JP2543455B2 - 無線通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構内ページングシステ
ムに用いられる無線通信方式に関するものであり、特
に、基地局と移動局、または基地局を介して複数の移動
局が小電力または微弱電波を利用して互いに通信を行う
無線通信方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】構内ページングシステムは、製鉄所，石
油化学コンビナートあるいはトンネルや坑道内など、特
定の敷地内で多数の作業者の連絡，作業管理などに利用
され、構内作業を潤滑に行うための通信手段であり、作
業者が携帯する移動無線機や、フォークリフト，車輛等
の移動体に搭載された移動無線機を備えた多数の移動局
が基地局を介して、作業監督者からの一斉指令は勿論の
こと、作業者同志の通話を他の作業者が傍受できるよう
に構成されたシステムである。システム構成は、１つの
基地局と、その基地局無線装置にケーブルで接続され分
散配置された複数のアンテナ付き中継器と、複数の移動
局とからなる。各中継器の間隔は、各中継器のアンテナ
を中心にそれぞれ形成されるゾーン（電波の有効領域）
が互いに一部重複して連なるように設定され、全部のゾ
ーンで構内の所定の領域をカバーする総合サービスエリ
アが形成される。このようにして、総合サービスエリア
内の移動局が基地局を介して相互に通信できるように構
築されている。

【０００３】移動局にはそれぞれ個別の送信周波数、例
えば、ｆ₁ ，ｆ₂ ，〜ｆ_n が割り当てられ、基地局には
送信周波数ｆ₀ の１波が割り当てられる。従って、移動
局無線装置には、自局に割り当てられた送信周波数の送
信部と基地局送信周波数ｆ₀の受信部とが備えられ、基
地局無線装置には、送信周波数ｆ₀ の送信部と各移動局
送信周波数の受信部とが備えられている。移動局が自局
の送信周波数によって発信した電波は、当該移動局が位
置するゾーンの中継器のアンテナで受信されケーブルを
介した上り回線で基地局に伝送される。基地局は、発信
移動局からの信号を受信部で受信検波し、その検波出力
を変調波として送信部で変調して周波数ｆ₀ の送信波を
下り回線で全移動局に対して送信する。即ち、構内ペー
ジングシステムは、送受同時通話で会議通話方式であ
り、通話（送信）していない移動局でも通話のモニター
受信ができ、多数の作業者が円滑な連携作業を行うこと
ができるシステムである。

【０００４】このような構内無線システムに使用する周
波数帯域は、通常、上り回線，下り回線とも同じ周波数
帯が用いられ、周波数帯域，送信出力などの従来使用さ
れている技術的条件には、主に次の２通りがある。その
一つは、周波数帯域が４００ＭＨｚ帯（ＵＨＦ帯）で送
信出力が１０ｍＷ以下の小電力と呼ばれる小電力無線局
方式であり、他の一つは周波数帯域が３２２ＭＨｚ以下
のＶＨＦ帯で３ｍの距離における電界強度が５００μＶ
／ｍ以下の送信出力の小さい微弱電波と呼ばれる微弱無
線局方式である。電波法による前者の小電力無線局方式
と後者の微弱無線局方式の電界強度を比較すると、小電
力無線局方式の方が大きく、その差は約４０ｄＢ／μＶ
である。従って、小電力無線局方式の１つの中継器当た
りの無線ゾーンは中ゾーンであり、微弱無線局方式は小
ゾーンである。いずれの場合も、移動局から基地局に対
する上り回線、基地局から移動局に対する下り回線は、
いずれもその移動局の位置するゾーンの中継器のアンテ
ナとその中継器と基地局を結ぶケーブルで構成され、互
いに通話する移動局はそれぞれの位置するゾーンの中継
器と基地局間の上り回線，下り回線を介して通信が行わ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構内ページングシステムでは次のような欠点があ
る。 （１）地上の空間電波を利用し分散配置された中継器の
アンテナを中心とするゾーンで構築された構内ページン
グシステムの場合。 （イ）送信出力の大きい前者のＵＨＦ帯の小電力無線を
上り／下り回線の両方に適用した方式においては、例え
ば、地上に隣接する２つの事業所があって、それぞれ構
内ページングシステムが設置された場合、それぞれの送
信出力が大きいため、使用周波数帯が近いと互いに混信
による妨害が発生する。そこで混信妨害の対策として、
混信が発生したときは一方の構内における通信が終了す
るまで他方の構内のその周波数チャネルによる交信を禁
止するキャリアセンスと呼ばれる手段が設けられてい
る。しかし、このような状態は他方の構内の作業が混乱
し、場合によっては重大な経済的損失となったり人命に
かかわることもあり大きな問題となっている。

