WO2004098207A2

WO2004098207A2 - 無線中継器

Info

Publication number: WO2004098207A2
Application number: PCT/JP2004/006150
Authority: WO
Inventors: Masanori Kurita; Takayuki Nii; Kazuhiro Matsumoto; Masayuki Matsuo
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd.
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2004-11-11
Also published as: WO2004098207A3; JP4529375B2; JP2004328666A; CN1792045A

Abstract

送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、ＴＤＭＡ方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記アンテナ装置は、前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置している。

Description

明細書

無線中継器

技術分野

本発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 τ DMA方式を用いる無線通信システムにあって、弱電界地域を通信ェリアとして補うために使用される無線中継装置に関するものである。背景技術

TDMA (Time Division Multiple Access)方式を用いた無線通信システムで電波の中継を行う場合、 T DMAの無線中継装置 1には図 1 7に示すように 2系統の無線機部 2 A, 2 Bを搭載し、一方の無線機部 2 Aで基地局 3との通信を行うと同時に、他方の無線機部 2 Bで端末機 4との通信を行う必要がある。この^^例えば基地局 3から基地局向けアンテナ 5 Aを介して無線機部 2 Aの受信部（図示せず〉で受信復調された復調信号は無線機部 2 Bの週言部（図示せず）に送られ、この言部で遍言信号として無線周波数変換された後、端末機向けァンテナ 5 Bを介して端末機 4へ送られる。

逆に端末機 4から端末機向けァンテナ 5 Bを介して無線機部 2 Bの受信部（図示せず）で受信復調された復調信号は、無線機部 2 Aの送信部（図示せず）に送られ、この言部で送信信号として無線周波数変換された後、基地局向けアンテナ 5 Aを介して基地局 3に送られるようになっている。

ところで P H S (Personal Handyphone System)の^ ^、図 1 8に示すように上りと下りに夫々 4つのタイムスロット（以下スロットと略す）を用いて通信を行うようになっており、例えば無線機部 2 Aと無線機部 2 Bとでスロット A t 1とスロット B r 1を同時に使用すると、言スロット A t 1でのアンテナ 5 Aからの不要輻射によつて受信スロット B r 1の受信感度抑圧が発生する。そのため無線中継装置 1では、従来、一方の無線機部が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を防ぐ目的で、一方の無線機部が送信しているタイミングでは、他方の無線機部では受信しないようにしてレ、た。

また、送信アンテナから受信アンテナに送出出力の一部が廻り込んで異常発振を起こすのを周波数オフセットにより抑圧する機能を備えた無線中継装置も提供されている（例えば特開平 1 1— 1 1 2 4 0 2号公報）

一方の無線機部が発する不要輻射による他方の無線機部への受信感度抑圧を防ぐ目的で、一方の無線機部が送信しているタイミングでは、他方の無線機部では受信しないようにしてレ、た従来の無線中継装置では、一方の無線機が送信してレヽるタイミングでは、他方の無線機部は待機状態または週言状態にする必要がある力 2系統の無線機部を交互に待機状態と通信状態にさせる：^、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度が半分になってレ、た。

また、無線中継装置内に搭載される 2系統の無線機の一方が送信するときは他方も送信、一方が受信するときは他方も受信とする従来例では、基地局と端末機間では無線中継装置を介して通信する場合と、無線中継装置を介さずに通信するで、送受信のタイミングが反転するため、送受信に遅れが生じてしまう。更に、上記特許文献のには、 I F信号を抽出し、位相、振幅、遅延時間を制御して合で廻り込み成分を抑える I F操作系と、結合器で抽出し R F信号を同様に制御して合 βで抑える R F操作系を設ける等構成が複雑であった。発明の開示

本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは一方の無線機が発する不要輻射による他方の無 H機部への受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能な無線中継装置を»することにある。

上記目的を達成するために、請求項 1の発明は、 ,チャネル及び受信チヤネルで使用する周波数帯が近接する、 T DMA方式を用レヽる無線通信システムにおレ、て使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けァンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記ァンテナ装置は、前記基地局向けァンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置していることを特徴としている。請求項 2の発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記アンテナ装置は、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置していることを特徴とする。

請求項 3の発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記アンテナ装置は、前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性ァンテナを夫々用いていることを特徴とする。

請求項 4の発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記アンテナ装置は、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに、夫々の指向方向を異ならせていることを特徴とする。

請求項 5の発明は、週言チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記アンテナ装置は、前記基地局向けァンテナと前記端末機向けアンテナの何れカゝ一方または両方を装置本体から導出した同軸ケーブルに接続して両ァンテナを離間させて設けていることを特 ί敷とする。

