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JP7123642B2 - Wireless communication method, wireless communication system and wireless communication device - Google Patents
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JP7123642B2 - Wireless communication method, wireless communication system and wireless communication device - Google Patents

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Description

移動体制御に用いる無線通信システムにおける無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio communication method in a radio communication system used for mobile control.

近年、移動体の制御に無線通信を活用する動きがある。例えば、列車制御の分野ではETCS(Europian Train Control System)のLevel2以降や、CBTC(Communication Based Train Control)などが知られている。また、自動車の自動運転の分野では、V2X(Vehicle to Everything)などが知られている。移動体制御に用いる通信では、パケット誤り率、レイテンシ、遅延ジッタなどの低減が求められる。 In recent years, there is a movement to utilize wireless communication for control of mobile bodies. For example, in the field of train control, Level 2 and later of ETCS (European Train Control System) and CBTC (Communication Based Train Control) are known. Also, in the field of automatic driving of automobiles, V2X (Vehicle to Everything) and the like are known. Communication used for mobile control requires reduction of packet error rate, latency, delay jitter, and the like.

また、非特許文献1に開示されるように、無線列車制御システムであるATACS(Advanced Train Administration and Communication System)が提案されている。ATACSでは、列車上の移動無線局と地上の固定無線局との間で双方向通信を行い、列車の位置情報と列車の侵入許可地点を交換することで列車制御を実施する。 Further, as disclosed in Non-Patent Document 1, ATACS (Advanced Train Administration and Communication System), which is a wireless train control system, has been proposed. In the ATACS, two-way communication is performed between a mobile radio station on the train and a fixed radio station on the ground, and train control is performed by exchanging train position information and train entry permission points.

また、周波数ホッピングによって通信の信頼性を向上させる技術がある。例えば、特許文献1には、アンテナと、アンテナにそれぞれ接続される送受信部と、送受信部を制御し、送受信部へ同一の送信データを同時に入力し、周波数ホッピングの切替周期ごとに送受信部へ周波数チャネルの空き状態の確認処理の開始を指示する無線制御部と、を備え、送受信部は、通信相手と同期して一定時間ごとに周波数チャネルを切り替え、同一時刻では、送受信部ごとに異なる周波数を用いるよう制御するホッピング制御部、をそれぞれ備え、空き状態の確認処理の開始から所定の時間が経過するまでの間に、周波数チャネルが空き状態であると判断した場合に、当該周波数チャネルを用いて前記送信データを通信相手へ送信する無線通信装置が記載されている。 There is also a technique for improving the reliability of communication by frequency hopping. For example, in Patent Document 1, an antenna, a transmitting/receiving unit connected to the antenna, and a transmitting/receiving unit are controlled, the same transmission data is input to the transmitting/receiving unit at the same time, and the frequency is sent to the transmitting/receiving unit at each switching cycle of frequency hopping. a radio control unit for instructing the start of channel availability confirmation processing, wherein the transmitting/receiving unit switches the frequency channel at regular time intervals in synchronization with the other party of communication, and at the same time, each transmitting/receiving unit uses a different frequency. and a hopping control unit for controlling the use of the frequency channel, and when it is determined that the frequency channel is idle during the period from the start of the idle state confirmation process to the elapse of a predetermined time, the frequency channel is used. A wireless communication device is described that transmits the transmission data to a communication partner.

国際公開2014/045402号WO2014/045402

中村英夫、"鉄道信号システムの革新"、情報処理学会誌、Vol.55、No.3、pp268-276、2014年3月Hideo Nakamura, "Innovation of Railway Signaling System", Information Processing Society of Japan, Vol. 55, No. 3, pp268-276, March 2014

特許文献1に記載された無線通信システムでは、固定無線局と移動無線局との間でタイミング同期を確立し、周波数ホッピングを適用することで通信の信頼性を向上しているが、固定無線局と移動無線局との間の具体的な同期方法は開示されていない。同期方法の具体例としては、無線LANなどでも使われているプリアンブル信号を用いた方法が知られているが、複数の固定無線局で同一のプリアンブル信号を使用すると、移動無線局がデータ通信を行う固定無線局とは別の固定無線局のプリアンブル信号に誤って同期し、データ信号を正しく伝送できない可能性がある。 In the radio communication system described in Patent Document 1, timing synchronization is established between fixed radio stations and mobile radio stations, and frequency hopping is applied to improve communication reliability. and the mobile radio station are not disclosed. As a specific example of the synchronization method, a method using a preamble signal, which is also used in wireless LANs, is known. There is a possibility that the data signal may not be correctly transmitted due to erroneous synchronization with the preamble signal of a fixed radio station different from the fixed radio station performing the transmission.

本発明は、固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムにおいて、プリアンブル信号の誤検出による誤同期を低減する無線通信方法を提供することを目的とする。 The present invention is a wireless communication system that bidirectionally transmits mobile control information using time-division channels that perform frequency hopping between a fixed wireless station and a mobile wireless station. The purpose is to provide a communication method.

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記固定無線局の識別子は、グループを一意に識別するためのグループ識別子と、前記グループ内の固定無線局を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、前記移動無線局は、プリアンブル信号によって、前記無線局間でタイミングを同期し、相互に近接し、前記グループを構成する複数の固定無線局では、前記グループ内識別子に基づいて決定される周波数ホッピングシーケンスを直交させたプリアンブル信号を使用し、異なる前記グループの固定無線局間では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用し、前記固定無線局及び当該固定無線局と接続している移動無線局は、当該固定無線局の識別子に基づいて選択された周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルを用いて、当該固定無線局の識別子に基づいて選択されたプリアンブル信号と、前記移動体制御情報とを時間多重して伝送し、前記プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、前記第一のプリアンブル系列は、前記無線通信システム内の全ての前記固定無線局及び前記移動無線局について同一であり、前記第二のプリアンブル系列は、前記固定無線局の識別子に基づいて選択されることを特徴とする。 A representative example of the invention disclosed in the present application is as follows. That is, a radio communication method in a radio communication system in which mobile unit control information is bidirectionally transmitted between a fixed radio station and a mobile radio station using a frequency-hopping time-division channel, wherein the identifier of the fixed radio station is It consists of a group identifier for uniquely identifying a group and an intra-group identifier for uniquely identifying a fixed radio station within the group. are synchronized with each other, and the plurality of fixed radio stations forming the group use a preamble signal obtained by orthogonalizing the frequency hopping sequence determined based on the intra-group identifier, and the fixed radio stations of the different groups Between stations, overlap of frequency hopping sequences is allowed in some or all of the time division channels, different preamble signals are used , and the fixed radio station and mobile radio stations connected to the fixed radio station time-multiplexing a preamble signal selected based on the identifier of the fixed wireless station and the mobile control information using a time division channel determined according to a frequency hopping sequence selected based on the identifier of the wireless station; wherein the preamble signal is a combination of a signal of a first preamble sequence and a signal of a second preamble sequence, and the first preamble sequence is transmitted by all the fixed radios in the radio communication system Station and said mobile radio station, said second preamble sequence being selected on the basis of the identity of said fixed radio station .

本発明の一態様によれば、別の固定無線局のプリアンブルの誤検出による誤同期を低減できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, erroneous synchronization due to erroneous detection of the preamble of another fixed radio station can be reduced. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

本発明の実施例の無線通信システムの構成例を示す図である。1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention; FIG. 本実施例による周波数ホッピングマトリクスとプリアンブル信号の例を示す。4 shows an example of a frequency hopping matrix and a preamble signal according to the embodiment; 本実施例の時分割チャネルの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a time-division channel according to the embodiment; 本実施例のフレーム構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a frame structure of a present Example. 本実施例の報知用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of information elements transmitted by a broadcast time-division channel according to the present embodiment; 本実施例の初期アクセス用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of information elements transmitted on the initial access time-division channel of the present embodiment; 本実施例のデータ信号用時分割チャネルの情報要素の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of information elements of a data signal time-division channel according to the present embodiment; 本実施例の固定無線局の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the fixed radio station of a present Example. 本実施例の移動無線局の構成例を示す図である。1 is a diagram showing a configuration example of a mobile radio station of this embodiment; FIG. 本実施例の固定無線局及び移動無線局の装置構成の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of device configurations of a fixed radio station and a mobile radio station according to the present embodiment; 本実施例の2種類のプリアンブル系列を適用した時の時分割チャネルの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of time-division channels when two types of preamble sequences of this embodiment are applied;

<実施例1>
図1は、本発明の実施例の無線通信システムの構成例を示す図である。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

本実施例の無線通信システムは、複数の固定無線局13と、1又は複数の移動無線局23で構成される。 The radio communication system of this embodiment comprises a plurality of fixed radio stations 13 and one or a plurality of mobile radio stations 23 .

センター側移動体制御装置11は、移動体21周辺の観測情報が入力され、入力された観測情報に基づいて、移動体21の制御ターゲットを決定し、制御ターゲットを移動無線局23に送信する。 The center-side mobile body control device 11 receives observation information around the mobile body 21 , determines a control target for the mobile body 21 based on the input observation information, and transmits the control target to the mobile radio station 23 .

観測情報から制御ターゲットを決定する方法は本発明の範囲外であるが、例えば、非特許文献1に記載されたATACS(Advanced Train Administration and Communication System)に関する動作を適用できる。なお、本明細書における移動体制御情報は、この観測情報及び制御ターゲットに関する情報である。 Although the method of determining the control target from the observation information is out of the scope of the present invention, for example, the operation related to ATACS (Advanced Train Administration and Communication System) described in Non-Patent Document 1 can be applied. Note that mobile control information in this specification is information about this observation information and control targets.

エッジ側移動体制御装置22は、センター側移動体制御装置11と移動体制御情報の双方向伝送を行う。移動体21周辺の観測情報を、センター側移動体制御装置11へ送信し、センター側移動体制御装置11から制御ターゲットが入力され、入力された制御ターゲット及び観測情報に従って移動体21の動作を自律的に制御する。 The edge-side mobile body control device 22 performs two-way transmission of mobile body control information with the center-side mobile body control device 11 . Observation information around the moving body 21 is transmitted to the center side moving body control device 11, a control target is input from the center side moving body control device 11, and the movement of the moving body 21 is autonomously controlled according to the input control target and observation information. control effectively.

固定無線局13は、少なくとも一つのアンテナ14を有し、無線信号化された観測情報を受信し、制御ターゲットを無線信号化して送信する。 The fixed radio station 13 has at least one antenna 14, receives observation information converted into radio signals, converts control targets into radio signals, and transmits the radio signals.

移動無線局23は、移動体21に搭載されており、少なくとも一つのアンテナ24を有し、無線信号化された制御ターゲットを受信し、観測情報を無線信号化して送信する。 The mobile radio station 23 is mounted on the mobile object 21, has at least one antenna 24, receives control targets converted into radio signals, converts observation information into radio signals, and transmits the signals.

センター側移動体制御装置11は、複数の固定無線局13とバックボーンネットワーク12で接続されている。ここで、本実施例の無線通信システムを無線式列車制御へ適用する場合、例えば、移動体21が列車であり、固定無線局13は列車が進行する経路に沿って設けられた無線基地局であり、移動無線局23は列車に取り付けられた車上無線局とみなしてもよい。また、センター側移動体制御装置11は、列車の制御情報を生成する地上側制御システムの一部であって、例えば、列車の制御情報の一つとして停止限界点情報を生成又は更に上位の演算装置から取得し固定無線局13へ伝送する機能や、固定無線局13を介して、後述する車上側制御システムから送信された位置情報を受信する装置とみなしてもよい。 A center-side mobile unit control device 11 is connected to a plurality of fixed radio stations 13 via a backbone network 12 . Here, when the radio communication system of this embodiment is applied to radio train control, for example, the moving object 21 is a train, and the fixed radio station 13 is a radio base station provided along the route along which the train travels. Yes, the mobile radio station 23 may be regarded as an on-board radio station attached to the train. In addition, the center-side moving body control device 11 is a part of a ground-side control system that generates train control information, and for example, generates stop limit point information as one piece of train control information or performs higher-level calculations. It may be regarded as a device that has a function of acquiring from the device and transmitting it to the fixed radio station 13, or a device that receives position information transmitted from the on-board control system (to be described later) via the fixed radio station 13. FIG.

また、本実施例の無線通信システムを無線式列車制御へ適用する場合、エッジ側移動体制御装置22は、例えば車上側制御システムの一部とみなしてもよい。エッジ側移動体制御装置22は、例えば、地上子との通信手段、又は無線を利用した測距手段と接続され、これらによって取得された位置情報を、移動無線局23を介して固定無線局13へ送信する機能や、地上側制御システムから受信した停止限界点情報を車両側の上位制御装置へ渡す装置とみなしてもよい。なお、車上側制御システムの構成は任意に決めることができ、例えばエッジ側移動体制御装置22及び移動無線局23を一体の装置として構成してもよい。また、このような車上側制御システム及び前述する地上側制御システムによって構成されるシステムを列車制御システムとみなしてもよい。 Further, when the wireless communication system of this embodiment is applied to wireless train control, the edge-side mobile body control device 22 may be regarded as a part of the on-board control system, for example. The edge-side mobile body control device 22 is connected to, for example, communication means with a ground unit or distance measurement means using radio, and transmits the position information acquired by these means to the fixed radio station 13 via the mobile radio station 23. It may be regarded as a device that transmits information to the control system on the side of the vehicle and passes the stop limit point information received from the control system on the ground side to the host control device on the side of the vehicle. The configuration of the on-board control system can be arbitrarily determined, and for example, the edge-side mobile body control device 22 and the mobile radio station 23 may be configured as an integrated device. Also, a system configured by such a vehicle-side control system and the above-described ground-side control system may be regarded as a train control system.

図2は、本実施例による周波数ホッピングマトリクスとプリアンブル信号の例を示す。 FIG. 2 shows an example of a frequency hopping matrix and a preamble signal according to this embodiment.

図2(A)は、周波数ホッピングマトリクスの例を示す。 FIG. 2A shows an example of a frequency hopping matrix.

周波数ホッピングマトリクスの縦軸は、システムが使用可能な周波数帯域を分割した周波数サブチャネルであり、本実施例では16個の周波数サブチャネルに分割されている。各周波数サブチャネルには番号(FDC No.)が割り振られている。横軸は、時分割チャネルであり、各時分割チャネルには番号(TDC No.)を割り振られている。本実施例では、16個の時分割チャネルの周期で同じパタンを繰り返す。 The vertical axis of the frequency hopping matrix represents frequency subchannels obtained by dividing the frequency band available for the system, and is divided into 16 frequency subchannels in this embodiment. A number (FDC No.) is assigned to each frequency subchannel. The horizontal axis represents time-division channels, and each time-division channel is assigned a number (TDC No.). In this embodiment, the same pattern is repeated with a period of 16 time-division channels.