【０００６】（ロ）一方、後者のＶＨＦ帯の微弱電波を
上り／下り回線の両方に適用した方式においては、送信
出力が微弱であるため、隣接構内ページングシステムに
対する混信妨害は発生する恐れは少なく前者のような問
題は殆ど起こらないが、当該構内ページングシステムの
中で、例えば石油化学コンビナートなどで構内の建物や
多数のタンク，配管（パイプ）群などによって電波が妨
げられるため、移動局から基地局に対する送信（上り回
線）は良好であっても、基地局から移動局に対する送
信、即ち移動局側の受信（下り回線）状態が悪く相互通
信が確保できない場合があるという問題がある。この問
題を解決するためには、アンテナ付き中継器を増設して
中継器アンテナを中心とする小ゾーンの半径を小さくし
て総合サービスエリア内の相互通信を確保する手段があ
るが、上り回線と下り回線を双方向中継増幅する中継器
の価格が高く、また既設のシステムでは、増設中継器の
現場据付調整工事に困難をともなうばかりでなく、中継
器の電源を基地局から供給しているため増設数に限度が
あり、構内の総合サービスエリアを十分満足させられな
いとう欠点がある。

【０００７】（２）地中の坑道，トンネル内の作業場に
設置された構内ページングシステムでＶＨＦ帯の微弱電
波を上り／下り回線の両方に適用した場合。 地上あるいはトンネルの出入口に設けた基地局からトン
ネル内に洩れアンテナとして開放同軸ケーブルを展張
し、所定の区間毎に双方向中継増幅器を挿入設置して各
区間の開放同軸ケーブルの漏洩電波による小ゾーンを連
ねてトンネル内全長に亘る総合サービスエリアが構成さ
れる。このようなトンネル内の構内無線システムの場
合、前記空間波を利用した地上のシステムの場合に対し
て、上り，下り回線において逆の欠点がある。すなわ
ち、基地局から開放同軸ケーブルを介して携帯移動局に
対する下り回線は良好であっても、移動局から上り回線
を介した基地局の受信状態が悪いため、移動局相互に関
する総合サービスエリアを十分満足させられないという
欠点がある。

【０００８】この理由は次の通りである。即ち、下り回
線の電波の伝送経路は、開放同軸ケーブル（アンテナ等
価利得をＡ₁ とする。）→移動局受信アンテナ（アンテ
ナ等価利得をＡ₂ とする。）であり、上り回線の電波の
伝送経路は、移動局送信アンテナ（アンテナ等価利得を
Ａ₂ とする。）→開放同軸ケーブル（アンテナ等価利得
をＡ₁ とする。）である。ここで、上り回線と下り回線
の各無線送信出力電界が等しい場合（例えば電波法で規
定されている微弱電波の場合）、下り回線の受信アンテ
ナ等価利得（Ａ₂ ）＞上り回線の受信アンテナ等価利得
（Ａ₁ ）であるため、上り回線のサービスエリアは下り
回線のサービスエリアに比べて狭くなる。この場合も、
不具合区間の中間に双方向中継増幅器を挿入増設する手
段はあるが、価格の点，電源供給設備の点，現場据付調
整作業の点などに困難を伴う欠点がある。また、坑道内
では送信電力の上限値が法規制されているので、送信出
力を大きくする改善にも限度がある。例えば、電波法に
より微弱電波（送受同時通話）、または小電力（送受同
時通話）を使用しなければならない。

【０００９】請求項１に記載の本発明の目的は、上記の
地上の空間電波を利用した構内ページングシステムにお
けるＶＨＦ帯の微弱電波を上り／下り回線に利用したと
き、下り回線の移動局受信状態が悪く、増設する中継器
の数に制限があり、工事が困難、価格が高いという欠点
を解消して、中継器の価格を安くし、増設する場合の増
設数の制限を緩和した無線通信方式を提供することにあ
る。