請求項 6の発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記無線中継装置は、前記基地局向けァンテナ、前記端末機向けァンテナに対応したァンテナ給電路に、対応するァンテナを取り外し自在に接続する接続手段を備えており、次の第 1乃至第 4のアンテナ装置、すなわち、前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置した第 1のアンテナ装置；前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置した第 2のアンテナ装置；前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いた第 3のアンテナ装置；前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに夫々の指向方向を異ならせて設置した第 4のアンテナ装置のうちからいずれ力一つのアンテナ装置、あるいは、前記第 1乃至第 4のアンテナ装置の何れかの一つの内で前記基地局向けァンテナと前記端末機向けアンテナの何れカゝ一方または両方を装置本体から導出した同軸ケープルに接続して装置本体から離した位置に設けてレヽるァンテナ装置における、それぞれのアンテナのいずれかを上記接続手段に選択的に接続する構成にしていることを特 ί敷とする。

請求項 7の発明は、請求項 6の発明において、設置環境での通信エラー率と受信電界強度を基に最適なアンテナ装置を選択するアンテナ選択手段と、アンテナ選択手段で選択されたアンテナ装置を通知する手段とを備えていることを特徴とする。

請求項 8の発明は、言チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記無線中継装置は、前記端末機向けァンテナには、ァッテネータを挿入したァンテナ給電路を備えてレヽることを特 ί敫とする。

請求項⁹の発明は、言チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記無線中継装置は、前記基地局向けァンテナを介して基地局からの送信電波を受信する受信部での受信エラーを検出する受信エラー検出手段と、該受信エラー検出手段が検出する受信エラー状況を基に、前記端末機向けアンテナを介して電波を送信する送信部の送信電力を調整する制御手段とを備えていることを特徴とする。

請求項 1 0の発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したァンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレヽて、前記無線中継装置は、スロット使用率監視を行い、基地局向けと端末機向けで、送受信タイミングが重ならないように使用スロットを選択するスロット制御手段を備えていることを特徴とする。

請求項 1 1の発明は、週言チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、前記無線中継装置は、第 1グループのアンテナ装置として、次の第 1乃至第 4のアンテナ装置のうちから選ばれたいずれか 1つのアンテナ装置と、前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けァンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置した第 1のァンテナ装置；前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置した第 2のアンテナ装置；前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いた第 3のアンテナ装置；前記基地局向けアンテナ、前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに夫々の指向方向を異ならせて設置した第 4のアンテナ装置；第 2グループのアンテナ装置として、前記基地局向けァンテナ、前記端末機向けァンテナを共に無指向性ァンテナで構成した他のァンテナ装置と、スロット使用率の監視を行レ、、スロット使用率が 5 0 %以下のときには前記第 2グループのアンテナ装置を選択して切り替える一方、スロットの使用率が 5 0 %を越える場合には上記第 1グループのアンテナ装置を選択して切替えるァンテナ選択手段とを備えていることを特徴とする。

請求項 1 2の発明は、送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したァンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、前記無線中継装置は、二つのアンテナを用いて周辺の複数基地局から到来する電波の受信レベルを夫々のァンテナ毎に測定する測定手段と、該測定手段の測定結果からより多くの基地局を高レベルで受信できた方のアンテナを前記基地局向けアンテナとし、残りのァンテナを前記端末機向けアンテナとして設定する手段とを備えていることを特徴とする。

以上の何れの本発明も、基地局向けアンテナと端末機向けアンテナのアイソレーシヨンを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収納可能回線数または通信速度を高めることができるという効果がある。特に、請求項 7の発明は、上述の効果を得ることができる最適なアンテナ装置を知ることができるという効果がある。

また、請求項 8の発明は、基地局向けアンテナへの不要輻射を低減し、基地局向けアンテナからの不要輻射の影響も少なくでき、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収納可能回線数または通信速度を高めることかできるという効果がある。

更に、請求項 9の発明は、基地局向けアンテナへの自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収納可能回線数または通信速度を高めることができるという効果がある。

また、請求項 1 0の発明は、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収納可能回線数または通信速度を高めることができるという効果がある。

請求項 1 1の発明は、設置環境に応じたァンテナ装置に切り替えることで、アイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収納可能回線数または通信速度を高めることができるという効果がある。

請求項 1 2の発明は、一般的に不要輻射の影響を基地局向けアンテナでの受信レベルを高く保つことができ、そのため受信感度抑圧の影響を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となるという効果がある。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施形態 1の無線中継装置の斜視図である.

