JP6963447B2 - Wireless transmission device and transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、無線伝送装置及び伝送方法に係り、例えば、デジタルSTL/TTL装置における現用系、予備系を切替えて伝送する方式の無線伝送装置及び通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless transmission device and a transmission method, and relates to, for example, a wireless transmission device and a communication method of a method of switching and transmitting an active system and a backup system in a digital STL / TTL device.
地上デジタル放送番組を演奏所から各放送所まで伝送する無線伝送技術として、マイクロ波帯の電波を利用して中継伝送するSTL(Studio To Transmitter)装置がある。 As a wireless transmission technology for transmitting a terrestrial digital broadcast program from a performance station to each broadcasting station, there is an STL (Studio To Transmitter) device that relays and transmits using radio waves in the microwave band.
そのような伝送装置は、何らかの理由で停波した場合、即放送事故つながり、多大な影響を与える。この為、放送用途で使用する上記伝送装置は、信頼性を高める為、2重化による冗長化構成をとるのが一般的である。すなわち、第1の系統(「1号系」とも言う)と第2の系統(「2号系」とも言う)とで2重化された系統を現用系と予備系とに切り替える運用が行われている。 If such a transmission device stops for some reason, it will lead to an immediate broadcast accident and have a great impact. For this reason, the transmission device used for broadcasting applications generally has a redundant configuration by duplication in order to improve reliability. That is, the operation of switching the system duplicated by the first system (also referred to as "No. 1 system") and the second system (also referred to as "No. 2 system") between the active system and the backup system is performed. ing.
2重化された伝送装置においては、2重化の系統の切替を適切に行う技術が各種提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。例えば、特許文献1に開示の技術では、送信切替の際、受信装置側では受信信号に位相が変化するが、復調器での位相追従機能で受信が破たんしないよう処理する。特許文献2に開示の技術では、検出用の局部高周波発振器を追加することなく、局部高周波発振器の周波数のずれを検出し、警報を発報し現用系と予備系とを切り替える。
In the duplicated transmission device, various techniques for appropriately switching the duplicated system have been proposed (see, for example,
図7は従来の2重化されたデジタル無線伝送装置200(デジタルSTL装置)のシステム構成図の一例である。STL送信装置201は、デジタル変調器(#1)205aと送信変換器(#1)206aからなる第1の系統と、デジタル変調器(#2)205bと送信変換器(#2)209bからなる第2の系統と、による2重化が図られている。
FIG. 7 is an example of a system configuration diagram of a conventional dual digital wireless transmission device 200 (digital STL device). The
一方、受信装置216は、受信変換器(#1)220a及びデジタル復調器(#1)223aからなる第1の系統と、受信変換器(#2)220b及びデジタル復調器(#2)223bからなる第2の系統と、による2重化が図られている。
On the other hand, the
送信装置201に入力されるTS信号、CLK信号およびFsync信号は、デジタル変調器(#1)205a、デジタル変調器(#2)205bにそれぞれ入力され、64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)等のデジタル変調が施され、IF信号として出力される。
The TS signal, CLK signal, and Fsync signal input to the
また、送信変換器(#1)206a及び送信変換器(#2)206bは、各々入力されたIF信号をSHF帯にアップコンバートを行い、さらに電力増幅しSHF(Super High Freaquency)信号としてSHF切替器224へそれぞれ出力する。
Further, the transmission converter (# 1) 206a and the transmission converter (# 2) 206b each up-convert the input IF signal to the SHF band, further amplify the power, and switch the SHF as an SHF (Super High Freaquency) signal. Output to the
SHF信号が入力されたSHF切替器224は、送信変換器(#1)206aからのSHF信号と送信変換器(#2)206bからSHF信号とを、SHF送信切替器224からの系統選択信号に従って切替出力する。SHF切替器224からの出力信号は、現用系信号として、送信アンテナ215を介して空中回線に出力される。
The
STL受信装置216では、受信アンテナ217にて受信したSTL送信装置201からの電波をSHF分配器218が2分配し、受信変換器(#1)220a、受信変換器(#2)220bへ分配する。
In the
受信変換器(#1)220a、受信変換器(#2)220bは、それぞれ入力されたSHF信号を電力増幅した後、IF信号へダウンコンバートし出力する。デジタル復調器(#1)223a、デジタル復調器(#2)223bはそれぞれ、IF信号をデジタル復調してTS信号、CLK信号、Fsync信号を再生し出力する。 The reception converter (# 1) 220a and the reception converter (# 2) 220b each power-amplify the input SHF signal, then down-convert it to an IF signal and output it. The digital demodulator (# 1) 223a and the digital demodulator (# 2) 223b each digitally demodulate the IF signal to reproduce and output the TS signal, CLK signal, and Fsync signal.
