(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの無線中継局を経由して両端の端局間の無線通信を下り方向の信号と上り方向の信号とをフレーム毎に時分割で切替えて行う無線通信システムにおいて無線中継の監視を行うために、前記両端の端局の一方が前記無線中継局の状態を監視する監視端局として機能する無線中継監視システムにおける無線中継監視方法であって、
前記無線中継局が、
自己の状態を示す監視情報を取得する監視情報取得ステップと、
前記監視情報をバイナリ変換してビット列からなる監視信号を生成する監視信号生成ステップと、
前記監視信号に基づき送信出力レベルを前記フレーム毎に切替えることにより、前記監視信号を送信出力信号に重畳する第１の送信出力切替ステップと、
前記第１の送信出力切替ステップにより出力される前記監視信号が重畳された送信出力信号を伝送する第１の伝送ステップと、
前記監視端局が、
受信した信号の受信レベルを前記フレーム毎に検出する第１の受信レベルモニタステップと、
検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記重畳された監視信号を抽出する第１の監視信号抽出ステップと
を有することを特徴とする無線中継監視方法。
【請求項２】
前記無線中継局が、
前段の無線中継局から送信された信号の受信レベルを前記フレーム毎に検出する第２の受信レベルモニタステップと、
検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記前段の無線中継局で重畳された監視信号を抽出する第２の監視信号抽出ステップと
をさらに有し、
前記第１の送信出力切替ステップでは、前記前段の無線中継局が監視信号を伝送している間は自己の監視信号の重畳を停止し、前記前段の無線中継局による監視信号の伝送が完了した後に、自己の監視信号を送信出力信号に重畳する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線中継監視方法。
【請求項３】
前記監視端局が、
前記無線中継局に対して前記監視信号を要求する監視要求信号を生成する監視要求ステップと、
前記監視要求信号に基づき２値の送信出力レベルを前記フレーム毎に切替えることにより、前記監視要求信号を送信出力信号に重畳する第２の送信出力切替ステップと、
前記第２の送信出力切替ステップにより出力される前記監視要求信号が重畳された送信出力信号を伝送する第２の伝送ステップと、
前記無線中継局が、
前記監視端局から送信された信号の受信レベルを前記フレーム毎に検出する第３の受信レベルモニタステップと、
検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記監視端局において重畳された前記監視要求信号を抽出する監視要求信号抽出ステップと
をさらに有し、
自己が前記監視信号を要求された無線中継局に該当する場合に、前記第１の送信出力切替ステップにより前記監視信号を送信出力信号に重畳する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線中継監視方法。
【請求項４】
少なくとも１つの無線中継局を経由して両端の端局間の無線通信を下り方向の信号と上り方向の信号とをフレーム毎に時分割で切替えて行う無線通信システムにおいて無線中継の監視を行うために、前記両端の端局の一方が前記無線中継局の状態を監視する監視端局として機能する無線中継監視システムであって、
前記無線中継局は、
自己の状態を示す監視情報を取得する監視情報取得手段と、
前記監視情報をバイナリ変換してビット列からなる監視信号を生成する監視信号生成手段と、
前記監視信号に基づき送信出力レベルを前記フレーム毎に切替えることにより、前記監視信号を送信出力信号に重畳する第１の送信出力切替手段と、
前記第１の送信出力切替手段により出力される前記監視信号が重畳された送信出力信号を伝送する第１の伝送手段とを備え、
前記監視端局は、
受信した信号の受信レベルを前記フレーム毎に検出する第１の受信レベルモニタ手段と、
検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記重畳された監視信号を抽出する第１の監視信号抽出手段とを備える
ことを特徴とする無線中継監視システム。
【請求項５】
前記無線中継局は、
前段の無線中継局から送信された信号の受信レベルを前記フレーム毎に検出する第２の受信レベルモニタ手段と、
検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記前段の無線中継局で重畳された監視信号を抽出する第２の監視信号抽出手段とをさらに備え、
前記第１の送信出力切替手段は、前記前段の無線中継局が監視信号を伝送している間は自己の監視信号の重畳を停止し、前記前段の無線中継局による監視信号の伝送が完了した後に、自己の監視信号を送信出力信号に重畳する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線中継監視システム。
【請求項６】
前記監視端局は、
