JPS5936456B2 - フェイルソフト型直接中継装置 - Google Patents
フェイルソフト型直接中継装置Info
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- JPS5936456B2 JPS5936456B2 JP2246380A JP2246380A JPS5936456B2 JP S5936456 B2 JPS5936456 B2 JP S5936456B2 JP 2246380 A JP2246380 A JP 2246380A JP 2246380 A JP2246380 A JP 2246380A JP S5936456 B2 JPS5936456 B2 JP S5936456B2
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- JP
- Japan
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- repeater
- terminal
- transmitting
- relay
- direct
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- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/40—Monitoring; Testing of relay systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主要中継装置又は供給電源がダウンしても通信
システムしないようにフェイルソフト化したマイクロ波
直接中継装置に関する。
システムしないようにフェイルソフト化したマイクロ波
直接中継装置に関する。
高信頼度を必要とするマイクロ波中継システムにおいて
、中継器及び付帯設備の稼動率は、障害時に修理者が中
継局へ行き修理する時間により決定される。
、中継器及び付帯設備の稼動率は、障害時に修理者が中
継局へ行き修理する時間により決定される。
従つてこの修理時間中においてもシステムとして稼動可
能なフェイルソフト化により、システム信頼度（稼動率
）を高めることが望まれている。従来、中継器の信頼度
の低い場合、無給電中継としての反射板中継方式は本来
増幅機能をもたないので、システム的には区間損失とし
てシステム品質の低下を生じていた。
能なフェイルソフト化により、システム信頼度（稼動率
）を高めることが望まれている。従来、中継器の信頼度
の低い場合、無給電中継としての反射板中継方式は本来
増幅機能をもたないので、システム的には区間損失とし
てシステム品質の低下を生じていた。
これを救済するためには、反射板中継の前局である端局
又は中継局の送信出力を増大したり反射板を巨大化する
必要があつた。これらの方法は電波干渉の問題や回線安
定動作上の問題があつた。これらの無給電中継の欠点を
補うため、最近マイクロ波を直接増幅する中継方式が低
消費電力で実現されている。
又は中継局の送信出力を増大したり反射板を巨大化する
必要があつた。これらの方法は電波干渉の問題や回線安
定動作上の問題があつた。これらの無給電中継の欠点を
補うため、最近マイクロ波を直接増幅する中継方式が低
消費電力で実現されている。
この中継器の電源として太陽電池電源が用いられている
が、太陽電池電源を利用する低消費電力直接中継方式は
信頼性上若干問題があるので、中継器の２重化等により
実質的には反射板中継並の信頼度を確保している。この
太陽電池そのものは高い信頼性が保証されるが、太陽電
池電源は極めてランダムな太陽日射量を統計、確率的な
手法を用いて太陽電池容量、バッテリー容量を決定して
いる。この中継器の信頼度、及び太陽電池電源の信頼度
は確率的に表現されるが、登局困難な地点に建設される
直接中継の場合障害は極めて重大な問題であり、これを
フェイルソフト化により解決する方法が必要となる。本
発明の目的はマイクロ波通信システムに許容されている
フエージングマージン内でこのシステムをフェイルソフ
ト化することによりマイクロ波中継システムの高信頼化
した直接中継装置を提供することにある。
が、太陽電池電源を利用する低消費電力直接中継方式は
信頼性上若干問題があるので、中継器の２重化等により
実質的には反射板中継並の信頼度を確保している。この
太陽電池そのものは高い信頼性が保証されるが、太陽電
池電源は極めてランダムな太陽日射量を統計、確率的な
手法を用いて太陽電池容量、バッテリー容量を決定して
いる。この中継器の信頼度、及び太陽電池電源の信頼度
は確率的に表現されるが、登局困難な地点に建設される
直接中継の場合障害は極めて重大な問題であり、これを
