JPH07110000B2

JPH07110000B2 - 無線受信装置の監視方式

Info

Publication number: JPH07110000B2
Application number: JP63300321A
Authority: JP
Inventors: 茂杉原
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH01231444A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、子局に呼が生起した時にのみ該子局と親局間
に無線通信チャネルを割当てるデマンドアサインメント
方式で通信制御がなされる多方向多重通信システムにお
ける上り回線の無線受信装置の障害発生有無を監視する
無線受信装置の監視方式に関する。

（従来の技術）周知のように、多方向多重通信システムは、１つの親局
とこの親局を囲んで地理的に離隔して分散点在する複数
の子局との間で１対Ｎの通信を行う時分割多重無線通信
システムであって、システム規模等によっては１つまた
は複数の中継局が設置される場合がある。第４図はこの
種の多方向多重通信システムの構成例を示し、複数の子
局（2₁,2₃,2₄,2₅，…，2_n）のうち子局2₃と同2₄は中継
局2₂を介して、残余の子局2₁，同2₅，…，同2_nは直接的
にそれぞれ親局と無線接続されるシステム例を示してい
る。

ところで、無線通信チャネルの有効利用を図る観点から
デマンドアサインメント方式を採用する多方向多重通信
システムでは、子局は情報送信時以外は電波送出を停止
して他子局の利用時間帯の増大を図るようにしている
が、送信動作を停止する子局があることから、上り回線
の受信局（即ち、親局または中継局）では自局の無線受
信装置に原因があって受信しないのか否かを判断するた
めに無線受信装置の障害発生有無を監視する必要があ
る。

以下、第５図乃至第７図を参照して従来の無線受信装置
の監視方式を説明する。

第５図は従来の上り回線受信局（親局・中継局）の構成
を示す。第５図において、図中上段が下り回線の無線送
信装置部分を示し、図中下段が上り回線の無線受信装置
部分を示す。無線送信装置部分では、多重回路11と送信
機13とからなる送信系と、多重回路12と送信機14とから
なる送信系とがあり、送信切換器15の切換操作によって
一方の系が現用、他方の系が予備用となるようになって
いる。また、無線受信装置部分でも同様に受信系が受信
機19と同20のように２重化され、受信切換器21の切換操
作によって切換使用できるようになっている。この無線
受信装置部分の適否を監視しようとするのである。

フレームカウンタ22は、無線フレームの周期を規定する
タイミング信号を発生し、それをフレームパターン発生
器23、ポーリング制御回路24およびポーリングタイミン
グ発生器26へそれぞれ出力する。

フレームパターン発生器23は、前記タイミング信号に基
づいて無線フレーム内の各タイムスロットを規定する制
御信号を発生し、それを多重回路（11,12）へ出力す
る。各無線フレームには１つのポーリングタイムスロッ
トが設定される。

ポーリング制御回路24は、前記タイミング信号に応答し
て、任意の子局を呼び出して送信を勧誘するポーリング
信号を形成し、それを多重回路（11,12）へ出力する。
この動作は、親局も中継局も同様であって、例えばｎ個
のポーリング信号（P₁〜P_n）を順番に前記タイミング信
号に応答して発生する。

多重回路（11,12）では、１つのポーリング信号を送信
データ等と共に無線フレーム内の所定タイムスロットに
配置する。これは送信機（13,14）、送信切換器15、送
受共用器16およびアンテナ17を介して無線送信される。

斯くして、第７図（ａ）は連続した無線フレームで送信
されるポーリング信号のみを抜き出して示したものであ
るが、同図（ａ）に示すように、親局および中継局から
はｎ個のポーリング信号（P₁〜P_n）が順番に送信され、
これが繰り返される。この繰り返し周期がポーリング周
期T_Pである。つまり、第４図で言えば、親局１は子局
2₁，同2₅〜同2_n，中継局2₂に向かって順番に呼び出しを
かけるのであり、また中継局2₂は子局2₃と同2₄に向けて
順番に呼び出しをかけるのである。中継局2₂の配下にあ
る子局（2₃,2₄，…）は親局から直接呼び出しを受ける
ことはないが、中継局2₂を介して間接的に呼び出しを受
けるのである。

一方、第６図において、子局では、親局または中継局か
らのポーリング信号がアンテナ28にて受信され、送受共
用器29、受信機30を介してポーリングパターン検出器34
に導かれここで親局または中継局から自局が選択された
ことが識別されると、ポーリング情報発生器35が起動さ
れ、自局の障害情報・各種モニタ情報等のポーリング情
報（局情報信号）が形成される。これは多重回路33、送
信機31、送受共用器29、を介したアンテナ28から親局ま
たは中継局へ送出される。

