(57)【要約】【課題】  同一送信周波数の複数基地局からの一斉送信電波を受信する移動局において、隣接基地局からの受信入力電圧がほぼ等しい（差が１０ｄＢ以内）時には、移動局受信出力に干渉による大きな歪が発生するため、この同一波干渉歪を低減することを目的とする。【解決手段】  各基地局における送信音声を所定周期毎に時間圧縮すると共に、複数の基地局を奇数番基地局と偶数番基地局とにグループ分けし、交互に間欠的に送信を行うことによって、移動局における複数基地局の電波の同時受信を防止する。また、間欠送信による受信音声のとぎれ期間に、圧縮された受信音声を時間伸長すると共に、基地局送信タイミングを音声の圧縮伸張タイミングと同期をとることで、同一波干渉の無い連続音声を再生できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指令局と、沿線の近傍に設置された複数の基地局と、該複数の基地局と無線回線を介して接続される前記沿線を移動する移動局とから成る移動無線通信システムにおいて、
前記複数の基地局の送信周波数に単一の無線周波数が割り当てられ、且つ、前記複数の基地局の各々は、該複数の基地局を第1の基地局グループと第2の基地局グループに分け、該第1の基地局グループと第２の基地局グループとがそれぞれ送信信号を所定周期毎に交互に間欠送信し、
前記移動局は、前記複数の基地局の何れかからの送信信号を受信し、該受信信号を再生することを特徴とする移動無線通信システム。
【請求項２】
前記複数の基地局の各々は、送信信号を所定周期で圧縮する信号圧縮手段を有し、該圧縮した送信信号を所定周期毎に交互に間欠送信し、
前記移動局は、前記圧縮されて送信された信号を受信し、該受信した信号を伸長する信号伸長手段を有して、受信した信号を伸長して再生することを特徴とする前記請求項１に記載の移動無線通信システム。
【請求項３】
前記第1の基地局グループと前記第2の基地局グループは、前記沿線の近傍に交互に隣接して配置されることを特徴とする前記請求項１または請求項２に記載の移動無線通信システム。
【請求項４】
前記移動局は、基地局からの送信信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、
前記複数の基地局から所定レベル以上の複数の信号を受信したことを検出したとき、該複数の信号のうち先に受信した信号に同期させて受信期間と受信禁止期間を設定することを特徴とする前記請求項１乃至請求項３に記載の移動無線通信システム。
【請求項５】
前記指令局は、移動局からの送信信号を受信した各基地局からの受信信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、
該検出手段により前記複数の基地局から所定レベル以上の信号を受信したことを検出することにより、前記沿線を移動する移動局の移動方向に合わせて前記複数の基地局の回線を選択する基地局選択手段を備えたことを特徴とする前記請求項１乃至請求項４に記載の移動無線通信システム。
【請求項６】
前記検出手段により前記複数の基地局から所定レベル以上の信号を受信したことを検出した場合に当該基地局の受信信号の基地局回線が選択されて当該受信信号を再生出力する受信信号出力手段を備えたことを特徴とする前記請求項１乃至請求項５に記載の移動無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信における通信方式、特に移動無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術を図３に示す。指令所１からの音声は、マイク２の出力から２分岐され、基地局１０，１１に送られる。このとき、音声遅延等価回路２４で両基地局の送信機入力音声の位相を合わせる。指令所１からのプレススイッチ３の起動により、送信機２６が高安定水晶２５のキャリアを変調し、共用器１３を通り空中線１５より放射される。移動局１６では空中線１７で受信し、受信機１９で復調しスピーカ２０を鳴動させる。一方、移動局１６からの音声は、マイク２１から送信機２３に入力され、プレススイッチ２２の起動で送信する。送信出力は、共用器１８を通り空中線１７より放射される。基地局１０，１１の空中線１５で受信された信号は、共用器１３を通り受信機１４で復調され、指令所１の受信回線選択回路８に送られる。このとき、各基地局から受信電界強度を示す信号が受信電界レベル検出回路７に送られ、電界の強い方の基地局受信回線を接続しスピーカ９を鳴動する。
【０００３】