周波数ホッピングマトリクスの各マス目には0から15の数字が描かれている。この数字は、固定無線局(FRS)の識別子の下位4bitsを表している。たとえば、着色された下位4bitsが0の割り当てに注目すると、先頭の時分割チャネルでは周波数サブチャネル#0が割り当てられ、時分割チャネルを一つ進めるごとに周波数サブチャネル番号を3ずつ加算し、加算結果が16以上ならば16減算した周波数サブチャネル番号とする。時分割チャネルの通し番号が16に達すると0に折り返す。 A number from 0 to 15 is drawn in each square of the frequency hopping matrix. This number represents the lower 4 bits of the fixed radio station (FRS) identifier. For example, if we focus on the assignment of 0 in the colored lower 4 bits, frequency subchannel #0 is assigned to the top time division channel, and the frequency subchannel number is incremented by 3 each time the time division channel is advanced by one. If the result is 16 or more, the frequency subchannel number is subtracted by 16. When the serial number of the time division channel reaches 16, it wraps around to 0.

このような、各固定無線局に関する時分割チャネル毎の周波数サブチャネル番号の連なりが周波数ホッピングシーケンスである。図2に示す例では、16時分割チャネル毎に左側へ折り返すため、周波数ホッピングシーケンスの周期は16である。 Such a series of frequency subchannel numbers for each time-division channel for each fixed radio station is a frequency hopping sequence. In the example shown in FIG. 2, the period of the frequency hopping sequence is 16 because it folds to the left every 16 time division channels.

各固定無線局13が各時分割チャネルで一つの周波数サブチャネルを必ず使用する制約条件のもと、相互に直交する周波数ホッピングシーケンスは周波数サブチャネルの数だけ生成できる。 Under the constraint that each fixed radio station 13 always uses one frequency subchannel in each time division channel, mutually orthogonal frequency hopping sequences can be generated by the number of frequency subchannels.

この制約条件を満たす場合、任意の周波数ホッピングシーケンスに対して本発明の効果が得られる。但し、固定無線局13と移動無線局23が、固定無線局IDの下位ビットをインデックスとして、同一の周波数ホッピングシーケンスを再生できることが、本発明の効果を得るために必要である。 If this constraint is satisfied, the effect of the present invention can be obtained for any frequency hopping sequence. However, in order to obtain the effect of the present invention, it is necessary that the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 can reproduce the same frequency hopping sequence using the lower bits of the fixed radio station ID as an index.

この方法の一つは、固定無線局13と移動無線局23のそれぞれで固定無線局IDの下位ビットを入力すると、周期分の周波数ホッピングシーケンスを取得可能なテーブルを保持する方法である。このテーブルは出荷時に固定無線局13及び移動無線局23へ書き込んでおき、各無線局の起動時に初期値を設定する。 One of the methods is to hold a table that can acquire the frequency hopping sequence for each cycle by inputting the lower bits of the fixed radio station ID in each of the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 . This table is written in the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 at the time of shipment, and initial values are set when each radio station is activated.

他の方法は、周波数ホッピングシーケンスの生成方法を数式化し、時分割チャネルの通し番号と固定無線局13の識別子の下位ビットを説明変数として数式に入力することで、逐次時分割チャネルごとの周波数サブチャネル番号を算出する方法である。図2に示す周波数ホッピングシーケンスは、以下の数式1で生成できる。 Another method is to formulate the method of generating the frequency hopping sequence, and input the serial number of the time-division channel and the lower bits of the identifier of the fixed radio station 13 into the formula as explanatory variables. It is a method of calculating the number. The frequency hopping sequence shown in FIG. 2 can be generated by Equation 1 below.

Figure 0007123642000001
Figure 0007123642000001

但し、TDCは時分割チャネルの通し番号であり、frsidlsbは固定無線局識別子の下位ビット(図2では4bits)であり、NTDCは周波数ホッピングシーケンスの周期であり、マトリックスの横軸の長さに相当し(図2では16)、stepは時分割チャネルが1進むごとに周波数サブチャネル番号に加算する数(図2では3)であり、NFDCは周波数サブチャネル数の総数(図2では16)であり、FDCiniは周波数ホッピングシーケンスの周波数サブチャネル初期値であり、frsidlsb毎に定義される(図2ではFDCini(frsidlsb)=frsidlsb)、moduloは除算の余りを求める演算である。 However, TDC is the serial number of the time division channel, frsid lsb is the lower bits of the fixed radio station identifier (4 bits in FIG. 2), N TDC is the period of the frequency hopping sequence, and the length of the horizontal axis of the matrix is (16 in FIG. 2), step is the number added to the frequency subchannel number each time the time division channel advances by one (3 in FIG. 2), and N FDC is the total number of frequency subchannels (16 in FIG. 2). ), FDC ini is the frequency subchannel initial value of the frequency hopping sequence and is defined for each frsid lsb (FDC ini (frsid lsb )=frsid lsb in FIG. 2), and modulo is an operation for obtaining the remainder of division. be.

前述した式は、固定無線局識別子の下位ビットfrsidlsbに対する、時分割チャネル通し番号TDC毎の周波数サブチャネル番号FDC(TDC,frsidlsb)を並べた周波数ホッピングシーケンスを生成する式となる。FDCini(frsidlsb)を初期値とする漸化式の形式でもよい。 The above formula is a formula for generating a frequency hopping sequence in which the frequency subchannel numbers FDC(TDC, frsid lsb ) for each time division channel serial number TDC are arranged for the lower bits frsid lsb of the fixed radio station identifier. It may be in the form of a recurrence formula with FDCini(frsid lsb ) as the initial value.

以上の手順によって、固定無線局識別子の下位ビットに対する周波数ホッピングシーケンスを生成できる。固定無線局識別子の下位ビットの値が異なる固定無線局13の間では、同一時分割チャネルで同一周波数サブチャネルを使用しない、すなわち全ての時分割チャネルにおいて周波数ホッピングシーケンスの直交性が保たれる。本発明の効果を得るためには、固定無線局識別子の下位ビットが同一の固定無線局13同士を、可能な限り離れた位置に配置することが望ましい。 By the above procedure, the frequency hopping sequence for the lower bits of the fixed radio station identifier can be generated. Fixed radio stations 13 having different lower bit values of fixed radio station identifiers do not use the same frequency subchannel in the same time division channel, that is, the orthogonality of frequency hopping sequences is maintained in all time division channels. In order to obtain the effects of the present invention, it is desirable to arrange the fixed radio stations 13 having the same low-order bit of the fixed radio station identifier as far apart as possible.

図2(B)は、相互相関が低いプリアンブル信号の例を示す。 FIG. 2B shows an example of a preamble signal with low cross-correlation.

プリアンブル信号は、ある一定の時間長(Mサンプル)を有する信号であり、固定無線局識別子の上位ビット(図2の場合は上位1ビット)をインデックスとして異なるプリアンブル信号を生成する。 A preamble signal is a signal having a certain fixed time length (M samples), and different preamble signals are generated using the high-order bit (the high-order 1 bit in the case of FIG. 2) of the fixed radio station identifier as an index.

図2に示す例では周波数が異なる正弦波をプリアンブルとしている。基本周波数の正弦波は、固定無線局識別子の上位ビット=0の固定無線局13、及びこの固定無線局と通信する移動無線局23が送信するプリアンブルで、Mサンプルで位相が2π回転する正弦波である。一方、2倍の周波数の正弦波は固定無線局識別子の上位ビット=1の固定無線局13、及びこの固定無線局13と通信する移動無線局23が送信するプリアンブルで、Mサンプルで位相が4π回転する正弦波である。 In the example shown in FIG. 2, sine waves with different frequencies are used as preambles. The sine wave of the fundamental frequency is a preamble transmitted by the fixed radio station 13 with the higher bit of the fixed radio station identifier=0 and the mobile radio station 23 communicating with this fixed radio station, and is a sine wave whose phase rotates by 2π every M samples. is. On the other hand, the double-frequency sine wave is a preamble transmitted by the fixed radio station 13 with the higher bit of the fixed radio station identifier=1 and the mobile radio station 23 communicating with this fixed radio station 13, and has M samples and a phase of 4π. A rotating sine wave.

基本周波数の2π周期の範囲で、異なる倍周波数の信号同士の積を積分すると0となり、同一周波数の信号同士の積を積分すると1となる。これはフーリエ変換の性質である。つまり、周波数が異なる正弦波をプリアンブルとして用いると、理論上は相互相関が0のプリアンブルを複数準備することができる。 In the range of 2π cycles of the fundamental frequency, the product of signals with different double frequencies is integrated to 0, and the product of signals with the same frequency is integrated to 1. This is a property of the Fourier transform. In other words, if sine waves with different frequencies are used as preambles, it is theoretically possible to prepare a plurality of preambles with zero cross-correlation.

固定無線局識別子の上位ビットfrsidmsbをインデックスとした、正弦波を使用したプリアンブル系列は以下の数式2で表される。tは0からM-1の値をとる時間サンプルカウンタである。 A preamble sequence using a sine wave indexed by the high-order bits frsid msb of the fixed radio station identifier is represented by Equation 2 below. t is a time sample counter that takes values from 0 to M-1.

Figure 0007123642000002
Figure 0007123642000002

本実施例において、プリアンブル系列同士は互いに直交していることが望ましいが、同じプリアンブルサンプル長で考えると、互いに疑似直交するプリアンブル系列と比較すると、プリアンブル系列の数が少なくなる。 In this embodiment, it is desirable that the preamble sequences are orthogonal to each other, but considering the same preamble sample length, the number of preamble sequences is smaller than that of preamble sequences that are quasi-orthogonal to each other.

どのようなプリアンブル系列を選択するかはシステムに依存するが、多くのプリアンブル系列を必要とする(例えば、固定無線局13の数が多い)システムの場合、Gold系列のような疑似直交のプリアンブル系列を用いる方が適切な場合もある。 What kind of preamble sequence to select depends on the system, but in the case of a system that requires many preamble sequences (for example, the number of fixed radio stations 13 is large), a quasi-orthogonal preamble sequence such as a Gold sequence It may be more appropriate to use

以上に説明したとおり、固定無線局識別子に基づいて、上位ビットからプリアンブル系列、下位ビットから周波数ホッピングシーケンスを生成できる。識別子の上位ビットが同一の固定無線局13でグループを構成すると、該グループ内では周波数ホッピングシーケンスを直交させて同一のプリアンブル信号が使用され、識別子の上位ビットが異なる固定無線局13は別グループとなる。一方、識別子の下位ビットが同一の固定無線局13でグループを構成すると、該グループ内ではプリアンブル信号を直交、または疑似直交させて同一の周波数ホッピングシーケンスが使用され、識別子の下位ビットが異なる固定無線局13は別グループとなる。 As explained above, based on the fixed radio station identifier, a preamble sequence can be generated from the upper bits and a frequency hopping sequence can be generated from the lower bits. When a group is composed of fixed radio stations 13 having the same high-order bits of identifiers, the same preamble signal is used by orthogonalizing frequency hopping sequences within the group, and fixed radio stations 13 having different high-order bits of identifiers belong to different groups. Become. On the other hand, when a group is formed of fixed radio stations 13 with the same identifier lower bits, the same frequency hopping sequence is used by orthogonalizing or quasi-orthogonal preamble signals within the group, and fixed radio stations with different identifier lower bits are used. Station 13 is in another group.

なお、本明細書では固定無線局識別子からプリアンブル系列を指定するインデックス、および周波数ホッピングシーケンスを指定するインデックスを派生させているが、両方のインデックスを固定無線局識別子とは別の名前のパラメータとして扱い、そのパラメータの組み合わせを本明細書の固定無線局識別子と同等のものとみなすこともできる。また、数式1や数式2を計算するためのパラメータの組み合わせを、本明細書の固定無線局識別子と同等のものとみなすこともできる。つまり、固定無線局間で異なるパラメータの組み合わせは、固定無線局識別子の変形とみなすことができる。 In this specification, the index specifying the preamble sequence and the index specifying the frequency hopping sequence are derived from the fixed radio station identifier, but both indices are treated as parameters with different names from the fixed radio station identifier. , that combination of parameters may be considered equivalent to the fixed radio station identifier herein. Also, the combination of parameters for calculating Equation 1 and Equation 2 can be considered equivalent to the fixed radio station identifier of this specification. In other words, combinations of parameters that differ between fixed radio stations can be regarded as deformations of fixed radio station identifiers.

図3は、本実施例の時分割チャネルの構成例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a time-division channel according to this embodiment.

図2(A)に示すように、固定無線局識別子の下位4bitsが0である固定無線局13、及び当該固定無線局13と通信を行う移動無線局23は、着色された時分割チャネル及び周波数サブチャネルにて無線信号を送信する。 As shown in FIG. 2A, a fixed radio station 13 whose fixed radio station identifier has lower four bits of 0, and a mobile radio station 23 that communicates with the fixed radio station 13 have colored time-division channels and frequencies. Transmits radio signals on subchannels.

但し、着色されたサブチャネルで無線信号を送信可能なのは、固定無線局グループ内において固定無線局13又は移動無線局23のいずれかであるため、通信方向を時分割チャネルごとに予め規定するか、固定無線局13と移動無線局23との間で通信方向を動的に制御する必要がある。 However, since it is either the fixed radio station 13 or the mobile radio station 23 in the fixed radio station group that can transmit radio signals on the colored subchannels, the communication direction is defined in advance for each time-division channel, or It is necessary to dynamically control the direction of communication between the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 .

各時分割チャネルで固定無線局13又は移動無線局23のどちらが無線信号を送信するとしても、時分割チャネル内の構成は同じの形式とする。つまり、時分割チャネルはプリアンブル系列と、移動体制御に関わる情報などを無線信号化したデータ信号と、様々な要因で発生する局間の時間ずれを吸収するためのガードタイム(無線信号は無送信)が時間多重されて構成される。プリアンブル系列の長さは常時固定であるが、データ信号とガードタイムの割合は必要に応じて動的に変更してもよい。 Regardless of whether the fixed radio station 13 or the mobile radio station 23 transmits a radio signal in each time division channel, the configuration within the time division channel is of the same format. In other words, the time-division channel consists of a preamble sequence, a data signal that is a radio signal containing information related to mobile control, and a guard time (radio signals are not transmitted) to absorb time lags between stations that occur due to various factors. ) are time-multiplexed. The length of the preamble sequence is always fixed, but the ratio of data signal and guard time may be dynamically changed as needed.

プリアンブル系列としては、固定無線局識別子に基づいて選択した系列をそのまま配置する。データ信号は、たとえばOFDM(Orthogonal Freqency Domain Multiplex)の2次変調方式で時間領域信号として生成する。サブキャリアごとの変調シンボルは、移動体制御情報のビット系列に対し、CRC(Cyclic Redundancy Code)の付与、畳み込み符号化、インターリーブ、リピティションなどの信号処理で生成した信号処理後のビット系列に基づいて、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)などの一次変調方式で生成する。 As the preamble sequence, the sequence selected based on the fixed radio station identifier is arranged as it is. The data signal is generated as a time domain signal by, for example, OFDM (Orthogonal Frequency Domain Multiplex) secondary modulation. The modulation symbol for each subcarrier is based on the bit sequence after signal processing generated by signal processing such as adding CRC (Cyclic Redundancy Code), convolutional coding, interleaving, and repetition to the bit sequence of mobile control information. are generated by a primary modulation method such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying).

データ信号は任意の変調方式を用いて無線信号化しても、本発明の効果は変わらないが、固定無線局13と移動無線局23との間でプロトコルを予め規定しておくか、送信側で適用した一次変調方式、符号化率、及び情報ビット系列長をデータ信号の先頭部分で別途送信するなどの方法で、無線局間で方式を統一する必要がある。 Although the effect of the present invention does not change even if the data signal is converted into a radio signal using an arbitrary modulation method, a protocol may be defined in advance between the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23, or the transmission side may It is necessary to unify the method among wireless stations by a method such as separately transmitting the applied primary modulation method, coding rate, and information bit sequence length at the beginning of the data signal.

