JP2508966B2 - ディジタル無線中継方法及びそれに用いる中継装置 - Google Patents

ディジタル無線中継方法及びそれに用いる中継装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル無線中継方式
及びそれに用いる中継装置に係り、特に一つの親局と複
数の子局との間で、中継装置を介在させてディジタル信
号の無線通信を行うディジタル無線中継方式及びそれに
用いる中継装置に関する。
【0002】
【従来の技術】親局と子局との間でディジタル信号の無
線通信をするに際しては、親局と子局との距離が極めて
長い場合や、障害物により親局と子局との間の見通しが
悪い場合には、十分な回線品質の無線通信ができないた
め、親局と子局との間の見通しの良い場所に中継装置
(中継局)を設け、この中継装置を介して親局と子局と
の間の無線通信を行う。また、親局と子局との間の見通
しが良くても、子局に接続された端末装置が親局から見
通しが悪い場所に設置される場合には、親局と子局の端
末装置との間に中継局を介在させる必要がある。
【0003】従来より知られているこのようなディジタ
ル無線中継方式の一つとして、親局から見通しが悪い場
所に子局の端末装置が設置された場合に、その子局と当
該端末装置との間に一対の対形無線装置(いわゆるポ
イントツーポイント接続)を設け、子局とそれに接続さ
れる一つの対向形無線装置を中継局とするようにしたデ
ィジタル無線中継方式がある(例えば、特開平2−24
1139号公報)。
【0004】図3は上記の従来のディジタル無線中継方
式の一例のシステム構成図を示す。同図中、親局50は
無線回線終端装置51と無線送受信装置52とからな
り、無線回線終端装置51が端末装置53に接続された
構成とされている。この親局50はn台の子局61l〜
61ポイントトーマルチポイント形の無線通信
能である。子局61l〜61nの各々は、無線回線終端
装置62l〜62nと無線送受信装置63l〜63nと
からなる。ここで、子局61lの端末装置64lは親局
50から見通しの悪い場所にあり、子局61nの端末装
置64nは親局50から見通しの良い場所にあるものと
すると、端末装置64nは図示の如く無線回線終端装置
62nに有線回線で接続される。
【0005】一方、子局611 の無線回線終端装置62
1 と端末装置641 との間には、一対の対向形無線装置
70と80とが無線回線を介して接続されている。対向
形無線装置70は無線回線終端装置71と無線送受信装
置72とからなり、対向形無線装置80は無線回線終端
装置81と無線送受信装置82とからなる。無線回線終
端装置71に無線回線終端装置621 が接続され、無線
回線終端装置81に端末装置641 が接続される。ま
た、子局611 と対向形無線装置70とが中継局60を
構成している。
【0006】この従来方式では、親局50と端末装置6
1 〜64n との間では時分割多元接続(TDMA)方
式で無線通信が行われる。従って、中継局60と親局5
0との間では、TDMA方式で割り当てられたタイムス
ロットでバースト信号が送受信される。また、中継局6
0は親局50と端末装置641 の両方から見通しの良い
場所に設置されており、端末装置641 との間では、中
継局60からの多重化信号に同期したタイミングで、バ
ースト信号の送受信を行う。
【0007】これにより、この従来方式では、端末装置
641 が親局50から見通しの悪い場所に設置されてい
ても、中継局60と対向形の無線通信を行うことによ
り、親局50との間で良好な品質の無線通信ができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
方式では、子局611 〜61n はTDMA方式に従っ
て、自己に割り当てられたタイムスロットでの送受信を
するために、バーストの位置合わせが必要であり、また
中継局60は端末装置641 に対しては対向形の無線通
信を行い、親局50に対しては時分割多重(TDM)/
TDMA方式の無線通信を行うため、TDM/TDMA
方式の無線フレームと対向形のフレームの変換を中継局
60にて必要とする。更に、無線送受信装置52,63
1 〜63n やそれらのアンテナはTDM/TDMA方式
であるのに対し、無線送受信装置72,82やそれらの
アンテナは対向形形式のものが必要で、形式が異なるた
めにシステム全体が複雑となる。
【0009】また、中継局60は一つの子局用端末装置
のみに対向して設けられるため、見通しの悪い子局の端
