JPH09214413A - 無線中継システム - Google Patents
無線中継システムInfo
- Publication number
- JPH09214413A JPH09214413A JP2147696A JP2147696A JPH09214413A JP H09214413 A JPH09214413 A JP H09214413A JP 2147696 A JP2147696 A JP 2147696A JP 2147696 A JP2147696 A JP 2147696A JP H09214413 A JPH09214413 A JP H09214413A
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- JP
- Japan
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- repeater
- antennas
- antenna
- radio wave
- directional
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- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】トンネル、地下道等の細長い電波不感地帯に設
置される無線中継システムにおいて、細長い電波の不感
地帯のどの位置にいても、フェージングの悪影響を避け
ることができ、安定な通信品質を確保することができる
ようにする。 【解決手段】中継器３が、送信用指向性アンテナ４ａと
受信用指向性アンテナ４ｂとを個別に有し、各アンテナ
の指向性の中心方向を同一面内かつ同じ向きに揃えた。
隣接する中継器間の移動局は、常に図の左方に位置する
中継器アンテナ４と送受信することになる。
置される無線中継システムにおいて、細長い電波の不感
地帯のどの位置にいても、フェージングの悪影響を避け
ることができ、安定な通信品質を確保することができる
ようにする。 【解決手段】中継器３が、送信用指向性アンテナ４ａと
受信用指向性アンテナ４ｂとを個別に有し、各アンテナ
の指向性の中心方向を同一面内かつ同じ向きに揃えた。
隣接する中継器間の移動局は、常に図の左方に位置する
中継器アンテナ４と送受信することになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル、地下道
等の細長い電波不感地帯に設置される無線中継システム
に関するものである。
等の細長い電波不感地帯に設置される無線中継システム
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、図７に示すように、トンネル、地
下道等の細長い電波不感地帯に中継器１３を複数台設置
するとともに、電波の受かる位置に送受信機１１を設置
し、送受信機１１と中継器１３との間を光ファイバ、同
軸線路等１２によって接続することによって、トンネ
ル、地下道等の中の移動局１５と基地局との間の通信を
可能にした無線中継システムが知られている。
下道等の細長い電波不感地帯に中継器１３を複数台設置
するとともに、電波の受かる位置に送受信機１１を設置
し、送受信機１１と中継器１３との間を光ファイバ、同
軸線路等１２によって接続することによって、トンネ
ル、地下道等の中の移動局１５と基地局との間の通信を
可能にした無線中継システムが知られている。
【０００３】このような無線中継システムでは、中継器
１３に使用されるアンテナ（以下「中継器アンテナ」と
いう）として、送受信共用の、無指向性又は双方向性ア
ンテナが使用されるのが通常であった。
１３に使用されるアンテナ（以下「中継器アンテナ」と
いう）として、送受信共用の、無指向性又は双方向性ア
ンテナが使用されるのが通常であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の無線
中継システムでは、中継器アンテナ１４のカバーエリア
の端同士が、中継器１３と中継器１３との中間位置で重
複し、しかも、このカバーエリアの重複部分では、両ア
ンテナから放射される電波の電界強度がほぼ等しいた
め、深いフェージングが発生しやすいという問題があっ
た。
中継システムでは、中継器アンテナ１４のカバーエリア
の端同士が、中継器１３と中継器１３との中間位置で重
複し、しかも、このカバーエリアの重複部分では、両ア
ンテナから放射される電波の電界強度がほぼ等しいた
め、深いフェージングが発生しやすいという問題があっ
た。
【０００５】図８は、２つの中継器アンテナ１４間の電
界強度分布を、位置の関数として示したグラフである。
両中継器アンテナ１４から放射される電波の電界強度
は、距離の逆数に比例して減衰するので、中間の地帯Ｒ
1 では、両電界強度はほぼ等しくなり、逆位相の関係に
なれば電界強度が深く落ち込み、通信品質の低下につな
がっていた。
界強度分布を、位置の関数として示したグラフである。
両中継器アンテナ１４から放射される電波の電界強度
