JP3160969B2 - 時分割多重通信システムにおける回線障害時無線通信方式 - Google Patents

時分割多重通信システムにおける回線障害時無線通信方式

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交換機の加入者線を複数
の無線チャネルを使用して多方向に拡張する時分割多重
アクセス方式の無線通信システムに関し、特に1つの中
継局より上位の局との通信が不通となった場合でも通信
を可能とする無線通信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の時分割多重アクセス方式
の無線通信システムは、例えば図5に示すように、基地
局1と複数の子局4a〜4cとを中継局3a,3bを介
して接続する構成がとられている。基地局1には交換機
2が接続され、交換機2は子局相互の通信回線の交換処
理を行っている。尚、5a〜5cは各子局に接続された
加入者の電話機である。
【0003】このようなシステムにおいては、例えば電
話機5aと電話機5bとが通信を行う場合、子局4aか
らの信号は中継局3b、更に中継局3aで中継され、基
地局1に送信される。基地局1は交換機2と接続し、端
末局4aからの信号は交換機2へ送出される。交換機2
で交換処理された後、基地局1、中継局3a、更に中継
局3bを経て子局4bへ通信信号が送出される。この結
果、電話機5aと電話機5bとの通信を行うことができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の時分
割多重アクセス方式の無線通信システムでは、中継局は
単に無線回線の中継をしているにすぎないため、自局と
上位の中継局或いは基地局との間で無線回線が断になる
ような障害が発生した場合には、信号が交換機に到達さ
れないことになり、中継局装置より下位の中継局及び子
局が正常であるにも関わらず、子局間相互の通信ができ
ないという問題がある。本発明の目的は、上位の中継局
或いは基地局との間の回線に障害が生じた場合でも、下
位局間での通信を可能にする無線中継方式を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、時分割多重通
信システムに、中継局と通信を行うことができる制御子
局を備えており、中継局は、基地局の送信信号に含まれ
る通信チャンネル識別用同期信号が規定時間以上連続し
て検出されない時に通信チャンネル識別用同期信号を出
力する手段と、下位局から受信されるタイムスロット信
号を分離し任意のタイムスロットで下位局へ送出する
イムスロット切替手段とを備える。又、制御子局は、通
信チャンネル識別用同期信号を受信する手段と、中継局
よりも下位に位置する子局又は他の中継局等の第1の下
位局が他の第2の下位局を呼び出すための信号を受信す
る手段と、第2の下位局を呼び出すための信号を送信す
る手段とを備える。そして、中継局より上位の局からの
同期信号が受信できなくなった時に、中継局を経由して
制御子局が第1の下位局及び第2の下位局と呼接続動作
を行うようにし、第1の下位局と第2の下位局とが相互
に通信ができるように構成する。
【0006】制御子局は、中継局からの通信チャンネル
識別用同期信号受信すると、特定のタイムスロットを
使用して中継局と制御信号の送受を行い、子局からの発
信接続処理と着信接続処理を行う。又、中継局は、通信
チャンネル識別用同期信号を送信しているとき、特定の
タイムスロットを使用して制御子局から送出され、或い
は制御子局に送出する呼接続動作に使用する信号を予め
定めたタイムスロットに切り替えて下位局と通信を行
い、制御子局からのタイムスロット指定信号を受信する
と、タイムスロット切替手段を使用して下位局から送信
される受信信号から前記制御子局が使用するタイムスロ
ットを分離し、タイムスロット指定信号の指定に従って
時分割多重して下位局へ送出する。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の無線中継方式の一実施例のシステム
構成図である。同図において、1は基地局、2は交換
機、3a,3bは中継局、4a〜4cは子局、4dは制
御子局、5a〜5cは電話機である。中継局3bには制
御子局4dが接続され、制御子局4dは中継局3bと信
号の送信及び受信を行うことができる。
【0008】図2は前記した中継局3a,3bのブロッ