図 2は、本発明の実施形態 2の無線中継装置の #†見図である。

図 3は、本発明の実施形態 3の無線中継装置の斜視図である。

図 4は、本発明の実施形態 4の無線中継装置の斜視図である。

図 5は、本発明の実施形態 5の無線中継装置の斜視図である。

図 6は、本発明の実施形態 6の無線中継装置のァンテナ装置を外した状態の斜視図である。

図 7は、本発明の実施形態 7の無線中継装置の回路構成図である。

図 8は、同上の動作説明用フローチャートである。

図 9は、本発明の実施形態 8の無線中継装置の回路構成図である。

図 1 0は、本発明の実施形態 9の無線中継装置の斜視図である。

図 1 1は、本発明の実施形態 1 0の無線中継装置の回路構成図である。

図 1 2は、本発明の実施形態 1 1の無線中継装置の回路構成図である。

図 1 3は、同上の動作説明用フローチャートである。

図 1 4は、本発明の実施形態 1 2の無線中継装置の回路構成図である。

図 1 5は、本発明の実施形態 1 3の無線中継装置の回路構成図である。

図 1 6は、同上の動作説明用フローチャートである。

図 1 7は、無線中継装置を用いた通信システム図である。

図 1 8は、同上の通信システムに用いるタイムスロットのタイミングチャートである。発明を実施するための最良の形態

以下本発明を実施形態により説明する。

(実施形態 1 )

図 1は本実施形態の無線中継装置 1の外観を示しており、装置本体 1 0内には図 1 7に示す無線中継装置 1と同様に 2系統の無線機部（図示せず）を収納し、装置本体 4の両側側面には基地局向けの無線機部のアンテナ給電路に接続されるモノポール型の基地局向けアンテナ 5 A、端末機向けの無線基部のアンテナ給電路に接続されるモノポール型の端末機向けアンテナ 5 Bを夫々取り付けて無線中継装置 1のアンテナ装置としている点に特徴がある。

そして図示例では基地局向けアンデナ 5 Aの偏波面を垂直方向に向け、端末機向けアンテナ 5 Bの偏波面を水平方向に向けてある。

而して本実施形態では、基地局向けアンテナ 5 Aを垂直偏波、端末機向けアンテナ 5 Bを水平偏波とすることで、両アンテナ 5 A, 5 B間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置 1当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。

尚基地局向けァンテナ 5 Aの偏波面を垂直偏波とした理由は、通常基地局では垂直偏波アンテナが使用され、また無線中継装置 1からみて基地局からの電波が端末機からの電波に比べて弱いため、基地局からの電波を受信しやすいようにするためである。

また、本実施形態においては、両アンテナ 5 A， 5 Bとして直!！偏波のアンテナを用いているが、円偏波アンテナを用いてその偏波を変えても同様にアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減できる。

(実施形態 2 )

実施形態 1では基地局向けアンテナ 5 Aの偏波面と、端末局向けアンテナ 5 B の偏波面とを異ならしたアンテナ装置を用いたが、本実施形態は、図 2に示すように装置本体 1 0の上面の両側に互レ、にヌル方向に向けて水平配置したモノポーノレ型の基地局向けァンテナ 5 Aと端末機向けァンテナ 5 Bとを配置したァンテナ装置を用いている点に特徴がある。

而して本実施形態では、基地局向けァンテナ 5 Aと端末機向けァンテナ 5 Bを互いにヌノレ方向に向けることで、アンテナ 5 A, 5 B間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。

尚装置本体 1 0内には図 1 7で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納してレ、る。

(実施形態 3 ) 本実施形態は、図 3に示すよう,に無線中継装置 1の装置本体 1 0の一方の側面に垂直方向に設けた無指向性のダイポール型の基地局向けアンテナ 5 Aと、装置本体 1 0の他方の側面に設けたパッチアンテナからなる指向性を有する端末機向けアンテナ 5 Bとからなるアンテナ装置を用いている点に特^ [がある。

而して本実施形態では、基地局向けアンテナ 5 Aを無指向性アンテナ、端末機向けアンテナ 5 Bを指向性アンテナとすることで、両アンテナ 5 A、 5 Bに無指向性アンテナを用いた無線中継装置と同等の中継可能ェリァを保ったまま、アンテナ 5 A, 5 B間のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。

尚装置本体 1 0内には図 1 7で示す: と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納してレ、る。

(実施形態 4 )

本実施形態は、図 4に示すように無線中継装置 1の装置本体 1 0の両側面に夫々設けられた指向性を有するパッチアンテナからなる基地局向けアンテナ 5 A、端末機向けアンテナ 5 Bにより構成されるアンテナ装置を用いている点に特徴がある。

