JPH0724387B2 - 無線信号中継方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 所定の信号を発信局から複数の中継局にて順次、再生中
継することにより受信局へ無線送信するために該中継局
の各々において実施する無線信号中継方法、および該方
法を実施する装置に関し、 中継局において受信側から電波が回り込むことによる影
響を無くし、且つ、サービスエリアを広くすることを目
的とし、 所定の信号を発信局から複数の中継局にて順次、再生中
継することにより受信局へ無線送信するために該中継局
の各々において実施する無線信号中継方法であって、該
所定の信号の受信を待って、該所定の信号が受信された
か否かを判定する第１の段階と、該所定の信号が受信さ
れたとき所定の送信時間、該所定の信号を送信する第２
の段階と、該送信の終了の後、より受信局側の中継局か
らの送信信号の回り込みが無くなるに要する所定の休止
時間、休止した後、前記第１の段階に戻る第３の段階と
からなるように構成し、あるいは、 無線送信された信号の内、所定の信号を識別して受信す
る受信部と、前記所定の信号を生成する変調信号を発生
する信号発生部と、前記変調信号によって変調した信号
を無線送信する送信部と、前記受信部を動作させ、前記
所定の信号が受信されたときは所定の送信時間、該所定
の信号を送信するように前記送信部を制御し、該送信の
終了の後、より受信局側の中継局からの送信信号の回り
込みが無くなるに要する所定の休止時間、該受信部およ
び該送信部を休止させ、該休止時間の後、該受信部の動
作を再開させるように制御する送受信制御部とを備える
ように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は無線信号中継方法および装置に関し、特に、所
定の信号を発信局から複数の中継局にて順次、再生中継
することにより受信局へ無線送信するために該中継局の
各々において実施する無線信号中継方法、および該方法
を実施する装置に関する。

警報信号等の所定の信号を発信局から受信局へ無線によ
って送信しようとする場合、例えば、山岳地帯等の電波
の伝搬状態の良くない場所においては、該所定の信号を
複数の中継局にて順次、再生中継することにより送信す
ることが必要となる。

第５図は、このように複数の中継局７−1,7−2,7−３に
て順次、再生中継することにより発信局６から受信局８
−1,8−２へ無線によって所定の信号を送信しようとす
る場合の各局の配置例を示すものである。このような受
信局７−1,7−2,7−３においては、上記所定の信号を発
信局６もしくは発信局側の中継局から受信すると、所定
の送信時間、該所定の信号を自ら発生して受信局側の中
継局へ送信し，該送信時間の経過後、再び、該発信局６
もしくは発信局側の受信局から該所定の信号が送信され
ているか否かを監視し、該所定の信号を受信すると、ま
た、該送信時間、該所定の信号の送信を行うということ
を繰り返す。ところが、この場合、上記の（例えば、中
継局７−２における）受信時に、発信局６もしくは発信
局側の中継局７−１からの該所定の信号の送信が終了し
た後も、より受信局側の中継局７−３から若干の遅延を
もって送信される信号が回り込むことにより、発信局側
における該送信の終了が認識できなくなるという問題が
あり、上記のような信号の送信に無線回線を利用するこ
とを妨げていた。そのため、上記のような回り込みを無
くする技術が要望されていた。

〔従来の技術、および発明が解決しようとする課題〕

従来、警報信号等の所定の信号を発信局から受信局へ複
数の中継局にて順次、再生中継することにより送信しよ
うとする場合、中継局における受信時に、発信局もしく
は発信局側の中継局からの該所定の信号の送信が終了し
た後も、より受信局側の中継局から若干の遅延をもって
送信される信号が回り込むことにより、発信局側におけ
る該送信の終了が認識できなくなることを避けるため、
電波の伝送路および輻射器を兼ねた漏洩同軸ケーブルを
敷設し、該漏洩同軸ケーブルにおける減衰を補償するた
めに途中に複数の中継増幅器を設ける構成が用いられて
いた。しかしながら、このようなに従来の構成おいて
も、上記中継増幅器の各々においては、出力側からの電
波が入力側に回り込むため、該中継増幅器の利得を大き
くすると発振するという問題があり、個々の中継増幅器
の利得を余り大きくできないので、多数の中継増幅器を
設ける必要があるという問題があった。また、上記の漏
洩同軸ケーブルの敷設による送信においては、サービス
エリアが該漏洩同軸ケーブルに沿った線的サービスエリ
アに限定されるという問題もあった。