【００１０】また、請求項２に記載の本発明の目的は、
地中のトンネル内などの構内ページングシステムにおけ
るＶＨＦ帯の微弱電波を上り／下り回線に利用したと
き、上り回線の基地局受信状態が悪く、増設する中継器
の価格が高く、工事が困難という欠点を解消して、中継
器の価格を安くし、増設する場合の増設数の制限を緩和
した無線通信方式を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の無線通信方式は、地上の一定の敷地内の構内無線の場
合のように通常アンテナを用いた自由空間における無線
通信方式であり、その構成は、基地局と、該基地局の無
線装置に接続され給電線として地上の構内に展帳された
複数の同軸ケーブルと、該複数の同軸ケーブルのそれぞ
れに所定の間隔で挿入接続され前記構内に分散配置され
前記基地局からの下り回線電波を送信し該基地局に対す
る上り回線電波を受信する送受信アンテナを備えた複数
の中継器と、該複数の中継器の送受信アンテナを中心と
し互いに一部が重なり合うような複数のゾーンによって
構成される総合サービスエリア内の複数の移動局とから
なり、前記基地局と前記複数の移動局にはそれぞれ個別
に１波づつ送信周波数が割り当てられ、前記複数の移動
局のそれぞれは、前記基地局からの下り回線電波を受信
復調する受信部と、自局からの上り回線電波を送出する
送信部とを備え、前記基地局は、前記複数の移動局から
の上り回線電波を前記同軸ケーブルを介して選択受信検
波する受信部と、該検波出力を変調波として自局の送信
周波数に変調をかけた下り回線信号を前記同軸ケーブル
に送出する送信部とを備え、各移動局が前記基地局を介
して相互通信を行う構内ページング用の無線通信方式に
おいて、前記下り回線電波としてＶＨＦ帯微弱電波を使
用し、前記上り回線電波としてＵＨＦ帯小電力を使用
し、前記複数の中継器は、前記ＶＨＦ帯微弱電波による
下り回線信号と前記ＵＨＦ帯小電力による上り回線信号
をそれぞれ中継増幅するとともに該微弱電波を放射する
送信アンテナと該小電力電波を受信する受信アンテナと
を備えた双方向中継器と、前記ＶＨＦ帯微弱電波による
下り回線信号を中継増幅し前記ＵＨＦ帯小電力による上
り回線信号を通過させるとともに該微弱電波を放射する
送信アンテナを備えた下り増幅／上りパス中継器と、前
記ＶＨＦ帯微弱電波による下り回線信号を中継増幅する
とともに該微弱電波を放射する送信アンテナを備えた下
り回線用中継器とから構成され、前記複数の同軸ケーブ
ルは、前記双方向中継器の受信アンテナを中心とする中
ゾーンが互いに一部重なるような間隔で挿入接続された
複数の双方向中継器と、該複数の双方向中継器の間及び
前記基地局との間に前記下り増幅／上りパス中継器の送
信アンテナを中心とする小ゾーンが互いに一部重なるよ
うな間隔で挿入接続された複数の下り増幅／上りパス中
継器と、終端部に前記下り回線用中継器の送信アンテナ
を中心とする小ゾーンが前記双方向中継器による小ゾー
ンと互いに一部重なるように接続された下り回線用中継
器とが設けられた上り／下り兼用同軸ケーブルと、前記
下り回線用中継器の送信アンテナを中心とする小ゾーン
が互いに一部重なるような間隔で挿入接続された複数の
下り回線用中継器が設けられ、前記上り／下り兼用同軸
ケーブルの両側に該上り／下り兼用同軸ケーブルの中継
器によって形成される複数の小ゾーンと互いに一部重な
るような間隔で並行して配置された複数の下り専用同軸
ケーブルとから構成され、前記複数の小ゾーンによるＶ
ＨＦ帯微弱電波の下り回線サービスエリアと前記複数の
中ゾーンによるＵＨＦ帯小電力の上り回線サービスエリ
アとがほぼ等しくなるように構成されたことを特徴とす
るものである。

【００１２】本発明の請求項２に記載の無線通信方式
は、共同溝やトンネルのような地中の細長い空間の場合
のように開放同軸ケーブルをアンテナとして帯状のサー
ビスエリアを確保するための無線通信方式であり、その
構成は、基地局と、該基地局の無線装置に接続され給電
線と送受信アンテナを兼ねて地下のトンネル内に展帳さ
れた開放同軸ケーブルと、該開放同軸ケーブルに所定の
間隔で挿入配置された複数の中継器と、前記開放同軸ケ
ーブルに沿って構成される帯状の総合サービスエリア内
の複数の移動局とからなり、前記基地局と前記複数の移
動局にはそれぞれ個別に１波づつ送信周波数が割り当て
られ、前記複数の移動局のそれぞれは、前記基地局から
の下り回線電波を受信復調する受信部と、自局からの上
り回線電波を送出する送信部とを備え、前記基地局は、
前記複数の移動局からの上り回線電波を前記開放同軸ケ
ーブルを介して選択受信検波する受信部と、該検波出力
を変調波として自局の送信周波数に変調をかけた下り回
線信号を前記開放同軸ケーブルに送出する送信部とを備
え、各移動局が前記基地局を介して相互通信を行う地下
トンネル内ページング用の無線通信方式において、前記
下り回線電波としてＶＨＦ帯微弱電波を使用し、前記上
り回線電波としてＵＨＦ帯小電力を使用し、前記複数の
中継器は、前記ＶＨＦ帯微弱電波による下り回線信号と
前記ＵＨＦ帯小電力による上り回線信号をそれぞれ中継
増幅する双方向中継器と、前記ＶＨＦ帯微弱電波による
下り回線信号を中継増幅し前記ＵＨＦ帯小電力による上
り回線信号を通過させる下り増幅／上りパス中継器とか
ら構成され、前記双方向中継器は、前記開放同軸ケーブ
ルに沿ってほぼ帯状に形成される前記ＵＨＦ帯小電力に
よる中ゾーンが一部重なるような間隔で該開放同軸ケー
ブルに挿入配置され、前記下り増幅／上りパス中継器
は、前記中ゾーンを形成する開放同軸ケーブルの区間を
前記ＶＨＦ帯微弱電波による複数の小ゾーンでカバーす
るような間隔で該開放同軸ケーブルに挿入配置され、前
記複数の小ゾーンによるＶＨＦ帯微弱電波の下り回線サ
ービスエリアと前記中ゾーンによるＵＨＦ帯小電力の上
り回線サービスエリアとがほぼ等しくなるように構成さ
れたことを特徴とするものである。

