專利名稱：采用tdd方式的無線電通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字移動通信系統(tǒng)和數(shù)字無線局域網(LAN)等無線電通信系統(tǒng)，特別涉及采用TDD方式作為無線接入方式的系統(tǒng)。
例如，在數(shù)字移動通信系統(tǒng)中，使用頻分雙工(FDD)方式和時分雙工(TDD)方式，作為基站與移動臺之間的無線接入方式。FDD方式借助于對從移動臺到基站的上行鏈路和從基站到移動臺的下行鏈路分配不同的無線電載波頻率，能進行全雙工無線電通信。反之，TDD方式則借助于對上行鏈路和下行鏈路分配相同無線電載波頻率上的不同時隙，能進行全雙工無線電通信。
在FDD方式中，必須經常確保無線電載波頻率成對。然而TDD方式中，因不必如此，所以在能提高頻率利用效率的同時，不需要雙工器等。此外，TDD方式因上行鏈路和下行鏈路的無線電傳播條件基本相同，所以有能簡化用于進行分集的結構的優(yōu)點。由于這種原因，在數(shù)字移動通動系統(tǒng)中，TDD方式廣泛應用于PHS(PersonalHandy Phone System)(“個人手持電話系統(tǒng)’)和DECT(DigitalEuropean Cordless Telecommunications)(“歐洲數(shù)字無繩通信”)等系統(tǒng)中。
可是，最近提倡經過通信衛(wèi)星進行移動臺之間或者移動臺與基站之間的無線電通信的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。這種系統(tǒng)與地面上的系統(tǒng)相比，能覆蓋較大的服務區(qū)。然而，在衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，一般采用FDD方式作為無線接入方式，而不采用TDD方式。其理由如下。
即TDD方式為了交互進行發(fā)送和接收，需要準確控制其切換定時。與此相對立，在衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，主要使用低軌道衛(wèi)星。經過軌道衛(wèi)星在移動臺之間進行無線電通信時，由于軌道衛(wèi)星的位置，會在傳播延遲時間中產生1-2倍程度的差別。

圖14表示相對于通信衛(wèi)星高度的傳播延遲的變化。例如，現(xiàn)在假設有正在與1000Km高度繞行的衛(wèi)星進行通信的移動臺。這時，衛(wèi)星與移動臺之間的傳播延遲時間，在衛(wèi)星在移動臺的正上方時，即移動臺與衛(wèi)星的距離最短時，是約3.2ms，另一方面，從移動臺見到衛(wèi)星在水平位置時，即移動臺與衛(wèi)星的距離最長時，是約9ms。這樣，移動臺與衛(wèi)星之間的傳播延遲時間，因衛(wèi)星位置產生的最大差別約為2倍。但是，衛(wèi)星從移動臺見到從水平位置移動到正上方位置至所要的時間，不超過幾分鐘。此外，關于衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，在例如M.J.Miller，D.Vacetic，L.Berry著的文獻“Satellite Communications-Mobile and Fixed Ser-vice”中，有詳細記述。
因此，如果將TDD方式用于這種通信中傳播延遲時間變化大的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，則必須充分考慮前述傳播延遲時間，并精密地控制在移動臺和衛(wèi)星上發(fā)送和接收的切換定時，這種控制非常困難。
此外，為簡化或不用考慮前述傳播延遲時間的切換定時的控制，也考慮在發(fā)送時隙與接收時隙之間設置充分長的保護時間。但是當保護時間增大時，因造成傳送效率的降低，所以不能成為有效的手段。
本發(fā)明的目的是提供不必進行精密的定時控制，不必設置長保護時間，且能進行高質量的無線電通信，因而即使傳播延遲時間隨時間變化大的場合，也能用簡單的控制實現(xiàn)傳送效率好的無線電通信的TDD無線電通信系統(tǒng)。
為達到這種目的，本發(fā)明的系統(tǒng)和無線電通信裝置，其特征在于在無線臺電臺發(fā)送數(shù)字信息序列之際，對輸入數(shù)字信息序列，用具有規(guī)定丟損糾正(糾損)能力的糾錯碼進行編碼處理，將這種已編碼數(shù)字信息序列進行數(shù)字調制后，在規(guī)定的發(fā)送期間發(fā)送到無線電信道，并且在接收且再生數(shù)字信息序列之際，通過前述無線信道，接收并解調在規(guī)定接收期間到來的無線電信號之后，對該解調信號進行基于前述糾錯碼的糾損處理，并由此恢復在前述規(guī)定接收期間內沒有接收而丟損的信息。
因此根據(jù)本發(fā)明，即使接收時隙與發(fā)送時隙有部分重迭、且由此使一部分數(shù)字信息沒有接收而丟損，也能借助于糾損處理、恢復這種丟損的信息。為此，例如經過軌道衛(wèi)星進行無線電通信的場合那樣，即使傳送延遲時間隨時間變化大的系統(tǒng)，也能不必精密地控制發(fā)送定時、也不必設置長保護時間，而正確地傳送數(shù)字信息序列。也就是說，能進行簡單控制且效率好的無線電傳送。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在無線電臺發(fā)送數(shù)字信息序列之際，對輸入數(shù)字化信息序列用具有規(guī)定糾錯能力的第1糾錯碼進行糾錯編碼后，用具有規(guī)定糾損能力的第2糾錯碼進行編碼并進行發(fā)送，而且在接收且再生數(shù)字信息序列之際，對解調信號首先基于前述第2糾錯碼進行糾損處理、并恢復丟損信息，然后，對這種糾損后的信號序列用前述第1糾錯碼進行糾錯譯碼。
因此，能在謀得丟損信息的恢復后、進一步進行糾錯，并由此能進一步提高數(shù)字信息序列的傳送質量。
此外，本發(fā)明的系統(tǒng)其特征還在于，在無線電臺為了恢復前述丟損數(shù)字信息，設有必要的編碼處理和糾損譯碼處理功能，同時在中繼前述無線電臺之間的無線電通信的軌道衛(wèi)星中，為了恢復丟損的數(shù)字信息，也設有必要的糾損譯碼處理和譯碼處理功能。
因此，在用軌道衛(wèi)星中繼傳送信息之際，也進行恢復丟損信息用的處理，并由此與僅在地面無線電臺進行糾損處理的場合相比，能更可靠地傳送數(shù)字信息序列。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在具有直接連接基站與移動臺用于進行無線電通信的地面無線電信道和經過軌道衛(wèi)星連接基站與移動臺或者移動臺與移動臺用于進行無線電通信的衛(wèi)星無線電信道的系統(tǒng)中，具有在移動臺和基站選擇通過地面無線電信道進行通信或者通過衛(wèi)星無線電信道進行通信的無線電信道選擇裝置。然后，在利用這種無線電信道選擇裝置選擇地面無線電信道的場合，選擇糾錯能力優(yōu)先的第1糾錯碼，并用該第1糾錯碼對數(shù)字信息序列進行糾錯優(yōu)先的編碼處理和糾錯譯碼處理。另一方面，在選擇衛(wèi)星無線電信道的場合，選擇糾損能力優(yōu)先的第2糾錯編碼，并用該第2糾錯編碼進行用于糾損的編碼處理和譯碼處理。