図4は、本実施例のフレーム構成例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a frame configuration example of this embodiment.

図4に示すフレーム構成例は、図3に示す時分割チャネルに対応したフレーム番号、フレーム内時分割チャネル番号、及びフレーム内時分割チャネル番号ごとの用途を示す。 The frame configuration example shown in FIG. 4 shows the use of each frame number, intra-frame time division channel number, and intra-frame time division channel number corresponding to the time division channel shown in FIG.

図4に示す例では、フレームは10個のフレーム内時分割チャネルで構成される。本実施例では、周波数ホッピングのシーケンスの周期とフレーム長の一致は前提としておらず、両者は一致していなくてもよい。 In the example shown in FIG. 4, a frame consists of 10 intra-frame time division channels. In this embodiment, it is not assumed that the period of the frequency hopping sequence and the frame length match, and they do not have to match.

フレーム内の時分割チャネルの数はシステムの必要に応じて変えてもよい。また、フレーム先頭毎に周波数ホッピングシーケンスの先頭に戻って周波数サブチャネルを選択してもよい。さらに、フレーム番号に連動する形でFDCini(frsidlsb)を変更してもよい。このように変更しても、グループ内の固定無線局13の間の周波数ホッピングシーケンスの直交性は保たれるため、本発明効果を得ることができる。 The number of time division channels in a frame may vary according to system needs. Alternatively, the frequency subchannel may be selected by returning to the beginning of the frequency hopping sequence at each frame beginning. Furthermore, FDC ini (frsid lsb ) may be changed in conjunction with the frame number. Even with such a change, the orthogonality of the frequency hopping sequences between the fixed radio stations 13 in the group is maintained, so the effect of the present invention can be obtained.

図2で示す時分割チャネルの通し番号TDCと、フレーム番号frame及びフレーム内時分割チャネル番号TDClocalとの関係は以下の数式3のとおりである。 The relationship between the serial number TDC of the time division channel shown in FIG.

Figure 0007123642000003
Figure 0007123642000003

TDClocalは、フレーム内の時分割チャネル番号の数(図4では10)である。フレーム番号は、必要に応じて有限の範囲で折り返す。例えば、フレーム番号が256に達したら0に折り返す処理を行う。これに伴い、時分割チャネルの通し番号も有限範囲で折り返す。 N TDClocal is the number of time division channel numbers in the frame (10 in FIG. 4). Frame numbers wrap within a finite range as needed. For example, when the frame number reaches 256, processing to wrap back to 0 is performed. Along with this, serial numbers of time-division channels are also folded back within a limited range.

フレーム番号とフレーム内時分割チャネルの数がわかれば、固定無線局13及び移動無線局23は、フレーム内の全ての時分割チャネルに関して時分割チャネルの通し番号が分かり、当該固定無線局13に関する周波数ホッピングシーケンスを参照することによって、各時分割チャネルにおいて使用可能な周波数サブチャネルの番号が分かる。 If the frame number and the number of time-division channels within the frame are known, the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 can know serial numbers of time-division channels for all time-division channels within the frame, and frequency hopping for the fixed radio station 13 can be performed. By referring to the sequence, the number of frequency subchannels available in each time division channel is known.

フレーム内時分割チャネル毎の用途は、原則として全フレーム同じルールを適用する。運用中に適用ルールを変更する場合、保守端末などシステム外の装置から固定無線局13を操作して用途変更し、報知用の時分割チャネルで移動無線局23へ報知する。これはあくまで原則であるため、システムとして必要であれば固定無線局13の間で時分割チャネル毎の用途が完全に一致しなくてもよい。しかし、後述する同期処理を成立させるため、初期状態で報知用に指定される時分割チャネルの用途は変更しない。 In principle, the same rule applies to all frames for use of each time-division channel within a frame. When the application rule is to be changed during operation, the fixed radio station 13 is operated from a device outside the system such as a maintenance terminal to change the application, and the mobile radio station 23 is notified by the time-division channel for notification. Since this is only a principle, the use of each time-division channel does not have to be completely the same among the fixed radio stations 13 as long as it is necessary for the system. However, in order to establish a synchronization process, which will be described later, the use of the time-division channel designated for notification in the initial state is not changed.

フレーム内時分割チャネル毎の用途の記号を説明する。Bは報知用時分割チャネル、Aは初期アクセス用時分割チャネル、Cはデータ信号通信用の時分割チャネルである。DLは固定無線局13から移動無線局23へ伝送するダウンリンク方向、ULは移動無線局23から固定無線局13へ伝送するアップリンク方向を示す。 Symbols used for each intra-frame time-division channel will be explained. B is a broadcast time division channel, A is an initial access time division channel, and C is a data signal communication time division channel. DL indicates the downlink direction of transmission from the fixed radio station 13 to the mobile radio station 23, and UL indicates the uplink direction of transmission from the mobile radio station 23 to the fixed radio station 13. FIG.

図5は、本実施例の報知用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of information elements to be transmitted on the broadcast time-division channel of this embodiment.

報知用時分割チャネルは、送信元固定無線局13の識別子(FRS ID)、フレーム番号(Frame No.)、及び周波数ホッピングシーケンスを計算式から生成する情報として、時分割チャネルが1個進む毎にシフトする周波数サブチャネルの数(step)と、フレーム番号が0かつフレーム内時分割チャネル番号が0の時の周波数サブチャネル番号(FDCini)で構成される。 The broadcast time-division channel contains an identifier (FRS ID) of the source fixed radio station 13, a frame number (Frame No.), and information for generating a frequency hopping sequence from a calculation formula. It consists of the number of frequency subchannels to be shifted (step) and the frequency subchannel number (FDCini) when the frame number is 0 and the intra-frame time division channel number is 0.

stepとFDC iniは、図示した形式で報知用時分割チャネルで伝送されるが、固定無線局13と移動無線局23との間でこれらの値が予め明示的に定められていたり、図2の周波数ホッピングマトリクスを表す情報を固定無線局13と移動無線局23とが共有している(例えば、起動時に初期設定として固定無線局13及び移動無線局23へ書き込まれる)場合、step及びFDC iniは報知用時分割チャネルで送信しなくてもよい。 step and FDC-- ini are transmitted in the format shown in the figure through the broadcast time-division channel. If the information representing the frequency hopping matrix is shared by the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 (eg, written to the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 as initial settings at start-up), step and FDC ini are It does not have to be transmitted on the broadcast time-division channel.

図4の説明で述べたように、フレーム内時分割チャネルの用途情報を動的に変更する場合、図5に示す報知用時分割チャネルの情報要素に用途情報を追加し、毎フレームの用途情報の最新情報を固定無線局13が報知する。 As described in the explanation of FIG. 4, when the usage information of the intra-frame time division channel is dynamically changed, the usage information is added to the information element of the broadcast time division channel shown in FIG. The fixed radio station 13 broadcasts the latest information of

報知用時分割チャネルで送信される情報要素は、固定無線局13で無線信号化された後、当該固定無線局13の識別子に対応するプリアンブル系列とガードタイムとを多重化して、固定無線局13から送信される。 Information elements transmitted on the broadcast time-division channel are radio-signalized by the fixed radio station 13, then multiplexed with a preamble sequence corresponding to the identifier of the fixed radio station 13 and a guard time, and sent to the fixed radio station 13. sent from.

図6は、本実施例の初期アクセス用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of information elements transmitted on the initial access time division channel of this embodiment.

初期アクセス用時分割チャネルは、システム内で移動無線局23を一意に特定する識別子(MRS ID)と、初期アクセス用時分割チャネルの送信先である固定無線局13の識別子(FRS ID)で構成される。 The initial access time division channel consists of an identifier (MRS ID) that uniquely identifies the mobile radio station 23 within the system and an identifier (FRS ID) of the fixed radio station 13 to which the initial access time division channel is transmitted. be done.

初期アクセス用時分割チャネルで送信する情報要素は、移動無線局23で無線信号化された後、FRS IDが示す固定無線局13の識別子に基づくプリアンブル系列とガードタイムとを多重化して、移動無線局23から送信する。 Information elements to be transmitted on the initial access time-division channel are radio-signalized by the mobile radio station 23, then multiplexed with a preamble sequence based on the identifier of the fixed radio station 13 indicated by the FRS ID and a guard time, and transmitted by the mobile radio. Transmit from station 23 .

移動無線局23が、初期アクセス用時分割チャネルの送信先である固定無線局13を選択する方法は、固定無線局13から送信されるプリアンブル系列の受信電力を固定無線局13の間で比較し、受信電力が最も大きい固定無線局13を選択する方法がある。 The mobile radio station 23 selects the fixed radio station 13 as the transmission destination of the initial access time division channel by comparing the reception power of the preamble sequences transmitted from the fixed radio stations 13 among the fixed radio stations 13 . , to select the fixed radio station 13 with the highest received power.

なお、プリアンブル系列は時分割チャネル内で送信すべきデータ信号がない場合に送信してもよいが、本発明においては、プリアンブルの誤検出を回避する観点から、必要以上に送信しないことが望ましい。一方、報知用時分割チャネルは、必ず毎フレームで送信されるため、報知用時分割チャネル内のプリアンブル系列を用いて、移動無線局23が固定無線局13を選択するとよい。 The preamble sequence may be transmitted when there is no data signal to be transmitted in the time division channel, but in the present invention, it is desirable not to transmit more than necessary from the viewpoint of avoiding erroneous detection of the preamble. On the other hand, since the broadcast time division channel is always transmitted in every frame, the mobile radio station 23 should select the fixed radio station 13 using the preamble sequence in the broadcast time division channel.

移動無線局23によるフレーム同期については後述するが、フレーム同期が確立した後の固定無線局13の選択方法を説明する。また、ここでは固定無線局13の間の同期も確立していることを前提とする。 Frame synchronization by the mobile radio station 23 will be described later, but a method of selecting the fixed radio station 13 after frame synchronization is established will be described. Further, it is assumed here that synchronization between the fixed radio stations 13 is also established.

移動無線局23は、フレーム同期済みのため、報知用時分割チャネルのプリアンブル系列が受信されるタイミングを把握しており、このタイミングを起点にプリアンブル系列長だけ、16周波数サブチャネル分の広帯域信号の受信波形を一時的に記録する。移動無線局23は、記録した受信波形に対し、システム内で想定している固定無線局グループ全てのプリアンブルとの相互相関を演算し、相互相関が最も大きい固定無線局グループを選択する。固定無線局グループの選択後、受信波形の相互相関値が最も大きい周波数サブチャネルを選択する。固定無線局グループ及び相互相関値の最も大きい周波数サブチャネルが決定すると、報知用時分割チャネルの内容から固定無線局識別子を決定できる。 Since the mobile radio station 23 has been frame-synchronized, it knows the timing at which the preamble sequence of the broadcast time-division channel is received. Temporarily records received waveforms. The mobile radio station 23 calculates the cross-correlation between the recorded received waveform and the preambles of all fixed radio station groups assumed in the system, and selects the fixed radio station group with the largest cross-correlation. After selecting the fixed radio station group, the frequency subchannel with the largest cross-correlation value of the received waveform is selected. Once the fixed radio station group and the frequency subchannel with the largest cross-correlation value are determined, the fixed radio station identifier can be determined from the content of the broadcast time division channel.

ここで説明した固定無線局選択法は一例である。移動無線局23にて、受信した報知用時分割チャネルのプリアンブル系列の相互相関値に基づいて、システム内で利用が想定される固定無線局グループ識別子と、グループ内識別子又は固定無線局識別子とを決定できれば、どのような方法でもよい。 The fixed radio station selection method described here is an example. The mobile radio station 23 identifies a fixed radio station group identifier assumed to be used in the system and an intra-group identifier or a fixed radio station identifier based on the received cross-correlation value of the preamble sequence of the broadcast time-division channel. Any method can be used as long as it can be determined.

図7は、本実施例のデータ信号用時分割チャネルの情報要素の例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of information elements of the data signal time-division channel of this embodiment.

図7(A)は、データ信号用時分割チャネル割り当て済みの移動無線局23と固定無線局13との間で伝送される情報要素である。情報要素は、少なくともデータ信号の伝送に関わる固定無線局13の識別子(FRS ID)と、移動無線局23の識別子(MRS ID)と、データ信号本体となる情報ビット系列(Data Body)で構成される。情報ビット系列は、移動体制御に関わる情報を含む。情報ビット系列長が可変の場合は、情報ビット系列の長さも併せて付与する。 FIG. 7(A) shows information elements transmitted between the mobile radio station 23 and the fixed radio station 13, to which time-division channels for data signals have already been allocated. The information element consists of at least the identifier of the fixed radio station 13 (FRS ID), the identifier of the mobile radio station 23 (MRS ID), and the information bit sequence (Data Body) which is the body of the data signal. be. The information bit sequence contains information related to mobile control. If the information bit sequence length is variable, the length of the information bit sequence is also added.

図7(B)は、初期アクセス用時分割チャネルで図6の情報要素を送信した移動無線局23に対し、固定無線局13が送信する応答の情報要素である。図7(B)に示す情報要素は、基本的な形式は図7(A)と同様であるが、データ信号本体に代えてアップリンク通信とダウンリンク通信とで当該移動無線局23に割り当てられたフレーム内時分割チャネル番号で構成される。 FIG. 7(B) shows information elements of a response transmitted from the fixed radio station 13 to the mobile radio station 23 that transmitted the information elements of FIG. 6 on the initial access time-division channel. The information element shown in FIG. 7B has the same basic format as that of FIG. time-division channel number within the frame.

移動無線局23に対する時分割チャネル割り当てに失敗した場合、移動無線局23に対して何も応答は返らない。なお、時分割チャネル割り当てに失敗する例としては、当該移動無線局23に割り当て可能なフレーム内時分割チャネルが、他の移動無線局23に割り当てられており残っていない場合である。このため、固定無線局13には通信失敗が一定時間継続する、すなわち情報ビット系列の誤りが継続して発生する、既に当該固定無線局13に時分割チャネルが割り当て済みである移動無線局23に関して、割り当て済のフレーム内時分割チャネルを開放することが望ましい。 If the time division channel assignment to the mobile radio station 23 fails, no response is returned to the mobile radio station 23 . An example of failure in time-division channel allocation is when the intra-frame time-division channel that can be allocated to the mobile radio station 23 is allocated to another mobile radio station 23 and does not remain. For this reason, the fixed radio station 13 continues to fail in communication for a certain period of time, that is, an error in the information bit sequence continues. , it is desirable to release the allocated intra-frame time division channels.

当該移動無線局23に対して時分割チャネル割り当てに成功した場合、割り当てたダウンリンクのデータ信号用時分割チャネルで当該移動無線局23に図7(B)の情報要素を伝送する。この時点で移動無線局23は、どの時分割チャネルが割り当てられているか不明のため、下りのデータ信号用時分割チャネルを一通り復号し、自身の移動無線局識別子が含まれている情報要素を確認することで、時分割チャネル割り当ての情報を取得することができる。 When the time division channel allocation to the mobile radio station 23 is successful, the information elements shown in FIG. 7B are transmitted to the mobile radio station 23 by the allocated downlink data signal time division channel. Since the mobile radio station 23 does not know which time-division channel is assigned at this point, it decodes all the downlink data signal time-division channels and obtains information elements containing its own mobile radio station identifier. By confirming, information on time division channel allocation can be acquired.

