JP3190863B2 - 無線装置の回線切替方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は室内に配置された室
内ユニットと屋外に配置された屋外ユニットとが、内部
２重化された各システムの間で、信号を送受信すると共
に，現用・予備の切り替えを相互に行い得る無線装置の
回線切替方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の無線装置の回線切替方式
について、図３に示した従来技術による無線装置の回線
切替方式の構成図を参照して説明する。

【０００３】一般の無線装置においては、メンテナンス
の作業効率を上げるため、作業ができるだけ屋内で行え
るように通信相手である別の無線装置とのインターフェ
ースとなるアンテナ（図示せず）及び送受信ヘッドを屋
外ユニット（ＯＤＵともいう）に配置し、その他の変復
調部，ディジタル信号処理部等の多くの回路を室内ユニ
ット（ＩＤＵともいう）に配置し、両ユニット間を同軸
ケーブルで接続する構成が多く用いられている。図３の
無線装置も基本的にこの構成をとっている。

【０００４】この無線装置において、室内ユニット１０
１Ａは第１室内システム２０１Ａおよび第２室内システ
ム２０２Ａの２重化システムをとり、屋外ユニット１０
２Ａも第１屋外システム３０１Ａおよび第２屋外システ
ム３０２Ａの２重化システムをとる。２重化された室内
ユニット１０１Ａと屋外ユニット１０２Ａとは、両ユニ
ット間を伝送させる高周波数信号の各各が現用・予備各
々のユニット同士で送受できるように、第１室内システ
ム２０１Ａと第１屋外システム３０１Ａとは同軸ケーブ
ル４０１で接続され，第２室内システム２０２Ａと第２
屋外システム３０２Ａとも同軸ケーブル４０２で接続さ
れている。第１および第２室内システム２０１Ａおよび
２０２Ａは同じ回路構成であり、第１および第２屋外シ
ステム３０１Ａおよび３０２Ａも同じ回路構成をとる。
この無線装置の障害発生等に対して現用・予備を切替え
る回線切替信号Ｓ_swの発生回路は、基本的に上記室内シ
ステムおよび上記屋外システムを除く上記室内ユニット
および上記屋外システムの共通部分にある。

【０００５】まず、第１室内システム２０１Ａについて
現用の場合で説明すると、このシステム２０１Ａは、主
送信機１が通常はデータ信号である第１主信号をキャリ
ア周波数ｆ１で生じる。また、主受信機２は上記第１主
信号と同様信号フォーマットの第２主信号をキャリア周
波数ｆ２で受ける。これら主信号は、４相ＰＳＫ変調さ
れていることが多いが、変調方式を限定するものではな
い。

【０００６】制御信号送信機（ＣＴＸ）３Ａは屋外ユニ
ット１０２Ａ，主として第１屋外システム３０１Ａの制
御信号Ｓ_tcをキャリア周波数ｆ３で生じる。この制御信
号送信機３Ａは現用の屋外システム３０１Ａを屋外シス
テム３０２Ａに切替る回線切替信号Ｓ_swも制御信号Ｓ_tc
に重畳している。この信号重畳（多重化）はパラレル・
シリアル変換器（Ｐ／Ｓ）３１を用いて行われる。重畳
信号の変調方式は任意である。制御信号Ｓ_tcはＯＤＵ１
０２Ａ制御用の多くのデータをシリアルデータ形式で送
信する。従って、回線切替信号Ｓ_swは多数の制御信号Ｓ
_tcビットの間の特定のビット位置にフラグを立てること
で挿入されることになる。一般に、回線切替信号Ｓ_swを
送るためのポーリング周期は数ｍＳのオーダーであり、
通信データの転送速度が遅いと，回線切替信号Ｓ_sw全部
の転送には数十ｍＳ必要になることもある。このため、
屋外システム３０１Ａと３０２Ａ間の回線切替え時間は
一般に数十ｍＳを要する。