【００１３】

【実施例】以下、まず、図面により請求項１に記載した
本発明の無線通信方式を詳細に説明する。図１は本発明
の第１の実施例を示すシステム構成図であり、上り回線
にＵＨＦ帯の小電力を用い、下り回線にはＶＨＦ帯の微
弱電波を用いた地上の一定の敷地内の構内無線システム
であり、通常アンテナを用いた自由空間における無線通
信方式の実施例である。図において、１５は基地局無線
装置、１１，１２，１３，１４は、例えば、移動局が４
台のときの受信部であり、それぞれ移動局に割り当てら
れたＵＨＦ帯小電力の周波数ｆ₁ ，ｆ₂ ，ｆ₃ ，ｆ₄ の
移動局からの受信波を選択受信復調する。１０は送信部
であり、受信部１１，１２，１３，１４の復調出力を変
調波として基地局に割り当てられたＶＨＦ帯微弱電波の
周波数ｆ₀ に変調をかけて全移動局に対する送信波（被
変調波）を送出する。９は結合部である。１−１，１−
３はＶＨＦ帯微弱電波による下り回線専用の高周波同軸
ケーブル（例１０Ｄ２Ｖタイプ）であり、給電線，電源
線を共用する。１−２はＵＨＦ帯小電力による上り回線
とＶＨＦ帯微弱電波による下り回線を共用する高周波同
軸ケーブル（例１０Ｄ２Ｖタイプ）である。上記の送信
部１０および受信部１１，１２，１３，１４と、同軸ケ
ーブル１−１，１−２，１−３とは結合部９によって互
いに接続されている。

【００１４】７は双方向中継器であり、移動局からの上
り回線用ＵＨＦ帯受信アンテナ６と移動局に対する下り
回線用ＶＨＦ帯送信アンテナ３を備えている。８は中ゾ
ーンであり、双方向中継器７のＵＨＦ帯受信アンテナ６
を中心として形成されるＵＨＦ帯小電力上り回線の無線
ゾーンである。この例の場合、２つの双方向中継器７
は、それぞれの中ゾーン８が互いに一部重なるような間
隔で同軸ケーブル１−２によって接続され配置されてい
る。

【００１５】２は下り回線用の中継増幅器であり、移動
局に対する下り回線ＶＨＦ帯微弱電波送信アンテナ３を
備えている。４は小ゾーンであり、アンテナ３を中心と
して形成されるＶＨＦ帯微弱電波下り回線の無線ゾーン
である。下り回線用の中継増幅器２は、この小ゾーン４
が互いに一部重なるような間隔で同軸ケーブル１ー１，
１−３によって接続され配置されている。さらに、同軸
ケーブル１ー２の終端部にも配置されている。

【００１６】５は下り回線信号を中継増幅し上り回線信
号を通過させる下り増幅／上りパス中継器であり、移動
局に対する下り回線ＶＨＦ帯微弱電波送信アンテナ３を
備え、送信アンテナ３を中心とする小ゾーン４が形成さ
れている。この下り増幅／上りパス中継器５は、この中
継器５によって形成される小ゾーン４と双方向中継器７
の送信アンテナ３を中心とする小ゾーン４とが互いに一
部重なるような間隔で同軸ケーブル１ー２の基地局１５
と双方向中継器７との間、及び２つの双方向中継器７の
間に接続され配置されている。

【００１７】さらに、上記３つの系統の同軸ケーブル１
ー１，１ー２，１ー３の間隔は、図１に示したように、
それぞれの系統の小ゾーン４が互いに一部重なるような
間隔で配置されている。そして、３種類の中継器２，
５，７を上述のように配置することにより、総合サービ
スエリアは次のように構築される。即ち、ＵＨＦ帯小電
力による上り回線のサービスエリアは、上り下り兼用の
同軸ケーブル１ー２に所定の間隔で配置された複数の双
方向中継器７の受信アンテナ６を中心として互いに一部
重なるように連なった中ゾーン８によって構築される。
そして、ＶＨＦ帯微弱電波による下り回線のサービスエ
リアは、上り下り兼用の同軸ケーブル１ー２に所定の間
隔で配置された複数の双方向中継器７および下り増幅／
上りパス中継器５と、下り専用の同軸ケーブル１ー１，
１ー３に所定の間隔で配置された複数の下り回線用の中
継増幅器２の送信アンテナ３を中心とた複数の小ゾーン
４が互いに一部重なるように連なり、上り回線のサービ
スエリアを構成する中ゾーン８とほぼ等しいエリアをカ
バーすることによって構築される。

【００１８】Ｍ₁ ，Ｍ₂ ，Ｍ₃ ，Ｍ₄ は上記総合サービ
スエリア内の複数の移動局であり、それぞれ個別に割り
当てられた上り回線のＵＨＦ帯小電力の送信周波数ｆ
₁ ，ｆ₂ ，ｆ₃ ，ｆ₄ の送信電波を出力する送信部と、
基地局からの下り回線のＶＨＦ帯の周波数ｆ₀ の微弱電
波を受信する受信部とを備えている。これらの送信部と
受信部は図示を省略した。