フェイルソフト化により解決する方法が必要となる。本
発明の目的はマイクロ波通信システムに許容されている
フエージングマージン内でこのシステムをフェイルソフ
ト化することによりマイクロ波中継システムの高信頼化
した直接中継装置を提供することにある。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例のブロック図である。
このシステムは双方向性の中継局であり、パラボラアン
テナ１、４は送信、受信共用アンテナであるが、説明上
アンテナ１を受信アンテナ４を送信用として説明する。
まず、アンテナ１で受信された電波はバイパス回路２の
入力端８に導びかれ、システム正常時は直接中継用端子
９から直接中継器本体３の入力端１０にフイーダ等で接
続される。この入力端１０からの電波は本体３により増
幅されて、出力端１１より出力され、バイパス回路２の
端子１２にフイーダ等で接続され、端子１３を経てアン
テナ４から送出される。また、５は本体３からの中継器
異常信号及び電源電圧異常によりバイパス回路２を制御
する制御回路、６は太陽電池モジユール、Ｔは蓄電池Ｅ
及び過充電防止回路４０からなる太陽電池回路盤、８〜
２５は端子である。システム異常時は端子８から入力し
た電波は端子１３に側路されて、送信アンテナ４から発
射される。
テナ１、４は送信、受信共用アンテナであるが、説明上
アンテナ１を受信アンテナ４を送信用として説明する。
まず、アンテナ１で受信された電波はバイパス回路２の
入力端８に導びかれ、システム正常時は直接中継用端子
９から直接中継器本体３の入力端１０にフイーダ等で接
続される。この入力端１０からの電波は本体３により増
幅されて、出力端１１より出力され、バイパス回路２の
端子１２にフイーダ等で接続され、端子１３を経てアン
テナ４から送出される。また、５は本体３からの中継器
異常信号及び電源電圧異常によりバイパス回路２を制御
する制御回路、６は太陽電池モジユール、Ｔは蓄電池Ｅ
及び過充電防止回路４０からなる太陽電池回路盤、８〜
２５は端子である。システム異常時は端子８から入力し
た電波は端子１３に側路されて、送信アンテナ４から発
射される。
従つて、端子８から端子１３にバイパスされた時に中継
システムの利得低下が、マイクロ波通信システムのフエ
ージングマージン内であれば、マイクロ波通信システム
として使用可能となりシステムダウンに至ることなく、
フエイルソフト化されることになる。同様に、アンテナ
４で受信された電波は、システム正常時は端子１３，１
２，１１，１０，９，８を順に経由してアンテナ１から
送出され、システム異常時はアンテナ４から端子１３，
８を経てアンテナ１の経路で送出される。すなわち双方
向性を有している。バイパス回路２の具体回路は、マイ
クロ波スイツチ２７，２９，３１とサーキユレータ２６
，３０とから構成され、この図は正常時のスイツチの位
置を示す。
システムの利得低下が、マイクロ波通信システムのフエ
ージングマージン内であれば、マイクロ波通信システム
として使用可能となりシステムダウンに至ることなく、
フエイルソフト化されることになる。同様に、アンテナ
４で受信された電波は、システム正常時は端子１３，１
２，１１，１０，９，８を順に経由してアンテナ１から
送出され、システム異常時はアンテナ４から端子１３，
８を経てアンテナ１の経路で送出される。すなわち双方
向性を有している。バイパス回路２の具体回路は、マイ
クロ波スイツチ２７，２９，３１とサーキユレータ２６
，３０とから構成され、この図は正常時のスイツチの位
置を示す。
システム正常時はマイクロ波スイツチ３１が断、マイク
ロ波スイツチ２Ｔ，２９が接となつており、端子８に入
力された電波はサーキユレータ２６を経て、マイクロ波
スイツチ３１により反射されて、再びサーキユレータ２
６を通り、マイクロ波２７を経て端子９より直接中継器
３に送くられる。又、中継器本体３からの出力は端子１
２、マイクロスイツチ２９を経て、サーキユレータ３０
を通り端子１３に送られる。以上のようにサーキユレー
タを構成することによりマイクロ波スイツチ３１のリー
ク特性を軽減することができる。一方、システム異常時
はマイクロ波スイツチ３１が接、マイクロ波スイツチ２
７，２９が断となつているので、端子８に入力された電
波は、端子８、サーキユレータ２６、マイクロ波スイツ
チ３１，サーキユレータ３０を通りマイクロ波スイツチ
２９で反射してサーキユレータ３０、端子１３を経てバ
イパスされる。
ロ波スイツチ２Ｔ，２９が接となつており、端子８に入
力された電波はサーキユレータ２６を経て、マイクロ波
スイツチ３１により反射されて、再びサーキユレータ２
６を通り、マイクロ波２７を経て端子９より直接中継器