ク図である。上位局からの通信はアンテナ101、アン
テナ共用器105、受信機102を介して再生回路10
3へ入力され、再生されて送信機104、アンテナ共用
器107、アンテナ108を介して下位局へ送信され
る。下位局からの通信信号はアンテナ108、アンテナ
共用器107、受信機111を介して再生回路110へ
入力され、再生されて送信機109、アンテナ共用器1
05、アンテナ101を介して上位局へ送信される。
【0009】前記受信機102には、基地局からの同期
信号を検出する同期信号検出回路106が接続され、そ
の出力は制御回路115に入力される。又、前記再生回
路110にはタイムスロット切替制御回路112が接続
され、その出力は前記送信機104に入力される。更
に、前記受信機111にはタイムスロット指定信号受信
回路113が接続され、その出力は制御回路115に入
力される。又、同期信号送出回路114が設けられて制
御回路115により制御され、上位局からの同期信号が
受信できなくなると、回線障害情報を含んだ同期信号を
前記送信機104を介して下位局へ送信する。
【0010】図3は本発明の制御子局4dのブロック図
である。上位局からの通信信号はアンテナ211、アン
テナ共用器212、受信機213で復調され、この復調
出力は同期信号検出回路215、発呼信号検出回路21
6、ダイアル信号検出回路217、応答信号検出回路2
18、終話信号検出回路219へ入力している。又、こ
れら各回路の出力は制御部224へ入力し、各信号の検
出判定が行われる。一方、制御部224により制御され
る呼出信号送出回路220、発呼応答信号送出回路22
1、ダイアルトーン送出回路222、タイムスロット指
定信号送出回路223、通話切断信号送出回路224の
出力は送信機214で変調、増幅された後、アンテナ共
用器212、アンテナ211を介して中継局3bへ送出
される。
【0011】次に本発明の動作を図2及び図3を用いて
説明する。基地局からの同期信号は、アンテナ101か
らアンテナ共用器105を経て受信機102で復調さ
れ、同期信号検出回路106で検出される。同時に復調
された同期信号は再生回路103にて再生された後、送
信機104で変調、増幅され、アンテナ共用器107か
らアンテナ108を経て下位局へ送出される。下位局か
らの信号は、アンテナ108からアンテナ共用器107
を経て受信機111で復調され、再生回路110にて再
生された後、送信機109で変調、増幅されアンテナ共
用器105からアンテナ101を介して基地局へ送出さ
れる。
【0012】ここで、例えば、図1の中継局3aにおい
て、基地局1からの同期信号が同期信号検出回路106
で検出されなくなると、制御回路115が動作し、同期
信号送出回路114を起動し、上位局との回線障害情報
を含んだ同期信号が送信機104、アンテナ共用器10
7、アンテナ108を介して下位局へ送出される。
【0013】本発明の局間で使用する信号のフレームフ
ォーマットを、図4(a)及び(b)に示す。基地局か
ら送出される下り信号は同期信号を含み、子局と通信の
接続手順を行うタイムスロット0(TS0)と、接続手
順終了後実際に通信を行うTS1〜TSNとで構成され
る。一方、子局から上位局へ送出される上り信号は基地
局との接続手順を行うために使用されるTS0と、接続
手順終了後実際に通信を行うTS1〜TSNとで構成さ
れる。
【0014】中継局3aは上位局からの同期信号が受信
できなくなると、図4(b)のように、下位局から受信
したTS1の情報がタイムスロット切替回路112で自
動的にTS0へ移され、同様に下位局からのTS0の情
報はタイムスロット切替回路112でTS1に移され下
位局へ送出されるようになる。
【0015】子局4aに接続されている電話機5aがオ
フフックした場合、子局4aよりTS0にて発呼信号が
上位局へ送出される。発呼信号は中継局3bを経由し、
中継局3aで受信される。中継局3aでは、子局からの
発呼信号は受信機111で受信され、再生回路110で
再生された後、タイムスロット切替回路112でTS1
へタイムスロットの切り替えがなされ、送信機104で
変調、増幅された後、制御子局4dへTS1を使用して
発呼信号が送出される。
【0016】制御子局4dでは、TS1で子局4aから
の発呼信号を発呼信号検出回路216で検出すると、制
御部224で受信したことが判定され、発呼応答信号送
出回路221を起動し、発呼応答信号をTS1で中継局
3aへ送出する。中継局3aは発呼応答信号を受信機1