【０００７】また、この無線装置は、メンテナンス時に
室内ユニット１０１Ａ側と屋外ユニット１０２Ａ側との
間で電話連絡するのが便利であり、このため音声信号回
線を設けている。電話機等の所定の機器からの送信音声
信号Ｓ_vtは変調器４２に入力され、変調器４２はキャリ
ア発振器８からのキャリア周波数ｆ４のキャリアＳ_cwを
送信音声信号Ｓ_vtでＡＭ変調する。なお、上記所定の機
器と変調器４２との間には通常増幅器がバッファとして
用いられている。さらに、電力送信部（ＴＰＳ）５は第
１屋外システム３０１Ａの電源および屋外ユニット１０
２Ａの共通部分の電源を直流電力で供給する。

【０００８】上記第１主信号，上記第２主信号，上記制
御信号と回線切替信号との重畳信号，上記音声信号およ
びＴＰＳ５からの直流は周波数多重された信号であり、
分合波器６ａにより分合波されて同軸ケーブル４０１を
通じて第１屋外システム３０１Ａに信号接続される。上
記キャリア周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３およびｆ４は互いに
異なる約８００ＭＨｚを一例とする周波数であり、また
直流はキャリア周波数０と解される。分合波器６ａは、
周知の手法で設計することができ、主送信機１，主受信
機２，制御信号送信機３Ａ，変調器４２にはそれぞれ周
波数ｆ１，ｆ２，ｆ３およびｆ４の帯域通過ろ波器６
１，６２，６３および６４が接続され，電力送信部５に
は周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３およびｆ４を通過させず，直
流を通過させる低域通過ろ波器６５が接続される。

【０００９】なお、第１室内ユニット１０１Ａは回線切
替信号Ｓ_swをインバータ１７を介して第２室内システム
２０２ＡのＰ／Ｓ３１に供給している。従って、回線切
替信号Ｓ_swが第１屋外システム３０１Ａを予備にする信
号であれば、第２屋外システム３０２Ａは現用に切替ら
れることになる。逆に、回線切替信号Ｓ_swが第１屋外シ
ステム３０１Ａを現用にする信号であれば、第２屋外シ
ステム３０２Ａは予備になる。

【００１０】次に、第１屋外システム３０１Ａについて
現用の場合で説明すると、このシステム３０１Ａは、主
送信機１からの第１主信号を例えば１８ＧＨｚ帯の送信
高周波数信号Ｓ_tに変換してアンテナから別の無線装置
に送信する。また、受信ヘッド１０は同じ無線装置から
上記第１主信号と同様信号フォーマットおよび近接周波
数の受信高周波数信号Ｓ_rをアンテナから受ける。な
お、送信ヘッド９には周波数変換後に電力増幅器を接続
することがあり、受信ヘッド１０にはアンテナの後に低
雑音増幅器を接続することがある。上記アンテナが１つ
だけの場合にはアンテナ共用器で送受分離する。上記ア
ンテナが別々であれば、アンテナ共用器で送受分離する
必要はない。

【００１１】制御信号受信機（ＣＲＸ）１１Ａは制御信
号Ｓ_rcと回線切替信号Ｓ_swとの重畳信号とをシリアル・
パラレル変換器（Ｓ／Ｐ）３２で分離する。分離された
シリアル形式の制御信号Ｓ_rc（制御信号Ｓ_tcを再生した
信号である）はＯＤＵ１０２Ａの制御用に使われる。一
方、分離された回線切替信号Ｓ_tsw はＯＤＵ１０２の共
通部に属する屋外システム切替器１８に送られる。する
と、論理回路の集合である屋外システム切替器１８は、
第２屋外システム３０２Ａを現用側に切替え、第１屋外
システム３０１Ａは所定の回路を使って予備側に切替
る。