一方、TS切替分配器225は、デジタル復調器(#1)223a及びデジタル復調器(#2)223bからの信号を受信監視板222からの系統選択信号に基づき選択し分配出力する。
On the other hand, the
ところで、このような無線伝送装置において、送信信号には、放送信号等の本線データのほかに、波形等化基準信号用のプリアンブル期間を一定周期で挿入した構成となっている。上述の送信装置201で、第1の系統(1号系)と第2の系統(2号系)の送信データを切り替る際、切り替えによって本線データが欠落しないようプリアンブル期間に行うのが一般的である。
By the way, in such a wireless transmission device, in addition to the main line data such as a broadcast signal, a preamble period for a waveform equalization reference signal is inserted into the transmission signal at regular intervals. When switching the transmission data of the first system (No. 1 system) and the second system (No. 2 system) in the above-mentioned
このプリアンブル期間で切替を行うためには、各伝送系間の送信信号間のプリアンブル期間を一致させる必要がある。その為、図6の構成では、デジタル変調器(#1)205a、デジタル変調器(#2)205b間で同期信号のやり取りを行うことで、前記のプリアンブル期間を一致させ、また、デジタル変調器(#1)205a及びデジタル変調器(#2)205bから送信監視板209にプリアンブル期間情報を渡すことで、送信の第1の系統、第2の系統の切り替えの際、切り替えタイミングをプリアンブル期間で行えるよう管理することが可能となる。
In order to perform switching in this preamble period, it is necessary to match the preamble periods between the transmission signals between the transmission systems. Therefore, in the configuration of FIG. 6, the preamble period is matched by exchanging the synchronization signal between the digital modulator (# 1) 205a and the digital modulator (# 2) 205b, and the digital modulator is also used. By passing the preamble period information from (# 1) 205a and the digital modulator (# 2) 205b to the
一般に、デジタル復調器(デジタル復調器(#1)223a、デジタル復調器(#2)223b)では、受信変換器からのIF信号をAGC(Auto Gain Control)にて入力レベルに対するゲインを所望の値に自動調整を行い、その後、所定の値にダウンコンバートを行い、周波数変換を行う。周波数変換された信号は、A/D変換処理にてディジタル化され、さらにその信号は、位相器、位相誤差検出、およびフィルタにより入力されたデジタル信号の位相制御を行う。その後、デジタル復調処理として、位相調整がされた信号に対して、デマッピング処理を施す。 Generally, in a digital demodulator (digital demodulator (# 1) 223a, digital demodulator (# 2) 223b), the IF signal from the reception converter is subjected to AGC (Auto Gain Control) to obtain a desired value for the gain with respect to the input level. Is automatically adjusted, and then down-converted to a predetermined value to perform frequency conversion. The frequency-converted signal is digitized by A / D conversion processing, and the signal further performs phase control of the digital signal input by the phase device, phase error detection, and filter. After that, as a digital demodulation process, a demapping process is performed on the phase-adjusted signal.
ところで、この従来のSTL装置を構成する各ユニットは、同一のラックに実装され、各ユニット間は同軸ケーブルやノイズ耐性のあるツイストペア制御ケーブルで接続されていることが多い。また、STL装置の運用形態としては、一度運用を開始すると、一般には通電し続け、電源を落とすことはない。その為、送信監視板について、何等かの要因でメンテナンスが必要となった場合、同期信号となる10MHzのCLK信号を送信監視板から供給していることから、送信監視板に対して電源断等行うと、送信変換器への10MHzのCLK信号の供給が途切れてしまい、送信出力が停波するといった課題があった。これを回避するために、STL装置の電源断が可能な時間帯である放送休止時間にメンテナンス作業等を行うのが一般的であった。 By the way, each unit constituting this conventional STL device is mounted in the same rack, and each unit is often connected by a coaxial cable or a noise-resistant twisted pair control cable. Further, as an operation mode of the STL device, once the operation is started, the power is generally kept on and the power is not turned off. Therefore, if maintenance is required for the transmission monitoring board for some reason, the 10MHz CLK signal, which is a synchronization signal, is supplied from the transmission monitoring board, so the power to the transmission monitoring board is cut off, etc. If this is done, the supply of the 10 MHz CLK signal to the transmission converter is interrupted, and there is a problem that the transmission output is stopped. In order to avoid this, it was common to perform maintenance work or the like during the broadcast suspension time, which is a time zone in which the power of the STL device can be turned off.
上述したように、従来のSTL装置は送信監視板からSTL装置の送信周波数の基準となる10MHzのCLK信号を第1の系統(1号系)、第2の系統(2号系)の送信変換器に供給していため、送信監視板のメンテナンスを行うには時間制約等の課題があった。また、別の観点では、送信監視板内の基準クロックに何らか問題が生じた場合、1号系、2号系の送信変換器ともに影響を及ぼす等の課題があった。 As described above, in the conventional STL device, the transmission conversion of the 10 MHz CLK signal, which is the reference of the transmission frequency of the STL device, from the transmission monitoring plate to the first system (No. 1 system) and the second system (No. 2 system). Since it is supplied to the vessel, there are problems such as time constraints in performing maintenance of the transmission monitoring plate. From another point of view, if a problem occurs in the reference clock in the transmission monitoring plate, there is a problem that both the transmission converters of the No. 1 system and the No. 2 system are affected.
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、上記課題を解決することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to solve the above problems.