前記無線中継局に対して前記監視信号を要求する監視要求信号を生成する監視要求手段と、
前記監視要求信号に基づき２値の送信出力レベルを前記フレーム毎に切替えることにより、前記監視要求信号を送信出力信号に重畳する第２の送信出力切替手段と、
前記第２の送信出力切替手段により出力される前記監視要求信号が重畳された送信出力信号を伝送する第２の伝送手段とをさらに備え、
前記無線中継局は、
前記監視端局から送信された信号の受信レベルを前記フレーム毎に検出する第３の受信レベルモニタ手段と、
検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記監視端局において重畳された前記監視要求信号を抽出する監視要求信号抽出手段とをさらに備え、
自己が前記監視信号を要求された無線中継局に該当する場合に、前記第１の送信出力切替手段により前記監視信号を送信出力信号に重畳する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線中継監視システム。
【請求項７】
少なくとも１つの無線中継局を経由して両端の端局間の無線通信を下り方向の信号と上り方向の信号とをフレーム毎に時分割で切替えて行う無線通信システムにおいて無線中継の監視を行うために、前記両端の端局の一方が前記無線中継局の状態を監視する監視端局として機能する無線中継監視システムにおける無線中継局であって、
自己の状態を示す監視情報を取得する監視情報取得手段と、
前記監視情報をバイナリ変換してビット列からなる監視信号を生成する監視信号生成手段と、
前記監視信号に基づき送信出力レベルを前記フレーム毎に切替えることにより、前記監視信号を送信出力信号に重畳する送信出力切替手段と、
前記送信出力切替手段により出力される前記監視信号が重畳された送信出力信号を伝送する伝送手段と
を備えることを特徴とする無線中継局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割複信による無線中継する装置において、無線中継の監視を行う無線中継監視方法、無線中継監視システム及び無線中継局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通信信号と監視制御信号の品質が同時に劣化することを防止し、監視制御情報の情報量を減少させることができる無線中継局の監視制御方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１８を参照して、従来技術による無線中継における監視制御方法について説明する。図１８は、遠隔監視装置３０４を備える無線基地局３００と、対向局である無線中継局３０１の構成を示す図である。無線中継局３０１の状態監視用の無線チャネルが監視チャネルｆｃとして割り当てられており、この監視チャネルｆｃを使用して無線基地局３００から監視要求を無線中継局３０１に送信する。無線中継局３０１では、この監視要求の応答である監視情報を機器状態監視装置３０５で生成し、無線基地局３００に監視チャネルｆｃを使用して送信する。無線基地局３００では、受信した監視情報を遠隔監視装置に通知することによって状態監視を行っている。
【０００３】
また、別な方法として、監視用の無線チャネルを用いずに、通信チャネルのトラヒックが少ない時に、通信チャネルの一部を監視チャネルに割り当てることを行うものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−０４６５７９号公報
【特許文献２】特開平１０−２００６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の無線中継における監視方法では、無線中継局の状態監視情報を伝送するために監視用の無線チャネルを用意する必要がある。このため、無線中継局では、監視信号を無線伝送する変調装置及び送信装置を備える必要がある。あるいは、トラヒック監視を行い、空いている通信チャネルの一部を監視チャネルに割り当てることを行っていた。このため、システム構成及び装置構成が複雑になるという問題がある。特に、無線中継方式が非再生中継方式である場合、通信チャネルの無線中継に対しては変復調装置を用いない簡易構成であるにもかかわらず、監視信号の無線伝送のために変復調装置を無線中継局に備えることが必要となり、装置規模及び消費電力が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、監視信号伝送用の無線チャネルを必要とせず、装置規模及び消費電力を抑えることができる無線中継監視方法、無線中継監視システム及び無線中継局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも１つの無線中継局を経由して両端の端局間の無線通信を行う無線通信システムにおいて無線中継の監視を行うために、前記両端の端局の一方が前記無線中継局の状態を監視する監視端局として機能する無線中継監視システムにおける無線中継監視方法であって、前記無線中継局が、自己の状態を示す監視情報を取得する監視情報取得ステップと、前記監視情報から監視