は、距離の逆数に比例して減衰するので、中間の地帯Ｒ
1 では、両電界強度はほぼ等しくなり、逆位相の関係に
なれば電界強度が深く落ち込み、通信品質の低下につな
がっていた。
【０００６】そこで、本発明は、細長い電波の不感地帯
のどの位置にいても、フェージングの悪影響を避けるこ
とができ、安定な通信品質を確保することができる無線
中継システムを実現することを目的とする。
のどの位置にいても、フェージングの悪影響を避けるこ
とができ、安定な通信品質を確保することができる無線
中継システムを実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の無線中継システ
ムは、細長い電波の不感地帯に複数の中継器アンテナを
ほぼ一列に設置し、これらの中継器アンテナの送信用指
向性が、各中継器アンテナを含む垂直な面内に含まれる
ようにし、かつそれぞれの送信用指向性をほぼ同じ向き
に揃えたものである（請求項１）。
ムは、細長い電波の不感地帯に複数の中継器アンテナを
ほぼ一列に設置し、これらの中継器アンテナの送信用指
向性が、各中継器アンテナを含む垂直な面内に含まれる
ようにし、かつそれぞれの送信用指向性をほぼ同じ向き
に揃えたものである（請求項１）。
【０００８】前記のアンテナの配列によれば、隣接する
中継器アンテナ間の地帯では、いずれかの一方の中継器
アンテナの送信用指向性内に入り、他方の中継器アンテ
ナの送信用指向性内には入らないので、一方の中継器ア
ンテナから放射される電波の電界強度が他方の中継器ア
ンテナから放射される電波の電界強度よりも常に大きく
なる。
中継器アンテナ間の地帯では、いずれかの一方の中継器
アンテナの送信用指向性内に入り、他方の中継器アンテ
ナの送信用指向性内には入らないので、一方の中継器ア
ンテナから放射される電波の電界強度が他方の中継器ア
ンテナから放射される電波の電界強度よりも常に大きく
なる。
【０００９】図１が、本発明に係る、指向性の向きが同
じである２つの中継器アンテナ間の電界強度分布を、位
置の関数として示したグラフである。両中継器アンテナ
の中間の地帯Ｒ2 では、左側の中継器アンテナから右向
きに放射される電波の電界強度が、左側の中継器アンテ
ナから背面に放射される電波の電界強度よりも常に強い
ので、深いフェージングは発生せず、安定した通信品質
を確保することができる。
じである２つの中継器アンテナ間の電界強度分布を、位
置の関数として示したグラフである。両中継器アンテナ
の中間の地帯Ｒ2 では、左側の中継器アンテナから右向
きに放射される電波の電界強度が、左側の中継器アンテ
ナから背面に放射される電波の電界強度よりも常に強い
ので、深いフェージングは発生せず、安定した通信品質
を確保することができる。
【００１０】本発明の構成配置は、中継器アンテナの受
信用指向性についても適用可能である（請求項２）。電
波の伝搬の可逆性により、移動局から放射される電波を
中継器アンテナで受ける場合でも、フェージングのな
い、安定した通信品質を確保することができる。
信用指向性についても適用可能である（請求項２）。電
波の伝搬の可逆性により、移動局から放射される電波を
中継器アンテナで受ける場合でも、フェージングのな
い、安定した通信品質を確保することができる。
【００１１】このように本発明の効果を得るためには、
１つ１つの中継器アンテナの指向性の前後比（Ｆ／Ｂ
比）が大きなことが重要な要素となり、Ｆ／Ｂ比は、２
０ｄＢ以上あることが望ましい。以下、請求項に係る発
明を、より具体的な構成を例にとって説明する。図２
は、中継器３が、送信用指向性アンテナ４ａと受信用指
向性アンテナ４ｂ（総称するときは「中継器アンテナ
４」という）とを個別に有し、両アンテナの指向性の中
心方向を同一面内かつ同じ向きに揃えた配列を示す図で
ある。この場合、隣接する中継器間の移動局は、常に図
の左方に位置する中継器アンテナ４と送受信することに
なる。
１つ１つの中継器アンテナの指向性の前後比（Ｆ／Ｂ
比）が大きなことが重要な要素となり、Ｆ／Ｂ比は、２
０ｄＢ以上あることが望ましい。以下、請求項に係る発
明を、より具体的な構成を例にとって説明する。図２
は、中継器３が、送信用指向性アンテナ４ａと受信用指
向性アンテナ４ｂ（総称するときは「中継器アンテナ
４」という）とを個別に有し、両アンテナの指向性の中
心方向を同一面内かつ同じ向きに揃えた配列を示す図で
ある。この場合、隣接する中継器間の移動局は、常に図
の左方に位置する中継器アンテナ４と送受信することに
なる。
【００１２】図３は、送信用指向性アンテナ４ａと受信
用指向性アンテナ４ｂとを互いにヌルとなる位置に配置
し、送信用指向性と受信用指向性の中心方向が互いに逆
で、それぞれを同じ向きに揃えた配列を示す図である。
この場合、隣接する中継器間の移動局は、図の左方に位
置する送信用指向性アンテナ４ａの電波を受け、右方に
位置する受信用指向性アンテナ４ｂに電波を送ることに
なる。また、この構成であれば、送信用指向性アンテナ
４ａから受信用指向性アンテナ４ｂへの電波の回り込み
を防止することができる。
