JPH1056415A - 狭エリア用中継増幅方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】狭い面積の不感地域をサービスエリアとして中
継増幅装置を配置する場合、移動機が中継増幅装置のア
ンテナの近傍に近づいて通話したとき、中継増幅装置の
ＡＧＣが作動して上り回線の増幅利得が低下するため実
効的な上り回線のサービスエリアが小さくなって他の移
動機の通話を妨げる欠点を解決する。 【解決手段】サービスエリア９−２を複数（ｍ）のゾー
ン９１−１〜９１−ｍに分割し、その各ゾーンに上り専
用の子ブースタ２５−１〜２５−ｍを配置する。各子ブ
ースタ２５に受信アンテナ２５１と増幅器２５３とその
ＡＧＣ制御部２５５を設け、その出力を合成器２４で合
成し、中継増幅装置２の上り共通増幅器５５で増幅する
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】自動車電話システムにおける
不感地対策用の無線中継増幅方式に関し，特に、面積の
狭い不感地域における中継増幅方式に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、自動車電話システムでは無線回線
を使用するため、ビル，地下街，地下駐車場等、電波の
届かない不感地帯がある。最近、移動機の普及ととも
に、これらの不感地域をサービスする要求が高まってい
る。そこで、これらの不感地域を救済するために無線中
継増幅装置が設置されつつあるが、特に、狭い地域をサ
ービスする小規模用の中継増幅装置では広い地域をサー
ビスする大規模用の中継増幅装置と異なった問題点が生
じている。小規模用の中継増幅装置は、狭い地域をサー
ビスするために、アンテナと移動機との距離が近いので
小出力，低電力，小形といった特徴がある。

【０００３】図１は従来の中継増幅システムの構成図で
ある。図において、１は基地局、１１は基地局送受信ア
ンテナ、２は中継増幅装置、２１は基地局向アンテナ、
２２は移動局向アンテナ、８−１〜８−ｎは移動機、８
１−１〜８１−ｎは移動機のアンテナ、９−２はサービ
スを必要とするエリア、９−１は中継増幅装置２の上り
系増幅部のＡＧＣ（自動利得制御）が働いた時のサービ
スエリアである。

【０００４】基地局１の基地局送受信アンテナ１１から
送出された下り回線の電波は、中継増幅装置２の基地局
向アンテナ２１で受信され、増幅された後、移動局向ア
ンテナ２２から放射される。この下り回線の電波の受信
可能範囲のサービスエリアは９−２である。

【０００５】図２は従来の中継増幅装置２の構成を示す
ブロック図である。図において、３１は基地局向共用
器、３２は移動局向共用器、４０は下り系ＡＧＣ用ＡＴ
Ｔ、５０は上り系ＡＧＣ用ＡＴＴ、４１は下り系中継増
幅部、５１は上り系中継増幅部、４２は下り系方向性結
合器、５２は上り系方向性結合器、４３は下り系検波整
流器、５３は上り系検波整流器、４４は下り系ＡＧＣ制
御部、５４は上り系ＡＧＣ制御部である。

【０００６】上り系／下り系とも原理は同じのため、下
り系について説明する。基地局向アンテナ２１から入力
した基地局１からの電波は、基地局向共用器３１を通
り、ＡＴＴ４０を経て増幅部４１で増幅され、一部は方
向性結合器４２でモニタされ、移動局向共用器３２を通
り、移動局向アンテナ２２から送出される。信号レベル
に比例したモニタ出力は整流器４３で検波されてＡＧＣ
制御部４４に入力される。送信出力レベルが所定のレベ
ルより高くなった時、ＡＧＣ制御部４４が働き、ＡＴＴ
４０の減衰量を増加させて送信出力レベルを抑える（一
定にする）。ＡＧＣ機能は、増幅部４１の入力レベルが
高くなった時、速やかに利得を低下させて増幅部４１の
半導体を保護する機能と、多周波入力レベルが高くなる
と相互変調歪が大きくなるので不要波レベルを抑える機
能を果たす。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このサービス
エリア９−２の周辺に存在する移動機８−２が通話可能
あるいは通話中の時、移動局向アンテナ２２の近傍にあ
る移動機８−１が通話を始めると、中継増幅装置２の入
力レベルが高いので、中継増幅装置２の上り増幅器は飽
和するかあるいは増幅器保護用のＡＧＣ回路が動作し利
得が低下して通話不可あるいは通話が中断されてしま
う。アンテナ２２は装置が小形のためパッチアンテナ等
で製作され装置２に内蔵されることが多い。

【０００８】サービスエリア９−２が狭いので、必然的
に頻繁に移動機８が中継増幅装置２の移動局向アンテナ
２２に近づくことになる。この時、下り側のサービスエ
リアは９−２であるが、上り側は、上り回線の増幅利得
がＡＧＣの動作によって低下するためサービスエリアが
９−１となってしまい、エリア９−１より外側の移動機
（この例では８−２〜８−ｎ）は通話不能あるいは通話
断となってしまう。