因此，在用易于產生傳送信息丟損的衛(wèi)星無線電信道進行無線電通信的場合，進行以糾損為優(yōu)先的糾錯編碼和譯碼處理，由此，即使產生信息丟損，也能使這種丟損信息盡可能多地恢復。為此，盡管經過軌道衛(wèi)星進行無線電通信，也能不必精密地控制發(fā)送定時、不必設置長保護時間，而正確地傳送數(shù)字信息序列。另一方面，在用信息丟損較少的地面無線電信道進行無線電通信的場合，進行以糾錯為優(yōu)先的糾錯編碼和譯碼處理，由此，能盡可能多地糾正誤碼。也就是說，根據(jù)本發(fā)明能進行考慮到地面無線電信道與衛(wèi)星無線電信道傳送特性不同的有效的糾錯傳送。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在選擇前述衛(wèi)星無電線信道進行無線電通信的場合，不僅移動臺和基站，而且在軌道衛(wèi)星上也為恢復丟損的數(shù)字信息進行必要的糾損編碼處理和譯碼處理。
因此，在用軌道衛(wèi)星中繼傳送信息之際，也進行用于恢復丟損信息的處理，因而與僅在地面無線電臺進行糾損處理的場合相比，能更可靠地傳送數(shù)字信息序列。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在選擇地面無線電信道的場合，分別選擇以分組碼為外碼，以卷積碼為內碼。然而，在發(fā)送之際，對輸入數(shù)字信息序列首先用前述分組碼進行編碼處理，接著對該編碼處理后的信息序列用前述卷積碼進行編碼處理。在接收之際，對解調信號首先用維特比(Viterbi)譯碼器進行糾錯譯碼處理，接著對這種已糾錯的信息序列，基于前述分組碼進行譯碼處理。
由此，能更高地設定誤碼糾錯能力，從而能進行適合地面無線電信道傳送特性的高質量的信息傳送。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在選擇衛(wèi)星無線電信道的場合，分別選擇以卷積碼為外碼，以分組碼為內碼。然而，在發(fā)送之際，對于輸入數(shù)字信息序列首先用前述卷積碼進行編碼處理，接著對該編碼處理后的信息序列用前述分組碼進行編碼處理。在接收之際，對解調信號首先基于分組碼進行糾損優(yōu)先的譯碼處理，接著對這種已譯碼的信號序列利用維特比譯碼器進行糾錯譯碼處理。
因此，可在高度具有糾損能力后，又具有糾錯能力，由此，能進行適合衛(wèi)星無線電信道傳送特性的高質量的信息傳送。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在通過地面無線電信道在基站之間進行通信的期間，監(jiān)視該通信中地面無線電信道的接收質量，判定接收質量是否滿足規(guī)定的條件。然而，在判定到接收質量不滿足所定條件的場合，既保持通信狀態(tài)，又將前述通信中的地面無線電信道切換到衛(wèi)星無線電信道。
因此，在例如移動臺越出基站群形成的服務區(qū)域以外，從而通信中的地面無線電信道的質量變壞的場合，就可進行從這種地面無線電信道向衛(wèi)星無線電信道的人工切換。于是，移動臺能繼續(xù)進行通信。此外，對應于前述人工切換，對傳送信息的糾錯編碼和譯碼處理也從糾錯能力優(yōu)先的處理切換到糾損優(yōu)先的處理。因此，在前述人工切換后也能防止信息的損失、進行高質量的傳送。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在通過衛(wèi)星無線電信道進行通信期間，測定地面無線電信道的接收質量，并根據(jù)這種測定結果判定接收質量有無滿足規(guī)定條件的地面無線電信道。然后，在判定到接收質量有滿足規(guī)定條件的地面無線電信道的場合，將前述通信中的衛(wèi)星無線電信道切換到前述地面無線電信道。
因此，在基于衛(wèi)星無線電信道的通信中，在地面無線電信道的質量恢復的場合，就可進行從衛(wèi)星無線電信道向地面無線電信道的人工切換。這在衛(wèi)星無線電信道比地面無線電信道數(shù)量少的場合是有效的。
此外，本發(fā)明的特征還在于，在通過地面無線電信道在基站之間進行通信的期間，分別監(jiān)視該通信中地面無線電信道和其它基站進行發(fā)送的地面無線電信道的接收質量。然而，在判定通信中地面無線電信道的接收質量不滿足規(guī)定條件，且判定存在接收質量滿足規(guī)定條件的其它地面無線電信道的場合，將前述通信中地面無線電信道切換到其它地面無線電信道。反之，在判定沒有接收質量滿足規(guī)定條件的其它地面無線電信道的場合，將通信中地面無線電信道切換到衛(wèi)星無線電信道。
因此，僅在沒有找到能使用的地面無線電信道的場合，進行向衛(wèi)星無線電信道的人工切換。于是，能更加有效地使用頻道數(shù)有限的衛(wèi)星無線電信道。
圖1表示本發(fā)明第1實施例的無線電通信系統(tǒng)的概略結構圖。
圖2表示圖1所示系統(tǒng)的基站結構的電路方框圖。
圖3表示圖1所示系統(tǒng)的移動臺結構的電路方框圖。
圖4表示圖2和圖3所示基站和移動臺的信道編碼譯碼器結構的電路方框圖。
圖5表示里德·所羅門(Reed.Solomon)碼的糾損能力和糾錯能力組合的例。
圖6表示圖2和圖3所示基站和移動臺的初始化動作步驟和內容的流程圖。
圖7表示圖2和圖3所示基地站和移動臺的地面通信模式的動作步驟和內容的流程圖。
圖8表示圖2和圖3所示基站和移動臺的衛(wèi)星通信模式的動作步驟和內容的流程圖。
圖9A表示使用衛(wèi)星無線電信道時收發(fā)的傳送信號的格式，圖9B表示使用地面信道時收發(fā)的傳送信號的格式。
圖10A表示對衛(wèi)星距離最小時收發(fā)信定時的安排例，圖10B表示對衛(wèi)星距離最大時收發(fā)信定時的安排例。
圖11表示本發(fā)明第2實施例的信道編碼譯碼器結構的電路方框圖。
圖12表示用于說明圖11所示的信道編碼譯碼器動作的圖。
圖13表示本發(fā)明第3實施例的星載轉發(fā)器結構的電路方框圖。
圖14表示相對于衛(wèi)星高度的傳送延遲時間變化例子。
(第一實施例)圖1是示意本發(fā)明第一實施例無線電通信系統(tǒng)的概略構成圖。
地面上的服務區(qū)域分散設置有多個基站BS1、BS2、……。這些基站BS1、BS2、……分別形成稱為蜂窩區(qū)的無線區(qū)域E1、E2、……。基站BS1、BS2、……通過有線傳輸通路分別與未圖示的公用網連接。移動臺MS1、MS2、……通過地面無線電信道(下文簡稱為無線信道)與上述無線區(qū)域E1、E2、……內相應的基站BS1、BS2、……連接，還從這些基站BS1、BS2、……通過有線傳輸通路與公用網連接。上述地面無線信道的通信方式例如可采用TDMA-TDD方式。
上述服務區(qū)域上空的環(huán)繞軌道配置有多個通信衛(wèi)星SAT。這些通信衛(wèi)星SAT在上述環(huán)繞軌道上以規(guī)定周期繞行，藉此覆蓋上述基站形成的服務區(qū)域和該服務區(qū)域以外的周邊區(qū)域。移動臺MS1、MS2、……位于上述基站BS1、BS2、……服務區(qū)域以外但位于通信衛(wèi)星SAT的覆蓋區(qū)域時，便通過衛(wèi)星無線信道與上述基站BS1、BS2、……中的任意一個基站接續(xù)。衛(wèi)星無線信道是通過搭載于上述通信衛(wèi)星SAT上的轉發(fā)器形成的。衛(wèi)星無線信道的通信方式則是與上述地面無線信道相同，采用TDMA-TDD方式。
具體來說，本實施例系統(tǒng)不論是移動臺MS1、MS2、……和基站BS1、BS2、……選擇地面無線信道進行直接通信的場合，還是選擇衛(wèi)星無線信道、經通信衛(wèi)星SAT進行通信的場合，都可以用共同的TDMA-TDD方式，而無需采用不同的無線接續(xù)方式。
上述基站BS1、BS2、……和移動臺MS1、MS2、……分別如下構成。圖2是示意基站BS1、BS2、……構成的電路框圖，圖3是示意移動臺MS1、MS2、……構成的電路框圖。
