(57)【要約】【課題】現用装置に故障が生じた場合に予備装置への切替を行う他、対向装置との間の伝搬状況が変化した場合にも、現用装置から予備装置への切替を行う。【解決手段】変調多値数の異なる第１、第２の変調多値数の多値変調を行う現用送信機及び予備送信機と、第１、第２の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う現用受信機及び予備受信機と、現用送信機と現用受信機との少なくとも一方が故障した場合にそれらを使用する状態から予備送信機及び予備受信機を使用する状態に切替える切替え手段とを含み、対向して通信を行う無線中継装置において、切替え手段は、伝搬状況が劣化した場合にも、予備送信機及び予備受信機を使用する状態に切替える。また、伝搬状況の変化に応じて、対向する他の無線中継装置への送信電力、又は、対向する他の無線中継装置の送信電力を制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の変調多値数の多値変調を行う現用送信機と、前記現用送信機とは変調多値数の異なる第２の変調多値数で多値変調を行う予備送信機と、前記第１の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う現用受信機と、前記第２の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う予備受信機と、前記現用送信機と前記現用受信機との少なくとも一方が故障した場合に前記現用送信機及び前記現用受信機を使用する状態から前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替える切替え手段とを含み、対向して通信を行う無線中継装置であって、前記切替え手段は、伝搬状況が劣化した場合にも、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする無線中継装置。
【請求項２】
前記伝搬状況の変化に応じて、対向する他の無線中継装置へ送信する際の送信電力を制御する送信電力制御手段を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
【請求項３】
前記送信電力制御手段は、前記伝搬状況の変化に応じて、対向する他の無線中継装置から送信される際の送信電力を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線中継装置。
【請求項４】
前記現用送信機の送信電力と前記予備送信機の送信電力とに差異を持たせることを特徴とする請求項２又は３に記載の無線中継装置。
【請求項５】
前記送信電力制御手段は、受信レベルと予め定められた閾値との差分に基づいて、伝搬状況が変化したと判断し、送信電力を決定することを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項６】
前記送信電力制御手段は、受信レベルと、対向する他の無線中継装置から送信される信号に挿入されている該信号の送信電力に関するデータとに基づいて算出した降雨減衰量から、伝搬状況が変化したと判断し、送信電力を決定することを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項７】
前記現用送信機よりも前記予備送信機の方が変調多値数が少ない場合、前記切替え手段は、前記伝搬状況が劣化した場合に、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項８】
前記切替え手段は、前記伝搬状況の劣化による回線断救済のための切替え条件と、装置故障による回線断救済のための切替え条件との論理和結果に基づいて、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項９】
前記切替え手段は、受信信号レベルと予め定められた閾値との比較結果に基づいて、伝搬状況が変化したと判断することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１０】
前記切替え手段は、信号対雑音比と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、伝搬状況が変化したと判断することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１１】
前記切替え手段は、ビット誤り率とビット誤り個数との少なくとも一方と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、伝搬状況が変化したと判断することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１２】
前記切替え閾値は、受信レベルや信号対雑音比、ビット誤り率などの切替判定基準にその変化速度も捕らえて、切替判断することを特徴とする請求項９から請求項１１までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１３】
前記切替え手段は、前記現用送信機の送信電力と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１４】
前記切替え手段は、前記現用受信機による受信信号品質に基づいて前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うか判断し、対向する装置から受信した送信切替制御情報に基づいて前記予備送信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１５】
前記切替え手段は、前記現用受信機による受信信号品質に基づいて前記予備送信機を使用する状態への切替えを行うか判断し、対向する装置から受信した切替タイミング情報に基づいて前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１６】
前記切替え手段は、前記現用受信機による受信信号品質に基づいて前記予備送信機を使用する状態への切替えを行うか判断し、対向する装置から受信した復調信号の同期信号抽出結果に基づいて前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１７】
前記切替え手段は、所望の回線品質を満足する値から一定のマージンを持たせた値に基づいて切替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１８】
前記切替え手段は、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えるための閾値と、前記現用送信機及び前記現用受信機を使用する状態に切替えるための閾値とに差異を持たせていることを特徴とする請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項１９】
