JP2715982B2

JP2715982B2 - 無線通信システム

Info

Publication number: JP2715982B2
Application number: JP7100624A
Authority: JP
Inventors: 輝正高橋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH08275245A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非常用移動無線通信網
などに利用し、移動局の移動に伴う通信距離を延伸する
ために、空中移動中継局などを随時的に開局（開設）
し、又は、閉局（撤収）する無線通信システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の無線通信システムでの無線
回線及び、その周波数を説明するための図である。図４
において、移動親（統制）局１と移動子局３ａ，３ｂと
の間の無線回線では、サービスエリアＡ内で異なる周波
数で送受信（交信）を行う、いわゆる、全二重無線通信
（双方向無線通信）を行っている。ここでは移動親局１
が周波数ｆ１で送信し、この送信（電波）を移動子局３
ａ，３ｂが受信している。また、移動子局３ａ，３ｂは
それぞれ周波数ｆ２で送信し、この送信を移動親局１が
受信している。

【０００３】図５は他の従来の無線通信システムでの無
線回線及び、その周波数を説明するための図である。図
５において、移動親局１と移動子局３ａとの間の無線回
線も全二重無線通信（双方向無線通信）であり、サービ
スエリアＡ内で移動親局１が周波数ｆ１で送信し、この
送信を移動子局３ａが受信する。また、移動子局３ａが
周波数ｆ２で送信し、この送信を移動親局１が受信して
いる。

【０００４】また、サービスエリアＢ内には移動子局３
ｂが移動しており、この移動子局３ｂからの送信はサー
ビスエリアＡ内の移動親局１では電波伝播が悪く、直接
受信できない。このため、移動親局１と移動子局３ｂと
の間に移動中継局２を配置している。移動子局３ｂと移
動中継局２との間の無線回線では、移動中継局２が周波
数ｆ１で送信し、この送信を移動子局３ｂが受信してい
る。また、移動子局３ｂが周波数ｆ２で送信し、この送
信を移動中継局２が受信している。

【０００５】さらに、移動子局３ａと移動中継局２との
間の無線回線でも、周波数ｆ１及び周波数ｆ２で送受信
を行っている。そして、移動親局１と移動中継局２との
間の無線回線では、移動親局１が周波数ｆ３で送信し、
この送信を移動中継局２が受信して周波数ｆ４で送信す
る。この送信を移動親局１が受信している。

【０００６】このような移動親局１及び移動子局３ａ，
３ｂは、送受信機一台が設けられ、さらに、傍受を行う
場合に、その周波数ごとの受信機を設けている。また、
移動中継局２では送受信機二台を用い、その中継接続
（受信機からの受信信号を送信機に入力する、その入れ
換え）を切り替えている。

【０００７】このような無線通信システムに対して異な
るシステムも考えられる。例えば、移動親局が、移動子
局又は移動中継局からの送信を選択して復調し、この情
報に基づいて移動子局又は移動中継局との無線回線の周
波数を切り替える無線通信方式も考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように全ての局が移動し、かつ、移動中継局などを随時
的に開局し、又は、閉局する従来例の無線通信システム
では、次の（１）から（４）に挙げるような欠点があ
る。

【０００９】（１）広域に展開している移動子局へ、移
動親局から移動中継局の開局（時間、位置等）又は閉局
を迅速かつ確実に徹底するのが困難である。特に、移動
中継局の開局又は閉局ごとに周波数を変更する場合、変
更した周波数が不明になってその通信が混乱し易い。

【００１０】（２）移動親局が移動子局からの受信を複
数周波数で行っている場合、その移動子局への送信を受
信後に即座に行わず、時間が経過した後に送信するとき
は、移動子局の現在位置が不明となる。すなわち、移動
親局のサービスエリアに位置しているか、又は、移動中
継局のサービスエリアに位置しているか判明しない。したがって、移動子局及び移動中継局の両方への送信を
行う必要が生じてしまう。さらに、移動親局が多数の移
動子局へ一斉送信を行う場合も同様であり、その迅速な
通信（無線交信）が困難になる。

【００１１】また、移動子局が移動親局及び移動中継局
の両方のサービスエリアに位置している場合、移動子局
からの送信と移動中継局を通じた送信との二波を受信す
ることになり、特に多重電波伝播（マルチパス）の場合
に、干渉が発生して、その受信状態が悪化し易いものと
なる。

【００１２】（３）移動親局、移動中継局及び移動子局
は、送受信機や切替え装置が個別的に設けられており、
移動親局、移動中継局及び移動子局の動作変更が、特に
緊急時に間に合わなくなる。

