JP4529375B2 - 無線中継装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、ＴＤＭＡ方式を用いる無線通信システムにあって、弱電界地域を通信エリアとして補うために使用される無線中継装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＤＭＡ方式を用いた無線通信システムで電波の中継を行う場合、ＴＤＭＡの無線中継装置１には図１７に示すように２系統の無線機部２Ａ，２Ｂを搭載し、一方の無線機部２Ａで基地局３との通信を行うと同時に、他方の無線機部２Ｂで端末機４との通信を行う必要がある。この場合例えば基地局３から基地局向けアンテナ５Ａを介して無線機部２Ａの受信部（図示せず）で受信復調された復調信号は無線機部２Ｂの送信部（図示せず）に送られ、この送信部で送信信号として無線周波数変換された後、端末機向けアンテナ５Ｂを介して端末機４へ送られる。
【０００３】
逆に端末機４から端末機向けアンテナ５Ｂを介して無線機部２Ｂの受信部（図示せず）で受信復調された復調信号は、無線機部２Ａの送信部（図示せず）に送られ、この送信部で送信信号として無線周波数変換された後、基地局向けアンテナ５Ａを介して基地局３に送られるようになっている。
【０００４】
ところでＰＨＳの場合、図１８に示すように上りと下りに夫々４つのタイムスロット（以下スロットと略す）を用いて通信を行うようになっており、例えば無線機部４Ａと無線機部４ＢとでスロットＡｔ１とスロットＢｒ１を同時に使用すると、送信スロットＡｔ１での不要輻射によって受信スロットＢｒ１の受信感度抑圧が発生する。
【０００５】
そのため無線中継装置１では、従来、一方の無線機部が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を防ぐ目的で、一方の無線機部が送信しているタイミングでは、他方の無線機部では受信しないようにしていた。
【０００６】
また、送信アンテナから受信アンテナに送出出力の一部が廻り込んで異常発振を起こすのを周波数オフセットにより抑圧する機能を備えた無線中継装置も提供されている（例えば特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１１２４０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方の無線機部が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を防ぐ目的で、一方の無線機部が送信しているタイミングでは、他方の無線機部では受信しないようにしていた従来の無線中継装置では、一方の無線機が送信しているタイミングでは、他方の無線機は待機状態または送信状態にする必要があるが、２系統の無線機を交互に待機状態と通信状態にさせる場合、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度が半分になっていた。
【０００９】
また、無線中継装置内に搭載される２系統の無線機の一方が送信するときは他方も送信、一方が受信するときは他方も受信とする従来例では、基地局と端末機間では無線中継装置を介して通信する場合と、無線中継装置を介さずに通信する場合で、送受信のタイミングが反転していた。
【００１０】
更に、上記特許文献１の場合には、ＩＦ信号を抽出し、位相、振幅、遅延時間を制御して合成器で廻り込み成分を億さえるＩＦ操作系と、結合器１４で抽出しＲＦ信号を同様に制御して合成器で抑えるＲＦ操作系を設ける等構成が複雑であった。
【００１１】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは一方の無線機が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能な無線中継装置を提供することにある。
【００１２】
【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の発明では、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、ＴＤＭＡ方式を用いる無線通信システムにあって、弱電界地域を通信エリアとして補うために使用され、基地局若しくは端末機から送信された電波を基地局向けアンテナ若しくは端末機向けアンテナで受信した後に、受信信号を端末機若しくは基地局に向けて端末機向けアンテナ若しくは基地局向けアンテナから送信する無線中継装置において、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナに対応したアンテナ給電路に、対応するアンテナを取り外し自在に接続する接続手段と、前記基地局向けアンテナに接続された無線機部の受信レベルを測定する受信レベル測定部と、設置環境での受信エラーをカウントして受信エラー率を測定する受信エラーカウント部と、前記受信エラー率及び前記受信レベルを基にアンテナ装置が変更不要であるか否かを判断する最適アンテナ判断部と、前記最適アンテナ判断部の判断内容を通知する手段とを備え、前記接続手段に接続されるアンテナは、前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置した第１のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置した第２のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いた第３のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに夫々の指向方向を異ならせて設置した第４のアンテナ装置と、これら第１乃至第４のアンテナ装置の何れか一つの内で前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナの何れか一方または両方を装置本体から導出した同軸ケーブルに接続して前記装置本体から離した位置に設けている第５のアンテナ装置との内の何れかのアンテナ装置の各アンテナから選択されることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を基本形態及び実施形態により説明する。
【００２５】
（基本形態１）
図１は本基本形態の無線中継装置１の外観を示しており、装置本体１０内には図１７に示す無線中継装置１と同様に２系統の無線機部（図示せず）を収納し、装置本体４の両側側面には基地局向けの無線機部のアンテナ給電路に接続されるモノポール型の基地局向けアンテナ５Ａ、端末機向けの無線基部のアンテナ給電路に接続されるモノポール型の端末機向けアンテナ５Ｂを夫々取り付けて無線中継装置１のアンテナ装置としている点に特徴がある。
【００２６】
そして図示例では基地局向けアンテナ５Ａの偏波面を垂直方向に向け、端末機向けアンテナ５Ｂの偏波面を水平方向に向けてある。
【００２７】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａを垂直偏波、端末機向けアンテナ５Ｂを水平偏波とすることで、両アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置１当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００２８】
尚基地局向けアンテナ５Ａの偏波面を垂直偏波とした理由は、通常基地局では垂直偏波アンテナが使用され、また無線中継装置１からみて基地局からの電波が端末機からの電波に比べて弱いため、基地局からの電波を受信しやすいようにするためである。