第１の変調多値数の多値変調を行う現用送信機と、前記現用送信機とは変調多値数の異なる第２の変調多値数で多値変調を行う予備送信機と、前記第１の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う現用受信機と、前記第２の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う予備受信機とを含み、対向して通信を行う無線中継装置において、前記現用送信機と前記現用受信機との少なくとも一方が故障した場合に前記現用送信機及び前記現用受信機を使用する状態から前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替える現用予備切替方法であって、前記現用送信機よりも前記予備送信機の方が変調多値数が小さく、前記伝搬状況が劣化した場合にも、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする現用予備切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線中継装置、現用予備切替方法に関し、特に移動通信用ネットワークなどで無線伝送路として使用される、無線中継装置、現用予備切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線中継装置は、加入者系伝送路（Fixed Wireless Access；ＦＷＡ）をはじめとして、中継系・基幹系など様々な用途で用いられている。その中で、移動通信ネットワークにおける、基地局系伝送路すなわち移動通信のセルを実現するための基地局装置（Base Transceiver Station；ＢＴＳ）と基地局装置を制御する基地局制御装置（Radio Network Controller；ＲＮＣ）との間の伝送路では、無線中継装置同士を対向させた無線エントランス方式が知られている。この無線エントランス方式では、図１３に示されているように、無線基地局制御装置側の無線中継装置のアンテナ７ａと、無線基地局装置側の無線中継装置のアンテナ７ｂとを対向させている。なお、現在の最大伝送容量は１システムあたり１５５．５２Ｍｂｐｓで、６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）変調方式を採用している。
【０００３】
無線エントランスシステムを構成するための無線中継装置の従来例について、図１４を参照して説明する。同図を参照すると、従来の無線中継装置は、現用の送信機１００Ａと、予備の送信機１００Ｂと、送信すべき信号を送信機１００Ａ及び１００Ｂに分配するための分配器１と、送信機１００Ａ及び１００Ｂそれぞれの出力を切替えるための高周波切替スイッチ（以下、ＳＷと略称する）２と、現用の受信機２００Ａと、予備の受信機２００Ｂと、受信した信号を受信機２００Ａ及び２００Ｂに分配するための分配器９と、受信機２００Ａ及び２００Ｂそれぞれの出力を切替えるための受信切替ＳＷ８と、高周波切替ＳＷ２及び受信切替ＳＷ８の切替制御を行う切替制御部５と、送受共用器６と、アンテナ７とを含んで構成されている。
【０００４】
送信機１００Ａは、周知の６４ＱＡＭ変調を行う６４ＱＡＭ変調部３ｃと、変調された信号を高周波帯信号に変換する送信部４ｃとを含んで構成されている。一方、送信機１００Ｂは、同じく６４ＱＡＭ変調を行う６４ＱＡＭ変調部３ｄと、変調された信号を高周波帯信号に変換する送信部４ｄとを含んで構成されている。
また、受信機２００Ａは、受信した高周波帯信号を低周波の信号に変換するための受信部１１ｃと、その変換後の信号について周知の６４ＱＡＭ復調を行う６４ＱＡＭ復調部１０ｃとを含んで構成されている。一方、受信機２００Ｂは、受信した高周波帯信号を低周波の信号に変換するための受信部１１ｄと、その変換後の信号について同じく６４ＱＡＭ復調を行う６４ＱＡＭ復調部１０ｄとを含んで構成されている。
【０００５】
このように、従来の無線エントランス装置では、現用の送受信機１台、予備用の送受信機１台の１＋１ホットスタンバイ構成をとり、予備系の送信機、受信機は、現用の送信機、受信機と同一変調多値数（本例では６４ＱＡＭ）のモデムを採用している。また、現用系の送信機、受信機に故障が生じた場合には、予備系の送信機、受信機に切替えて運用を継続する。この現用系と予備系との切替は切替制御部５で制御する。また、従来の無線エントランス装置では、現用系の送信機、予備系の送信機ともに、同一の送信電力で固定である。（非特許文献１、非特許文献２参照）。
【非特許文献１】小泉他、“１１／１５／１８ＧＨｚ帯大容量ディジタル無線装置の開発”、２００５年  電子情報通信学会総合大会  Ｂ−５−２４６
【非特許文献２】谷澤他、“１１／１５／１８ＧＨｚ帯大容量無線装置”、２００５年  電子情報通信学会総合大会  Ｂ−５−２４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１５は、１８ＧＨｚ帯、両局３０ｃｍアンテナを用いた際の、標準的な総合Ｃ／Ｎ（Carrier-to-Noise Ratio）特性を示すシミュレーション図である。同図中の横軸は伝搬距離（ｋｍ）を表し、縦軸は雨天、晴天時それぞれの総合Ｃ／Ｎ（ｄＢ）および変調多値数毎の所要Ｃ／Ｎ（ｄＢ）を表している。なお、年間回線不稼動率は０．００１％／ｋｍ・年以下である。
【０００７】
同図中では、符号Ｇ１が６４ＱＡＭの場合の、所望の回線品質を満足するのに最低限必要となるＣ／Ｎ（以下所要Ｃ／Ｎ）、符号Ｇ２が１６ＱＡＭの場合の所要Ｃ／Ｎ、符号Ｇ３がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の場合の所要Ｃ／Ｎ、符号Ｇ４が晴天時の回線設計総合Ｃ／Ｎ、符号Ｇ５が雨天時の回線設計総合Ｃ／Ｎである。
ここで、現行の１１ＧＨｚ帯以上の無線エントランス回線設計では、例えば記録的な豪雨があったときの条件などのように、最悪条件においても降雨時の総合Ｃ／Ｎ（同図中のＧ５）が所要Ｃ／Ｎを満足するように回線設計を実施している。しかしながら、最悪条件（記録的豪雨）が発生する時間率は一般的にごく小さいため、大部分の時間において良好な伝搬状況で、過大なマージン（同図中のＧ６）の元に運用しているという現状がある。さらに過大なマージンとされる余分な電力は、他ルートへの与干渉の要因ともなっている。
【０００８】
また、同図を参照すると、変調方式を多値化するに従い、所要Ｃ／Ｎ値が大きくなることがわかる。すなわち、同図中のＧ１からＧ３までを参照すると、変調多値数が大きくなるにしたがって、降雨劣化に対する耐力がなくなっているのがわかる。つまり、同一の回線品質を維持しようと考えた場合、変調方式を多値化するに従い、最大伝搬距離は小さくなっていく。同図では、ＱＰＳＫで３．８ｋｍであった最大伝搬距離が、６４ＱＡＭへ多値化した場合で２．２ｋｍまで減少していることがわかる。
さらに、無線中継装置の現用、予備構成においては、近年のデバイス技術の発達により無線中継装置の信頼性が向上し、故障による現用系から予備系への切替頻度は非常に少ない値となっている。
【０００９】
ここで、前述の課題をまとめると、以下の３点になる。