本発明は、第1の送信系統と第2の送信系統とを備える送信装置を有し、それらの送信系統を現用系と予備系とで切り替えて運用する無線伝送装置であって、前記第1の送信系統と前記第2の送信系統とは、それぞれ設定電圧で発振周波数が制御される電圧制御型の発振器を備え、現用系として選択されている送信系統は、予備系として選択されている送信系統に対して自身の前記発振器の信号を送信し、予備系の送信系統は前記現用系の送信系統の前記発振器の信号に対する合わせ込み処理を行い、現用系と予備系とが切り替えられた場合に、新たに現用系に移行した送信系統は、移行前の現用系の前記発振器の信号に合わせ込まれていた状態から、自身の前記発振器の出力にもとづき自走にて自身の前記発振器の初期の前記設定電圧に移行し、前記第1の送信系統、前記第2の送信系統のうち、直近でメインテナンスされた側が現用系、他方の側が予備系となるように設定される。
また、前記新たに現用系に移行した送信系統は、初期の前記設定電圧に移行する際に、前記設定電圧の変化率に上限が設定されていてもよい。
本発明は、第1の送信系統と、第2の送信系統とを備え、それらの送信系統を現用系と予備系とで切り替えて運用する無線伝送装置の伝送方法であって、前記第1の送信系統と、前記第2の送信系統は、それぞれ設定電圧で発振周波数が制御される電圧制御型の発振器を備えており、現用系の送信系統から予備系の送信系統に対して、前記現用系の送信系統の前記発振器の信号を送信する発振周波数通知工程と、予備系の送信系統が前記現用系の前記発振器の信号に対する合わせ込み処理を行う合わせ込み工程と、現用系と予備系とが切り替えられた場合に、新たに現用系に移行した送信系統において、移行前の現用系の前記発振器の信号に合わせ込まれていた状態から、自装置の前記発振器の出力にもとづき自走にて自身の前記発振器の初期の前記設定電圧に移行する移行工程と、を有すると共に、前記第1の送信系統、前記第2の送信系統のうち、直近でメインテナンスされた側が現用系、他方の側が予備系となるように設定する。
The present invention is a wireless transmission device including a transmission device including a first transmission system and a second transmission system, and the transmission system is switched between an active system and a backup system for operation. The transmission system and the second transmission system are each provided with a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a set voltage, and the transmission system selected as the active system is the transmission selected as the backup system. when transmitting a signal of its own of the oscillator with respect to system, the transmission system of the standby system performs alignment processing for the signal of the oscillator of the transmission system of the current system, where the is switched active and standby systems transmission lines has shifted to a new active system is pre-migration from the state which has been incorporated fit of the signal the oscillator of the active system, its in free-running on the basis of the output of the oscillator itself the oscillator early in After shifting to the set voltage , the most recently maintained side of the first transmission system and the second transmission system is set to be the active system, and the other side is set to be the standby system .
The transmission lines shifted to the new active system, at the time of transition to the initial of the set voltage, the upper limit on the rate of change of the set voltage may be set.
The present invention is a transmission method of a wireless transmission device including a first transmission system and a second transmission system, and the transmission system is switched between an active system and a backup system for operation. The transmission system and the second transmission system each include a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a set voltage, from the transmission system of the active system to the transmission system of the standby system. switching the oscillation frequency notifying step of transmitting the signal of the oscillator transmission system on a step narrowing combined transmission system of the standby system performs alignment processing for the signal of the oscillator of the active system, the active system and standby system when obtained, the transmission system which has shifted to a new active system, the pre-migration from the state which has been incorporated fit of the signal the oscillator of the active system, its at the basis of the output of the oscillator free-running of the apparatus a migration step moves to the initial of the set voltage of the oscillator, and having a first transmission line, out of the second transmission system, most recently in the maintenance the side is the active system, and the other side standby system Set to be .
本発明によると、2重化された無線伝送装置において、系統間の基準周波数に偏差が生じた場合であっても、切り替え時に適切な周波数変動調整を行い、切替ショックを抑えた技術を実現できる。 According to the present invention, in a dual wireless transmission device, even when a deviation occurs in the reference frequency between systems, appropriate frequency fluctuation adjustment is performed at the time of switching, and a technique of suppressing switching shock can be realized. ..
次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。本実施形態の概要は次の通りである。送信変換器の基準クロックの処理は、現用系と予備系との装置間にて10MHz基準クロックを送受し、マスター/スレーブの関係を構築することで、送信監視板の有無によってSTLシステムの運用に影響しないシステムの構築を実現する。さらに、電圧制御水晶発振器(VCXO)の経年劣化等の周波数ずれによって、現用系及び予備系の装置間で周波数偏差が生じた場合でも、切替時に適切な周波数変動調整を有する。 Next, an embodiment for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiment”) will be specifically described with reference to the drawings. The outline of this embodiment is as follows. The reference clock processing of the transmission converter is to send and receive the 10MHz reference clock between the devices of the active system and the standby system, and by building a master / slave relationship, the STL system can be operated depending on the presence or absence of the transmission monitoring board. Realize the construction of a system that does not affect. Further, even if a frequency deviation occurs between the active system and the standby system due to a frequency deviation such as aged deterioration of the voltage controlled crystal oscillator (VCXO), it has an appropriate frequency fluctuation adjustment at the time of switching.
