JPS62283723A - 移動通信用無線中継方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （１）発明の属する技術分野 本発明は移動無線通信における無線中継方式に関するも
のである。

（２）従来技術とその問題点 従来、自動車電話等の移動無線通信に於いて基地局から
の電波が届きにくい場所を救済する方法として、第１図
に示すような共通増幅方式による中継器を設置する方式
があった。

しかし、この方式においては、周波数変換を行わないた
め中継器の入力周波数と出力周波数が同一であり、基地
局向はアンテナＡと移動局向はアンテナＢとの間の結合
損失とアンプ利得の和が１以上となるとアンプが発振す
るため中継不能となる欠点があった。従ってアンプ利得
はアンテナ間結合損失より小さくする必要があり、この
ため両アンテナ間の結合損失が少ない場合、あるいは、
基地局と中継局との間の距離または中継局と移動局との
間の距離が離れている場合、必要なアンプ利得を十分に
得ることができないため中継不可能となる場合があった
。

（３）発明の目的 本発明の目的は、中継器の送受信アンテナ間の結合損失
の値によらず中継器のアンプ利得を太きく設定できる中
継方式を提供することにある。

（４）発明の構成 （４−１）発明の特徴と従来の技術との差異本発明は送
受信アンテナ間の結合によりアンプが発振しないように
周波数変換を行って中継するようにし、基地局に対中継
局向けの送受信装置を設置し、基地局で対中継局向けの
変復調信号は符号変換を行って中継することを主な特徴
とする。

（４−２）実施例 第２図は本発明の実施例の対象となる無線ゾーンの構成
例であり、第３図は本発明の実施例の構成例を説明する
図であり、第４図は着信制御チャネルの信号フォーマッ
ト図である。

本発明の無線ゾーン構成例を示す第２図において、１は
無線基地局であり、無線ゾーンＬｏｔを構成している。

また、無線基地局１は無線回線制御局１０２．　自動車
電話交換局１０３を介して一般電話ｙ４１０４と接続さ
れている。

基地局１は常時、着信制御用チャネルの電波ｌＯ５およ
び発信制御用チャネルの電波１０６を送出しており、移
動局８はこのうち着信制御チャネルの電波１０５の待ち
受は時に受信している。

移動局８は着信制御チャネル１０５に符号化されている
信号を解読することにより着信を検出する。

また、移動局８からの発信は発信制御チャネル１０６を
介して行われるが、発信制御チャネル１０６の周波数情
報は着信制御チャネル１０５に符号化されており、移動
局８はこの情報を解読することにより使用すべき発信制
御チャネルを知ることができる。

以上の着信および発信制御によって通話チャネル１０７
が設定され、通話が開始される。また、基地局から電波
の届きにくい地域１０８が無線ゾーン１０１内にあり、
本発明による無線中継装置６を設置している。

次に本発明の第１の実施例の装置構成例を第３図を用い
て説明する。

基地局１には通常の対移動局用送信機２−１〜２−４及
び受信ａ３−１〜３−４とは別に対中継局用送信機４−
１〜４−４及び対中継局用受信機５−１〜５−４を設置
する。ここで、送信機４−１〜４−４と送信機２−１〜
２−４の送信周波数および受信機５−１〜５−４と受信
機３−１〜３−４の受信周波数はそれぞれ異なるように
設定する。次に基地局の送信機４−１〜４−４から送信
された下りチャネルの電波は中継局６の下りチャネル用
中継増幅器７−１〜７−４で基地局の送信機２−１〜２
−４の送信周波数に周波数変換中継され、移動局８に向
けて送信される。また、移動局８が送信した上りチャネ
ルの電波は中継局の上りチャネル用中継増幅器９−１〜
９−４で基地局の受信機５−１〜５−４の周波数に周波
数変換され、基地局１に向けて送信される。

また、基地局の対中継局用送信機４−１〜４−４には、
送信機２−１〜２−４に加えている信号を入力している
。さらに、基地局の対中継局用受信機５−１〜５−４の
出力と受信機３−１〜３−４の復調出力とのレベルを比
較してレベルの高い方を、あるいは復調信号の内容によ
り切り替え回路１２−１〜１２〜４で選択して上位局（
自動車電話方式の場合は回線制御局）に送出している。