【００２９】
また、本基本形態においては、両アンテナ５Ａ，５Ｂとして直線偏波のアンテナを用いているが、円偏波アンテナを用いてその偏波を変えても同様にアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減できる。
【００３０】
（基本形態２）
基本形態１では基地局向けアンテナ５Ａの偏波面と、端末局向けアンテナ５の偏波面とを異ならしたアンテナ装置を用いたが、本基本形態は、図２に示すように装置本体１０の上面の両側に互いにヌル方向に向けて水平配置したモノポール型の基地局向けアンテナ５Ａと端末機向けアンテナ５Ｂとを配置したアンテナ装置を用いている点に特徴がある。
【００３１】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａと端末機向けアンテナ５Ｂを互いにヌル方を向けることで、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００３２】
尚装置本体１０内には図１７で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納している。
【００３３】
（基本形態３）
本基本形態は、図３に示すように無線中継装置１の装置本体１０の一方の側面に垂直方向に設けた無指向性のダイポール型の基地局向けアンテナ５Ａと、装置本体１０の他方の側面に設けたパッチアンテナからなる指向性を有する端末機向けアンテナ５Ｂとからなるアンテナ装置を用いている点に特徴がある。
【００３４】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａを無指向性アンテナ、端末機向けアンテナ５Ｂを指向性アンテナとすることで、両アンテナ５Ａ、５Ｂに無指向性アンテナを用いた無線中継装置と同等の中継可能エリアを保ったまま、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００３５】
尚装置本体１０内には図１７で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納している。
【００３６】
（基本形態４）
本基本形態は、図４に示すように無線中継装置１の装置本体１０の両側面に夫々設けられた指向性を有するパッチアンテナからなる基地局向けアンテナ５Ａ、端末機向けアンテナ５Ｂにより構成されるアンテナ装置を用いている点に特徴がある。
【００３７】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａ及び端末機向けアンテナ５Ｂを共に指向性アンテナとすることで、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００３８】
（基本形態５）
上記基本形態１乃至４は両アンテナ５Ａ、５Ｂを装置本体１０に取り付ける構造であったが、本基本形態は図５に示すように装置本体１０内に設けてある基地局向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路として同軸ケーブル６Ａを装置本体１０の一側面から導出して、その同軸ケーブル６Ａの端部に基地局向けアンテナ５Ａを接続し、同様に装置本体１０内に設けてある端末機向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路として同軸ケーブル６Ｂを装置本体１０の他の側面から導出して、その同軸ケーブル６Ｂの端部に端末機向けアンテナ５Ｂを接続することにより、両アンテナ５Ａ、５Ｂを離間させて設置するアンテナ装置を用いた点に特徴がある。尚本基本形態では両アンテナ５Ａ、５Ｂとして基本形態４と同様に指向性を有するパッチアンテナを用いている。
【００３９】
而して本基本形態では、両アンテナ５Ａ．５Ｂを互いに離して設置することで、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションをより高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し。一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００４０】
尚使用するアンテナ装置は、基本形態１〜３の何れのアンテナ装置であっても勿論良い。
【００４１】
（基本形態６）
上記基本形態１〜５では使用されるアンテナ装置の形態は予め決めたものであったが、本基本形態では図６に示すように無線中継装置１の装置本体１０の両側面の一方に装置本体１０内の基地局向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路にアンテナを接続する接続コネクタ７Ａを、他方に装置本体１０内の端末機向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路にアンテナを接続する接続コネクタ７Ｂを設け、一方アンテナ５Ａ、５Ｂ側に被接続コネクタ８Ａ、８Ｂを設けることでアンテナ５Ａ，５Ｂを取り外し自在とし、これにより使用するアンテナ装置を選択して接続ができるようになっている。
【００４２】
而して本基本形態では、例えば設置環境により基本形態１のアンテナ装置で所望のアイソレーションが縛られない場合は、基本形態５のアンテナ装置に付け替えることで、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。勿論基本形態２〜４のアンテナ装置を設置環境次第で用いても良い。
【００４３】
（実施形態１）
基本形態６では使用するアンテナ装置を設置環境に応じて選択できるようにしたものであるが、本実施形態は選択して使用するアンテナ装置の最適なものを自動的に通知するアンテナ選択手段を持たせたものである。
【００４４】
つまり、図７に示すように無線中継装置１の装置本体１０に、基地局向けアンテナ２に接続された無線機部２Ａの受信レベルを測定する受信レベル測定部１１と、受信エラーをカウントする受信エラーカウント部１２と、最適アンテナ判断部１３と、ブザー１４とで構成されるアンテナ選択手段を設けてある。
【００４５】
而して受信レベル測定部１１で測定した受信レベルと、受信エラーカウント部１２で測定したＦＥＲ（ＦｒａｍｅＥｒｒｏｒＲａｔｉｏ）を基に最適アンテナ判断部１３でその設置環境での最適なアンテナ装置を判断し、その判断内容に基づいてブザー１４を駆動制御して判断内容に応じた報知音で通知する。
【００４６】
図８は最適アンテナ判断部１３の判断フローを示しており、まず判断を開始すると、受信レベル測定部１１で測定した受信レベルが例えば３０ｄＢμＶ未満であるか否かのチェックを行い（Ｓ１）、受信レベルが３０ｄＢμＶ未満で有れば、エラー率が１０％未満か否かをチェックし（Ｓ２）、１０％未満であれば現在使用しているアンテナ装置の変更不要をブザー１４の報知音で通知する（Ｓ３）。
【００４７】
そしてＳ２のチェックでエラー率が１０％以上の場合には、アイソレーションが１段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ４）。
【００４８】