本発明は上記の問題点に鑑み、なされたもので、所定の
信号を発信局から受信局へ複数の中継局にて順次、再生
中継することにより無線送信しようとする際に、中継局
において受信側から電波が回り込むことによる影響を無
くし、且つ、サービスエリアの広い無線信号中継方法お
よび装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の第１の形態における、所定の信号を発
信局６から複数の中継局７−1,7−2,7−３にて順次、再
生中継することによる受信局８−1,8−２へ無線送信す
るために該中継局７−1,7−2,7−３の各々において実施
する無線信号中継方法の基本構成図である。本図におい
て、S1およびS2は、上記所定の信号の受信を待って、該
所定の信号が受信されたか否かを判定する第１の段階で
あり、S3は、該所定の信号が受信されたとき所定の送信
時間、該所定の信号を送信する第２の段階、そして、S4
は、該送信の終了の後、より受信局側の中継局からの送
信信号の回り込みが無くなるに要する所定の休止時間、
休止した後、前記第１の段階S1,S2に戻る第３の段階で
ある。

さらに、第２図は本発明の第２の形態における、所定の
信号を発信局４から複数の中継局７−1,7−2,7−３にて
順次、再生中継することにより受信局８−1,8−２へ無
線送信するために該中継局７−1,7−2,7−３の各々にお
いて実施する無線信号中継装置の基本構成を示すもので
ある。第２図において、１は受信部、２は送受信制御
部、３は送信部、そして、４は信号発生部である。

受信部１は、無線送信された信号の内、所定の信号を識
別して受信する。信号発生部４は、該所定の信号を生成
する変調信号を発生する。送信部３は、前記変調信号に
よって変調した信号を無線送信する。そして、送受信制
御部２は、前記受信部１を動作させ、前記所定の信号が
受信されたときは、所定の送信時間、該所定の信号を送
信するように前記送信部３を制御し、該送信の終了の
後、より受信局側の中継局からの送信信号を回り込みが
無くなるに要する所定の休止時間、該受信部１および該
送信部３を休止させ、該休止時間の後、該受信部１の動
作を再開させるように制御する。

〔作 用〕

本発明の第１の形態においては、各中継局は、前記第２
の段階S3における送信の終了の後、第３の段階S4におい
て、より受信局側の中継局からの送信信号の回り込みが
無くなるに要する所定の休止時間、休止した後、第１の
段階において、上記所定の信号の受信を待って、該所定
の信号が受信されたか否かを判定する。したがって、本
発明の第１の形態によれば、該所定の信号の受信待ち時
において、より発信局側の中継局あるいは発信局におい
て該所定の信号の送信が終了したにも係わらず、より受
信局側の中継局からの送信信号の回り込みによって該送
信の終了を認識できなくなることがない。

そして、本発明の第２の形態においては、受信部１は、
前述の本発明の第１の形態における第１の段階S1,S2の
所定の信号の受信を実施し、送信部３および信号発生部
４は、同じく第２の段階S3の、所定の送信時間の該所定
の信号の送信を実施し、送受信制御部２は、これらの受
信部１、信号発生部４、および送信部３それぞれの動作
のタイミングをシーケンス制御して、前述の本発明の第
１の形態の無線信号中継方法を実施する。