また、基地局の送受信機の制御は上位局の指令によって
制御部１３が行っている。

次にこの動作例を説明する。

基地局ｌは着信制御チャネルの対移動局用送信ａ　２−
１に加わる変調信号を対中継局用の着信制御チャネルの
送信機４−１に入力し、中継局６に向けて着信制御チャ
ネルの電波を送出する。中継局６ではこの電波を着信制
御チャネル用の中継増幅器７−１で周波数変換して中継
する。ここで、中継局６の送信周波数は基地局１の着信
制御チャネルの送信機２−１　と同一にすることにより
、移動局８は中継局６で中継された着信制御チャネルの
電波を受信可能となる。

同様に発信制御チャネルについて説明する。

基地局１は発信制御チャネルの対移動局用送信機２−２
に加わる変調信号を対中継局用の発信制御チャネルの送
信機４−２に入力し、中継局６に向けて発信制御チャネ
ルの電波を送出する。中継局６ではこの電波を発信制御
チャネル用の中継増幅器７−２で周波数変換して中継す
る。ここで、中継局６の送信周波数は基地局１の発信制
御チャネルの送信機２−２と同一にすることにより、移
動局８は中継局６で中継された発信制御チャネルの電波
を受信可能となる。

また、通話チャネルの場合を説明する。

まず、第１の通話チャネルについては、基地局１は通話
チャネルの対移動局用送信機２−３に加わる変調信号を
対中継局用の通話チャネルの送信機４−３に入力し、中
継局６に向けて通話チャネルの電波を送出する。中継局
６ではこの電波を通話チャネル用の中継増幅器７−２で
周波数変換して中継する。ここで中継局６の送信周波数
は基地局１の第１の通話チャネルの送信機２−３と同一
にすることにより、移動局８は中継局６で中継された第
１の通話チャネルの電波を受信可能となる。

また、第２の通話チャネルについては第１の通話チャネ
ルの場合と同様なので説明は省略する。

一方、移動局８が送信した上り着信制御チャネルの電波
は中継局８の上り着信制御チャネル用の中継増幅器９−
１で周波数変換して中継される。

このとき、送信周波数は基地局１の対中継局用の上り着
信制御チャネルの受信機５−１の受信周波数に設定する
ことにより、基地局ｌの受信機５−１で受信される。こ
の受信機５−１の復調出力と従来の着信制御チャネル用
の受信機３−１の出力を切り替え回路１２−１で選択し
て上位局に送出している。この切り替えは受信機３−１
と受信機５−１の受信電界情報、あるいは復調信号の内
容等によって制御部１３が指令する。

同様に発信制御チャネルについて説明する。

移動局８が送信した上り発信制御チャネルの電波は中継
局６の上り発信制御チャネル用の中継増幅器９−２で周
波数変換して中継される。このとき、送信周波数は基地
局１の対中継局用の上り発信制御チャネルの受信ａ５−
２の受信周波数に設定することにより、基地局１の受信
ｉ　５−２で受信される。この受信機５−２の復調出力
と着信制御チャネル用の対移動局用受信機３−２の出力
を切り替え回路１２−２で選択して上位局に送出してい
る。この切り替えは受信機３−２と受信機５−２の受信
電界情報、あるいは復調信号の内容等によって制御部１
３が指令する。

また、通話チャネルの場合を説明する。まず、第１の通
話チャネルについては、移動局８が送信した上り通話チ
ャネルの電波は中継局６の上り第１の通話チャネル用の
中継増幅器９−３で周波数変換して中継される。このと
き、送信周波数は基地局ｌの対中継局用の上り第１の通
話チャネルの受信機５−３の受信周波数に設定すること
により、同受信機５−３で受信される。この受信ａ５−
３の復調出力と第１の通話チャネル用の対移動局用受信
機３−３の出力を切り替え回路１２−３で選択して上位
局に送出している。この切り替えは受イ９機３−３と受
信ａ５−３の受信電界情報、あるいは復調信号の内容等
によって制御部１３が指令する。

