アマチュアデジタル標準規格平成 25 年 1 月 15 日平成 25 年 4 月 18 日第 1.0 版第 1.01 改訂八重洲無線株式会社

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まさとしいのら
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1 アマチュアデジタル標準規格平成 25 年月 5 日平成 25 年 4 月 8 日第. 版第. 改訂八重洲無線株式会社

2 改訂履歴日付版改定内容 23//5. 初版発行 23/4/8. 記載内容訂正 2

3 目次改訂履歴概要無線設備の技術的条件一般的条件... 7 () 無線周波数帯... 7 (2) 変調方式... 7 (3) 通信方式... 7 (4) 空中線電力... 7 (5) 電波の型式... 7 (6) チャネル間隔... 7 (7) 信号伝送速度... 7 (8) フレーム長... 7 (9) 音声符号化方式... 7 () 秘匿機能変調方式に関する条件... 7 () 変復調方式... 7 (2) 符号化... 8 (3) 送信ベースバンド帯域制限... 8 (4) 受信ベースバンド帯域制限送信装置に関する条件... 9 () 周波数の許容偏差... 9 (2) 占有周波数帯域幅の許容値... 9 (3) 帯域外領域におけるスプリアス発射の強度の許容値... 9 (4) スプリアス領域における不要発射の強度の許容値... 9 (5) 空中線電力の許容偏差... 9 (6) 筐体輻射... 9 (7) 伝送速度の許容偏差... 9 (8) 周波数偏移... 9 (9) 変調精度受信装置に関する条件... 9 () 受信感度... 9 (2) 副次的に発する電波等の強度... 9 (3) 筐体輻射... 4 通信制御方式通信方式概要... 3

4 () 無線チャネル構成... (2) データ種別... (3) 通信路種別 V/D moe ( 音声 / データ同時通信モード ) V/D moe type ( 音声 / データ同時通信モード)... 3 () HC (Heaer CH) 及び TC (Terminator CH)... 3 (2) CC (Communication CH)... 4 (3) FS (Frame Sync)... 4 (4) FICH (Frame Information CH)... 4 (5) CSD (Callsign Data) の内訳... 6 (6) DCH (Data CH) の内訳... 7 (7) VCH (Voice CH) の内訳 V/D moe type2 ( 音声 / データ同時通信モード 2)... 9 () HC (Heaer CH) 及び TC (Terminator CH)... 9 (2) CC (Communication CH)... 9 (3) FS (Frame Sync)... 2 (4) FICH (Frame Information CH)... 2 (5) CSD (Callsign Data) の内訳... 2 (6) DCH (Data CH) の内訳... 2 (7) VCH (Voice CH) と VeCH(Voice Exten CH) の内訳 V/D moe( 音声 / データ同時通信モード ) における Type/Type2 の切替 Data FR moe ( 高速データ通信モード ) () HC (Heaer CH) 及び TC (Terminator CH) (2) CC (Communication CH) (3) FS (Frame Sync) (4) FICH (Frame Information CH) (5) CSD (Callsign Data) の内訳 (6) DCH (Data CH) の内訳 (7) DCH (Data CH) のブロック管理 Voice FR moe ( 高音質音声フルレートモード ) () HC (Heaer CH) 及び TC (Terminator CH) (2) CC (Communication CH) (3) FS (Frame Sync) (4) FICH (Frame Information CH) (5) CSD (Callsign Data) の内訳 (6) DCH (Data CH) の内訳

5 (7) VCH (Voice CH) の内訳エラーチェックビットの詳細 () FICH 部 (2) DCH 部... 3 (3) VCH 部と VeCH 部通信チャネルの起動 / 保持 / 停止条件 () 通信チャネルの起動手順 (2) 通信チャネルの保持条件 (3) 通信チャネルの停止条件フレーム同期 () 同期確立条件 (2) 同期外れ条件 Appenix A. 拡大 Golay 符号 (24,2,8) B. 畳み込み符号器符号化率 R=/2 拘束長 K=