【００１９】以下第１の実施例における作用を説明す
る。説明の都合上、基地局送信部１０は常時送信状態と
する。 （１）移動局Ｍ₁ が移動局Ｍ₂ を呼び出して相互同時通
話する場合。 移動局Ｍ₁ が、移動局Ｍ₂ を呼び出す音声で変調したＵ
ＨＦ帯小電力の周波数ｆ₁ の電波を送信すると、ｆ₁ 送
信波（被変調波）は当該中ゾーン８の双方向中継器７の
受信アンテナ６で受信され、双方向中継増幅器７→高周
波同軸ケーブル１−２→下り回線用／上り回線パス中継
器５→ケーブル１−２→結合部９を経て基地局１５の受
信部１１にて受信検波され、送信部１０からその検波出
力で変調されたＶＨＦ帯微弱電波の周波数ｆ₀ の送信波
（被変調波）が送出され、同軸ケーブル１−１，１−
２，１−３に同時に送出される。ケーブル１−２による
小ゾーン４の１つに位置する移動局Ｍ₂ は、ケーブル１
−２→下り回線用／上り回線パス中継器５→双方向中継
器７→ケーブル１−２→下り回線用／上り回線パス中継
器５を経て移動局Ｍ₂ の位置する小ゾーン４の双方向中
継増幅器７の送信アンテナ３から送出される周波数ｆ₀
（被変調波）の電波を移動局Ｍ₂ の受信部で受信する。

【００２０】移動局Ｍ₂ は移動局Ｍ₁ から呼び出されて
いる音声を聞くことができるから、移動局Ｍ₂ は自局の
ＵＨＦ帯小電力の送信周波数ｆ₂ を移動局Ｍ₁ に応答す
る音声にて変調した送信波ｆ₂ （被変調波）を送信す
る。送信波ｆ₂ （被変調波）は最寄りの双方向中継増幅
器７の受信アンテナ６で受信され、双方向中継増幅器７
→同軸ケーブル１−２→下り回線増幅／上り回線パス中
継増幅器５→同軸ケーブル１−２→双方向中継増幅器７
→同軸ケーブル１−２→下り回線増幅／上り回線パス中
継増幅器５→同軸ケーブル１−２→結合部９を経て基地
局の周波数ｆ₂ （被変調波）を選択受信する受信部１２
にて受信検波され、送信部１０からその検波出力で変調
されたＶＨＦ帯微弱電波の周波数ｆ₀ の送信波ｆ₀ （被
変調波）が送出され、同軸ケーブル１−１，１−２，１
−３に同時に送出される。ケーブル１−１による小ゾー
ン４の１つに位置する移動局Ｍ₁ は、同軸ケーブル１−
１を経て移動局Ｍ₁ の位置する小ゾーン４の下り回線専
用の中継増幅器２の送信アンテナ３から送出される周波
数ｆ₀ （被変調波）の電波を移動局Ｍ₁ の受信部で受信
し、移動局Ｍ₂ の応答音声を聞くことができる。即ち、
移動局Ｍ₁ と移動局Ｍ₂ の相互同時通話が、基地局１５
を中継して確保される。この状態は、移動局Ｍ₁ ，Ｍ₂
が互いに各下り回線用小ゾーン４及び上り回線用中ゾー
ン８を移動する限り確保されることは勿論のことであ
る。

【００２１】（２）移動局Ｍ₂ ，Ｍ₃ ，Ｍ₄ がそれぞれ
相手を呼び出して相互同時通話する場合。 例えば、移動局Ｍ₂ が移動局Ｍ₃ を呼び出して相互同時
通話する場合、あるいは、移動局Ｍ₃ が移動局Ｍ₄ を呼
び出して相互同時通話する場合等の動作説明は、前述し
た移動局Ｍ₁ が移動局Ｍ₂ を呼び出して相互同時通話す
る場合の動作説明と全く類似であるので、詳細説明は省
略する。

【００２２】以上のように、第１の実施例によれば、上
り，下り回線ともＶＨＦ帯微弱電波を利用した場合の下
り回線の基地局受信状態の不具合を、高価な双方向中継
器の数を増やして改善する代わりに、上り回線にＵＨＦ
帯小電力を適用して送信出力を大きくし無線ゾーンを中
ゾーンとすることにより双方向中継器の数を減らし、下
り回線に接続する多数の中継器を、価格の安い下り増幅
／上りパス中継器５、及び更に価格の安い下り回線用中
継器２にすることができる。