（１）現行の無線エントランス回線設計においては、年間あたりの発生頻度が低い豪雨時において回線構築可否を検討しており、大部分の時間において良好な伝搬状態で過大なマージンの元に運用している。
（２）伝送容量の増加に伴う変調多値数の多値化によって、最大伝搬距離が短くなってしまう。
（３）現用、予備構成の無線エントランス装置では、故障による切替頻度は非常に少ない。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、変調多値数の多い現用送信機及び現用受信機と変調多値数の少ない予備送信機及び予備受信機とを備えるホットスタンバイ機能を備え、現用装置に故障が生じた場合に予備装置への切替を行う他、対向装置との間の伝搬状況が変化した場合にも、現用装置から予備装置への切替を行うことのできる無線中継装置、現用予備切替方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、良好な伝搬状態でも適切なマージンで運用し、送信電力や与干渉を低減することができるように、伝搬状況の変化に応じて送信電力を制御することのできる無線中継装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１による無線中継装置は、第１の変調多値数の多値変調を行う現用送信機と、前記現用送信機とは変調多値数の異なる第２の変調多値数で多値変調を行う予備送信機と、前記第１の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う現用受信機と、前記第２の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う予備受信機と、前記現用送信機と前記現用受信機との少なくとも一方が故障した場合に前記現用送信機及び前記現用受信機を使用する状態から前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替える切替え手段とを含み、対向して通信を行う無線中継装置であって、前記切替え手段は、伝搬状況が劣化した場合にも、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする。このような構成を採用すれば、変調多値数が小さい場合の最大伝搬距離を満足しながら、かつ年間断時間を低下させることなく、さらに年間の大部分の時間において変調多値数が大きい場合の多値化通信が可能になる。つまり、伝搬状況の変化に応じて、送信機および受信機を切替えて所望の品質を満足するように通信を行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項２による無線中継装置は、請求項１において、前記伝搬状況の変化に応じて、対向する他の無線中継装置へ送信する際の送信電力を制御する送信電力制御手段を更に含むことを特徴とする。このような構成を採用すれば、伝搬状況の変化に応じて、他の無線中継装置への送信電力を適切に制御できる。
本発明の請求項３による無線中継装置は、請求項１又は２において、前記送信電力制御手段は、前記伝搬状況の変化に応じて、対向する他の無線中継装置から送信される際の送信電力を制御することを特徴とする。このような構成を採用すれば、伝搬状況の変化に応じて、他の無線中継装置から自装置への送信電力を適切に制御できる。
【００１３】
本発明の請求項４による無線中継装置は、請求項２又は３において、前記現用送信機の送信電力と前記予備送信機の送信電力とに差異を持たせることを特徴とする。このような構成を採用すれば、現用送信機から予備送信機への切替えを行った直後においても送信電力を適切に制御でき、他の無線中継装置に与える余分な干渉を抑えることができる。
本発明の請求項５による無線中継装置は、請求項２から請求項４までのいずれか１項において、前記送信電力制御手段は、受信レベルと予め定められた閾値との差分に基づいて、伝搬状況が変化したと判断し、送信電力を決定することを特徴とする。このような構成を採用すれば、受信レベルが低下した場合に、伝搬状況が変化したと判定でき、送信電力を適切に決定することができる。
【００１４】
本発明の請求項６による無線中継装置は、請求項２から請求項５までのいずれか１項において、前記送信電力制御手段は、受信レベルと、対向する他の無線中継装置から送信される信号に挿入されている該信号の送信電力に関するデータとに基づいて算出した降雨減衰量から、伝搬状況が変化したと判断し、送信電力を決定することを特徴とする。このような構成を採用すれば、算出した降雨減衰量に基づき、送信電力を適切に決定することができる。
【００１５】
本発明の請求項７による無線中継装置は、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、前記現用送信機よりも前記予備送信機の方が変調多値数が少ない場合、前記切替え手段は、前記伝搬状況が劣化した場合に、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする。こうすることにより、例えば、６４ＱＡＭおよびＱＰＳＫのモデムを同時に搭載することにより、ＱＰＳＫの最大伝搬距離を満足しながら、かつ年間断時間を低下させることなく、さらに年間の大部分の時間において６４ＱＡＭ多値化通信が可能になる。
【００１６】
本発明の請求項８による無線中継装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、前記伝搬状況の劣化による回線断救済のための切替え条件と、装置故障による回線断救済のための切替え条件との論理和結果に基づいて、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする。このような構成を採用すれば、伝搬状況の劣化、装置故障のいずれが発生した場合も、回線断の発生を防止することができる。
【００１７】
本発明の請求項９による無線中継装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、受信信号レベルと予め定められた閾値との比較結果に基づいて、伝搬状況が変化したと判断することを特徴とする。このようにすれば、受信信号レベルが低下した場合に、現用系を使用する状態から予備系を使用する状態に切替え、要求される回線品質を満たすことができる。
【００１８】
本発明の請求項１０による無線中継装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、信号対雑音比と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、伝搬状況が変化したと判断することを特徴とする。このようにすれば、信号対雑音比が低下した場合に、現用系を使用する状態から予備系を使用する状態に切替え、要求される回線品質を満たすことができる。
【００１９】