信号を生成する監視信号生成ステップと、送信出力レベルを切替える第１の送信出力切替ステップと、前記第１の送信出力切替ステップにより出力される前記送信出力レベルを前記監視信号に基づき制御することにより、前記監視信号を送信出力信号に重畳して伝送する伝送ステップと、前記監視端局が、受信した信号の受信レベルを検出する第１の受信レベルモニタステップと、検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記重畳された監視信号を抽出する第１の監視信号抽出ステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記無線中継局が、前段の無線中継局から送信された信号の受信レベルを検出する第２の受信レベルモニタステップと、検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記前段の無線中継局で重畳された前記監視信号を抽出する第２の監視情報抽出ステップとをさらに有し、前記伝送ステップは、前記前段の無線中継局が前記監視信号を伝送している間は自己の監視信号の重畳を停止し、前記前段の無線中継局による前記監視信号の伝送が完了した後に、自己の監視信号を前記送信出力信号に重畳して伝送することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記監視端局が、前記無線中継局に対して前記監視信号を要求する監視要求信号を生成する監視要求ステップと、２値の送信出力レベルを切替える第２の送信出力切替ステップと、前記第２の送信出力切替ステップにより出力される前記送信出力レベルを前記監視要求信号に基づき制御することにより、前記監視要求信号を前記送信出力信号に重畳して伝送する伝送ステップと、前記無線中継局が、検出した信号の受信レベルの系列を解読することにより、前記監視端局において重畳された前記監視要求信号を抽出し、自己が前記監視信号を要求された無線中継局に該当する場合に、前記伝送ステップにより前記監視信号を伝送することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、少なくとも１つの無線中継局を経由して両端の端局間の無線通信を行う無線通信システムにおいて無線中継の監視を行うために、前記両端の端局の一方が前記無線中継局の状態を監視する監視端局として機能する無線中継監視システムであって、前記無線中継局は、自己の状態を示す監視情報を取得する監視情報取得手段と、前記監視情報から監視信号を生成する監視信号生成手段と、送信出力レベルを切替える第１の送信出力切替手段と、前記第１の送信出力切替手段より出力される前記送信出力レベルを前記監視信号に基づき制御することにより、前記監視信号を送信出力信号に重畳して伝送する伝送手段とを備え、前記監視端局は、受信した信号の受信レベルを検出する第１の受信レベルモニタ手段と、検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記重畳された監視信号を抽出する第１の監視信号抽出手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、前記無線中継局は、前段の無線中継局から送信された信号の受信レベルを検出する第２の受信レベルモニタ手段と、検出した受信レベルの系列を解読することにより、前記前段の無線中継局で重畳された前記監視信号を抽出する第２の監視情報抽出手段とをさらに備え、前記伝送手段は、前記前段の無線中継局が前記監視信号を伝送している間は自己の監視信号の重畳を停止し、前記前段の無線中継局による前記監視信号の伝送が完了した後に、自己の監視信号を前記送信出力信号に重畳して伝送することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、前記監視端局は、前記無線中継局に対して前記監視信号を要求する監視要求信号を生成する監視要求手段と、２値の送信出力レベルを切替える第２の送信出力切替手段と、前記第２の送信出力切替手段により出力される前記送信出力レベルを前記監視要求信号に基づき制御することにより、前記監視要求信号を前記送信出力信号に重畳して伝送する伝送手段とをさらに備え、前記無線中継局は、検出した信号の受信レベルの系列を解読することにより、前記監視端局において重畳された前記監視要求信号を抽出し、自己が前記監視信号を要求された無線中継局に該当する場合に、前記伝送手段により前記監視信号を伝送することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、少なくとも１つの無線中継局を経由して両端の端局間の無線通信を行う無線通信システムにおいて無線中継の監視を行うために、前記両端の端局の一方が前記無線中継局の状態を監視する監視端局として機能する無線中継監視システムにおける無線中継局であって、自己の状態を示す監視情報を取得する監視情報取得手段と、前記監視情報から監視信号を生成する監視信号生成手段と、送信出力レベルを切替える第１の送信出力切替手段と、前記第１の送信出力切替手段により出力される前記送信出力レベルを前記監視信号に基づき制御することにより、前記監視信号を送信出力信号に重畳して伝送する伝送手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線中継局は状態監視の情報から生成した監視信号を送信出力レベルに重畳して監視端局に伝送し、監視端局は受信レベルをモニタすることにより、監視信号を抽出する。これにより、監視信号伝送用の無線チャネルや送信装置を必要とせずに、簡易な装置規模かつ低消費電力で状態監視の情報の伝送が実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による無線中継監視システムの利用シーンを示す説明図である。