図1は、本実施形態に係るデジタル無線伝送装置100の概略構成を示すブロック図であって、いわゆるSTL装置である。デジタル無線伝送装置100は、送信装置1と受信装置16とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital
送信装置1は、デジタル変調器(#1)5a、デジタル変調器(#2)5b、送信変換器(#1)6a、送信変換器(#2)6b、SHF切替器24、送信監視板9および送信アンテナ15を備える。なお、デジタル変調器(#1)5a、デジタル変調器(#2)5bを区別しない場合は、単に「デジタル変調器5」という。送信変換器(#1)6a、送信変換器(#2)6bを区別しない場合は、単に「送信変換器6」という。
The
受信装置16は、受信アンテナ17、SHF分配器18、受信変換器(#1)20a、受信変換器(#2)20b、デジタル復調器(#1)23a、デジタル復調器(#2)23b、受信監視視板22、TS切替分配器25を備える。なお、受信変換器(#1)20a、受信変換器(#2)20bを区別しない場合は、単に「受信変換器20」という。デジタル復調器(#1)23a、デジタル復調器(#2)23bを区別しない場合は、単に「デジタル変調器23」という。
The receiving
この送信装置1は、2重化による冗長化構成がとられている。すなわち、送信装置1は、デジタル変調器(#1)5aと送信変換器(#1)6aからなる第1の系統(1号系)と、デジタル変調器(#2)5bと送信変換器(#2)6bからなる第2の系統(2号系)と、による2重化が図られている。なお、送信監視板9は、送信装置1の他の構成要素からのアラーム(AL)を取得し、各処理を監視している。
The
一方、受信装置16は、受信変換器(#1)20a及びデジタル復調器(#1)23aからなる第1の系統(1号系)と、受信変換器(#2)20b及びデジタル復調器(#2)23bからなる第2の系統(2号系)と、による2重化が図られている。なお、受信監視視板22は、送信監視板9と同様に、受信装置16の他の構成要素からのアラーム(AL)を取得し、各処理を監視している。
On the other hand, the receiving
ここで送信装置1の各ユニットの基本的な動作について説明する。
送信装置1に入力されるTS信号、CLK信号およびFsync信号は、デジタル変調器(#1)5a、デジタル変調器(#2)5bにそれぞれ入力され、64QAM等のデジタル変調が施され、IF信号8a、8bとして出力される。
Here, the basic operation of each unit of the
The TS signal, CLK signal, and Fsync signal input to the
また、送信変換器(#1)6a及び送信変換器(#2)6bは、各々入力されたIF信号8a、8bをSHF帯にアップコンバートを行い、さらに電力増幅しSHF信号11a、11bとしてSHF切替器24へそれぞれ出力する。
Further, the transmission converter (# 1) 6a and the transmission converter (# 2) 6b up-convert the input IF
SHF信号11a、11bが入力されたSHF切替器24は、送信変換器(#1)6aからのSHF信号11aと送信変換器(#2)6bからSHF信号11bとを、送信監視板9からの選択信号Paに従って切替出力する。SHF切替器24からの出力信号は、現用系信号として、送信アンテナ15を介して空中回線に出力される。
The
また、受信装置16では、受信アンテナ17にて受信した送信装置1からの電波をSHF分配器18が2分配し、受信変換器(#1)20a、受信変換器(#2)20bへ分配する。
Further, in the receiving
受信変換器(#1)20a、受信変換器(#2)20bは、それぞれ入力されたSHF信号19a、19bを電力増幅した後、IF信号21a、21bへダウンコンバートし出力する。
The reception converter (# 1) 20a and the reception converter (# 2) 20b power-amplify the
デジタル復調器(#1)23a、デジタル復調器(#2)23bはそれぞれ、IF信号21a、21bをデジタル復調してTS信号、CLK信号、Fsync信号を再生し出力する。 The digital demodulator (# 1) 23a and the digital demodulator (# 2) 23b digitally demodulate the IF signals 21a and 21b, respectively, and reproduce and output the TS signal, CLK signal, and Fsync signal.