また受信レベルが３０ｄＢμＶ以上の場合には、受信レベルが４０ｄＢμＶ未満なのか否かのチェックを行う（Ｓ５）。ここでは受信レベルが４０ｄＢμＶ未完である場合、エラー率が１％未満か否かのチェックを行い（Ｓ６）、１％未満であれば、現在使用しているアンテナ装置の変更不要をブザー１４の報知音で通知する（Ｓ７）。Ｓ６のチェックでエラー率が１％以上の場合には、更にエラー率が１０％未満か否かのチェックを行い（Ｓ８）、エラー率が１０％未満であれば、アイソレーションが１段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ９）。またエラー率が１０％以上有る場合にはアイソレーションが２段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１０）。
【００４９】
上記Ｓ５のチェックで受信レベルが４０ｄＢμＶ以上あれば、エラー率が１０％未満か否かのチェックを行い（Ｓ１１）、１０％未満であればアイソレーションが２段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１２）。そしてＳ１１のチェックでエラー率が１０％以上の場合には、更にエラー率が１０％未満か否かのチェックを行い（Ｓ１３）、エラー率が１０％未満であれば、アイソレーションが２段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１４）。またエラー率が１０％以上有る場合にはアイソレーションが３段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１５）。
【００５０】
このようにして現在接続しているアンテナ装置の交換の要否の通知と、交換の場合には現在接続しているアンテナ装置に対してアイソレーションの良好なアンテナ装置を段階通知とを、異なるブザー１４の報知音で通知することで、設置環境に最適なアンテナ装置の選択接続をユーザー若しくは施工者を促すのである。
【００５１】
而して本実施形態では、設置環境に最適なアンテナ装置を使用することができ、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００５２】
（実施形態２）
上記実施形態１はブザー１４の報知音で最適なアンテナ装置を通知するものあったが、本実施形態は図９に示すようにブザー１４による報知音の代わり、絵や文字の表示で通知する液晶表示器等からなる表示装置１５を設けたものである。つまり最適アンテナ判断部１３はその判断内容に基づいて表示装置１５の表示を制御して判断内容に応じた絵或いは文字を表示させることで通知する。尚表示装置１５には絵や文字等を生成する回路が備わっているものを用いる。
【００５３】
尚その他の構成及び最適アンテナ判断部１３の判断フローは実施形態１と同じであるのでここでは説明は省略する。
【００５４】
而して本実施形態では、最適アンテナを使用することができ、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００５５】
（基本形態７）
上記各基本形態１乃至６及び実施形態１，２では、基地局向けアンテナ５Ａと、端末機向けアンテナ５Ｂとの組み合わせを自己妨害波による受信感度抑圧を低減できるもの同士としたアンテナ装置を用いるようにしているが、本基本形態は、図１０に示すように基地局向けアンテナ５Ａ，端末機向けアンテナ５Ｂとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用しているが、端末機向けアンテナ５Ｂのアンテナ給電路にはアッテネータ１６を挿入してある。
【００５６】
而して本基本形態では、端末機向けアンテナ５Ｂにアッテネータ１６を挿入することで、基地局向けアンテナ５Ａからの妨害波の影響を軽減し、かつ端末機向けアンテナ５Ｂから発する妨害波も軽減することができる。
【００５７】
これにより、端末機向けアンテナ５Ｂ、基地局向けアンテナ５Ａ双方の妨害波の受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００５８】
尚尚装置本体１０内には図１７で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納している。
【００５９】
（基本形態８）
上記各基本形態１乃至６及び実施形態１，２では、基地局向けアンテナ５Ａと、端末機向けアンテナ５Ｂとの組み合わせを自己妨害波による受信感度抑圧を低減できるもの同士としたアンテナ装置を用い、基本形態７では端末機向けアンテナ５Ｂのアンテナ給電路にアッテネータ１６を挿入することで、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減するようにしているが、本基本形態は、図１１に示すように基地局向けアンテナ５Ａ，端末機向けアンテナ５Ｂとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用しているが、端末機向け側の無線機部Ｂにおいて、送信用のアンプとして可変利得アンプ１７を用い、この可変利得アンプ１７のゲインを基地局向けの無線機部２Ａ側での通信エラーが増加した場合に小さくし、送信電力を下げることで受信感度を落とすことなく端末機向けアンテナ５Ｂから発射される妨害波を低減するようにした点に特徴がある。
【００６０】
ここで基地局向けの無線機部２Ａの受信部２０に対応して、受信復調された復調信号から上述のＦＥＲをカウントする受信エラーカウント部１２と、受信レベル測定部１１と、受信エラーカウント部１２でカウントされたエラーが予め設定している閾値より増加したときに受信波の受信レベルが十分高いにも関わらずＦＥＲが多い場合は上記可変利得アンプ１７のゲインを下げる方向に制御するゲイン制御部１９とを設けている。
【００６１】
一方端末機向けの無線機部２Ｂの送信部２１には、無線機部２Ａの受信部２０で受信復調された復調信号を取り込んで送信信号として発生させる送信信号発生部２２と、送信信号発生部２１からの送信信号を無線周波数に変換する周波数変換器２３と、上記の可変利得アンプ１７とを備え、可変利得アンプ１７の送信出力を送受切り替えスイッチ２４を介して端末機向けアンテナ５Ｂへ給電されるようになっている。尚端末機向けアンテナ５Ｂは受信時には送受信切り替えスイッチ２３の切り替え動作により受信部２４に接続され、基地局からの電波信号を受信部２５で受信復調するようになっている。また無線機部２Ａにも受信部２０と送信部１８と送受信切り替えスイッチ（図示せず）とを備えているが、送信部１８の送信出力の増幅用アンプには利得が固定されているアンプが用いられている。
【００６２】
而して、設置場所の周りの人の動きや、家具の移動などによって基地局向け無線機部２Ａでの通信エラー数が閾値より増加した場合、受信レベル測定部１１の測定レベルが所定レベルに低下するように、ゲイン制御部１７は可変利得アンプ１４のゲインを小さくなるように制御し、端末機向けの無線機部２Ｂの送信電力を下げる。これにより無線機部２Ａの受信感度を落とすことなく端末機向けアンテナ５Ｂから発射される自己妨害波を低減することができる。
【００６３】
また、基地局向け無線機部２Ａでの通信エラー数が閾値より減少した場合、ゲイン制御部１７で可変利得アンプ１７のゲインを、受信レベル測定部１１の測定レベルが所定のレベルとなるように大きく制御し、送信電力を上げることで、通信エリアを広げることができる。
【００６４】
これにより、本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａの自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容。可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００６５】
（基本形態９）
