(57)【要約】【課題】現用無線機と予備無線機とを切替える際、その切替前後における挿入損失の差異を無くし、安定した送信波レベルが得られると共に通信エリアの安定化を図り、かつ構成が簡素で低コスト化を可能とする。【解決手段】現用無線機の出力信号及び予備無線機の出力信号をアイソレータ２２ａ〜２２ｄ、２２ｎを介して切替部２３に入力する。切替部２３は、現用無線機または予備無線機の出力信号を選択し、バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄを介して空中線２５に出力する。上記切替部２３は、１つの筐体内に複数の切替リレー回路３１ａ〜３１ｄを設けたもので、現用無線機に障害が発生した際、切替制御回路２６からの切替信号により切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの１つを動作させ、障害のある現用無線機を予備無線機に切替え、その送信信号をバンドパスフィルタに出力する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現用無線機から複数チャンネルの送信信号が入力される複数の現用入力端子と、予備無線機からの送信信号が入力される予備入力端子と、常時は前記現用送信機から入力される複数チャンネルの送信信号を選択して出力し、前記現用無線機に障害が発生した場合に該障害無線機からの送信信号を前記予備無線機からの送信信号に切替えて出力する切替部と、前記切替部から出力される複数チャンネルの送信信号を１つの空中線に出力する手段とを具備し、前記切替部は、１つの筐体内に前記現用無線機の送信信号と予備無線機の送信信号とを切替えて出力する切替リレー回路を各現用無線機にそれぞれ対応して設け、各現用無線機と予備無線機の送信信号を１つの切替接点を経由して出力することを特徴とする空中線共用装置。
【請求項２】
複数の現用無線機から周波数の異なる複数チャンネルの送信信号が入力される複数の現用入力端子と、予備無線機からの送信信号が入力される予備入力端子と、常時は前記現用送信機から入力される複数チャンネルの送信信号を選択して出力し、前記現用無線機に障害が発生した場合に、該障害無線機からの送信信号を前記予備無線機からの送信信号に切替えて出力する切替部と、前記切替部から出力される複数チャンネルの送信信号を１つの空中線に出力する手段とを具備し、
前記切替部は、１つの筐体内に前記現用無線機に対応する複数の切替リレー回路を備え、外部制御信号により指定された切替リレー回路を動作させ、前記障害無線機からの送信信号を前記予備無線機からの送信信号に切替えて出力することを特徴とする空中線共用装置。
【請求項３】
複数の現用無線機から周波数の異なる複数チャンネルの送信信号が入力される複数の現用入力端子と、予備無線機からの送信信号が入力される予備入力端子と、前記複数の現用入力端子及び予備入力端子に入力される送信信号をそれぞれ選択する複数のアイソレータと、前記各アイソレータを介して出力される送信信号が入力され、常時は前記現用送信機からの複数チャンネルの送信信号を選択して出力し、前記現用無線機に障害が発生した場合に、該障害無線機からの送信信号を前記予備無線機からの送信信号に切替えて出力する切替部と、前記切替部から出力される複数チャンネルの送信信号をそれぞれ選択して１つの空中線に出力する複数のバンドパスフィルタとを具備し、
前記切替部は、１つの筐体内に前記現用無線機に対応する複数の切替リレー回路を備え、外部制御信号により指定された切替リレー回路を動作させ、前記障害無線機からの送信信号を前記予備無線機からの送信信号に切替えて出力することを特徴とする空中線共用装置。
【請求項４】
前記切替部は、１つの筐体内に２端子を切替える切替リレー回路を各現用無線機に対応して設け、前記複数の切替リレー回路の一方の端子を現用無線機に対する第１の接続端子にそれぞれ接続し、他方の端子を予備無線機に対する第２の接続端子に共通接続すると共に該第２の接続端子における前記複数の各切替リレー回路に対する入力条件が同じになるように構成したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の空中線共用装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の空中線共用装置を用いて構成したことを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動無線用基地局等の送信装置に使用される空中線共用装置に係り、特に１つの空中線で多周波を共用する空中線共用装置及び該空中線共用装置を用いた無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、無線通信、例えば移動無線通信における基地局では、鉄塔の上部に空中線を設置し、移動局との間で通信を行なっている。この場合、鉄塔の設置スペースの制限から１基の空中線で、より多くの通信回線数を確保するために空中線共用装置が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、特に重要性の高い無線通信においては、基地局の無線設備の不具合により通信回線が減少しないように予備の無線設備を備える場合がある。
【０００４】