図8は、本実施例の固定無線局13の構成例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the fixed radio station 13 of this embodiment.

ネットワークインターフェース部101は、バックボーンネットワーク12を介してセンター側移動体制御装置11と固定無線局13との間の双方向通信を実現する。双方向通信では、例えばIPパケットを用いることができるが、固定無線局13と上記各装置間との間でインターフェースを定義すればシステム独自の通信プロトコルを用いてもよい。 Network interface unit 101 realizes two-way communication between center-side mobile unit control device 11 and fixed radio station 13 via backbone network 12 . For two-way communication, for example, IP packets can be used, but if an interface is defined between the fixed radio station 13 and each of the above devices, a system-specific communication protocol may be used.

下り伝送バッファ102は、固定無線局13と無線通信を行う移動無線局単位で下りの移動体制御情報を一時的に格納する。下り伝送バッファ102は、センター側移動体制御装置11から移動無線局23へ移動体制御情報を送信するにあたり、無線への送信タイミングとなるまで移動体制御情報を待たせるタイミング調整機能と、無線での送信頻度(フレーム毎)よりセンター側移動体制御装置11から移動体制御情報が入力される頻度が少ない場合に、同一の移動体制御情報を無線で再度送信するための情報の一時的な記憶機能を有する。 Downlink transmission buffer 102 temporarily stores downlink mobile control information for each mobile radio station that performs radio communication with fixed radio station 13 . The downlink transmission buffer 102 has a timing adjustment function that makes the mobile control information wait until the timing of transmitting the mobile control information to the radio when transmitting the mobile control information from the center side mobile control device 11 to the mobile radio station 23. Temporary storage of information for retransmitting the same mobile control information wirelessly when the frequency of input of mobile control information from the center-side mobile control device 11 is lower than the transmission frequency (each frame) of have a function.

時分割チャネル制御部103は、フレーム単位での制御動作を行う。時分割チャネル制御部103は、無線デジタル信号送信処理部104及び無線デジタル信号受信処理部107に対して、図4のフレーム内時分割チャネルの用途情報を参照してフレーム内の各時分割チャネルの送受信を制御する機能と、周波数ホッピングシーケンスに従って各時分割チャネルで使用する周波数サブチャネル番号を指定する機能と、固定無線局識別子に基づいて使用するプリアンブルの系列を指定する機能と、1フレーム分の処理が完了するとフレーム番号を更新する機能と、フレーム番号や固定無線局識別子を含めた報知用時分割チャネルの情報要素を管理し、フレーム毎に最新の値を無線デジタル信号送信処理部104に設定する機能と、各データ信号用時分割チャネルで送信する情報要素(図7)を時分割チャネル毎にまとめて無線デジタル信号送信処理部104に設定する機能とを有する。また、各時分割チャネルで送信する情報要素を結合して情報ビット系列を生成する。 The time-division channel control section 103 performs control operations on a frame-by-frame basis. The time-division channel control unit 103 instructs the radio digital signal transmission processing unit 104 and the radio digital signal reception processing unit 107 to refer to the usage information of the time-division channels within the frame in FIG. A function of controlling transmission and reception, a function of specifying a frequency subchannel number to be used in each time division channel according to a frequency hopping sequence, a function of specifying a preamble sequence to be used based on a fixed radio station identifier, A function to update the frame number when the processing is completed, manage information elements of the broadcast time-division channel including the frame number and the fixed radio station identifier, and set the latest value to the wireless digital signal transmission processing unit 104 for each frame. and a function of collecting information elements (FIG. 7) to be transmitted in each data signal time-division channel for each time-division channel and setting them in the wireless digital signal transmission processing unit 104 . Also, an information bit sequence is generated by combining information elements transmitted in each time division channel.

無線デジタル信号送信処理部104は、時分割チャネル制御部103から入力される各時分割チャネルのビット系列及び周波数サブチャネル番号を参照し、デジタル無線信号を生成する。信号処理としては、入力されたビット系列に、誤り検出のためのCRC(Check Redundancy Code)の付与、誤り訂正のための畳み込み符号化、誤り訂正能力向上やビット当たりの対雑音エネルギーを向上させるインターリーブ及びリピティション、ビット列を振幅や位相の情報に変換する変調、変調信号と指定されたプリアンブル系列との時間多重、及び指定された周波数サブチャネルで送信するための周波数変換などの処理を行う。無線デジタル信号送信処理部104は、ベースバンドのデジタル信号を出力する。 Radio digital signal transmission processing section 104 refers to the bit sequence and frequency subchannel number of each time division channel input from time division channel control section 103, and generates a digital radio signal. Signal processing includes adding a CRC (Check Redundancy Code) to the input bit sequence for error detection, convolutional coding for error correction, and interleaving to improve error correction capability and noise-to-noise energy per bit. and repetition, modulation for converting bit strings into amplitude and phase information, time multiplexing of modulated signals and designated preamble sequences, and frequency conversion for transmission on designated frequency subchannels. The wireless digital signal transmission processing unit 104 outputs a baseband digital signal.

無線アナログ信号送受信処理部105は、無線デジタル信号送信処理部104から入力されたベースバンドデジタル信号に、デジタルアナログ変換、ベースバンドから高周波信号への変換、高周波信号の出力の増幅処理を実施する。アンテナ14の手前で送受信を切り替えるスイッチを設ける。 The wireless analog signal transmission/reception processing unit 105 performs digital-analog conversion, conversion from the baseband to a high frequency signal, and amplification processing of the output of the high frequency signal on the baseband digital signal input from the wireless digital signal transmission processing unit 104 . A switch for switching transmission and reception is provided in front of the antenna 14. - 特許庁

アンテナ14が受信した無線アナログ信号は、前述したスイッチによって受信信号処理側に流され、入力された微弱な信号の増幅、高周波信号からベースバンド信号への変換、アナログデジタル変換処理を実施し、無線デジタル信号受信処理部107へ出力する。 The radio analog signal received by the antenna 14 is sent to the reception signal processing side by the switch described above, and the weak input signal is amplified, converted from a high frequency signal to a baseband signal, and analog-to-digital converted. It outputs to the digital signal reception processing unit 107 .

無線デジタル信号受信処理部107は、入力されるデジタル受信信号に、時分割チャネルごとに指定された周波数サブチャネルの信号が中心周波数に移動する周波数シフトを実施した後にローパスフィルタ処理を実施する。その後、無線伝搬路応答を推定し、推定された伝搬路応答を用いて無線伝搬路の影響を受けた受信信号の振幅位相を補償し、補償された受信信号の振幅位相に載せられた情報をビット列に戻す復調処理を行い、復調処理後のビット列に対して送信側のインターリーブの逆処理を行うデインターリーブ、リピティションによって送信側で繰り返されたビットを合成する。 The radio digital signal reception processing unit 107 performs frequency shift to shift the signal of the frequency subchannel designated for each time-division channel to the center frequency, and then performs low-pass filter processing on the input digital received signal. after that, estimating the radio channel response, compensating the amplitude phase of the received signal affected by the radio channel using the estimated channel response, and obtaining the information carried on the amplitude phase of the compensated received signal Demodulation processing is performed to restore the bit string, and the bits repeated on the transmission side are combined by deinterleaving and repetition, which perform reverse processing of interleaving on the transmission side for the bit string after demodulation processing.

ビットレベルで受信信号を合成した後、ビタビ復号法などの誤り訂正復号を行い、この出力に付与されているCRCを検査することでビット誤りの有無を判定する。無線デジタル信号受信処理部107は、少なくとも、CRCを除いた推定送信ビット系列と、誤りの有無を示すCRC検査結果を出力する。 After combining the received signals at the bit level, error correction decoding such as Viterbi decoding is performed, and the presence or absence of bit errors is determined by checking the CRC assigned to this output. The radio digital signal reception processing unit 107 outputs at least the estimated transmission bit sequence excluding the CRC and the CRC check result indicating the presence or absence of errors.

初期アクセス処理部108は、無線デジタル信号受信処理部107から初期アクセス用時分割チャネルに関してビット誤りのないビット系列を取得し、固定無線局管理情報106の時分割チャネル割り当て情報を参照して、初期アクセス用時分割チャネルを送信した移動無線局23に、データ信号用時分割チャネルを割り当て可能か否かを判定する。割り当て可能な場合は、固定無線局管理情報106の時分割チャネル割り当て情報に当該移動無線局23の割り当てを追加し、時分割チャネル制御部103にて、図7(B)に示す初期アクセス用時分割チャネルに対する応答の情報要素を出力する。 Initial access processing section 108 acquires a bit sequence without bit errors for the initial access time-division channel from radio digital signal reception processing section 107, refers to time-division channel assignment information in fixed radio station management information 106, and performs initial It is determined whether or not a data signal time division channel can be assigned to the mobile radio station 23 that transmitted the access time division channel. If allocation is possible, the allocation of the mobile radio station 23 is added to the time division channel allocation information of the fixed radio station management information 106, and the time division channel control section 103 performs the initial access time shown in FIG. Output the information element of the response to the split channel.

上り伝送バッファ109は、上り移動体制御情報を一時的に格納し、バックボーンネットワーク12に対してデータを送信できるタイミングまでデータを待たせるバッファである。上り伝送バッファ109には、アップリンクのデータ信号用時分割チャネルで受信したデータのうち、CRC検査の結果、ビット誤りがないと判定されたデータのみが格納される。 Uplink transmission buffer 109 is a buffer that temporarily stores uplink mobile unit control information and makes data wait until the timing at which data can be transmitted to backbone network 12 . The uplink transmission buffer 109 stores only data that has been determined to have no bit error as a result of the CRC check, out of the data received on the uplink data signal time-division channel.

図9は、本実施例の移動無線局23の構成例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the mobile radio station 23 of this embodiment.

ネットワークインターフェース部201は、移動無線局23とエッジ側移動体制御装置22との間の双方向通信を実現する。固定無線局13の構成例(図8)と同様に、この双方向通信ではIPパケットやシステム独自の通信プロトコルを用いてもよい。 The network interface unit 201 realizes two-way communication between the mobile radio station 23 and the edge-side mobile body control device 22 . As with the configuration example of the fixed radio station 13 (FIG. 8), this two-way communication may use an IP packet or a system-specific communication protocol.

上り伝送バッファ202は、上りの移動体制御情報を一時的に格納するバッファである。上り伝送バッファ202は、割り当てられた上りのデータ信号用時分割チャネルの無線送信時間となるまで情報系列を待たせる機能と、無線での送信頻度よりエッジ側移動体制御装置22から移動体制御情報が入力される頻度が少ない場合に、同一の移動体制御情報を無線で再度送信するための情報の一時的な記憶機能を有する。 The upstream transmission buffer 202 is a buffer that temporarily stores upstream mobile control information. The uplink transmission buffer 202 has a function of making the information sequence wait until the radio transmission time of the allocated uplink data signal time-division channel, has a function of temporarily storing information for retransmitting the same mobile unit control information by radio when the frequency of input is low.

バッファ読み出し処理部203は、フレーム毎に最新の移動体制御情報を上り伝送バッファ202から読み出し、ビット系列として無線デジタル信号送信処理部204へ書き込む。 Buffer reading processing section 203 reads the latest mobile unit control information for each frame from upstream transmission buffer 202 and writes it to radio digital signal transmission processing section 204 as a bit sequence.

無線デジタル信号送信処理部204は、バッファ読み出し処理部203から入力されるデータ信号に関するビット系列と、初期アクセス処理部208から入力される初期アクセス用時分割チャネルの情報要素をビット系列化して、誤り検出のためのCRC(Check Redundancy Code)の付与、誤り訂正のための畳み込み符号化、誤り訂正能力向上やビット当たりの対雑音エネルギーを向上させるインターリーブ及びリピティション、ビット列を振幅や位相の情報に変換する変調、変調信号と指定されたプリアンブル系列との時間多重、及び指定された周波数サブチャネルで送信するための周波数変換などの処理を行う。無線デジタル信号送信処理部204は、ベースバンドのデジタル信号を出力する。 The wireless digital signal transmission processing unit 204 converts the bit sequence related to the data signal input from the buffer reading processing unit 203 and the information elements of the initial access time-division channel input from the initial access processing unit 208 into bit sequences to detect errors. Addition of CRC (Check Redundancy Code) for detection, convolutional coding for error correction, interleaving and repetition to improve error correction capability and anti-noise energy per bit, conversion of bit string to amplitude and phase information modulation, time multiplexing of the modulated signal and the designated preamble sequence, and frequency conversion for transmission on the designated frequency subchannel. The wireless digital signal transmission processing unit 204 outputs a baseband digital signal.

無線デジタル信号送信処理部204は、プリアンブル系列を決定するための固定無線局識別子の情報及び周波数サブチャネルに関する情報を時分割チャネル制御部207から取得する。 Radio digital signal transmission processing section 204 acquires from time-division channel control section 207 information on fixed radio station identifiers and information on frequency subchannels for determining preamble sequences.

無線アナログ信号送受信処理部205は、固定無線局13の無線アナログ信号送受信処理部105と同様の機能を有する。 The radio analog signal transmission/reception processor 205 has the same function as the radio analog signal transmission/reception processor 105 of the fixed radio station 13 .

無線デジタル信号受信処理部209は、入力されるデジタル受信信号に、時分割チャネルごとに指定された周波数サブチャネルの信号が中心周波数に移動する周波数シフトを実施した後にローパスフィルタ処理を実施する。その後、無線伝搬路応答を推定し、推定された伝搬路応答を用いて無線伝搬路の影響を受けた受信信号の振幅位相を補償し、補償された受信信号の振幅位相に載せられた情報をビット列に戻す復調処理を行い、復調処理後のビット列に対して送信側のインターリーブの逆処理を行うデインターリーブ、リピティションによって送信側で繰り返されたビットを合成する。 The radio digital signal reception processing unit 209 performs frequency shift to shift the signal of the frequency subchannel designated for each time-division channel to the center frequency, and then performs low-pass filter processing on the input digital received signal. after that, estimating the radio channel response, compensating the amplitude phase of the received signal affected by the radio channel using the estimated channel response, and obtaining the information carried on the amplitude phase of the compensated received signal Demodulation processing is performed to restore the bit string, and the bits repeated on the transmission side are combined by deinterleaving and repetition, which perform reverse processing of interleaving on the transmission side for the bit string after demodulation processing.

ビットレベルで受信信号を合成した後、ビタビ復号法などの誤り訂正復号を行い、この出力に付与されているCRCを検査することでビット誤りの有無を判断する。無線デジタル信号受信処理部209は、少なくとも、CRCを除いた推定送信ビット系列と、誤りの有無を示すCRC検査結果を出力する。 After combining the received signals at the bit level, error correction decoding such as the Viterbi decoding method is performed, and the presence or absence of bit errors is determined by checking the CRC assigned to the output. The radio digital signal reception processing unit 209 outputs at least the estimated transmission bit sequence excluding the CRC and the CRC check result indicating the presence or absence of errors.