【００１２】また、ＡＭ変調された音声信号（Ｓ_vt）は
復調器１２Ａに供給される。復調器１２Ａは、このＡＭ
変調された音声信号（Ｓ_vt）をＡＭ復調し、復調された
受信音声信号Ｓ_vrはコンデンサ１３を介して電話機等の
所定の機器に出力される。なお、コンデンサ１３と上記
所定の機器との間には通常増幅器がバッファとして使わ
れている。さらに、電力受信部（ＲＰＳ）１５は第１屋
外システム３０１Ａの電源および屋外ユニット１０２Ａ
の共通部分の電源として直流電力を供給する。なお、分
合波器６ｂは、分合波器６ａと同じ構成であり、第１屋
外システム３０１Ａに入出力する諸信号を対応する回路
に入出力する。

【００１３】なお、第２室内システム２０２Ａおよび第
２屋外システム３０２Ａは、それぞれ第１室内システム
２０１Ａおよび第１屋外システム３０１Ａと同じ機能・
作用を有するが、上記第１システムが現用のときには予
備，上記第１システムが予備のときは現用となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術によ
る無線装置の切替方式では、室内システムから発生させ
る回線切替信号を制御信号の間に挿入しているため，ポ
ーリング周期が数十ｍＳ程度と長く、屋外システムの現
用・予備の切替において理想とされる数μＳオーダーの
回線切替ができないという問題があった。

【００１５】また、上記制御信号と上記回線切替信号と
の多重化および分離のために、パラレル・シリアル変換
器およびシリアル・パラレル変換器が必要であり、回路
構成が複雑かつコストが高いという欠点があった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による無線装置の
回線切替方式は、２重化されたシステムを有する室内ユ
ニットと屋外ユニットとの間で同軸ケーブルにより信号
の送受信が行われるとともに、それぞれのユニットの各
システムと前記同軸ケーブルとが現用、予備に切り替え
られる無線装置の回線切替方式において、前記屋外ユニ
ットの各システムが、前記室内ユニットの各システムが
現用または予備に切り替わる際に、前記室内ユニットと
前記屋外ユニットとの間で送受信される音声信号に重畳
された回線切替信号により、前記室内ユニットの各シス
テムに対応して現用または予備に切り替えられる構成を
とることができる。

【００１７】前記無線装置の回線切替方式は、前記室内
ユニットの２重化された各システムが、キャリア周波数
ｆ１の第１主信号を生じる主送信機と、キャリア周波数
ｆ２の前記第１主信号と同様信号フォーマットの第２主
信号を受ける主受信機と、キャリア周波数ｆ３で前記屋
外ユニットの制御信号を生じる制御信号送信機と、現用
となる時には前記回線切替信号に基づいてキャリア周波
数ｆ４を音声信号で変調したＡＭ変調信号を生じる音声
信号送信機と、前記屋外ユニットの電源用の直流電力を
生じる電力送信部とを少くとも含み、前記キャリア周波
数ｆ１，ｆ２，ｆ３およびｆ４は互いに異なる周波数で
あり、前記屋外ユニットの２重化された各システムが、
前記第２主信号から送信高周波数信号を生じる送信ヘッ
ドと、受信高周波数信号から前記第１主信号を生じる受
信ヘッドと、前記屋外ユニットの制御信号を受ける制御
信号受信機と、現用となる時には前記ＡＭ変調信号を復
調したときに前記音声信号とともに、キャリア周波数ｆ
４の検波により予め設定されたしきい値以上の直流レベ
ルを生じる音声信号復調器と、前記屋外ユニットの電源
用の直流電力を受ける電力受信部とを少くとも含む構成
をとることができる。

【００１８】前記無線装置の回線切替方式の一つは、前
記音声信号送信機が、予備となる時には前記回線切替信
号に基づいてキャリア周波数ｆ４を音声信号で変調した
ＡＭ変調信号の生成を停止する構成をとることができ
る。

【００１９】該無線装置の回線切替方式は、前記音声信
号復調器が、予備となる時には前記ＡＭ変調信号が供給
されないため、予め設定されたしきい値以下の直流レベ
ルを生じる構成をとることができる。