而して本実施形態では、基地局向けアンテナ 5 A及び端末機向けアンテナ 5 B を共に指向性アンテナとすることで、アンテナ 5 A， 5 B問のアイソレーションを高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。

(実施形態 5 )

上記実施形態 1乃至 4は両ァンテナ 5 A、 5 Bを装置本体 1 0に取り付ける構造であつたか、本実施形態は図 5に示すように装置本体 1 0内に設けてある基地局向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路とじて同軸ケーブル 6 Aを装置本体 1 0の一側面から導出して、その同軸ケーブル 6 Aの端部に基地局向けアンテナ 5 Aを接続し、同様に装置本体 1 0内に設けてある端末機向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路として同軸ケーブル 6 Bを装置本体 1 0の他の側面から導出して、その同軸ケーブル 6 Bの端部に端末機向けアンテナ 5 Bを接続することにより、両アンテナ 5 A、 5 Bを離間させて設置するアンテナ装置を用いた点に特徴がある。尚本実施形態では両ァンテナ 5 A、 5 Bとして実施形態 4と同様に指向性を有するパッチアンテナを用いている。

而して本実施形態では、両アンテナ 5 A， 5 Bを互いに離して設置することで、アンテナ 5 A， 5 B間のアイソレーションをより高め、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。

尚使用するァンテナ装置は、実施形態 1〜 3の何れのァンテナ装置であっても勿論良い。

(実施形態 6 )

上記実施形態 1〜 5では使用されるアンテナ装置の形態は予め決めたものであつたが、本実施形態では図 6に示すように無線中継装置 1の装置本体 1 0の両側面の一方に装置本体 1 0内の基地局向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路にアンテナを接続する接続コネクタ 7 Aを、他方に装置本体 1 0内の端末機向け無線機部（図示せず）のアンテナ給電路にアンテナを接続する接続コネクタ 7 B を設け、一方アンテナ 5 A、 5 B側に続コネクタ 8 A、 8 Bを設けることでアンテナ 5 A， 5 Bを取り外し自在とし、これにより使用するアンテナ装置を選択して接続ができるようになっている。

而して本実施形態では、例えば設置環境により実施形態 1のアンテナ装置で所望のアイソレーションが得られなレ、^^は、実施形態 5のァンテナ装置に付け替えることで、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることを可能としている。勿論実施形態 2〜 4のァンテナ装置を設置環境次第で用いても良レ、。

すなわち、接続コネクタ 7 Aには、実施形態:!〜 4で示した、第 1乃至第 4のァンテナ装置、接続コネクタ 7 Bには、実施形態 5で示した 5 A, 5 Bが接続できる構成にしている。

(実施形態 7 )

実施形態 6では使用する了ンテナ装置を設置環境に応じて選択できるようにしたものである力本実施形態は選択して使用するァンテナ装置の最適なものを自動的に通知するァンテナ選択手段を持たせたものである。

つまり、図 7に示すように無線中継装置 1の装置本体 10に、基地局向けアンテナ 5 Aに接続された無線機部 2 Aの電界強度の受信レベルを測定する受信レべル測定部 11と、単位時間当たりの受信エラー回数をカウントする受信エラー力ゥント部 12と、最適ァンテナ判断部 13と、ブザー 14とで構成されるァンテナ選択手段を設けてある。

而して受信レベル測定部 11で測定した電界強度の受信レベルと、受信ェラ一力ゥント部 12で測定した F ER (F r ame E r r o rRa t i o) を基に最適アンテナ判断部 13でその設置環境での最適なアンテナ装置を判断し、その判断内容に基づレヽてブザー 14を駆動制御して判断内容に応じた報知音で通知する。図 8は最適ァンテナ判断部 13の判断フローを示しており、まず判断を開始すると、受信レベル測定部 11で測定した電界強度の受信レベルが例えば 30 dB β V未満であるか否かのチェックを行レヽ（ S 1 )、受信レベルが 30 d Β ^ V未満で有れば、エラー率が 10%未満力否かをチェックし（S 2)、 10%未満であれば現在使用しているアンテナ装置の変更不要をブザー 14の報知音で通知する