無線デジタル信号受信処理部209は、これらのデータ信号に関する復号処理の他に、固定無線局13から受信する無線信号に対するタイミング同期を行う。時分割チャネル制御部207から指定されたプリアンブル系列と受信信号との間でスライディング相関演算を行って受信タイミングを推定し、推定された受信タイミングからデータ信号の先頭の時間位置を特定してデータ信号を抽出する。 The radio digital signal reception processing unit 209 performs timing synchronization with respect to the radio signal received from the fixed radio station 13 in addition to decoding processing for these data signals. A sliding correlation operation is performed between the preamble sequence designated by the time-division channel control section 207 and the received signal to estimate the reception timing. to extract

また、無線デジタル信号受信処理部209は、接続した固定無線局13が送信した無線信号受信タイミングに基づいて、時分割チャネル及びフレームタイミングを調整する。つまり、移動無線局23の時分割チャネルタイミングより固定無線局13からの信号の受信タイミングが早い場合、移動無線局23の時分割チャネルタイミングを早める。逆も同様に時分割チャネルタイミングを調整する。 Also, the radio digital signal reception processing unit 209 adjusts the time division channel and frame timing based on the radio signal reception timing transmitted by the connected fixed radio station 13 . That is, when the reception timing of the signal from the fixed radio station 13 is earlier than the time division channel timing of the mobile radio station 23, the time division channel timing of the mobile radio station 23 is advanced. and vice versa to adjust the time division channel timing.

初期アクセス処理部208は、移動無線局23が起動直後でいずれの固定無線局13とも通信を行っていない状態において、図6の説明で示したように、いずれかの固定無線局13との通信を開始する。 The initial access processing unit 208 performs communication with any fixed radio station 13 as shown in the explanation of FIG. to start.

初期アクセス処理部208は、最初に固定無線局13をサーチし、受信電力が最も大きいプリアンブル系列の送信元である固定無線局13を特定する。初期アクセス処理部208は、当該固定無線局13が送信する報知用時分割チャネルに含まれるフレーム番号、固定無線局識別子、周波数ホッピングシーケンスに関連する情報を取得し、時分割チャネル管理情報メモリ206へ書き込む。その後、図6に示す情報をビット系列化して無線デジタル信号送信処理部204へ書き込み、時分割チャネル制御部207の制御によって無線信号として初期アクセス用時分割チャネルの無線信号が送信される。 Initial access processing section 208 first searches for fixed radio station 13 and identifies fixed radio station 13 that is the transmission source of the preamble sequence with the highest received power. Initial access processing section 208 acquires information related to the frame number, fixed radio station identifier, and frequency hopping sequence contained in the broadcast time-division channel transmitted by fixed radio station 13, and stores them in time-division channel management information memory 206. Write. After that, the information shown in FIG. 6 is converted into a bit sequence and written to the wireless digital signal transmission processing unit 204, and under the control of the time division channel control unit 207, the wireless signal of the time division channel for initial access is transmitted as a wireless signal.

初期アクセス処理部208は、初期アクセス用時分割チャネルの無線信号の送信が完了すると、時分割チャネル管理情報メモリ206に初期化時に記録されたフレーム内時分割チャネルの用途情報を参照して、下りのデータ信号用時分割チャネルの受信ビット系列を無線デジタル信号受信処理部209からすべて取得する。なお、報知用時分割チャネルに含まれる用途情報を時分割チャネル管理情報メモリ206へ書き込んだフレーム内時分割チャネルの用途情報を参照してもよい。 When the transmission of the radio signal of the time division channel for initial access is completed, the initial access processing section 208 refers to the use information of the intra-frame time division channel recorded in the time division channel management information memory 206 at the time of initialization. from the wireless digital signal reception processing unit 209 . It is also possible to refer to the intra-frame time-division channel usage information written in the time-division channel management information memory 206, which is included in the broadcast time-division channel.

初期アクセス処理部208は、当該移動無線局23の識別子が含まれている情報を取得できた場合、そのビット系列に含まれている割り当て情報を時分割チャネル管理情報メモリ206へ書き込む。当該移動無線局23の識別子が含まれている情報を取得できない場合は、初期アクセス用時分割チャネルの無線信号送信の繰り返しや、固定無線局13の再サーチからやり直す。 When initial access processing section 208 acquires information containing the identifier of mobile radio station 23 , initial access processing section 208 writes allocation information contained in the bit sequence into time division channel management information memory 206 . If the information including the identifier of the mobile radio station 23 cannot be acquired, the radio signal transmission of the initial access time division channel is repeated, or the fixed radio station 13 is searched again.

なお、初期アクセス処理部208は、固定無線局をサーチする際、同期前で時分割チャネル制御部207が自走して生成しているフレーム番号や時分割チャネルのタイミングとのずれを検出すると、検出されたずれを時分割チャネル制御部207に通知する。時分割チャネル制御部207は、検出されたずれに基づいてタイミングを補正する。また、初期アクセス処理部208は、フレーム番号に関して、時分割チャネル制御部207の内部のカウンタを補正する。無線デジタル信号送信処理部204と無線アナログ信号送受信処理部205に対しては、無線での時分割チャネル及びフレームの境界のタイミングが固定無線局13と合うよう、自走で定めていた時分割チャネルの先頭タイミングを時分割チャネル制御部207からの指示で補正する。 When initial access processing section 208 searches for a fixed wireless station, if it detects a deviation from the frame number generated by time division channel control section 207 before synchronization or the timing of the time division channel, The time division channel control section 207 is notified of the detected deviation. The time division channel control section 207 corrects the timing based on the detected deviation. Also, the initial access processing unit 208 corrects the internal counter of the time division channel control unit 207 regarding the frame number. For the wireless digital signal transmission processing unit 204 and the wireless analog signal transmission/reception processing unit 205, a time-division channel determined by free running is used so that the timing of the wireless time-division channel and frame boundary matches that of the fixed wireless station 13. is corrected by an instruction from the time-division channel control section 207 .

時分割チャネル制御部207は、フレーム単位での制御動作を行う。時分割チャネル管理情報メモリ206に格納されているフレーム内時分割チャネルの用途情報、周波数ホッピングシーケンス関連情報、及びデータ用信号時分割チャネルの割り当て情報を参照し、無線デジタル信号送信処理部204及び無線デジタル信号受信処理部209によるフレーム内時分割チャネルの送受信を制御する機能と、周波数ホッピングシーケンスに基づく各時分割チャネルで使用する周波数サブチャネル番号を指定する機能と、時分割チャネル管理情報メモリ206に格納されている固定無線局識別子から送信するプリアンブル系列を使用する機能と、1フレーム分の処理が完了するとフレーム番号を更新する機能とを有する。 The time-division channel control section 207 performs control operations on a frame-by-frame basis. The radio digital signal transmission processing unit 204 and radio A function of controlling transmission/reception of time-division channels within a frame by the digital signal reception processing unit 209, a function of designating frequency sub-channel numbers used in each time-division channel based on a frequency hopping sequence, and a time-division channel management information memory 206. It has a function of using a preamble sequence transmitted from a stored fixed radio station identifier and a function of updating the frame number when processing for one frame is completed.

時分割チャネル制御部207は、フレームを常時カウントしているが、移動体21の移動などの理由により時分割チャネルのタイミングのずれが無線デジタル信号受信処理部209によって検知されると、そのタイミングずれを修正するように、無線デジタル信号送信処理部204と無線デジタル信号受信処理部209に指示する。具体的には、全ての時分割チャネルに含まれるガードタイムの伸縮によってタイミングのずれを修正するとよい。現状タイミングが遅れていてタイミングを早める場合にはガードタイムを一時的に縮める指示を、タイミングを遅らせる場合にはガードタイムを一時的に伸ばす指示を、無線デジタル信号送信処理部204及び無線デジタル信号受信処理部209に送る。 The time-division channel control unit 207 always counts frames. is instructed to the wireless digital signal transmission processing unit 204 and the wireless digital signal reception processing unit 209 to correct the . Specifically, it is preferable to correct the timing deviation by expanding or contracting guard times included in all time-division channels. If the current timing is delayed and the timing is to be advanced, an instruction to temporarily shorten the guard time is given, and if the timing is to be delayed, an instruction to temporarily extend the guard time is given. Send to the processing unit 209 .

下り伝送バッファ210は、下りの移動体制御情報を一時的に格納するバッファであり、エッジ側移動体制御装置22がデータ受け入れ可能となるまで一時的にデータを待たせる。 The downlink transmission buffer 210 is a buffer that temporarily stores downlink mobile unit control information, and temporarily makes the data wait until the edge side mobile unit control device 22 can accept the data.

図10は、本実施例の固定無線局13及び移動無線局23の装置構成の例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the device configuration of the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 of this embodiment.

固定無線局13と移動無線局23は、同一のハードウェア構成を取ることが可能である。 The fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 can have the same hardware configuration.

ネットワークインターフェース部301は、センター側移動体制御装置11又はエッジ側移動体制御装置22との間で、定められた通信方式に従って有線又は無線で通信する装置であり、当該通信方式で使用する物理層、データリンク層、MAC(Medium Access Control)層などの下位レイヤを処理するモデム機能を有する。市販されているモデム機能を有するチップやボードなどを利用できる。図8のネットワークインターフェース部101及び図9のネットワークインターフェース部201に対応する。 The network interface unit 301 is a device that communicates with the center-side mobile unit control device 11 or the edge-side mobile unit control device 22 by wire or wirelessly according to a predetermined communication method. , data link layer, and MAC (Medium Access Control) layer. A commercially available chip or board having a modem function can be used. It corresponds to the network interface unit 101 in FIG. 8 and the network interface unit 201 in FIG.

無線制御演算部302は、固定無線局13及び移動無線局23の内部でリソース割り当て管理やメッセージ伝送などのフレーム単位の無線制御を実施し、CPUなどの演算装置により実現可能である。無線制御演算部302は、図8の時分割チャネル制御部103及び初期アクセス処理部108に対応し、図9のバッファ読み出し処理部203、時分割チャネル制御部207及び初期アクセス処理部208に対応する。 The radio control calculation unit 302 performs frame-based radio control such as resource allocation management and message transmission inside the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23, and can be realized by a calculation device such as a CPU. The radio control calculation unit 302 corresponds to the time division channel control unit 103 and the initial access processing unit 108 in FIG. 8, and corresponds to the buffer reading processing unit 203, the time division channel control unit 207 and the initial access processing unit 208 in FIG. .

無線デジタル信号処理部303は、FPGAなどリアルタイム処理に適する演算装置で実現可能である。無線デジタル信号処理部303は、図8の無線デジタル信号送信処理部104及び無線デジタル信号受信処理部107に対応し、図9の無線デジタル信号送信処理部204及び無線デジタル信号受信処理部209に対応する。 The wireless digital signal processing unit 303 can be realized by an arithmetic device suitable for real-time processing such as FPGA. The wireless digital signal processing unit 303 corresponds to the wireless digital signal transmission processing unit 104 and the wireless digital signal reception processing unit 107 in FIG. 8, and corresponds to the wireless digital signal transmission processing unit 204 and the wireless digital signal reception processing unit 209 in FIG. do.

無線アナログ信号処理部304は、ベースバンドデジタル信号と高周波アナログ信号との変換機能を有し、A/D(アナログデジタル)変換器、D/A(デジタルアナログ)変換器、フィルタ、ミキサ、アンプなどを有する無線通信モジュールである。本実施例ではTDD(Time Division Duplex)通信を想定しているため、送信と受信を切り替えるスイッチをアンテナ側に備える。高周波アナログ信号はアンテナ(14、24)を介して送受信される。 The wireless analog signal processing unit 304 has a conversion function between a baseband digital signal and a high-frequency analog signal, and includes an A/D (analog-to-digital) converter, a D/A (digital-to-analog) converter, a filter, a mixer, an amplifier, and the like. A wireless communication module having Since this embodiment assumes TDD (Time Division Duplex) communication, a switch for switching between transmission and reception is provided on the antenna side. High frequency analog signals are transmitted and received via antennas (14, 24).

無線制御演算部302、無線デジタル信号処理部303及び無線アナログ信号処理部304のうち、プログラム可能なデバイスに関するプログラムはプログラム格納メモリ310に格納されている。電源を遮断してもメモリの記憶内容がクリアされず、電源投入後直後にメモリ内容を無線制御演算部302、無線デジタル信号処理部303及び無線アナログ信号処理部304へ書き込むため、不揮発性のメモリの利用が望ましい。 Of the wireless control arithmetic unit 302 , the wireless digital signal processing unit 303 and the wireless analog signal processing unit 304 , programs related to programmable devices are stored in the program storage memory 310 . Even if the power is turned off, the stored contents of the memory are not cleared, and the memory contents are written to the wireless control calculation unit 302, the wireless digital signal processing unit 303, and the wireless analog signal processing unit 304 immediately after the power is turned on. It is desirable to use

ブートシーケンスを実行するプロセッサ311は、装置起動時のプログラムの書き込み制御を実施する。プロセッサ311は電源投入後に、装置を起動するためにブートシーケンスを実行する。ブートシーケンスの過程で、プログラム格納メモリ310内に格納されたプログラムの内容をデータ伝送バス309を通して無線制御演算部302、無線デジタル信号処理部303及び無線アナログ信号処理部304へ書き込む。プロセッサ311はCPUなどの演算装置と記憶装置で実現可能である。 The processor 311 that executes the boot sequence controls the writing of the program when starting the device. After power-on, the processor 311 executes a boot sequence to boot the device. During the boot sequence, the contents of the program stored in the program storage memory 310 are written to the wireless control arithmetic unit 302, the wireless digital signal processing unit 303, and the wireless analog signal processing unit 304 through the data transmission bus 309. FIG. The processor 311 can be realized by an arithmetic device such as a CPU and a storage device.

バッファ305はネットワークインターフェース部301に備わる記憶領域であり、揮発性のメモリで構成する。バッファ305は、センター側移動体制御装置11から固定無線局13へ伝送される情報系列や、エッジ側移動体制御装置22から移動無線局23へ伝送される情報系列や、逆方向に伝送される情報系列を一時的に蓄積する。バッファ305は、図8の下り伝送バッファ102及び上り伝送バッファ109に対応し、図9の上り伝送バッファ202及び下り伝送バッファ210に対応する。 A buffer 305 is a storage area provided in the network interface unit 301 and is composed of a volatile memory. The buffer 305 stores an information sequence transmitted from the center-side mobile unit control device 11 to the fixed radio station 13, an information sequence transmitted from the edge-side mobile unit control unit 22 to the mobile radio station 23, and an information sequence transmitted in the reverse direction. Temporarily accumulate information series. The buffer 305 corresponds to the downstream transmission buffer 102 and the upstream transmission buffer 109 in FIG. 8, and corresponds to the upstream transmission buffer 202 and the downstream transmission buffer 210 in FIG.