【００２０】

【００２１】この無線装置の回線切替方式においては、
上記室内ユニットで発生させた前記屋外ユニットの回線
切替信号を音声信号に重畳して前記屋外ユニットに送っ
ている。従って、この回線切替方式は、既存の上記音声
信号送信機と上記音声信号の変調器のキャリアを発生す
るキャリア発振器との間にＡＮＤゲートを設けることに
よって、上記音声信号のＡＭ変調信号の送出および停止
から、上記回線切替信号の送出および検出を行うことが
できる。この回線切替信号の送出・検出は数μＳ程度で
実行でき、理想とする回線切替速度を得ることができ
る。また、パラレル・シリアル変換器およびシリアル・
パラレル変換器の代りにＡＮＤゲートを必要とするだけ
なので、回線切替方式の回路構成が簡単かつ経済化でき
るという特徴がある。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明による無線装置の回線切替
方式の実施の形態の一つを示す構成図である。また、図
２は図１の実施の形態を説明するための波形図であり、
（ａ）は音声信号Ｓ_vtの波形，（ｂ）は変調器４２が出
力する変調信号Ｓ_mの波形，（ｃ）は復調器１２が生じ
る復調信号Ｓ_vrの波形である。

【００２３】図１の無線装置は、上述した図３の無線装
置に類似した構成であり、同じ機能・動作を示す回路は
同じ符号で示し，また本実施の形態を説明する場合に図
３から変更のない構成要素の説明は省略する。なお、図
１で符号の添字Ａを省いた構成要素は、図３の同符号の
構成要素といくらか異なることを示している。

【００２４】まず、第１室内システム２０１について説
明すると、屋外ユニット１０２の回線切替信号Ｓ_SWを音
声信号に重畳して，つまり音声信号送信機４から第１屋
外システム３０１に送ることを特徴としている。従っ
て、制御信号送信機３は制御信号Ｓ_C のみを第１屋外シ
ステム３０１の制御信号受信機１１に送り、制御信号受
信機１１はこの制御信号Ｓ_C を再生して第１屋外システ
ム３０１の各種制御に使う。つまり、制御信号送信機３
にはパラレル・シリアル変換器が，制御信号受信機１１
にはシリアル・パラレル変換器がそれぞれ不要であり、
回路構成が簡単になると共に経済化が達成される。

【００２５】音声信号送信機（ＶＴＸ）４において、送
信音声信号Ｓ_vt（図２（ａ）参照）は増幅器４１を介し
て変調器４２に入力される。キャリア発振器８は周波数
ｆ４のキャリアＳ_cwを生じ、このキャリアＳ_cwはＡＮＤ
ゲート７を介して変調器４２に供給される。回線切替信
号Ｓ_swをＯＮレベルとする場合、この例では第１室内シ
ステム２０１および第１屋外システム３０１を現用とす
る。回線切替信号Ｓ_swがＯＮレベルであると、変調器４
２がキャリアＳ_cwを送信音声信号Ｓ_vtでＡＭ変調して変
調信号Ｓ_mを生じる（図２（ｂ１）参照）。一方、第１
室内システム２０１および第１屋外システム３０１を予
備とする，回線切替信号Ｓ_swがＯＦＦレベルのときは、
ＡＮＤゲート７が変調器４２へのキャリアＳ_cwの供給を
阻止するので、変調信号Ｓ_mの送出が停止される（図２
（ｂ２）参照）。なお後述するが、変調信号Ｓ_mの変調
度は浅く設定しておくのがよい。

【００２６】また、回線切替信号Ｓ_swをＯＦＦレベルか
らＯＮレベルに変える，つまり第１室内システム２０１
および第１屋外システム３０１を現用に切替える場合に
は、回線切替信号Ｓ_swがＡＮＤゲート７をＯＦＦからＯ
Ｎにし，変調信号Ｓ_mの送出を停止した状態から変調信
号Ｓ_mが生じる状態に変化させる。