【００２３】次に、請求項２に記載した本発明の無線通
信方式を詳細に説明する。図２は本発明の第２の実施例
を示すシステム構成図であり、トンネル内などで開放同
軸ケーブルを洩れアンテナとして使用した構内無線シス
テムの実施例である。この例も、前述の第１の実施例と
同じく、上り回線にＵＨＦ帯の小電力を用い、下り回線
にはＶＨＦ帯の微弱電波を用いた。この第２の実施例の
場合は、従来不具合であった上り回線の通信状態を改善
するために、下り回線はＶＨＦ帯による微弱電波のまま
であるが、上り回線はＵＨＦ帯小電力とし送信出力を上
げて約１ｍＷの移動局設備とすることにより大幅にその
ゾーンの拡大を図り、従来の双方向中継増幅器の少なく
とも半分以上を、上り回線信号はそのまま通過させる上
り回線パスとし下り回線のみ中継増幅するような簡易な
中継増幅器５に変えたことを特徴とするものである。

【００２４】図において、１６は開放同軸ケーブルであ
る。この開放同軸ケーブル１６は、ＵＨＦ帯小電力上り
回線の受信用と、ＶＨＦ帯微弱電波下り回線の送信用の
アンテナであり、給電線，電源線を共用する。１９は基
地局無線装置、１１，１２は、例えば、移動局が２台の
ときの受信部であり、それぞれ移動局に割り当てられた
ＵＨＦ帯小電力の周波数ｆ₁ ，ｆ₂ の移動局からの受信
波を選択受信復調する。１０は送信部であり、受信部１
１，１２の復調出力を変調波として基地局に割り当てら
れたＶＨＦ帯微弱電波の周波数ｆ₀ に変調をかけて全移
動局に対する送信波（被変調波）を送出する。１８は結
合部である。送信部１０および受信部１１，１２と、開
放同軸ケーブル１６とは結合部１８によって互いに接続
されている。１７は開放同軸ケーブル１６の終端部であ
る。

【００２５】５は下り回線信号を中継増幅し上り回線信
号を通過させる下り増幅／上りパス中継器であり、７は
双方向中継器である。２１は中ゾーンであり、双方向中
継器７によって区切られるＵＨＦ帯小電力上り回線の無
線ゾーンである。２０は小ゾーンであり、下り増幅／上
りパス中継器５および双方向中継器７によって区切られ
たＶＨＦ帯微小電波の下り回線の無線ゾーンである。下
り増幅／上りパス中継器５は、小ゾーン２０が互いに接
するような間隔で開放同軸ケーブル１６に接続配置され
ている。この場合の総合サービスエリアは、上り回線の
２つの中ゾーン２１と、その２つの中ゾーン２１をカバ
ーする４つの下り回線の小ゾーン２０とによって形成さ
れる領域となる。

【００２６】Ｍ₁ ，Ｍ₂ は上記総合サービスエリア内の
複数の移動局であり、それぞれ個別に割り当てられた上
り回線のＵＨＦ帯小電力の送信周波数ｆ₁ ，ｆ₂ の送信
電波を出力する送信部と、基地局からの下り回線のＶＨ
Ｆ帯の周波数ｆ₀ の微弱電波を受信する受信部とを備え
ている。これらの送信部と受信部は図示を省略した。

【００２７】図３は図２の第２の実施例が設置される坑
道の断面図であり、例えばセメント掘り出し用本坑道の
断面図である。本坑道３０は幅約３〜５ｍ，高さ約５ｍ
で床上片側にセメント運搬用のベルトコンベア３１があ
り、移動無線機を携帯する作業者（移動局Ｍ）が、片側
の壁面の約２ｍの高さに坑道に沿って展張された開放同
軸ケーブル３２を介して基地局あるいは他の作業者と相
互通信を行なう。開放同軸ケーブル３２は坑道のほぼ中
心軸上に展張されれば理想的であるが、坑道内は狭いの
で側壁面に展張されるのが一般的である。従って、坑道
の断面の幅は、図２の開放同軸ケーブル１６より下側ま
たは上側のゾーンの幅に相当する。

【００２８】次に、図２の第２の実施例の作用を説明す
る。説明の都合上、基地局送信部１０は常時送信状態と
する。 （１）移動局Ｍ₁ が移動局Ｍ₂ を呼び出して相互同時通
話する場合。 移動局Ｍ₁ が移動局Ｍ₂ を呼び出す音声で変調したＵＨ
Ｆ帯小電力の周波数ｆ₁ の電波を送信すると、ｆ₁ 送信
波（被変調波）は、移動局Ｍ₁ の位置する中ゾーン２１
に展張してある開放同軸ケーブル１６で受信され、下り
増幅／上りパス中継器５→開放同軸ケーブル１６→双方
向中継増幅器７→開放同軸ケーブル１６→下り増幅／上
りパス中継器５→開放同軸ケーブル１６→結合部１８を
経て基地局１９の受信部１１にて受信検波され、送信部
１０からその検波出力で変調されたＶＨＦ帯微弱電波の
周波数ｆ₀ の送信波ｆ₀ （被変調波）が送出され、結合
部１８を経て開放同軸ケーブル１６へ送出されるので、
１６→５→１６→７→１６→５→１６→終端器１７によ
り下リ回線用小ゾーン２０に放射されるので、移動局Ｍ
₂ の位置する近傍の開放同軸ケーブル１６の洩れ波ｆ₀
（被変調波）は移動局Ｍ₂ の受信部で受信される。