バッファ306は、フレームのタイミングで動作する無線制御演算部302とリアルタイムで動作する無線デジタル信号処理部303との間でデータを受け渡すバッファであり、揮発性のメモリで構成する。無線制御演算部302から無線デジタル信号処理部303へは、フレーム内の各スロットで伝送する情報ビット系列などを書き込む。無線デジタル信号処理部303から無線制御演算部302へは、フレーム内の各スロットに関する無線信号を復号して得られた情報ビット系列と、CRCによる誤り検出結果を書き込む。 A buffer 306 is a buffer that transfers data between the wireless control arithmetic unit 302 that operates at frame timing and the wireless digital signal processing unit 303 that operates in real time, and is composed of a volatile memory. The information bit sequence to be transmitted in each slot in the frame is written from the radio control calculation unit 302 to the radio digital signal processing unit 303 . The information bit sequence obtained by decoding the radio signal for each slot in the frame and the error detection result by CRC are written from the radio digital signal processing unit 303 to the radio control calculation unit 302 .

ワーキングメモリ307、308は、それぞれ無線制御演算部302及び無線デジタル信号処理部303が使用するワーキングメモリであり、無線制御及び無線信号処理に必要な情報や、固定無線局識別子ごとの周波数ホッピングシーケンス及びプリアンブル系列をそれぞれワーキングメモリ307、308に書き込んで自ら参照する。ワーキングメモリ307、308は揮発性メモリで構成する。 Working memories 307 and 308 are working memories used by the radio control calculation unit 302 and the radio digital signal processing unit 303, respectively, and contain information necessary for radio control and radio signal processing, frequency hopping sequences for each fixed radio station identifier, The preamble sequences are written in working memories 307 and 308 and referred to by themselves. The working memories 307 and 308 are composed of volatile memories.

全ての固定無線局識別子ごとの周波数ホッピングシーケンス及びプリアンブル系列は、無線制御演算部302の起動時に生成、又はプログラム格納メモリ310にプログラムの一部として書き込まれているテーブルを参照し、周波数ホッピングシーケンスはワーキングメモリ307へ、プリアンブル系列はワーキングメモリ308へ書き込む。 The frequency hopping sequences and preamble sequences for all fixed radio station identifiers refer to a table generated when the radio control calculation unit 302 is activated or written in the program storage memory 310 as part of the program. It writes to the working memory 307 and the preamble sequence to the working memory 308 .

図11に、本実施例の2種類のプリアンブル系列を適用した時の時分割チャネルの例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing an example of time-division channels when two types of preamble sequences of this embodiment are applied.

図3では時分割チャネル内のプリアンブル系列を一つにまとめて表現していたが、図11では第一のプリアンブル(Primary Preamble)と第二のプリアンブル(Secondary Preamble)の2種類のプリアンブルがデータ信号前に配置される。 In FIG. 3, the preamble sequences in the time-division channel are collectively expressed as one, but in FIG. placed in front.

第一のプリアンブルと第二のプリアンブルは、それぞれ長さ固定であるが、両者の長さは同じでなくてもよく、固定無線局13と移動無線局23との間でプリアンブルの長さ及びプリアンブル系列そのものを共有していればよい。 The length of the first preamble and the length of the second preamble are fixed, respectively, but the lengths of both may not be the same. It is sufficient if the series itself is shared.

第一のプリアンブル及び第二のプリアンブルは、固定無線局13及び移動無線局23から送信可能で、かつ送るべきデータ信号が存在する時分割チャネルにおいてデータ信号と時間多重して送信される。すなわち、プリアンブルのみを送信する時分割チャネルは存在しない。この観点で、フレーム毎に確実に送信されるのは、報知用時分割チャネルにおいて固定無線局13から送信されるプリアンブルのみである。 The first preamble and the second preamble are transmittable from the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23, and are time-multiplexed with the data signal in the time-division channel in which the data signal to be transmitted exists. That is, there is no time division channel that only transmits preambles. From this point of view, only the preamble transmitted from the fixed radio station 13 on the broadcast time-division channel is reliably transmitted for each frame.

第一のプリアンブルは、時分割チャネルの先頭タイミング及びフレームの先頭タイミングを推定するために使用する。移動無線局23は、受信信号に対して自身が持つ第一のプリアンブル系列を用いたスライディング相関演算を実施し、相関値が予め移動無線局23に設定された閾値を超えると、当該タイミングが第一プリアンブルの先頭、すなわち少なくとも時分割チャネルの先頭であると判定する。 The first preamble is used to estimate the start timing of the time division channel and the start timing of the frame. The mobile radio station 23 performs a sliding correlation operation on the received signal using its own first preamble sequence. It is determined that it is the beginning of one preamble, that is, at least the beginning of the time-division channel.

第二のプリアンブルは、固定無線局識別子に依存する系列であり、2通りの用途がある。第一の用途は、移動無線局23が、いずれの固定無線局13とも通信を開始していない初期状態で、最も強い電力で受信されるプリアンブルを与える固定無線局13をサーチする用途である。第二の用途は、移動無線局23がいずれかの固定無線局13から時分割チャネルが割り当てられている状態で、第一のプリアンブルの送信元固定無線局13が同期維持対象の固定無線局13かを検証する用途である。 The second preamble is a sequence dependent on the fixed radio station identifier and has two uses. The first use is to search for the fixed radio station 13 that gives the preamble received with the strongest power in the initial state where the mobile radio station 23 has not started communication with any fixed radio station 13 . The second application is that the mobile radio station 23 is assigned a time-division channel from one of the fixed radio stations 13, and the fixed radio station 13, which is the transmission source of the first preamble, is the fixed radio station 13 whose synchronization is to be maintained. It is used to verify whether

第二プリアンブルの第一の用途について説明する。 A first use of the second preamble will be described.

第一の用途においては、受信した様々な固定無線局グループの第二のプリアンブルのうち、最も受信電力が強い固定無線局グループを特定し、さらに周波数サブチャネル間で第二のプリアンブルの受信電力を比較してグループ内の固定無線局13さらに特定する。 In a first application, a fixed radio station group having the strongest received power among received second preambles of various fixed radio station groups is identified, and furthermore, the received power of the second preamble is determined between frequency subchannels. The fixed wireless station 13 in the group is further specified by comparison.

前述を実施するために、まず第一のプリアンブルが報知用時分割チャネルにて送信されるプリアンブルであるかを特定する必要がある。報知用時分割チャネル以外のチャネルでは、プリアンブルを送信していない固定無線局13があり、プリアンブルの相互相関演算の結果として相互相関値が低かった場合に、プリアンブル未送信で相関値が低いのか、伝搬減衰で相関値が低下しているかを判定できない。そして、無線信号を送信していれば選択される固定無線局13が、信号を送信していないため選択されないという問題が生じる。 In order to implement the above, it is first necessary to identify whether the first preamble is the preamble transmitted on the broadcast time division channel. If there is a fixed radio station 13 that does not transmit a preamble in a channel other than the broadcast time-division channel and the cross-correlation value is low as a result of preamble cross-correlation calculation, is the correlation value low because the preamble has not been transmitted? It is not possible to determine whether the correlation value has decreased due to propagation attenuation. Then, there arises a problem that the fixed radio station 13, which is selected if it is transmitting a radio signal, is not selected because it is not transmitting a signal.

例えば、報知用時分割チャネルで送信される第一のプリアンブルは、その他の時分割チャネルで送信される第一のプリアンブルと相互相関が低い系列とし、かつシステム内全ての固定無線局13に関して同一のプリアンブル系列とすると、スライディング相関で使用する第一のプリアンブルを報知用時分割チャネル専用の系列とすることによって、相互相関値に基づいて報知用時分割チャネルの先頭を検出できる。 For example, the first preamble transmitted on the broadcast time-division channel has a low cross-correlation sequence with the first preambles transmitted on other time-division channels, and is the same for all fixed radio stations 13 in the system. If the preamble sequence is used, the beginning of the broadcast time division channel can be detected based on the cross-correlation value by making the first preamble used in the sliding correlation a sequence dedicated to the broadcast time division channel.

このプロセスで取得した報知用時分割チャネルの先頭タイミングから、第一のプリアンブル長だけ遅れたタイミングが第二のプリアンブルの先頭タイミングであると推定できる。 It can be estimated that the timing delayed by the first preamble length from the start timing of the broadcast time-division channel acquired in this process is the start timing of the second preamble.

第二のプリアンブルの先頭タイミングを先頭とし、第二のプリアンブル長の区間を相互相関演算区間として、受信信号と様々な固定無線局グループの第二のプリアンブル系列との間の相互相関を演算し、相互相関値が最も高い第二のプリアンブル系列に関連付けられる固定無線局グループを選択する。 With the head timing of the second preamble as the head and the section of the second preamble length as the cross-correlation calculation section, calculate the cross-correlation between the received signal and the second preamble sequence of various fixed radio station groups, Select the fixed radio station group associated with the second preamble sequence with the highest cross-correlation value.

さらに、この相互相関演算区間における全ての周波数サブチャネルで、選択した固定無線局グループの第二のプリアンブル系列との間の相互相関を演算し、相互相関値が最も高い周波数サブチャネルを選択する。 Further, the cross-correlation with the second preamble sequence of the selected fixed radio station group is calculated on all frequency sub-channels in this cross-correlation calculation interval, and the frequency sub-channel with the highest cross-correlation value is selected.

選択した周波数サブチャネルにおいて、第二のプリアンブル系列の直後にあるデータ信号を復号し、報知用時分割チャネルの情報要素を取り出す。情報要素内に示されている固定無線局識別子が、第二プリアンブルの第一の用途、すなわち固定無線局サーチ結果となる。 In the selected frequency subchannel, the data signal immediately following the second preamble sequence is decoded to extract the information elements of the broadcast time division channel. The fixed radio station identifier indicated in the information element is the first use of the second preamble, namely the fixed radio station search result.

第二プリアンブルの第二の用途について説明する。 A second use of the second preamble will be described.

第二の用途では、移動無線局23は、ある固定無線局13に同期を一旦確立していることが前提となる。但し、時間経過による無線局間のクロックずれや、移動無線局23の移動に伴って、フレーム先頭タイミングや時分割チャネル先頭タイミングがずれる。 The second application assumes that the mobile radio station 23 has once established synchronization with a fixed radio station 13 . However, the frame start timing and the time-division channel start timing are shifted due to clock shift between radio stations over time and movement of the mobile radio station 23 .

この先頭タイミングのずれを監視するため、移動無線局23は同期が確立した固定無線局13の周波数ホッピングシーケンスを考慮し、同期ターゲットの固定無線局13の報知用時分割チャネルが送信される周波数サブチャネルを選択したうえで、第一のプリアンブル系列を用いて報知用時分割チャネルの先頭タイミングを検出する。 In order to monitor the head timing deviation, the mobile radio station 23 considers the frequency hopping sequence of the fixed radio station 13 with which synchronization has been established, and determines the frequency sub-channel where the annunciation time division channel of the synchronization target fixed radio station 13 is transmitted. After selecting a channel, the first preamble sequence is used to detect the leading timing of the broadcast time-division channel.

先頭タイミングのずれがない場合、あるフレームの当該先頭タイミングは、一つ前のフレーム先頭からフレーム長だけ遅延したタイミングが期待タイミングとなる。一方、ずれが発生している場合、期待タイミングと観測されるタイミングとが前後する。このずれは、常時補正する。例えば、報知用時分割チャネルの次の時分割チャネルのガードタイムを伸縮することで、ずれを補正できる。 When there is no head timing deviation, the head timing of a certain frame is expected to be the timing delayed by the frame length from the head of the previous frame. On the other hand, when there is a deviation, the expected timing and the observed timing are back and forth. This deviation is always corrected. For example, the shift can be corrected by extending or shortening the guard time of the time-division channel following the broadcast time-division channel.

以上の処理で注意すべきことは、同一の周波数サブチャネルで第一のプリアンブルを送信する固定無線局13が複数あるため、期待外の固定無線局13の第一のプリアンブル系列の受信タイミングが正しいタイミングであると判断することである。その結果、ガードタイムの補正を誤り、誤ったタイミングでデータ信号を抽出するため、正しいデータ信号を取り出すことが困難となる。 In the above processing, it should be noted that since there are a plurality of fixed radio stations 13 that transmit the first preamble on the same frequency subchannel, the reception timing of the first preamble sequence of the unexpected fixed radio station 13 is correct. It's about judging that it's time. As a result, correction of the guard time is erroneous and data signals are extracted at erroneous timing, making it difficult to extract correct data signals.

なお、この特性を生かして、第二のプリアンブルを第一のプリアンブルの送信元固定無線局13が期待通りかどうかを検証するために使用できる。具体的には、第一のプリアンブルに関する相互相関演算の結果、複数のタイミングで相互相関の極大値が発生するが、極大値が記録された各タイミングに基づいて、第二のプリアンブルで相互相関演算を実施すると、期待する固定無線局13が送信した第二のプリアンブルの受信タイミング以外では低い相互相関値となる。 By taking advantage of this property, the second preamble can be used to verify whether or not the fixed radio station 13, the source of the first preamble, is as expected. Specifically, as a result of the cross-correlation calculation for the first preamble, cross-correlation maxima occur at a plurality of timings. , the cross-correlation value is low except at the reception timing of the second preamble transmitted by the expected fixed radio station 13 .

<実施例2>
実施例1では、全ての固定無線局13及び移動無線局23が同一システムに所属する前提であった。本実施例では、本発明が適用される別システムが同一空間を共有する例を示す。
<Example 2>
In the first embodiment, all fixed radio stations 13 and mobile radio stations 23 belong to the same system. This embodiment shows an example in which different systems to which the present invention is applied share the same space.

別システムの固定無線局13が近傍に存在し、相互の周波数ホッピングの直交性を維持する場合、両方のシステムで同一の周波数ホッピングマトリクス(図2)を準備した上で、例えば一方のシステムに固定無線局識別子の最下位ビット=0、他方のシステムに同最下位ビット=1を割り当てることで、少なくともシステム間で周波数ホッピングシーケンスが直交する。この方法は、システム間の直交性を確保できるが、システム内で直交性を維持できる固定無線局グループ内の固定無線局13の数が、図2に示す例では16から8に、減少する。但し、システム間でフレームや時分割チャネルの先頭タイミングの同期がとれていない場合、周波数ホッピングシーケンスの直交性は厳密には確保されていない。このため、可能であれば、システム間でタイミング同期をとることが望ましい。 When fixed radio stations 13 of different systems exist nearby and the orthogonality of mutual frequency hopping is maintained, the same frequency hopping matrix (FIG. 2) is prepared for both systems, and fixed to one system, for example. By assigning the least significant bit of the radio station identifier=0 and the same least significant bit=1 to the other system, the frequency hopping sequences are orthogonal at least between the systems. This method can ensure orthogonality between systems, but reduces the number of fixed radio stations 13 in a fixed radio station group that can maintain orthogonality within the system, from 16 to 8 in the example shown in FIG. However, if the frame and time-division channel start timings are not synchronized between systems, the orthogonality of the frequency hopping sequences is not strictly ensured. For this reason, it is desirable to synchronize timing between systems if possible.

システム内の直交性を維持できる固定無線局グループ内の固定無線局13の数を維持する場合、固定無線局グループの識別子となる固定無線局識別子の上位ビットをさらに細分化し、システムを示すビット範囲(上位ビットの上位側)と、システム内固定無線局グループを示すビット範囲(上位ビットの下位側)を定義することによって、システム間で第二のプリアンブル間の相互相関を低くできる。第一のプリアンブルに関しては、システム間で相互相関が低い系列を報知用時分割チャネル及びそれ以外に、それぞれ定義すればよい。 When maintaining the number of fixed radio stations 13 in a fixed radio station group capable of maintaining orthogonality within the system, the upper bits of the fixed radio station identifier, which is the identifier of the fixed radio station group, are further subdivided into a bit range indicating the system. By defining (higher order bits) and a bit range (lower order bits) indicating a fixed radio station group within the system, the cross-correlation between the second preambles can be reduced between systems. As for the first preamble, a sequence with a low cross-correlation between systems may be defined for the broadcast time-division channel and others.