また、第２の通話チャネルについては第１の通話チャネ
ルの場合と同様なので説明は省略する。

次に、第２の実施例を説明する。

本実施例は、中継局６が移動局８に対して送受信する周
波数を基地局１の対移動局用送受信機が送受信する周波
数とは異なるようにしたことである。

第５図は本発明の第２の実施例の基地局装置の構成例で
あり、中継局と移動局は第１の実施例と同一であるので
省略する。

本実施例の装置構成例が第１の実施例と異なる点は、下
り回線では対中継局用の送信機４−１〜４−４の入力に
符号変換器１０−１〜１０−４で符号変換したものを加
えていることであり、上り回線では対中継局用の受信機
の出力を符号変換器１）−１〜１）−４で符号変換した
ものを切り替え回路１２−１〜１２−４に加えているこ
とである。

本実施例においても第１の実施例と同様に、通常の移動
局が無線ゾーン１０８内でも発着信できるようにするた
めには、まず、無線ゾーン１０Ｂ内でも移動局８が着信
制御チャネルを受信できるようにする必要があり、この
ためには、中継局６が再送信する着信制御チャネルの周
波数を移動局８に記憶されている周波数の一つにすれば
よい。

ここで、着信制御チャネルには発信制御チャネルの周波
数情報が符号化してあり、着信制御チャネルと同様に発
信制御チャネルも中継局６が再送信する周波数を基地局
１が送信する対移動局用の周波数と異なるようにすると
、無線ゾーン１０８内の移動局８が受信した着信制御チ
ャネルから解読する発信制御チャネルの周波数と中継局
６が送受信する発信制御チャネルの周波数が異なること
になり、移動局８は発信不能となる。従って、両者が一
致するように、基地局１の符号変換器１０−１で基地局
ｌが対中継局向けの下り着信制御チャネルに符号化され
ている発信制御チャネルの周波数コードを次のように変
換する。

第４図は上記の下り着信制御チャネルの信号フォーマッ
トの一例を示すものであり、（ａｌは符号変換する前の
符号構成であり、２０１はスタート信号、２０２．２０
３は発信制御チャネルの周波数コード、２０４はその他
の情報を示している。また、伽）は符号変換後の符号構
成であり、発信制御チャネルの周波数コードのみを２０
２’、２０３°　と変換している。

すなわち、２０２゛および２０３″には中継局６が送受
信する発信制御チャネルの周波数が符号化しであるため
、移動局８は中継局６が無線ゾーン１０８内で送受信さ
れる発信制御チャネルの周波数が基地局ｌが無線ゾーン
１０１内で送受信する対移動局用の発信制御チャネルの
周波数と異なっても、基地局１と無線ゾーン１０８内の
移動局８は発信制御チャネルを介して通信可能となる。

さらに、通話チャネルの場合について説明する。

移動局８は通話の開始時に、着信時は着信制御チャネル
で、発信時は発信制御チャネルで通話チャネルの周波数
が指定される。従うで、中継局６が送受信する通話チャ
ネルの周波数が基地局ｌが送受信する対移動局用の周波
数と異なる場合は移動局８が待ち受ける通話チャネルの
周波数と基地局が指定する周波数が異なり、このままで
は両者間での通話は不可能である。

従って、中ｍ装置で通話チャネルの変換された分に応じ
て前記の通話開始前に指定される通話チャネル周波数コ
ードを変換する。すなわち、符号変換器１０−１で着信
制御チャネルの符号を、符号変換器１０−２で発信制御
チャネルの符号を変換する。この変換により基地局１と
移動局８は正常に通話可能となる。

以上のようにして、中継局６が送受信する周波数（着信
制御チャネル８発信制御チャネルあるいは、通話チャネ
ルでも）が基地局１が送受信する対移動局用の周波数と
異なっていても、無線ゾーン１０８内の移動局８は基地
局１と通信可能となる。

次に、第１および第２の実施例において、無線ゾーン１
０８内の通話中の移動局８に対して基地局１から同ゾー
ン内の別の通話チャネルへの切り替え指令がでた場合を
説明する。

第１の実施例の場合、通話チャネルによって切り替え先
の通話チャネルが指定されるが、前記した第１の実施例
においては基地局１から指定される周波数関係が無線ゾ
ーン１０８内においても矛盾がないため移動局８は新し
い通話チャネルに切り替え可能となる。

また、第２の実施例の場合には、通話チャネル用の符号
変換器１Ｏ−３あるいは１０−４で下り通話チャネルを
伝送される切り替え先の通話チャネル情報を移動局８に
とって矛盾しないように符号変換することにより、移動
局８は新しい通話チャネルに切り替え可能となる。