末装置が複数ある時は、その数の2倍もの対向形無線装
置を必要とする。
【0010】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
親局からの無線信号を対向形の中継装置で複数の対向形
の子局に分配送信し、複数の子局からの無線信号は中継
装置で多重して親局に送信することにより、上記の課題
を解決したディジタル無線中継方式及びそれに用いる中
継装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のディジタル無線中継方式では、一つの親局
は入力フレーム信号に、フレーム信号中の各子局宛の信
号の割当状態を示すデータリンク信号を多重して親局と
複数の子局の間を中継する中継装置へ対向形の無線送信
を行い、中継装置は親局からの受信信号を前記複数の子
局へ夫々対向形無線通信形式で分配送信して、複数の子
局に受信信号中のデータリンク信号から自局宛の信号を
識別させ、対向形の無線通信形式で中継装置が受信した
複数の子局からの受信信号は、中継装置が前記データリ
ンク信号と共に夫々多重して親局へ送信するよう構成し
たものである。
【0012】また、本発明の中継装置は、前記親局若し
くは中継局との間で対向形の無線通信を行う第1の無線
送受信器と、前記複数の子局と同一数設けられ、複数の
子局との間で対向形の無線通信を並列に行う第2の無線
送受信器と、第1の無線送受信器で受信した信号を第2
の無線送受信器へ夫々送信信号として分配供給する分配
部と、第2の無線送受信器で受信した複数の子局からの
信号を、受信信号から把握したフレーム割当状態に応じ
て多重してフレーム信号を生成し、フレーム信号を第1
の無線送受信器へ送信信号として供給する受信部とを有
する構成としたものである。
【0013】
【作用】本発明のディジタル無線中継方式では、親局か
らの受信信号は中継装置はそのまま複数の子局の夫々に
分配送信し、複数の子局からの信号は前記データリンク
信号で把握したフレーム内の信号割当状態に基づいて多
重した信号を親局に送信するようにしているため、親局
と中継装置との間で対向形の無線通信を行え、また中継
装置と複数の子局との間でも、対向形の無線通信を行う
ことができる。従って、本発明のディジタル無線中継方
式では、システム全体をすべて対向形で統一できるた
め、従来に比しシステム全体の構成を簡略化することが
できる。
【0014】また、本発明の中継装置では、前記第1及
び第2の無線送受信器がいずれも親局又は複数の子局と
の間で対向形の無線通信を行う構成であるため、中継装
置はフレームの変換をする必要がない。
【0015】
【実施例】次に本発明の一実施例について、図1及び図
2を参照して詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の一実施例のシステム構成図
を示す。同図に示すように、本実施例システムは、親局
10、中継装置20、複数の子局301 〜30n などか
らなる。親局10はインタフェース部11と、多重分離
部12と、監視制御部13とよりなり、無線送受信器1
4に接続されている。
【0017】インタフェース部11は、交換機等(図示
せず)と多重分離部12との間に接続される対交換機イ
ンタフェース部である。多重分離部12はインタフェー
ス部11からのフレーム信号中に、データリンク信号
(データリンクビット)を多重したり、受信信号からデ
ータリンク信号を分離する。監視制御部13はフレーム
内の各子局宛の信号の割当状態を定め、そのフレーム内
の信号割当状態を中継装置20や子局側で識別させるた
めに、データリンク信号を発生して多重分離部12に供
給したり、多重分離部12で受信信号から分離したデー
タリンク信号が入力される。
【0018】中継装置20は、分配部21と、受信部2
2とよりなり、また無線送受信器27と281 〜28n
に接続されている。分配部21は無線送受信器27で受
信された信号が入力され、その入力信号を無線送受信器
281 〜28n に並列に出力する。受信部22は無線送
受信器281 〜28n で夫々別々に受信された信号が入
力され、それらのフレーム同期をとるフレーム同期部2
3と、フレーム同期部23からの信号のフレーム位相を
合せる位相合せ部24と、位相合せ部24からの信号の
多重と、フレーム割当状態に応じて多重切り替えする多
重部25と、フレーム内の信号割当状態をデータリンク
信号に基づいて把握し、多重部24の動作を制御する監
