JPH06140970A

JPH06140970A - 中継装置

Info

Publication number: JPH06140970A
Application number: JP28577892A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Arakawa; 正広荒川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-05-20

Abstract

(57)【要約】【目的】通話可能距離を延ばすこと、および電波の伝
送経路上の障害物による電波の減衰量を補正でき、安定
した中継を行える中継装置を得る。【構成】基地局１から携帯機２に送信された電波は、
携帯機２に到達する途中で障害物（図示せず）により減
衰していく。そこで、中継装置４がこの減衰した電波を
アンテナ５にて受信する。そして、無線信号が受信部６
側に切り換えられたスイッチ１０を介し、受信部６にて
受信され、データとして復調される。この復調データは
ベースバンドＬＳＩ７に入力され、スロット制御が行わ
れる。その後、データは送信部８で変調され、アンテナ
５から受信した電波と同一周波数で携帯機２へ送信され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方
式を使用し、移動通信可能な携帯電話、デジタルコード
レス電話等の通信システムに用いられる電波の中継装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の通信システムの簡易ブロ
ック図である。図において、１は基地局、２は携帯機、
３は通信経路上にある障害物であり、障害物３は、例え
ば、自動車電話通信においては自動車の窓ガラスに相当
する。

【０００３】次に、動作について説明する。基地局１と
携帯機２の通信経路上に障害物３が存在する場合、基地
局１から送信された電波は、障害物３の影響をうけ減衰
したのち携帯機２で受信される。そして、携帯機２は、
その減衰した電波を使用してデータを復調する。一方、
携帯機２から送信された電波も、同様に障害物３の影響
を受け、減衰されたのち基地局１で受信される。そし
て、基地局１は、その減衰した電波を使用してデータを
復調する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の通信システム
は、以上のように構成されているので、基地局１と携帯
機２の通信経路上に障害物３が存在する場合には、障害
物３の影響を受け受信される電波が減衰して通信品質が
劣化してしまうという問題点があった。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、基地局と携帯機間において受
信レベルの減衰量を補正し通信品質を劣化させることな
く、電波を中継する中継装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る中継装置
は、送受信のスロットタイミングを空きスロットに対応
した所定の周期分ずらしたタイミングにより、受信部か
らのデータをスロット交換し、送信部へ送出するスロッ
ト交換部を備えたものである。

【０００７】また、大地に対して垂直に設けられる受信
アンテナおよび送信アンテナを、両アンテナの空間アイ
ソレーションがとられた距離に配置し、受信アンテナに
て受信した電波のキャリアを増幅部により増幅し、送信
アンテナから送信するものである。

【０００８】また、屋外に配置される屋外用アンテナ
と、屋内に配置される屋内用アンテナと、屋外用アンテ
ナまたは屋内用アンテナにより受信され、屋内用アンテ
ナまたは屋外用アンテナから送信される電波のキャリア
を増幅する増幅部と、屋内用アンテナおよび屋外用アン
テナによる電波の送信経路と受信経路を切り換えるスイ
ッチ部と、このスイッチ部の切り換えを制御するスイッ
チ制御部とを備え、電波の送受信を時分割により行い、
スイッチ制御部によるスイッチ部の経路切り換えタイミ
ングを携帯機からの制御信号を用いて行うものである。

【０００９】また、屋外に配置される屋外用アンテナ
と、屋内に配置される屋内用アンテナと、屋外用アンテ
ナまたは屋内用アンテナにより受信され、屋内用アンテ
ナまたは屋外用アンテナから送信される電波のキャリア
の増幅する増幅部と、屋外用および屋外用アンテナによ
る電波の送信経路と受信経路を切り換えるスイッチ部
と、このスイッチ部を切り換える同期制御回路とを備
え、電波の送受信を時分割により行い、前記同期制御回
路により、前記増幅部の信号線からの電波の送受信状態
を検知し、前記スイッチ部の経路切り換えタイミングを
制御するものである。

【００１０】電波を中継する中継装置において、屋外に
配置される屋外用アンテナと、屋内に配置される屋内用
アンテナと、屋外用アンテナまたは屋内用アンテナによ
り受信され、屋内用アンテナまたは屋外用アンテナから
送信される電波のキャリアを増幅する増幅部と、屋内用
アンテナ及び屋外用アンテナによる電波の送信経路と受
信経路を切り換えるスイッチ部と、このスイッチ部の切
り換えを制御するスイッチ制御部と、屋外用アンテナま
たは屋内用アンテナの電波受信状態を検知し増幅部へ信
号線を連結する連結部とを備え、電波の送受信を時分割
により行い、スイッチ制御部によるスイッチ部の経路切
り換えタイミングを連結部による電波受信状態の検知信
号により制御するものである。