圖2中，從移動臺MS1、MS2、……或通信衛(wèi)星SAT發(fā)送來的無線載波信號由天線11接收之后，通過無線單元1的高頻切換開關12輸入接收部13。在該接收部13中，上述接收到的無線載波信號與頻率合成器14發(fā)生的接收端本機振蕩信號混頻，下變頻為接收端中頻信號或接收端基帶信號。另外，上述頻率合成器14發(fā)生的本機振蕩頻率是由基站控制部5指令的。無線單元1還設有接收電場強度(RSSI)檢測器16。這種RSSI檢測器16對移動臺MS1、MS2、……發(fā)送來的無線載波信號檢測其接收其接收電場強度，并將檢測值通知基站控制部5，以判定無線信道忙閑。
上述接收部13輸出的接收端中頻信號或接收端基帶信號輸入調制解調單元2的數(shù)字解調部21。數(shù)字解調部21對上述接收端中頻信號或接收端基帶信號進行數(shù)字解調，據(jù)此再生數(shù)字通話信號。TDMA單元3的TDMA譯碼部31按照基站控制部5的指令，逐個時隙分解通話信號，這種分解后的數(shù)字通話信號再輸入至通話單元4。
通話單元4具有信道編碼譯碼器41和PCM編碼譯碼器42。上述TDMA譯碼部31輸出的數(shù)字通話信號先由上述信道編碼譯碼器41進行譯碼處理來糾正錯誤(簡稱糾錯)或糾正丟損(簡稱糾損)，然后再輸入至PCM編碼譯碼器42。在該PCM編碼譯碼器42中，上述經譯碼的數(shù)字通話信號接著變換為模擬通話信號，此后通過混合電路43發(fā)送至未圖示的公用網。
反之，從公用網通過有線傳輸通路到來的模擬通話信號在由PCM編碼譯碼器42變換為數(shù)字通話信號之后輸入至信道編碼譯碼器41。經該信道編碼譯碼器41進行過糾錯或糾損用的編碼處理之后，輸入TDMA單元3的TDMA編碼部32。
TDMA編碼部32通過將上述信道編碼譯碼器41輸出的數(shù)字通話信號插入分配給移動臺的時隙，與發(fā)給別的移動臺的數(shù)字通話信號一起進行多路復用，再將這種經過多路復用的數(shù)字通話信號輸入至數(shù)字調制部22。數(shù)字調制部22可得到由上述數(shù)字通話信號調制的調制波信號，該調制波信號輸入發(fā)送部15。發(fā)送部15通過將上述調制波信號與頻率合成器14所發(fā)生的發(fā)送端本機振蕩信號混頻，把頻率變換為基站控制部5指令的無線信道頻率，接著放大到規(guī)定的發(fā)送功率電平。接下來，該發(fā)送部15輸出的射頻信號通過高頻切換開關12由天線11發(fā)送。
圖3中，從基站BS1、BS2、……或通信衛(wèi)星SAT發(fā)來的無線載波信號由天線61接收后通過無線部6的高頻切換開關(SW)62輸入接收部63。該接收部63將上述接收到的無線載波信號與頻率合成器64發(fā)生的接收端本機振蕩信號混頻，頻率變換為接收端中頻信號或接收端基帶信號。上述頻率合成器64發(fā)生的本機振蕩頻率是由移動臺控制部10指令的。而且，無線單元6還設有接收電場強度(RSSI)檢測器66。這種RSSI檢測器66對基站發(fā)送來的無線載波信號檢測其接收電場強度，并將檢測值通知移動臺控制部10，以判定無線信道忙閑。
上述接收部63輸出的接收端中頻信號或接收端基帶信號輸入至調制解調單元7的數(shù)字解調部71。數(shù)字解調部71對上述接收端中頻信號或接收端基帶信號進行數(shù)字解調，由此再生數(shù)字通話信號。
TDMA單元8的TDMA譯碼部81按照移動臺控制部10的指令，從上述數(shù)字解調部71輸出的數(shù)字通話信號當中提取分配給本移動臺的時隙中插入的數(shù)字通話信號，將該提取出的數(shù)字通話信號輸入通話單元9。通話單元9由信道編碼譯碼器91和PCM編碼譯碼部92組成。信道編碼譯碼器91對數(shù)字通信信號進行糾錯或糾損用的譯碼處理。PCM編碼譯碼器92將上述經過解調的數(shù)字通話信號變換為模擬通話信號。該模擬通信信號接下來經未圖示的受話放大器放大之后從揚聲器93輸出。
反之，輸入話筒94的發(fā)送話音，在通話單元9中由未圖示的送話放大器放大之后，由PCM編碼譯碼器92變換為數(shù)字送話信號。接著，該數(shù)字送話信號由信道編碼譯碼器91執(zhí)行糾錯或糾損用的編碼處理之后，輸入TDMA單元8。TDMA編碼部82將上述信道編碼譯碼器91輸出的數(shù)字通話信號插入移動臺控制部10指令的時隙內，輸入數(shù)字調制部72。數(shù)字調制部72利用上述數(shù)字通話信號對高頻信號進行數(shù)字調制，輸出調制波信號。該調制波信號輸入無線單元6的發(fā)送部65。
發(fā)送部65通過將上述經過調制的調制波信號與頻率合成器64發(fā)生的發(fā)送端本機振蕩信號混頻，使之上變頻為移動臺控制部10指令的無線信道頻率，再放大到規(guī)定的功率電平。該發(fā)送部65輸出的無線載波信號接著通過高頻切換開關62由天線61發(fā)送。
不過，控制部5、10均擁有例如微機作為主控制部，因而本發(fā)明的主要控制功能具備無線信道選擇功能和糾碼能力選擇功能。
無線信道選擇功能，就是在等待接收期間和通信當中，根據(jù)接收到的無線載波信號的RSSI，判定系統(tǒng)擁有的多個地面無線信道當中有沒有可供使用的信道。接著，當產生通信請求和產生信道切換需要時，便根據(jù)上述判定結果，就用地面系統(tǒng)無線信道還是用衛(wèi)星系統(tǒng)無線信道進行選擇。
糾碼能力選擇功能，就是當產生通信請求和產生信道切換需要時，根據(jù)上述無線信道選擇功能的選擇結果，當選擇地面無線信道時選擇在糾錯能力方面優(yōu)先的分組碼，而當選擇衛(wèi)星系統(tǒng)無線信道時則選擇在糾損能力方面優(yōu)先的分組碼。例如備有糾損位數(shù)與糾錯位數(shù)之比不同的兩種分組碼，根據(jù)所采用的無線信道的種類來選擇這些分組碼中的任意一種。
具體來說，分組碼采用碼長n＝34、信息碼元數(shù)k＝20、最小距離d＝15的里德·所羅門(34，20)碼時，如圖5所示，糾損位數(shù)和糾錯位數(shù)的組合有八種。這樣，在采用地面系統(tǒng)無線信道時，為了將糾錯能力設定得較高以提高可靠性，可選擇7位糾錯、或2位糾損加6位糾錯。反之，采用衛(wèi)星無線信道時，為了將糾損能力設定得較高，以用作丟損信號的再生，可選擇14位糾損、或是12位糾損加1位糾錯。
控制部5、10在通信開始時和信道切換時，分別在信道編碼譯碼器41、91設定按照上述糾碼能力選擇功能選擇的分組碼。
圖4示出的是上述各信道編碼譯碼器41、91的構成。如圖所示，信道編碼譯碼器41、91由信道編碼器101和信道譯碼器102組成。信道編碼器101是用分組碼對數(shù)字送話信號進行糾錯編碼的部分，例如由里德·所羅門編碼器組成。信道譯碼器102是具有與上述分組編碼所具有的糾錯能力相對應的糾損能力的部分，例如由里德·所羅門譯碼器組成。
而且，這些信道編碼器101和信道譯碼器102構成為可以有選擇地采用糾錯位數(shù)與糾損位數(shù)之比不同的多種里德·所羅門碼。所采用的里德·所羅門碼的種類由上述控制部5、10設定。
以下說明上述道譯碼器102的譯碼動作。
譯碼算法采用歐幾里德算法。歐幾里德譯碼法屬于可同時進行糾損與糾錯的譯碼法，先簡要敘述其過程。
令伽羅瓦域GF(2m)上的里德·所羅門碼的最小距離為d，則該碼的碼長n和信息碼元數(shù)k為n≤2m-1k＝n-d+1該碼的生成多項式可表達為G(x)＝(x-α)(x-α2)…(x-αd-1)這里，α是GF(2m)的原始元。最小距離d的碼可同時對Ne碼元的“錯誤”和Nε碼元的“丟損”進行糾正。這里，Ne和Nε的關系為2×Ne+Nε≤d-1另外，位置和大小都是未知的差錯稱為“錯誤”，已知位置但不知大小的差錯稱為“丟損”。
以下簡單說明糾損譯碼·糾錯譯碼的原理。
