JP2508966B2

JP2508966B2 - ディジタル無線中継方法及びそれに用いる中継装置

Info

Publication number: JP2508966B2
Application number: JP13599793A
Authority: JP
Inventors: 篤木村
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPH06350500A

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向形無線装置（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〜
６１ｎとポイントトーマルチポイント形の無線通信が可
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
４₁ 〜６４_n 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 〜６１_n 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 〜６３_n 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 〜３０_n 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 〜２８_n
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 〜２８_n に並列に出力する。受信部２２は無線送
受信器２８₁ 〜２８_n 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 〜３０_n 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 〜３０_n 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 〜３５_n は、前
記無線送受信器２８₁ 〜２８_n 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３０_i 宛のデータ
Ｄ₂₁、子局３０_n 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 〜２８_n 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 〜２８_n 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 〜３５_n 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３０_i 、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３０_i や３０_n などからも同様にして
無線送受信器２８_i や２８_n 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 〜２８_n 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 〜３０_n 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 〜３０_n 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
８₁ 〜２８_n 、３５₁ 〜３５_n 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 〜２８_n ，３５₁ 〜３５_n 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 〜３０_n 子局３３データ入替え部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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
継方法において、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。
【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
で各々時分割多重方式にて対向形の無線通信の送受信を
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
ル無線中継方法に用いる中継装置。
【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。
【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。