【００１１】また、上記屋外用アンテナおよび上記スイ
ッチ部にそれぞれ磁界アンテナを設け、上記屋外用アン
テナと上記スイッチ部を磁界結合させるものである。

【００１２】

【作用】この発明における中継装置は、電波の送受信時
にスロート交換部により電波信号をスロット交換するこ
とで、障害物による受信電波の減衰量を補正する。ま
た、大地に対して垂直に設けられる受信アンテナと送信
アンテナの空間アイソレーションをとり、増幅部により
電波のキャリアを増幅することにより、受信電波の減衰
量を補正して送信する。

【００１３】さらに、屋内用アンテナと屋外用アンテナ
による電波の送受信を時分割で行い、送受信経路を切り
換えるスイッチ部を携帯機からの制御信号で制御するこ
とにより、中継動作の同期を確実にとり、安定した中継
が可能となる。また、屋内用アンテナと屋外用アンテナ
による電波の送受信を時分割で行い、送受信経路を切り
換えるスイッチ部を同期制御回路で制御することによ
り、中継動作の同期を確実にとり安定した中継が可能と
なる。

【００１４】また、連結部により屋外用アンテナおよび
屋内用アンテナの電波の受信状態を検知し、この検知信
号によりスイッチ部の経路切り換えタイミングを制御す
ることにより、中継動作の同期を確実にとり、安定な中
継が可能となり、スイッチ制御部の小型化が可能とな
る。また、屋外用アンテナとスイッチ部を磁界アンテナ
により磁界結合させることにより、屋外用アンテナとス
イッチ部を物理的に接続させる必要がなくなる。

【００１５】

【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す
中継装置のブロック図、図２は基地局・携帯機間のスロ
ットタイミング図である。図において、４は中継装置本
体、５は送受信共用のアンテナ、６はデータを復調する
受信部、７はスロット交換部を示すベースバンドＬＳ
Ｉ、８は送信するデータ変調する送信部、９は中継装置
４の稼動に必要な所定電圧を生成する電源回路、１０は
送受信を切り換えるためのスイッチである。

【００１６】次に、動作について説明する。まず、中継
装置４を基地局１と携帯機２の途中に設置する。基地局
１から携帯機２に送信された電波は、携帯機２に到達す
る途中で障害物（図示せず）により減衰していく。そこ
で、中継装置４がこの減衰した電波をアンテナ５にて受
信する。そして、無線信号が受信部６側に切り換えられ
たスイッチ１０を介し、受信部６にて受信され、データ
として復調される。この復調データはベースバンドＬＳ
Ｉ７に入力され、スロット制御が行われる。その後、デ
ータは送信部８で変調され、アンテナ５から受信した電
波と同一周波数で携帯機２へ送信される。

【００１７】ここで、図２を用いてスロット制御につい
て説明する。図中、Ｔは送信データ、Ｓは受信データを
示す。基地局１から携帯機２への電波中継では、時間幅
（スロット）ｔ₇でに基地局１から中継装置４へ電波が
送信され、その後、時間幅ｔ₁₁で中継装置４から携帯機
２へ電波が送信される。また、携帯機２から基地局１へ
の電波中継時では、時間幅ｔ₁ で携帯機２から中継装置
４へ電波が送信され、その後、時間幅ｔ₅ で中継装置４
から基地局１へ電波が送信される。以上のことを時間的
に繰り返し、基地局１と携帯機２との電波の中継を行
う。加えて、図２では１／２周期分ずれているタイミン
グとしている。

【００１８】実施例２．上記実施例１では、受信電波と
送信電波の周波数が同一のもので示したが、図３に示す
ように高速シンセサイザー１１を設け受信部６または送
信部８へ周波数制御を行い、受信電波と送信電波の周波
数を変換してもよい。これにより、仮に中継装置４の近
傍で同一周波数の電波が使用されても混信を防止でき
る。