視制御部26とから構成される。従って、中継装置20
内にはフレームの変換をする回路部は設けられていな
い。
【0019】子局301 〜30n は一つの親局10から
見通しのきかない、ある地域に設置されており、夫々同
一構成で、多重分離部31、監視制御部32、データ入
替え部33及びインタフェース部34から構成されてい
る。多重分離部31は端末装置からのフレーム信号にデ
ータリンク信号を多重したり、受信信号中からデータリ
ンク信号等を抜き取る。監視制御部32はデータリンク
信号に基づきフレーム内の信号の割当状態を把握して、
多重分離部31とデータ入替え部33の動作を制御す
る。
【0020】データ入替え部33はその子局に割り当て
られたデータを順に並べ処理し易いように変換する。ま
た、インタフェース部34は端末装置(図示せず)に接
続され、端末装置とのインタフェースのために、速度変
換などを行う。更に、子局301 〜30n の夫々には、
多重分離部31に接続された無線送受信器351 〜35
n が設けられている。
【0021】これら無線送受信器351 〜35n は、前
記無線送受信器281 〜28n と1対1に対応して設け
られた、対向形無線装置で、夫々あらかじめ割り当てら
れた互いに異なる所定の無線搬送周波数で送受信する。
また、無線送受信器14と27も互いに対向形の無線装
置を構成しており、上り回線で同一で、また下り回線で
も上り回線とは異なる同一の無線搬送周波数を送受信す
る。
【0022】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、下り回線について説明するに、例えば交換機から
親局10内のインタフェース部11に図2(A)に示す
如きフォーマットのフレーム信号が入力される。このフ
レーム信号は、1フレームの先頭に、固定パターンの例
えば8ビットのフレームビットFが設けられ、続いて例
えば子局301 宛のデータD11、子局30i 宛のデータ
21、子局30n 宛のデータD31、…の順で時分割多重
された、伝送速度が例えば8.192Mbpsのディジ
タル信号である。
【0023】インタフェース部11はこのフレーム信号
を無線フレームに変換する。ここでは、インタフェース
速度が交換機からのフレーム信号と同じものとすると、
フォーマットはそのままで、伝送速度が上記と同じ8.
192Mbpsの入力フレーム信号が多重分離部12に
転送される。
【0024】監視制御部13は交換機側と情報交換し、
フレーム内のどのチャネルがどの方向の通信チャネルか
を把握し、その把握した情報をデータリンクビット(デ
ータリンク信号)として生成して、多重分離部12にお
いて、図2(B)にDLで示す如く、入力フレーム信号
の例えば最後尾に多重する。このデータリンクビットD
Lは各フレーム毎に例えば2ビットずつに分割されて伝
送される。このデータリンクビットDLが多重されたフ
レーム信号は、無線送受信器14により、対向する中継
装置20の無線送受信器27へ向けて対向形の無線通信
形式で送信される。
【0025】無線送受信器27で受信された上記のフレ
ーム信号は、分配器21により分配されて無線送受信器
281 〜28n に夫々送信信号として入力される。これ
により、無線送受信器281 〜28n からは、夫々図2
(C)に示す如く、親局10からのフレーム信号と同一
のフォーマットのフレーム信号が同時に送信され、対向
する無線送受信器351 〜35n により夫々別々に対向
受信される。
【0026】従って、無線送受信器281 から送信され
た上記の送信フレーム信号は、無線送受信器351 のみ
により受信されて、子局301 内の多重分離部31に入
力され、ここで前記データリンクビットDLが抜き取ら
れて監視制御部32に入力される一方、残りの信号がデ
ータ入替え部33に入力される。
【0027】監視制御部32は入力されたデータリンク
ビットDLから自局宛の通信チャネルを識別して、デー
タ入替え部33を制御し、図2(C)に示す受信フレー
ム信号中のデータのうち、フレームビットFのほかに自
局宛のデータD11とD12のみをインタフェース部34に
入力させる。
【0028】インタフェース部34はこの入力信号に対
して、次段の端末装置とのインタフェースのために速度
変換を行い、図2(D)に示す如きフォーマットの信号
を出力する。ここで、図2(D)中、*Fは速度変換さ
れたフレームビット、*D11と*D12は速度変換された
データD11とD12を示し、その伝送速度は例えば、1.