図３は、１つの空中線を４つのチャンネルの現用無線機で共用すると共に、現用無線機に障害が発生した場合に、その現用無線機を予備無線機に切替えられるようにした従来の空中線共用装置１の構成例を示したものである。
【０００５】
上記空中線共用装置１は、現用入力端子２ａ〜２ｄ、予備入力端子２ｎ、上記現用入力端子２ａ〜２ｄと予備入力端子２ｎとを切替える切替部３、上記切替部３により切替えられた信号に対し、所定帯域の信号を通過させて空中線５へ出力するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ：帯域通過型ろ波器）４ａ〜４ｄからなっている。上記現用入力端子２ａ〜２ｄにはチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の４台の現用無線機が接続され、予備入力端子２ｎには１台の予備無線機が接続される。この予備無線機のチャンネルは、現用無線機のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の何れにも設定することが可能である。
【０００６】
上記切替部３は、１つの筐体で２端子ａ、ｂを共通端子ｃで切替える切替リレー１１〜１７を多段に接続した構成となっている。すなわち、現用入力端子２ａ〜２ｄとバンドパスフィルタ４ａ〜４ｄとの間に切替リレー１１〜１４を設け、各端子ａを現用入力端子２ａ〜２ｄに接続し、共通端子ｃをバンドパスフィルタ４ａ〜４ｄに接続する。そして、切替リレー１５の共通端子ｃを予備入力端子２ｎに接続し、端子ａ、ｂをそれぞれ切替リレー１６、１７の共通端子ｃに接続する。また、切替リレー１６の端子ａ、ｂを切替リレー１１、１２の端子ｂにそれぞれ接続し、切替リレー１７の端子ａ、ｂを切替リレー１３、１４の端子ｂにそれぞれ接続する。上記切替リレー１５〜１７は、予備入力端子２ｎにおける各切替リレー１１〜１４に対する入力インピーダンス等の入力条件を同じにするために設けている。
【０００７】
上記の構成において、４台の現用無線機（ＣＨ１〜ＣＨ４）が全て正常で通常運用する場合、切替リレー１１〜１４は、共通端子ｃを端子ａに接続して使用する。この状態では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の各現用無線機は、それぞれ切替リレー１１〜１４の端子ａ−ｃ間を介してバンドパスフィルタ４ａ〜４ｄに接続される。この結果、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の４台の現用無線機によって１つの空中線５が共用される。
【０００８】
そして、例えばチャンネルＣＨ１の現用無線機に障害が発生した場合には、切替リレー１５、１６の共通端子ｃを端子ａに切替えると共に、切替リレー１１の共通端子ｃを端子ｂに切替える。これにより、チャンネルＣＨ１の現用無線機がバンドパスフィルタ４ａから切り離されると共に、予備無線機が切替リレー１５、１６及び切替リレー１１を介してバンドパスフィルタ４ａに接続される。この場合、予備無線機のチャンネルを障害の発生した現用無線機に合わせてチャンネルＣＨ１に設定する。
【０００９】
なお、上記チャンネルＣＨ１の現用無線機の障害が復旧した場合には、切替リレー１１の共通端子ｃを端子ａに切替えて通常運用の形態に戻しておく。
【００１０】
また、その他のチャンネルの現用無線機に障害が発生した場合においても、切替リレー１１〜１７の端子を切替えることにより、障害が発生した現用無線機に代えて予備無線機を使用することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平６−１８８６２２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の空中線共用装置では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の現用無線機が正常で通常運用されている場合には、各無線機からバンドパスフィルタ４ａ〜４ｄまでの切替リレーの接続数は同じで、その挿入損失はほぼ等しくなる。
【００１３】
しかし、ある現用無線機に障害が発生して予備無線機に切替えられた場合、予備入力端子２ｎに接続されている予備無線機は、現用入力端子２ａ〜２ｄに接続されている無線機に比較してより多くの切替リレーに接続されるため、挿入損失が増大してしまうという問題がある。このとき更なる問題点としては、切替前後での挿入損失に差異があるため、エリアの縮小が発生し、通信に重大な影響を及ぼすことが考えられる。