【００１９】実施例３．上記実施例１，２では受信した
電波を受信部６で復調しスロット交換により中継を行う
ものを示したが、受信した電波のキャリアそのものを増
幅し、再び電波として送信することにより中継を行って
もよい。図４はこの発明の一実施例を示す中継装置のブ
ロック図、図５は中継装置を屋外に取り付けた場合の設
置図である。図において、１１は中継装置本体、１２は
受信用アンテナ、１３は送信用アンテナ、１４は増幅部
を示すアンプ回路、１５は中継装置の稼動に必要な所定
電圧を生成する電源回路、１６は中継装置１１を取り付
ける鉄塔である。

【００２０】次に、動作について説明する。基地局１か
ら送信された電波は、受信用アンテナ１２を介してアン
プ回路１１に入力される。そして、そのアンプ回路１１
で電波のキャリアが増幅され、送信用アンテナ１３より
再び電波として携帯機２へ送信される。ここで、受信用
アンテナ１２と送信用アンテナ１３とは空間的アイソレ
ーションがとれるような所定の距離間隔となっており、
かつ、大地に対して垂直に設けられている。

【００２１】また、基地局１と同一で同期しているキャ
リア周波数を使用して中継動作を行うことにより、基地
局１・携帯機２間の電波の到達距離を延ばし、追跡交換
動作をサポートする。

【００２２】次に、図５を用いて実使用例について説明
する。まず、電力線の鉄塔１６に中継装置１１を設置す
る。そして、基地局１及び携帯機２を鉄塔１６へ電波の
届く範囲内に配置し、中継装置１により基地局１および
携帯機２の電波の送受信を中継する。ここで、基地局１
および携帯機２は鉄塔１６へ電波の届く範囲内であれば
自由に移動してよい。また、中継装置１１は１個に限定
されず、別の複数の鉄塔１６に復数個設けてもよい。

【００２３】実施例４．次に、屋内と屋外、または車内
と車外の中継装置について説明する。図６はこの発明の
一実施例を示す中継装置のブロック図である。図におい
て、１７は中継装置本体、１８は屋外用アンテナ、１９
は屋内用アンテナ、２０は信号を増幅するアンプ回路、
２１，２２は送受信を切り換えるためのスイッチ、２３
はスイッチを制御するためのスイッチ制御回路、２４は
中継装置１７の稼動に必要な所定電圧を生成する電源回
路、２６，２７は屋内用アンテナ１９，屋外用アンテナ
１８と中継装置本体１７を接続するケーブルである。ま
た、携帯機２は送受信の切換制御信号を提供するととも
に、屋内で使用される。

【００２４】次に、動作について説明する。屋外の基地
局１から送信された電波は、屋外用アンテナ１８，ケー
ブル２７，スイッチ２２を介してアンプ回路２０に入力
される。そして、アンプ回路２０で増幅され、スイッチ
２１，ケーブル２６を介して屋内用アンテナ１９により
屋内の携帯機２へ送信される。また、屋内の携帯機２か
らの電波は、屋内用アンテナ１９，ケーブル２６，スイ
ッチ２１を介してアンプ回路２０に入力され、そのアン
プ回路２０で増幅され、スイッチ２２，ケーブル２７を
介して屋外用アンテナ１８から屋外の基地局１へ送信さ
れる。ここで、スイッチ制御回路２３には携帯機２が接
続され、電波の送受信時には携帯機２からの制御信号に
よりスイッチ２１，２２との切換のタイミングを時分割
で制御している。

【００２５】実施例５．上記実施例４では、中継装置１
７の送受信の切り換えタイミングを、携帯機２からの制
御信号で行うものを示したが、携帯機２の具体例として
はコードレス電話機等が上げられる。

【００２６】実施例６．上記実施例４では、中継装置１
７の送受信の切り換えは携帯機２５からの制御信号で行
うものを示したが、中継装置内部に同期回路を設け、こ
の同期制御用回路から制御信号を得るようにしてもよ
い。図７はこの発明の一実施例を示す中継装置のブロッ
ク図である。図において、２８は同期制御回路であり、
アンプ回路２０の信号線により信号の送受信状態を検知
し、スイッチ２１，２２の切り換えのタイミングを制御
している。

【００２７】実施例７．また、中継装置１７の切り換え
はその制御信号中継装置内部にカプラを設け、このカプ
ラによりアンテナの層受信を検知してもよい。図８はこ
の発明の一実施例を示す中継装置のブロック図である。
図において、２９，３０は信号の有無を検知するカプラ
であり、連結器を示す。