5Mbps、6Mbps、64kbpsなどがある。
【0029】なお、インタフェース部34は速度変換を
行わず、図2(E)に41で示す如く、入力データD11
とD12の先頭にフレームビットFを新たに付加してパケ
ット信号のようにして送出してもよいし、そのままバー
スト的信号を出力してもよい。また、他の子局について
も同様の動作が行われ、自局宛のデータのみを抜き取っ
て端末装置へ送出する。これにより、子局30i 、30
n は速度変換を行わない場合は、例えば、図2(E)に
42、43で示すフォーマットの信号を自局に接続され
た端末装置に出力する。
【0030】次に、上り回線について説明する。端末装
置から子局301 に例えば図2(D)に示すフォーマッ
トの信号が入力されたものとすると、この入力信号はイ
ンタフェース部34で無線フレームの速度(例えば8.
192Mbps)に変換された後、データ入替え部33
に入力され、ここで監視制御部32で管理している親局
10から送られてきたデータリンクビットに基づく多重
則情報に従い、多重変換されて図2(F)に示すフォー
マットの信号とされる。
【0031】この信号は多重分離部31に入力され、こ
こでデータリンクビットDLが付加されて、図2(G)
に示す如きフォーマットの信号とされた後、無線送受信
器351 から中継装置20の無線送受信器281 に送信
される。他の子局30i や30n などからも同様にして
無線送受信器28i や28n に親局10に接続された交
換機等宛のデータが送信される。
【0032】中継装置20はこれらの無線送受信器28
1 〜28n からの受信信号をフレーム同期部23でフレ
ーム同期をとり、更に位相合せ部24で各受信信号の先
頭のフレームビットの位相を合せた後、多重部25で図
2(B)に示すフォーマットの信号に変換する。ここ
で、多重部25は監視制御部26が子局からのデータリ
ンクビットDLから得た多重則情報(すなわち、フレー
ム内の信号割当状態を示す情報)に基づいて、フレーム
内の各タイムスロットに割り当てられた子局からのデー
タを多重する。
【0033】このようにして、多重部25から取り出さ
れた多重信号は、無線送受信装置27から所定の無線搬
送周波数で送信される。親局10に接続された無線送受
信装置14は、上記の多重信号を受信する。この受信多
重信号は、多重分離部12に供給されて、データリンク
ビットDLが抜き取られる。監視制御部13はそのデー
タリンクビットDLの多重則情報を基にシステム全体と
してデータリンクの通信状態の監視や多重則の管理を行
う。
【0034】一方、多重分離部12からの受信信号は、
インタフェース部11により図2(A)に示したような
対交換機フレームに合せたインタフェース変換された
後、交換機へ出力される。また、インタフェース部11
は親局10−中継装置20間のフレームと対交換機フレ
ームとのインタフェース変換として、フレーム同期、フ
レーム多重などの終端処理や速度変換、符号変換などを
行う。
【0035】このように、本実施例によれば、親局1
0、中継装置20及び複数の子局301 〜30n の夫々
でデータリンクビットDLを用いてフレーム内の信号割
当状態を把握することで、親局10と中継装置20との
間、中継装置20と複数の子局301 〜30n との間の
いずれにおいても対向形の無線通信を行うことができる
ため、中継装置20でフレームの変換をする必要がな
い。また、中継装置20や無線送受信器14、27、2
1 〜28n 、351 〜35n の夫々はすべて対向形シ
ステムのものを利用することができるため、経済的な構
成とすることができる。
【0036】ただし、チャネル数は全方向併せて図2
(A)に示したフレームの容量しか取れないので、自動
車電話基地局間中継等、子局(自動車電話ではセルの中
心に位置する基地局に相当する)の使用容量が変化し、
親局と中継装置間の容量の範囲内で各子局に適宜回線を
割り当てる無線通信システムに適用して好適である。
【0037】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば、図1の中継装置20の分配部2
1の入力側に、データリンク抜き取り部29を設け、親
局10からの受信信号からデータリンクビットを抜き出
して、監視制御部26に入力するようにしてもよい。
【0038】また、中継装置20と親局10との間に、
対向形の中継局を設けたシステムにも本発明を適用する
ことができるものである。この場合、対向形の中継局
は、親局10に対して無線通信をする対向形の一つの送
受信器と、一つの中継装置20に対して無線通信をする