本発明の請求項１１による無線中継装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、ビット誤り率とビット誤り個数との少なくとも一方と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、伝搬状況が変化したと判断することを特徴とする。このような構成を採用すれば、ビット誤りに基づいて、伝搬状況が変化したと判定でき、現用系を使用する状態から予備系を使用する状態に切替え、要求される回線品質を満たすことができる。
【００２０】
本発明の請求項１２による無線中継装置は、請求項９から請求項１１までのいずれか１項において、前記切替え閾値は、受信レベルや信号対雑音比、ビット誤り率などの切替判定基準にその変化速度も捕らえて、切替判断することを特徴とする。このような構成を採用すれば、変化速度も考慮して、現用系を使用する状態から予備系を使用する状態に切替え、要求される回線品質を満たすことができる。
【００２１】
本発明の請求項１３による無線中継装置は、請求項２から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、前記現用送信機の送信電力と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする。このような構成を採用すれば、送信電力が送信機の最大送信電力を超えてしまう場合に、予備送信機及び予備受信機への切替えを行い、回線断の発生を防止することができるとともに、波形歪やスプリアスの発生を抑えることができる。
【００２２】
本発明の請求項１４による無線中継装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、前記現用受信機による受信信号品質に基づいて前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うか判断し、対向する装置から受信した送信切替制御情報に基づいて前記予備送信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする。このようにすれば、自装置内における測定結果に基づき、受信機を現用から予備に切替えることができ、かつ、切替制御情報を対向側装置に通知することにより、自装置側の受信切替とタイミングを合わせて、対向側装置の送信機を現用から予備に切替えることができる。
【００２３】
本発明の請求項１５による無線中継装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、前記現用受信機による受信信号品質に基づいて前記予備送信機を使用する状態への切替えを行うか判断し、対向する装置から受信した切替タイミング情報に基づいて前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする。このようにすれば、自装置内における測定結果に基づき、送信機を現用から予備に切替えることができ、かつ、切替タイミングを対向側装置に通知することにより、自装置側の送信切替とタイミングを合わせて、対向側装置の受信機を現用から予備に切替えることができる。
【００２４】
本発明の請求項１６による無線中継装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、前記現用受信機による受信信号品質に基づいて前記予備送信機を使用する状態への切替えを行うか判断し、対向する装置から受信した復調信号の同期信号抽出結果に基づいて前記予備受信機を使用する状態への切替えを行うことを特徴とする。このようにすれば、自装置と対向側装置との間で、切替動作に関する制御信号のやりとりが不要となるため、回線効率を向上することができる。
【００２５】
本発明の請求項１７による無線中継装置は、請求項１から請求項１６までのいずれか１項において、前記切替え手段は、所望の回線品質を満足する値から一定のマージンを持たせた値に基づいて切替えを行うことを特徴とする。このようにすれば、急激な降雨劣化による回線断を防止することができる。
本発明の請求項１８による無線中継装置は、請求項１から請求項１７までのいずれか１項において、前記切替え手段は、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えるための閾値と、前記現用送信機及び前記現用受信機を使用する状態に切替えるための閾値とに差異を持たせていることを特徴とする。このようにすれば、降雨量の時間変動による現用系と予備系との切替ばたつきを防止することができる。
【００２６】
本発明の請求項１９による現用予備切替方法は、第１の変調多値数の多値変調を行う現用送信機と、前記現用送信機とは変調多値数の異なる第２の変調多値数で多値変調を行う予備送信機と、前記第１の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う現用受信機と、前記第２の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う予備受信機とを含み、対向して通信を行う無線中継装置において、前記現用送信機と前記現用受信機との少なくとも一方が故障した場合に前記現用送信機及び前記現用受信機を使用する状態から前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替える現用予備切替方法であって、前記現用送信機よりも前記予備送信機の方が変調多値数が小さく、前記伝搬状況が劣化した場合にも、前記予備送信機及び前記予備受信機を使用する状態に切替えることを特徴とする。このように切替制御すれば、変調多値数が小さい場合の最大伝搬距離を満足しながら、かつ年間断時間を低下させることなく、さらに年間の大部分の時間において変調多値数が大きい場合の多値化通信が可能になる。つまり、伝搬状況の変化に応じて、送信機および受信機を切替えて所望の品質を満足するように通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００２７】
現用、予備で同一の変調多値数のモデムを採用していた無線中継装置では、６４ＱＡＭなどへ多値化することにより、ＱＰＳＫに比べて最大伝搬距離の劣化が大きな問題となっていたが、本発明では、例えば、６４ＱＡＭおよびＱＰＳＫのモデムを同時に搭載することにより、これまでのＱＰＳＫの最大伝搬距離を満足しながら、かつ年間断時間を低下させることなく、さらに年間の大部分の時間において６４ＱＡＭ多値化通信が可能になる。
また、伝搬状況に応じて送信電力を制御することで、晴天時など良好な伝搬状況の場合には送信電力や他ルートへの与干渉を低減することが可能になる。さらに、送信電力制御と上記現用系と予備系との装置切替方法を組み合わせることで、回線設計上、最大送信電力を低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（第１の実施形態）
図１は、本発明による無線中継装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。同図の無線中継装置についても、無線エントランスシステムを構成するため、同等の構成を有する無線中継装置と対向配置される。同図において、本例の無線中継装置が従来の装置の構成（図１４）と異なる点は、現用の送信機１００Ａと予備の送信機１００Ｂとで変調多値数が異なり、かつ、現用の受信機２００Ａと予備の受信機２００Ｂとで変調多値数が異なる点である。ここでは現用系に６４ＱＡＭ変調方式、予備系にＱＰＳＫ変調方式、を採用した場合の例について説明する。