本基本形態は、図１２に示すように基地局向けの無線機部２Ａの受信部２０での受信信号から基地局によって割り当てられたスロットを検出してその使用スロットを端末局向けの無線機部２Ｂへ通知する使用スロット通知部２６と、該スロット通知部１８からの通知に基づいて、端末機向けの無線機部２Ｂの送信部２１での使用スロットを決定する決定するスロット制御部２７とを設けた点に特徴があり、基地局向けアンテナ５Ａ，端末機向けアンテナ５Ｂとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用している。
【００６６】
而して本基本形態では、図１３に示すように基地局によって割り当てられたスロット通知部２６から割り当てのスロットが通知されると、スロット制御部２７は、基地局との通信での使用スロット数が３以上若しくは３未満かをチェックする（Ｓ１）。ここでＰＨＳで使用されるスロットは図１８で説明したように全スロット数が４スロットである。そしてその使用スロット使用が３未満、つまり使用率が５０％以下の場合、スロット制御部２７は使用スロット通知部２６に対して対基地局使用スロットを問い合わせを行い（Ｓ２）、その問い合わせ結果から対基地局未使用スロットを任意に対端末機用に割り当てる（Ｓ３）。そしてスロットを端末機に使用する否かの判定（Ｓ４）後、使用しなければ割り当てを完了し、使用する場合には上記未使用スロットを対端末機に使用するスロットとして切り替える（Ｓ５）。一方基地局との通信でスロット使用数が３以上、つまり使用率が５０％を超える場合、対端末機との通信に使用するスロットとして空きスロットを任意に選択し（Ｓ６）、送信部２１に対するスロット割り当てを完了する。
【００６７】
これにより、基地局との通信でのスロット使用率が５０％以下であれば端末機側での送信による受信感度抑圧が発生しなくなり、通信速度を高めることが可能となる。
【００６８】
（基本形態１０）
基本形態９では対端末機で使用するスロットを、基地局との通信でのスロット使用率で割り当て制御するようにしているが、本基本形態は基本形態９の構成に加えて、図１４に示すようにスロット使用率が５０％以下の場合は、アンテナ装置としては無指向性のアンテナ５Ａ、５Ｂを使用するように切り替えスイッチ２８Ａ，２８Ｂを駆動して切り替え、スロット使用率が５０％を超える場合には、同軸ケーブル付きのアンテナ５Ａ、５Ｂからなるスイッチ装置を使用するように切り替えスイッチ２８Ａ，２８Ｂを駆動する構成を加えた点に特徴がある。ここで同軸ケーブル６Ａ，６Ｂ付きのアンテナ５Ａ，５Ｂとしては指向性のパッチアンテナを用いる。勿論基本形態１乃至４のアンテナ装置を用いても良い。
【００６９】
而して本基本形態では、スロット使用率が５０％以下であれば、従来の無指向性のアンテナ５Ａ，５Ｂを用いた無線中継装置と同様の中継可能エリアを保つことができ、スロット使用率が５０％を越える場合であれば、自己妨害波の受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００７０】
（基本形態１１）
本基本形態は図１５に示すように、２つの無線機部２，２に夫々受信レベル測定部１１、１１を付設し、これらの受信レベル測定部１１、１１で、各無線機部２，２のアンテナ５，５での受信レベルを基地局ＩＤとともに基地局方向判定部２９に通知し、基地局方向判定部２９で通知結果を基に基地局方向を決定する。つまり一方のアンテナ５を基地局向けアンテナ、他方のアンテナ５を端末機向けアンテナとし、夫々の無線機部２，２を基地局向け、端末機向けとする。
【００７１】
つまり図１６に示すように本基本形態の無線中継装置１を設置後に電源投入を行った初期の所定期間では、周辺基地局からの電波を両無線機部２、２で受信して、受信レベル測定部１１、１１で測定した受信レベルと、受信した基地局ＩＤとを基地局方向判定部２１に通知する周辺基地局サーチを開始し（Ｓ１）、この周辺基地局サーチを一定時間継続的に実行する。
【００７２】
これにより基地局方向判定部２１では双方のアンテナ５、５に対応した通知結果から、待ち受け可能レベル（例えば３５ｄＢμＶ以上）以上の基地局数を夫々無線機部毎にカウントし（Ｓ２、Ｓ３）、その後両無線機部の待ち受け可能な基地局数Ａ，Ｂを比較し（Ｓ４）、その基地局数が多い方のアンテナ５を基地局向けアンテナとし、少ない方のアンテナを端末機向けアンテナとして設定し、周辺基地局サーチを終了する（Ｓ５）。
【００７３】
而して本基本形態では、一般的に不要輻射の影響を受けやすい基地局向けアンテナでの受信レベルを高く保つことができ、受信感度抑圧の影響を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、基地局向けアンテナと端末機向けアンテナのアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収納可能回線数または通信速度を高めることができるという効果がある。
【００７５】
特に、上述の効果を得ることができる最適なアンテナ装置を知ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基本形態１の無線中継装置の斜視図である。
【図２】 本発明の基本形態２の無線中継装置の斜視図である。
【図３】 本発明の基本形態３の無線中継装置の斜視図である。
【図４】 本発明の基本形態４の無線中継装置の斜視図である。
【図５】 本発明の基本形態５の無線中継装置の斜視図である。
【図６】 本発明の基本形態６の無線中継装置のアンテナ装置を外した状態の斜視図である。
【図７】 本発明の実施形態１の無線中継装置の回路構成図である。
【図８】 同上の動作説明用フローチャートである。
【図９】 本発明の実施形態２の無線中継装置の回路構成図である。
【図１０】 本発明の基本形態７の無線中継装置の斜視図である。
【図１１】 本発明の基本形態８の無線中継装置の回路構成図である。
【図１２】 本発明の基本形態９の無線中継装置の回路構成図である。
【図１３】 同上の動作説明用フローチャートである。
【図１４】 本発明の基本形態１０の無線中継装置の回路構成図である。
【図１５】 本発明の基本形態１１の無線中継装置の回路構成図である。
【図１６】 同上の動作説明用フローチャートである。
【図１７】 無線中継装置を用いた通信システム図である。
【図１８】 同上の通信システムに用いるタイムスロットのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 無線中継装置
５Ａ，５Ｂ アンテナ
１０ 装置本体
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、ＴＤＭＡ方式を用いる無線通信システムにあって、弱電界地域を通信エリアとして補うために使用される無線中継装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＤＭＡ方式を用いた無線通信システムで電波の中継を行う場合、ＴＤＭＡの無線中継装置１には図１７に示すように２系統の無線機部２Ａ，２Ｂを搭載し、一方の無線機部２Ａで基地局３との通信を行うと同時に、他方の無線機部２Ｂで端末機４との通信を行う必要がある。この場合例えば基地局３から基地局向けアンテナ５Ａを介して無線機部２Ａの受信部（図示せず）で受信復調された復調信号は無線機部２Ｂの送信部（図示せず）に送られ、この送信部で送信信号として無線周波数変換された後、端末機向けアンテナ５Ｂを介して端末機４へ送られる。
【０００３】