なお、この場合、システムを示すビット範囲の値と、第一プリアンブルの系列指定に用いる値の両方に対応するシステム識別子を、図5の報知用時分割チャネルの情報要素に追加する。又は、既に報知用時分割チャネルの情報要素に含まれる固定無線局識別子の一部ビットとしてシステム識別子相当の情報を伝送してもよい。固定無線局13及び移動無線局23に対してシステム識別子をプリセットして運用中に変更しない場合は、報知用時分割チャネルでのシステム識別子の報知は不要である。 In this case, a system identifier corresponding to both the value of the bit range indicating the system and the value used to specify the series of the first preamble is added to the information element of the broadcast time-division channel in FIG. Alternatively, information equivalent to the system identifier may be transmitted as part of the fixed radio station identifier already included in the information element of the broadcast time division channel. If system identifiers are preset for the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 and are not changed during operation, there is no need to report the system identifiers through the time-division channel for reporting.

前述した運用方法により、システム設計思想に応じて、システム間の直交性を維持する場合と、システム間の直交性を犠牲にしてシステム内固定無線局グループ内の直交性を維持する場合に対応できる。 The operation method described above can be used to maintain orthogonality between systems or to maintain orthogonality within a fixed radio station group within a system at the expense of orthogonality between systems, depending on the system design concept. .

<実施例3>
実施例1及び実施例2では、移動無線局23が固定無線局13が送信した信号に基づいてタイミングを同期する方法を示した。この方法を応用すると、固定無線局13の間でも同期が可能である。
<Example 3>
Embodiments 1 and 2 show methods for synchronizing the timing of the mobile radio station 23 based on the signal transmitted by the fixed radio station 13 . By applying this method, synchronization is possible even between fixed radio stations 13 .

これを実現するためには、各固定無線局13に対して無線信号を送信しない観測フレームを定義し、当該フレームでは他の固定無線局13の報知用時分割チャネルを観測する。言い換えると、固定無線局13は、通常は固定無線局13として動作するが、当該フレームのみ移動無線局23の受信側と同じように動作する。ただし、観測フレームにおいて固定無線局13は無線信号を送信しないが、周波数ホッピングシーケンスから無線信号を送信する周波数サブチャネルを選択するための時分割チャネル通し番号は、無線信号を送信する場合と同様にカウントアップしておく。周波数ホッピングシーケンスの直交性は、全ての固定無線局13が同時に時分割チャネル通し番号をカウントアップすることを前提としているためである。 In order to achieve this, an observation frame is defined in which no radio signal is transmitted to each fixed radio station 13, and the annunciation time-division channels of other fixed radio stations 13 are observed in this frame. In other words, although the fixed radio station 13 normally operates as the fixed radio station 13, it operates in the same manner as the receiving side of the mobile radio station 23 only for the frame. However, although the fixed radio station 13 does not transmit radio signals in the observation frame, the time division channel serial numbers for selecting frequency subchannels for transmitting radio signals from the frequency hopping sequence are counted in the same manner as when transmitting radio signals. Keep it up. This is because the orthogonality of the frequency hopping sequences is based on the premise that all fixed radio stations 13 count up the time division channel serial number at the same time.

各固定無線局13に対して、同期ターゲットとなる固定無線局13の識別子を予め起動時に初期設定、又はシステム外の保守端末から設定する。但し、システム内に少なくとも1台は同期マスターとなる固定無線局13を定めておく。同期マスターの固定無線局13には、同期ターゲットとなる固定無線局13を設定しない。また、同期マスターの固定無線局13には観測フレームを定義しなくてもよい。 For each fixed radio station 13, the identifier of the fixed radio station 13 to be a synchronization target is set in advance at initial setting at startup or set from a maintenance terminal outside the system. However, at least one fixed radio station 13 is defined as a synchronization master in the system. The fixed radio station 13 as a synchronization target is not set as the synchronization master fixed radio station 13 . Also, it is not necessary to define an observation frame for the fixed radio station 13 that is the synchronization master.

固定無線局13の間の同期の動作は、基本的に移動無線局23の受信及び解析動作と同様である。例えば、図11に例示した固定無線局サーチと、同期状態の維持である。但し、同期ターゲットの固定無線局13が定められているため、固定無線局サーチでは当該ターゲット以外の固定無線局13を無視する動作となる。また、移動無線局23のように固定無線局サーチ完了後の初期アクセス用時分割チャネルでの送信は行わない。 The operation of synchronization between fixed radio stations 13 is basically the same as the reception and analysis operation of mobile radio station 23 . For example, it is the fixed wireless station search and the maintenance of the synchronization state illustrated in FIG. However, since the fixed radio station 13 as the synchronization target is determined, the fixed radio station search ignores the fixed radio stations 13 other than the target. Also, unlike the mobile radio station 23, transmission is not performed on the time-division channel for initial access after the fixed radio station search is completed.

以上の動作を実現するため、固定無線局13には移動無線局23が持つ機能のうち、無線信号送信を除く機能を搭載する必要がある。 In order to realize the above operations, the fixed radio station 13 must be equipped with the functions of the mobile radio station 23, except for radio signal transmission.

以上に説明したように、本発明の実施例によると、移動無線局23は、プリアンブル信号によって、無線局の間(固定無線局13と移動無線局23の間や、固定無線局13同士の間)でタイミングを同期し、相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局13では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、異なるグループの固定無線局13では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用するので、移動無線局23と接続している固定無線局13が送信するプリアンブルと、同一の周波数サブチャネルを使用する別の固定無線局13が同一の周波数サブチャネルで送信するプリアンブルとの相互相関が低いため、移動無線局23における相互相関演算において、別の固定無線局13のプリアンブルの誤検出を低減できる。また上述するような無線通信システムを無線式列車制御に適用することにより、例えば、もし無線電波環境が変化し、本来受信すべきでない無線基地局から送信された信号が、列車の車上無線局で検知されたとしても、本来受信すべき無線基地局から送信された信号とを弁別することが可能となり、信頼性の高い列車制御が実現できる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the mobile radio station 23 uses the preamble signal to communicate between radio stations (between the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 or between the fixed radio stations 13). ), the frequency hopping sequences are orthogonalized and the same preamble signal is used in a plurality of fixed radio stations 13 forming a group. Since overlapping of frequency hopping sequences is allowed in some or all time division channels and different preamble signals are used, the preamble transmitted by the fixed radio station 13 connected to the mobile radio station 23 and the same frequency subchannel are used. Since the cross-correlation with the preamble transmitted on the same frequency subchannel by another fixed radio station 13 to be used is low, erroneous detection of the preamble of another fixed radio station 13 can be reduced in the cross-correlation calculation in the mobile radio station 23. . Also, by applying the above-described radio communication system to radio train control, for example, if the radio wave environment changes, a signal transmitted from a radio base station that should not be received originally can Even if the signal is detected by , it is possible to discriminate it from the signal transmitted from the radio base station that should be originally received, and highly reliable train control can be realized.

また、このような無線通信システムを、同期をとるべき無線基地局間の通信に応用することによって、それらの無線基地局の間の同期をとることが可能となる。すなわち、無線基地局は、無線信号を送信しない観測フレームが定義され、当該フレームでは他の無線基地局の報知用時分割チャネルを観測する。言い換えると、無線基地局は、当該フレームのみ車上無線局の受信側と同じように動作する。ただし、観測フレームにおいて無線基地局は無線信号を送信しないが、周波数ホッピングシーケンスから無線信号を送信する周波数サブチャネルを選択するための時分割チャネル通し番号は、無線信号を送信する場合と同様にカウントアップしておく。周波数ホッピングシーケンスの直交性は、全ての地上基地局が同時に時分割チャネル通し番号をカウントアップすることを前提としているためである。各無線基地局に対して、同期ターゲットとなる無線基地局の識別子を予め起動時に初期設定、又はシステム外の保守端末から設定する。但し、システム内に少なくとも1台は同期マスターとなる無線基地局を定めておく。同期マスターの無線基地局には、同期ターゲットとなる無線基地局を設定しない。また、同期マスターの無線基地局には観測フレームを定義しなくてもよい。 Also, by applying such a radio communication system to communication between radio base stations to be synchronized, it is possible to achieve synchronization between those radio base stations. That is, the radio base station defines an observation frame in which no radio signal is transmitted, and observes the annunciation time-division channels of other radio base stations in this frame. In other words, the radio base station operates in the same manner as the receiving side of the onboard radio station only for the frame. However, although the radio base station does not transmit radio signals in the observation frame, the time division channel serial number for selecting the frequency subchannel for transmitting radio signals from the frequency hopping sequence counts up in the same way as when transmitting radio signals. Keep This is because the orthogonality of frequency hopping sequences is based on the premise that all ground base stations simultaneously count up the time division channel serial numbers. For each radio base station, the identifier of the radio base station to be a synchronization target is set in advance at the time of startup or from a maintenance terminal outside the system. However, at least one wireless base station is defined as a synchronization master in the system. A synchronization target wireless base station is not set for the synchronization master wireless base station. Also, it is not necessary to define an observation frame for the synchronization master radio base station.

また、固定無線局13の識別子は、グループを一意に識別するためのグループ識別子と、グループ内の固定無線局13を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、プリアンブル信号はグループ識別子に基づいて決定され、周波数ホッピングシーケンスはグループ内識別子に基づいて決定されるので、固定無線局13から送信するプリアンブルが、移動無線局23において各周波数サブチャネルで重複しない固定無線局13のグループを定義できる。そして、近傍に配置される固定無線局13を同一グループとすることによって、移動無線局23におけるプリアンブルの誤検出を低減できる。 The identifier of the fixed radio station 13 is composed of a group identifier for uniquely identifying the group and an intra-group identifier for uniquely identifying the fixed radio station 13 within the group. Since the frequency hopping sequence is determined based on the intra-group identifier, the preambles transmitted from the fixed radio stations 13 define groups of fixed radio stations 13 that do not overlap in each frequency subchannel in the mobile radio station 23. can. By grouping the fixed radio stations 13 arranged in the vicinity into the same group, erroneous detection of the preamble in the mobile radio station 23 can be reduced.

また、固定無線局13及び当該固定無線局13と接続している移動無線局23は、当該固定無線局13の識別子に基づいて選択された周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルを用いて、当該固定無線局13の識別子に基づいて選択されたプリアンブル信号と、移動体制御情報とを時間多重して伝送するので、時分割チャネル毎にプリアンブルによる受信タイミングを検出できる。このため、固定無線局13は、時分割チャネル毎に送信元及び無線伝搬距離が異なる移動無線局23からのデータ信号を正しく受信できる。 Also, the fixed radio station 13 and the mobile radio station 23 connected to the fixed radio station 13 use the time division channel determined according to the frequency hopping sequence selected based on the identifier of the fixed radio station 13, Since the preamble signal selected based on the identifier of the fixed radio station 13 and the mobile unit control information are time-multiplexed and transmitted, the reception timing of the preamble can be detected for each time-division channel. Therefore, the fixed radio station 13 can correctly receive data signals from the mobile radio station 23 having different transmission sources and different radio propagation distances for each time-division channel.

また、プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、第一のプリアンブル系列は、無線通信システム内の全ての固定無線局13及び移動無線局23について同一であり、第二のプリアンブル系列は、固定無線局13の識別子に基づいて選択されるので、無線通信システム内で共通の第一のプリアンブルにより時分割チャネルの先頭タイミング検出を容易にし、第二のプリアンブルにより第一のプリアンブルの送信元の固定無線局13が正しいかを検証できる。このため、プリアンブルによるタイミングの誤検出を低減できる。 The preamble signal is a combination of the signal of the first preamble sequence and the signal of the second preamble sequence. 23, and the second preamble sequence is selected based on the identifier of the fixed radio station 13, facilitating time-division channel head timing detection with the common first preamble within the radio communication system, With the second preamble, it can be verified whether the fixed radio station 13 that transmitted the first preamble is correct. Therefore, erroneous detection of timing due to the preamble can be reduced.

また、固定無線局13は、当該固定無線局13の識別子と、各時分割チャネルと周波数ホッピングシーケンスの読み出し位置を対応付けるための時分割チャネル番号とを、当該固定無線局13と接続している全ての移動無線局23に報知するので、移動無線局23は、受信した時分割チャネルの周波数ホッピングシーケンスにおける位置を容易に特定できる。 In addition, the fixed radio station 13 stores the identifier of the fixed radio station 13 and the time division channel number for associating each time division channel with the reading position of the frequency hopping sequence. , the mobile radio station 23 can easily identify the position of the received time-division channel in the frequency hopping sequence.

また、無線通信システム内の全ての固定無線局13間で同一のフレーム内の位置に報知用時分割チャネルが配置されており、報知用時分割チャネルにて報知される時分割チャネル番号として、フレームの通し番号を使用するので、定期的に送信される報知用時分割チャネルを移動無線局23が受信することによって、周波数ホッピングシーケンス及び当該固定無線局13が受信可能なプリアンブル系列を随時選択できる。 In addition, announcing time-division channels are arranged at the same position within a frame among all the fixed radio stations 13 in the radio communication system. Since the serial number is used, the frequency hopping sequence and the preamble sequence receivable by the fixed radio station 13 can be selected at any time by the mobile radio station 23 receiving the broadcast time-division channel transmitted periodically.

また、報知用時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号は、当該報知用時分割チャネル以外の時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号と相互相関が低い系列のプリアンブル信号であり、かつ、無線通信システム内の全ての固定無線局13に関して同一のプリアンブル系列のプリアンブル信号であるので、移動無線局23は第一のプリアンブルにより検出した時分割チャネルの先頭タイミングが、報知用時分割チャネルであることを容易に特定できる。 Further, the preamble signal transmitted on the broadcast time division channel is a preamble signal of a sequence having a low cross-correlation with the preamble signal transmitted on the time division channel other than the broadcast time division channel, and Since the preamble signal of the same preamble sequence is used for all the fixed radio stations 13, the mobile radio station 23 can easily determine that the start timing of the time division channel detected by the first preamble is the broadcast time division channel. can be identified.

また、固定無線局13は、接続要求を受けると、移動無線局23に割り当てた下りの時分割チャネルを使用して割り当て結果を伝送するので、移動無線局23は予め定められた固定無線局13だけでなく、固定無線局13毎の無線通信状態に応じて適切な固定無線局13と通信できる。 Further, when fixed radio station 13 receives a connection request, fixed radio station 13 uses the downlink time-division channel allocated to mobile radio station 23 to transmit the allocation result. In addition, it is possible to communicate with an appropriate fixed radio station 13 according to the radio communication state of each fixed radio station 13 .

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications and equivalent configurations within the scope of the appended claims. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Moreover, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. Further, additions, deletions, and replacements of other configurations may be made to a part of the configuration of each embodiment.