【００２９】
同図を参照すると、送信機１００Ａは、周知の６４ＱＡＭ変調を行う６４ＱＡＭ変調部３ａと、変調された信号を高周波帯信号に変換する送信部４ａとを含んで構成されている。一方、送信機１００Ｂは、周知のＱＰＳＫ変調を行うＱＰＳＫ変調部３ｂと、変調された信号を高周波帯信号に変換する送信部４ｂとを含んで構成されている。
また、受信機２００Ａは、受信した高周波帯信号を低周波の信号に変換するための受信部１１ａと、その変換後の信号について周知の６４ＱＡＭ復調を行う６４ＱＡＭ復調部１０ａとを含んで構成されている。一方、受信機２００Ｂは、受信した高周波帯信号を低周波の信号に変換するための受信部１１ｂと、その変換後の信号について周知のＱＰＳＫ復調を行う６４ＱＡＭ復調部１０ｂとを含んで構成されている。
【００３０】
なお、同図の無線中継装置は、本構成と全く同一構成の他の無線中継装置と対向して設けられ、相互に通信を行っているものとする。
このような構成において、対向する他の無線中継装置（対向局）から送信された高周波信号は、アンテナ７により受信され、送受共用器６を通った後、分配器９により６４ＱＡＭの受信機２００ＡとＱＰＳＫの受信機２００Ｂに分配される。次に、６４ＱＡＭの復調部１０ａとＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、それぞれ復調された主信号は、受信切替ＳＷ８に加えられる。ここで、切替制御部５の制御により受信切替ＳＷ８を切替えて受信機２００Ａ、受信機２００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の出力データとなる。
【００３１】
一方、本装置に入力された信号は、分配器１により、６４ＱＡＭの送信機１００ＡおよびＱＰＳＫの送信機１００Ｂにそれぞれ分配される。その後、６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにてそれぞれ変調された信号は、送信部４ａ、４ｂにて高周波帯信号に変換された後、高周波切替ＳＷ２に入力される。ここで、切替制御部５の制御により高周波切替ＳＷ２を切替えて送信機１００Ａ、送信機１００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の高周波出力信号として、送受共用器６を通った後、アンテナ７を介して、対向の無線中継装置へ出力される。なお、ＱＰＳＫ変調部３ｂでは、あふれた情報を一時的に蓄えるバッファを具備し（図示せず）、データあふれによる、欠損を可能な限り補償する。
【００３２】
（切替制御部の構成例）
ここで、図１中の切替制御部５の構成例について、図２を参照して説明する。同図を参照すると、切替制御部５は、受信レベルの測定結果と所望の受信レベル情報（すなわち閾値）との差分を算出する受信ＳＷ切替判定部２１と、その差分に対応する切替制御信号を送出する受信ＳＷ切替制御部２２と、対向する装置にて挿入された送信切替制御情報に対応する切替制御信号を送出する送信ＳＷ切替制御部２３とを含んで構成されている。
【００３３】
次に、このように構成された切替制御部５の動作フローについて説明する。
まず、受信側切替フローについて説明する。受信部１１ａ、１１ｂにて受信レベルＰｒを測定し、切替制御部５へ測定信号Ｓ１６、Ｓ１７を送出する。次に、受信ＳＷ切替判定部２１にて、測定信号Ｓ１６、Ｓ１７と所望の受信レベル情報との差分を算出し、切替要否を判断する。そして、受信ＳＷ切替判定部２１からの切替信号と受信装置故障による切替信号とが論理和回路（ＯＲ）で論理和されて、受信ＳＷ切替制御部２２から切替制御信号Ｓ１３が送出され、受信切替ＳＷ８を切替える。なお、その際、受信ＳＷ切替制御部２２は、送信切替制御情報Ｓ１８、Ｓ１９を出力する。この送信切替制御情報は、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。この挿入される送信切替制御情報が対向装置で参照されることにより、自装置の受信切替タイミングと対向装置の送信切替タイミングとを合致させることができる。また、その際、選択受信ＳＷ情報Ｓ２０を受信ＳＷ切替判定部２１にフィードバックすることにより、変調方式毎の所望の受信レベル情報を上記の差分算出の対象に設定する。
【００３４】
次に、送信側切替フローについて説明する。まず、自局（自装置）の６４ＱＡＭの復調部１０ａ、ＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、対向する装置の６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにて挿入された送信切替制御情報Ｓ１４、１５をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された送信切替制御情報Ｓ１４、１５と、送信装置故障による切替信号とが論理和回路で論理和されて、送信ＳＷ切替制御部２３から切替制御信号Ｓ１２が送出され、高周波切替ＳＷ２を切替える。
【００３５】
（切替判定例）
次に、図２中の受信ＳＷ切替判定部２１の切替判定方法の例について、図３を参照して説明する。ここでは、受信部１１ａ、１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒに基づき、受信レベルを切替判定基準とする方法を一例として示す。もっとも、信号対雑音比やビット誤り率などの品質情報を切替判定基準とした場合も、同様の方法となる。
【００３６】
なお、本図の説明では、伝搬路状況劣化による回線断救済のための切替と、装置故障による回線断救済のための切替はそれぞれ独立した事象であり、２つを論理和して切替を行うため、それぞれを分けて説明する。
図３において、最初に、伝搬路状況劣化による回線断救済のための切替について説明する。上述した選択受信ＳＷ情報Ｓ２０より、受信切替ＳＷ８にて現在選択されているのは、受信機２００Ａ、２００Ｂのどちらであるか判別する（ステップＳ３１）。
【００３７】
６４ＱＡＭの受信機２００Ａが現在選択されている場合（ステップＳ３１→Ｓ３２）、受信部１１ａにて抽出した受信レベルＰｒと６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０に所望のマージンΔ１を加えた閾値（Ｐｒ０＋Δ１）とを比較する（ステップＳ３３）。このマージンΔ１を加えるのは、急激な降雨劣化による回線断を防止するためである。このため、受信レベルＰｒと閾値（Ｐｒ０＋Δ１）との関係は、図４に示されているようになる。このように、所望の回線品質を満足する値から一定のマージンを持たせた値に基づいて切替えを行えば、急激な降雨による回線断を防止することができる。
【００３８】