ここで、受信音声は干渉が無いため歪は無いが、両基地局１０，１１から等しい強さの電波を同時に受信する移動局では、干渉により大きな歪とノイズが発生し通話に支障が出る。このため、変調位相差を低減するため、音声遅延等価回路により基地局送信波の位相を合わせている。また、送信周波数差によるビートを可聴音以下とするために高安定水晶２６を使用している。また、全エリアでの受信電界が、１基地局方式に比べて２０ｄＢ以上高くないと、干渉による電波の落ち込みによる弱電界ノイズが支配的となり、位相等価の効果が無いため、送信出力を高く基地局間隔を短くする必要があるが、送信出力を高くする程、それに伴って、電源装置の大型化、停電バックアップ電池の高容量化、発熱量の増加等、システムの信頼度を低下させる要因が飛躍的に増大する問題を招来していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の従来技術には、以下の問題がある。
（１）音声信号の変調位相を完全に合わせることは極めて困難であり、また通信ケーブルの温度特性での変動までは補正できない。
（２）高安定水晶であっても、経年的な変化があるため、定期的な保守が必要となる。
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、その目的は、外部条件の影響を受けずに干渉の無い無線通信方式を提供するものであり、複数の電波を同時に受信しない通信方式を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、水晶発振器は標準精度のものを使用して保守性を向上させ、また歪の原因となる同一波干渉を防止するため、基地局送信機と移動局受信機に音声圧伸張技術を利用し、指令からの音声を奇数基地局で遅延させず、偶数基地局は所定時間（ｔ１時間）遅延させて出力する。基地局の送信起動は、奇数基地局と偶数基地局とを所定時間（ｔ１時間）周期で交互送信とする。各基地局は、指令所からの音声を約１／２に時間圧縮し送信する。したがって、隣接する基地局間の送信は、それぞれｔ１時間ずつ交互にずれるため、電波が干渉することが無い。また、基地局は同じ信号をｔ１時間ずらして奇数局と偶数局で出力することになる。移動局では、どちらかの基地局の電波を受信すると、先に受信した基地局の送信時間に同期し、ｔ１時間は受信、ｔ１時間は受信禁止という動作を繰り返し、受信禁止期間の間に圧縮音声を２倍に伸長し、正常な音声信号に変換して受信音声を再生する。
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、指令局と、沿線の近傍に設置された複数の基地局と、該複数の基地局と無線回線を介して接続される前記沿線を移動する移動局とから成る移動無線通信システムにおいて、前記複数の基地局の送信周波数に単一の無線周波数が割り当てられ、且つ、前記複数の基地局の各々は、該複数の基地局を第1の基地局グループと第2の基地局グループに分け、該第1の基地局グループと第２の基地局グループとがそれぞれ送信信号を所定周期毎に交互に間欠送信し、前記移動局は、前記複数の基地局の何れかからの送信信号を受信し、該受信信号を再生することを特徴とする。
また、本発明は上記目的を達成するために請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の移動無線通信システムであって、前記複数の基地局の各々は、送信信号を所定周期で圧縮する信号圧縮手段を有し、該圧縮した送信信号を所定周期毎に交互に間欠送信し、前記移動局は、前記圧縮されて送信された信号を受信し、該受信した信号を伸長する信号伸長手段を有して、受信した信号を伸長して再生することを特徴とする。
また、本発明は上記目的を達成するために請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の移動無線通信システムであって、前記第1の基地局グループと前記第2の基地局グループは、前記沿線の近傍に交互に隣接して配置されることを特徴とする。
また、本発明は上記目的を達成するために請求項４に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３に記載の移動無線通信システムであって、前記移動局は、基地局からの送信信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、前記複数の基地局から所定レベル以上の複数の信号を受信したことを検出したとき、該複数の信号のうち先に受信した信号に同期させて受信期間と受信禁止期間を設定することを特徴とする。