【００１３】（４）特に、移動親局、移動中継局及び移
動子局が陸上移動で展開している場合、ビルディングな
どの反射や回析の多重電波伝播（マルチパス）でのフェ
ージングが激しくなり、その受信電界強度が不安定にな
って高品位の通信が困難になる。

【００１４】このような無線通信システムを改善したも
のとして特開昭６３−２４５１３９号公報における無線
通信方式及び特開平４−３３７８９６号公報におけるデ
ータ収集方法が提案されている。しかしながら、前者の
ものは、基地局において移動局又は中継局の切替えを行
っており、その機能（動作）変更が可能なものの、全て
の局（基地局、移動局又は中継局）の汎用性がない欠点
がある。また、後者のものは、そのデータ収集の短時間
化を図るものであり、主局がオンラインで複数のグルー
プを分割しているため、無線回線と有線回線が必要にな
り、その構成が複雑化する。

【００１５】本発明は、このような従来の技術における
欠点を解決するものであり、移動中継局を開局又は閉局
し、あるいは場所変更を行っても移動親局と移動子局と
の間で迅速な交信が出来ると共に、使用周波数を変更す
る際に混乱のない対応が可能になり、かつ、移動子局を
移動中継局に容易に変更できるようになって、その高品
位の通信が確保できる無線通信システムの提供を目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、移動親局、移動子局及び移
動中継局が展開して移動親局と移動子局との間で直接又
は中継によって全二重の双方向無線通信を行う無線通信
システムにおいて、前記移動親局、移動子局及び移動中
継局にそれぞれ、少なくとも二系統の無線送信手段及び
タイバーシティ受信を行なう無線受信手段と、無線交信
に伴う送信信号を前記無線送信手段に送出し、又は、前
記無線受信手段からの受信信号を出力する送受信信号入
出力手段と、前記移動親局、移動子局又は移動中継局と
して動作する設定を行うと共に、前記無線送信手段の送
信周波数及び前記無線受信手段の受信周波数を設定して
前記移動親局と移動子局との間又は移動中継局を中継し
て無線交信するための設定を行う設定手段とを備える構
成としてある。

【００１７】請求項２記載の無線通信システムは、移動
親局、移動子局及び移動中継局が展開して移動親局と移
動子局との間で直接又は中継によって全二重の双方向無
線通信を行う無線通信システムにおいて、前記移動親
局、移動子局及び移動中継局にそれぞれ、少なくとも二
系統の無線送信手段及び無線受信手段と、無線交信に伴
う送信信号を前記無線送信手段に送出し、又は、前記無
線受信手段からの受信信号を出力すると共にモニタする
送受信信号入出力手段と、前記移動親局、移動子局又は
移動中継局として動作する設定を行うと共に、前記無線
送信手段の送信周波数及び前記無線受信手段の受信周波
数を設定して前記移動親局と移動子局との間又は移動中
継局を中継して無線交信するための設定を行う設定手段
とを備える構成としてある。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の無線通信システムにおける前記設定手段に、送受信
信号入出力手段からの送信信号を切り替えて無線送信手
段のいずれかに送出し、かつ、いずれかの無線受信手段
からの受信信号を選択して送受信信号入出力手段に出力
すると共に、前記無線受信手段からの受信信号を前記無
線送信手段に送出する切替えを行う切替手段を備えた構
成としてある。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の無
線通信システムにおいて、前記少なくとも二系統の無線
受信手段での受信信号を送受信信号入出力手段でモニタ
する構成としてある。

【００２０】

【作用】このような構成の無線通信システムは、同一構
成の移動親局、移動子局及び移動中継局が展開し、か
つ、全二重の双方向無線通信を行う場合、移動親局、移
動子局又は移動中継局として動作する設定を行うと共
に、無線送信手段の送信周波数及び無線受信手段の受信
周波数を設定して移動親局と移動子局との間又は移動中
継局を中継して無線交信するための設定が行われる。ま
た、ダイバーシティ受信、例えば、周波数ダイバーシテ
ィ受信又はスペースダイバーシティ受信を行っている。

【００２１】これにより、本発明は、移動親局が移動子
局からの受信を複数周波数で行っている場合でも、受信
後の時間経過後に、その移動子局及び移動中継局の両方
への送信を行う必要がなくなる。したがって、移動中継
局を開局又は閉局し、あるいは場所変更する場合、ま
た、送受信の使用周波数を変更する際の混乱が生じなく
なる。