逆に端末機４から端末機向けアンテナ５Ｂを介して無線機部２Ｂの受信部（図示せず）で受信復調された復調信号は、無線機部２Ａの送信部（図示せず）に送られ、この送信部で送信信号として無線周波数変換された後、基地局向けアンテナ５Ａを介して基地局３に送られるようになっている。
【０００４】
ところでＰＨＳの場合、図１８に示すように上りと下りに夫々４つのタイムスロット（以下スロットと略す）を用いて通信を行うようになっており、例えば無線機部４Ａと無線機部４ＢとでスロットＡｔ１とスロットＢｒ１を同時に使用すると、送信スロットＡｔ１での不要輻射によって受信スロットＢｒ１の受信感度抑圧が発生する。
【０００５】
そのため無線中継装置１では、従来、一方の無線機部が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を防ぐ目的で、一方の無線機部が送信しているタイミングでは、他方の無線機部では受信しないようにしていた。
【０００６】
また、送信アンテナから受信アンテナに送出出力の一部が廻り込んで異常発振を起こすのを周波数オフセットにより抑圧する機能を備えた無線中継装置も提供されている（例えば特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１１２４０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方の無線機部が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を防ぐ目的で、一方の無線機部が送信しているタイミングでは、他方の無線機部では受信しないようにしていた従来の無線中継装置では、一方の無線機が送信しているタイミングでは、他方の無線機は待機状態または送信状態にする必要があるが、２系統の無線機を交互に待機状態と通信状態にさせる場合、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度が半分になっていた。
【０００９】
また、無線中継装置内に搭載される２系統の無線機の一方が送信するときは他方も送信、一方が受信するときは他方も受信とする従来例では、基地局と端末機間では無線中継装置を介して通信する場合と、無線中継装置を介さずに通信する場合で、送受信のタイミングが反転していた。
【００１０】
更に、上記特許文献１の場合には、ＩＦ信号を抽出し、位相、振幅、遅延時間を制御して合成器で廻り込み成分を億さえるＩＦ操作系と、結合器１４で抽出しＲＦ信号を同様に制御して合成器で抑えるＲＦ操作系を設ける等構成が複雑であった。
【００１１】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは一方の無線機が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能な無線中継装置を提供することにある。
【００１２】
【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の発明では、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、ＴＤＭＡ方式を用いる無線通信システムにあって、弱電界地域を通信エリアとして補うために使用され、基地局若しくは端末機から送信された電波を基地局向けアンテナ若しくは端末機向けアンテナで受信した後に、受信信号を端末機若しくは基地局に向けて端末機向けアンテナ若しくは基地局向けアンテナから送信する無線中継装置において、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナに対応したアンテナ給電路に、対応するアンテナを取り外し自在に接続する接続手段と、前記基地局向けアンテナに接続された無線機部の受信レベルを測定する受信レベル測定部と、設置環境での受信エラーをカウントして受信エラー率を測定する受信エラーカウント部と、前記受信エラー率及び前記受信レベルを基にアンテナ装置が変更不要であるか否かを判断する最適アンテナ判断部と、前記最適アンテナ判断部の判断内容を通知する手段とを備え、前記接続手段に接続されるアンテナは、前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置した第１のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置した第２のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いた第３のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに夫々の指向方向を異ならせて設置した第４のアンテナ装置と、これら第１乃至第４のアンテナ装置の何れか一つの内で前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナの何れか一方または両方を装置本体から導出した同軸ケーブルに接続して前記装置本体から離した位置に設けている第５のアンテナ装置との内の何れかのアンテナ装置の各アンテナから選択されることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を基本形態及び実施形態により説明する。
【００２５】
（基本形態１）
図１は本基本形態の無線中継装置１の外観を示しており、装置本体１０内には図１７に示す無線中継装置１と同様に２系統の無線機部（図示せず）を収納し、装置本体４の両側側面には基地局向けの無線機部のアンテナ給電路に接続されるモノポール型の基地局向けアンテナ５Ａ、端末機向けの無線基部のアンテナ給電路に接続されるモノポール型の端末機向けアンテナ５Ｂを夫々取り付けて無線中継装置１のアンテナ装置としている点に特徴がある。
【００２６】
そして図示例では基地局向けアンテナ５Ａの偏波面を垂直方向に向け、端末機向けアンテナ５Ｂの偏波面を水平方向に向けてある。
【００２７】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａを垂直偏波、端末機向けアンテナ５Ｂを水平偏波とすることで、両アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置１当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００２８】
尚基地局向けアンテナ５Ａの偏波面を垂直偏波とした理由は、通常基地局では垂直偏波アンテナが使用され、また無線中継装置１からみて基地局からの電波が端末機からの電波に比べて弱いため、基地局からの電波を受信しやすいようにするためである。
【００２９】
また、本基本形態においては、両アンテナ５Ａ，５Ｂとして直線偏波のアンテナを用いているが、円偏波アンテナを用いてその偏波を変えても同様にアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減できる。
【００３０】
（基本形態２）
基本形態１では基地局向けアンテナ５Ａの偏波面と、端末局向けアンテナ５の偏波面とを異ならしたアンテナ装置を用いたが、本基本形態は、図２に示すように装置本体１０の上面の両側に互いにヌル方向に向けて水平配置したモノポール型の基地局向けアンテナ５Ａと端末機向けアンテナ５Ｂとを配置したアンテナ装置を用いている点に特徴がある。
【００３１】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａと端末機向けアンテナ５Ｂを互いにヌル方を向けることで、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００３２】