用指向性アンテナ４ｂとを互いにヌルとなる位置に配置
し、送信用指向性と受信用指向性の中心方向が互いに逆
で、それぞれを同じ向きに揃えた配列を示す図である。
この場合、隣接する中継器間の移動局は、図の左方に位
置する送信用指向性アンテナ４ａの電波を受け、右方に
位置する受信用指向性アンテナ４ｂに電波を送ることに
なる。また、この構成であれば、送信用指向性アンテナ
４ａから受信用指向性アンテナ４ｂへの電波の回り込み
を防止することができる。
【００１３】図４は、送信用指向性アンテナ４ａと受信
用指向性アンテナ４ｂとを互い違いに配置し、送信用指
向性と受信用指向性の中心方向が同じで、それぞれを同
じ向きに揃えた配列を示す図である。この場合、隣接す
る中継器間の移動局は、図の左方に位置する送信用指向
性アンテナ４ａの電波を受け、左方に位置する受信用指
向性アンテナ４ｂに電波を送ることになる。この構成で
は、送信用指向性アンテナ４ａから受信用指向性アンテ
ナ４ｂへの電波の回り込みをより確実に防止することが
できる。
用指向性アンテナ４ｂとを互い違いに配置し、送信用指
向性と受信用指向性の中心方向が同じで、それぞれを同
じ向きに揃えた配列を示す図である。この場合、隣接す
る中継器間の移動局は、図の左方に位置する送信用指向
性アンテナ４ａの電波を受け、左方に位置する受信用指
向性アンテナ４ｂに電波を送ることになる。この構成で
は、送信用指向性アンテナ４ａから受信用指向性アンテ
ナ４ｂへの電波の回り込みをより確実に防止することが
できる。
【００１４】図５は、送信用指向性アンテナ４ａと受信
用指向性アンテナ４ｂとを互い違いに配置し、送信用指
向性と受信用指向性の中心方向が互いに逆で、それぞれ
を同じ向きに揃えた配列を示す図である。この場合、隣
接する中継器間の移動局は、図の左方に位置する送信用
指向性アンテナ４ａの電波を受け、右方に位置する受信
用指向性アンテナ４ｂに電波を送ることになる。この構
成では、送信用指向性アンテナ４ａから受信用指向性ア
ンテナ４ｂへの電波の回り込みをより確実に防止するこ
とができる。
用指向性アンテナ４ｂとを互い違いに配置し、送信用指
向性と受信用指向性の中心方向が互いに逆で、それぞれ
を同じ向きに揃えた配列を示す図である。この場合、隣
接する中継器間の移動局は、図の左方に位置する送信用
指向性アンテナ４ａの電波を受け、右方に位置する受信
用指向性アンテナ４ｂに電波を送ることになる。この構
成では、送信用指向性アンテナ４ａから受信用指向性ア
ンテナ４ｂへの電波の回り込みをより確実に防止するこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、自動車・携帯電話を想定し
た本発明の実施の形態を詳細に説明する。自動車・携帯
電話の無線中継システムでは、使用する周波数帯域は、
８００ＭＨｚ帯又は１．５ＧＨｚ帯である。本無線中継
システムでは、図２に示すように、トンネル、地下道等
の細長い電波の不感地帯に複数の中継器３を設置する。
中継器３は、光ファイバ２によって、外界に設置された
送受信機１と接続されている。その電気的構成は周知で
あるので、ここでは説明を省略する。
た本発明の実施の形態を詳細に説明する。自動車・携帯
電話の無線中継システムでは、使用する周波数帯域は、
８００ＭＨｚ帯又は１．５ＧＨｚ帯である。本無線中継
システムでは、図２に示すように、トンネル、地下道等
の細長い電波の不感地帯に複数の中継器３を設置する。
中継器３は、光ファイバ２によって、外界に設置された
送受信機１と接続されている。その電気的構成は周知で
あるので、ここでは説明を省略する。
【００１６】設置された中継器間のデータ伝送は光ファ
イバ２で行われる。しかし光ファイバ２に代えて同軸ケ
ーブルを使用してもよいのは勿論である。光ファイバ２
のデータの伝送速度は、４２ｋｂｐｓが標準である。π
／４シフトＤＱＰＳＫ変調を行う場合の、１シンボルの
継続時間は４７．６μｓｅｃとなる。一般に許容される
遅延として、１シンボルの継続時間の１／１０の時間が
採用されるので、この実施の形態の場合は、許容される
遅延は４．７６μｓｅｃである。この値(4.76 μsec)
は、自由空間での電波の伝搬距離として約１．４ｋｍに
相当するが、光ファイバ中での波長短縮効果を考える
と、光ファイバ２で結ばれた最遠中継器までの距離は約
１ｋｍに制限される。
イバ２で行われる。しかし光ファイバ２に代えて同軸ケ
ーブルを使用してもよいのは勿論である。光ファイバ２
のデータの伝送速度は、４２ｋｂｐｓが標準である。π
／４シフトＤＱＰＳＫ変調を行う場合の、１シンボルの
継続時間は４７．６μｓｅｃとなる。一般に許容される
遅延として、１シンボルの継続時間の１／１０の時間が
採用されるので、この実施の形態の場合は、許容される
遅延は４．７６μｓｅｃである。この値(4.76 μsec)
は、自由空間での電波の伝搬距離として約１．４ｋｍに
相当するが、光ファイバ中での波長短縮効果を考える
と、光ファイバ２で結ばれた最遠中継器までの距離は約
１ｋｍに制限される。
