JPH0213971B2 - - Google Patents

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JPH0213971B2
JPH0213971B2 JP59185523A JP18552384A JPH0213971B2 JP H0213971 B2 JPH0213971 B2 JP H0213971B2 JP 59185523 A JP59185523 A JP 59185523A JP 18552384 A JP18552384 A JP 18552384A JP H0213971 B2 JPH0213971 B2 JP H0213971B2
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JP
Japan
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antenna
reception
receivers
receiver
antennas
Prior art date
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Application number
JP59185523A
Other languages
English (en)
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JPS6163118A (ja
Inventor
Atsushi Omura
Takashi Konno
Kazuo Nagao
Noryoshi Ito
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59185523A priority Critical patent/JPS6163118A/ja
Publication of JPS6163118A publication Critical patent/JPS6163118A/ja
Publication of JPH0213971B2 publication Critical patent/JPH0213971B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0802Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
    • H04B7/0817Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with multiple receivers and antenna path selection
    • H04B7/082Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with multiple receivers and antenna path selection selecting best antenna path

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は基地局を仲介して通信を行なう無線通
信、特に移動通信に用いる基地局ダイバーシチ受
信装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 第1図は従来の移動通信に用いられるセクタ受
信方式の受信装置の構成を示している。以下に従
来例の構成について第1図と共に説明する。
第1図において、Cは無線のセルの基準のサー
ビスエリアを示しており、基地局送信電波はこの
範囲内に在る移動局に対して通信のための所要受
信レベルを与えている。基地局送信機出力として
は数W〜数100Wの出力を自由に選択できるが、
移動局、特に携帯無線機の送信出力は1W以下が
実用的であるため、上りと下り回線のS/Nに大
きな差を生じる。これを救済するため基地受信ア
ンテナに指向性を与えて、水平、垂直面を絞つて
都市雑音の影響を軽減させ、上下回線の通話品質
をバランスさせている。また、指向性アンテナを
用いて無線セルを複数のセクターに分割し、各ア
ンテナに受信機を接続してダイバーシチ受信を行
ない、通話品質(S/N比)の向上を図つてい
る。
第1図において、S1〜S3は指向性アンテナ
(A1〜A3)により形成されたセクター、MLは移
動局、a1〜a3はアンテナ(A1〜A3)とアンテナ
切替器ASを結合する高周波ケーブル、ここでは
複雑化を防ぐため受信共用器や分配器は省略して
表示している。RX1,RX2は基地用ダイバーシチ
受信機、DVはボーチング装置、ASはアンテナ
切替器、i1,i2は受信機RX1,RX2の入力、V1
V2は受信機RX1,RX2の音声出力、I1,I2は受信
レベル表示信号の出力端子、V0はボーチング装
置DVの音声出力端子である。
指向性アンテナ(A1〜A3)によるセクターS1
〜S3の形状は幾可学的な菱形として表わされる
が、各セクターは互いに重複するエリアを有して
おり、その重複エリアに在る移動局の送信波に対
して、基地局受信ダイバーシチはS/N改善効果
があるが、アンテナ正面に対してはダイバーシチ
によるS/N改善効果は余り認められず、アンテ
ナ指向性による都市雑音を軽減によるS/N改善
が主となる。
携帯無線機(以下、携帯局という)は車載用の
送信出力およびアンテナ利得が低く、建物内で
は、その伝播特性により、更に大きな減衰を受け
るため、これらの損失を救済する方策が求められ
ている。
発明の目的 本発明は上記従来例の問題を除去し、基地局指