【図２】本発明を適用する無線中継局の構成を示すブロック図である。
【図３】フレームフォーマットの一例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による無線中継局の構成を示すブロック図である。
【図５】監視信号の構成例を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による監視端局２１１の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による無線中継局２０２の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す無線中継局を含む無線中継監視システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態による監視端局２１３の構成を示すブロック図である。である。
【図１０】本発明の第３の実施形態による無線中継局２０３の構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示す監視端局２１３と図１０に示す無線中継局を含む無線中継監視システムの動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の実施形態による無線中継局２０４の構成を示すブロック図である。
【図１３】監視情報を監視信号にマッピングした例を示す説明図である。
【図１４】監視信号の一例を示す説明図である。
【図１５】送信出力切替回路１４（２９、３６）の変形例を示すブロック図である。
【図１６】監視信号の一例を示す説明図である。
【図１７】無線中継局１０１、１０２に、環境センサ１０６を取り付けて、環境センサ１０６の測定データを監視端局１００に伝送する際の構成を示すブロック図である。
【図１８】従来技術による遠隔監視装置を備える無線基地局と、対向局である無線中継局の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による無線中継監視システム、無線中継監視方法を説明する。始めに、図１を参照して、本発明による無線中継監視システムの利用シーンを示す。複数の無線中継局（図１においては、無線中継局１０１、１０２）を経由して、両端の端局間（図１においては、監視端局１００と端局１０３）を、時分割複信による無線中継を行っており、固定環境における見通し内通信であり、安定した電波環境である。このような利用シーンは、例えば通信サービスにおける、電話局からサービスエリアまでのエントランス回線として用いられる。両端の端局の一方は監視端局１００であり、各無線中継局の状態の監視情報を監視端局１００で集め、この情報の一部を状態監視センタ１０４に送る。
【００１７】
ここで、本発明を適用する無線中継局について説明する。図２は、無線中継局の構成を示す図である。図２に示す無線中継局は、受信信号を一定の増幅を行って送信する直接中継方式である。図３に示すフレームフォーマットのように、時分割で下り方向と上り方向の信号が切り替わる。図２に示す無線中継機２００は、アンテナ１、２によって受信した信号を検波器９、１０により検出し、検出した方向によって信号の送出方向をスイッチ３、４を切り替えることにより上り信号と下り信号とを切り替える。遅延回路７、８はスイッチ３、４の切替時間だけ増幅器５、６の出力を遅延させることにより送信タイミングを合わせる。
【００１８】
このように、固定環境における見通し内通信であり、安定した電波伝搬環境を想定する。例えば降雨、霧などの環境変化によって受信レベルが低下する場合でも、フレーム長に比べて長い時間をかけて徐々に低下するものとする。図２に示す無線中継局はこのように簡単な構成で、低消費電力であり、電源供給は太陽光発電機１１とバッテリ１２によって実施している。状態監視項目としては、下り方向と上り方向の受信レベルと、バッテリ残量等の数項目になる。各無線中継局は、これらの状態監視項目を定期的にモニタリングし、監視端局に監視情報として送信する。また、中間に他の無線中継局がある場合はこれらを経由する。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