〔実施例〕

第３図は、本発明の第２の形態における無線信号中継装
置の実施例の構成を示すものである。第３図において、
一点鎖線１および２内の構成は、それぞれ第２図の受信
部１および送受信制御部２に対応するものである。そし
て、第３図の送信機31は第２図の送信部３に、第３図の
信号発生器41は第２図の信号発生部４に対応する。すな
わち、信号発生部41は所定の変調信号を発生し、送信機
31は該変調信号によって変調した信号、すなわち、前記
所定の信号を無線送信する。そして、これらの送信機31
および信号発生器41は、後述するように、ともに、送受
信制御部２より有効な出力を印加されることにより動作
する。なお、第３図において、５は前記受信部１および
上記送信機31の各々に接続される送受信用アンテナであ
る。

まず、一点鎖線１内において、11は受信機、12は信号検
波器、13はスケルチ・ゲートである。受信機11は、上記
アンテナ５を介して、目的の搬送周波数の電波を受信し
て変調信号に復調するもの、線号検波器12は、該受信機
11において復調した上記変調信号を識別検波して自系シ
ステムの信号であるときのみ出力を有効とするもの、そ
して、スケルチ・ゲート13は、該受信機11において受信
した上記搬送周波数の電波の内、所定の強度レベル以下
の電波は雑音とみなし、該所定の強度レベル以上の電流
を検出したときのみ出力を有効とするものである。そし
て、第３図の構成例においては、該受信機11は、通常は
動作状態にあるが、後述するように、送受信制御部２か
らの停止制御を受けることにより受信動作を停止する。

次に、一点鎖線２内において、21,23はAND回路、22は送
信タイマ、24はカウンタ、25は休止タイマである。AND
回路21は、前記信号検波器12およびスケルチ・ゲート13
の出力、そして、後で説明する休止タイマ25の出力を反
転したものを入力とし、その出力を送信タイマ22に印加
する。信号検波器12の出力とスケルチ・ゲート13の出力
との論理積をとるのは、混信等による誤動作を避け、信
号の信頼性を高めるためである。送信タイマ22の出力
は、該AND回路21の出力の立ち上がりに応じて立ち上が
り、所定の送信時間を計時して立ち下がる。該送信タイ
マ22の出力は、AND回路23の一方の入力端子と、カウン
タ24の入力端子に印加される。カウンタ24は該それぞれ
送信タイマ・22の出力の立ち下がりの数をカウントす
る。そして、所定の回数、（この例では、後で第４図に
おいて説明するように、２回）の送信をカウントする
と、休止タイマ25に印加される出力を有効にし、該休止
タイマ25を起動させる。休止タイマ25は、本発明の特徴
である所定の休止時間を計時するものであって、上記カ
ウンタ24の出力の立ち上がりの後、所定の休止時間の
間、その出力を有効にする。この休止タイマ25の出力を
反転したものは、前述のようにAND回路21の入力端子の
１つに印加され、さらに、前記AND回路23の他方の入力
端子にも印加される。このAND回路23の出力が、送受信
制御部２の出力となる。すなわち、休止タイマ25の出力
が有効でないときに、前述の受信部１の信号検波器12お
よびスケルチ・ゲート13の出力がともに有効（つまり、
所定の信号の受信中）となると、AND回路21の出力が立
ち上がり、送信タイマ22が起動され、所定の送信時間の
間、該送信タイマ22の出力は有効となる。このとき、カ
ウンタ24のカウントは、該送信タイマ22の出力の立ち下
がりに応じてインクリメントされるが、もし、該カウン
トが、いまだ、前記の所定の回数に達しなければ、休止
タイマ25の出力は有効とはならないので、AND回路23の
出力は該送信タイマ22の出力が有効である間、有効であ
って、これにより、前記受信機11は停止され、送信機31
および信号発生器41は起動されて、該所定の送信時間の
間、所定の信号がアンテナ５より送信される。もし、上
記の送信タイマ22の立ち下がりによってカウンタ24のカ
ウントが前記所定の回数に達すると、前記休止タイマ25
が起動され、AND回路23の前記他方の入力端子に該休止
タイマ25の有効な出力を反転した信号が印加されること
により、該送受信制御部２の出力は有効とはならず、送
信機31からは前記所定の信号は出力されない。また、こ
の後、前記所定の休止時間が経過して該休止タイマ25の
出力が立ち下がるまでは、AND回路21の出力も有効とは
ならず、受信部１における所定の信号の受信は送信タイ
マ25には伝達されない。