【００２２】また、移動子局が移動親局及び移動中継局
の両方のサービスエリアに位置している場合、移動子局
からの送信及び移動中継局を通じた送信との二波を受信
する必要がなくなる。これによって、特に多重電波伝播
（マルチパス）の場合の干渉が発生せず、高品位の交信
が可能になる。

【００２３】さらに、無線受信手段が、ダイバーシティ
受信を行っているので、移動中継局及び移動子局が陸上
移動で展開している場合の多重電波伝播（マルチパス）
でのフェージングが軽減され、その受信電界強度が安定
して、高品位の通信が確保される。

【００２４】また、さらに無線通信システムが、受信信
号をモニタをしているので、このモニタから使用周波数
を変更したり、移動子局を移動中継局に変更する場合
に、その混乱を回避できるようになる。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の無線通信システムの実施例を
図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の無線通
信システムの実施例の構成を示すブロック図である。図
１における実施例は、二系統の送受信系を有し、アンテ
ナＲＡ１が接続される受信部（１）４ａと、アンテナＲ
Ａ２が接続される受信部（２）４ｂとが設けられてい
る。さらに、アンテナＴＡ１が接続される送信部（１）
５ａと、アンテナＴＡ２が接続される送信部（２）５ｂ
とが設けられている。

【００２６】この受信部４ａ，４ｂの出力（例えば、復
調音声信号）を選択し、また、送信部５ａ，５ｂへの変
調信号（例えば、送話音声信号、中継用の復調音声信
号）を選択する切替えを行うと共に、二つの受信系（ア
ンテナＲＡ１，ＲＡ２、受信部４ａ，４ｂ）における周
波数ダイバーシティ受信とスペースダイバーシティ受信
の切替え又は合成処理を行う切替部６と、受信部４ａ，
４ｂの受信周波数を切替え、さらに、送信部５ａ，５ｂ
の送信周波数を切り替える制御を行う制御部７とが設け
られている。

【００２７】さらに、マイクロホン８ａからの送話信号
を増幅などを行って、切替部６を通じて送信部５ａ，５
ｂに送出し、また、切替部６からの受話信号を増幅して
スピーカ８ｂに送出するための入出力信号処理部８と、
制御部７が制御する周波数変更、移動親局、移動中継局
又は移動子局としての動作設定（動作変更）などを行う
ための設定部９とが設けられている。

【００２８】次に、この実施例の動作について説明す
る。表１は、図１に示す二系統の送受信系を制御する内
容を示す図である。以下、表１に示す制御を、図１に示
す構成の移動親局１０、移動中継局２０及び移動子局３
１，３２をもって説明する。

【００２９】

【表１】

【００３０】図１及び表１において、設定部９から制御
部７に、移動親局１０，移動中継局２０又は移動子局３
１，３２で動作するように設定する。

【００３１】まず、設定部９から制御部７に移動親局１
０として動作するように設定した場合、この設定によっ
て移動親局１０は、表１に示す送受信周波数と受信出力
と送信入力の接続が自動設定される。すなわち、受信部
４ａ，４ｂはそれぞれ周波数ｆ２，ｆ４に設定され、送
信出力は送信部５ａの送信を周波数ｆ１に設定する。ま
た、受信部４ａ，４ｂの受信出力を制御部７が切替部６
を制御して、入出力信号処理部８、スピーカ８ｂを通じ
て出力（自局出力）するように設定する。

【００３２】さらに、マイクロホン８ａ、入出力信号処
理部８からの送話信号を切替部６を通じて送信部５ａに
出力し、変調などを施してアンテナＴＡ１から周波数ｆ
１で送信するように設定する。切替部６での周波数ダイ
バーシティ受信又はスペースダイバーシティ受信の処理
をオン（ＯＮ）とし、隣接局傍受の動作はオフ（ＯＦ
Ｆ）に設定する。

【００３３】また、設定部９から制御部７に移動中継局
２０として動作するように設定した場合、この設定によ
って移動中継局２０は、表１に示すように、受信部４
ａ，４ｂをそれぞれ周波数ｆ１，ｆ２に自動設定し、送
信部５ａ，５ｂの送信を周波数ｆ３，ｆ４に自動設定す
る。また、受信部４ａの周波数ｆ１による受信出力は制
御部７が切替部６を制御して送信部５ａに出力し、変調
などを施してアンテナＴＡ１から周波数ｆ３で送信する
ように設定し、さらに、受信部４ｂの周波数ｆ２による
受信出力を送信部５ｂに出力し、変調などを施してアン
テナＴＡ２から周波数ｆ４で送信するように設定する。