次に、第１の実施形態による無線中継局の構成を説明する。図４は、同実施形態による無線中継局の構成を示すブロック図である。この図において、図２に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図４に示す装置が図２に示す装置と異なる点は、監視制御回路１３と送信出力切替回路１４が追加されている点である。監視制御回路１３は、上述の監視情報のうち、検波器９から下り方向の受信レベル、検波器１０から上り方向の受信レベル、さらに、バッテリ１２からバッテリ残量の情報を入力し、それぞれバイナリ変換して監視信号を生成する。
【００２０】
図４に示す無線中継局２０１において、送信出力切替回路１４は、監視制御回路１３から監視信号を入力する。送信出力切替回路１４は、スイッチ１５により上り方向の増幅器６の出力を２分岐し、スイッチ１５の出力の一方はそのまま出力し、他方は所望の減衰量を有するアッテネータ１６を通過し、それぞれ合成器１７に入力する。合成器１７はどちらか一方の入力信号を出力する。送信出力切替回路１４のスイッチ１５が、監視信号に基づいて上り方向のフレーム毎に切り替わることにより、監視情報を送信出力レベルに重畳して合成器１７から出力し、アンテナ１から上り方向に送信する。図５に、監視信号の構成例を示す。監視信号は、予め定められたルールに基づき、無線中継局２０１の無線中継局番号、監視種別、数値データの２ビットデータを時系列に配置される。
【００２１】
次に、図６を参照して、同実施形態による監視端局２１１の構成を説明する。図６は、監視端局２１１の構成を示すブロック図である。監視端局２１１は、変調器１８、送信機１９、スイッチ２０、アンテナ２１、受信機２２、復調器２３、受信レベルモニタ回路２４及び監視情報抽出回路２５を備えている。受信レベルモニタ回路２４は、アンテナ２１で受信した信号の受信レベルをフレーム毎に検出する。フレームの受信レベルの変化が、図４に示す無線中継局２０１の送信出力切替回路１４内のアッテネータ１６の減衰量と同程度であるか否かで、「１」（受信レベルの変化が同程度）か「０」（受信レベルの変化が同程度でない）の判定し、この判定結果を監視情報抽出回路２５に入力する。
【００２２】
図４に示す無線中継局２０１の送信出力切替回路１４内のアッテネータ１６の減衰量は、減衰なしの時の受信レベルのマージンより小さい値であり、さらに、安定した電波伝搬環境であることからフレーム周期の受信レベル変動より大きい値であり、この範囲以内で受信レベルモニタ回路２４が減衰の有無を十分に識別できる値が選定される。監視情報抽出回路２５は、判定結果の系列パタンが無線中継局２０１の無線中継局番号と同定できる場合に、監視信号と認識し、これに続く監視種別、数値データを解読する。これにより、該当の無線中継局２０１から送られた監視情報を監視端局２１１において得ることができる。
【００２３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態による無線中継監視システム、無線中継監視方法を説明する。図７は、同実施形態による無線中継局２０２の構成を示すブロック図である。図７において、図４に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図７に示す装置が図４に示す装置と異なる点は、上り方向の経路に受信レベルモニタ回路２６と監視情報抽出回路２７を備えた点である。図７に示す受信レベルモニタ回路２６及び監視情報抽出回路２７の動作は、図６に示す受信レベルモニタ回路２４及び監視情報抽出回路２５と同じであり、受信レベルモニタ回路２６は、無線中継局２０２のアンテナ２により受信した信号の受信レベルをフレーム毎に検出する。フレームの受信レベルの変化が、このフレームを送信した無線中継局の送信出力切替回路内のアッテネータの減衰量と同程度であるか否かで、「１」か「０」の判定し、この判定結果を監視情報抽出回路２７に入力する。監視情報抽出回路２７は、判定結果の系列パタンが無線中継局２０２の無線中継局番号と同定できる場合に、監視信号と認識する。これにより、無線中継局２０２は、受信フレームが後段の無線中継局から送られた監視情報を重畳させたフレーム（監視信号）であることを検出できる。
【００２４】
次に、図８を参照して、図７に示す無線中継局を含む無線中継監視システムの動作を説明する。図８は、図７に示す無線中継局を含む無線中継監視システムの動作を示すフローチャートである。無線中継局＃ｎ（＃ｎは、無線中継局番号）は監視信号の送信準備を開始する（ステップＳ１）と、無線中継局＃ｎは監視信号の送信を待つ（ステップＳ２）。そして、無線中継局＃ｎが後段の無線中継局＃ｎ＋１の監視信号を検出し、一定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ３）、一定時間が経過した時点で、無線中継局＃ｎは上り送信レベルの切替制御により監視情報を重畳する（ステップＳ４）。これを受けて、監視端局は上り受信レベルから監視情報を抽出し（ステップＳ５）、無線中継局＃ｎの監視信号の転送を完了する（ステップＳ６）。このように、無線中継局２０２は、１つ後段の無線中継局からの上り方向の監視信号を検出し、一定時間が経過した後に、上り送信レベルの切替制御により監視情報を重畳して監視端局に向けて伝送する。これにより、複数の無線中継局が互いに避け合って監視信号を伝送することができる。