向性アンテナの正面方向に対しても充分なS/N
改善の得られるダイバーシチ方式を提供して、使
用条件の厳しい携帯局の通信域を遠地点の建物内
にまで拡張できるようにすることを目的とするも
のである。
発明の構成 本発明は上記目的を達成するために、従来のセ
クタアンテナに対して、上方または下方にアンテ
ナ高の異なるセクタアンテナを重ねるように設置
することにより、角度およびスペースダイバーシ
チを併用して、アンテナ正面方向のS/N改善効
果を改善させ携帯局に対して、ダイバーシチ受信
を用いない車載局とほゞ同様の地域まで通信域を
確保できる効果を得るものである。
実施例の説明 以下に本発明の一実施例について、図面と共に
説明する。第2図において1,2,3はダイバー
シチ用の無線受信機(以下、受信機という)、1
1,21,31は受信入力の瞬時レベル信号(以
下、瞬時レベルという)、12,22,32は受
信機1,2,3の信号および音声出力端子、4は
受信モード制御器、ここでは瞬時レベル信号から
時間平均値を求め、各アンテナの入力レベルの順
位と所要入力レベルPthより上か否かを判定し後
述フローに従つてアンテナ切替スイツチを制御す
るのである。5はアンテナ切替スイツチ、51は
スイツチ制御部、52は高周波スイツチ部、6は
瞬時レベル比較器、こゝでは最高入力の受信機を
選出しその情報を61からボーチング部7に与え
て受信出力の切替を行なわせている。上記各機器
で形成されるダイバーシチ装置は、受信入力の平
均値でアンテナを選定し、受信入力の瞬時レベル
で受信出力を切替えている。各3基の指向性アン
テナは上部アンテナ8と下部アンテナ9に分けて
設けられており、2組のアンテナは互いに独立の
アンテナとして作動するよう上下に適当に隔離さ
れて設置されている。各アンテナ相互間は2λ以
上隔離すれば、相手干渉は殆んどなく、受信レベ
ルの相関も小さいことが知られている。ATは基
地局送信用の高利得無指向性アンテナであり、基
地局から移動局への下り回線の通信に用いられ、
セクターS1,S2,S3の全域をカバーしている。
次に、待受モード、ダイバーシチ受信モード、
およびアンテナ切替モードについて説明する。
(A) 待受け受信モード 第3図Aは待受け受信中の各受信機と各アン
テナの接続方法を示している。(a)モードIでは
受信機1を上部アンテナA1に、受信機2をア
ンテナA2に、また、受信機3をアンテナA3
接続して、無線セル・全方向からの受信入力を
待受けている。(b)モード()では受信機1を
A1、受信機2をA2、受信機3をA3に、(c)モー
ド()では受信機3をA1、受信機1をA2
受信機2をA3に接続させている。これは(a)モ
ード(I)〜(c)モード()の内の1つに固定
してもよいが、上記の組合せによつて、受信機
およびアンテナの障害の分離および発見が容易
になる。また、下部アンテナに対しても上記と
同様のモードを付加設定してもよい。
(B) ダイバーシチ受信モード 第3図Bは待受け受信からダイバーシチ受信
への移行状態を示している。先ず、dのモード
で待受け受信している場合に受信入力順位が
eのような情報が与えられると、受信入力Pr
第3番目の受信機1の最大受信入力のアンテナ
A2の下部アンテナA2′に切替え、受信入力Prと
所要値PthがPr>Pthであるときの3台の受信
機1,2,3をそれらのアンテナに固定してダ
イバーシチ受信を行なわせる。
(C) アンテナ切替モード 第3図Cにおいて、gは受信機1,2,3を
アンテナA2、A3およびA2′に接続してダイバー
シチ受信中にアンテナA3の受信レベルが所要
値Pth以下に低下した状態を示している。これ
に対して受信機3はg′の順番にアンテナ切替を
進め、受信レベルを比較して最高レベルのアン
テナを決めると共に、そのレベルが所要値Pth
以上か否かを調べる。この場合にはアンテナ入
力はPth以下であることが知られ、受信機3は
受信入力PrがPr>Pthとなるまでアンテナ切替
を行なう。勿論、数回サーチして受信入力が低
いときは適当な時間間隔をおいて、更にアンテ
ナ・サーチを行なう等の選択は設計者の考えで
任意に選定できるものである。また、このとき
2台の受信機2と1はアンテナA2とA2′に接続
されておりダイバーシチ受信を行なわせる。な
お、アンテナ切替はダイバーシチ受信に使用中
のアンテナを避けて切替える例について説明し
たが、それらのアンテナを含めて切替すれば受
信機3の良否を検知できる。
第3図Cのiにおいては受信機3が4基のア
ンテナA1、A3′、A1′、A3をチエツク受信し、
受信レベルが所要値Pth以上か否かを調べた結
果全アンテナ入力が充分高い場合のアンテナ切
替方法を示している。iによつてアンテナA2
が最大であることが判ると、受信機3はアンテ
ナA3からA1へ切替えさせて受信機3台による
ダイバーシチ受信を行なわせる。
第3図DはアンテナA2、A3、A2′に受信機
2,3,1を接続したダイバーシチ受信を示し
ている。ここで受信機2,3,1の受信入力Pr
のレベル順位が、1′のようにA2′、1のレベル
Prが、Pr<Pthの状態を示している。ケースm
では受信機1を受信レベルが最高のアンテナ
A3の下部アンテナA3′へ接続変えさせる。この
場合はケースm′およびm″の状況結果が与えら
れることになり、ケースnで受信機2は与えら
れたタイミングにより、アンテナ・サーチに移
り、アンテナをA1、A2′、A1′、A2の順に切替
えて、受信レベルの順位を決める。ケースPに
おいて受信レベルPrが所要値Pth以上であり、
アンテナ順位はケースP′によりA1、A1′、A2
A2′であることを示している。ケースP″におい