現(xiàn)假定發(fā)送碼字和接收字分別為(Cn-1，Cn-2，……，C0)Ci∈GF(2m) i＝n-1，n-2，……，0(Rn-1，Rn-2，……，R0)Ri∈GF(2m) i＝n-1，n-2，……，0這里設接收字的n個碼元中，位置lε1，lε2，……，lεNe的Nε碼元(1≤Nε≤d-1)丟損，該位置的接收碼元為“0”(零元)。
信道譯碼器101對接收字多項式R(x)R(x)＝Rn-1xn-1+Rn-2xn-2+……+R0可求出校正子多項式S(x)＝S1+S2x+……+Sd-1xd-2Sd＝R(αi)現(xiàn)分別將錯誤位置多項式σe(x)、錯誤數(shù)值多項式ηe(x)、丟損位置多項式σε(x)和丟損數(shù)值多項式ηε(x)定義如下。
σe(x)＝∏i∈Ee(1-αix)ηe(x)=Σi∈EeeiαiΠj∈Ee,j≠i(1-αjx)]]>σε(x)＝Πi∈Eε(1-αjx)ηϵ(x)=Σi∈Eϵeiαi∏j∈Eϵj≠i(1-αjx)]]>這里，錯誤碼元數(shù)為Ne，丟損碼元數(shù)為Nε，Ee錯誤位置的集合{le1，le2，……，leNe)Eε丟損位置的集合{lε1，lε2，……，lεNε)ei位置i的錯誤數(shù)值εj位置j的丟損數(shù)值分別將錯誤丟損位置多項式σ(x)和錯誤丟損數(shù)值多項式η(x)定義如下。
σ(x)＝σe(x)·σε(x)η(x)＝σe(x)·ηε(x)+σε(x)·ηe(x)這時σε(x)、S(x)已知，可根據(jù)這些計算以下修正校正子多項式Sε(x)＝σε(x)·S(x)mod xd-1該Sε(x)滿足σe(x)·Sε(x)＝η(x)mod xd-1deg〔σe(x)〕≤〔(d-1-ε)/2〕deg〔η(x)]<[(d-1+ε)/2〕可根據(jù)Sε(x)以某種方法求η(x)和σe(x)。稱上式為修正基本方程式。這里，[x]是不超過x的最大整數(shù)。
可以由巧e(x)＝O的根求錯誤位置le。位置j的錯誤(丟損)數(shù)值ej(ej)滿足下式，因而可以根據(jù)導出的錯誤(丟損)位置求錯誤(丟損)數(shù)值。
ej(或εj)＝η(α-j)/σ(α-j)以下說明譯碼過程和基本方程式的解法。
歐幾里德譯碼法已知是一種采用戈帕(Goppa)碼(包含BCH碼和RS碼)的有效糾錯譯碼法，但可以通過略加修正其算法來組成同時糾錯和糾損的譯碼法。
以下示出同時對Nε個丟損和Ne個錯誤進行糾正的歐幾里德算法的譯碼過程。
(1)對接收信號初始化Ri＝0i＝lε1，i＝lε2，……，i＝lεNε(2)求校正子多項式S(x)S(x)＝S1+S2x+…+Sd-1xd-2Si＝R(αi)(3)求丟損位置多項式σε(x)σε(X)＝Πi∈Eε(1-αix)(4)求修正校正子多項式Sε(x)Sε(x)＝σε(x)·S(x)mod xd-1這里，deg〔Sε(x)〕＜Nε時，錯誤個數(shù)Ne為0，分別令Sε(x)、σε(x)為η(x)、σ(x)，進行(6)以后的處理。否則，判斷有錯誤，執(zhí)行(5)，即(5)求解修正基本方程式根據(jù)Sε(x)求滿足下式的σe(x)，η(x)σe(x)·Sε(x)＝η(x)mod xd-1deg〔σe(x)〕≤〔(d-1-ε)/2〕deg〔η(x)〕＜〔(d-1+ε)/2〕(6)計算錯誤位置σe(x)的次數(shù)deg〔σe(x)〕為錯誤個數(shù)Ne。
σe(x)＝0的Ne個根α1-le，α2-le，……αNe-le示出了錯誤位置le1，le2，……，leNe。
因此，將有效的GF(2m)元
(α0，α1，……，αn-1)作為錯誤位置順序代入，調查是否為σe(x)的根。通常，該處理采用所謂的鏈鎖檢索法。
另外，有時σe(x)＝0沒有deg〔σe(x)〕個有效根。這是因為這時接收字有超過糾正能力〔(d-1-ε)/2〕的錯誤。這種情況下，作為不能糾正的錯誤檢出。
(7)求錯誤和丟損位置多項式σ(x)σ(x)＝σe(x)·σε(x)(8)計算錯誤和丟損數(shù)值根據(jù)σ(x)的形式微分σ′(x)和η(x)，計算位置j的錯誤數(shù)值ej和丟損數(shù)值εj。即ej＝η(α-j)/σ′(αj)j∈Eeεj＝η(α-j)/σ′(α-j)j∈Ee(9)執(zhí)行糾錯糾正接收字位置j產生的錯誤和丟損，求復合字C。 以上譯碼過程中，(5)的基本方程式的解法與糾正錯誤時相同，可以利用多項式上的歐幾里德互除法。
以下示出歐幾里德譯碼法基本方程式的解法。
對于給定的Sε(x)，導出滿足下式的σe(x)、η(x)。
σe(x)·Sε(x)＝η(x)mod xd-1deg〔σe(x)〕≤〔(d-l-ε)/2〕deg〔η(x)〕＜〔(d-l+ε)/2〕
設初始狀態(tài)如下。
r-1(x)＝xd-1r0(x)＝S(x)u-1(x)＝0u0(x)＝1在歐幾里德互除法中，對i＝1，2，……重復以下處理。
(1)未滿足下式的ri(x)，qi(x)ri-2(x)＝qi(x)ri-1(x)+ri(x)deg〔ri(x)〕＜deg〔ri-1(x)〕(2)計算ui(x)ui(x)＝qi(x)ui-1(x)+ui-2(x)(3)deg〔ri(x)〕＜〔(d-1+ε)/2〕成立時，令h＝i，停止處理。
錯誤位置多項式為σe(x)＝δuh(x)這里，δ＝{uh(0)}-1錯誤數(shù)值多項式η(x)＝δrh(x)以下說明如上所述構成的系統(tǒng)的動作。圖6至圖8是說明這種動作用的流程圖。
各移動臺MS1、MS2、……合上電源，便如圖6所示在步驟6a使各單元工作狀態(tài)初始化，然后在步驟6b先對衛(wèi)星無線信道RSSI進行檢測。此衛(wèi)星無線信道RSSI的檢測是為確認移動臺在通信衛(wèi)星SAT服務區(qū)域內而進行的。接著，在步驟6c對各地而系統(tǒng)無線信道RSSI進行檢測。又在步驟6d判定檢測出的各地面系統(tǒng)信道RSSI值當中是否有比閾值大的，找到有較大的時候便選擇地面系統(tǒng)無線信道作為等待接收用的信道，然后過渡到地面通信模式。而未發(fā)現(xiàn)有RSSI檢測值比閥值大的地面系統(tǒng)無線信道時，便選擇衛(wèi)星無線信道，然后過渡到衛(wèi)星通信模式。
例如示于圖1的移動臺MS1位于基站BS1的無線區(qū)域E1內，因而選擇屬于該基站BS1的地面無線信道，過渡到等待接收(閑置)狀態(tài)。反之，移動臺MS2未進入任意一基站BS1、BS2、……的無線區(qū)域E1、E2、……，就選擇衛(wèi)星無線信道，過渡到等待接收狀態(tài)。
過渡到地面通信模式的移動臺(例如MS1)隨后進行如下動作。也就是，如圖7所示在步驟7a監(jiān)視隨呼出或呼入產生的通信請求。產生通信請求時，由控制部10在步驟7b對信道編碼譯碼器91設定糾碼能力適合利用地面無線信道的通信的分組碼。例如用里德·所羅門(34，20)碼時，可從圖5所示的八種糾碼能力當中選擇2位糾損加6位糾錯，對信道編碼譯碼器91進行設定。
接下來，在步驟7c俘獲地面無線信道，然后利用該地面無線信道，同基站BS1之間執(zhí)行TDMA-TDD方式的無線通信。另外基站BS1與上述移動臺MS1同樣，也在信道編碼譯碼器41中設定具有2位糾損、6位糾錯能力的里德·所羅門碼，在此狀態(tài)下執(zhí)行與移動臺MS1之間的通信。圖9B示出的是此時移動臺MS1和基站BS1之間收發(fā)信號的傳輸格式。
因而，在該地面通信模式中，不論是移動臺MS1還是基站BS1，都采用具有上述2位糾損加6位糾錯能力的里德·所羅門碼，進行糾錯優(yōu)先的糾錯編碼和譯碼處理。因此，可有效地糾正通過地面無線信道傳輸最容易發(fā)生的誤碼。
以上通信當中，移動臺MS1重復執(zhí)行步驟7d對通信結束的監(jiān)視和步驟7e對使用當中的地面無線信道RSSI的監(jiān)視。通信結束的話，便在步驟7f釋放地面無線信道，接下來在進行完規(guī)定終話處理之后，恢復到地面通信模式的等待接收狀態(tài)。