(53)。

そして S 2のチェックでエラー率が 10 %以上の場合には、アイソレーンョンが 1段良好となるァンテナ装置への交換要請をブザー 14の報知音で知らせる

(54)。

また受信レベルが 30 dB / V以上の:^には、受信レヘルが 40 d B V未満なのか否かのチェックを行う（ S 5 )。ここでは受信レベルが 4◦ d B At V未満である、エラー率が 1 %未満力否かのチェックを行レ、（ S 6 )、 1 %未満であれば、現在使用してレ、るァンテナ装置の変更不要をブザー 14の報知音で通知する（S 7)。 S 6のチヱックでエラー率が 1%以上の場合には、更にエラー率が 1 0 %未満か否かのチェックを行レヽ（ S 8 )、エラー率が 10 %未満であれば、アイソレーションが 1段良好となるァンテナ装置への交請をブザー 14の報知音で知らせる（S 9)。またエラー率が 10%以上有る場合にはアイソレーションが 2段良好となるァンテナ装置への交換要請をブザー 14の報知音で知らせる（ S 10)。上記 S 5のチェックで受信レベルが 4 0 ά Β μ V以上あれば、エラー率が 1 % 未満か否かのチェックを行レヽ（ S 1 1 )、 1 %未満であればアイソレーションが 2 段良好となるァンテナ装置への交請をブザー 1 4の報知音で知らせる（ S 1 2 )。そして S 1 1のチェックでエラー率が 1 %以上の場合には、更にエラー率が 1 0 %未満か否かのチェックを行レ、（ S 1 3 )、エラ一率が 1 0 %未満であれば、アイソレーションが 2段良好となるアンテナ装置への交換要請をブザー 1 4の報知音で知らせる（S 1 4)。またエラー率が 1 0 %以上有る^にはアイソレーションが 3段良好となるァンテナ装置への交 m¾請をブザー 1 4の報知音で知らせる（S 1 5 )。なお、ステップ S 1 2の代わりに、ステップ S 3やステップ S 7と同様に、アンテナ変更不要の通知のステップとしてもよい。（→優先権効かなくて結構ですので、追記しておいてください。）

このようにして現在接続しているアンテナ装置の交換の要否の通知と、交換の ^には現在接続しているアンテナ装置に対してアイソレーションの良好なアンテナ装置の段 ¾¾1知とを、ブザー 1 4のそれぞれの事象に応じた異なる報知音で通知することで、設置環境に最適なアンテナ装置の選択接続をユーザー若しくは施工者に促すのである。

而して本実施形態では、設置環境に最適なアンテナ装置を使用することができ、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。

(実施形態 8 )

上記実施形態 7はブザー 1 4の報知音で最適なアンテナ装置を通知するものであつたが、本実施形態は図 9に示すようにブザー 1 4による報知音の代わり、絵や文字の表示で通知する液晶表示器等からなる表示装置 1 5を設けたものである。つまり最適アンテナ判断部 1 3はその判断内容に基づいて表示装置 1 5の表示を制御して判断内容に応じた絵或いは文字を表示させることで通知する。尚表示装置 1 5には絵や文字等を生成する回路が備わっているものを用いる。

尚その他の構成及び最適アンテナ判断部 1 3の判断フローは実施形態 7と同じであるのでここでは説明は省略する。

而して本実施形態では、最適ァンテナを使用することができ、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。

(実施形態 9 )

上記各実施形態 1乃至 8では、基地局向けアンテナ 5 Aと、端末機向けアンテナ 5 Bとの組み合わせを自己妨害波による受信感度抑圧を低減できるもの同士としたアンテナ装置を用いるようにしているが、本実施形態は、図 1 0に示すように基地局向けアンテナ 5 A，端末機向けアンテナ 5 Bとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用しているが、端末機向けアンテナ 5 Bのアンテナ給電路にはアツテネータ 1 6を挿入してある。而して本実施形態では、端末機向けアンテナ 5 Bにァッテネータ 1 6を挿入することで、基地局向けアンテナ 5 Aからの妨害波の影響を軽減し、カゝっ端末機向けアンテナ 5 Bから発する妨害波も軽減することができる。

これにより、端末機向けアンテナ 5 B、基地局向けアンテナ 5 A双方の妨害波の受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。

尚装置本体 1 0内には図 1 7で示す場合と同様に基地局向けの無線機部と、端末機向けの無線機部とを収納している。

(実施形態 1 0 )

上記各実施形態 1乃至 8では、基地局向けアンテナ 5 Aと、端末機向けアンテナ 5 Bとの組み合わせを自己妨害波による受信感度抑圧を低減できるもの同士としたアンテナ装置を用い、実施形態 9では端末機向けアンデナ 5 Bのアンテナ給電路にアツテネ一夕 1 6を挿入することで、自己妨害波による受信感度抑圧を軽減するようにしているが、本実施形態は、図 1 1に示すように基地局向けアンテナ 5 A, 端末機向けアンテナ 5 Bとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポール型のアンテナを用いたアンテナ装置を使用しており、（2行上にも「いるが、」があつたので、変えてみました。）端末機向け側の無線機部 Bにおいて、送信用のァンプとして可変利得アンプ 1 7を用い、この可変利得アンプ 1 7のゲインを基地局向けの無線機部 2 A側での通信エラーが増加した場合に小さくし、送信電力を下げることで受信感度を落とすことなく端末機向けアンテナ 5 Bから発射される妨害波を低減するようにした点に特徴がある。