第４図は、前述の第５図の配置で、第５図の中継局７−
1,7−2,および７−３において上述の第３図の構成の無
線信号中継装置を用いた場合のタイミングを示すもので
ある。

まず、発信局６において所定の信号の送信が開始され、
時刻t₁において中継局７−１にて受信され得るレベルに
達すると、該中継局７−１においても前述のような（第
３図の）回路構成の動作により、該所定の信号の送信が
開始されるが、中継局７−１における遅延T_Dによって、
この信号が中継局７−２において受信され得るレベルに
達するのは時刻t₂となる。こうして、中継局７−２にお
いても同様に該所定の信号の送信が開始され、時刻t₂か
らさらに遅延時間T_Dの後の時刻t₃においてこの信号は中
継局７−３にても受信され得るレベルに達する。そし
て、例えば、中継局７−１において時刻t₁に該所定の信
号が受信された後、第３図の送信タイマ22が有効な時
間、すなわち、前記所定の送信時間T_TRの間、中継局７
−１からの該所定の信号の送信（第４図においてTRで示
す）が継続する。

該送信時間T_TRの経過後、中継局７−１は受信可能状態
（第４図においてRCで示す）に移行する。このとき発信
局６は依然として該所定の信号を送信しているので、時
刻t₄にて中継局７−１は再び該所定の信号を受信するこ
とにより該所定の信号の送信を開始し、この信号は中継
局７−２においては遅延時間T_Dの後の時刻t₅に、そし
て、中継局７−３においてはさらに中継局７−２におけ
るT_Dの遅延の後の時刻t₆に受信される。

再び該所定の送信時間T_TRの送信が続いた後、中継局７
−１においては２回の送信をカウントしたことにより時
刻t₇より第３図の休止タイマ25が起動して、所定の休止
時間T_Iの間、中継局７−１においては送信および受信と
もに休止する。時刻t₈において中継局７−１の該休止時
間T_Iが終了したとき、発信局６は依然として該所定の信
号の送信を継続しており、中継局７−１は、これを受信
して、また該所定の送信時間T_TRの送信を開始する。中
継局７−2,7−３においても、それぞれ、時間T_D行う2T_D
遅延して中継局７−１と同様の動作をする。

次に時刻t₉にて発信局６は該所定の信号の送信を停止す
る。その後、中継局７−１においては上記送信時間T_TR
を終了し、時刻t₁₀に受信可能状態となるが、このとき
発信局６は送信を停止しているにも係わらず、中継局７
−１よりそれぞれT_Dおよび2T_Dの遅延時間をもって動作
する中継局７−２あるいは中継局７−３から送信されて
いる該所定の信号が回り込んで中継局７−１にて受信さ
れる。そのため、中継局７−１は、また、所定の送信時
間T_TRの送信を開始し、それぞれT_Dおよび2T_Dの遅延時間
をもって中継局７−２あるいは中継局７−３も送信を開
始する。

中継局７−１において該送信時間T_TRが終了すると、再
び２回の送信がカウントされたことにより、時刻t₁₁よ
り該所定の休止時間T_Iの間、中継局７は、送受信とも停
止する。そして、中継局７−２および中継局７−３も、
それぞれT_Dおよび2T_Dの遅延時間をもって該休止時間T_I
の間、休止する。このとき、第４図の例では、T_I＞2T_D
が成立するならば、中継局７において、該休止の終了の
後、時刻t₁₂にて受信可能状態になっても、該中継局７
−１において受信され得る信号を送信し得る中継局７−
２および７−３は全て休止状態にあるため、電波の回り
込みは発生せず、中継局７−１においては送信は開始さ
れず、したがって、中継局７−２および７−３において
も送信は開始されない。