7 3 無線設備の技術的条件 3. 一般的条件 () 無線周波数帯アマチュア無線用に割り当てされている周波数帯とすること (2) 変調方式変調方式は4 値 FSK 方式とすること (3) 通信方式通信方式は SCPC(Single Channel Per Carrier) による単信方式単向通信方式または同報通信方式とすること (4) 空中線電力免許されている空中線電力以下とすること (5) 電波の型式電波の型式は FD( データ ) 及びF7W( データ & 音声 ) とすること (6) チャネル間隔アマチュア無線で規定されているチャネル間隔とすること (7) 信号伝送速度信号伝送速度は 9.6kbps とすること (8) フレーム長フレーム長は ms とすること (9) 音声符号化方式音声符号化速度は誤り訂正を含め 7.2kbps 以下とすること () 秘匿機能秘匿機能は設けないこと 3.2 変調方式に関する条件 () 変復調方式 4 値 FSK 方式とすること変調手順を図 3- に復調手順を図 3-2 に示す 7

8 図 3-4 値 FSK 変調手順図値 FSK 復調手順 (2) 符号化シリアル入力の 2 値データ系列は信号フォーマットの先頭ビットからダイビット化され 4 値 FSK の各シンボルにマッピング後変調系に入力されるダイビットシンボルおよび周波数偏位の対応関係を表 3- に示す表 3-4 値 FSK のマッピングダイビットシンボル周波数偏位 + +9Hz Hz - -9Hz -3-27Hz (3) 送信ベースバンド帯域制限 4 値シンボルは下記に規定する送信フィルタ H(f) によりベースバンド帯域制限が行われる H ( f ) ì ï = ícos ï î f < ( - a )/ 2T [( T / 4a )( 2p f - p ( - a )/ T )] ( - a )/ 2T f < ( + a ) ( + a )/ 2T f / 2T ただし T( シンボル間隔 )=/48 α( ロールオフ率 )=.2 であること (4) 受信ベースバンド帯域制限周波数検波された信号は下記に規定する送信フィルタ H(f) によりベースバンド帯域制限が行われる H ( f ) ì ï = ícos ï î f < ( -a )/ 2T [( T / 4a )( 2p f -p ( -a )/ T )] ( -a )/ 2T f < ( + a ) ( + a )/ 2T f / 2T ただし T( シンボル間隔 )=/48 α( ロールオフ率 )=.2 であること 8

9 3.3 送信装置に関する条件 () 周波数の許容偏差無線局設備規則に準じること (2) 占有周波数帯域幅の許容値無線局設備規則に準じること (3) 帯域外領域におけるスプリアス発射の強度の許容値無線局設備規則に準じること (4) スプリアス領域における不要発射の強度の許容値無線局設備規則に準じること (5) 空中線電力の許容偏差無線局設備規則に準じること (6) 筐体輻射規定しない (7) 伝送速度の許容偏差 ±5ppm 以内であること (8) 周波数偏移 ( ) の符号列の繰り返しを変調信号として入力した場合の周波数偏移は 45Hz 以上 495Hz 以下の範囲にあること (9) 変調精度 % 以下とすること 3.4 受信装置に関する条件無線設備規則第 3 章第 24 条ならびに第 25 条の規定を満足する性能を有すること () 受信感度符号長 5 ビット周期の 2 値擬似雑音系列で変調した信号をビット伝送した際のビット誤り率 (BER) が表 3-2 に示す値であること表 3-2 受信感度条件 (2) 副次的に発する電波等の強度 4nW 以下であることスタティック BER -2 受信レベル.BμV 以下 9