ここで基地局向けの無線機部 2 Aの受信部 2 0に対応して、第 7実施形態と同様に、受信復調された復調信号から F E Rをカウントする受信エラーカウント部 1 2と、受信レベル測定部 1 1と、受信エラー力ゥント部 1 2でカウントされたエラーが予め設定している閾値より増加したときに受信波の受信レベルが十分高 V、にも拘わらず F E Rが多レヽ:^は上記可変利得ァンプ 1 7のゲインを下げる方向に制御するゲイン制御部 1 9とを設けている。

一方端末機向けの無 '锒機部 2 Bの送信部 2 1には、無線機部 2 Aの受信部 2 0 で受信復調された復調信号を取り込んで言信号として発生させる送信信号発生部 2 2と、送信信号発生部 2 1カらの言信号を無線周波数に変換する周波数変 » 2 3と、上記の可変利得アンプ 1 7とを備え、可変利得アンプ 1 7の送信出力を送受切り替えスィツチ 2 4を介して端末機向けアンテナ 5 Bへ給電されるようになっている。尚端末機向けァンテナ 5 Bは受信時には送受信切り替えスィッチ 2 3の切り替え動作により受信部 2 4に接続され、基地局からの電波信号を受信部 2 5で受信復調するようになつている。また無線機部 2 Aにも受信部 2 0と送信部 1 8と送受信切り替えスィッチ（図示せず）とを備えているが、送信部 1 8の送信出力の増幅用了ンプには利得が固定されているァンプが用いられている。而して、設置場所の周りの人の動きや、家具の移動などによって基地局向け無線機部 2 Aでの通信エラー数が閾値より増加した場合、受信レベル測定部 1 1の測定レベルが所定レベルに低下するように、ゲイン制御部 1 9は可変利得ァンプ 1 7のゲインを小さくなるように制御し、端末機向けの無線機部 2 Bの送信電力を下げる。これにより無線機部 2 Aの受信感度を落とすことなく端末機向けアンテナ 5 Bから発射される自己妨害波を低減することができる。

また、基地局向け無線機部 2 Aでの通信エラー数が閾値より減少した:^、ゲィン制御部 1 9で可変利得ァンプ 1 7のゲインを、受信レベル測定部 1 1の測定レベルが所定のレベルとなるように大きく制御し、言電力を上げることで、通信ェリァを広げることができる。

これにより、本実施形態では、基地局向けアンテナ 5 Aの自己妨害波による受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。

(実施形態 1 1 )

本実施形態は、図 1 2に示すように基地局向けの無線機部 2 Aの受信部 2 0での受信信号から基地局によって割り当てられたスロットを検出してその使用ス口ットを端末機向けの無線機部 2 Bへ通知する使用ス口ット通知部 2 6と、該スロット通知部 2 6からの通知に基づいて、端末機向けの無線機部 2 Bの言部 2 1 での使用スロットを決定するスロット制御部 2 7とを設けた点に特徴があり、基 ±也局向けアンテナ 5 A, 端末機向けアンテナ 5 Bとして共に従来と同様に垂直偏波のモノポーノレ型のァンテナを用レヽたァンテナ装置を使用している。

而して本実施形態では、図 1 3に示すように基地局によって割り当てられたスロット通知部 2 6から割り当てのスロットが通知されると、スロット制御部 2 7 は、基地局との通信での使用スロット数が 3以上若しくは 3未満かをチェックする（S 1 )。ここで本実施形態の P H Sで使用されるスロットは図 1 8で説明したように送信または受信の片側の全スロット数が 4スロットである。そしてその使用スロット使用が 3未満、つまり 2スロット以下であるため使用率が 5 0 %以下の、スロット制御部 2 7は使用ス口ット通知部 2 6に対して対基地局使用スロットを問い合わせ（S 2 )、その問い合わせ結果から対基地局未使用スロットを任意に対端末機用に割り当てる（S 3 )。そしてどのナンパ一のスロットを端末機に使用するか否かの判定（S 4 ) 後、使用しなければ割り当てを完了し、使用する：^には上記未使用スロットを対端末機に使用するスロットとして切り替える ( S 5 )。一方基地局との通信でス口ット使用数が 3以上、つまり使用率が 5 0 % を超える ¾\ 対端末機との通信に使用するスロットとして空きスロットを任意に選択し（S 6 )、送信部 2 1に対するスロット割り当てを完了する。