【００１７】一方、中継器間隔は、あまり中継器間が近
接しすぎると遅延時間がほとんど変わらない２つの光信
号が光ファイバ２中を伝送することになり、干渉が強く
生じるため、互いに１００ｍ以上離して設置する。中継
器アンテナ４として、指向性アンテナならば何を用いて
もよいが、この実施の形態では、図６に示すように、多
数のアンテナ素子を一次元に垂直に配置したアレイアン
テナを使用する。アンテナ素子４１が、反射板４２の上
に配置された平面型パッチアンテナとする。アンテナ素
子４１には、非接触型移相器４４、分岐ケーブル４３を
通して給電する（畑野 他「１．５ＧＨｚ帯携帯電話基
地局用アンテナの開発」住友電気第１４３号，第136 頁
−第139 頁，1993年９月）。このアンテナの特性は、利
得１９ｄＢｉ、偏波面は垂直、水平指向性は±３０°、
ビームチルトは数度以内、Ｆ／Ｂ比２０ｄＢである。
接しすぎると遅延時間がほとんど変わらない２つの光信
号が光ファイバ２中を伝送することになり、干渉が強く
生じるため、互いに１００ｍ以上離して設置する。中継
器アンテナ４として、指向性アンテナならば何を用いて
もよいが、この実施の形態では、図６に示すように、多
数のアンテナ素子を一次元に垂直に配置したアレイアン
テナを使用する。アンテナ素子４１が、反射板４２の上
に配置された平面型パッチアンテナとする。アンテナ素
子４１には、非接触型移相器４４、分岐ケーブル４３を
通して給電する（畑野 他「１．５ＧＨｚ帯携帯電話基
地局用アンテナの開発」住友電気第１４３号，第136 頁
−第139 頁，1993年９月）。このアンテナの特性は、利
得１９ｄＢｉ、偏波面は垂直、水平指向性は±３０°、
ビームチルトは数度以内、Ｆ／Ｂ比２０ｄＢである。
【００１８】中継器アンテナ４の指向方向は、図２以外
に、前述した図３から図５の配列を採用してもよい。な
お、中継器アンテナ４の構造はこの例に限られるもので
なく、例えば八木アンテナ、パラボラアンテナ等を用い
ることも可能である。その他、本発明を実施するために
は、本発明の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能
である。
に、前述した図３から図５の配列を採用してもよい。な
お、中継器アンテナ４の構造はこの例に限られるもので
なく、例えば八木アンテナ、パラボラアンテナ等を用い
ることも可能である。その他、本発明を実施するために
は、本発明の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能
である。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明の無線中継システム
によれば、細長い電波の不感地帯に複数の中継器アンテ
ナをほぼ一列に設置し、中継器アンテナ間の地帯では、
いずれかの一方の中継器アンテナの指向性領域内に入
り、他方の中継器アンテナの指向性領域内には入らない
ので、不感地帯のどの位置にいても、フェージングの悪
影響を避けることができ、安定な通信品質を確保するこ
とができる。
によれば、細長い電波の不感地帯に複数の中継器アンテ
ナをほぼ一列に設置し、中継器アンテナ間の地帯では、
いずれかの一方の中継器アンテナの指向性領域内に入
り、他方の中継器アンテナの指向性領域内には入らない
ので、不感地帯のどの位置にいても、フェージングの悪
影響を避けることができ、安定な通信品質を確保するこ
とができる。
【図１】本発明に係る、指向性の向きが同じである２つ
の中継器アンテナ間の電界強度分布を、位置の関数とし
て示したグラフである。
の中継器アンテナ間の電界強度分布を、位置の関数とし
て示したグラフである。
【図２】中継器が、送信用指向性アンテナと受信用指向
性アンテナとを個別に有し、両アンテナの指向性の中心
方向を同一面内かつ同じ向きに揃えた配列を示す図であ
る。
性アンテナとを個別に有し、両アンテナの指向性の中心
方向を同一面内かつ同じ向きに揃えた配列を示す図であ
る。
【図３】送信用指向性アンテナと受信用指向性アンテナ
とを互いにヌルとなる位置に配置し、送信用指向性と受
信用指向性の中心方向が互いに逆で、それぞれを同じ向
きに揃えた配列を示す図である。
とを互いにヌルとなる位置に配置し、送信用指向性と受
信用指向性の中心方向が互いに逆で、それぞれを同じ向
きに揃えた配列を示す図である。
【図４】送信用指向性アンテナと受信用指向性アンテナ
とを互い違いに配置し、送信用指向性と受信用指向性の
中心方向が同じで、それぞれを同じ向きに揃えた配列を
示す図である。
とを互い違いに配置し、送信用指向性と受信用指向性の
中心方向が同じで、それぞれを同じ向きに揃えた配列を
示す図である。
【図５】送信用指向性アンテナと受信用指向性アンテナ
とを互い違いに配置し、送信用指向性と受信用指向性の
中心方向が互いに逆で、それぞれを同じ向きに揃えた配
列を示す図である。
とを互い違いに配置し、送信用指向性と受信用指向性の
中心方向が互いに逆で、それぞれを同じ向きに揃えた配
列を示す図である。
【図６】指向性アンテナの構造の一例を示す図である。
