JP2520115B2 - バ−ストモ−ド両方向無線通信方式 - Google Patents

バ−ストモ−ド両方向無線通信方式

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JP2520115B2
JP2520115B2 JP61196465A JP19646586A JP2520115B2 JP 2520115 B2 JP2520115 B2 JP 2520115B2 JP 61196465 A JP61196465 A JP 61196465A JP 19646586 A JP19646586 A JP 19646586A JP 2520115 B2 JP2520115 B2 JP 2520115B2
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    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、バーストモード両方向無線通信方式に関
するものであり、より特定的に言えば、バーストモード
デュプレックスコードレス電話方式に関するものであ
る。
発明の背景 基地局トランシーバまたは各そのようなトランシーバ
が2つ以上の分岐を含むアンテナ配置を介して、遠隔携
帯トランシーバ、たとえば送受器と通信することは、こ
こで述べるタイプの無線通信方式において公知の慣例で
あり、トランシーバは、信頼性のある通信の保全のた
め、その分岐間の切替を制御する。
今日まで、各基地局トランシーバは、それ自体のダイ
バース(分岐)アンテナ配置を有しているか、または各
トランシーバは、共通のダイバースアンテナの分岐間で
他のものとは無関係に切替えることができるかのいずれ
かであった。
発明の目的 公知の配置の欠点は、設けられなければならないダイ
バースアンテナの数のためか、または共通のダイバース
アンテナが用いられるとき比較的複雑な信号結合配置が
必要とされるために、このアンテナシステムにはかなり
のコストがかかるということである。さらに、共通のダ
イバースアンテナが使用される好ましい状況では、複雑
な切替機構のため、信号が劣化しやすい。この発明の目
的は、基地局トランシーバの数を制限するためだが、比
較的費用のかからないアンテナ配置が与えられ、かつ分
岐の切替による信号劣化が最小にされるバーストモード
両方向無線通信方式を提供することである。
発明 この発明に従って、バーストモード両方向無線通信方
式が提供され、基地局での複数のトランシーバは、複数
のアンテナ分岐を有する共通のアンテナ配置を共用し、
かつアンテナ分岐の選択は、それとの通信が確立される
携帯トランシーバから受信される信号の強度を考慮して
動作する基地局トランシーバによって行なわれ、かつア
ンテナ分岐の選択は、そのいずれか1つから、アンテナ
分岐選択を命令する信号を受信することができるよう
に、すべての基地局トランシーバに接続される通話路駆
動装置によって制御される1つ以上のスイッチによって
達成される。
この発明は、複数のスイッチで実行されてもよく、1
つのスイッチは、スイッチセレクタによって制御される
各基地局トランシーバのためのものであり、そのスイッ
チセレクタは、基地局トランシーバのいずれか1つから
受信される命令信号に応答しつつすべてのスイッチを同
時に制御するように作用し、そのため与えられた時間
で、すべてのトランシーバは同じアンテナ分岐に接続さ
れる。
より好ましくは、特に基地局トランシーバの数が4を
越えないとき、1つのスイッチは、ORセレクタによって
制御される。この配置では、すべての基地局トランシー
バは、共にスイッチに接続され、一方ORセレクタは、そ
のようなトランシーバのいずれか1つから受信される命
令信号に応答する。
実施例の説明 第1図の先行技術の方式は、実施において、比較的複
雑な結合回路が1次アンテナ分岐10で必要とされ、かつ
複数の独立スイッチ12(1つは、各トランシーバ14のた
めのものである)についての要求と結合されて、信号の
劣化が生じることがあるという点で不利である。
これから説明する次の配置のいずれも、基地局トラン
シーバの数がOR回路選択(第2図)の場合に4を越え
ず、かつ1つの補助切替選択(第3図)の場合に8を越
えなければ、高度のサービスのために非常に有効な利得
(10のファクタまで)を与える。第2図の回路はまた、
1つだけアンテナ分岐選択スイッチを必要とする際にか
なりのコストを節約し、一方第3図の回路でも、補助分
岐は、先行技術の方式の1次分岐で必要な比較的複雑な
結合回路を必要としない。
第2図ないし第4図の配置は、特に両方向無線通信方
式に適し、N個のトランシーバを有する基地局は、バー
ストモードデュプレックスコードレス電話方式で、携帯
送受器の形で遠隔トランシーバと通信する。バーストモ
ード方式では、基地装置と送受器との間の伝搬路の相反
性は、短期(数バースト期間)にあてはまると思われ、
そのため基地装置は、受信された送受器信号に基づき、
送信のための分岐を選択することができる。これは、理
解され、かつバーストモード方式が使用される1つの理
由である。
第2図に示される方式は、ベースターミナルで2分岐
選択ダイバーシチを使用する。ベースターミナル20は、
3つの局部トランシーバ(Tx/Rx)26によって共用され
る2つのアンテナ22,24を有する。分岐の選択は、ORセ
レクタ28に基づき、すなわちどのトランシーバ26も、4
つのトランシーバによって送信および受信するために用