これにより、基地局との通信でのス口ット使用率が 5 0 %以下であれば端末機側での送信による受信感度抑圧が発生しなくなり、通信速度を高めることが可能となる。

(実施形態 1 2 )

実施形態 1 1では対端末機で使用するスロットを、基地局との通信でのス口ット使用率で割り当て制御するようにしている力本実施形態は実施形態 1 1の構成にカ卩えて、図 1 4に示すようにス口ット使用率が 5 0 %以下の:^は、第 2グループのァンテナ装置として、無指向性のァンテナ 5 A 1、 5 B 1を使用するように切り替えスィッチ 2 8 A， 2 8 Bの少なくとも一方を,駆動して切り替え、ス口ット使用率が 5 0 %を超えるには、第 1グループとして、実施形態 1乃至 4のアンテナ装置のいずれか、あるいは第 5実施形態で説明したような同軸ケーブル付きのァンテナ 5 A 2、 5 B 2からなるスイツチ装置を使用するように切り替えスィツチ 2 8 A， 2 8 Bを駆動する構成を加えた点に特徴がある。ここで、同軸ケープノレ 6 A， 6 B付きのアンテナ 5 A 2， 5 B 2としては指向性のパッチアンテナを用いているが、基地局側と無線端末側とのそれぞれに向けた両アンテナの間の無線干渉を抑制できるようであれば、実施形態 1乃至 4のアンテナ装置を用いたものでも良い。

而して本実施形態では、スロット使用率が 5 0 %以下であれば、実施形態 1乃至 4のアンテナ装置のいずれかを第 1グループのアンテナ装置として用いて、従来の無指向性のアンテナ 5 A, 5 Bを用いた無線中継装置と同様の中継可能ェリァを保つことかでき、スロット使用率が 5 0 %を越える^^であれば、第 2ダループのアンテナ装置を用いて、自己妨害波の受信感度抑圧を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。

(実施形態 1 3 )

本実施形態は図 1 5に示すように、 2つの無線機部 2 A, 2 Bに夫々受信レべル測定部 1 1 A、 1 I Bを付設し、これらの受信レベル測定部 1 1A、 1 1 Bで、各無線機部 2A, 2Bのアンテナ 5 A, 5 Bでの受信レベルを基地局 I Dとともに基地局方向判定部 2 9に通知し、基地局方向判定部 2 9で通知結果を基に基地局方向を決定する。つまり一方のアンテナ 5を基地局向けアンテナ 5 A、他方のァンテナ 5を端末機向けアンテナ 5 Bとし、夫々の無線機部 2 , 2を基地局向け 2 A、端末機向け 2 Bとする。

つまり図 1 6に示すように本実施形態の無線中継装置 1を設置後に電源投入を行った初期の所定期間では、周辺基地局からの電波を両無線機部 2、 2で受信して、受信レベル測定部 1 1、 1 1で測定した受信レベルと、受信した基地局 I D とを基地局方向判定部 2 1に通知する周辺基地局サーチを開始し（S 1 )、この周辺基地局サーチを一定時間継続的に実行する。

これにより基地局方向判定部 2 1では双方のァンテナ 5、 5に対応した通知結果から、待ち受け可能レベル（例えば 3 5 d B / V以上）以上の基地局数を夫々無線機部毎にカウントし（S 2、 S 3 )、その後両無線機部の待ち受け可能な基地局数 A， Bを比較し（S 4 )、その基地局数が多い方のアンテナ 5を基地局向けァンテナとし、少ない方のアンテナを端末機向けアンテナとして設定し、周辺基地局サーチを終了する（S 5、 S6)。

而して本実施形態では、一般的に不要輻射の影響を受けやすレヽ基地局向けアンテナでの受信レベルを高く保つことができ、受信感度抑圧の影響を軽減し、一つの無線中継装置当たりの収容可能回線数または通信速度を高めることが可能となる。

産業上の利用可能性

本発明は、週言チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 T DMA方式を用いる無線通信システムにおいて、弱電界地域を通信ェリアとして補うために使用される無線中継装置に利用される。

Claims

請求の範囲

1 . 送信チャネル及ぴ受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 T DMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記ァンテナ装置は、前記基地局向けァンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置していることを特徴とする無線中継装置。

2 . 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 T DMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレヽて、

前記アンテナ装置は、前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置していることを特徴とする無線中継装置。

3 . 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレヽて、

ΙίΐΐΕアンテナ装置は、前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いていることを特徴とする無線中継装置。