與此不同，設例如移動臺MS1在通信當中從基站BS1的無線區(qū)域E1移動至別的基站BS3的無線區(qū)域E3。這樣的話，移動臺MS1就無法在基站BS1的地面無線信道上接收。因此，移動臺MS1保持通信，同時在步驟7g檢測其他地面無線信道的RSSI，根據(jù)此檢測結果判定是否有可在步驟7h采用別的地面無線信道。有可供使用的其他地面無線信道的話，就在步驟7i切換到該地面無線信道。例如移動臺MS1如上所述移動至基站BS3的無線區(qū)域E3的話，便切換到該基站BS3所擁有的地面無線信道。這種切換之后，返回步驟7c，繼續(xù)地面通信模式的通信。
沒有可供使用的其他地面無線信道時，在步驟7j根據(jù)衛(wèi)星無線信道的RSSI值判定衛(wèi)星無線信道是否可供使用，可供使用的話，便在步驟7k從一直使用到現(xiàn)在的地面無線信道向上述衛(wèi)星無線信道切換。隨后過渡到下文敘述的衛(wèi)星通信模式。
過渡到衛(wèi)星通信模式的移動臺(例如MS2)執(zhí)行如下動作。也就是如圖8所示，在步驟8a監(jiān)視隨呼出或呼入而產生的通信請求。產生通信請求的話，控制部10便在步驟8b對信道編碼譯碼器91設定糾碼能力適合采用衛(wèi)星無線信道的通信的分組碼。例如使用里德·所羅門(34，20)碼時，可從圖5所示的八種糾碼能力當中選擇12位糾損加1位糾錯，對信道編碼譯碼器91進行設定。
接下來在步驟8c俘獲衛(wèi)星無線信道，然后經過通信衛(wèi)星SAT與基站(例如BS2)之間進行TDMA-TDD方式的無線通信。另外，基站BS2與上述移動臺MS1相同，也在信道編碼譯碼器41中設定上述具有12位糾損加1位糾錯能力的里德·所羅門碼，在此狀態(tài)下通過通信衛(wèi)星SAT與移動臺MS2進行通信。圖9A示出的是這時移動臺MS2與基站BS2之間收發(fā)信號的傳輸格式。
因而，這種通信不論是移動臺MS2還是基站BS2，都通過采用上述具有12位糾損加1位糾錯能力的里德·所羅門碼，進行糾損能力優(yōu)先的糾損編碼和譯碼處理。因此，隨著通過衛(wèi)星的移動，接收時隙的接收定時從例如圖10A所示的定時變化為圖10B所示的定時，這樣接收時隙定時即便與發(fā)送時隙定時重迭而丟損部分接收信息，也可以通過上述糾損編碼和譯碼處理來恢復此丟損信息。
以上通信中，移動臺MS2重復進行步驟8d對通信結束的監(jiān)視和步驟8e對地面無線信道RSSI的監(jiān)視。通信一結束，便在步驟8f釋放衛(wèi)星無線信道，再進行完規(guī)定的終話處理之后，回到衛(wèi)星通信模式的等待接收狀態(tài)。
另外上述通信當中設移動臺MS2移動到例如基站BS2的無線區(qū)域E2內。這樣，移動臺MS2便能在基站BS2的地面無線信道上接收。移動臺MS2在步驟8e檢測出該地面無線信道可以接收的話，便轉移至步驟8g，從衛(wèi)星無線信道切換到地面無線信道。接下來轉移到步驟7b，將這里信息編碼譯碼器91所用的分組碼更改為適合地面無線信息的具有2位糾損加6位糾錯能力的里德·所羅門碼，然后進行地面通信模式的通信。
也就是說，進行優(yōu)先采用地面無線信道的通信。這樣的話，就可以高效率地使用數(shù)量一般比地面系統(tǒng)無線信道少的衛(wèi)星無線信道。
另外，衛(wèi)星無線信道數(shù)充足時，盡管移動臺在通信過程中能夠接收地面無線信道，但也可以不作切換，繼續(xù)使用衛(wèi)星無線信道進行通信，直到通信結束。
(第二實施例)本發(fā)明第二實施例是一種在基站BS1、BS2、……和移動臺MS1、MS2、……之間有選擇地采用地面無線信道和衛(wèi)星無線信道進行無線通信的系統(tǒng)，它利用連接碼作為糾錯碼，并根據(jù)從上述地面無線信道和衛(wèi)星無線信道兩種信道中選擇某一種，來可變設定上述連接碼的組成。
圖11是示意本實施例信道編碼譯碼器構成的電路框圖。圖中，信道編碼器201由卷積編碼器211、里德·所羅門編碼器212、加法器213和4個切換開關214-217組成。其中，卷積編碼器211所用卷積碼的能力固定，但里德·所羅門編碼器212所用里德·所羅門碼的糾碼能力可由控制部5′、10′來的控制信號設定。各切換開關214-217的狀態(tài)可由控制部5′、10′控制。
信道譯碼器202由維特比譯碼器221、里德·所羅門譯碼器222、減法器223、4個切換開關224-227組成。其中，維特比譯碼器221的糾碼能力可固定，但里德·所羅門譯碼器222的糾碼能力可由控制部5′、10′可變設定。減法器223是用來從接收信號序列當中削除末尾位的。各切換開關224-227的狀態(tài)可由控制部5′、10′控制。
這種構成先是通過地面無線信道進行通信時，控制部5′、10′對里德·所羅門編碼器212和里德·所羅門碼器222設定具有適合于地面無線信道的誤碼糾正能力的里德·所羅門碼。另外，卷積編碼器211采用編碼率1/2、約束長7的卷積碼。而且，各切換開關214-217、224-227根據(jù)控制部5′、10′來的切換控制信號分別設于“a”側。
因而，通信過程中，PCM編碼譯碼器42、92輸出的數(shù)字送話信號先通過切換開關21 6輸入里德·所羅門編碼器212，這里，每一120位的分組由里德·所羅門(34，20)碼編碼，成為204位的編碼數(shù)字信號。這里里德·所羅門碼的糾碼能力可設定為2位糾損加6位糾錯，因而進行的是誤碼糾正優(yōu)先的糾錯編碼。
上述編碼數(shù)字信號接下來通過切換開關217、214輸入加法器213，由該加法器增加7位末尾位后輸入卷積編碼器211。該卷積編碼器211對于增加上述末尾位成為211位的數(shù)字信號，由卷積碼進行卷積編碼。接著，經此卷積編碼處理變成422位的編碼數(shù)字信號通過切換開關215，送至TDMA編碼器32、82。圖12A按時間序列示出了以上編碼處理動作。
反之，TDMA譯碼器31、81輸出的數(shù)字解調信號通過切換開關224先輸入維特比譯碼器221，在這里進行糾錯譯碼。接著，這種經過糾錯譯碼的211位數(shù)字解調信號由減法器223除去7位末尾位后，通過切換開關225、226輸入里德·所羅門譯碼器222。此里德·所羅門譯碼器222對上述數(shù)字解調信號，根據(jù)具有2位糾損加6位糾錯能力的里德·所羅門碼，進行譯碼處理。也就是說，進行的是誤碼糾正優(yōu)先的譯碼。接下來，該經過譯碼的數(shù)字解調信號通過切換開關227送至PCM編碼譯碼器42、92。
具體來說，在采用地面無線信道進行通信時，基站BS1、BS2、……和移動臺MS1、MS2、……將里德·所羅門碼當作外碼，將卷積碼當作內碼，并且采用將里德·所羅門碼本身的糾碼能力定為誤碼糾正優(yōu)先的連接碼進行糾錯編碼和譯碼處理。因此，進行適應地面無線信道傳輸特性的、以誤碼糾正為重點的糾錯編碼和譯碼，從而高質量的無線傳輸成為可能。
進行衛(wèi)星無線信道通信時，控制部5′、10′對里德·所羅門編碼器212和里德·所羅門譯碼器222設定糾損能力適合衛(wèi)星無線信道的里德·所羅門碼。例如可設定具有12位糾損加1位糾錯能力的里德·所羅門碼。卷積編碼器211采用的與前文所述采用地面無線信道時相同的編碼率1/2、約束長8的卷積碼。各切換開關214-217，224-227根據(jù)控制部5′、10′來的切換控制信號分別設定于“b”一側。
因而，通信過程中，PCM編碼譯碼器42、92輸出的數(shù)字送話信號每一53位的分組通過切換開關214輸入加法器213，在這里增加7位末尾位后，輸入卷積編碼器211。卷積編碼器211對上述加法器213輸出的60位數(shù)字送話信號，用上述編碼率1/2、約束長8的卷積碼進行編碼。