図３に戻り、上記の比較の結果、受信レベルがＰｒ＞Ｐｒ０＋Δ１であれば、現動作を継続し、切替動作は行われない（ステップＳ３３→Ｓ３４）。これに対し、比較の結果、受信レベルがＰｒ≦Ｐｒ０＋Δ１の場合は、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ａにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに送信切替制御情報が挿入される（ステップＳ３５）。ここで、送信信号のフレーム構成は、例えば図５のようになっている。すなわち、送信フレーム３００はヘッダ部３０１と、ペイロード部３０２とから構成されており、ヘッダ部３０１に送信切替制御情報が挿入される。そして、この送信切替制御情報を用いた対向装置での送信切替えのタイミングにあわせて受信切替ＳＷ８の切り替えが行われる（ステップＳ３６）。以上のように切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態に変化する。
【００３９】
一方、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが現在選択されている場合（ステップＳ３１→Ｓ３７）、受信部１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒと６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０に所望のマージンΔ１及びマージンΔ２を加えた閾値（Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２）とを比較する（ステップＳ３８）。マージンΔ１の他にマージンΔ２を加えるのは、降雨量の時間変動によって予想される６４ＱＡＭとＱＰＳＫと間の切替ばたつきを防止するためである。このため、受信レベルＰｒと閾値（Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２）との関係は、図４に示されているようになる。
【００４０】
このように、予備系を使用する状態に切替えるための閾値と、現用系を使用する状態に切替えるための閾値とに差異を持たせているので、閾値より低下して予備系に一旦切り替えた後は、受信レベルがその閾値よりわずかに高い値に回復しても切り替えは行わず、より高い閾値まで回復した場合に切り替えを行うことにより、降雨量の時間変動による現用系と予備系との切替ばたつきを防止することができる。
【００４１】
図３に戻り、上記の比較の結果、受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２の場合は、現動作を継続し、切替動作は行われない（ステップＳ３８→Ｓ３４）。これに対し、比較の結果、受信レベルがＰｒ≧Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２であれば、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ｂにおいて、対向装置への送信ヘッダ（図５参照）に送信切替制御情報が挿入され（ステップＳ３９）、この送信切替制御情報を用いた対向装置での送信切替えのタイミングにあわせて受信切替ＳＷ８の切り替えが行われる（ステップＳ４０）。この切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態に変化する。
【００４２】
なお、ここでは切替閾値としてＰｒ０＋Δ１、Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２の固定値を予め装置に設定していたが、切替閾値を固定設定する場合、様々な降雨状況を想定した閾値設定は非常に困難である。例えば、急激な劣化などの最悪条件を想定し、閾値設定した場合、過度に余分なマージン設定となってしまうし、マージン設定を少なくしすぎると、急激な劣化に対応できない。そのため、現在の受信レベルのみならず、その変化速度をも捕らえて、切替判断するような装置構成も考えられる。変化速度とは、ある一定時間でどれだけの受信レベル等が変化するかを示すものである。受信レベル等の変化速度を捕らえて装置切替を判断する場合は、その変化速度を基にある一定時間後の受信レベル等の予測値を算出し、予め定められた切替閾値と比較した結果により、現用装置と予備装置の切替制御を行う。
【００４３】
ここでは、受信レベルの変化速度を例として説明する。図４１に示すようにある時間ｔ１、ｔ２の時の受信レベルの測定値をそれぞれＰｒ（ｔ１）、Ｐｒ（ｔ２）とする。このとき、受信レベルの変化速度は以下の式（１）で求められる。
変化速度＝（Ｐｒ（ｔ２）−Ｐｒ（ｔ１））／（ｔ２−ｔ１）  …（１）
式（１）を用いて算出した受信レベルの変化速度により、ある時間ｔ３における受信レベルの予測値Ｐｒ（ｔ３）が算出できる。受信レベルの予測値は以下の式（２）で求められる。
Ｐｒ（ｔ３）＝変化速度×（ｔ３−ｔ２）＋Ｐｒ（ｔ２）  …（２）
【００４４】
式（２）を用いて算出した受信レベルの予測値Ｐｒ（ｔ３）と予め定められた切替閾値とを比較することにより、切替判断を行うことができる。すなわち、ある一定時間後の受信レベルを予測し現用装置と予備装置の切替判断を行うことにより、急激な劣化で受信品質を満たせなくなることによる回線断を防ぐことが可能となる。以上の変化速度による切替判断は、総合Ｃ／Ｎやビット誤り率等の変化を判断基準にするときも同様に適用できる。
【００４５】
次に、図３に戻り、装置故障による回線断救済のための切替について説明する。受信機故障なしの場合は現動作を継続する（ステップＳＳ３０）。
受信機故障ありの場合、その故障装置がＱＰＳＫ側受信機か６４ＱＡＭ受信機かを判断する（ステップＳＳ３１）。判断の結果、６４ＱＡＭ受信機故障で（ステップＳＳ３２）、受信切替ＳＷ８にて選択中の受信機（Ｓ２０により判断）がＱＰＳＫの場合（ステップＳＳ３３→ＳＳ３４）は現動作を継続する（ステップＳＳ３５）。一方、６４ＱＡＭであった場合（ステップＳＳ３３→ＳＳ３６）、変調部へ対向局送信切替制御情報を挿入し（ステップＳ３５）、その切替タイミングにあわせて受信ＳＷ８を切替える（ステップＳ３６）。また、ＱＰＳＫ受信機故障で（ステップＳＳ３７）、受信切替ＳＷ８にて選択中の受信機（Ｓ２０により判断）が６４ＱＡＭの場合（ステップＳＳ３８→ＳＳ３９）、現動作を継続する（ステップＳ３４）。一方、ＱＰＳＫであった場合（ステップＳＳ４０）、変調部へ対向局送信切替制御情報を挿入し（ステップＳ３９）、その切替タイミングにあわせて受信ＳＷ８を切替える（ステップＳ４０）。
【００４６】
以上のように、第１の実施形態では、自装置の受信レベルと装置故障有無との少なくとも一方に基づき切替判定を行い、その切替判定情報を対向側装置へヘッダ情報として送信することによって、対向側装置の送信機を切替え、そのタイミングにあわせて自装置側の受信機も切替える。つまり、第１の実施形態において、自装置の受信レベルに基づき切替判定・制御されるのは、対向側装置の送信機切替と自装置側の受信機切替である。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、本発明による無線中継装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の無線中継装置も、無線エントランスシステムを構成するため、同等の構成を有する無線中継装置と対向配置される。