このように、第３図の構成によれば、各中継局において
は、所定の送信時間T_TRの送信を所定の回数（２回）行
う毎に、所定の休止時間T_Iの間、送受信ともに停止す
る。この停止時間は、各中継局において該休止時間が終
了して再び受信可能状態になったときに該中継局におい
て受信され得る信号を送信し得る全ての中継局が休止状
態に入っているように、すなわち、該中継局に対して受
信され得る信号を送信し得る全ての中継局の内、最大の
遅延時間をもって信号を送信して来る中継局の該遅延時
間（第４図の例では2T_D）より大きく定める必要があ
る。

こうして、所定の信号を発信局から受信局へ複数の中継
局にて順次、再生中継することにより無線送信しようと
する際に、中継局において受信側から電波が回り込むこ
とによる影響を無くし、且つ、サービスエリアを広くす
る技術が実現される。

〔発明の効果〕

本発明の無線信号中継方法、あるいは、無線信号中継装
置によれば、所定の信号を発信局から受信局へ複数の中
継局にで順次、再生中継することにより無線送信しよう
とする際に、中継局において受信側から電波が回り込む
ことによる影響を無くし、且つ、サービスエリアを広く
することができる。

〔符号の説明〕

１……受信部、２……送受信制御部、３……送信部、４
……信号発生部、６……発信局、７−1,7−2,7−３……
中継局、８−1,8−２……受信局、11……受信機、12…
…信号検波器、13……スケルチ・ゲート、21,23……AND
回路、22……送信タイマ、24……カウンタ、25……休止
タイマ、31……送信機、41……信号発生器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の信号を発信局（６）から複数の中継
   局（７−1,7−2,7−３）にて順次、再生中継することに
   より受信局（８−1,8−２）へ無線送信するために該中
   継局（７−1,7−2,7−３）の各々において実施する無線
   信号中継方法であって、 該所定の信号の受信を待って、該所定の信号が受信され
   たか否かを判定する第１の段階（S1,S2）と、 該所定の信号が受信されたとき所定の送信時間、該所定
   の信号を送信する第２の段階（S3）と、 該送信の終了の後、より受信局側の中継局からの送信信
   号の回り込みが無くなるに要する所定の休止時間、休止
   した後、前記の第１の段階（S1,S2）に戻る第３の段階
   （S4）とからなることを特徴とする無線信号中継方法。
2. 【請求項２】無線送信された信号の内、所定の信号を識
   別して受信する受信部（１）と、 前記所定の信号を生成する変調信号を発生する信号発生
   部（４）と、 前記変調信号によって変調した信号を無線送信する送信
   部（３）と、 前記受信部（１）を動作させ、前記所定の信号が受信さ
   れたときは、所定の送信時間、該所定の信号を送信する
   ように前記送信部（３）を制御し、該送信の終了の後、
   より受信局側の中継局からの送信信号の回り込みが無く
   なるに要する所定の休止時間、該受信部（１）および該
   送信部（３）を休止させ、該休止時間の後、該受信部
   （１）の動作を再開させるように制御する送受信制御部
   （２）とを備えてなることを特徴とする無線信号中継装
   置。
3. 【請求項３】前記受信部（１）は、目的の搬送周波数の
   電波を受信し、変調信号に復調する受信機（11）と、該
   復調された信号の中から自系システムの信号を識別検波
   する信号検波器（12）と、該受信された目的の搬送周波
   数の電波が所定の強度以上であることを検出するスケル
   チ・ゲート（13）とを備える特許請求の範囲第２項記載
   の無線信号中継装置。
4. 【請求項４】前記送受信制御部（２）は、前記送信時間
   を計時する送信タイマ（22）と、前記休止時間を計時す
   る休止タイマ（25）と、前記信号検波器（12）と前記ス
   ケルチ・ゲート（13）との出力が共に有効であって前記
   休止時間中でないときに前記送信タイマ（22）を起動さ
   せるゲート回路（21）とを有し、該送信タイマ（22）の
   有効な出力によって前記送信部（３）を起動させ、前記
   受信部（１）を停止させる特許請求の範囲第３項記載の
   無線信号中継装置。