いられる分岐22,24を切替えることができる。
N個のスイッチおよび2つのN方向アンテナ結合通信
路網を必要とする独立選択に代わるこの形のダイバーシ
チは低コストである。性能に関して次の考案があてはま
る。
信号が、ダイバーシチなく時間のレイリーフェージン
グしきい値95%より大きいという可能性を達成するため
に設計された方式は、信号送受器で動作しているとき、
2分岐ダイバーシチで99.9から99.95%の対応するサー
ビス性能を達成する。これは、50ないし100の性能改良
ファクタを表わす。改良のために述べた範囲は、アンテ
ナ間隔と局部電磁環境との関数である分岐相関で不安定
を表わす。
独立選択方法では、この利点は、有効送受器の数に関
係なく維持される。
OR選択構成では、この利点は、送受器の数が増加され
るにつれて減じられる。すべての送受器が境界上にある
最悪の状況では、N=4で、上で示された可能性は次の
ようになる:有効送受器の数 サービス性能 (ゼロ相関) 1 99.95 2 99.80 3 99.50 4 99.10 これは、ダイバーシチのない95%サービス性能に匹敵
する。
真のレイリー多重通路状況では、アンテナ分離が0か
ら4分の1波長まで増加されると、アンテナ相関が減じ
られ、かつ性能が改良される。それゆえに、4分の1波
長(87mm)間隔は、好ましくは、この間隔を容易に調節
するために使用され、理論値についての摂動を補う。4
分の1波長の奇数倍は、これが、機械的により便利であ
る場合、または4分の1波長間隔によって導入される相
互結合がアンテナ性能を制限する場合用いられることが
できる。
Tx/Rxは、受信された信号(搬送波)レベルが、局部
受信器または信号対干渉モニタによってモニタされる指
定絶対値より下がるとき、アンテナを切替える。所望さ
れれば、このレベルは、最適化することができるよう
に、ソフトウェアで外部から調節可能であってもよい。
実施において、そのレベルは、通常、最悪のサービス性
能図が達成された点、すなわち最大範囲(マイクロセル
境界)でかつレイリーフェージングなくメジアン信号よ
りほぼ15dB低い点に対応する。
信号フェードの発生を検出する代わりの方法は、受信
された信号をサンプルホールドし、かつその変化率をモ
ニタすることである。フェードは、そのとき、典型的に
数秒にわたって平均される平均信号の長期変化と比較し
て早い率の変化を特徴とする。実際の実施例では、フェ
ードがあることは、情報の崩壊されたビットを受信した
ことと相関され、フェードはダイバーシチ切替を開始す
るのに十分重要であるという決定の信頼性を高める。
第4図は、4つのトランシーバ26を有する基地局に関
して、OR選択方式をより詳細に示す。
スイッチは、わずか1ビットの音声に対応する時間
で、1組のトランシーバを1つの分岐から第2の分岐へ
移す。Tx/Rxは、そのとき、さらにフェードを受けるま
でその分岐上にあり、かつ第1分岐に切替えるための決
定が行なわれる。この方法は、SPDTスイッチ30(第2
図)として論理的に実現されることができ、そのスイッ
チの状態は、第4図に示されるように、しきい値検出器
44によってトリガされる双安定40の出力によって変化さ
れる。共に正確に生じる2つ以上のフェードの場合、ス
イッチ状態の変化がある。2つ以上のフェードの開始間
の時間で有限分離があるが、フェードが重なるとき、切
替は、1つのフェードについてのみ効果的に生じる。状
態の2つの変化が非常に短い期間(たとえば数ビット)
で生じるが、フェードが重ならない状況は、抑圧されて
もよい。
ダイバーシチは、一旦送受器およびベースターミナル
が分岐間の「振動」を防ぐために結合されて初めて活性
化される。この接続では、両分岐は、次の場合、しきい
値以下の信号を受信することが可能である: −フェードが空間的に異常に広くかつ静止している場合 −送受器が範囲外にある場合 −送受器がシャドー内にある場合 この場合には、ダイバーシチは、振動数が与えられた
時間期間で予め規定された限界を一旦越えると、不活性
化される。
実際の実施例では、このシステムは、ほぼ850MHz(臨
界でない)の搬送周波数で動作し、かつ音声信号のディ
ジタルコーディングおよび変調を用いる。固定部分(基
地装置)および携帯部分(送受器)は、交互の送信によ
って二重方向に通信する。コード化された送信率は、72
kビット/s(臨界でない)であり、かつ各方向のバース
ト期間は、2ms(臨界でない)である。
信号の品質での有効な利得は、マルチトランシーバ基
地装置で送信および受信するためのアンテナ分岐を選択
するために、信号スイッチを用いて得られるのが見られ
る。示される場合、この方式は、2分岐アンテナダイバ
ーシチを使用するが、もっと多いこともある(その場合
スイッチは多投式となる)。
第3図の代わりの方式は、1個の選択ダイバーシチを
使用し、かつ基地局トランシーバの数が少なくとも8で
ある良好な性能を与えることができる。この図面では、
スイッチセレクタ50のため、Nトランシーバの1つのみ
が、与えられた瞬間に補助分岐24を利用することができ
る。この補助分岐は、1次分岐22と関連する結合通信路
網を含まない。
上で説明した配置の様々な変形は、前で規定された発
明の範囲内で可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、各基地局トランシーバのための独立切替を有
する先行技術の両方向無線通信方式の簡略化された回路
図である。 第2図および第3図は、この発明に従って、代わりの方