３に送くられる。又、中継器本体３からの出力は端子１
２、マイクロスイツチ２９を経て、サーキユレータ３０
を通り端子１３に送られる。以上のようにサーキユレー
タを構成することによりマイクロ波スイツチ３１のリー
ク特性を軽減することができる。一方、システム異常時
はマイクロ波スイツチ３１が接、マイクロ波スイツチ２
７，２９が断となつているので、端子８に入力された電
波は、端子８、サーキユレータ２６、マイクロ波スイツ
チ３１，サーキユレータ３０を通りマイクロ波スイツチ
２９で反射してサーキユレータ３０、端子１３を経てバ
イパスされる。
制御信号入力端子１４，１５にはバイパス回路２のマイ
クロ波スイツチを制御する制御回路５が接続される。
クロ波スイツチを制御する制御回路５が接続される。
この回路は中継器の異常信号により動作するリレー３２
を含むものを示しているが、電子回路で構成されたもの
であつてもよい。このリレー３２の接点ｒｌはシステム
正常時に接とし、異常時開放とすることと、バイパス回
路２のマイクロ波スイツチ２Ｔ，２９，３１の駆動回路
を直列にすることにより制御系のフエイルセーフ化を図
つている。すなわち、駆動回路に常に電流が流れている
ので、制御系や電源の不良を生じてバイパス回路が切替
つてもシステムはフエイルソフト側となる。ツエナーダ
イオードＸ１は本システムに使用される中継器の最低電
圧時にマイクロ波スイツチが切替るように抵抗Ｒ１との
組合せで決定する。この構成により、簡単な方法で太陽
電池系を直接監視が可能であり、且、制御系のフエイル
セーフ化となる。直接中継器３の構成は、サーキユレー
タと増幅器とからなり、端子１０に入力された電波はサ
ーキユレータ３３を通り、増幅器３４により増幅されサ
ーキユレータ３５を経て端子１１より出力される。
を含むものを示しているが、電子回路で構成されたもの
であつてもよい。このリレー３２の接点ｒｌはシステム
正常時に接とし、異常時開放とすることと、バイパス回
路２のマイクロ波スイツチ２Ｔ，２９，３１の駆動回路
を直列にすることにより制御系のフエイルセーフ化を図
つている。すなわち、駆動回路に常に電流が流れている
ので、制御系や電源の不良を生じてバイパス回路が切替
つてもシステムはフエイルソフト側となる。ツエナーダ
イオードＸ１は本システムに使用される中継器の最低電
圧時にマイクロ波スイツチが切替るように抵抗Ｒ１との
組合せで決定する。この構成により、簡単な方法で太陽
電池系を直接監視が可能であり、且、制御系のフエイル
セーフ化となる。直接中継器３の構成は、サーキユレー
タと増幅器とからなり、端子１０に入力された電波はサ
ーキユレータ３３を通り、増幅器３４により増幅されサ
ーキユレータ３５を経て端子１１より出力される。
一方、端子１１に入力された電波はサーキユレータ３５
、増幅器３６、サーキユレータ３３を経て端子１０から
出力される。電源は端子２５から太陽電源を供給され、
受電端子２０からこの電圧を制御回路５に供給する。３
７は太陽電池電源を所定電圧に変換する電源回路で、マ
イクロ波を増幅する増幅器３４，３６とこれら増幅器の
状態の異常を監視する監視器３８に供給される。
、増幅器３６、サーキユレータ３３を経て端子１０から
出力される。電源は端子２５から太陽電源を供給され、
受電端子２０からこの電圧を制御回路５に供給する。３
７は太陽電池電源を所定電圧に変換する電源回路で、マ
イクロ波を増幅する増幅器３４，３６とこれら増幅器の
状態の異常を監視する監視器３８に供給される。
また、監視器３８は正常時アース電位を端子２１に供給
し、このアース電位により制御回路５内のリレー３２を
駆動し、マイクロ波スイツチに電流を供給することにな
る。また、異常時は開放電位を端子２１に供給し、リレ
ー３２を断とし、リレー接点（ｒｌ）開放してマイクロ
波スイツチに電流を流さない。太陽電池回路盤Ｔは、蓄
電池Ｅと逆流防止ダイオードＸ２と過充電防止回路４０
とを用いている。
し、このアース電位により制御回路５内のリレー３２を
駆動し、マイクロ波スイツチに電流を供給することにな
る。また、異常時は開放電位を端子２１に供給し、リレ
ー３２を断とし、リレー接点（ｒｌ）開放してマイクロ
波スイツチに電流を流さない。太陽電池回路盤Ｔは、蓄
電池Ｅと逆流防止ダイオードＸ２と過充電防止回路４０
とを用いている。
本発明を７ＧＨｚ帯において実施した具体例について説
明する。この構成を反射板中継局の規格以上とするため
の中継器利得は次のように計算することができる。ここ
で、フイーダに送・受信各１条の銅楕円フイーダ２０ｍ
を使用するとその損失は約２．５ｄＢ１また回路損失と
してマイクロ波スイツチ・サーキユレータ等の損失を約
２．５ｄＢとする。
明する。この構成を反射板中継局の規格以上とするため