10 (3) 筐体輻射規定しない

15 表 4- FICH 実データのフィールド構成フィールド名称ビット長フィールドの定義フレーム種別 (FI : Frame Information) コールサイン種別 (CS : Callsign Information) 呼び出し種別 (CM : Call Moe) ブロック番号 (BN : Block Number) ブロック総数 (BT : Block Total) フレーム番号 (FN : Frame Number) フレーム総数 (FT : Frame Total) メッセージ経路 (MR : Message Routing) 音声経路 (VoIP) フレームの無線チャネル種別を示す : 先頭チャネル (HC) : 通信チャネル (CC) : 終話チャネル (TC) : テストチャネルフレーム中のコールサインを示す : 予約 : 予約 : コールサインと2と3を付与 : 予約不特定多数宛または特定局宛を示す : 不特定多数宛 : 予約 : 予約 : 特定局宛 2 データを分割送信する際のブロック番号を示す 2 データを分割送信する際のブロック総数を示す 3 データを分割送信する際のフレーム番号を示す 3 データを分割送信する際のフレーム総数を示す 3 メッセージの伝達経路を示す : 直接波 (Direct) 通信 : Downlink(uplink not busy) : Downlink(uplink busy) : 予約 : : 予約音声の伝達経路を示す :Local (simplex) : via Internet(repeate) データ種別 (DT : Data Type) SQL 形式 (SQL type) SQL コード (SC : Squelch Coe) 2 7 音声およびデータの種別を示す : V/D moe type( 音声 / データ同時通信モード) : Data FR moe( 高速データ通信モード ) : V/D moe type2( 音声 / データ同時通信モード 2) : Voice FR moe( 高音質音声フルレートモード ) : SQL コード有効 : SQL コード無効 : No value : SQL Coe () : SQL Coe (26) : Break Out coe V/D moe type( 音声 / データ同時通信モード ) の時は DT 値 (Data Type) = が指定される 5

18 (7) VCH (Voice CH) の内訳音声信号の伝送速度は誤り訂正符号を含め 3.6kbps 以下とする音声符号化はフレームサイズ 2ms (72 ビット ) 音声符号 2.45kbps 誤り訂正符号.5kbps の Digital Voice Systems, Inc の AMBE+2 TM Enhance Half-Rate(36bps) の規格に従う VCH へのビット割り当てはフレーム (2ms) ごとに 49 ビットの音声符号化情報データと 23 ビットの誤り訂正データが生成され 5 フレーム (ms:36 ビット ) の音声符号化データで構成される VCH のビット割り当ては図 4- のとおりである図 4- VCH のビット割り当て 8

20 (3) FS (Frame Sync) 4.2. (3) 項と同じ (4) FICH (Frame Information CH) 4.2. (4) 項と同じ V/D moe type2 の時は DT 値 (Data Type) = が指定される (5) CSD (Callsign Data) の内訳 4.2. (5) 項と同じ V/D moe type2 では (6) 項の通り 2byte 毎に分割送信する必要がある (6) DCH (Data CH) の内訳 DCH 部は 2bit で構成され実データ (8bit) とチェックビット (2bit) が含まれる (V/D moe type より少ない bit 構成 ) ( チェックビットは 4.5(2) 項参照 ) V/D moe type( 音声 / データ同時通信モード ) と同様に PTT により音声送信中は CC(Communication CH) の内容を繰り返し送信するこの繰り返しパターンは送りたい DT(Data) の量により下記の通り変化する変化を表 4-4 に示す DT 部分は DT~DT2 で合計 6bit (2byte) 分の実データが扱える FT Frame Total この FT 値毎に Frame を繰り返して送信する FN Frame Number FN 値が繰り返す Frame に付与される整理番号 CS Callsign Information CS=(bin) 固定 ( 各値は全て FICH 内に定義されている ) 2

23 DCH- = DCH-() + DCH-() + DCH-(2) + DCH-(3) + DCH-(4) DCH-2 = DCH-2() + DCH-2() + DCH-2(2) + DCH-2(3) + DCH-2(4) DCH = DCH- + DCH-2 このモードでは同一データの繰り返し送信をしない (3) FS (Frame Sync) 4.2. (3) 項と同じ (4) FICH (Frame Information CH) 4.2. (4) 項と同じ Data FR moe ( データ通信 ) の時は DT 値 (Data Type) = が指定される (5) CSD (Callsign Data) の内訳 4.2. (5) 項と同じ (6) DCH (Data CH) の内訳 DCH 部は 36bit 2 組で構成され各 36bit 毎にそれぞれ実データ (6bit) とチェックビット (2bit) が含まれる ( チェックビットの詳細は 4.5 (2) 項参照 ) DT 部分は DT~DT3 で合計 28bit (26byte) 分の実データが扱える Data FR moe では同一データの繰り返し送信をしない送りたい DT(Data) の量による変化を表 4-5 に示す FT Frame Total この FT 値毎に Frame を繰り返して送信する FN Frame Number FN 値が繰り返す Frame に付与される整理番号 CS Callsign Information CS=(bin) 固定 ( 各値は全て FICH 内に定義されている ) 23