また、同時に切替える切替リレーの数が多いため、その制御回路が複雑になると共に、動作不良が発生する可能性も大きくなり、この結果、コストが高くなってしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、現用無線機から予備無線機へ、または予備無線機から現用無線機へ切替える際、その切替前後における挿入損失の差異を無くすことができ、安定した送信波レベルが得られると共に通信エリアの安定化を図ることができ、かつ構成が簡素で高い動作安定度を有し、低コストの空中線共用装置及び該空中線共用装置を用いた無線装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空中線共用装置は、複数の現用無線機から複数チャンネルの送信信号が入力される複数の現用入力端子と、予備無線機からの送信信号が入力される予備入力端子と、常時は前記現用送信機から入力される複数チャンネルの送信信号を選択して出力し、前記現用無線機に障害が発生した場合に該障害無線機からの送信信号を前記予備無線機からの送信信号に切替えて出力する切替部と、前記切替部から出力される複数チャンネルの送信信号を１つの空中線に出力する手段とを具備し、前記切替部は、１つの筐体内に前記現用無線機の送信信号と予備無線機の送信信号とを切替えて出力する切替リレー回路を各現用無線機にそれぞれ対応して設け、各現用無線機と予備無線機の送信信号を１つの切替接点を経由して出力することを特徴とする。
【００１６】
上記の構成において、現用無線機が全て正常で通常運用する場合、切替部は切替リレー回路により各現用無線機から送られてくる送信信号を選択し、１つの空中線へ出力する。
【００１７】
そして、上記送信動作中において、あるチャンネルの現用無線機に障害が発生した場合、切替部は外部制御信号に従って切替リレー回路を切替え、障害の発生している現用無線機を予備無線機に切替え、該予備無線機からの送信信号を１つの空中線に出力する。この場合、予備無線機のチャンネルを障害の発生した現用無線機と同じチャンネルに設定する。
【００１８】
上記のように現用入力端子に接続される現用無線機及び予備入力端子に接続される予備無線機の出力信号は、切替部に複数設けられている切替リレー回路の何れか１つの切替接点を通過することになり、端子間の挿入損失の差異が小さくなり、安定した送信波レベルが得られると共に通信エリアの安定化を図ることができる。また、切替部は、１つの筐体内に複数の切替リレー回路を設けた構成となっているので、各切替リレー回路の動作を制御する切替制御回路の構成が簡素になると共に、切替部と切替制御回路との間の接続ケーブルを少なくできる。この結果、リレー切替時に発生する動作不良の可能性も低くなり、高い品質を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る空中線共用装置２０の構成例を示すブロック図で、１つの空中線を例えば４つの現用無線機（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４）で共用すると共に、上記現用無線機に障害が発生した場合に、その現用無線機を予備無線機に切替えられるようにした場合について示したものである。
【００２０】
上記空中線共用装置２０は、現用入力端子２１ａ〜２１ｄ、予備入力端子２１ｎを備えており、現用入力端子２１ａ〜２１ｄにはチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の４台の現用無線機が接続され、予備入力端子２１ｎには１台の予備無線機が接続される。この予備無線機のチャンネルは、現用無線機のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の何れにも設定することが可能である。
【００２１】
上記現用無線機から現用入力端子２１ａ〜２１ｄに入力された送信信号及び予備無線機から予備入力端子２１ｎに入力された送信信号は、アイソレータ２２ａ〜２２ｄ及び２２ｎを介して切替部２３に入力される。この切替部２３は、常時はチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の現用無線機からの送信信号を選択してバンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄ（ＢＰＦ：帯域通過型ろ波器）に出力するが、現用無線機に障害が発生した場合に、その現用無線機を予備無線機に切替える。
【００２２】
上記バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄは、現用入力端子２１ａ〜２１ｄに接続される現用無線機のチャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）に合わせて通過帯域が設定されており、上記切替部２３を介して出力される所定帯域の送信信号を通過させて空中線（アンテナ）２５へ出力する。上記バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄは、その出力端間を例えばλ／２の間隔で接続し、その一端を空中線２５に接続する。
【００２３】
上記切替部２３は、１つの筐体内に複数の切替リレー回路、この例では４つの切替リレー回路３１ａ〜３１ｄを設けてなる切替リレーにより構成したもので、各切替リレー回路３１ａ〜３１ｄは、２つの端子（切替接点）ａ、ｂを共通端子ｃにより切替えるようになっている。上記切替リレーは、各切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの各端子ａに個々に接続する第１の接続端子３２ａ〜３２ｄ、各端子ｂに共通に接続する第２の接続端子３３、各共通端子ｃに個々に接続する出力端子３４ａ〜３４ｄ、上記共通端子ｃを切替え制御する制御端子３５ａ〜３５ｄを備えている。この制御端子３５ａ〜３５ｄは、共通端子ｃを切替駆動するための励磁コイル（図示せず）に接続される。切替リレー回路３１ａ〜３１ｄとしては、ラッチングタイプのもの、すなわち、電源が遮断された場合でも各端子の接続状態をそのまま保持するタイプのものが使用される。