以上の第１および第２の実施例では、基地局１の通話チ
ャネル数と中継局６の通話チャネル数が同一であるため
、中継局６の通話チャネルの割り当てに関しては基地局
ｌの通話チャネルと１対１に割り当てればよい。すなわ
ち、中継局６は基地局１から送信されている通話チャネ
ルの電波が受信されれば無条件に中継すればよいが、無
線ゾーン１０８内で扱うトラフィック数が少ない場合に
は、中継局６の通話チャネル数は基地局１の通話チャネ
ル数より少なくてすむ。このためには、基地局ｌが使用
する通話チャネルを中継局６が通話開始前に知る必要が
あり、この方法を以下に示す。

まず、移動局８への着信の場合には、基地局ｌからの着
信信号に対して移動局８から上り着信制御チャネルによ
って応答信号があるが、この信号が無線ゾーン１０８か
ら送信され中継局６で受信できたなら中継局６の制御部
１４はその移動局８の番号を記憶しておき、その後、下
り着信制御チャネルを介して基地局１から当該移動局８
にチャネル指定信号が送出されたなら中継局６の空いて
いる通話チャネルを割り当てる。また、同様に移動局８
からの発信の場合には、まず移動局８から上り発信制御
チャネルによって信号が送出されるが、中継局６の制御
部１４は無線ゾーン１０８内の移動局８が送出した発信
制御チャネルの電波を受信したならば、その移動局８の
番号を記憶しておき、その後、下り発信制御チャネルを
介して基地局ｌから当該移動局８にチャネル指定信号が
送出されたなら、中継局６の空いている通話チャネルを
割り当てる。以上の通話チャネルの割り当ては中継局６
の制御部■４が行うが、通話チャネル用の中継増幅器に
シンセサイザ一方式の装置を用いれば帯域内の任意のチ
ャネルに割り当てることができる。

また、制御チャネル用の中継増幅器にも通話チャネル用
と同じくシンセサイザ一方式の装置を用いれば基地局１
の当該するチャネルの周波数が変更された場合にも容易
に対応できる。

以上の第１および第２の実施差は基地局ｌが送受信する
発信制御チャネルが１チヤネルの場合であるが、以下に
２チャネル以上の場合を説明する。

自動車電話方式においては、下り着信制御チャネルに第
４図（ａｌに示すように発信制御チャネルの周波数情報
を２０２と２０３に２チャネル分符号化している。この
符号化は基地局ｌの発信制御チャネルの周波数が２チヤ
ネルある場合は２０２と２０３にそれぞれの周波数を符
号化する。いま、中継局６が中継する無線ゾーン１０８
内において移動局数が少なく中継局６ではそのトラフィ
ック量から発信制御チャネル数が１チヤネルですむ場合
があり、以下にこの方法を説明する。

中継局６では基地局１が送受信する発信制御チャネルの
内の一つを中、継する。この時、符号変換器１０−１は
第４図ｆｂｌに示すように、中継局６が移動局８に対し
て送受信する発信制御チャネルの周波数情報を２０２゛
と２０３”に符号化する。

以上のように符号変換することにより中継局６で中継す
る発信制御チャネル用の中継増幅器を一つにしても、無
線ゾーン１０Ｂ内の移動局８は基地局ｌが送受信する発
信制御チャネルは１チヤネルしかないと認識するため、
移動局８と基地局１は中継局６を介して通信可能となる
。

第２の実施例において符号変換は下り回線のみについて
説明したが、自動車電話方式では基地局１からの指令、
すなわち、下り回線のみに周波数情報が符号化されるた
めであり、他の通信方式において上り回線で周波数情報
を送る場合には、上り回線でも下り回線と同様に周波数
情報の符号変換を符号変換器１）−１〜１）−４が行う
。

また、第１および第２の発明において、基地局１の対中
継局用の送受信機の周波数は混信を避けるため基地局の
対移動局用送受信機の周波数、および当該基地局周辺の
基地局で使用しない周波数になるように設定する。