27 Frame 内の bit 内訳 FS Frame sync. 同期シンボル ( 詳細は (3) 項参照 ) FICH Frame Information CH フレーム情報チャネル ( 詳細は (4) 項参照 ) DCH Data CH HC と CC で全ての Callsign 情報を送る ( 詳細は (5) (6) 項参照 ) VCH Voice CH VCH には Vocoer の音声が入る ( 全て AMBE の Full rate)( 詳細は (7) 項 ) (3) FS (Frame Sync) 4.2. (3) 項と同じ (4) FICH (Frame Information CH) 4.2. (4) 項と同じ (5) CSD (Callsign Data) の内訳 HC と CC の DCH で全ての Callsign 情報を送る (6) DCH (Data CH) の内訳テキストの送信は行えない (7) VCH (Voice CH) の内訳音声信号の伝送速度は誤り訂正符号を含め 7.2kbps 以下とする音声符号化はフレームサイズ 2ms (44 ビット ) 音声符号 4.4kbps 誤り訂正符号 2.8kbps の Digital Voice Systems, Inc の AMBE+2 TM Enhance Full-Rate (72bps) の規格に従う VCH へのビット割り当てはフレーム (2ms) ごとに 88 ビットの音声符号化情報データと 56 ビットの誤り訂正データが生成され 5 フレーム (ms:72 ビット ) の音声符号化データで構成される VCH のビット割り当ては図 4-23 のとおりである 27

28 音声 88 誤り訂正符号 VCH 72 2ms 図 4-23 VCH のビット割り当て 28

29 4.5 エラーチェックビットの詳細 () FICH 部フレーム情報チャネル (FICH : Frame Information CH) (a) 符号化手順 FICH の符号化手順を図 4-24 に示す図 4-24 FICH の符号化手順 (b) 誤り検出符号 6 ビット CRC 生成多項式 :x 6 +x 2 +x 5 + CRC 符号器の構成は図 4-25 に示すとおりであることシフトレジスタ S 5 ~S の初期値は All とし最後に全ビット反転すること図 4-25 CRC6 符号器の構成 (c) Golay 符号化 (Appenix A 参照 ) 入力ビットを先頭から 2 ビットごとに分解しそれぞれに対し拡大 Golay 符号 (Golay(24,2,8)) を行うこと () 畳込み符号化 (Appenix B 参照 ) 入力ビット列の末尾に固定ビット (All) を 4 ビット付加した系列を入力として次に示す畳込み符号化を行うこと出力ビットは G G 2 の順に交互に読み出すこと符号化率 R=/2 拘束長 K=5 G 生成多項式 : G 2 = x 4 = x 4 + x 3 + x x + (e) インターリーブ入力ビットを 2 ビットごとに読み出しダイビット化した後ブロック長 M=5 ダイビット深さ N= のインターリーブを行うこと (f) 符号化の詳細フレーム情報チャネルの符号化の詳細を図 4-26 に示す 29