尚装置本体１０内には図１７で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納している。
【００３３】
（基本形態３）
本基本形態は、図３に示すように無線中継装置１の装置本体１０の一方の側面に垂直方向に設けた無指向性のダイポール型の基地局向けアンテナ５Ａと、装置本体１０の他方の側面に設けたパッチアンテナからなる指向性を有する端末機向けアンテナ５Ｂとからなるアンテナ装置を用いている点に特徴がある。
【００３４】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａを無指向性アンテナ、端末機向けアンテナ５Ｂを指向性アンテナとすることで、両アンテナ５Ａ、５Ｂに無指向性アンテナを用いた無線中継装置と同等の中継可能エリアを保ったまま、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００３５】
尚装置本体１０内には図１７で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納している。
【００３６】
（基本形態４）
本基本形態は、図４に示すように無線中継装置１の装置本体１０の両側面に夫々設けられた指向性を有するパッチアンテナからなる基地局向けアンテナ５Ａ、端末機向けアンテナ５Ｂにより構成されるアンテナ装置を用いている点に特徴がある。
【００３７】
而して本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａ及び端末機向けアンテナ５Ｂを共に指向性アンテナとすることで、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。
【００３８】
（基本形態５）
上記基本形態１乃至４は両アンテナ５Ａ、５Ｂを装置本体１０に取り付ける構造であったが、本基本形態は図５に示すように装置本体１０内に設けてある基地局向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路として同軸ケーブル６Ａを装置本体１０の一側面から導出して、その同軸ケーブル６Ａの端部に基地局向けアンテナ５Ａを接続し、同様に装置本体１０内に設けてある端末機向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路として同軸ケーブル６Ｂを装置本体１０の他の側面から導出して、その同軸ケーブル６Ｂの端部に端末機向けアンテナ５Ｂを接続することにより、両アンテナ５Ａ、５Ｂを離間させて設置するアンテナ装置を用いた点に特徴がある。尚本基本形態では両アンテナ５Ａ、５Ｂとして基本形態４と同様に指向性を有するパッチアンテナを用いている。
【００３９】
而して本基本形態では、両アンテナ５Ａ．５Ｂを互いに離して設置することで、アンテナ５Ａ，５Ｂ間のアイソレーションをより高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し。一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００４０】
尚使用するアンテナ装置は、基本形態１〜３の何れのアンテナ装置であっても勿論良い。
【００４１】
（基本形態６）
上記基本形態１〜５では使用されるアンテナ装置の形態は予め決めたものであったが、本基本形態では図６に示すように無線中継装置１の装置本体１０の両側面の一方に装置本体１０内の基地局向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路にアンテナを接続する接続コネクタ７Ａを、他方に装置本体１０内の端末機向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路にアンテナを接続する接続コネクタ７Ｂを設け、一方アンテナ５Ａ、５Ｂ側に被接続コネクタ８Ａ、８Ｂを設けることでアンテナ５Ａ，５Ｂを取り外し自在とし、これにより使用するアンテナ装置を選択して接続ができるようになっている。
【００４２】
而して本基本形態では、例えば設置環境により基本形態１のアンテナ装置で所望のアイソレーションが縛られない場合は、基本形態５のアンテナ装置に付け替えることで、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。勿論基本形態２〜４のアンテナ装置を設置環境次第で用いても良い。
【００４３】
（実施形態１）
基本形態６では使用するアンテナ装置を設置環境に応じて選択できるようにしたものであるが、本実施形態は選択して使用するアンテナ装置の最適なものを自動的に通知するアンテナ選択手段を持たせたものである。
【００４４】
つまり、図７に示すように無線中継装置１の装置本体１０に、基地局向けアンテナ２に接続された無線機部２Ａの受信レベルを測定する受信レベル測定部１１と、受信エラーをカウントする受信エラーカウント部１２と、最適アンテナ判断部１３と、ブザー１４とで構成されるアンテナ選択手段を設けてある。
【００４５】
而して受信レベル測定部１１で測定した受信レベルと、受信エラーカウント部１２で測定したＦＥＲ（ＦｒａｍｅＥｒｒｏｒＲａｔｉｏ）を基に最適アンテナ判断部１３でその設置環境での最適なアンテナ装置を判断し、その判断内容に基づいてブザー１４を駆動制御して判断内容に応じた報知音で通知する。
【００４６】
図８は最適アンテナ判断部１３の判断フローを示しており、まず判断を開始すると、受信レベル測定部１１で測定した受信レベルが例えば３０ｄＢμＶ未満であるか否かのチェックを行い（Ｓ１）、受信レベルが３０ｄＢμＶ未満で有れば、エラー率が１０％未満か否かをチェックし（Ｓ２）、１０％未満であれば現在使用しているアンテナ装置の変更不要をブザー１４の報知音で通知する（Ｓ３）。
【００４７】
そしてＳ２のチェックでエラー率が１０％以上の場合には、アイソレーションが１段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ４）。
【００４８】
また受信レベルが３０ｄＢμＶ以上の場合には、受信レベルが４０ｄＢμＶ未満なのか否かのチェックを行う（Ｓ５）。ここでは受信レベルが４０ｄＢμＶ未完である場合、エラー率が１％未満か否かのチェックを行い（Ｓ６）、１％未満であれば、現在使用しているアンテナ装置の変更不要をブザー１４の報知音で通知する（Ｓ７）。Ｓ６のチェックでエラー率が１％以上の場合には、更にエラー率が１０％未満か否かのチェックを行い（Ｓ８）、エラー率が１０％未満であれば、アイソレーションが１段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ９）。またエラー率が１０％以上有る場合にはアイソレーションが２段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１０）。
【００４９】
上記Ｓ５のチェックで受信レベルが４０ｄＢμＶ以上あれば、エラー率が１０％未満か否かのチェックを行い（Ｓ１１）、１０％未満であればアイソレーションが２段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１２）。そしてＳ１１のチェックでエラー率が１０％以上の場合には、更にエラー率が１０％未満か否かのチェックを行い（Ｓ１３）、エラー率が１０％未満であれば、アイソレーションが２段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１４）。またエラー率が１０％以上有る場合にはアイソレーションが３段良好となるアンテナ装置への交換をブザー１４の報知音で知らせる（Ｓ１５）。