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 In addition, each configuration, function, processing unit, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit, and the processor realizes each function. It may be realized by software by interpreting and executing a program to execute.

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that implement each function can be stored in storage devices such as memories, hard disks, SSDs (Solid State Drives), or recording media such as IC cards, SD cards, and DVDs.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines necessary for mounting. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.

11…センター側移動体制御装置
12…バックボーンネットワーク
13…固定無線局
14…固定無線局に付随するアンテナ
21…移動体
22…エッジ側移動体制御装置
23…移動無線局
24…移動体側のアンテナ
101…ネットワークインターフェース部
102…移動体制御情報の下り伝送バッファ
103…時分割チャネル制御部
104…無線デジタル信号送信処理部
105…無線アナログ信号送受信処理部
106…固定無線局管理情報
107…無線デジタル信号受信処理部
108…初期アクセス処理部
109…移動体制御情報の上り伝送バッファ
201…ネットワークインターフェース部
202…移動体制御情報の上り伝送バッファ
203…バッファ読み出し処理部
204…無線デジタル信号送信処理部
205…無線アナログ信号送受信処理部
206…時分割チャネル管理情報メモリ
207…時分割チャネル制御部
208…初期アクセス処理部
209…無線デジタル信号受信処理部
210…移動体制御情報の下り伝送バッファ
301…ネットワークインターフェース部
302…無線制御演算部
303…無線デジタル信号処理部
304…無線アナログ信号処理部
305…ネットワークインターフェース部を介して外部装置との通信で使用するバッファ
306…無線制御演算部と無線デジタル信号処理部との間でデータを受け渡すバッファ
307…無線制御演算部のワーキングメモリ
308…無線デジタル信号処理部のワーキングメモリ
309…データ伝送バス
310…プログラム格納メモリ
311…ブートシーケンスを実行するプロセッサ
11... Center side moving body control device
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Backbone network 13 Fixed radio station 14 Antenna attached to fixed radio station 21 Mobile 22 Edge-side mobile body control device 23 Mobile radio station 24 Antenna on mobile side 101 Network interface unit 102 Mobile body Control information downstream transmission buffer 103 Time-division channel control unit 104 Radio digital signal transmission processing unit 105 Radio analog signal transmission/reception processing unit 106 Fixed radio station management information 107 Radio digital signal reception processing unit 108 Initial access processing unit 109 Up-transmission buffer for mobile control information 201 Network interface unit 202 Up-transmission buffer for mobile control information 203 Buffer reading processing unit 204 Wireless digital signal transmission processing unit 205 Wireless analog signal transmission/reception processing unit 206 Time Division channel management information memory 207 Time division channel control unit 208 Initial access processing unit 209 Wireless digital signal reception processing unit 210 Down transmission buffer for mobile unit control information 301 Network interface unit 302 Radio control calculation unit 303 Radio Digital signal processing unit 304 --- Wireless analog signal processing unit 305 --- Buffer 306 used for communication with an external device via the network interface unit --- Buffer 307 for transferring data between the wireless control computing unit and the wireless digital signal processing unit Working memory 308 of wireless control arithmetic unit Working memory 309 of wireless digital signal processing unit Data transmission bus 310 Program storage memory 311 Processor for executing boot sequence

Claims (8)

固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記固定無線局の識別子は、グループを一意に識別するためのグループ識別子と、前記グループ内の固定無線局を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、
前記移動無線局は、プリアンブル信号によって、前記無線局間でタイミングを同期し、
相互に近接し、前記グループを構成する複数の固定無線局では、前記グループ内識別子に基づいて決定される周波数ホッピングシーケンスを直交させたプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局間では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用し、
前記固定無線局及び当該固定無線局と接続している移動無線局は、当該固定無線局の識別子に基づいて選択された周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルを用いて、当該固定無線局の識別子に基づいて選択されたプリアンブル信号と、前記移動体制御情報とを時間多重して伝送し、
前記プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、
前記第一のプリアンブル系列は、前記無線通信システム内の全ての前記固定無線局及び前記移動無線局について同一であり、
前記第二のプリアンブル系列は、前記固定無線局の識別子に基づいて選択されることを特徴とする無線通信方法。
A radio communication method in a radio communication system for two-way transmission of mobile control information using frequency-hopping time-division channels between a fixed radio station and a mobile radio station,
The fixed radio station identifier is composed of a group identifier for uniquely identifying a group and an intra-group identifier for uniquely identifying a fixed radio station within the group,
the mobile radio stations use preamble signals to synchronize timing among the radio stations;
A plurality of fixed radio stations that are close to each other and that constitute the group use preamble signals obtained by orthogonalizing frequency hopping sequences determined based on the intra-group identifier ,
between fixed radio stations in different groups, allowing overlapping of frequency hopping sequences in some or all of the time division channels and using different preamble signals ;
The fixed radio station and the mobile radio station connected to the fixed radio station use the time-division channel determined according to the frequency hopping sequence selected based on the identifier of the fixed radio station. time-multiplexing and transmitting a preamble signal selected based on the identifier and the mobile control information;
The preamble signal is a combination of a first preamble sequence signal and a second preamble sequence signal,
said first preamble sequence being the same for all said fixed radio stations and said mobile radio stations in said radio communication system;
A wireless communication method , wherein the second preamble sequence is selected based on an identifier of the fixed wireless station .
請求項1に記載の無線通信方法であって、
前記固定無線局は、当該固定無線局の識別子と、各時分割チャネルと周波数ホッピングシーケンスの読み出し位置を対応付けるための時分割チャネル通し番号とを、当該固定無線局と接続している全ての前記移動無線局に対して報知することを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 1,
The fixed radio station transmits an identifier of the fixed radio station and a time division channel serial number for associating each time division channel with the reading position of the frequency hopping sequence to all the mobile radios connected to the fixed radio station. A radio communication method characterized by notifying a station.
請求項2に記載の無線通信方法であって、
複数の時分割チャネルを束ねてフレームが定義されており、
前記無線通信システム内の全ての固定無線局間で同一のフレーム内の位置に、報知用時分割チャネルが配置されており、
前記報知用時分割チャネルにて報知される時分割チャネル番号として、前記フレームの通し番号を使用することを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 2,
A frame is defined by bundling multiple time division channels,
annunciation time-division channels are arranged at positions within the same frame among all fixed radio stations in the radio communication system;
A wireless communication method, wherein a serial number of the frame is used as a time-division channel number to be reported by the time-division channel for reporting.
請求項3記載の無線通信方法であって、
前記フレーム内に少なくとも一つの前記報知用時分割チャネルが配置されており、
前記報知用時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号は、当該報知用時分割チャネル以外の時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号と相互相関が低い系列のプリアンブル信号であり、かつ、前記無線通信システム内の全ての固定無線局に関して同一のプリアンブル系列のプリアンブル信号であることを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method according to claim 3,
At least one of the broadcast time-division channels is arranged in the frame,
The preamble signal transmitted on the broadcast time division channel is a preamble signal of a sequence having a low cross-correlation with the preamble signal transmitted on the time division channel other than the broadcast time division channel, and in the radio communication system a preamble signal of the same preamble sequence for all fixed radio stations.
請求項3に記載の無線通信方法であって、
移動無線局が前記移動体制御情報を伝送する時分割チャネルの割り当てを要求する接続要求を前記固定無線局に送信するための初期アクセス用時分割チャネルが、フレーム内の定められた位置に配置され、
固定無線局は、前記接続要求を受けると、前記移動体制御情報を双方向伝送するための時分割チャネルを当該移動無線局に割り当て、前記割り当てた時分割チャネルのうち下りの時分割チャネルを使用して、当該移動無線局に時分割チャネルの割り当て結果を伝送することを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 3,
An initial access time division channel for the mobile radio station to transmit a connection request requesting allocation of a time division channel for transmitting the mobile control information to the fixed radio station is arranged at a predetermined position within the frame. ,
When the fixed radio station receives the connection request, the fixed radio station allocates a time division channel for two-way transmission of the mobile control information to the mobile radio station, and uses a downlink time division channel among the allocated time division channels. and transmitting the results of allocation of time-division channels to the mobile radio station.
固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムであって、
前記移動無線局及び前記固定無線局の各々を構成する無線通信装置は、1又は複数のアンテナと、無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、特定の無線チャネルによる無線信号の送受信を制御する無線伝送制御部とを有し、
前記固定無線局の識別子は、グループを一意に識別するためのグループ識別子と、前記グループ内の固定無線局を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、
前記移動無線局は、プリアンブル信号によって、前記無線局間でタイミングを同期し、
相互に近接し、前記グループを構成する複数の固定無線局では、前記グループ内識別子に基づいて決定される周波数ホッピングシーケンスを直交させたプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用し、
前記固定無線局及び当該固定無線局と接続している移動無線局は、当該固定無線局の識別子に基づいて選択された周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルを用いて、当該固定無線局の識別子に基づいて選択されたプリアンブル信号と、前記移動体制御情報とを時間多重して伝送し、
前記プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、
前記第一のプリアンブル系列は、前記無線通信システム内の全ての前記固定無線局及び前記移動無線局について同一であり、
前記第二のプリアンブル系列は、前記固定無線局の識別子に基づいて選択されることを特徴とする無線通信システム。
A radio communication system for two-way transmission of mobile control information using frequency-hopping time-division channels between a fixed radio station and a mobile radio station,
A radio communication device that constitutes each of the mobile radio station and the fixed radio station includes one or more antennas, a radio signal processing unit that performs transmission and reception processing of radio signals, and controls transmission and reception of radio signals through a specific radio channel. and a radio transmission control unit for
The fixed radio station identifier is composed of a group identifier for uniquely identifying a group and an intra-group identifier for uniquely identifying a fixed radio station within the group,
the mobile radio stations use preamble signals to synchronize timing among the radio stations;
A plurality of fixed radio stations that are close to each other and that constitute the group use preamble signals obtained by orthogonalizing frequency hopping sequences determined based on the intra-group identifier ,
Fixed radio stations in different groups allow overlap of frequency hopping sequences in some or all time division channels and use different preamble signals ;
The fixed radio station and the mobile radio station connected to the fixed radio station use the time-division channel determined according to the frequency hopping sequence selected based on the identifier of the fixed radio station. time-multiplexing and transmitting a preamble signal selected based on the identifier and the mobile control information;
The preamble signal is a combination of a first preamble sequence signal and a second preamble sequence signal,
said first preamble sequence being the same for all said fixed radio stations and said mobile radio stations in said radio communication system;
A wireless communication system , wherein the second preamble sequence is selected based on the identifier of the fixed wireless station .
移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する固定無線局を構成する無線通信装置であって、
1又は複数のアンテナと、無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、特定の無線チャネルによる無線信号の送受信を制御する無線伝送制御部とを有し、
前記固定無線局の識別子は、グループを一意に識別するためのグループ識別子と、前記グループ内の固定無線局を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、
相互に近接し、前記グループを構成する複数の固定無線局では、前記グループ内識別子に基づいて決定される周波数ホッピングシーケンスを直交させたプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用し、
し、
前記固定無線局の識別子に基づいて選択された周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルを用いてにおいて、前記固定無線局の識別子に基づいて選択されたプリアンブル信号と、前記移動体制御情報時間多重して送信し、
前記プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、
前記第一のプリアンブル系列は、前記無線通信システム内の全ての前記固定無線局及び前記移動無線局について同一であり、
前記第二のプリアンブル系列は、前記固定無線局の識別子に基づいて選択されることを特徴とする無線通信装置。
A radio communication device constituting a fixed radio station that bi-directionally transmits mobile control information using a frequency-hopping time-division channel with a mobile radio station,
One or more antennas, a radio signal processing unit that performs transmission and reception processing of radio signals, and a radio transmission control unit that controls transmission and reception of radio signals through a specific radio channel,
The fixed radio station identifier is composed of a group identifier for uniquely identifying a group and an intra-group identifier for uniquely identifying a fixed radio station within the group,
A plurality of fixed radio stations that are close to each other and that constitute the group use preamble signals obtained by orthogonalizing frequency hopping sequences determined based on the intra-group identifier ,
Fixed radio stations in different groups allow overlap of frequency hopping sequences in some or all time division channels and use different preamble signals;
death,
a preamble signal selected based on the identifier of the fixed radio station and the mobile control information using a time division channel determined according to a frequency hopping sequence selected based on the identifier of the fixed radio station ; time-multiplexed and transmitted ,
The preamble signal is a combination of a first preamble sequence signal and a second preamble sequence signal,
said first preamble sequence being the same for all said fixed radio stations and said mobile radio stations in said radio communication system;
A radio communication apparatus , wherein the second preamble sequence is selected based on an identifier of the fixed radio station .
固定無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する移動無線局を構成する無線通信装置であって、
1又は複数のアンテナと、無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、特定の無線チャネルによる無線信号の送受信を制御する無線伝送制御部とを有し、
前記固定無線局の識別子は、グループを一意に識別するためのグループ識別子と、前記グループ内の固定無線局を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、
相互に近接し、前記グループを構成する複数の固定無線局では、前記グループ内識別子に基づいて決定される周波数ホッピングシーケンスを直交させたプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用し、
前記無線通信装置は、
前記固定無線局が送信するプリアンブル信号を受信して、固定無線局グループを検索し、
前記検索された固定無線局グループのプリアンブル信号の受信強度に基づいて選択された周波数チャネルにおいて一つの固定無線局を選択し、
前記選択された固定無線局の時分割チャネルタイミング及び周波数ホッピングシーケンスを参照してタイミングを同期し、
前記同期が確立した固定無線局と同一のプリアンブル信号と前記移動体制御情報とを時分割チャネル内で送信し、
前記プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、
前記第一のプリアンブル系列は、前記無線通信システム内の全ての前記固定無線局及び前記移動無線局について同一であり、
前記第二のプリアンブル系列は、前記固定無線局の識別子に基づいて選択されることを特徴とする無線通信装置。
A radio communication device constituting a mobile radio station that bi-directionally transmits mobile control information using a frequency-hopping time-division channel with a fixed radio station,
One or more antennas, a radio signal processing unit that performs transmission and reception processing of radio signals, and a radio transmission control unit that controls transmission and reception of radio signals through a specific radio channel,
The fixed radio station identifier is composed of a group identifier for uniquely identifying a group and an intra-group identifier for uniquely identifying a fixed radio station within the group,
A plurality of fixed radio stations that are close to each other and that constitute the group use preamble signals obtained by orthogonalizing frequency hopping sequences determined based on the intra-group identifier ,
Fixed radio stations in different groups allow overlap of frequency hopping sequences in some or all time division channels and use different preamble signals;
The wireless communication device
receiving a preamble signal transmitted by the fixed radio station and searching for a fixed radio station group;
selecting one fixed radio station in a frequency channel selected based on the received strength of the preamble signal of the searched fixed radio station group;
synchronizing timing with reference to the time division channel timing and frequency hopping sequence of the selected fixed radio station;
transmitting the same preamble signal as that of the fixed radio station with which synchronization has been established and the mobile unit control information within a time-division channel ;
The preamble signal is a combination of a first preamble sequence signal and a second preamble sequence signal,
said first preamble sequence being the same for all said fixed radio stations and said mobile radio stations in said radio communication system;
A radio communication apparatus , wherein the second preamble sequence is selected based on an identifier of the fixed radio station .
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