【０００９】中継増幅装置は狭い地域をサービスするた
めの装置であるが、基本的にはその地域の中で複数の移
動機が使用可能でなければならないので、１台の移動機
が中継増幅装置の移動局アンテナの近くに来ただけで他
の移動機が通話不能になることは好ましくない。

【００１０】基地局１と中継増幅装置２の間は伝搬条件
が多少良好でも、中継増幅装置２のサービス距離に比べ
れば遙に遠いので伝搬損失が大きい。このような条件下
で基地局送信出力と移動機送信出力がほぼ等しければ、
当然中継増幅装置の上り増幅器が飽和するのは自明の理
である。

【００１１】本発明の目的は、上記従来のシステムにお
いて、移動機が中継増幅装置のアンテナに近づいた時、
上り増幅部の利得が低下して実効的なサービスエリアが
狭くなり、他の移動機の通話を妨げる欠点を解決した狭
エリア用中継増幅方式を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の狭エリア用中継
増幅方式は、無線基地局とサービスエリアの小さい不感
地帯の移動局との相互通信電波を双方向中継増幅する中
継増幅方式であって、前記不感地帯に配置された１つの
中継増幅装置と、前記サービスエリアが少なくとも２つ
のゾーンに分割され、該分割されたゾーンのそれぞれに
配置され前記中継増幅装置の上り系の入力端子に同軸ケ
ーブルで接続された上り専用の子ブースタとが備えら
れ、前記上り専用の子ブースタのそれぞれは、当該ゾー
ンの移動局からの電波を受ける受信アンテナと、該受信
アンテナで受信した移動局からの上り回線信号を増幅し
て前記中継増幅装置に送出する増幅器と、該増幅器のＡ
ＧＣ制御部とが設けられ、前記中継増幅装置は、前記上
り専用の子ブースタからの上り回線信号を合成する合成
器と、該合成器の出力を増幅する共通増幅器とが備えら
れていることを特徴とするものである。さらに、前記サ
ービスエリアの分割数をｍとし、該サービスエリア内で
使用される移動局の数をｎとしたとき、ｍ≧ｎ（但し、
ｎ≧２）となるように設定されたことを特徴とするもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】図３は本発明の実施例を示すブロ
ック図である。図において、図１，図２と共通な箇所に
は同一番号を付してある。２３は送信用アンテナ、５５
は共通増幅器であり、図２の従来の増幅部５１とゲイン
が等しいか又は異なる。３３は送信用フィルタ、９１−
１〜９１−ｍは、サービスエリア９−２をｍ分割したゾ
ーン、２５−１〜２５−ｍはサービスエリアをｍ分割し
た各ゾーンに設置した上り専用子ブースタ、２４は合成
器であり、上り専用子ブースタ２５−１〜２５−ｍから
の信号を合成する。２５１は上り専用子ブースタの受信
アンテナ、２５２は上り専用子ブースタのＡＧＣ用減衰
器、２５３は上り専用子ブースタの上り増幅器、２５４
は上り専用ブースタの出力レベルを分岐する方向性結合
器、２５５は上り専用子ブースタの検波器内蔵ＡＧＣ制
御部である。

【００１４】まず、本発明は、サービスエリア９−２
を、このエリアで使用する移動機の数ｎまたはそれより
多い数ｍで分割し（ｍ≧ｎ）、各移動機に対し、それぞ
れ上り専用子ブースタがｍ台設置されていることを特徴
とする。但し、下り系は保護用ＡＧＣ制御機能は持って
いるが、通常、基地局からの受信入力レベルほぼ一定で
あるのでＡＧＣ制御が働くことはない。また下り系は、
下り信号を分配して分割されたサービスエリアに供給し
ても、空間に放出されるエネルギーは分配しない時と同
じである。従って、下り系はサービスエリア９−２を分
割しなくてもよい。

【００１５】子ブースタ２５−１〜２５−ｍはすべて同
一構成であり、アンテナ２５１で受信した移動機からの
信号は、増幅器２５３を通り、方向性結合器２５４で一
部分岐され、合成器２４に入力される。子ブースタの受
信入力が高くなるとＡＧＣ制御部２５５が働き、入力Ａ
ＴＴ２５２の減衰量を大きくし、方向性結合器２５４か
らの出力（子ブースタの出力）が一定以上とならないよ
う制御される。従って、ｍ分割された各上り専用ゾーン
９１−１〜９１−ｍのいずれか又は全部で、移動機が通
話を始めて、その移動機が上り専用ゾーンの子ブースタ
のアンテナ２５１に近くても、ＡＧＣが制御されるの
は、該当ゾーンの子ブースタだけである。そのため、他
の上り専用ゾーンで通話中の移動機は何ら影響を受けず
に通話を続けることができる。

【００１６】当然のことながら、子ブースタの入力から
中継増幅装置２の基地局向アンテナ２１の出力までの利
得は、図２の従来の中継増幅装置２と同一利得になるよ
うに、共通増幅器５５と子ブースタの上り増幅器２５３
で、合成器２４の損失を含めて設定されている。また、
移動機が、ｍ分割したあるゾーンに集中した時も、ない
とは言えないが、その場合でも集中したゾーンがＡＧＣ
制御により利得は低下するが、他のゾーンは正常利得の
ため効果としては十分であることになる。