【００５０】
このようにして現在接続しているアンテナ装置の交換の要否の通知と、交換の場合には現在接続しているアンテナ装置に対してアイソレーションの良好なアンテナ装置を段階通知とを、異なるブザー１４の報知音で通知することで、設置環境に最適なアンテナ装置の選択接続をユーザー若しくは施工者を促すのである。
【００５１】
而して本実施形態では、設置環境に最適なアンテナ装置を使用することができ、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００５２】
（実施形態２）
上記実施形態１はブザー１４の報知音で最適なアンテナ装置を通知するものあったが、本実施形態は図９に示すようにブザー１４による報知音の代わり、絵や文字の表示で通知する液晶表示器等からなる表示装置１５を設けたものである。つまり最適アンテナ判断部１３はその判断内容に基づいて表示装置１５の表示を制御して判断内容に応じた絵或いは文字を表示させることで通知する。尚表示装置１５には絵や文字等を生成する回路が備わっているものを用いる。
【００５３】
尚その他の構成及び最適アンテナ判断部１３の判断フローは実施形態１と同じであるのでここでは説明は省略する。
【００５４】
而して本実施形態では、最適アンテナを使用することができ、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００５５】
（基本形態７）
上記各基本形態１乃至６及び実施形態１，２では、基地局向けアンテナ５Ａと、端末機向けアンテナ５Ｂとの組み合わせを自己妨害波による受信感度抑圧を低減できるもの同士としたアンテナ装置を用いるようにしているが、本基本形態は、図１０に示すように基地局向けアンテナ５Ａ，端末機向けアンテナ５Ｂとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用しているが、端末機向けアンテナ５Ｂのアンテナ給電路にはアッテネータ１６を挿入してある。
【００５６】
而して本基本形態では、端末機向けアンテナ５Ｂにアッテネータ１６を挿入することで、基地局向けアンテナ５Ａからの妨害波の影響を軽減し、かつ端末機向けアンテナ５Ｂから発する妨害波も軽減することができる。
【００５７】
これにより、端末機向けアンテナ５Ｂ、基地局向けアンテナ５Ａ双方の妨害波の受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００５８】
尚尚装置本体１０内には図１７で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納している。
【００５９】
（基本形態８）
上記各基本形態１乃至６及び実施形態１，２では、基地局向けアンテナ５Ａと、端末機向けアンテナ５Ｂとの組み合わせを自己妨害波による受信感度抑圧を低減できるもの同士としたアンテナ装置を用い、基本形態７では端末機向けアンテナ５Ｂのアンテナ給電路にアッテネータ１６を挿入することで、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減するようにしているが、本基本形態は、図１１に示すように基地局向けアンテナ５Ａ，端末機向けアンテナ５Ｂとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用しているが、端末機向け側の無線機部Ｂにおいて、送信用のアンプとして可変利得アンプ１７を用い、この可変利得アンプ１７のゲインを基地局向けの無線機部２Ａ側での通信エラーが増加した場合に小さくし、送信電力を下げることで受信感度を落とすことなく端末機向けアンテナ５Ｂから発射される妨害波を低減するようにした点に特徴がある。
【００６０】
ここで基地局向けの無線機部２Ａの受信部２０に対応して、受信復調された復調信号から上述のＦＥＲをカウントする受信エラーカウント部１２と、受信レベル測定部１１と、受信エラーカウント部１２でカウントされたエラーが予め設定している閾値より増加したときに受信波の受信レベルが十分高いにも関わらずＦＥＲが多い場合は上記可変利得アンプ１７のゲインを下げる方向に制御するゲイン制御部１９とを設けている。
【００６１】
一方端末機向けの無線機部２Ｂの送信部２１には、無線機部２Ａの受信部２０で受信復調された復調信号を取り込んで送信信号として発生させる送信信号発生部２２と、送信信号発生部２１からの送信信号を無線周波数に変換する周波数変換器２３と、上記の可変利得アンプ１７とを備え、可変利得アンプ１７の送信出力を送受切り替えスイッチ２４を介して端末機向けアンテナ５Ｂへ給電されるようになっている。尚端末機向けアンテナ５Ｂは受信時には送受信切り替えスイッチ２３の切り替え動作により受信部２４に接続され、基地局からの電波信号を受信部２５で受信復調するようになっている。また無線機部２Ａにも受信部２０と送信部１８と送受信切り替えスイッチ（図示せず）とを備えているが、送信部１８の送信出力の増幅用アンプには利得が固定されているアンプが用いられている。
【００６２】
而して、設置場所の周りの人の動きや、家具の移動などによって基地局向け無線機部２Ａでの通信エラー数が閾値より増加した場合、受信レベル測定部１１の測定レベルが所定レベルに低下するように、ゲイン制御部１７は可変利得アンプ１４のゲインを小さくなるように制御し、端末機向けの無線機部２Ｂの送信電力を下げる。これにより無線機部２Ａの受信感度を落とすことなく端末機向けアンテナ５Ｂから発射される自己妨害波を低減することができる。
【００６３】
また、基地局向け無線機部２Ａでの通信エラー数が閾値より減少した場合、ゲイン制御部１７で可変利得アンプ１７のゲインを、受信レベル測定部１１の測定レベルが所定のレベルとなるように大きく制御し、送信電力を上げることで、通信エリアを広げることができる。
【００６４】
これにより、本基本形態では、基地局向けアンテナ５Ａの自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容。可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００６５】
（基本形態９）
本基本形態は、図１２に示すように基地局向けの無線機部２Ａの受信部２０での受信信号から基地局によって割り当てられたスロットを検出してその使用スロットを端末局向けの無線機部２Ｂへ通知する使用スロット通知部２６と、該スロット通知部１８からの通知に基づいて、端末機向けの無線機部２Ｂの送信部２１での使用スロットを決定する決定するスロット制御部２７とを設けた点に特徴があり、基地局向けアンテナ５Ａ，端末機向けアンテナ５Ｂとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用している。
【００６６】
而して本基本形態では、図１３に示すように基地局によって割り当てられたスロット通知部２６から割り当てのスロットが通知されると、スロット制御部２７は、基地局との通信での使用スロット数が３以上若しくは３未満かをチェックする（Ｓ１）。ここでＰＨＳで使用されるスロットは図１８で説明したように全スロット数が４スロットである。そしてその使用スロット使用が３未満、つまり使用率が５０％以下の場合、スロット制御部２７は使用スロット通知部２６に対して対基地局使用スロットを問い合わせを行い（Ｓ２）、その問い合わせ結果から対基地局未使用スロットを任意に対端末機用に割り当てる（Ｓ３）。そしてスロットを端末機に使用する否かの判定（Ｓ４）後、使用しなければ割り当てを完了し、使用する場合には上記未使用スロットを対端末機に使用するスロットとして切り替える（Ｓ５）。一方基地局との通信でスロット使用数が３以上、つまり使用率が５０％を超える場合、対端末機との通信に使用するスロットとして空きスロットを任意に選択し（Ｓ６）、送信部２１に対するスロット割り当てを完了する。