接著，經過這種卷積編碼成為120位的數(shù)字送話信號，通過切換開關215、216輸入里德·所羅門編碼器212，在這里根據(jù)里德·所羅門碼進行編碼。這時，里德·所羅門碼的糾碼能力設定為12位糾損加1位糾錯，因而進行的是糾損優(yōu)先的編碼。接著，經這種里德·所羅門碼編碼成為204位的數(shù)字送話信號送至TDMA編碼器32、82。圖12B按時間序列示出了以上編碼處理動作。
反之，從TDMA譯碼器31、81輸出的數(shù)字解調信號通過切換開關226先輸入到里德·所羅門譯碼器222。該里德·所羅門譯碼器222對上述數(shù)字解調信號，根據(jù)具有12位糾損加1位糾錯能力的里德·所羅門碼，進行譯碼處理。也就是進行糾損優(yōu)先的譯碼。接著，經譯碼的數(shù)字解調信號通過切換開關227、224輸入維特比譯碼器221，在這里進行糾錯譯碼。接著，經過這種糾錯譯碼的60位數(shù)字解調信號由減法器223除去7位未尾位后，通過切換開關225送至PCM編碼譯碼器42、92。
具體來說，采用衛(wèi)星無線信道進行通信時，基站BS1、BS2、……和移動臺MS1、MS2、……將卷積碼當作外碼，同時將里德·所羅門碼當作內碼，而且采用將里德·所羅門碼本身的糾碼能力定為糾損優(yōu)先的連接碼進行糾錯編碼和譯碼處理。因而，可進行適應衛(wèi)星無線信道傳輸特性的、以糾損為重點的編碼和譯碼，還對糾損后的信號進行卷積碼糾錯處理。因此，不必對發(fā)送時隙的定時作精密控制，不必設較長的保護時間，也能進行信息不丟失且誤碼少的高質量無線傳輸。
(第三實施例)本發(fā)明第三實施例分別在基站BS1、BS2……和移動臺MS1、MS2、……進行糾損用的編碼和譯碼處理，同時也由通信衛(wèi)星SAT轉發(fā)器進行糾損用的編碼和譯碼處理。
圖13是示意這種轉發(fā)器構成的電路框圖。圖中，基站BS1、BS2、……和移動臺MS1、MS2、……發(fā)送來的無線載波信號由天線111接收后，通過高頻切換開關(SW)112輸入接收部113。該接收部113由低噪聲放大器放大上述接收到的無線載波信號，然后與頻率合成器114產生的接收端本機振蕩信號混頻，下變頻為接收端中頻信號或接收端基帶信號。另外，上述頻率合成器114所產生的本機振蕩頻率由轉發(fā)器控制部150指令。
上述接收部113輸出的接收端中頻信號或接收端基帶信號輸入至調制解調單元120的數(shù)字解調部121。該數(shù)字解調部121對上述接收端中頻信號或接收端基帶信號進行數(shù)字解調。TDMA單元3的TDMA譯碼部31按控制部150的指令，逐個時隙分解數(shù)字解調信號，經過這種分解的數(shù)字解調信號輸入至編碼譯碼單元140。
編碼譯碼單元140具有信道編碼譯碼器141。這種信道編碼譯碼器141如前述圖4所示由信道編碼器101和信道譯碼器102組成。信道譯碼器102對上述TDMA譯碼部131輸出的數(shù)字通話信號進行糾損用的譯碼處理。接著，經過這種譯碼的數(shù)字解調信號輸入至信道編碼器11。該信道編碼器101對上述數(shù)字解調信號進行糾損用的編碼處理。
TDMA編碼部132將上述信道編碼器101輸出的數(shù)字解調信號按接收順序插入時隙。數(shù)字調制部122生成由據(jù)上述TDMA編碼部132輸出的數(shù)字解調信號進行數(shù)字調制后的調制波信號，該調制波信號輸入發(fā)送部115。發(fā)送部115通過上述調制波信號與頻率合成器114產生的發(fā)送端本機振蕩信號混頻，頻率變換為轉發(fā)器控制部150指令的無線信道頻率，再放大至規(guī)定的功率電平。接著，該發(fā)送部115輸出的射頻信號通過高頻切換開關112由天線11向地面發(fā)射。
這里，上述信道編碼譯碼器141的信道編碼器101和信道譯碼器102中設定的是衛(wèi)星無線信道用的具有糾損能力的分組碼。這種分組碼的糾碼能力與前述第一實施例中基站和移動臺所用的相同，采用12位糾損加1位糾錯。
通過這樣構成，移動臺和基站經衛(wèi)星無線信道傳送的無線載波信號在進行過低噪聲放大、數(shù)字解調和時隙分離之后，由信道編碼譯碼器140根據(jù)里德·所羅門碼進行糾損譯碼，藉此恢復丟損的信息。接著，經過這種糾損的數(shù)字解調信號由信道編碼譯碼器140施行里德·所羅門碼的糾損編碼，此后順序進行時隙重組、數(shù)字調制、上變頻至無線載波頻率和發(fā)送放大，然后向基站和移動臺發(fā)送。
因而，不僅是移動臺和基站，即便是在通信衛(wèi)星SAT上也可以設法進行糾損處理，恢復丟損信息，因而與僅僅在移動臺和基站進行糾損的情況相比，可進一步提高糾損能力，從而能進一步提高傳輸質量。
另外，本發(fā)明不限于上述實施例。上述實施例例如是以通過衛(wèi)星無線信道在移動臺與基站之間接續(xù)的情況為例說明的，但也可以通過衛(wèi)星無線信道在移動臺間接續(xù)。
此外，上述各實施例中是采用里德·所羅門(32，20)碼作為分組碼，根據(jù)所選擇的無線信道種類來更改糾損位數(shù)和糾錯位數(shù)之比例的，但也可以根據(jù)所選擇的無線信道種類來選擇糾損能力不同的不同種類的分組碼。作為例子可舉出里德·所羅門碼和BCH碼。
另外，還可以做成監(jiān)視通信衛(wèi)星SAT的位置和通信過程中傳輸通路的品質，根據(jù)該監(jiān)視結果使分組碼當中的糾損位數(shù)與糾錯位數(shù)的比例自適應地變動。例如通信衛(wèi)星SAT位于不發(fā)生信息丟損的位置時，不是減少分組碼中的糾損位數(shù)，而是增加糾錯位數(shù)，當通信衛(wèi)星SAT位于某一發(fā)生信息丟損的位置時，不是增加分組碼中的糾損位數(shù)，而是減小糾錯位數(shù)。這樣的話，就可以根據(jù)衛(wèi)星無線信道的傳輸質量進行高效的糾錯。
再者，地面無線信道和衛(wèi)星無線信道的接入方式，也可以采用FDMA-TDD方式，可以在不脫離本發(fā)明實質的范圍內對其它的糾錯碼種類、信道切換程序、移動臺和基站的構成以及通信衛(wèi)星轉發(fā)器的構成等作各種變換來實施。
另外，不用說，當然可以采用CDMA-TDD方式作為地面無線信道和衛(wèi)星無線信道的接入方式。在這種情況下，可以將例如圖2、圖3和圖13的TDMA電路用可擴頻調制解調的CDMA電路替換來實現(xiàn)。
權利要求
1.一種無線電通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)在至少一方能移動的第1個無線電臺與第2個無線電臺之間、通過無線電信道、進行TDD方式的無線電通信，其特征在于，所述第1個無線電臺包括對輸入數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾損能力的糾錯碼進行編碼用的編碼裝置，和用于將該編碼裝置編碼后的數(shù)字信息序列以規(guī)定的數(shù)字調制方式調制后、在規(guī)定的發(fā)送期間發(fā)送到所述無線電信道的發(fā)送裝置；所述第2個無線電臺包括通過所述無線電信道、在規(guī)定的接收期間接收到來的無線電信號后進行數(shù)字解調、并輸出解調信號用的接收裝置，和對從該接收裝置輸出的解調信號、進行基于所述糾錯碼的糾損處理、并由此恢復所述規(guī)定接收期間內沒有接收而丟損的信息用的譯碼裝置。
2.如權利要求1所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線電信道還包括中繼從所述第1個無線電臺向所述第2個無線電臺傳送無線電信號的軌道衛(wèi)星。