【００２４】
上記第１の接続端子３２ａ〜３２ｄには、アイソレータ２２ａ〜２２ｄが接続され、第２の接続端子３３にはアイソレータ２２ｎが接続される。また、出力端子３４ａ〜３４ｄは、バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄに接続される。そして、制御端子３５ａ〜３５ｄには、切替制御回路２６から切替制御信号が与えられる。
【００２５】
上記各第１の接続端子３２ａ〜３２ｄは、切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの各端子ａに対して入力インピーダンス等の入力条件が同じに設定される。また、第２の接続端子３３は、切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの各端子ｂにそれぞれリード線を介して共通に接続されるが、リード線の長さ、入力インピーダンス等の入力条件が同じになるように設定される。例えば第２の接続端子３３と各端子ｂとの距離が同じになるように相互の位置関係を設定し、入力条件が同じになるようにしている。また、出力端子３４ａ〜３４ｄは、切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの各共通端子ｃに対して出力インピーダンス等の出力条件が同じに設定される。
【００２６】
上記切替制御回路２６は、管理者等の操作に基づいて与えられる切替指令に従って切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの励磁コイルを励磁することにより、共通端子ｃを切替制御する。切替リレー回路３１ａ〜３１ｄは、通常の状態では共通端子ｃが端子ａ側に接続されており、切替制御回路２６から切替指令が与えられると、指定された１つの切替リレー回路について励磁コイルが励磁され、共通端子ｃが端子ａから端子ｂに切替わる。この場合、切替制御回路２６は、１つの切替リレー回路についてのみ共通端子ｃを端子ａから端子ｂに切替え、２つ以上の切替リレー回路について共通端子ｃを端子ｂに切替えられないように設定されている。
【００２７】
上記の構成において、４台の現用無線機（ＣＨ１〜ＣＨ４）が全て正常で通常運用する場合、切替部２３は切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの各共通端子ｃが端子ａ側に接続されている。この状態では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の各現用無線機からそれぞれアイソレータ２２ａ〜２２ｄを介して空中線共用装置２０に入力された送信信号が、切替部２３の切替リレー回路３１ａ〜３１ｄにより選択され、バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄを介して空中線２５へ送られる。
【００２８】
上記のように空中線共用装置２０は、現用無線機から出力される各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の送信信号をアイソレータ２２ａ〜２２ｄで選択すると共に、バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄで選択し、空中線２５より移動局に向けて送信する。この結果、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の４台の現用無線機によって１つの空中線２５を共用することができる。
【００２９】
そして、上記送信動作中において、例えばチャンネルＣＨ１の現用無線機に障害が発生した場合、管理者は切替制御回路２６に対してチャンネルＣＨ１の現用無線機を予備無線機に切替える指令を与える。切替制御回路２６は、管理者からの切替指令に従って切替部２３の制御端子３５ａに切替制御信号を出力し、図２に示すように切替リレー回路３１ａの共通端子ｃを端子ａから端子ｂに切替える。
【００３０】
これによりチャンネルＣＨ１の現用無線機の信号系統がバンドパスフィルタ２４ａから切り離されると共に、予備無線機が予備入力端子２１ｎからアイソレータ２２ｎ及び切替リレー回路３１ａを介してバンドパスフィルタ２４ａに接続される。この場合、予備無線機のチャンネルを障害の発生した現用無線機と同じチャンネルＣＨ１に設定する。
【００３１】
なお、上記チャンネルＣＨ１の現用無線機の障害が復旧した場合には、切替リレー回路３１ａの共通端子ｃを端子ａに切替えて通常運用の形態に戻しておく。
【００３２】
また、チャンネルＣＨ２の現用無線機に障害が発生した場合には、切替リレー回路３１ｂの共通端子ｃを端子ａから端子ｂに切替え、障害の発生した現用無線機を予備無線機に切替える。この場合、予備無線機のチャンネルは、障害が発生した現用無線機と同じチャンネルＣＨ２に設定する。
【００３３】
また、その他のチャンネルの現用無線機に障害が発生した場合には、上記の場合と同様にその現用無線機に対する切替リレー回路の共通端子ｃを端子ａから端子ｂに切替え、障害の発生した現用無線機を予備無線機に切替える。