31 (2) DCH 部データ通信チャネル (DCH : Data Channel) (a) 符号化手順ユニット分の符号化手順を図 4-27 に示す図 4-27 ユニットの符号化手順 (b) ホワイトニングデータ系列の白色化を目的とするホワイトニングパタンは図 4-28 に示す PN(9,5) 出力としユニットの先頭ビットからそれぞれ排他的論理和されたビットをホワイトニング出力とするシフトレジスタはユニットごとに初期化するものとする図 4-28 ユニットのホワイトニングに用いる PN(9,5) の構成 (c) 誤り検出符号 6 ビット CRC 生成多項式 :x 6 +x 2 +x 5 + CRC 符号器の構成は図 4-29 に示すとおりであることシフトレジスタ S 5 ~S の初期値は All とし最後に全ビット反転すること図 4-29 CRC6 符号器の構成 () 畳込み符号化 (Appenix B 参照 ) 入力ビット列の末尾に固定ビット (All) を 4 ビット付加した系列を入力として次に示す畳込み符号化を行うこと出力ビットは G G 2 の順に交互に読み出すこと符号化率 R=/2 拘束長 K=5 G = x 生成多項式 : G = x x 3 + x x + 3

32 (e) インターリーブ入力ビットを 2 ビットごとに読み出しダイビット化した後ブロック長 M=9 ダイビット深さ N=2 のインターリーブを行うこと (f) 符号化の詳細ユニットの符号化の詳細を図 4-3 図 4-3 に示す図 4-3 データ通信チャネル (DCH:HC(Heaer CH),TC(Terminator CH),V/D moe type の CC 及び Data FR moe の CC) のコーディング方法 32

33 図 4-3 データ通信チャネル (DCH:V/D moe type2 の CC) のコーディング方法 33

34 (3) VCH 部と VeCH 部 V/D moe type2 の場合弱電界での接続性向上を目的とした誤り訂正を行う ( 音声符号化器が持つ誤り訂正機能とは別に行う ) 誤り訂正として多数決方を採用する為 49 ビットの音声符号化情報データを 27 と 22 に分割ブロック化する前半の 27 情報ビットを 3bit 化 (8) し分割した後半 22を結合する (3) bit() を付加する (4) DCH と同じホワイトニングをかけブロック長 M=26 ビット深さ N=4 のインターリーブを行い VCH(72) と VeCH(32) に分割する V/D moe type 2 ( 音声 / データ同時通信モード 2) 符号化の詳細を図 4-32 に示す音声 49 ブロック化 bit 化 8 22 固定ビット付加 3 T T: ホワイトニング S S S2 S3 ビット化書込み方向 26 インターリブ読み出し方向 4 S78 S79 S8 S S S2 S26 S27 S28 S25 S5 S S26 S52 S78 S S3 S3 4 無線区間 VCH 72 VeCH 32 図 4-32 V/D moe type2 の VCH 部と VeCH 部のコーディング方法 34

35 4.6 通信チャネルの起動 / 保持 / 停止条件 () 通信チャネルの起動手順無線局は通信チャネル (CC) の送信を行う前に先頭チャネル (HC) を規定回数 (N : 推奨値 ) 連送すること (2) 通信チャネルの保持条件先頭チャネルから通信チャネルへの移行失敗時または通信中にフレーム同期が外れた場合には受信している通信チャネルでの自律同期捕捉を行うこと (3) 通信チャネルの停止条件規定しない 4.7 フレーム同期 () 同期確立条件 N ( 推奨値 ) 回連続してフレーム同期シンボルが受信できたとき (2) 同期外れ条件 N 2 ( 推奨値 4) 回連続してフレーム同期シンボルが検出できなかったとき 35

36 36 Appenix A. 拡大 Golay 符号 (24,2,8) 符号化データ tx は元データ 2bit に Golay(24,2,8) の生成行列を掛けることにより求める [ ] ú úú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ë é = tx 符号化データは [ ] p p p p p p p p p p p p tx = となる

38 八重洲無線株式会社 4-2 東京都品川区東品川天王洲パークサイドビル

市町村デジタル移動通信システム(SCPC/4値FSK方式)標準規格

市町村デジタル移動通信システム(SCPC/4値FSK方式)標準規格市町村デジタル移動通信システム (SCPC/4 値 FSK 方式 ) DIGITAL MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM FOR LOCAL GOVERNMENT (SCPC/4FSK) 標準規格 ARIB STANDARD 1.1 版平成 27 年 12 月 3 日策定平成 28 年 12 月 9 日 1.1 改定一般社団法人電波産業会 Association

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