てアンテナA3に接続されていた受信機3はア
ンテナA1に切替えられてダイバーシチ受信が
行なわれる。
一般的に、受信アンテナの平均受信レベルは
アンテナ設置場所が高い程、大きいものである
から待受時は3台の受信機を上部アンテナA1
A2、A3に接続して待受け、その最高レベルを
示すアンテナの下部アンテナ(この場合A3′)
に受信レベルが最低の受信機(この場合1)を
接続するように動作させる。
上記を要約すると、待受時は3台の受信機を上
部にある3基のアンテナに接続して待受け受信を
行ない、受信レベルを検出して、ランク付けし、
受信レベルが最高のものと第2番目の受信機とア
ンテナを固定したまゝ、受信レベルが最低の受信
機を最高の受信レベルを示すアンテナの下部アン
テナに接続を変更して角度およびスペースダイバ
ーシチ受信を行なうのである。
また、この時に受信レベルが第2番目の受信機
を用いて、使用されていないアンテナをあらかじ
め定められた順番で切替受信を行ない、受信レベ
ルを比較し、最高のレベルのアンテナに第2番目
の受信機を接続させて3受信機によりダイバーシ
チ受信を行なうものである。
発明の効果 本発明は上記の様な構成であり、以下に示す効
果が得られるものである。
(a) 無線セルを120゜の指向アンテナ3基により、
3個のセクターに受割受信し、それをダイバー
シチ受信するので、アンテナ利得に相当する
S/Nの改善と上下アンテナによるスペースダ
イバーシチ効果による改善が得られ、この改善
利得は基地送信と携帯局のような小電力、低ア
ンテナ利得、建物内の伝播損失を充分に補償す
るので、携帯局においても、従来の車載局のサ
ービスエリア内においても通信を確保できる利
点がある。
(b) 上部アンテナ3基に受信機3台を接続して待
受け受信するので、携帯局の様な送信電力が小
さい局からの発信も瞬間に主通信アンテナを決
定可能であり、従来の受信方式に比して優れて
いる。
(c) 最高の受信アンテナを上部アンテナで選定し
たのちは、最低レベルの受信機を前記アンテナ
直下の下部アンテナと接続すれば充分良いダイ
バーシチ受信が可能でありロジツクが簡単であ
る。
(d) ダイバーシチ受信中に特定アンテナの入力が
低下した場合、他の2台の受信機の入力の大き
な方の直下又は直上アンテナが使用されていな
いときはそのアンテナに前記受信機を切替える
という単純なプログラムを用いればよいので、
切替動作が簡単で切替時間も短かい利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の3アンテナ、2受信機によるダ
イバーシチ受信装置の構成図、第2図A〜Cは本
発明のダイバーシチ受信装置の一実施例を示す構
成図及び無線セルの構成図、第3図A〜Dはアン
テナと受信機の切替手順を示す図である。 1,2,3……受信機、4……受信モード制御
器、5……アンテナ切替器、6……瞬時レベル比
較器、7……ボーチング部、8……上部アンテナ
A1、A2、A3、9……下部アンテナA1′、A2′、
A3′、10……送信アンテナ、P……携帯局。
【特許請求の範囲】
1 無指向性アンテナで代表される通信域を有す
る移動通信またはルーラル通信の基地局において
用いられ、通信エリアを3個以上の扇形エリアに
分割受信するための第1の指向性アンテナ群と、
この第1の指向性アンテナ群の上方又は下方に設
けられ、上記第1の指向性アンテナ群と同数で、
かつ上記第1の指向性アンテナ群の各アンテナの
主指向方向と異なる方向に主指向方向を有する第
2の指向性アンテナ群と、1通信路当り3台を1
組とし、それぞれ受信レベル信号と復調信号を出
力する無線受信機と、上記第1および第2の指向
性アンテナ群の各アンテナに上記3台の無線受信
機を接続および切替えが可能なアンテナスイツチ
回路と、待受時に上記3台の無線受信機を上記指
向性アンテナ群の1組に接続し、その受信レベル
情報の判定結果に基いて上記3台の無線受信機と
上記2組の指向性アンテナ群のアンテナとを所定
の法則に従つて接続するアンテナ切替制御部と、
上記3台の無線受信機の受信レベル信号に基いて

Claims (1)

  1. 2台の受信機は、最高受信レベルのアンテナ方向
    に接続し受信出力を選択受信しながら、残り1台
    の受信機で他の方向のアンテナ各々の受信レベル
    を測定し、測定以前より高い受信入力のあるアン
    テナがある場合は、そのアンテナに受信機を接続
    して、それ以降は3台の受信機出力を選択出力す
    る制御を行なう、水平面内指向性をもつ3基のア
    ンテナを1組とするアンテナ群2組と、3台の受
    信機と、前記アンテナ出力を3台の受信機に切換
    えて接続するアンテナ切換制御器と、3台の受信
    機各々の瞬時受信レベルを比較する瞬時値比較器
    と、この瞬時値比較器にて最高受信レベルの受信
    機出力を選択出力するボーテイング部と、受信レ
    ベルに応じて前記アンテナ切換制御器に情報を送
    る受信モード制御器とを備えてなるダイバーシチ
    受信装置。
JP59185523A 1984-09-04 1984-09-04 ダイバ−シチ受信装置 Granted JPS6163118A (ja)

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JP3736211B2 (ja) * 1999-07-05 2006-01-18 日本電気株式会社 無線基地局装置および無線機能停止防止方法
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