3.如權利要求1或2所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼裝置還包括對輸入數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾錯能力的第1糾錯碼進行編碼的糾錯編碼裝置，和對由該糾錯編碼裝置編碼后的數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾損能力的第2糾錯碼進行編碼的糾損編碼裝置；所述譯碼裝置還包括對從所述接收裝置輸出的解調信號、首先進行基于所述第2糾錯碼的糾損譯碼處理、以恢復丟損信息的糾損譯碼裝置，和對由該糾損譯碼裝置進行糾損譯碼處理后的解調信號、用所述第1糾錯碼進行糾錯處理用的糾錯譯碼裝置。
4.如權利要求3所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，糾錯編碼裝置，對輸入數(shù)字信息序列用卷積碼進行糾錯編碼處理；糾損編碼裝置，對由所述糾錯編碼裝置進行糾錯編碼處理后的數(shù)字信息序列，用具有規(guī)定的糾損能力的分組碼進行糾損編碼處理；糾損譯碼裝置，對解調信號進行基于所述分組碼的糾損處理；糾錯譯碼裝置，對由所述糾損譯碼裝置進行糾損處理后的解調信號，用所述維特比(Viterbi)譯碼器進行糾錯處理。
5.一種無線電通信裝置，用于多個無線電通信裝置間通過無線電信道進行TDD方式的無線電通信的無線電通信系統(tǒng)中，其特征在于，該裝置包括對輸入數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾損能力的糾錯碼進行編碼用的編碼裝置，用于將該編碼裝置編碼后的數(shù)字信息序列以規(guī)定的數(shù)字調制方式調制后、在規(guī)定發(fā)送期間發(fā)送到所述無線電信道的發(fā)送裝置，通過所述無線電信道、在規(guī)定的接收期間接收到來的無線電信號后進行數(shù)字解調、并輸出解調信號用的接收裝置，和相于從該接收裝置輸出的解調信號、進行基于所述糾錯碼的糾損處理、并由此恢復所述規(guī)定接收期間內沒有接收而丟損的信息用的譯碼裝置。
6.如權利要求5所述的無線電通信裝置，其特征在于，所述編碼裝置還包括對輸入數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾錯能力的第1糾錯碼進行編碼的糾錯編碼裝置，和對由該糾錯編碼裝置進行編碼后的數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾損能力的第2糾錯碼進行編碼的糾損編碼裝置；所述譯碼裝置還包括對從所述接收裝置輸出的解調信號、首先進行基于所述第2糾錯碼的糾損譯碼處理、以恢復丟損信息的糾損譯碼裝置，和對由該糾損譯碼裝置進行糾損譯碼處理后的解調信號、用所述第1糾錯碼進行糾錯處理用的糾錯譯碼裝置。
7.如權利要求6所述的無線電通信裝置，其特征在于，糾錯編碼裝置，對輸入數(shù)字信息序列用卷積碼進行糾錯編碼處理；糾損編碼裝置，對由所述糾錯編碼進行糾錯編碼處理后的數(shù)字信息序列，用具有規(guī)定的糾損能力的分組碼進行糾損編碼處理；糾損譯碼裝置，對解調信號進行基于所述分組碼的糾損處理；糾錯譯碼裝置，對由所述糾損譯碼裝置進行糾損處理后的解調信號，用所述維特比(Viterbi)譯碼器進行糾錯處理。
8.一種無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括至少一方能移動的第1個無線電臺與第2個無線電臺，以及在這個無線電臺之間利用TDD方式中繼被傳送的無線電信號的軌道衛(wèi)星；所述第1個無線電臺包括對輸入數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾損能力的糾錯碼進行編碼用的編碼裝置，和用于將該編碼裝置編碼后的數(shù)字信息序列以規(guī)定的數(shù)字調制方式調制后、在規(guī)定發(fā)送期間發(fā)送到所述軌道衛(wèi)星的發(fā)送裝置；所述軌道衛(wèi)星包括在規(guī)定的中繼接收期間接收從所述第1個無線電臺到來的無線電信號后進行數(shù)字解調、并輸出解調信號用的中繼接收裝置，對從該中繼接收裝置輸出的解調信號、進行基于所述糾錯碼的糾損譯碼處理、并恢復所述規(guī)定的中繼接收期間內沒有接收而丟損的信息用的中繼譯碼裝置，對由該中繼譯碼裝置進行糾損譯碼處理后的信號序列、用具有規(guī)定的糾損能力的中繼糾錯碼進行編碼用的中繼編碼裝置，和用于將該中繼編碼裝置進行編碼后的信號序列以所述規(guī)定的數(shù)字調制方式調制后，在規(guī)定中繼發(fā)送期間發(fā)送到所述第2個無線電臺的中繼發(fā)送裝置；所述第2個無線電臺包括在規(guī)定的接收期間、接收從所述軌道衛(wèi)星到來的無線電信號后進行數(shù)字解調、并輸出解調信號用的接收裝置，對從該接收裝置輸出的解調信號、進行基于所述中繼糾錯碼的糾損譯碼處理、并恢復所述規(guī)定的接收期間內沒有接收而丟損的信息用的譯碼裝置。
9.如權利要求8所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼裝置還包括對輸入數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾錯能力的第1糾錯碼進行編碼的糾錯編碼裝置，和對由該糾錯碼編碼裝置進行編碼后的數(shù)字信息序列、用具有規(guī)定的糾損能力的第2糾錯碼進行編碼的糾損編碼裝置；所述中繼譯碼裝置還包括對從所述中繼接收裝置輸出的解調信號、首先進行基于所述第2糾錯碼的糾損譯碼處理、以恢復丟損信息的中繼用糾損譯碼裝置，和對由該中繼糾損譯碼裝置進行糾損譯碼處理后的解調信號、用所述第1糾錯碼進行糾錯處理的中繼用糾錯譯碼裝置；所述中繼編碼裝置還包括對由所述中繼用糾錯裝置進行糾錯處理后的數(shù)字信號序列、用具有規(guī)定的糾錯能力的第1中繼糾錯碼進行糾錯處理后的中繼用糾錯編碼裝置，和對由該中繼用糾錯編碼裝置進行編碼后的數(shù)字信號序列、用具有規(guī)定的糾損能力的第2中繼糾錯碼進行編碼的中繼用糾損編碼裝置；所述譯碼裝置還包括對從所述接收裝置輸出的譯碼信號、首先進行基于所述第2中繼糾錯碼的糾損譯碼處理、以恢復丟損信息的糾損譯碼裝置，和對由該糾損譯碼裝置進行糾損譯碼處理后的解調信號、用所述第1中繼糾錯碼進行糾錯處理用的糾錯譯碼裝置。
10.一種無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括分散配置在各服務區(qū)、并分別連接到有線通信網的多個基站，與從這些基站中選擇的基站之間、通過地面無線電信道進行TDD方式的無線電通信的多個移動臺，和通過衛(wèi)星無線電信道、使所述移動臺和基站之間或者移動臺相互之間有選擇地連接、并進行TDD方式的無線電中繼通信的軌道衛(wèi)星；所述多個移動臺和多個基站各包括用于選擇通過所述地面無線電信道進行通信或者通過所述衛(wèi)星無線電信道進行通信的無線電信道選擇裝置，在利用該無線電信道選擇裝置選擇了地面無線電信道的情況下，用于選擇糾錯能力優(yōu)先的第1糾錯碼、在選擇了衛(wèi)星無線電信道的情況下、用于選擇糾損能力優(yōu)先的第2糾錯碼用的編碼選擇裝置，利用該編碼選擇裝置選擇的第1或者第2糾錯碼、對輸入數(shù)字信息序列進行編碼用的編碼裝置，用于將該編碼裝置編碼后的數(shù)字信息序列以規(guī)定的數(shù)字調制方式調制后、在規(guī)定的發(fā)送期間發(fā)送到所述無線電信道選擇裝置所選的地面或者衛(wèi)星無線電信道的發(fā)送裝置，通過所述地面或者衛(wèi)星無線電信道、在規(guī)定的接收期間接收到來的無線電信號后進行數(shù)字解調、并輸出解調信號用的接收裝置，和在利用所述編碼選擇裝置選擇第1糾錯碼的情況下，對從前述接收裝置輸出的解調信號、根據(jù)前述第1糾錯碼進行糾錯優(yōu)先的譯碼處理、另一方面，在利用所述編碼選擇裝置選擇第2糾錯碼的情況下，對從前述接收裝置輸出的解調信號、根據(jù)前述第2糾錯碼進行糾損優(yōu)先的譯碼處理，并恢復所述規(guī)定的接收期間內沒有接收而丟損的信息的譯碼裝置。