【００２９】移動局Ｍ₂ は、移動局Ｍ₁ から呼び出され
ている音声を聞くことができるから、自局のＵＨＦ帯小
電力送信周波数ｆ₂ を移動局Ｍ₁ に応答する音声で変調
した送信波ｆ₂ （被変調波）を送信する。送信波ｆ₂
（被変調波）は移動局Ｍ₂ の位置する小ゾーン２０に展
張してある開放同軸ケーブル１６で受信され、下り増幅
／上りパス中継器５→開放同軸ケーブル１６→結合部１
８を経て基地局１９の受信部１２で受信検波され、送信
部１０からその検波出力で変調されたＶＨＦ帯微弱電波
の周波数ｆ₀ の送信波ｆ₀ （被変調波）が送出され、結
合部１８を経て開放同軸ケーブル１６へ送出されるの
で、１６→５→１６→７→１６→５→１６→終端器１７
により下リ回線用小ゾーン２０に放射されるので、移動
局Ｍ₁ の位置する近傍の開放同軸ケーブル１６の洩れ波
ｆ₀ （被変調波）は移動局Ｍ₁ の受信部で受信され、移
動局Ｍ₂ からの応答音声を聞くことができる。即ち、移
動局Ｍ₁ と移動局Ｍ₂ の相互同時通話が基地局１９を中
継して確保される。この状態は、移動局Ｍ₁ ，移動局Ｍ
₂ が互いに各下り回線用小ゾーン２０及び上り回線用中
ゾーン２１を移動する限り確保されることは勿論のこと
である。

【００３０】

【発明の効果】以上の動作説明で明白なように、例え
ば、本発明の第１の実施例によれば、移動局Ｍ₁ が存在
るす小ゾーン４において、下り回線信号の受信状態が現
場の電波環境の都合により不具合いが発生した場合等に
対応するときは、移動局Ｍ₁ の存在する小ゾーン４の下
り回線の電波伝搬のみを現場調整すれば解決することが
できる。又、本発明の第２の実施例によれば、移動局Ｍ
₁ が存在する小ゾーン２０の下り回線において、上り回
線信号の送信状態が現場の電波環境の都合により不具合
が発生した場合等に対応するときは、移動局Ｍ₁ の存在
する中ゾーン２１の上り回線の電波伝搬のみを現場調整
すれば解決できるので、従来の技術による送信系と受信
系の通信サービスエリアが同一周波数帯域によって構成
された場合に較べて、現場据付工事にともなう電波伝搬
特性の現場調整が容易となることは勿論のこと、現場電
波環境に最も適合するゾーン構築設計が極めて容易とな
るので、移動無線通信の総合安定化のために極めて効果
がある。さらに、本発明によれば、単方向（下り増幅）
中継器および下り増幅／上りパス中継器を構成要素とし
て用いることができるので、価格が安く、現場据付調整
作業が容易になり、実用上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す構成例図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す構成例図である。