つまり、第４図で言えば、子局2₁，同2₅〜同2_nは直接的
にポーリング信号を受信検出し直ちに自局の局情報を親
局へ送信する。また、子局2₃，同2₄は中継局2₂を介して
ポーリング信号P₃，同P₄を検出し、第７図（ｂ）に示す
如く、直ちに自局の局情報P₃′，同P₄′を中継局2₂へ送
信する。斯くして、親局１および中継局2₂の上り回線に
は、子局に呼が生起しなくても、必ずポーリング周期T_P
内に１回以上子局から局情報信号が送信されてくるので
ある。

すると、第５図において、親局または中継局の上り回線
側無線受信装置部分では、子局から送信される局情報信
号がアンテナ17にて受信され、ハイブリッド18、受信機
（19,20）に導かれる。受信機（19,20）は受信電界検出
器を有し、子局からの局情報信号を受信した時、その検
出した受信電界信号をアラーム制御回路25へ出力する。
一方、ポーリングタイミング発生器26は、前記フレーム
カウンタ22からの前記タイミング信号に応答して、子局
からの局情報信号が親局または中継局の上り回線側に到
来する時間位置を示す電界検出タイミング信号をアラー
ム制御回路25へ出力する。その結果、アラーム制御回路
25では、受信機19と同20からの現用系と予備系の受信電
界信号を電界検出タイミング信号にてサンプリングし、
そのサンプリングした結果、現用系からポーリング周期
T_P以上の期間受信電界が検出されなければ現用系の受信
機障害と判定して、受信切換器21を予備系に切換えるこ
とを行う。なお、現用系と予備系の両方からポーリング
周期T_P以上の期間受信電界が検出されない場合は、子局
の障害、伝搬路のフェージング、受信系の共通部（アン
テナ、送受共用器、ハイブリッド）障害と考えられるの
で、受信切換器21による受信系切換は行わない。

（発明が解決しようとする課題）しかし、前述した従来の無線受信装置の監視方式にあっ
ては、親局受信装置の障害発生からその検出まで長時間
を要し迅速性に欠けるという問題点がある。

例えば、第７図（ｃ）に示す如く、子局2₃や同2₄の局情
報P₃′や同P₄′受信後の時刻ｔ＝t₁にて中継局2₂の上り
回線側受信装置に障害が発生しても、それを検出できる
のは第７図（ｄ）に示す如く次のポーリング周期におけ
る局情報P₃″，同P₄″の受信タイミング以後の時刻ｔ＝
t₂であり、障害発生から検出までにポーリング周期T_P以
上の遅延時間（τ₁＝t₂−t₁）を要する。

１無線フレームでは１つの子局にポーリングをかけるの
であるから、１ポーリング周期T_Pは子局の数に応じて相
当に長い期間となり、この期間予備系への切換えができ
ないことになるのである。

親局と子局間の不通状態が長期間継続することはシステ
ム運営上好ましくないので改善が望まれている。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は、親局受信装置の障害発生からその検出
までの期間を大幅に短縮できる無線受信装置の監視方式
を提供することにある。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明の無線受信装置の監
視方式は次の如き構成を有する。

即ち、本発明の無線受信装置の監視方式は、子局に呼が
生起した時にのみ該子局と親局間に無線通信チャネルを
割当てるデマンドアサインメント方式で通信制御がなさ
れる多方向多重通信システムにおける上り回線の無線受
信装置の障害発生有無を監視する無線受信装置の監視方
式であって；この無線受信装置の監視方式は、各子局の
無線送信装置に、受信電界検出用バースト信号を発生す
る手段と；呼の生起の有無にかかわらず各無線フレーム
に設定される受信電界検出タイムスロットにて前記受信
電界検出用バースト信号を送信する手段と；を設け、上
り回線の受信局の無線受信装置に、前記受信電界検出タ
イムスロットから前記受信電界検出用バースト信号を検
出する手段と；前記検出した受信電界検出用バースト信
号の受信レベルを監視し前記受信電界検出用バースト信
号の受信不検出が所定の個数の無線フレームを超える期
間継続する場合には自局の上り回線側の受信装置障害と
判定する手段と；を設けてあることを特徴とするもので
ある。

（作用）次に、前記の如く構成される本発明の無線受信装置の監
視方式の作用を説明する。

各子局は、呼の生起がなくとも各無線フレームにおける
受信電界検出タイムスロットの時間位置において送信動
作を行い、受信電界検出用バースト信号を送信する。一
方、上り回線の受信局、即ち親局または中継局では、受
信電界検出タイムスロットの時間位置において受信信号
レベルを監視し、受信電界検出用バースト信号の受信不
検出が例えば数フレームの期間継続したとき自局の上り
回線側の受信装置障害と判定する。