一方、TS切替分配器25は、デジタル復調器(#1)23a及びデジタル復調器(#2)23bからの信号を受信監視板22からの選択信号Pbに基づき選択し分配出力する。
On the other hand, the
本実施形態は、送信装置1に特徴を有し、受信装置16については一般的な構成・動作で実現できるため、以下では、主に送信装置1に着目して説明する。図2は、送信変換器6(送信変換器(#1)6a、送信変換器(#2)6b)のブロック図である。図2を参照して用いて送信変換器6の内部の動作について説明する。
Since the present embodiment is characterized by the transmitting
デジタル変調器23からのIF信号8は、フィルタ26にて必要な帯域に制限され、ミキサ39で、局部発振器40からの正弦波からなるローカル信号RFをかけ合わせて送信周波数に変換され、その後、電力増幅器41にて電力増幅され送信信号(SHF信号11)として出力される。
The IF signal 8 from the digital modulator 23 is limited to the band required by the
例えば、送信周波数7000MHz、IF信号が130MHzの場合、ローカル信号の周波数は7000−130=6870MHzとなる。局部発振器40は、VCXO32(10MVCXO)から入力する10MHz基準クロックから所望のローカル信号に周波数変換する回路である。
For example, when the transmission frequency is 7000 MHz and the IF signal is 130 MHz, the frequency of the local signal is 7000-130 = 6870 MHz. The
電圧比較器35は、スレーブ時にマスターへの切り替えに備えて、A/D33の入力電圧とD/A36の出力電圧値を比較し、比較結果をCPU34に出力する。CPU34は、その比較結果を参照しながら同電位になるよう、D/A36をコントロールする。
The
上述のように、この局発発振器40の周波数精度は10MHz基準クロック(VCXO32)の精度に依存する。その為、この10MHz基準クロックの周波数管理は非常に重要となる。
As described above, the frequency accuracy of the
図3は、2重化による冗長化構成されたSTLシステム(デジタル無線伝送装置100)における、送信変換器(#1)6aと送信変換器(#2)6bの切り替え時の送信周波数制御を説明する図である。ここでは、図2の構成から主に送信周波数制御に関連する構成について表記している。 FIG. 3 illustrates transmission frequency control when switching between the transmission converter (# 1) 6a and the transmission converter (# 2) 6b in the STL system (digital wireless transmission device 100) having a redundant configuration by duplication. It is a figure to do. Here, the configuration mainly related to the transmission frequency control from the configuration of FIG. 2 is described.
送信変換器(#1)6a、送信変換器(#2)6bは、前述の通りいずれか一方が現用系(マスター)、他方が予備系(スレーブ)の関係にある。 As described above, one of the transmission converter (# 1) 6a and the transmission converter (# 2) 6b has a working system (master) and the other has a backup system (slave).
マスター選択された送信変換器6は、自身の基準信号(ここでは10MHz基準クロック)で動作する。スレーブ側の送信変換器6は、マスター側から受け取った基準信号に合わせて動作する合わせ込み工程を実行する。
The master-selected
現用系の送信変換器6(ここでは送信変換器(#1)6a)では、CPU34が切替スイッチ31をマスター(M)側に選択する。VCXO32の発振周波数となるコントロール電圧は、予めCPU34に設定された設定値をD/A変換器36にてデジタル信号からアナログ信号に変換されたアナログ電圧をVCXO32にコントロール電圧として供給することで実現される。マスター時におけるこのコントロール電圧は一定値となる。
In the
VCXO32は、入力されるコントロール電圧によって、発振周波数を可変できる水晶発振器である。このVCXO32では、コントロール電圧Vに比例して発振周波数fが変化する。通常、電源電圧の半分の電圧(5V電源電圧の場合、2.5V)を中心に周波数を可変することができる。 The VCXO32 is a crystal oscillator whose oscillation frequency can be changed according to the input control voltage. In this VCXO32, the oscillation frequency f changes in proportion to the control voltage V. Normally, the frequency can be varied around a voltage that is half the power supply voltage (2.5 V in the case of a 5 V power supply voltage).
また、予備系の送信変換器6(ここでは送信変換器(#2)6b)は、現用系側から供給される10MHz基準クロックを基準に動作する。切替スイッチ31については、スレーブ(S)側が選択され、位相比較器29、ループフィルタ30、VCXO32から構成されるPLLが構成され、現用側(ここでは送信変換器(#1)6a)からの10MHz基準クロックに同期することによって現用系の送信変換器(#1)6aと予備系の送信変換器(#2)6bとは常に周波数が一致して動作する。
Further, the backup transmission converter 6 (here, transmission converter (# 2) 6b) operates with reference to the 10 MHz reference clock supplied from the active system side. For the
次に現用系、予備系の送信機切替を行った場合の動作について説明する。
現用系、予備系への切り替え、すなわちマスター、スレーブの切り替えは、(1)各機器から入力される監視情報を基に送信監視板9が異常な系から正常な系へ自動的に切替える方法と、(2)保守メンテナンスの際に、第1の系統、第2の系統への切り替えを手動で行う方法とがある。いずれの方法でも、送信監視板9からSHF切替器24に切替信号を出力することで切替制御が行われる。
Next, the operation when the transmitters of the active system and the standby system are switched will be described.
Switching between the active system and the standby system, that is, switching between the master and slave, is as follows: (1) A method in which the
第1の系統(送信変換器(#1)6a)がマスター(M)、第2の系統(送信変換器(#2)6b)がスレーブ(S)の時は、図3の送信装置1の送信変換器(#1)6aの切替スイッチ31は、CPU34による制御によってマスター(M)側を選択している。
When the first system (transmission converter (# 1) 6a) is the master (M) and the second system (transmission converter (# 2) 6b) is the slave (S), the
その際、VCXO32のコントロール電圧は、CPU31の制御によって、周波数f1(送信変換器(#1)6aのマスター時の設定周波数)となるようなコントロール電圧値をD/A36を介して出力する。
At that time, the control voltage of the VCXO32 outputs a control voltage value via the D /
一方、送信変換器(#2)6bでは、切替スイッチ31はスレーブ(S)側を選択し、位相比較器29、ループフィルタ30、VCXO32からなるPLLによって、送信変換器(#1)6aのRef_Outから出力される10MHz基準クロックf1となるようPLLがかかる。
On the other hand, in the transmission converter (# 2) 6b, the
この時、スレーブ(S)側の送信変換器6(ここでは送信変換器(#2)6b)は、VCXO32のコントロール電圧をCPU34にて記憶する。VCXO32のコントロール電圧はA/D33にてデジタル信号に変換し、CPU34に入力し記憶している。
At this time, the
次に第2の系統(送信変換器(#2)6b)がマスター、第1の系統(送信変換器(#1)6a)がスレーブに切り替わった場合の動作について説明する。 Next, the operation when the second system (transmission converter (# 2) 6b) is switched to the master and the first system (transmission converter (# 1) 6a) is switched to the slave will be described.