【００２８】次に、動作について説明する。屋外の基地
局１より屋外用アンテナ１８へ電波が送信された場合に
は、カプラ２９により電波の着信を検出し、スイッチ制
御回路２３へ着信を伝える。スイッチ制御回路２３では
この着信に基づきスイッチ２１，２２を制御し、屋外用
アンテナ１８から屋内用アンテナ１９への信号経路を形
成する。そして、アンプ回路２０にて信号を増幅し、屋
内用アンテナ１９より屋内の携帯機２へ電波を送信す
る。

【００２９】また、屋内の携帯機２より屋内用アンテナ
１９へ電波送信があった場合には、カプラ３０により電
波の着信を検出し、スイッチ制御回路２３へ着信を伝え
る。そして、スイッチ制御回路２３はスイッチ２１，２
２を制御し、屋外用アンテナ１８から屋内用アンテナ１
９への信号経路を形成し、アンプ回路２０にて信号を増
幅し、屋外用アンテナ１８より屋外の基地局１へ電波を
送信する。以上のように、電波の送受信の検出をカプラ
で行うことで、スイッチ制御回路２３の小型化が行え、
スイッチ制御回路２３が簡易的に構成できる。

【００３０】実施例８．上記実施例では、屋外用アンテ
ナ１８と中継装置本体１７は、ケーブル２７により接続
したものを示したが、中継装置本体１７と屋外用アンテ
ナ１８を磁界結合により接続してもよい。図９はこの発
明の一実施例を示す中継装置のブロック図である。図に
おいて、３１，３２は磁界結合を行うループアンテナで
あり、磁界アンテナを示す。ループアンテナ３１は屋外
用アンテナ１８に接続され、ループアンテナ３２はスイ
ッチ２２に接続されている。

【００３１】次に、磁界結合の動作について説明する。
例えば、自動車電話通信において、屋外用アンテナ１８
を車体の外部に設け、ループアンテナ３１をリアガラス
の車外側に設ける。また、ループアンテナ３２をリアガ
ラスの車内側に設ける。そして、中継装置１７および屋
内用アンテナ１９を車内に設置し、携帯機２を運転席近
傍に設置する。

【００３２】そこで、基地局１より中継装置１７の設置
された自動車に対して電波が送信されると、屋外用アン
テナ１８で受信され、ループアンテナ３１へ送られる。
そして、リアガラスを介したループアンテナ３１，３２
の磁気結合により、信号がループアンテナ３２へ伝導す
る。その後、ループアンテナ３２からスイッチ２２へ信
号を送出した後は、上記実施例と同様な信号処理が行わ
れ、屋内用アンテナ１９から携帯機２５へ電波が送信さ
れ、運転手は携帯機２５を用いて受話を行う。

【００３３】また携帯機２からの送信は上述と逆経路に
て行い、信号は磁気結合によりループアンテナ３２から
のループアンテナ３１へ伝導し、屋外用アンテナ１８か
ら基地局１へ電波が送信される。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、携帯機または基地局・携帯機間の通話可
能距離を延ばすことができるとともに、屋外の携帯機ま
たは基地局と屋内の携帯機間の送受信性能を向上でき、
さらに、使い勝手が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す中継装置のブロック
図である。