斯くして、本発明の無線受信装置の監視方式によれば、
障害発生からその検出までの遅延時間を無線フレームの
複数個の期間とすることができる。

この期間は従来方式におけるポーリング周期に比して非
常に短い期間である。故に、本発明方式によれば、障害
発生からその検出までの期間を大幅に短縮でき、早期に
予備系への切換えができるので、回線瞬断時間を短縮で
きる効果がある。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る上り回線受信局（親
局、中継局）の無線送受信装置を示す。従来例（第５
図）と同様に、図中上段が下り回線の無線送信装置部
分、図中下段が上り回線の無線受信装置部分を示す。

まず、従来装置との差異を説明する。無線送信装置部分
では、ポーリング制御回路24は本来のポーリングを行う
ために存置させてあるが、これは本質的なことではな
い。本発明方式はポーリング機能の存在有無とは無関係
だからである。その意味でポーリングに関係する部分は
破線で示してある。また、フレームパターン発生器23′
は、無線フレーム内の各タイムスロットを規定する制御
信号を発生する点、従来と同様であるが、そのタイムス
ロットには、第３図（ａ）に示すように、ポーリングタ
イムスロットＰの他、受信電界検出タイムスロットＥが
含まれる。

一方、無線受信装置部分では、従来例のポーリングタイ
ミング発生器26に代えて、受信電界検出タイミング発生
器27を設け、受信電界検出タイムスロットの時間位置で
電界検出タイミング信号を無線フレームT_Fの周期毎に発
生させ、それをアラーム制御回路25へサンプリング信号
として供給するようにしてある。

また、第２図は、本発明の一実施例に係る子局の無線送
受信装置を示す。ここにおいても、ポーリングに関する
部分は破線で示してある。ポーリング情報発生器35は、
従来と同様である。そして、本発明では受信電界検出パ
ターン発生器36を設けてある。これは、フレーム同期回
路32が形成出力するフレームパルス信号に応答して、受
信電界検出タイムスロットの時間位置で所定パターンの
受信電界検出用バースト信号を発生し、それを多重回路
33へ出力する。

要するに、本発明では、各子局（2₁,2₃,2₄,2₅〜2_n）
は、受信電界検出タイムスロットＥの時間位置において
送信動作を行い、また親局１と中継局2₂では自局の上り
回線側の受信装置における受信状態を監視するようにな
っている。

次に、第３図をも参照して本発明の無線受信装置の監視
方式を説明する。

親局および中継局では、フレームパターン発生器23′が
発生する第３図（ａ）に示す如き構成のフレーム信号が
繰り返し下り回線の全子局へ向けて送信される。

一方、子局では、親局又は中継局からのフレーム信号が
アンテナ28にて受信され、送受共用器29、受信機30を介
してフレーム同期回路32へ導入され、ここで無線フレー
ムT_Fの周期に同期したフレームパルス信号が形成され、
受信電界検出パターン発生器36へ出力される。そして、
受信電界検出パターン発生器36が受信電界検出タイムス
ロットＥの時間位置にて発生する受信電界検出用バース
ト信号が、多重回路33にて主信号に多重され、送信器3
1、送受共用器29、を経てアンテナ28から親局または中
継局に向けて送信される。

即ち、第３図（ｂ）（ｃ）に示す如く、全ての子局は、
無線フレーム毎に受信電界検出タイムスロットＥを用い
て同時に受信電界検出用バースト信号Ｅ′を親局１又は
中継局2₂へ向けて送信する。

ここに、受信電界検出用バースト信号Ｅ′は無変調波ま
たはランダム信号で変調したものからなる。

なお、第３図（ｂ）（ｃ）におけるP₁′〜P_n′は、従来
例で示した通り、親局１のポーリングに対する子局の局
情報である。即ち、親局１は、従来例で示した監視の目
的ではなく、通常の通信の一形態として各子局にポーリ
ングをかけ、局情報を収集しているのである。局情報
P₅′，同P_n′，同P₁′は子局2₅，同2_n，同2₁から直接受
信したものを示し、また局情報P₄′と同P₃′は中継局2₂
を介した子局2₄，同2₃から受信したものを示す。これら
は無線フレーム毎に受信電界検出用バースト信号Ｅ′と
共に受信される。

一方、中継局2₂では、第３図（ｃ）に示す如く、受信電
界検出用バースト信号Ｅ′は無線フレーム毎に受信され
るが、局情報P₄′や同P₃′はポーリングがあったときに
受信されるから、これらの受信タイミングは不確定であ
り、受信間隔が相当に広くなる場合もある。ここにポー
リング方式で監視する従来方式に問題点があったことは
前述した通りである。