【００３４】また、マイクロホン８ａ、入出力信号処理
部８からの送話信号を切替部６を通じて送信部５ａ，５
ｂに出力し、変調などを施してアンテナＴＡ１，ＴＡ２
から周波数ｆ３，ｆ４で送信するように設定する。切替
部６での周波数ダイバーシティ受信又はスペースダイバ
ーシティ受信の処理をオフ（ＯＦＦ）とし、隣接局傍受
の動作はオフ（上がり、下がり回線は常時傍受）に設定
する。

【００３５】また、設定部９から制御部７に移動子局３
１，３２として動作するように設定した場合、この設定
によって移動子局３１，３２は、表１に示すように、受
信部４ａ，４ｂをそれぞれ周波数ｆ１，ｆ３に自動設定
し、送信出力は送信部５ａを周波数ｆ２に自動設定す
る。また、受信部４ａの周波数ｆ１による受信出力を制
御部７が切替部６を制御して、入出力信号処理部８、ス
ピーカ８ｂを通じて出力（自局出力）するように設定す
る。

【００３６】また、マイクロホン８ａ、入出力信号処理
部８からの送話信号を切替部６を通じて送信部５ａに出
力し、変調などを施してアンテナＴＡ１から周波数ｆ２
で送信するように設定する。切替部６での周波数ダイバ
ーシティ受信又はスペースダイバーシティ受信の処理を
オン（ＯＮ）に設定し、また、隣接局傍受の動作はオン
（周波数ｆ３の待ち受け、非送信時に周波数ｆ２での傍
受）又はオフに設定する。

【００３７】図２は、表１に示す制御内容に対応した無
線回線及び、その周波数での無線交信状態を説明するた
めの図である。図２において、移動子局３１は移動親局
１０との無線交信が可能なサービスエリアＡに位置して
いる。このサービスエリアＡから外れた移動子局３２は
移動中継局２０で中継して移動親局１０と無線回線で接
続されている。すなわち、移動子局３２は移動中継局２
０との無線交信が可能なサービスエリアＢに位置してい
る。

【００３８】ここで、移動子局３１と移動親局１０とが
無線交信を行う場合、移動子局３１は移動親局１０のサ
ービスエリアＡと移動中継局２０のサービスエリアＢと
が重なった地域に位置しており、移動親局１０からの周
波数ｆ１と、移動中継局２０からの周波数ｆ３の送信
（電波）を受信する。そして、この両方の受信信号のう
ち受信状態（電界強度）が良好な一方を、切替部６が受
信部４ａ，４ｂから取り込で、その周波数ダイバーシテ
ィ受信を処理して復調する。また、受信中又は非受信中
に、周波数ｆ２でマイクロホン８ａ、入出力信号処理部
８からの送話信号を切替部６を通じて送信部５ａに出力
し、変調など施してアンテナＴＡ１から送信する。

【００３９】また、移動子局３１と移動親局１０が無線
交信を行う場合、移動親局１０は移動子局３１からの周
波数ｆ２の送信（電波）を直接受信し、さらに、移動中
継局２０からの周波数ｆ４の送信を受信する。この両方
の受信信号のうち受信状態（電界強度）が良好な一方
を、切替部６が受信部４ａ，４ｂから取り込んで、その
周波数ダイバーシティ受信を処理して復調する。また、
受信中又は非受信中に周波数ｆ１によってマイクロホン
８ａ、入出力信号処理部８からの送話信号を切替部６を
通じて送信部５ａに出力し、変調などを施してアンテナ
ＴＡ１から送信する。

【００４０】一方、移動子局３２と移動親局１０とが無
線交信する場合、移動子局３２は移動中継局２０のサー
ビスエリアＢに位置しており、周波数ｆ３をスペースダ
イバーシティ受信で処理すると共に、周波数ｆ３で送信
する。この場合、移動子局３１，３２の間は無線交信が
不能である。

【００４１】図３は、表１に示す制御内容に対応した他
の無線回線及び、その周波数による無線交信状態を説明
するための図である。図３における例は、移動子局３
１，３２が無線交信可能であり、かつ、移動子局３１，
３２が移動親局１０又は移動中継局２０のいずれか一方
の送信（電波）を受信できる場合である。この場合、移
動子局３１，３２（図３中では移動子局３１）は、周波
数ｆ２での送信を行っていない際に周波数ｆ２，ｆ３で
の待ち受け受信できるように制御部７の制御で、切替部
６を切り替えて受信部４ａ，４ｂを設定する。この設定
で他の移動子局（図３中では移動子局３２）の送信を傍
受できるようになり、移動親局１０の統制に応じて混乱
なく移動子局３１，３２が無線交信できるようになる。