の中継器利得は次のように計算することができる。ここ
で、フイーダに送・受信各１条の銅楕円フイーダ２０ｍ
を使用するとその損失は約２．５ｄＢ１また回路損失と
してマイクロ波スイツチ・サーキユレータ等の損失を約
２．５ｄＢとする。
また、ＧＡＮＴを５ｍφパラボラアンテナ利得（４７．
５ｄＢ）として、それぞれ式（１）に代入すると中継器
利得ＧＲＥＰは約２１ｄＢとなる。
５ｄＢ）として、それぞれ式（１）に代入すると中継器
利得ＧＲＥＰは約２１ｄＢとなる。
すなｍわち、中継器利得を２１ｄＢ以上とすれば８ ×
８ｍ反射板中継よりも品質は向上する。
８ｍ反射板中継よりも品質は向上する。
しかし本システムは反射板代替であるそめ、受信周波数
と送信周波数は等しいので長いエコー歪雑音（一般には
干渉雑音）を生ずることになる。このエコー雑音ｇ／Ｉ
は送信、受信アンテナの給合損失と中継器利得により決
定され次式で示される。この式（２？エコー雑音により
中継器利得の上限が決定される。
と送信周波数は等しいので長いエコー歪雑音（一般には
干渉雑音）を生ずることになる。このエコー雑音ｇ／Ｉ
は送信、受信アンテナの給合損失と中継器利得により決
定され次式で示される。この式（２？エコー雑音により
中継器利得の上限が決定される。
このエコー雑音を７０ｄＢとして上限を求めると中継所
近傍の建物等による反射によりアンテナ結合損失が劣化
する等を考慮して大Ｍｍ略４０ｄＢとなる。
近傍の建物等による反射によりアンテナ結合損失が劣化
する等を考慮して大Ｍｍ略４０ｄＢとなる。
この値は８ ×８反射板方式に比べてシステム利得が１
９ｄＢ改善される。一方、５０ｄのフエージングマージ
ンを考えた場合、中継器が障害又は太陽電池系がダウン
した場合、中継器をバイパスすると、約１０ｄＢのフエ
ージングマージンであるが、マイクロ波通信システムと
しては使用可能である。この状態をフエイルソフト期間
とすることができ、この間に修理すればよく、システム
としての信頼度は向上する。現実のマイクロ波通信シス
テムとして、このような中継システムを導入する場合は
短距離システムが多く、中継利得も２０〜３０ｄＢとな
る場合が多いので、さらに大きなフエージングマージン
をもつフエイルソフト期間を提供することができる。以
上のように、中継器利得とフエージングマージン、アン
テナ結合損失を合理的に選ぶことによりシステム信頼度
向上に極めて有効なフエイルソフト化中継システムの提
供ができる。
９ｄＢ改善される。一方、５０ｄのフエージングマージ
ンを考えた場合、中継器が障害又は太陽電池系がダウン
した場合、中継器をバイパスすると、約１０ｄＢのフエ
ージングマージンであるが、マイクロ波通信システムと
しては使用可能である。この状態をフエイルソフト期間
とすることができ、この間に修理すればよく、システム
としての信頼度は向上する。現実のマイクロ波通信シス
テムとして、このような中継システムを導入する場合は
短距離システムが多く、中継利得も２０〜３０ｄＢとな
る場合が多いので、さらに大きなフエージングマージン
をもつフエイルソフト期間を提供することができる。以
上のように、中継器利得とフエージングマージン、アン
テナ結合損失を合理的に選ぶことによりシステム信頼度
向上に極めて有効なフエイルソフト化中継システムの提
供ができる。
本システムを導入することによりこのマイクロ波通信シ
ステムの信頼度は次式で計算される。
ステムの信頼度は次式で計算される。
ＭＴＴＲ：１駆付け時間＋修理時間（５０Ｈｒｓ）この
システムの信頼度をレーレーフエージング発生確率ＰＲ
＝１×１０−３（平野伝搬にて約２７１ｃ！ｎ）として
求める。
システムの信頼度をレーレーフエージング発生確率ＰＲ
＝１×１０−３（平野伝搬にて約２７１ｃ！ｎ）として
求める。
また、このシステムの効果（ＥＦｓ）は瞬断率の比で表
わされる。
わされる。
すなわち、非フエイルソフトシステムとフエイルソフト
システムとの信頼度比較の結果、フエイルソフトシステ
ムでは瞬率が約７００倍改善されることをわかる。
システムとの信頼度比較の結果、フエイルソフトシステ
ムでは瞬率が約７００倍改善されることをわかる。
第２図はこの結果（ＥＦｓ）とフエージング発生確率と
の関係をＭＦ２＝１０ｄＢ，３ｄＢについて示した図で
ある。
の関係をＭＦ２＝１０ｄＢ，３ｄＢについて示した図で
ある。
このシステムは７ＧＨｚの装置において、１駆付け修理
時間５０時間、フエージングマージンを正常時５０ｄＢ
１異常時１０ｄＢ，３ｄＢとして示している。
時間５０時間、フエージングマージンを正常時５０ｄＢ
１異常時１０ｄＢ，３ｄＢとして示している。
第１図は本発明の実施例のブ頭ノク図、第２図は、第１
図のシステムのフエイルソフト化効果を示す特性図であ