【００２５】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態による無線中継監視システム、無線中継監視方法を説明する。図９は、同実施形態による監視端局２１３の構成を示すブロック図である。図９において、図６に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図９に示す装置が図６に示す装置と異なる点は、下り方向の経路に監視要求回路２８と送信出力切替回路２９を備えた点である。監視要求回路２８は、特定の無線中継局の状態情報を要求するため、監視要求信号を生成する。監視要求信号は該当の無線中継局の無線中継局番号と監視種別からなり、監視信号と同様に系列パタンで指定する。送信出力切替回路２９のスイッチ３０は、監視要求回路２８出力の監視要求信号に基づいて下り方向のフレーム毎に切り替わり、アッテネータ３１の減衰の有無により監視要求情報を送信出力レベルに重畳して合成器３２から出力し、アンテナ２１から送信する。
【００２６】
図１０は、同実施形態による無線中継局２０３の構成を示すブロック図である。図１０において、図４に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１０に示す装置が図４に示す装置と異なる点は、下り方向の経路に受信レベルモニタ回路３３と監視要求抽出回路３４を備えた点である。受信レベルモニタ回路３３は、無線中継局２０３のアンテナ１で受信した信号の受信レベルをフレーム毎に検出する。フレームの受信レベルの変化が、図９に示す監視端局２１３の送信出力切替回路２９内のアッテネータ３１の減衰量と同程度であるか否かで、「１」か「０」の判定し、この判定結果を監視要求抽出回路３４に入力する。監視要求抽出回路３４は、判定結果の系列パタンが自己の無線中継局の無線中継局番号と同定できる場合に、監視要求信号と認識する。無線中継局２０３は、自己に向けられた監視要求信号を検出した場合、上り送信レベルの切替制御により指定された監視情報を重畳して監視端局２１３に向けて伝送する。
【００２７】
次に、図１１を参照して、図９に示す監視端局２１３と図１０に示す無線中継局を含む無線中継監視システムの動作を説明する。図１１は、図９に示す監視端局２１３と図１０に示す無線中継局を含む無線中継監視システムの動作を示すフローチャートである。監視端局２１３が無線中継局２０３（＃ｎ）の監視要求を開始すると（ステップＳ１１）、監視端局２１３は下り送信レベルの切替制御により、無線中継局２０３（＃ｎ）の監視要求情報を重畳する（ステップＳ１２）。これを受けて、無線中継局２０３（＃ｎ）は下り受信レベルから監視要求情報を抽出する（ステップＳ１３）。そして、無線中継局２０３（＃ｎ）は上り送信レベルの切替制御により、監視要求情報で指定された監視情報を重畳する（ステップＳ１４）。監視端局２１３は上り受信レベルから監視情報を抽出し（ステップＳ１５）、無線中継局＃ｎの監視信号の転送を完了する（ステップＳ１６）。そして、対象の無線中継局を無線中継局２０３（＃ｎ＋１）として、処理を繰り返す。
【００２８】
このように、監視端局２１３は、各無線中継局２０３に対して監視要求情報を指定して順次送る。指定された無線中継局２０３は、監視要求信号を検出し、上り送信レベルの切替制御により指定の監視情報を重畳して監視端局に応答する。このポーリング方式により、監視端局２１３は複数の無線中継局２０３の監視情報を集約することができる。
【００２９】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態による無線中継監視システム、無線中継監視方法を説明する。図１２は、同実施形態による無線中継局２０４の構成を示すブロック図である。図１２において、図４に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１２に示す装置が図４に示す装置と異なる点は、送信出力切替回路１４に代えて、送信出力切替回路３６を設けた点である。送信出力切替回路３６は、１入力Ｎ（Ｎ≧３）出力の切替スイッチ３７と、Ｎ−１個の異なる減衰量のアッテネータ３８＃−１〜３８＃Ｎ−１と、Ｎ入力の合成器３９を配置し、多値の送信出力レベルを切替える。
【００３０】
監視制御回路３５は、多値の送信出力レベルに対応して、監視情報を監視信号にマッピングする。図１３にＮ＝４の場合のマッピングの例を示す。減衰なしを含めた４種の減衰量に対応してＬｅｖｅｌ＿０〜Ｌｅｖｅｌ＿３の４値でマッピングしている。監視端局２１１の監視情報抽出回路２５では、多値レベルの系列パタンにより、監視信号を検出して監視情報を解読する。それぞれの減衰量は、受信レベルのマージンと監視端局の受信レベルモニタ回路２４の識別性能より設定される。このように、多値化して監視情報を重畳することにより監視情報の転送時間を短縮することができる。
【００３１】