また、本発明は上記目的を達成するために請求項５に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項４に記載の移動無線通信システムであって、前記指令局は、移動局からの送信信号を受信した各基地局からの受信信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、該検出手段により前記複数の基地局から所定レベル以上の信号を受信したことを検出することにより、前記沿線を移動する移動局の移動方向に合わせて前記複数の基地局の回線を選択する基地局選択手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明は上記目的を達成するために請求項６に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項５に記載の移動無線通信システムであって、前記検出手段により前記複数の基地局から所定レベル以上の信号を受信したことを検出した場合に当該基地局の受信信号の基地局回線が選択されて当該受信信号を再生出力する受信信号出力手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数基地局からの同一波干渉による歪については完全に防止できる。このように同一波干渉歪を防止できるため、送信出力を小さくし、基地局エリアを縮小し、基地局数を増加させることで極めて実用的な移動体通信システムを構成できるため、狭い地域でも同一波のシステムを割当てができ、電波の有効利用が可能となる。更に、トンネル内においても、基地局の数を増やすことにより、空中線による無線回線構成が可能となり、ＬＣＸ等を使用せずにシステム構成が可能であって且つ無線出力が小さいため、付帯する電源設備等も小形化され、経済性が向上するという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の一実施例を図１と図２を参照して説明する。図１において、１は指令所、２はマイク、3 はプレススイッチで送信時ＯＮとするもの、４は遅延回路で、マイク３からの音声信号を偶数局に対して奇数局向を基地局の音声圧縮時間に相当する時間遅延させるもの、５は同期信号発振器で、音声遅延時間、基地局の送信制御及び基地局送信機、移動局受信機の音声圧伸張の同期をとるためのクロックを発生している。また、６はプレス制御回路で、基地局の送信起動を奇数、偶数局が重ならず、かつ、音声圧縮時間に同期し制御するもの、７は受信レベル検出で、基地局からの受信入力レベル信号を比較し、入力の高い基地局の受信回線の選択指令を出す。８は受信回線選択回路で、受信レベル検出回路からの指令で基地局からの受信回線を接続する。９はスピーカーで、移動局からの音声を出力する。１０，１１は基地局で、沿線に設置され移動局との無線回線を構成する。１２は音声圧縮機能を有する送信機で、変調入力を時間的に圧縮し、指令所からの同期信号に同期し間欠送信を行う。この間欠周期は、奇数局と偶数局の送信が重ならないよう指令所のプレス制御回路より制御される。１３は共用器、１４は一般の受信機で、移動局からの信号を復調し音声帯域信号の音声に変換すると共に、受信入力電界に比例した信号を出力する。１５は空中線、１６は移動局、１７は移動局用の空中線、１８は共用器、１９は音声伸張機能を有する受信機で、基地局からの信号に同期し受信時間も基地局送信時間に同期し、どちらかの基地局の信号のみ受信する。２０はスピーカ、２１はマイク、２２はプレススイッチ、２３は一般の送信機で、音声信号をそのまま位相変調する。
【０００９】
以下、この実施例の動作について説明する。指令員がプレススイッチ３を押しマイク２より送話すると、音声信号は奇数局に対しては遅延時間無し、偶数局に対しては遅延回路４によりｔ１秒遅延させて出力する。奇数基地局１０の音声圧縮送信機１２は、音声を時間圧縮してｔ１秒後にｔ１秒間送信し、以降ｔ１秒周期で間欠的に送信し、その信号は共用器１３と空中線１５を通り移動局に出力される。一方、偶数基地局１１は指令所から奇数基地局１０よりｔ１秒遅延した信号を受信し、奇数基地局よりｔ１秒遅れて同様な動作を行い移動局に出力する。このとき、奇数基地局と偶数基地局の送信出力は、ｔ１秒間隔で交互に送信を行うため干渉は発生しない。移動局１６は基地局の電波を空中線１７で受信し、共用器１８を通り音声伸張受信機１９に入力される。
【００１０】