第２の実施形態では、上記第１の実施形態の場合とは異なり、自装置の受信レベルに基づき、自装置の送信機切替えるとともに、その切替タイミング情報を対向側装置へヘッダ情報として送信する。一方、対向側装置の受信機では、そのヘッダ情報に基づき、有効とする受信機を、自装置側送信機の切替タイミングに合わせて切替える。つまり、自装置の受信レベルに基づき切替判定・制御されるのは、自装置側の送信機切替と対向側装置の受信機切替である。本実施形態では、自装置においても、対向装置においても、その間の伝送路における降雨減衰による受信レベルの劣化は同等であるという特徴を利用している。これは、自装置と対向装置とが共に移動することはなく、固定されているので、その間の空間での降雨による受信レベル劣化は自装置、対向装置において同等だからである。
【００４８】
なお、以下の記述は伝搬路状況劣化による回線断救済についてのみの説明とするが、装置故障による回線断救済について、２つの信号の論理和を取るという点について第１の実施形態の場合と同等とする。
本実施形態の無線中継装置について図１を参照して説明する。対向する他の無線中継装置（対向局）から送信された高周波信号は、アンテナ７により受信され、送受共用器６を通った後、分配器９により６４ＱＡＭの受信機２００ＡとＱＰＳＫの受信機２００Ｂに分配される。次に、６４ＱＡＭの復調部１０ａとＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、それぞれ復調された主信号は、受信切替ＳＷ８に加えられる。ここで、切替制御部５の制御により受信切替ＳＷ８を切替えて受信機２００Ａ、受信機２００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の出力データとなる。以上は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００４９】
一方、本装置に入力された信号は、分配器１により、６４ＱＡＭの送信機１００ＡおよびＱＰＳＫの送信機１００Ｂにそれぞれ分配される。その後、６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにてそれぞれ変調された信号は、送信部４ａ、４ｂにて高周波帯信号に変換された後、高周波切替ＳＷ２に入力される。ここで、切替制御部５の制御により高周波切替ＳＷ２を切替えて送信機１００Ａ、送信機１００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の高周波出力信号として、送受共用器６を通った後、アンテナ７を介して、対向の無線中継装置へ出力される。なお、ＱＰＳＫ変調部３ｂでは、あふれた情報を一時的に蓄えるバッファを具備し（図示せず）、データあふれによる、欠損を可能な限り補償する。以上は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００５０】
（切替制御部の構成例）
ここで、本実施形態における切替制御部５の構成例について、図６を参照して説明する。同図を参照すると、切替制御部５は、受信レベルの測定結果と所望の受信レベル情報（すなわち閾値）との差分を算出する送信ＳＷ切替判定部２４と、その差分に対応する切替制御信号を送出する送信ＳＷ切替制御部２５と、対向する装置にて挿入された切替タイミング情報に基づいて生成される切替制御信号を送出する受信ＳＷ切替制御部２６とを含んで構成されている。
【００５１】
次に、このように構成された切替制御部５の動作フローについて説明する。
まず、送信側切替フローについて説明する。受信部１１ａ、１１ｂにて受信レベルＰｒを測定し、切替制御部５へ測定信号Ｓ１６、Ｓ１７を送出する。次に、送信ＳＷ切替判定部２４にて、測定信号Ｓ１６、Ｓ１７と所望の受信レベルとの差分を算出する。そして、その差分に基づき、送信ＳＷ切替制御部２５から切替制御信号Ｓ１２が送出され、高周波切替ＳＷ２を切替える。なお、その際、送信ＳＷ切替制御部２５は、切替タイミング情報Ｓ１８、Ｓ１９を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。この挿入される切替タイミング情報が対向装置で参照されることにより、自装置の送信切替タイミングと対向装置の受信切替タイミングとを合致させることができる。また、その際、選択送信ＳＷ情報Ｓ２７を送信ＳＷ切替判定部２４にフィードバックすることにより、変調方式毎の所望の受信レベル情報を上記の差分算出の対象に設定する。
【００５２】
次に、受信側切替フローについて説明する。まず、自局（自装置）の６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された切替タイミング情報Ｓ１４’、Ｓ１５’をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された切替タイミング情報Ｓ１４’、１５’に基づき、受信ＳＷ切替制御部２６から切替制御信号Ｓ１３が送出され、受信切替ＳＷ８を切替える。
【００５３】
（切替判定例）
次に、図６中の送信ＳＷ切替判定部２４の切替判定方法の例について、図７を参照して説明する。ここでは、受信部１１ａ、１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒを切替判定基準とし、切替えるための閾値を固定値とした場合の切替判定方法を一例として示すが、第１の実施形態で示した現在の受信レベルのみならず、その変化速度をも捕らえて、切替判断とするような場合も、同様の方法となる。また、切替判定基準として信号対雑音比やビット誤り率などの品質情報を切替判定基準とした場合も、同様の方法となる。
【００５４】
同図において、最初に、上述した選択送信ＳＷ情報Ｓ２７より、高周波切替ＳＷ２にて現在選択されているのは、送信機１００Ａ、１００Ｂのどちらであるか判別する（ステップＳ４１）。
６４ＱＡＭの送信機１００Ａが現在選択されている場合（ステップＳ４１→Ｓ４２）、受信部１１ａにて抽出した受信レベルＰｒと６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０に所望のマージンΔ１を加えた閾値（Ｐｒ０＋Δ１）とを比較する（ステップＳ４３）。このマージンΔ１を加えるのは、急激な降雨劣化による回線断を防止するためである。このため、受信レベルＰｒと閾値（Ｐｒ０＋Δ１）との関係は、図４に示されているようになる。このように、所望の回線品質を満足する値から一定のマージンを持たせた値に基づいて切替えを行えば、急激な降雨による回線断を防止することができる。
【００５５】