なお、図１４に示すように、送信バーストの時間領域をバースト長より短い一定時間の短区間Ｔｍに区切り、送信出力切替回路１４（２９、３６）は、この短区間Ｔｍごとに送信出力レベルを切替えて、監視情報を監視信号にマッピングするようにしてもよい。監視端局の監視情報抽出回路２５（２７）では、この短区間Ｔｍに変化する受信レベルの系列パタンにより、監視信号を検出して監視情報を解読する。このように、監視信号のデータ周期を短くすることにより監視情報の転送時間を短縮することができる。
【００３２】
また、図５に示す監視信号の数値データに後続してパリティ符号を付加し、監視端局の監視情報抽出回路２５（２７）では、受信した監視信号をパリティチェックして誤り検出を行うようにしてもよい。誤りを検出しない場合は抽出した監視情報を採用し、誤りを検出した場合は採用しない。これにより、誤りを取り除いた監視情報を得ることができる。
【００３３】
次に、図１５を参照して、送信出力切替回路１４（２９、３６）の変形例を説明する。図１５に示す送信出力切替回路４１は、切替スイッチ１５とバンドリジェンクションフィルタ４２と合成器１７を１セットとし、Ｍセットが縦列に並んで配置しており、各バンドリジェンクションフィルタ４２＃１〜４２＃Ｍの減衰周波数帯域は異なっている。送信出力切替回路４１は送信信号を入力し、切替スイッチ１５によってバンドリジェンクションフィルタを通過するか否かを切替える。図１６にマルチキャリア伝送における監視信号の例を示す。送信信号の周波数帯域を部分領域に区切り、各部分領域が各バンドリジェンクションフィルタに対応している。監視情報に基づいて、この部分領域ごとに減衰を加えて監視信号を形成する。監視端局の監視情報抽出回路２５（２７）では、各キャリアの受信レベル検出により周波数パタンを抽出して監視信号の監視情報を解読する。例えばＯＦＤＭ信号の場合、各キャリアの受信レベル検出は復調過程の伝送路推定で行うことができる。このように、１つのバーストの周波数特性に監視情報を重畳することにより監視情報の転送時間を短縮することができる。
【００３４】
なお、図１に示す利用シーンでは、監視情報として無線通信に関わる無線中継局の機器の状態情報を扱う例を説明したが、これ以外に、図１７に示すように、無線中継局１０１、１０２に、例えば気温、風速、湿度等の環境センサ１０６を取り付けて、環境センサ１０６の測定データを、監視端局１００に伝送するようにしてもよい。この場合、各無線中継局の環境センサ１０６の測定データを監視端局１００を介して状態監視センタ１０４において集約しインターネット等の通信経路経由で外部の管理センタ１０５に転送するようにしてもよい。
【００３５】
以上説明したように、複数の無線中継局装置を経由して両端の端局装置間を時分割複信による無線通信で無線中継する無線中継システムにおいて、無線中継局装置が、自装置の監視情報をバイナリ変換した監視信号に基づいて送信出力レベルを変化させることにより、監視情報を中継信号に重畳して監視端局装置に伝送するようにした。これにより、監視信号伝送用の無線チャネルや送信装置を必要とせずに、簡易な装置規模かつ低消費電力で状態監視情報の伝送が実現できる。また、センサの測定データの転送を容易に行うことができる。
【００３６】
なお、図４、６、７、９、１０、１２における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線中継監視処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００３７】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００３８】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の精神及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
時分割複信による無線中継装置において、無線中継の監視を行うことが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１、２、２１・・・アンテナ、３、４、２０・・・送受切替スイッチ、５、６・・・増幅器、７、８・・・遅延回路、９、１０・・・検波器、１１・・・太陽光発電機、１２・・・バッテリ、１３、３５・・・監視制御回路、１４、２９、３６、４１・・・送信出力切替回路、１５、３０、３７・・・スイッチ、１６、３１、３８・・・アッテネータ、１７、３２、３９・・・合成器、１８・・・変調器、１９・・・送信機、２２・・・受信機、２３・・・復調器、２４、２６、３３・・・受信レベルモニタ回路、２５、２７・・・監視情報抽出回路、２８・・・監視要求回路、３４・・・監視要求抽出回路、４２・・・バンドリジェンクションフィルタ、１００・・・監視端局、１０１、１０２・・・無線中継局、１０３・・・端局、１０４・・・状態監視センタ、１０５・・・管理センタ、１０６・・・環境センサ、２００、２０１、２０２、２０３、２０４・・・無線中継局、２１１、２１３・・・監視端局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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