式のための対応する回路図である。 第4図は、第2図の方式に対応するより詳細な回路図で
ある。 図において、10,22および24はアンテナ分岐、12は独立
スイッチ、14はトランシーバ、20はベースターミナル、
26は基地局トランシーバ、28はORセレクタ、30はSPDTス
イッチ、40は双安定、44はしきい値検出器、50はスイッ
チセレクタである。

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基地局での複数のトランシーバは、複数の
    アンテナ分岐を有する共通のアンテナ配置を共用し、か
    つアンテナ分岐の選択は、それとの確信が確立される携
    帯トランシーバから受信される信号の強度を考慮して、
    動作する基地局トランシーバによって行なわれ、アンテ
    ナ分岐(22,24)の選択は、そのいずれか1つからアン
    テナ分岐の選択を命令する信号を受けるようにすべての
    基地局トランシーバ(26)に接続されるスイッチ制御装
    置(28または50)によって制御される1つ以上のスイッ
    チ(30)によって達成されることを特徴とする、バース
    トモード両方向無線通信方式。
  2. 【請求項2】複数のスイッチを備えることを特徴とし、
    1つは、スイッチセレクタ(50)によって制御される各
    基地局トランシーバのためのものであり、前記スイッチ
    セレクタ(50)は、基地局トランシーバのいずれか1つ
    から受信される命令信号に応答しつつすべてのスイッチ
    を同時に制御するように作用し、そのため与えられた時
    間で、すべてのトランシーバ(26)は同じアンテナ分岐
    (22,24)に接続されることを特徴とする、特許請求の
    範囲第1項記載のバーストモード両方向無線通信方式。
  3. 【請求項3】ORセレクタ(28)によって制御される1つ
    のスイッチ(30)を備えることを特徴とし、すべての基
    地局トランシーバ(26)は、共にスイッチに接続され、
    一方ORセレクタは、そのようなトランシーバのいずれか
    1つから受信される命令信号に応答する、特許請求の範
    囲第1項記載のバーストモード両方向無線通信方式。
  4. 【請求項4】共通のアンテナ配置は、2つの分岐(22,2
    4)を有することを特徴とする、特許請求の範囲第1項
    ないし第3項のいずれかに記載のバーストモード両方向
    無線通信方式。
  5. 【請求項5】アンテナ間隔は、より特定的に、搬送波の
    動作周波数で4分の1波長またはその単純な倍数になる
    ように調節可能であることを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項ないし第4項のいずれかに記載のバーストモー
    ド両方向無線通信システム。
  6. 【請求項6】トランシーバで受信された信号のレベルを
    モニタし、かつ調節可能な絶対値より下がる前記信号レ
    ベルに依存して、アンテナ分岐を切替える手段(20)を
    含むことを特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第
    5項のいずれかに記載のバーストモード両方向無線通信
    方式。
  7. 【請求項7】モニタ手段は、受信された信号をサンプル
    ホールドし、かつ逐次サンプルの変化率をモニタする手
    段を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第6項記載
    のバーストモード両方向無線通信方式。
  8. 【請求項8】モニタ手段はまた、アンテナ分岐切替を定
    めるために、受信された信号を崩壊された情報について
    検査し、かつ崩壊された情報の範囲を信号のモニタされ
    た変化率と相関させる手段を含むことを特徴とする、特
    許請求の範囲第7項記載のバーストモード両方向無線通
    信方式。
  9. 【請求項9】搬送波信号およびディジタルコーディング
    および変調を受ける音声信号で動作し、基地局トランシ
    ーバおよび携帯トランシーバは、時間を限ったバースト
    期間で各方向に交互に送信することによって通信するこ
    とを特徴とし、かつアンテナ分岐の切替期間は、コード
    化された音声信号の1ビットを越えないことを特徴とす
    る、特許請求の範囲第1項ないし第8項のいずれかに記
    載のバーストモード両方向無線通信方式。
  10. 【請求項10】結合が基地局といずれか1つの携帯トラ
    ンシーバとの間で確立された後初めてスイッチ制御装置
    を動作させるための手段、第1切替に追従する第2アン
    テナ切替を、与えられた時間より少ない期間だけ抑圧す
    る手段、および与えられた時間期間でアンテナ切替の数
    をモニタし、かつ前記数が与えられた値を越えればスイ
    ッチ制御装置を不活性化する手段を備えることを特徴と
    する、特許請求の範囲第1項ないし第9項のいずれかに
    記載のバーストモード両方向無線通信システム。
JP61196465A 1985-08-23 1986-08-20 バ−ストモ−ド両方向無線通信方式 Expired - Lifetime JP2520115B2 (ja)

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