【００１７】以上の実施例では図示していないが、各子
ブースタの電源供給は、本体中継増幅装置２（親装置）
から同軸線を経由して行われているので子ブースタは非
常に小形となっている。又、監視系の信号も同軸線に重
畳しており、親装置で子ブースタの状況を監視できる構
成を有している。

【００１８】次に、本発明によれば、ｍ＜ｎ，ｍ≧２の
時、子ブースタ１台を１台以上の移動機が利用する場合
が生じるが、その時でも、従来方式に比べれば移動機１
台のみ使用しているゾーンは問題とはならないので効果
はある。

【００１９】さらに、本発明では、上述の構成では、下
り系はゾーンを分割していないが、上り系ゾーンと同様
に、下り系ゾーンを分割しても効果としては同じであ
る。図４は下り系をゾーン分割した例の部分構成図であ
る。但し、上り系は図３の構成とする。図に示すよう
に、子ブースタには下り増幅器は実装しない（高価にな
るため）。図において、２５は分配器、２５６は子用下
り送信アンテナである。送信フィルタ３３からの信号エ
ネルギーはｍ分割され、各ゾーンで１／ｍの信号エネル
ギーが空間に放出される。そのエネルギーの総和は送信
フィルタ３３からの信号エネルギーに等しい。送信アン
テナ２３、上り専用アンテナ２５１、下り専用アンテナ
２５６は、通常小形化のため本体（２又は２５−１〜２
５−ｍ）に実装するが実装しなくてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、小規模用
の中継増幅方式ではゾーンを分割して、できるだけゾー
ンに対し移動機１台を使用するゾーン構成とすることに
より、例えば、移動機が上りアンテナの近くにあってそ
のゾーンの上り増幅器がＡＧＣ制御によって利得が下っ
ても、他のゾーンの利得には影響しないため、システム
を安定に稼働させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の中継増幅システム構成例図である。

【図２】従来の中継増幅装置の構成例図である。

【図３】本発明の実施例を示す構成図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す部分構成例図であ
る。

【符号の説明】

１ 基地局 １１ 基地局送受信アンテナ ２ 中継増幅装置 ２１ 基地局向アンテナ ２２ 移動局向アンテナ ２３ 送信用アンテナ ２４ 合成器 ２５ 分配器 ８−１〜８−ｎ 移動機 ８１−１〜８１−ｎ 移動機アンテナ ９−２ 必要とするサービスエリア ９−１ ＡＧＣが動作したときのサービスエリア ３１ 基地局向共用器 ３２ 移動局向共用器 ３３ 送信用フィルタ ４０ 下り系ＡＧＣ用ＡＴＴ ５０ 上り系ＡＧＣ用ＡＴＴ ４１ 下り系中継増幅器 ５１ 上り系中継増幅器 ４２ 下り系方向性結合器 ５２ 上り系方向性結合器 ４３ 下り系検波整流器 ５３ 上り系検波整流器 ４４ 下り系ＡＧＣ制御部 ５４ 上り系ＡＧＣ制御器 ５５ 共通増幅器 ９１−１〜９１−ｍ 分割エリア ２５−１〜２５−ｍ 上り専用子ブースタ ２５１ 上り専用受信アンテナ ２５２ ＡＧＣ用減衰器 ２５３ 上り増幅器 ２５４ 方向性結合器 ２５５ ＡＧＣ制御部 ２５６ 下り専用送信アンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 雅樹 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 加賀屋 範行 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 真志田 弘文 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 中田 学 東京都港区虎ノ門二丁目10番１号 エヌ・ ティ・ティ移動通信網株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線基地局とサービスエリアの小さい不
   感地帯の移動局との相互通信電波を双方向中継増幅する
   中継増幅方式であって、 前記不感地帯に配置された１つの中継増幅装置と、 前記サービスエリアが少なくとも２つのゾーンに分割さ
   れ、該分割されたゾーンのそれぞれに配置され前記中継
   増幅装置の上り系の入力端子に同軸ケーブルで接続され
   た上り専用の子ブースタとが備えられ、 前記上り専用の子ブースタのそれぞれは、当該ゾーンの
   移動局からの電波を受ける受信アンテナと、該受信アン
   テナで受信した移動局からの上り回線信号を増幅して前
   記中継増幅装置に送出する増幅器と、該増幅器のＡＧＣ
   制御部とが設けられ、 前記中継増幅装置は、前記上り専用の子ブースタからの
   上り回線信号を合成する合成器と、該合成器の出力を増
   幅する共通増幅器とが備えられていることを特徴とする
   狭エリア用中継増幅方式。
2. 【請求項２】 前記サービスエリアの分割数をｍとし、
   該サービスエリア内で使用される移動局の数をｎとした
   とき、ｍ≧ｎ（但し、ｎ≧２）となるように設定された
   ことを特徴とする請求項１記載の狭エリア用中継増幅方
   式。
3. 【請求項３】 請求項２記載のｍとｎの関係を、ｍ＜ｎ
   （但し、ｍ≧２）となるように設定されたことを特徴と
   する請求項１記載の狭エリア用中継増幅方式。