4 . 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記ァンテナ装置は、前記基地局向けァンテナ及び ΙίΐΙΒ端末機向けアンテナとして夫々に指向性ァンテナを用いるとともに、夫々の指向方向を異ならせていることを特徴とする無線中継装置。

5 . 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおレ、て使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記アンテナ装置は、前記基地局向けアンテナと前記端末機向けアンテナの何れか一方または両方を装置本体から導出した同軸ケーブルに接続して両ァンテナを離間させて設けていることを特徴とする無線中継装置。

6 . 送信チャネル及ぴ受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置において、

前記無線中継装置は、

前記基地局向けァンテナ、前記端末機向けァンテナに対応したァンテナ給電路に、対応するアンテナを取り外し自在に接続する接続手段を備えており、次の第 1乃至第 4のアンテナ装置、すなわち、

前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けァンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置した第 1のァンテナ装置；

前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナを互いにヌル方向となる方向に向けて設置した第 2のアンテナ装置；

前記基地局向けアンテナとして無指向' 1·生アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いた第 3のアンテナ装置；

前記基地局向けアンテナ及び前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに夫々の指向方向を異ならせて設置した第 4のァンテナ装置のうちからいずれか一つのアンテナ装置、あるいは、

tfrt己第 1乃至第 4のアンテナ装置の何れかの一つの内で前記基地局向けアンテナと前記端末機向けアンテナの何れカゝ一方または両方を装置本体から導出した同軸ケーブルに接続して装置本体から離した位置に設けてレ、る了ンテナ装置における、それぞれのアンテナのいずれかを上記接続手段に選択的に接続する構成にしていることを特徴とする無線中継装置。

7. 請求項 6において、

設置環境での通信ェラー率と受信電界強度を基に最適なアンテナ装置を選択するアンテナ選択手段と、

このアンテナ選択手段で選択されたァンテナ装置を通知する手段とを更に備えていることを特徴とする無線中継装置。

8. 言チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記無線中継装置は、前記端末機向けアンテナには、アツテネータを揷入したアンテナ給電路を備えていることを特徴とする無線中継装置。

9. 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記無線中継装置は、

前記基地局向けアンテナを介して基地局からの送信電波を受信する受信部での受信エラーを検出する受信エラー検出手段と、

該受信エラー検出手段が検出する受信エラー状況を基に、前記端末機向けァンテナを介して電波を送信する送信部の送信電力を調整する制御手段とを備えていることを特徴とする無線中継装置。

1 0 . 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 TDMA 方式を用いる無線通信システムにおレヽて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記無線中継装置は、スロット使用率監視を行い、基地局向けと端末機向けで、送受信タイミングが重ならないように使用スロットを選択するスロット制御手段を備えていることを特徴とする無線中継装置。

1 1 . 送信チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 T DMA 方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記無線中継装置は、

第 1グループのアンテナ装置として、次の第 1乃至第 4のアンテナ装置のうちから選ばれたレ、ずれか 1つのアンテナ装置と、

前記基地局向けアンテナの偏波面の方向と前記端末機向けアンテナの偏波面の方向とを異ならせて設置した第 1のァンテナ装置；

前記基地局向けアンテナとして無指向性アンテナを、前記端末機向けアンテナとして指向性アンテナを夫々用いた第 3のアンテナ装置；

前記基地局向けアンテナ、前記端末機向けアンテナとして夫々に指向性アンテナを用いるとともに夫々の指向方向を異ならせて設置した第 4のアンテナ装置；第 2グループのアンテナ装置として、前記基地局向けアンテナ、前記端末機向けァンテナを共に無指向性ァンテナで構成した他のァンテナ装置と、

スロット使用率の監視を行レ、、スロット使用率が 5 0 %以下のときには前記第 2グループのアンテナ装置を選択して切り替える一方、スロットの使用率が 5 0 %を越える場合には上記第 1グループのアンテナ装置を選択して切替えるアンテナ選択手段とを備えていることを特徴とする無線中継装置。

1 2 . 言チャネル及び受信チャネルで使用する周波数帯が近接する、 T DMA 方式を用いる無線通信システムにおいて使用され、基地局、端末機との間で電波を送、受信するための基地局向けアンテナ、端末機向けアンテナを有したアンテナ装置を備えた無線中継装置にぉレ、て、

前記無線中継装置は、

二つのアンテナを用いて周辺の複数基地局から到来する電波の受信レベルを夫々のアンテナ毎に測定する測定手段と、

該測定手段の測定結果からより多くの基地局を高レベルで受信できた方のァンテナを前記基地局向けアンテナとし、残りのアンテナを前記端末機向けアンテナとして設定する手段とを備えていることを特徴とする無線中継装置。