【００６７】
これにより、基地局との通信でのスロット使用率が５０％以下であれば端末機側での送信による受信感度抑圧が発生しなくなり、通信速度を高めることが可能となる。
【００６８】
（基本形態１０）
基本形態９では対端末機で使用するスロットを、基地局との通信でのスロット使用率で割り当て制御するようにしているが、本基本形態は基本形態９の構成に加えて、図１４に示すようにスロット使用率が５０％以下の場合は、アンテナ装置としては無指向性のアンテナ５Ａ、５Ｂを使用するように切り替えスイッチ２８Ａ，２８Ｂを駆動して切り替え、スロット使用率が５０％を超える場合には、同軸ケーブル付きのアンテナ５Ａ、５Ｂからなるスイッチ装置を使用するように切り替えスイッチ２８Ａ，２８Ｂを駆動する構成を加えた点に特徴がある。ここで同軸ケーブル６Ａ，６Ｂ付きのアンテナ５Ａ，５Ｂとしては指向性のパッチアンテナを用いる。勿論基本形態１乃至４のアンテナ装置を用いても良い。
【００６９】
而して本基本形態では、スロット使用率が５０％以下であれば、従来の無指向性のアンテナ５Ａ，５Ｂを用いた無線中継装置と同様の中継可能エリアを保つことができ、スロット使用率が５０％を越える場合であれば、自己妨害波の受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００７０】
（基本形態１１）
本基本形態は図１５に示すように、２つの無線機部２，２に夫々受信レベル測定部１１、１１を付設し、これらの受信レベル測定部１１、１１で、各無線機部２，２のアンテナ５，５での受信レベルを基地局ＩＤとともに基地局方向判定部２９に通知し、基地局方向判定部２９で通知結果を基に基地局方向を決定する。つまり一方のアンテナ５を基地局向けアンテナ、他方のアンテナ５を端末機向けアンテナとし、夫々の無線機部２，２を基地局向け、端末機向けとする。
【００７１】
つまり図１６に示すように本基本形態の無線中継装置１を設置後に電源投入を行った初期の所定期間では、周辺基地局からの電波を両無線機部２、２で受信して、受信レベル測定部１１、１１で測定した受信レベルと、受信した基地局ＩＤとを基地局方向判定部２１に通知する周辺基地局サーチを開始し（Ｓ１）、この周辺基地局サーチを一定時間継続的に実行する。
【００７２】
これにより基地局方向判定部２１では双方のアンテナ５、５に対応した通知結果から、待ち受け可能レベル（例えば３５ｄＢμＶ以上）以上の基地局数を夫々無線機部毎にカウントし（Ｓ２、Ｓ３）、その後両無線機部の待ち受け可能な基地局数Ａ，Ｂを比較し（Ｓ４）、その基地局数が多い方のアンテナ５を基地局向けアンテナとし、少ない方のアンテナを端末機向けアンテナとして設定し、周辺基地局サーチを終了する（Ｓ５）。
【００７３】
而して本基本形態では、一般的に不要輻射の影響を受けやすい基地局向けアンテナでの受信レベルを高く保つことができ、受信感度抑圧の影響を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、基地局向けアンテナと端末機向けアンテナのアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収納可能回線数または通信速度を高めることができるという効果がある。
【００７５】
特に、上述の効果を得ることができる最適なアンテナ装置を知ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基本形態１の無線中継装置の斜視図である。
【図２】 本発明の基本形態２の無線中継装置の斜視図である。
【図３】 本発明の基本形態３の無線中継装置の斜視図である。
【図４】 本発明の基本形態４の無線中継装置の斜視図である。
【図５】 本発明の基本形態５の無線中継装置の斜視図である。
【図６】 本発明の基本形態６の無線中継装置のアンテナ装置を外した状態の斜視図である。
【図７】 本発明の実施形態１の無線中継装置の回路構成図である。
【図８】 同上の動作説明用フローチャートである。
【図９】 本発明の実施形態２の無線中継装置の回路構成図である。
【図１０】 本発明の基本形態７の無線中継装置の斜視図である。
【図１１】 本発明の基本形態８の無線中継装置の回路構成図である。
【図１２】 本発明の基本形態９の無線中継装置の回路構成図である。
【図１３】 同上の動作説明用フローチャートである。
【図１４】 本発明の基本形態１０の無線中継装置の回路構成図である。
【図１５】 本発明の基本形態１１の無線中継装置の回路構成図である。
【図１６】 同上の動作説明用フローチャートである。
【図１７】 無線中継装置を用いた通信システム図である。
【図１８】 同上の通信システムに用いるタイムスロットのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 無線中継装置
５Ａ，５Ｂ アンテナ
１０ 装置本体
Claims (1)
- 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、ＴＤＭＡ方式を用いる無線通信システムにあって、弱電界地域を通信エリアとして補うために使用され、基地局若しくは端末機から送信された電波を基地局向けアンテナ若しくは端末機向けアンテナで受信した後に、受信信号を端末機若しくは基地局に向けて端末機向けアンテナ若しくは基地局向けアンテナから送信する無線中継装置において、
前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナに対応したアンテナ給電路に、対応するアンテナを取り外し自在に接続する接続手段と、
前記基地局向けアンテナに接続された無線機部の受信レベルを測定する受信レベル測定部と、
設置環境での受信エラーをカウントして受信エラー率を測定する受信エラーカウント部と、
前記受信エラー率及び前記受信レベルを基にアンテナ装置が変更不要であるか否かを判断する最適アンテナ判断部と、
前記最適アンテナ判断部の判断内容を通知する手段とを備え、
前記接続手段に接続されるアンテナは、前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置した第１のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置した第２のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いた第３のアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに夫々の指向方向を異ならせて設置した第４のアンテナ装置と、これら第１乃至第４のアンテナ装置の何れか一つの内で前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナの何れか一方または両方を装置本体から導出した同軸ケーブルに接続して前記装置本体から離した位置に設けている第５のアンテナ装置との内の何れかのアンテナ装置の各アンテナから選択されることを特徴とする無線中継装置。
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