送信変換器(#2)6bの切替スイッチ31は、スレーブ端子(S)側からマスター端子(M)側へスイッチする。このときは第1の系統である送信変換器(#1)6aが、マスター系である時と同様、CPU34からD/A36を介して周波数f2になるよう、コントロール電圧がVCXO32に付加される。
The
また、送信変換器(#1)6aのスイッチ31はマスター端子(M)側からスレーブ端子(S)側にスイッチし、第2の系統である送信変換器(#2)6bのRef_Outから出力される10MHz基準クロックに合うように、PLL制御がかかる。
Further, the
ところで、基本的には第1の系統と第2の系統の送信周波数が同じ(すなわち、f1=f2)になるよう、VCXO32のコントロール電圧が予め設定される。一般的にVCXO32のような水晶発振器は、経年劣化等で発振周波数がわずかに変動する場合がある。例えば、送信変換器(#2)6bのVCXO32の周波数変動が生じた場合、送信変換器(#1)6aと送信変換器(#2)6bとの間において周波数偏差が生じる。その結果、前述したように送信切替を行った際に、位相変動が大きくなることによって、受信装置16の復調部(デジタル変調器)内にて切替時の位相制御が正常に行えず、受信破たんを起こす可能性がある。その為、切替時にVCXO32のコントロール電圧が急変しないよう制御する必要がある。
By the way, basically, the control voltage of the VCXO32 is set in advance so that the transmission frequencies of the first system and the second system are the same (that is, f1 = f2). Generally, in a crystal oscillator such as VCXO32, the oscillation frequency may fluctuate slightly due to aged deterioration or the like. For example, when the frequency fluctuation of the VCXO32 of the transmission converter (# 2) 6b occurs, a frequency deviation occurs between the transmission converter (# 1) 6a and the transmission converter (# 2) 6b. As a result, when the transmission is switched as described above, the phase fluctuation becomes large, so that the phase control at the time of switching cannot be normally performed in the demodulation unit (digital modulator) of the receiving
図4〜6を参照して、マスター/スレーブの切替動作が生じる場合のVCXO32のコントロール電圧設定値の遷移を説明する。切替1(T1)で送信変換器(#1)6aがマスターからスレーブに、送信変換器(#2)6bがスレーブからマスターに切り替わる。切替2(T2)で、送信変換器(#1)6aがスレーブからマスターに切り替わり、送信変換器(#2)6bがマスターからスレーブに切り替わる。 With reference to FIGS. 4 to 6, the transition of the control voltage set value of the VCXO32 when the master / slave switching operation occurs will be described. Switching 1 (T1) switches the transmission converter (# 1) 6a from the master to the slave and the transmission converter (# 2) 6b from the slave to the master. In switching 2 (T2), the transmission converter (# 1) 6a is switched from the slave to the master, and the transmission converter (# 2) 6b is switched from the master to the slave.
図4は、第1の系統である送信変換器(#1)6aと第2の系統である送信変換器(#2)6bの周波数偏差がない場合の、送信切替時におけるVCXO32のコントロール電圧の様子を示す。周波数偏差が無いため、送信変換器(#1)6a、送信変換器(#2)6bともに同じような動きとなる。 FIG. 4 shows the control voltage of the VCXO32 at the time of transmission switching when there is no frequency deviation between the transmission converter (# 1) 6a which is the first system and the transmission converter (# 2) 6b which is the second system. Show the situation. Since there is no frequency deviation, both the transmission converter (# 1) 6a and the transmission converter (# 2) 6b behave in the same manner.
周波数偏差がない為、従来の構成に適用される水晶電圧遷移期間においても、切替スイッチ31のマスター端子(M)側とスレーブ端子(S)側での電位差はほぼ一定しているため、切替1及び切替2のいずれのタイミングにおいても切替ショックはなく、その結果、受信装置16で受信した際の位相変動はあまり生じない。
Since there is no frequency deviation, the potential difference between the master terminal (M) side and the slave terminal (S) side of the
図5は、発振周波数に周波数偏差が生じている場合における、マスター/スレーブ切り替え時の送信変換器(#1)6aのVCXO32のコントロール電圧を示す。図6は、発振周波数に偏差が生じている場合における、マスター/スレーブ切り替え時の送信変換器(#2)6bのVCXO32のコントロール電圧を示す。 FIG. 5 shows the control voltage of the VCXO32 of the transmission converter (# 1) 6a at the time of master / slave switching when a frequency deviation occurs in the oscillation frequency. FIG. 6 shows the control voltage of the VCXO32 of the transmission converter (# 2) 6b at the time of master / slave switching when the oscillation frequency has a deviation.