【００２７】さらに、第１屋外システム３０１が現用の
場合について説明すると、入力された変調信号Ｓ_mは帯
域通過ろ波器６４を介して復調器１２に供給される。復
調器１２は、変調信号Ｓ_mを検波ダイオード４３で検波
し（半波整流し：つまりＡＭ復調し）、また、高周波数
成分をコンデンサ４４で除去して検波出力を抵抗器４５
に生じる（図２（ｃ１）参照）。この検波出力中の音声
周波数成分はコンデンサ１３および増幅器１４を介して
音声信号Ｓ_vrとして電話機等の所定の機器に出力され
る。

【００２８】ここで、抵抗器４５に生じた検波出力は、
変調信号Ｓ_mが音声信号Ｓ_vtで浅くＡＭ変調されている
のでキャリアＳ_cw成分が多く、相当量の直流成分を含ん
でいる。この直流成分のレベルはコンパレータ１６によ
って判定基準（しきい値）Ｒｅｆと比較される。上記検
波出力の直流レベルが判定基準Ｒｅｆより大きい場合
（図２（ｃ１）参照）には、コンパレータ１６は第１屋
外システム３０１が現用であるとする信号をＯＤＵ１０
２の共通部に属する屋外システム切替器１８に送ってい
る。そして、論理回路で構成された屋外システム切替器
１８は、第１屋外システム３０１をそのまま現用側と
し、第２屋外システム３０２は予備側のままとする。

【００２９】一方、第１室内システム２０１において、
回線切替信号Ｓ_swが最初からＯＦＦレベル，またはＯＮ
レベルからＯＦＦレベルに変化した場合には、変調信号
Ｓ_mを生じないので、復調器１２には変調信号Ｓ_mが供給
されず、上記検波出力は０直流レベルに留まる（図２
（ｃ２）参照）。この場合は、コンパレータ１６が、上
記検波出力の直流レベルが判定基準Ｒｅｆより小さいと
判断して（図２（ｃ２）参照）、第２屋外システム３０
２を現用であるとする屋外システム切替信号Ｓ_tsw をＯ
ＤＵ１０２の共通部に属する屋外システム切替器１８に
送っている。そして、屋外システム切替器１８は、第１
屋外システム３０１を予備側，第２屋外システム３０２
は現用側のまま又は現用側に切替える。

【００３０】上述のとおり、回線切替信号Ｓ_SWを音声信
号に重畳することにより、この無線装置は、回線切替信
号Ｓ_SWをポーリング周期を待つことなく瞬時に屋外シス
テム切替器１８に伝送することができ、数μＳオーダー
の回線切替を達成させることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、２重化さ
れたシステムを有する室内ユニットと屋外ユニットとの
間で同軸ケーブルにより信号の送受信が行われるととも
に、それぞれのユニットの各システムと同軸ケーブルと
が現用、予備に切り替えられる無線装置の回線切替方式
において、屋外ユニットの２重化された各システムを現
用または予備に切り替える回線切替信号を対応する室内
ユニットのいずれかのシステムから音声信号に重畳して
送るので、この回線切替信号の送出・検出は数μＳ程度
で実行でき、理想とする回線切替速度を得ることができ
るという効果がある。

【００３２】また、本発明は、制御信号に回線切替信号
を多重化する従来技術による回線切替方式のごときパラ
レル・シリアル変換器およびシリアル・パラレル変換器
が不要となり，且つ音声信号用の既存の回路を活用でき
るので、回線切替方式の回路構成が簡単かつ経済化でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線装置の回線切替方式の実施の
形態の一つを示す構成図である。