11.如權利要求10所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述軌道衛(wèi)星還包括通過所述衛(wèi)星無線電信道、在規(guī)定的中繼接收期間接收到來的無線電信號后，進行數(shù)字解調并輸出解調信號用的中繼接收裝置，對從該中繼接收裝置輸出的解調信號、根據(jù)所述第2糾錯碼進行糾損優(yōu)先的譯碼處理、并恢復所述規(guī)定的中繼接收期間內沒有接收而丟損的信息用的中繼譯碼裝置，對由該中繼譯碼裝置進行糾損處理后的信號序列、用具有規(guī)定的糾損能力的中繼糾錯碼進行編碼用的中繼編碼裝置，和用于將該中繼編碼裝置編碼后的信號序列以規(guī)定的數(shù)字調制方式調制后、在規(guī)定的發(fā)送期間發(fā)送到所述衛(wèi)星無線電信道的中繼發(fā)送裝置。
12.如權利要求10所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼選擇裝置在利用無線電信道選擇裝置選擇地面無線電信道的情況下，分別選擇分組碼作為外碼、卷積碼作為內碼；所述編碼裝置首先對輸入數(shù)字信息序列用所述分組碼進行編碼處理，接著對該編碼處理后的信息序列用所述卷積碼進行編碼處理；所述譯碼裝置首先對從所述接收裝置輸出的解調信號用維特比譯碼器進行糾錯譯碼處理，接著對該糾錯譯碼后的信號序列，根據(jù)所述分組碼進行譯碼處理。
13.如權利要求10所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼選擇裝置在利用無線電信道選擇裝置選擇衛(wèi)星無線電信道的情況下，分別選擇以分組碼作為內碼，以卷積碼作為外碼；所述編碼裝置首先對輸入數(shù)字信息序列用所述卷積碼進行糾錯編碼處理，接著對該編碼處理后的信息序列用所述分組碼進行編碼處理；所述譯碼裝置首先對從所述接收裝置輸出的解調信號根據(jù)所述分組碼進行糾損優(yōu)先的譯碼處理，恢復所述規(guī)定的接收期間內沒有接收而丟損的信息，接著對該譯碼處理后的信號序列用所述卷積碼進行糾錯譯碼處理。
14.如權利要求10所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線電信道選擇裝置還測定地面無線電信道的接收質量，在所測接收質量滿足規(guī)定條件的情況下，選擇地面無線電信道，在不滿足的情況下，選擇衛(wèi)星無線電信道。
15.如權利要求10所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線電信道選擇裝置還包括在通過地面無線電信道基站之間進行通信的期間、對這種通信中的地面無線電信道的接收質量進行監(jiān)視、判定接收質量是否滿足規(guī)定條件的監(jiān)視裝置，和利用這種監(jiān)視裝置、在判定不滿足規(guī)定條件的情況下，既保持通信狀態(tài)、又將所述通信中的地面無線電信道切換到衛(wèi)星無線電信道的第1無線電信道切換裝置。
16.如權利要求10所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線電信道選擇裝置還包括在通過衛(wèi)星無線電信道進行通信的期間、測定地面無線信道的接收質量、并根據(jù)這種測定結果、判定有無接收質量滿足規(guī)定條件的地面無線電信道的第1判定裝置，和利用該判定裝置，在判定到有接收質量滿足規(guī)定條件的地面無線電信道的情況下、將所述通信中的衛(wèi)星無線電信道切換到地面無線電信道的第2無線電信道切換裝置。
17.如權利要求10所述的無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線電信道選擇裝置還包括在通過地面無線電信道基站之間進行通信的期間、監(jiān)視這種通信中地面無線電信道的接收質量、并判定接收質量是否滿足規(guī)定的條件的監(jiān)視裝置，測定從所述通信中基站以外的基站發(fā)來的其它地面無線電信道的接收質量、并根據(jù)這種測定結果、判定有無接收質量不滿足規(guī)定條件的其它地面無線電信道的第2判定裝置，在利用所述監(jiān)視裝置判定到接收質量不滿足規(guī)定的條件且利用所述第2判定裝置判定有接收質量滿足規(guī)定條件的其它地面無線電信道的情況下、既保持通信狀態(tài)、又將所述通信中的地面無線電信道切換到所述其它的地面無線電信道的第3無線電信道切換裝置，和在利用所述監(jiān)視裝置判定到接收質量不滿足規(guī)定的條件且利用所述第2判定裝置判定沒有接收質量滿足規(guī)定條件的其它地面無線電信道的情況下、既保持通信狀態(tài)、又將所述通信中的地面無線電信道切換到所述衛(wèi)星無線電信道的第4無線電信道切換裝置。
18.一種無線電通信裝置，該裝置用于通過衛(wèi)星無線電頻道、有選擇地連接可通過地面無線電信道進行TDD方式無線電通信的多個無線電通信裝置、并進行TDD方式無線電通信的無線電通信系統(tǒng)中，其特征在于，該裝置包括用于選擇通過所述地面無線電信道進行通信或者通過所述衛(wèi)星無線電信道進行通信的無線電信道選擇裝置，在利用該無線電信道選擇裝置選擇了地面無線電信道的情況下、用于選擇糾錯能力優(yōu)先的第1糾錯碼、在選擇了衛(wèi)星無線電信道的情況下、用于選擇糾損能力優(yōu)先的第2個糾錯碼的編碼選擇裝置，利用該編碼選擇裝置選擇的第1或者第2糾錯碼、對輸入數(shù)字信息序列進行編碼的編碼裝置，用于將該編碼裝置編碼后的數(shù)字信息序列以規(guī)定的數(shù)字調制方式調制后、在規(guī)定的發(fā)送期間發(fā)送到利用所述無線電信道選擇裝置選擇的地面或者衛(wèi)星無線電信道的發(fā)送裝置，通過所述地面或者衛(wèi)星無線電信道、在規(guī)定的接收期間接收到來的無線電信號后進行數(shù)字解調、并輸出解調信號用的接收裝置，和在利用所述編碼選擇裝置選擇第1糾錯碼的情況下，對從前述接收裝置輸出的解調信號、根據(jù)前述第1糾錯碼進行糾錯優(yōu)先的譯碼處理、另一方面，在利用所述編碼選擇裝置選擇第2糾錯碼的情況下，從前述接收裝置輸出的解調信號、根據(jù)前述第2糾錯碼進行糾損優(yōu)先的譯碼處理，并恢復所述規(guī)定的接收期間內沒有接收而丟損的信息用的譯碼裝置。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種無線電通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于直接連接基站與移動臺進行無線電通信的地面無線電信道、和經過通信衛(wèi)星連接基站與移動臺進行無線電通信的衛(wèi)星無線電信道。在移動臺進行通信時，可選擇兩種信道中的任何一種。根據(jù)選擇的信道，可在信道編碼譯碼器(41)、(91)中分別設定糾錯優(yōu)先或糾損優(yōu)先的分組碼，進行糾錯優(yōu)先或糾損優(yōu)先的編碼和譯碼處理。
文檔編號H03M13/15GK1144442SQ9610346
公開日1997年3月5日 申請日期1996年2月28日 優(yōu)先權日1995年2月28日
發(fā)明者田中宏和 申請人:東芝株式會社