上述のように、VCXO32の経年劣化等が要因で、第1の系統である送信変換器(#1)6aの発振周波数f1と第2の系統である送信変換器(#2)6bの発振周波数f2に偏差が生じた場合は、切替スイッチ31のマスター端子(M)側とスレーブ端子(S)側とでの電位差が大きくなる。そこで、切替時に、受信装置16内での位相変動が大きくならないよう以下の通り制御を行う。
As described above, the oscillation frequency f1 of the transmission converter (# 1) 6a, which is the first system, and the oscillation frequency of the transmission converter (# 2) 6b, which is the second system, due to the aged deterioration of the VCXO32 and the like. When a deviation occurs in f2, the potential difference between the master terminal (M) side and the slave terminal (S) side of the
スレーブからマスターに切り替わる動作に着目をして説明する。図3において、送信変換器(#2)6bは、第1の系統である送信変換器(#1)6aの10MHz基準クロックに同期するようにPLLがかかっている。 The explanation will focus on the operation of switching from the slave to the master. In FIG. 3, the transmission converter (# 2) 6b is subjected to a PLL so as to synchronize with the 10 MHz reference clock of the transmission converter (# 1) 6a which is the first system.
切替スイッチ31のマスター端子(M)は、スレーブ端子(S)側の制御電圧と同じ電圧値(PLL制御している電圧値)に予め設定しておく。つまり、スレーブ端子側の電圧値をA/D33を介してCPU34に記憶した電圧値V(f1+Δf)をD/A36を介してマスター端子(M)に印加しておく(0〜T1期間)。
The master terminal (M) of the
次に、予備系(すなわちスレーブ)から現用系(すなわちマスター)へ切り替える際、切替スイッチ31はスレーブ端子(S)側からマスター端子(M)側にスイッチする。
Next, when switching from the spare system (that is, the slave) to the active system (that is, the master), the
切替スイッチ31のマスター端子(M)は、上述したとおり、スレーブ端子(S)側と同じ電圧のため、切り替えによるVCXO32に供給するコントロール電圧にはわずかな切替ショックしか発生しない。
As described above, the master terminal (M) of the
次に、移行工程である制御電圧遷移期間(T1〜Tx)において、予め設定した送信変換器(#2)6bのマスター時の設定電圧Vf2に徐々に変化させていく。この遷移時間の傾きは受信装置16の位相追従性能に依存する。ただし、位相追従性能が高性能すぎて変化量が大きい場合等では、切替ショックが生じる虞がある。そこで例えば、一定期間の変化量(すなわち変化率)に上限を設けてもよい。予備系から切り替わった運用系の送信変換器6は、初期設定電圧(Ref電圧)までの変化を所定の電圧ステップで変移させる。これによって、移行工程では、急な周波数変化が生じデジタル無線伝送装置100への悪影響を一層排除することができる。
Next, in the control voltage transition period (T1 to Tx), which is the transition step, the voltage is gradually changed to the set voltage Vf2 at the time of mastering of the transmission converter (# 2) 6b set in advance. The slope of this transition time depends on the phase tracking performance of the receiving
また、送信変換器(#2)6bが再度、マスターからスレーブになった場合は(例えば切替2(T2))、即座にPLLループの制御電圧になる。CPU内部処理としては、スレーブ時にPLL制御電圧とCPU制御電圧を電圧比較器35で比較し、CPU制御電圧をコントロールし、常に一致(追従)させておく。この時の遷移時間はPLLループフィルタ30の応答速度に依存する。
Further, when the transmission converter (# 2) 6b changes from the master to the slave again (for example, switching 2 (T2)), the control voltage of the PLL loop is immediately set. As the CPU internal processing, the PLL control voltage and the CPU control voltage are compared by the
以上のようにすることで、送信変換器(#1)6aと送信変換器(#2)6bとの間に周波数偏差があっても、現用系と予備系の送信切替時に、それら二つの系の周波数を合わせることができるため、受信装置16に切替ショックを与えることがない。すなわち、周波数のズレが原因で切替時に破断となることを防止でき、送信監視板9等の有無に依存されないデジタル無線伝送装置100(STLシステム)を実現できる。
By doing the above, even if there is a frequency deviation between the transmission converter (# 1) 6a and the transmission converter (# 2) 6b, those two systems are used when switching the transmission between the active system and the backup system. Since the frequencies of the above can be adjusted, the receiving
ところで、長期運用している送信変換器6より、新たに切替わった側の系の方が、信頼性が高いと考えられる場合がある。例えば、動作が異常となって切替が生じた場合、動作異常となった系の周波数に追従させておくと、悪影響を及ぼす懸念が残る。そこで、送信監視板9は、動作異常(例えば、アラーム(AL)の通知)が発生した場合、動作異常が発生していない系が運用系となるように、系統選択信号Paを制御してもよい。
By the way, the system on the newly switched side may be considered to be more reliable than the
また、運用していない系のメンテナンスを行った後に、そのメンテナンスした系が運用に移行した際に自身が主体となった方が信頼性が高い場合もある。すなわち、最新メンテの機器の周波数で動作するため、基本的に所望の周波数に一番近いものと判断できる。そこで、送信監視板9は、メンテナンスした系が優先的に運用系になるように系統選択信号Paを制御してもよい。
In some cases, it is more reliable to take the initiative when the maintained system shifts to operation after performing maintenance on a system that is not in operation. That is, since it operates at the frequency of the latest maintenance device, it can be basically judged to be the closest to the desired frequency. Therefore, the
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. This embodiment is an example, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible for the combination of each of these components, and that such modifications are also within the scope of the present invention.