11で受信すると、再生回路110で再生し、タイムス
ロット切替回路112でTS0へタイムスロットの切り
替えがなされ、子局4aへ送出される。この場合、発呼
応答信号には子局4aがTS2で通信を行うためのタイ
ムスロットを指定する情報も含まれているので、子局4
aはタイムスロットをTS2へ切り替える。
【0017】又、制御子局4dはタイムスロット指定信
号送出回路223を起動し、タイムスロット指定信号を
中継局3aへ送出する。中継局3aはタイムスロット指
定信号受信回路113でタイムスロット指定信号を受信
すると、制御回路115がタイムスロット切替回路11
2を制御し、下位局から受信したTS2をTS3に切り
替え、同時に下位局から受信したTS3をTS2に切り
替え、下位局へタイムスロット信号を送出するように制
御する。
【0018】更に、制御子局4dはダイヤルトーン送出
回路222を起動し、TS3を使用して電話機のダイア
ルを許可するダイアルトーン信号を送出する。この結
果、制御子局4dよりTS3で送出されたダイアルトー
ン信号は中継局3aの受信機111で受信され、再生回
路110で再生された後、タイムスロット切替回路11
2でTS2へ切り替えられ、送信機104を経て子局4
aへ送出される。子局4aではTS2でダイアルトーン
信号が受信されると、電話機5aよりダイアルトーン信
号が送出される。電話機5aで通話先の電話番号をダイ
アルすると、ダイアル信号が子局4aよりTS2を使用
して送出される。
【0019】一方、中継局3aで受信されたTS2信号
は受信機111、再生回路110、タイムスロット切替
回路112を経てTS3に切り替えられ、制御子局4d
へ送出される。制御子局4dでは、ダイアル信号受信検
出回路217でダイアル信号が受信されると、制御部2
24はダイアル信号に相当する子局個別番号を認識し、
呼出信号送出回路220を起動し、TS1を使用して子
局4bを呼び出すための呼出信号が送出される。
【0020】又、中継局3aではTS1で送出されてき
た呼出信号は受信回路111、再生回路110を経てタ
イムスロット切替回路112でTS0へ切り替えられ、
送信機104を経て子局4bへ送出される。子局4bは
制御局4dからの呼出信号を受信すると、電話機5bへ
呼出音を送出する。電話機5bがオフフックすると、子
局4bは応答信号をTS0で送出する。子局4bからの
応答信号は中継局3aで受信され、タイムスロット切替
回路112でTS1へ切り替えられ制御子局4dへ送出
される。
【0021】更に、制御子局4dは応答信号検出回路2
18で子局4bからの応答信号を受信すると、先にTS
3で送出していたダイアルトーン信号の送出を停止す
る。制御子局4dから送出された呼出信号には、通信用
タイムスロット番号TS3を含んでいるため、子局4b
はTS3を使用して通信信号の送信及び受信を行うこと
ができる。中継局3aでは、子局4bから受信したTS
3信号は受信機111、再生回路110を経て、タイム
スロット切替回路112でTS2を切り替えられ、送信
機104を経て子局4aへ送出する。
【0022】子局4aからのTS2を使用した通信信号
は、同様に受信機111、再生回路110を経て、タイ
ムスロット切替回路112でTS3に切り替えられ、送
信機104を経て子局4bへ送出される。この結果、子
局4aと子局4bはTS2及びTS3を使用して中継局
3aを経由して相互に通信を行うことができる。
【0023】電話機5aがオンフックすると、子局4a
はTS2の送出を停止し、終話信号がTS0で送信され
る。中継局3aにおいては、この終話信号は受信機11
1で受信され、再生回路110を経由しタイムスロット
切替回路112でTS1へ切り替えられ、制御子局4d
へ送出される。制御子局4dは子局4aからの終話信号
を終話信号検出回路219で受信すると、制御部224
は通信切断信号送出回路224を起動し、通信切断信号
をTS2より中継局3aへ送出する。
【0024】中継局3aにおいては、制御子局4dより
送出されてきたTS2は受信機111、再生回路110
を経てタイムスロット切替回路112でTS3へ切り替
えられ、更に送信機104を経て子局4bへ送出され
る。子局4bはTS3で送出されてきた通話切断信号を
受信すると通信を終了する。中継局3aで上位局からの
同期信号が受信できるようになると、同期信号送出回路
114の動作は停止し、回線障害情報を含んだ同期信号