る。 図において、１，４・・・・・・アンテナ、２・・・・
・・バイパス回路、３・・・・・・中継器本体、５・・
・・・・制御回路、６・・・・・・太陽電池電源、Ｔ・
・・・・・太陽電池回路盤、８ 〜 ２５・・・・・・
端子、２６，３０，３３，３５・・・・・・サーキユレ
ータ、２Ｔ，２９，３１・・・・・・マイクロ波スイツ
チ、３２・・・・・・リレー、３４，３６・・・・・・
増幅器、３７・・・・・・電源回路、３８・・・・・・
監視器、４０・・・・・・過充電防止回路である。
図のシステムのフエイルソフト化効果を示す特性図であ
る。 図において、１，４・・・・・・アンテナ、２・・・・
・・バイパス回路、３・・・・・・中継器本体、５・・
・・・・制御回路、６・・・・・・太陽電池電源、Ｔ・
・・・・・太陽電池回路盤、８ 〜 ２５・・・・・・
端子、２６，３０，３３，３５・・・・・・サーキユレ
ータ、２Ｔ，２９，３１・・・・・・マイクロ波スイツ
チ、３２・・・・・・リレー、３４，３６・・・・・・
増幅器、３７・・・・・・電源回路、３８・・・・・・
監視器、４０・・・・・・過充電防止回路である。
Claims (1)
- １ 所定方向に向けられた第１の送受信アンテナと、前
記方向と異る方向に向けられた第２の送受信アンテナと
、これら送受信アンテナから受けたマイクロ波をそれぞ
れ直接増幅する直接中継器と、この直接中継器および電
源の故障を検出する検出手段と、前記第１および第２の
送受信アンテナおよび前記直接中継器との間の接続を切
替える切替手段とを含み、前記切替手段は、前記検出手
段が故障を検出したときに前記第１および第２の送受信
アンテナの間を直接接続し、前記検出手段が故障を検出
しないときに前記第１と第２の送受信アンテナの間に前
記直接中継器を挿入するように接続を切替ることを特徴
とするフェイルソフト型直接中継装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246380A JPS5936456B2 (ja) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | フェイルソフト型直接中継装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246380A JPS5936456B2 (ja) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | フェイルソフト型直接中継装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56119541A JPS56119541A (en) | 1981-09-19 |
| JPS5936456B2 true JPS5936456B2 (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=12083390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2246380A Expired JPS5936456B2 (ja) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | フェイルソフト型直接中継装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5936456B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100412U (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | シャープ株式会社 | 足温器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5849988B2 (ja) * | 2013-05-13 | 2016-02-03 | 横河電機株式会社 | フィールド無線中継装置 |
-
1980
- 1980-02-25 JP JP2246380A patent/JPS5936456B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100412U (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | シャープ株式会社 | 足温器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56119541A (en) | 1981-09-19 |
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