【００３４】
上記実施形態によれば、現用入力端子２１ａ〜２１ｄに接続される現用無線機及び予備入力端子２１ｎに接続される予備無線機の出力信号は、切替部２３に設けられている切替リレー回路３１ａ〜３１ｄの何れか１つの切替リレー回路のみを通過することになり、端子間の挿入損失の差異が小さくなり、安定した送信波レベルが得られると共に通信エリアの安定化を図ることができる。
【００３５】
また、切替部２３は、１つの筐体内に複数の切替リレー回路３１ａ〜３１ｄを設け、その入力条件、特に予備無線機の系が接続される第２の接続端子３３の各切替リレー回路３１ａ〜３１ｄに対する入力条件が同じになるように構成しているので、入力条件を整えるための切替えリレーを別個に設ける必要が無く、切替部２３の構成を簡易化することができる。この結果、切替部２３の動作を制御する切替制御回路２６の構成が簡素になると共に、切替部２３と切替制御回路２６との間の接続ケーブルが少なて済むという利点がある。また、リレー切替時に発生する動作不良の可能性も低くなり、品質を向上することができる。
【００３６】
また、切替部２３の入力側にアイソレータ２２ａ〜２２ｄ、２２ｎを設けることにより、他の無線機からの送信波の回り込みによる相互干渉を防止でき、各バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄの特性を急峻にする必要がなくなる。このため各バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｄを小形にでき、空中線共用装置２０の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、空中線共用装置２０に４つの現用入力端子２１ａ〜２１ｄを設け、４台の現用無線機（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４）により空中線２５を共用する場合について示したが、現用無線機の共用台数は任意に設定し得るものである。すなわち、切替部２３に設ける切替リレー回路３１ａ、…の数を共用する現用無線機の数に合わせて設定することにより、現用無線機の共用台数を任意に設定することができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、現用無線機に障害が発生した場合、管理者から切替制御回路２６に対して予備無線機への切替指令を与えるようにしたが、その他、例えば現用無線機の障害を自動的に検出し、予備無線機のチャンネル設定及び切替制御回路２６の切替制御を自動的に行なうようにしても良い。この場合、現用無線機から予備無線機への切替えに予め優先順位を設定しておき、例えば２台の現用無線機が同時に故障した場合には、故障した現用無線機のうち優先順位の高いものを予備無線機に切替えるようにする。
【００３９】
また、上記実施形態では、複数の現用予備無線機に対して１台の予備無線機を設けた場合について示したが、複数の予備無線機を設ける場合においても、上記実施形態と同様にして実施し得るものである。例えば２台の予備無線機を設ける場合は、切換部２３に３端子を切替える切替リレー回路を設け、１つの端子に現用無線機を接続すると共に、他の２つの端子に２台の予備無線機を接続し、障害の発生した現用無線機を２台の予備無線機の何れかに切替え接続する。この場合には、２台の現用無線機が同時に故障した場合でも対応することが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、１つの筐体内に複数の切替リレー回路を設けてなる切替部により、共用する現用無線機と予備無線機とを切替えることによって、切替部の動作を制御する切替制御回路の構成を簡素化でき、空中線共用装置の小型化並びに低コスト化を図り得ると共に、切替部と切替制御回路との間の接続ケーブルを少なくすることができる。従って、リレー切替時に発生する動作不良の可能性も低くなり、品質を向上することができる。また、現用無線機及び予備無線機の送信出力は、１つの切替リレー回路のみを通過することになり、端子間の挿入損失の差異が小さくなり、安定した送信波レベルが得られると共に通信エリアの安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空中線共用装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における現用無線機から予備無線機への切替動作を説明するための図。
【図３】従来の空中線共用装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
２０…空中線共用装置
２１ａ〜２１ｄ…現用入力端子
２１ｎ…予備入力端子
２２ａ〜２２ｄ、２２ｎ…アイソレータ
２３…切替部
２４ａ〜２４ｄ…バンドパスフィルタ
２５…空中線
２６…切替制御回路
３１ａ〜３１ｄ…切替リレー回路
３２ａ〜３２ｄ…第１の接続端子
３３…第２の接続端子
３４ａ〜３４ｄ…出力端子
３５ａ〜３５ｄ…制御端子
【図１】
2004254121.tif 000003
【図２】
2004254121.tif 000004
【図３】
2004254121.tif 000005