1 送信装置
5a デジタル変調器(#1)
5b デジタル変調器(#2)
6 送信変換器
6a 送信変換器(#1)
6b 送信変換器(#2)
8、8a、8b、21a、21b IF信号
9 送信監視板
11、11a、11b、19a、19b SHF信号
15 送信アンテナ
16 受信装置
17 受信アンテナ
20a 受信変換器(#1)
20b 受信変換器(#2)
22 受信監視視板
23a デジタル復調器(#1)
23b デジタル復調器(#2)
24 SHF切替器
25 TS切替分配器
26 フィルタ
29 位相比較器
30 ループフィルタ
31 切替スイッチ
32 VCXO
33 A/D
34 CPU
35 電圧比較器
36 D/A
39 ミキサ
40 局部発振器
41 電力増幅器
100 デジタル無線伝送装置
RF ローカル信号
1
5b Digital Modulator (# 2)
6
6b transmission converter (# 2)
8, 8a, 8b, 21a, 21b IF
20b reception converter (# 2)
22 Reception
23b Digital demodulator (# 2)
24
33 A / D
34 CPU
35 Voltage Comparator 36 D / A
39
Claims (3)
前記第1の送信系統と前記第2の送信系統とは、それぞれ設定電圧で発振周波数が制御される電圧制御型の発振器を備え、
現用系として選択されている送信系統は、予備系として選択されている送信系統に対して自身の前記発振器の信号を送信し、
予備系の送信系統は前記現用系の送信系統の前記発振器の信号に対する合わせ込み処理を行い、
現用系と予備系とが切り替えられた場合に、新たに現用系に移行した送信系統は、移行前の現用系の前記発振器の信号に合わせ込まれていた状態から、自身の前記発振器の出力にもとづき自走にて自身の前記発振器の初期の前記設定電圧に移行し、
前記第1の送信系統、前記第2の送信系統のうち、直近でメインテナンスされた側が現用系、他方の側が予備系となるように設定される
ことを特徴とする無線伝送装置。 It is a wireless transmission device that has a transmission device including a first transmission system and a second transmission system, and operates by switching those transmission systems between an active system and a backup system.
The first transmission system and the second transmission system each include a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a set voltage .
The transmission system selected as the active system transmits the signal of its own oscillator to the transmission system selected as the backup system.
Transmission system of the standby system performs alignment processing for the signal of the oscillator of the transmission system of the working system,
If the active system and the standby system is switched, the transmission system was shifted to a new active system, from the state they were incorporated fit signal of the oscillator before migration working system, the output of the oscillator itself based moves to the initial of the set voltage of the oscillator itself in self-propelled,
A wireless transmission device characterized in that, of the first transmission system and the second transmission system, the most recently maintained side is the active system and the other side is the standby system.
前記第1の送信系統と、前記第2の送信系統は、それぞれ設定電圧で発振周波数が制御される電圧制御型の発振器を備えており、
現用系の送信系統から予備系の送信系統に対して、前記現用系の送信系統の前記発振器の信号を送信する発振周波数通知工程と、
予備系の送信系統が前記現用系の前記発振器の信号に対する合わせ込み処理を行う合わせ込み工程と、
現用系と予備系とが切り替えられた場合に、新たに現用系に移行した送信系統において、移行前の現用系の前記発振器の信号に合わせ込まれていた状態から、自装置の前記発振器の出力にもとづき自走にて自身の前記発振器の初期の前記設定電圧に移行する移行工程と、
を有すると共に、
前記第1の送信系統、前記第2の送信系統のうち、直近でメインテナンスされた側が現用系、他方の側が予備系となるように設定することを特徴とする伝送方法。 It is a transmission method of a wireless transmission device provided with a first transmission system and a second transmission system, and the transmission systems are switched between an active system and a backup system for operation.
The first transmission system and the second transmission system each include a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a set voltage .
An oscillation frequency notification step of transmitting the signal of the oscillator of the active system transmission system from the active system transmission system to the backup system transmission system, and
A step narrowing combined transmission system of the standby system performs alignment processing for the signal of the oscillator of the active system,
If the active system and the standby system is switched, newly in migrated transmission system to the working system, the state has been incorporated fit into a signal of the oscillator from before entering the working system, the output of the oscillator of the device itself a migration step moves to the initial of the set voltage of its own of the oscillator at based on self-propelled,
And having a,
A transmission method characterized in that, of the first transmission system and the second transmission system, the most recently maintained side is the active system and the other side is the backup system.
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