【図２】この発明の実施例１を示す中継装置のスロット
タイミング図である。

【図３】この発明の実施例２を示す中継装置のブロック
図である。

【図４】この発明の実施例３を示す中継装置のブロック
図である。

【図５】この発明の実施例３を示す中継装置の設置図で
ある。

【図６】この発明の実施例４を示す中継装置のブロック
図である。

【図７】この発明の実施例６を示す中継装置のブロック
図である。

【図８】この発明の実施例７を示す中継装置のブロック
図である。

【図９】この発明の実施例８を示す中継装置のブロック
図である。

【図１０】従来の屋外通信システムの簡易ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１基地局２携帯機４中継装置５アンテナ７ベースバンドＬＳＩ１０スイッチ１１高速シンセサイザー１２受信用アンテナ１３送信用アンテナ１４アンプ回路１７中継装置１８屋外用アンテナ１９屋内用アンテナ２０アンプ回路２１スイッチ２２スイッチ２３スイッチ制御回路２５携帯機２８同期制御回路２９カプラ３０カプラ３１ループアンテナ３２ループアンテナ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】実施例５．上記実施例４では、中継装置１
７の送受信の切り換えタイミングを、携帯機２からの制
御信号で行うものを示したが、携帯機２の具体例として
はデジタルコードレス電話機等が上げられる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】実施例６．上記実施例４では、中継装置１
７の送受信の切り換えは携帯機２５からの制御信号で行
うものを示したが、中継装置内部に同期回路を設け、こ
の同期制御用回路から制御信号を得るようにしてもよ
い。図７はこの発明の一実施例を示す中継装置のブロッ
ク図である。図において、２８は同期制御回路であり、
アンプ回路２０からの信号を処理することにより信号の
送受信状態を検知し、スイッチ２１，２２の切り換えの
タイミングを制御している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】実施例７．また、中継装置１７の切り換え
はその制御信号中継装置内部にカプラを設け、このカプ
ラにより電波の送受信状態を検知してもよい。図８はこ
の発明の一実施例を示す中継装置のブロック図である。
図において、２９，３０は信号の有無を検知するカプラ
であり、連結器を示す。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局と携帯機間で送受信される電波を
中継する中継装置において、前記基地局または携帯機か
らの電波を受信し、データに復調する受信部と、データ
を変調し前記携帯機または基地局へ電波を送信する送信
部と、送受信のスロットタイミングを空きスロットに対
応した所定の周期分ずらしたタイミングにより、前記受
信部からのデータをスロット交換し、前記送信部へ送出
するスロット交換部とを備えたことを特徴とする中継装
置。
【請求項２】電波を中継する中継装置において、大地
に対して垂直に設けられる受信アンテナ及び送信アンテ
ナと、電波のキャリアを増幅する増幅部を備え、前記受
信アンテナと送信アンテナを空間アイソレーションがと
られた距離に配置し、前記受信アンテナにて受信した電
波のキャリアを前記増幅部により増幅し、前記送信アン
テナから送信することを特徴とする中継装置。
【請求項３】屋内に配置された携帯機を有し、電波を
中継する中継装置において、屋外に配置される屋外用ア
ンテナと、屋内に配置される屋内用アンテナと、前記屋
外用アンテナまたは屋内用アンテナにより受信され、前
記屋内用アンテナまたは屋外用アンテナから送信される
電波のキャリアを増幅する増幅部と、前記屋内用アンテ
ナおよび屋外用アンテナによる電波の送信経路と受信経
路を切り換えるスイッチ部と、このスイッチ部の切り換
えを制御するスイッチ制御部とを備え、電波の送受信を
時分割により行い、前記スイッチ制御部による前記スイ
ッチ部の経路切り換えタイミングを前記携帯機からの制
御信号により制御することを特徴とする中継装置。
【請求項４】電波を中継する中継装置において、屋外
に配置される屋外用アンテナと、屋内に配置される屋内
用アンテナと、前記屋外用アンテナまたは屋内用アンテ
ナにより受信され、前記屋内用アンテナまたは屋外用ア
ンテナから送信される電波のキャリアを増幅する増幅部
と、前記屋内用アンテナ及び屋外用アンテナによる電波
の送信経路と受信経路を切り換えるスイッチ部と、この
スイッチ部を切り換える同期制御回路とを備え、電波の
送受信を時分割により行い、前記同期制御回路により前
記増幅部の信号線から電波の送受信状態を検知し、前記
スイッチ部の経路切り換えタイミング制御することを特
徴とする中継装置。
【請求項５】電波を中継する中継装置において、屋外
に配置される屋外用アンテナと、屋内に配置される屋内
用アンテナと、前記屋外用アンテナまたは屋内用アンテ
ナにより受信され、前記屋内用アンテナまたは屋外用ア
ンテナから送信される電波のキャリアを増幅する増幅部
と、前記屋内用アンテナ及び屋外用アンテナによる電波
の送信経路と受信経路を切り換えるスイッチ部と、この
スイッチ部の切り換えを制御するスイッチ制御部と、前
記屋外用アンテナまたは屋内用アンテナによる電波受信
状態を検知し、前記増幅部へ信号線を連結する連結部と
を備え、電波の送受信を時分割により行い、前記スイッ
チ制御部による前記スイッチ部の経路切り換えタイミン
グを前記連結部による電波受信状態の検知信号により制
御することを特徴とする中継装置。
【請求項６】上記屋外用アンテナおよび上記スイッチ
部にそれぞれ磁界アンテナを設け、上記屋外用アンテナ
と上記スイッチ部を磁界結合させることを特徴とする請
求項３，４，５記載の中継装置。