さらに、通話チャネルの符号変換器１０−３．１０−４
および１）−３．１）−４は音声信号に対しては変換は
行わない。

なお、本発明では制御チャネルとして発信用と着信用を
有している自動車電話方式について説明したが、発信用
と着信用を分けずに一つの制御チャネルで発着信の制御
を行うＭＣＡおよびパーソナル無線のような移動通信方
式、あるいは特定の制御チャネルを持たず、通話チャネ
ルで発着信の制御を行う内航船舶電話等の移動通信方式
に適用できる。

（５）発明の詳細 な説明したように、本発明は中＃１装置で周波数変換し
て再放射するため、中継装置の送受信アンテナ間の結合
用失よりアンプ利得を高く設定でき、従来の周波数を変
換しない中継装置では利得を上げることができずに中継
不可能となっていた不惑地域に本発明の中継装置を適用
できる利点を有する。

さらに本発明は次の利点を有する。

■移動局装置および基地局の上位局（無線回線制御局）
では設備を変更する必要がない。

■第１の実施例においては、移動局が待ち受は時に基地
局ゾーンから中継局で中継された無線ゾーンに、また逆
方向に移動した場合には着信制御チャネルの周波数が変
わらないため、移動局が着信制御チャネルを補足出来な
くなる時間は無視するこ・とができる。

■第１の実施例においては通話チャネルの周波数が変わ
らないため、移動局が通話中に基地局ゾーンから不感地
対策されたゾーンに、また逆方向に移動した場合に通話
を継続することができる。

■従来の基地局と本発明による基地局を同一局舎に設置
することにより、既設の基地局のアンテナおよびアンテ
ナ共用’ＡＷを共用することができる。

■基地局が送受信できる発信制御チャネルが複数ある場
合でも、基地局の符号変換器で着信制御チャネルに符号
化されている発信制御チャネルのチャネルコードを一つ
にすることによって中継装置で中継する発信制御チャネ
ルを制限でき、中継局の構成を部品化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置構成例を示すブロック図、第２図は
本発明を適用する無線ゾーン構成側図、第３図は本発明
の第１の実施例を示すブロック図、第４図は本発明に用
いる着信制御チャネルの信号フォーマット例、第５図は
本発明の第２の実施例における基地局構成を示すブロッ
ク図である。 Ａ・・・基地局向はアンテナ、　Ｂ・・・移動局向はア
ンテナ、　　１・・・基地局、　　２−１〜２−４・・
・基地局送信機、　　３−１〜３−４・・・基地局受信
機、４−１〜４−４・・・対中継局用送信機、５−１〜
５−４・・・対中継局用受信機、６・・・中継局、　　
７−１〜７−４・・・下り中継増幅器、８・・・移動局
、　　９−１〜９−４・・・上り中継増幅器、１０−１
〜１０−４・・・下り符号変換器、１）−１〜１）−４
・・・上り符号変換器、１２−１〜１２−４・・・切り
替え回路、　１３・・・基地局制御部、　１４・・・中
継局制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）必要な個数のチャネル用の対移動局送信機及び対
   移動局受信機が設けられた基地局が移動局との間で通信
   を行う際に該基地局と該移動局との間の電波伝播損失を
   補償するために必要な弱電界ゾーンに対して中継局を設
   置する移動通信用無線中継方式において、前記基地局に
   は前記対移動局送信機と前記対移動局受信機の各送受信
   電波の周波数とは異なる周波数の前記中継局との間の中
   継専用の各送受信電波を送受信する対中継局送信機と対
   中継局受信機をさらに備えるとともに、該対中継局送信
   機には前記対移動局送信機への入力信号が印加されまた
   該対中継局受信機の復調出力と前記対移動局受信機の復
   調出力は切り替え手段を介して上位局に送出されるよう
   に構成され、さらに、前記中継局は前記対中継局送信機
   から送出される電波の周波数を前記移動局の受信チャネ
   ルの電波の周波数に変換しまた該移動局の送信チャネル
   の電波の周波数を前記対中継局受信機の受信周波数に変
   換するように構成されたことを特徴とする移動通信用無
   線中継方式。
2. （２）前記対中継局送信機には前記中継局の中継電波周
   波数を指定する符号を変換する第１の符号変換器を含み
   、前記対中継局受信機には前記中継器から変換されて伝
   送された周波数指定用の符号を変換する第２の符号変換
   器を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   移動通信用無線中継方式。