が送出されなくなる。この結果、基地局と子局との通信
が成立し、基地局と子局との呼接続動作は前記と同様な
方法でTS0を使用して行われる。
【0025】ここで、前記説明では中継局が上位局から
の同期信号を受信できなくなると制御子局が中継局を介
して他の子局と呼接続動作を行うようにしているが、制
御子局の制御部と、発呼信号、応答信号、終話信号等の
制御信号検出回路と、ダイアル信号検出回路と、呼出信
号、発呼応答信号、タイムスロット指定信号、通信切断
信号等の制御信号送出回路と、ダイアルトーン送出回路
とを、例えば子局4aの送受信機の入力或いは出力に接
続しても同様の動作が期待できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、中継局よ
り上位局からの同期信号が受信できなるなると、この中
継局よりも下位局に位置する特定のタイムスロットを使
用して呼接続動作を行う制御子局が、中継局を介して他
の子局との呼接続動作を行うように構成しているので、
その中継局よりも上位側の回線に障害が生じた場合で
も、子局間での相互通信が確保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無線通信方式のシステム構成図であ
る。
【図2】本発明における中継局のブロック構成図であ
る。
【図3】本発明における制御子局のブロック構成図であ
る。
【図4】本発明で使用される信号のフレームフォーマッ
ト図である。
【図5】本発明の前提となる時分割多重通信システムの
ブロック図である。
【符号の説明】
1 基地局 2 交換機 3a,3b 中継局 4a〜4c 子局 4d 制御子局 5a〜5c 電話機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/212 H04J 3/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基地局と、複数の子局と、前記基地局と
    子局との通信を中継する中継局とで構成される時分割多
    重通信システムにおいて、前記中継局と通信を行うこと
    ができる制御子局を備え、前記中継局は、基地局の送信
    信号に含まれる通信チャンネル識別用同期信号が規定時
    間以上連続して検出されない時に通信チャンネル識別用
    同期信号を出力する手段と、下位局から受信されるタイ
    ムスロット信号を分離し任意のタイムスロットで下位局
    へ送出するタイムスロット切替手段を備え、前記制御子
    局は、前記通信チャンネル識別用同期信号を受信する手
    段と、中継局よりも下位に位置する子局又は他の中継局
    等の第1の下位局が他の第2の下位局を呼び出すための
    信号を受信する手段と、第2の下位局を呼び出すための
    信号を送信する手段とを備え、中継局より上位の局から
    の同期信号が受信できなくなった時に、中継局を経由し
    て制御子局が第1の下位局及び第2の下位局と呼接続動
    作を行うようにし、第1の下位局と第2の下位局とが相
    互に通信ができるように構成したことを特徴とする時分
    割多重通信システムにおける回線障害時無線通信方式。
  2. 【請求項2】 前記制御子局は、中継局からの通信チャ
    ンネル識別用同期信号受信すると、特定のタイムスロ
    ットを使用して中継局と制御信号の送受を行い、子局か
    らの発信接続処理と着信接続処理を行うように構成して
    なる請求項1記載の時分割多重通信システムにおける回
    線障害時無線通信方式。
  3. 【請求項3】 前記中継局は、通信チャンネル識別用同
    期信号を送信しているとき、特定のタイムスロットを使
    用して制御子局から送出され、或いは制御子局に送出す
    る呼接続動作に使用する信号を、予め定めたタイムスロ
    ットに切り替えて下位局と通信を行い、制御子局からの
    タイムスロット指定信号を受信すると、タイムスロット
    切替手段を使用して下位局から送信される受信信号から
    前記制御子局が使用するタイムスロットを分離し、タイ
    ムスロット指定信号の指定に従って時分割多重し下位局
    へ送出するように構成してなる請求項1記載の時分割多
    重通信システムにおける回線障害時無線通信方式。
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