【図２】図１の実施の形態を説明するための波形図であ
る。

【図３】従来技術による無線装置の回線切替方式の構成
図である。

【符号の説明】

１０１ 室内ユニット（ＩＤＵ） １０２ 屋外ユニット（ＯＤＵ） ２０１ 第１室内システム ２０２ 第２室内システム ３０１ 第１屋外システム ３０２ 第２屋外システム １ 主送信機 ２ 主受信機 ３ 制御信号送信機（ＣＴＸ） ４ 音声信号送信機（ＶＴＸ） ４１ 増幅器 ４２ 変調器 ５ 電力送信部（ＴＰＳ） ６ａ，６ｂ 分合波器 ６１〜６４ 帯域通過ろ波器 ６５ 低域通過ろ波器 ７ ＡＮＤゲート ８ キャリア発振器 ９ 送信ヘッド １０ 受信ヘッド １１ 制御信号受信機（ＣＲＸ） １２ 復調器 ４３ 検波ダイオード ４４ コンデンサ ４５ 抵抗器 １３ コンデンサ １４ 増幅器 １５ 電力受信部（ＲＰＳ） １６ コンパレータ １７ インバータ １８ 屋外システム切替器

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２重化されたシステムを有する室内ユニ
   ットと屋外ユニットとの間で同軸ケーブルにより信号の
   送受信が行われるとともに、それぞれのユニットの各シ
   ステムと前記同軸ケーブルとが現用、予備に切り替えら
   れる無線装置の回線切替方式において、前記屋外ユニッ
   トの各システムが、前記室内ユニットの各システムが現
   用または予備に切り替わる際に、前記室内ユニットと前
   記屋外ユニットとの間で送受信される音声信号に重畳さ
   れた回線切替信号により、前記室内ユニットの各システ
   ムに対応して現用または予備に切り替えられることを特
   徴とする無線装置の回線切替方式。
2. 【請求項２】 前記室内ユニットの２重化された各シス
   テムが、キャリア周波数ｆ１の第１主信号を生じる主送
   信機と、キャリア周波数ｆ２の前記第１主信号と同様信
   号フォーマットの第２主信号を受ける主受信機と、キャ
   リア周波数ｆ３で前記屋外ユニットの制御信号を生じる
   制御信号送信機と、現用となる時には前記回線切替信号
   に基づいてキャリア周波数ｆ４を音声信号で変調したＡ
   Ｍ変調信号を生じる音声信号送信機と、前記屋外ユニッ
   トの電源用の直流電力を生じる電力送信部とを少くとも
   含み、前記キャリア周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３およびｆ４
   は互いに異なる周波数であり、前記屋外ユニットの２重
   化された各システムが、前記第２主信号から送信高周波
   数信号を生じる送信ヘッドと、受信高周波数信号から前
   記第１主信号を生じる受信ヘッドと、前記屋外ユニット
   の制御信号を受ける制御信号受信機と、現用となる時に
   は前記ＡＭ変調信号を復調したときに前記音声信号とと
   もに、キャリア周波数ｆ４の検波により予め設定された
   しきい値以上の直流レベルを生じる音声信号復調器と、
   前記屋外ユニットの電源用の直流電力を受ける電力受信
   部とを少くとも含むことを特徴とする請求項１記載の無
   線装置の回線切替方式。
3. 【請求項３】 前記音声信号送信機が、予備となる時に
   は前記回線切替信号に基づいてキャリア周波数ｆ４を音
   声信号で変調したＡＭ変調信号の生成を停止することを
   特徴とする請求項２記載の無線装置の回線切替方式。
4. 【請求項４】 前記音声信号復調器が、予備となる時に
   は前記ＡＭ変調信号が供給されないため、予め設定され
   たしきい値以下の直流レベルを生じることを特徴とする
   請求項２又は３記載の無線装置の回線切替方式。
5. 【請求項５】 前記屋外ユニットの２重化された各シス
   テムは、前記室内ユニットの２重化された各システムが
   現用または予備に切り替えられたとき、前記前記音声信
   号復調器出力に基づく前記直流レベルに応じて現用また
   は予備に切り替えられることを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載の無線装置の回線切替方式。