さて、親局または中継局上り回線側無線受信装置部分で
は、子局からの受信電界検出用バースト信号がアンテナ
17にて受信され、ハイブリッド18を介して受信機（19,2
0）に導かれ、その受信電界が従来と同様に検出され、
検出された受信電界信号がアラーム制御器回路25に入力
される。その結果、アラーム制御回路25では、受信機19
と同20からの現用系と予備系の受信電界検出信号を受信
電界検出タイミング発生器27からの電界検出タイミング
信号にてサンプリングし、そのサンプリングした結果、
現用系から無線フレーム周期T_F以上の期間、受信電界が
検出されなければ現用系の受信機障害と判定し、受信切
換器21を予備系に切換える。

例えば、第３図（ｄ）に示す如く、中継局2₂の上り回線
側の受信装置において図中左方から数えて３個目の受信
電界検出用バースト信号Ｅ′の受信機における時刻ｔ＝
t₁にて障害が発生した場合、当該受信装置では４個目の
受信電界検出用バースト信号Ｅ′の検出ができないか
ら、理論的にはその４個目の受信電界検出用バース信号
Ｅ′の検出タイミング以後であって５個目の受信電界検
出用バースト信号Ｅ′の検出タイミング以前の時刻ｔ＝
t₃において障害検出をなし得ることになる。この場合の
障害検出の遅延時間（τ₂＝t₃−t₁）は無線フレームT_F
の期間程度となる。実際にはこの遅延時間τ₂は安全を
見て無線フレームT_Fの複数個の期間分に設定される。し
かし、そのようにしても、本発明方式による遅延時間τ
₂は従来方式による遅延時間τ₁よりもはるかに短い時間
であることは明らかである。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の無線受信装置の監視方式
によれば、障害発生からその検出までの遅延時間を無線
フレームの複数個の期間とすることができる。この期間
は従来方式におけるポーリング周期に比して非常に短い
期間である。

故に、本発明方式によれば、障害発生からその検出まで
の期間を大幅に短縮でき、早期に予備系への切換えがで
きるので、回線瞬断時間を短縮できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る上り回線受信局（親
局、中継局）の無線送受信装置の構成ブロック図、第２
図は本発明の一実施例に係る子局の無線送受信装置の構
成ブロック図、第３図は本発明の無線受信装置の監視方
式の説明図、第４図は本発明が対象とする多方向多重通
信システムの一例を示す構成ブロック図、第５図は従来
の上り回線受信局（親局、中継局）の無線送受信装置の
構成ブロック図、第６図は従来の子局の無線送受信装置
の構成ブロック図、第７図は従来の無線受信装置の監視
方式の説明図である。１……親局、2₁,2₃,2₄,2₅〜2_n……子局、2₂……中継
局、11,12……多重回路、13,14……送信機、15……送信
切換器、16……送受共用器、17……アンテナ、18……ハ
イブリッド、19,20……受信機、21……受信切換器、22
……フレームカウンタ、23′……フレームパターン発生
器、24……ポーリング制御回路、25……アラーム制御回
路、26……ポーリングタイミング発生器、27……受信電
界検出タイミング発生器、28……アンテナ、29……送受
共用器、30……受信機、31……送信機、32……フレーム
同期回路、33……多重回路、34……ポーリングパターン
検出器、35……ポーリング情報発生器、36……受信電界
検出パターン発生器、T_F……無線フレーム、Ｅ……受信
電界検出タイムスロット、Ｅ′……受信電界検出用バー
スト信号、Ｐ……ポーリングタイムスロット、P₁′〜
P_n′……局情報。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】子局に呼が生起した時にのみ該子局と親局
間に無線通信チャネルを割当てるデマンドアサインメン
ト方式で通信制御がなされる多方向多重通信システムに
おける上り回線の無線受信装置の障害発生有無を監視す
る無線受信装置の監視方式であって；この無線受信装置
の監視方式は、各子局の無線送信装置に、受信電界検出
用バースト信号を発生する手段と；呼の生起の有無にか
かわらず各無線フレームに設定される受信電界検出タイ
ムスロットにて前記受信電界検出用バースト信号を送信
する手段と；を設け、上り回線の受信局の無線受信装置
に、前記受信電界検出タイムスロットから前記受信電界
検出用バースト信号を検出する手段と；前記検出した受
信電界検出用バースト信号の受信レベルを監視し前記受
信電界検出用バースト信号の受信不検出が所定の個数の
無線フレームを超える期間継続する場合には自局の上り
回線側の受信装置障害と判定する手段と；を設けてある
ことを特徴とする無線受信装置の監視方式。