移動局１６は、自局が存在する位置により、奇数基地局と偶数基地局からの受信電界レベルが片側が強いか、ほぼ等しいか、片側だけかの３つの状態がある。片側だけの時は、無条件にその基地局からの電波を受信する。また、片側が強いか、ほぼ等しい時にはあらかじめ設定したスケルチレベル以上であれば、両方の電波を受信する。この場合、先に受信した電波に同期させて次の動作を行う。まず、先に受信した電波をｔ１秒間受信したら、次のｔ１秒間は受信禁止期間として受信は行わず、先に受信した音声の時間伸長を行う。さらに次のｔ１秒間は受信期間、その先のｔ１秒間は受信禁止期間と設定し、受信期間と受信禁止期間を繰り返すように制御する。以下、先に電波を受信した方の基地局の間欠送信タイミングに合わせ間欠的に受信を行う。移動局が走行し、受信していない方の基地局に近づいたときは、受信電界レベルをチェックし、受信タイミングをｔ１秒間シフトすることにより、通話追跡ができる。また、移動局からの送話信号は、奇数基地局と偶数基地局の両基地局で受信するが、基地局受信機１４から受信電界レベル信号が指令所１の受信電界レベル検出回路７に送られ、最も高い基地局の受信回線を受信回線選択回路８で選択し、スピーカ９を鳴動させる。以上説明した一連の動作を図２に示す。
【００１１】
本発明によれば、指令局と、沿線の近傍に設置された複数の基地局と、該複数の基地局と無線回線を介して接続される前記沿線を移動する移動局とから成る移動無線通信システムにおいて、前記複数の基地局の送信周波数に単一の無線周波数が割り当てられ、且つ、前記複数の基地局の各々は、該複数の基地局を第1の基地局グループと第2の基地局グループに分け、該第1の基地局グループと第２の基地局グループとがそれぞれ送信信号を所定周期毎に交互に間欠送信し、前記移動局は、前記複数の基地局の何れかからの送信信号を受信し、該受信信号を再生することを特徴とし、沿線を移動する移動局に対して沿線の近傍に設置された基地局からの無線送信が同一波で干渉することなくできる。
またさらに本発明によれば、前記複数の基地局の各々は、送信信号を所定周期で圧縮する信号圧縮手段を有し、該圧縮した送信信号を所定周期毎に交互に間欠送信し、前記移動局は、前記圧縮されて送信された信号を受信し、該受信した信号を伸長する信号伸長手段を有して、受信した信号を伸長して再生することを特徴とし、沿線を移動する移動局に対して沿線の近傍に設置された基地局からの無線送信を間欠的に同一波で干渉することができる。
またさらに本発明によれば、前記第1の基地局グループと前記第2の基地局グループは、前記沿線の近傍に交互に隣接して配置されることを特徴とし、沿線を移動する移動局に対して沿線の近傍に設置された基地局からの無線送信が隣接して送信されることがないため同一波で干渉することなくできる。
またさらに本発明によれば、前記移動局は、基地局からの送信信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、前記複数の基地局から所定レベル以上の複数の信号を受信したことを検出したとき、該複数の信号のうち先に受信した信号に同期させて受信期間と受信禁止期間を設定することを特徴とし、沿線を移動する移動局に対して沿線の近傍に設置された基地局からの無線送信を受信する移動局が同一波で同時に受信することなく干渉することがない。
またさらに本発明によれば、前記指令局は、移動局からの送信信号を受信した各基地局からの受信信号の受信レベルを検出する検出手段を備え、該検出手段により前記複数の基地局から所定レベル以上の信号を受信したことを検出することにより、前記沿線を移動する移動局の移動方向に合わせて前記複数の基地局の回線を選択する基地局選択手段を備えたことを特徴とし、沿線を移動する移動局に対して沿線の近傍に設置された基地局からの無線送信が移動局の移動方向に合わせた通信の追跡が同一波で干渉することなくできる。
またさらに本発明によれば、前記検出手段により前記複数の基地局から所定レベル以上の信号を受信したことを検出した場合に当該基地局の受信信号の基地局回線が選択されて当該受信信号を再生出力する受信信号出力手段を備えたことを特徴とし、沿線を移動する移動局に対して沿線の近傍に設置された基地局からの無線送信を受信する移動局が同一波で干渉することなく受信して当該受信した信号を再生出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例の動作を示すタイムチャート。
【図３】従来の通信システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００１３】
１：指令所、 ２，２１：マイク、３，２２：プレススイッチ、 ４：遅延回路、５：同期信号発生器、 ６：プレス制御回路、７：受信電界レベル検出、 ８：受信回線選択回路、９，２０：スピーカ、 １０：奇数番基地局、１１：偶数番基地局、 １２：音声圧縮送信機、１３，１８：共用器、 １４：受信機、１５，１７：空中線、 １６：移動局、１９：音声伸張受信機、 ２３，２６：送信機、２４：音声遅延等価回路、 ２５：高安定水晶発振器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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