【００４２】図２及び図３に示すように、移動中継局２
０はアンテナＲＡ１及び受信部４ａを通じて周波数ｆ１
で受信し、復調した送話信号を送信部５ａ、アンテナＴ
Ａ１を通じて周波数ｆ３で送信する。同様に周波数ｆ２
で受信した送話信号を周波数ｆ４で送信する。この周波
数ｆ１，ｆ２で受信した送話内容（通信状態）が確認
（モニタ）される。また、移動子局３１，３２は移動中
継局２０が未開設の場合や故障の場合などで、その無線
交信状態が悪化した場合、移動中継局に設定することに
よって、容易に移動中継局として動作させることが出来
る。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１，２記載の無線通信システムによれば、同一構成の移
動親局、移動子局及び移動中継局が展開し、かつ、全二
重の双方向無線通信を行う場合、移動親局、移動子局又
は移動中継局として動作するように設定され、かつ、送
信周波数及び受信周波数を設定して移動親局と移動子局
との間又は移動中継局を中継して無線交信しているの
で、移動中継局を開局又は閉局し、あるいは場所変更す
る場合、また、送受信の使用周波数を変更する際の混乱
が生じなくなる。さらに、特に多重電波伝播（マルチパ
ス）の場合の干渉が発生せず、高品位の交信が可能にな
る。さらにまた、移動子局が移動中継局に容易に変更さ
れて、その移動親局と移動子局との間で迅速な交信が可
能になるという効果を有する。

【００４４】請求項３記載の無線通信システムによれ
ば、ダイバーシティ受信を行っているので、多重電波伝
播（マルチパス）でのフェージングが軽減され、その受
信電界強度が安定して、高品位の通信が確保できるとい
う効果を有する。

【００４５】請求項４記載の無線通信システムによれ
ば、受信信号をモニタしているので、使用周波数を変更
したり、移動子局を移動中継局に変更する場合に、その
混乱を回避できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無線通信システムの実施例の構成を示
すブロック図である。

【図２】表１に示す制御内容に対応した無線交信状態を
説明するための図である。

【図３】表１に示す制御内容に対応した他の無線交信状
態を説明するための図である。

【図４】従来の無線通信システムでの無線交信状態を説
明するための図である。

【図５】他の従来の無線通信システムでの無線交信状態
を説明するための図である。

【符号の説明】

４ａ，４ｂ受信部５ａ，５ｂ送信部６切替部７制御部８入出力信号処理部８ａマイクロホン８ｂスピーカ９設定部１０移動親局２０移動中継局３１，３２移動子局

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】移動親局、移動子局及び移動中継局が展
開して移動親局と移動子局との間で直接又は中継によっ
て全二重の双方向無線通信を行う無線通信システムにお
いて、前記移動親局、移動子局及び移動中継局にそれぞれ、少なくとも二系統の無線送信手段及びタイバーシティ受
信を行なう無線受信手段と、無線交信に伴う送信信号を前記無線送信手段に送出し、
又は、前記無線受信手段からの受信信号を出力する送受
信信号入出力手段と、前記移動親局、移動子局又は移動中継局として動作する
設定を行うと共に、前記無線送信手段の送信周波数及び
前記無線受信手段の受信周波数を設定して前記移動親局
と移動子局との間又は移動中継局を中継して無線交信す
るための設定を行う設定手段と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】移動親局、移動子局及び移動中継局が展
開して移動親局と移動子局との間で直接又は中継によっ
て全二重の双方向無線通信を行う無線通信システムにお
いて、前記移動親局、移動子局及び移動中継局にそれぞれ、少なくとも二系統の無線送信手段及び無線受信手段と、無線交信に伴う送信信号を前記無線送信手段に送出し、
又は、前記無線受信手段からの受信信号を出力すると共
にモニタする送受信信号入出力手段と、前記移動親局、移動子局又は移動中継局として動作する
設定を行うと共に、前記無線送信手段の送信周波数及び
前記無線受信手段の受信周波数を設定して前記移動親局
と移動子局との間又は移動中継局を中継して無線交信す
るための設定を行う設定手段と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】前記設定手段に、送受信信号入出力手段
からの送信信号を切り替えて無線送信手段のいずれかに
送出し、かつ、いずれかの無線受信手段からの受信信号
を選択して送受信信号入出力手段に出力すると共に、前
記無線受信手段からの受信信号を前記無線送信手段に送
出する切替えを行う切替手段を備えた請求項１又は２記
載の無線通信システム。
【請求項４】前記少なくとも二系統の無線受信手段で
の受信信号を送受信信号入出力手段でモニタする請求項
１記載の無線通信システム。