対向形の一つの送受信器とを備え、多重部や監視制御部
及び分配部は有しない。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のディジタ
ル無線中継方式によれば、一つの親局と中継装置との間
で対向形の無線通信を行え、また中継装置と複数の子局
との間でも、対向形の無線通信を行うことができるた
め、システム全体の構成を従来に比し簡略化することが
でき、よって、経済的なシステム構成とすることができ
る。また、本発明の中継装置によれば、中継装置はフレ
ームの変換をする必要がないため、規模を比較的小さく
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図2】図1の各部の信号のフォーマットを示す図であ
る。
【図3】従来方式の一例のシステム構成図である。
【符号の説明】
10 親局 11,34 インタフェース部 12,31 多重分離部 13,26,32 監視制御部 14,27,281 〜28n ,351 〜35n 無線送
受信器 20 中継装置 21 分配部 22 受信部 23 フレーム同期部 24 位相合せ部 25 多重部 29 データリンク抜き取り部 301 〜30n 子局 33 データ入替え部

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一つの親局と、前記親局と対向接続された
    一つの中継装置と、前記中継装置と対向接続された複数
    の子局とでディジタル無線通信を行うディジタル無線中
    継方において、 前記親局は入力フレーム信号に、該フレーム信号中の前
    記各子局宛の信号の割当状態を示すデータリンク信号を
    多重して前記中継装置へ時分割多重方式により対向形の
    無線送信を行い、 該中継装置は該親局からの受信信号を前記複数の子局へ
    各々時分割多重方式により対向形の無線分配送信して、
    該複数の子局に受信信号中の該データリンク信号から自
    局宛の信号を識別させ、 対向形の無線通信形式で該中継装置が受信した該複数の
    子局からの受信信号は該中継装置が前記データリンク信
    号と共に各々時分割多重して該親局へ送信するよう構成
    したことを特徴とするディジタル無線中継方法。
  2. 【請求項2】一つの親局若しくは中継局と複数の子局と
    の間に設けられ、 該親局と複数の子局との間のディジタル無線通信の中継
    を行う中継装置において、 前記親局との間で時分割多重方式にて対向形の無線通信
    を行う第1の無線送受信器と、 前記複数の子局と同一数設けられ、該複数の子局との間
    各々時分割多重方式にて対向形の無線通信の送受信
    行う第2の無線送受信器と、 該第1の無線送受信器で受信した信号を該第2の無線送
    受信器へ夫々送信信号として分配供給する分配部と、 該第2の無線送受信器で受信した該複数の子局からの信
    号を、受信信号から把握したフレーム割当状態に応じて
    時分割多重してフレーム信号を生成し、該フレーム信号
    を該第1の無線送受信器へ送信信号として供給する受信
    部とを有することを特徴とする請求項1記載のディジタ
    ル無線中継方に用いる中継装置。
  3. 【請求項3】 前記受信部は、前記第2の無線送受信器
    で受信した前記複数の子局からの信号のフレーム同期を
    とるフレーム同期部と、 該フレーム同期部からの受信信号のフレーム位相を合せ
    る位相合せ部と、 フレーム内信号割当状態を受信信号中のデータリンク信
    号から把握する監視制御部と、 該監視制御部により検
    出された該フレーム内信号割当状態に応じて該位相合せ
    部からの受信信号をデータリンク信号と共に多重して前
    記フレーム信号を生成し、該フレーム信号を前記第1の
    無線送受信器へ送信信号として供給する多重部と より
    なることを特徴とする請求項2記載の中継装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の無線送受信器で受信した信号
    中のデータリンク信号を抜き取るデータリンク抜き取り
    部を有し、前記監視制御部は該データリンク抜き取り部
    で抜き取られた該データリンク信号に基づいて前記フレ
    ーム内信号割当状態を把握することを特徴とする請求項
    2記載の中継装置。
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