【図７】送信用無指向性アンテナと受信用無指向性アン
テナとを共用した従来の中継器アンテナの配列を示す図
である。
テナとを共用した従来の中継器アンテナの配列を示す図
である。
【図８】２つの無指向性中継器アンテナ間の電界強度分
布を、位置の関数として示したグラフである。
布を、位置の関数として示したグラフである。
１ 送受信機 ２ 光ファイバ ３ 中継器 ４ 中継器アンテナ ４ａ 送信用指向性アンテナ ４ｂ 受信用指向性アンテナ
Claims (2)
- 【請求項１】細長い電波の不感地帯に複数の中継器アン
テナをほぼ一列に設置し、これらの中継器アンテナの送
信用指向性が、各中継器アンテナを含む垂直な面内に含
まれるようにし、かつそれぞれの送信用指向性をほぼ同
じ向きに揃えたことを特徴とする無線中継システム。 - 【請求項２】細長い電波の不感地帯に複数の中継器アン
テナをほぼ一列に設置し、これらの中継器アンテナの受
信用指向性が、各中継器アンテナを含む垂直な面内に含
まれるようにし、かつそれぞれの送信用指向性をほぼ同
じ向きに揃えたことを特徴とする無線中継システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147696A JPH09214413A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 無線中継システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147696A JPH09214413A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 無線中継システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09214413A true JPH09214413A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12056038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2147696A Pending JPH09214413A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 無線中継システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09214413A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2811500A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-11 | Fuji Television Network Inc | Systeme de diffusion souterraine |
| KR20030073097A (ko) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | 양영석 | 광선로를 이용한 지하 무선 중계장치 |
| WO2005053189A1 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-09 | Consistel Pte Ltd | Wireless communication system and lift system having the same |
| JP2006333232A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Toshiba Corp | デジタル放送システム |
| KR100806825B1 (ko) * | 2006-06-23 | 2008-02-22 | 컨시스텔 피티이 엘티디 | 무선 통신 시스템과 무선 통신 시스템을 가지는 리프트시스템 |
| US7853197B2 (en) | 1996-10-11 | 2010-12-14 | Carmen Tawil | Apparatus and method for reusing satellite broadcast spectrum for terrestrially broadcast signals |
| JP2011120262A (ja) * | 2011-01-17 | 2011-06-16 | Hitachi Ltd | 複数のアンテナを用いて端末と周波数多重通信を行なう基地局と、基地局とネットワークを介して接続される制御局 |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP2147696A patent/JPH09214413A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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