【図３】坑道の断面図である。

【符号の説明】

１ 高周波同軸ケーブル ２ 下り回線用中継増幅器 ３ 送信アンテナ（小ゾーン，下り回線用） ４ 小ゾーン（下り回線用） ５ 下リ増幅／上りパス中継器 ６ 受信アンテナ（中ゾーン，上り回線用） ７ 双方向中継増幅器 ８ 中ゾーン（上り回線用） ９ 結合部 １０ 送信部（送信周波数ｆ₀ ） １１ 受信部（受信周波数ｆ₁ ） １２ 受信部（受信周波数ｆ₂ ） １３ 受信部（受信周波数ｆ₃ ） １４ 受信部（受信周波数ｆ₄ ） １５ 基地局無線装置 １６ 開放同軸ケーブル １７ 終端器 １８ 結合部 １９ 基地局無線装置 ２０ 小ゾーン（下り回線用） ２１ 中ゾーン（上り回線用） ３０ 坑道 ３１ ベルトコンベアー ３２ 開放同軸ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−181226（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−269523（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−166832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−250224（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と、該基地局の無線装置に接続さ
   れ給電線として地上の構内に展帳された複数の同軸ケー
   ブルと、該複数の同軸ケーブルのそれぞれに所定の間隔
   で挿入接続され前記構内に分散配置され前記基地局から
   の下り回線電波を送信し該基地局に対する上り回線電波
   を受信する送受信アンテナを備えた複数の中継器と、該
   複数の中継器の送受信アンテナを中心とし互いに一部が
   重なり合うような複数のゾーンによって構成される総合
   サービスエリア内の複数の移動局とからなり、 前記基地局と前記複数の移動局にはそれぞれ個別に１波
   づつ送信周波数が割り当てられ、 前記複数の移動局のそれぞれは、前記基地局からの下り
   回線電波を受信復調する受信部と、自局からの上り回線
   電波を送出する送信部とを備え、 前記基地局は、前記複数の移動局からの上り回線電波を
   前記同軸ケーブルを介して選択受信検波する受信部と、
   該検波出力を変調波として自局の送信周波数に変調をか
   けた下り回線信号を前記同軸ケーブルに送出する送信部
   とを備え、 各移動局が前記基地局を介して相互通信を行う構内ペー
   ジング用の無線通信方式において、 前記下り回線電波としてＶＨＦ帯微弱電波を使用し、前
   記上り回線電波としてＵＨＦ帯小電力を使用し、 前記複数の中継器は、前記ＶＨＦ帯微弱電波による下り
   回線信号と前記ＵＨＦ帯小電力による上り回線信号をそ
   れぞれ中継増幅するとともに該微弱電波を放射する送信
   アンテナと該小電力電波を受信する受信アンテナとを備
   えた双方向中継器と、前記ＶＨＦ帯微弱電波による下り
   回線信号を中継増幅し前記ＵＨＦ帯小電力による上り回
   線信号を通過させるとともに該微弱電波を放射する送信
   アンテナを備えた下り増幅／上りパス中継器と、前記Ｖ
   ＨＦ帯微弱電波による下り回線信号を中継増幅するとと
   もに該微弱電波を放射する送信アンテナを備えた下り回
   線用中継器とから構成され、 前記複数の同軸ケーブルは、前記双方向中継器の受信ア
   ンテナを中心とする中ゾーンが互いに一部重なるような
   間隔で挿入接続された複数の双方向中継器と、該複数の
   双方向中継器の間及び前記基地局との間に前記下り増幅
   ／上りパス中継器の送信アンテナを中心とする小ゾーン
   が互いに一部重なるような間隔で挿入接続された複数の
   下り増幅／上りパス中継器と、終端部に前記下り回線用
   中継器の送信アンテナを中心とする小ゾーンが前記双方
   向中継器による小ゾーンと互いに一部重なるように接続
   された下り回線用中継器とが設けられた上り／下り兼用
   同軸ケーブルと、 前記下り回線用中継器の送信アンテナを中心とする小ゾ
   ーンが互いに一部重なるような間隔で挿入接続された複
   数の下り回線用中継器が設けられ、前記上り／下り兼用
   同軸ケーブルの両側に該上り／下り兼用同軸ケーブルの
   中継器によって形成される複数の小ゾーンと互いに一部
   重なるような間隔で並行して配置された複数の下り専用
   同軸ケーブルとから構成され、 前記複数の小ゾーンによるＶＨＦ帯微弱電波の下り回線
   サービスエリアと前記複数の中ゾーンによるＵＨＦ帯小
   電力の上り回線サービスエリアとがほぼ等しくなるよう
   に構成されたことを特徴とする無線通信方式。
2. 【請求項２】 基地局と、該基地局の無線装置に接続さ
   れ給電線と送受信アンテナを兼ねて地下のトンネル内に
   展帳された開放同軸ケーブルと、該開放同軸ケーブルに
   所定の間隔で挿入配置された複数の中継器と、前記開放
   同軸ケーブルに沿って構成される帯状の総合サービスエ
   リア内の複数の移動局とからなり、 前記基地局と前記複数の移動局にはそれぞれ個別に１波
   づつ送信周波数が割り当てられ、 前記複数の移動局のそれぞれは、前記基地局からの下り
   回線電波を受信復調する受信部と、自局からの上り回線
   電波を送出する送信部とを備え、 前記基地局は、前記複数の移動局からの上り回線電波を
   前記開放同軸ケーブルを介して選択受信検波する受信部
   と、該検波出力を変調波として自局の送信周波数に変調
   をかけた下り回線信号を前記開放同軸ケーブルに送出す
   る送信部とを備え、 各移動局が前記基地局を介して相互通信を行う地下トン
   ネル内ページング用の無線通信方式において、 前記下り回線電波としてＶＨＦ帯微弱電波を使用し、前
   記上り回線電波としてＵＨＦ帯小電力を使用し、 前記複数の中継器は、前記ＶＨＦ帯微弱電波による下り
   回線信号と前記ＵＨＦ帯小電力による上り回線信号をそ
   れぞれ中継増幅する双方向中継器と、前記ＶＨＦ帯微弱
   電波による下り回線信号を中継増幅し前記ＵＨＦ帯小電
   力による上り回線信号を通過させる下り増幅／上りパス
   中継器とから構成され、 前記双方向中継器は、前記開放同軸ケーブルに沿ってほ
   ぼ帯状に形成される前記ＵＨＦ帯小電力による中ゾーン
   が一部重なるような間隔で該開放同軸ケーブルに挿入配
   置され、 前記下り増幅／上りパス中継器は、前記中ゾーンを形成
   する開放同軸ケーブルの区間を前記ＶＨＦ帯微弱電波に
   よる複数の小ゾーンでカバーするような間隔で該開放同
   軸ケーブルに挿入配置され、 前記複数の小ゾーンによるＶＨＦ帯微弱電波の下り回線
   サービスエリアと前記中ゾーンによるＵＨＦ帯小電力の
   上り回線サービスエリアとがほぼ等しくなるように構成
   されたことを特徴とする無線通信方式。