図７に戻り、上記の比較の結果、受信レベルがＰｒ＞Ｐｒ０＋Δ１であれば、現動作を継続し、切替動作は行われない（ステップＳ４３→Ｓ４４）。これに対し、比較の結果、受信レベルがＰｒ≦Ｐｒ０＋Δ１の場合は、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ａにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに切替タイミング情報が挿入される（ステップＳ４５）。この切替タイミング情報も、図５を参照して説明したように、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、通知される情報は、例えば３フレーム後に切替えることを事前通知する。そして、対向装置での受信切替えのタイミングにあわせて、自装置の高周波切替ＳＷ２の切り替えが行われる（ステップＳ４６）。以上のように切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態に変化する。
【００５６】
一方、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが現在選択されている場合（ステップＳ４１→Ｓ４７）、受信部１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒと６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０に所望のマージンΔ１及びマージンΔ２を加えた閾値（Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２）とを比較する（ステップＳ４８）。マージンΔ１の他にマージンΔ２を加えるのは、降雨量の時間変動によって予想される６４ＱＡＭとＱＰＳＫと間の切替ばたつきを防止するためである。このため、受信レベルＰｒと閾値（Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２）との関係は、図４に示されているようになる。
【００５７】
このように、予備系を使用する状態に切替えるための閾値と、現用系を使用する状態に切替えるための閾値とに差異を持たせているので、閾値より低下して予備系に一旦切り替えた後は、受信レベルがその閾値よりわずかに高い値に回復しても切り替えは行わず、より高い閾値まで回復した場合に切り替えを行うことにより、降雨量の時間変動による現用系と予備系との切替ばたつきを防止することができる。
【００５８】
図７に戻り、上記の比較の結果、受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２の場合は、現動作を継続し、切替動作は行われない（ステップＳ４８→Ｓ４４）。これに対し、比較の結果、受信レベルがＰｒ≧Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２であれば、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ｂにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに切替タイミング情報が挿入され（ステップＳ４９）、対向装置での受信切替えのタイミングにあわせて自装置の高周波切替ＳＷ２の切り替えが行われる（ステップＳ５０）。この切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態に変化する。
【００５９】
（第３の実施形態）
次に、本発明による無線中継装置の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の無線中継装置も、無線エントランスシステムを構成するため、同等の構成を有する無線中継装置と対向配置される。
第３の実施形態では、上記第１及び第２の実施形態の場合とは異なり、自装置と対向側装置との切替に関わるヘッダ情報のやりとりを不要とするロジックを採用しているため、回線効率の向上につながる。また、本実施形態では、自装置においても、対向装置においても、その間の伝送路における降雨減衰による受信レベルの劣化は同等であるという特徴を利用している。これは、自装置と対向装置とが共に移動することはなく、固定されているので、その間の空間での降雨による受信レベル劣化は自装置、対向装置において同等だからである。
【００６０】
なお、以下の記述は伝搬路状況劣化による回線断救済についてのみの説明とするが、装置故障による回線断救済について、２つの信号の論理和を取るという点について第１の実施形態の場合と同等とする。
本実施形態の無線中継装置について図１を参照して説明する。対向する他の無線中継装置（対向局）から送信された高周波信号は、アンテナ７により受信され、送受共用器６を通った後、分配器９により６４ＱＡＭの受信機２００ＡとＱＰＳＫの受信機２００Ｂに分配される。次に、６４ＱＡＭの復調部１０ａとＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、それぞれ復調された主信号は、受信切替ＳＷ８に加えられる。ここで、切替制御部５の制御により受信切替ＳＷ８を切替えて受信機２００Ａ、受信機２００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の出力データとなる。以上は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００６１】
一方、本装置に入力された信号は、分配器１により、６４ＱＡＭの送信機１００ＡおよびＱＰＳＫの送信機１００Ｂにそれぞれ分配される。その後、６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにてそれぞれ変調された信号は、送信部４ａ、４ｂにて高周波帯信号に変換された後、高周波切替ＳＷ２に入力される。ここで、切替制御部５の制御により高周波切替ＳＷ２を切替えて送信機１００Ａ、送信機１００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の高周波出力信号として、送受共用器６を通った後、アンテナ７を介して、対向の無線中継装置へ出力される。なお、ＱＰＳＫ変調部３ｂでは、あふれた情報を一時的に蓄えるバッファを具備し（図示せず）、データあふれによる、欠損を可能な限り補償する。以上は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００６２】
（切替制御部の構成例）
ここで、本実施形態における切替制御部５の構成例について、図８を参照して説明する。同図を参照すると、切替制御部５は、受信レベルの測定結果と所望の受信レベル情報（すなわち閾値）との差分を算出する送信ＳＷ切替判定部２７と、その差分に対応する切替制御信号を送出する送信ＳＷ切替制御部２８と、自装置の復調部にて復調された信号の同期信号を抽出する同期信号抽出部２９と、受信切替制御信号を送出する受信ＳＷ切替制御部３０とを含んで構成されている。
【００６３】
次に、このように構成された切替制御部５の動作フローについて説明する。
まず、送信側切替フローについて説明する。受信部１１ａ、１１ｂにて受信レベルＰｒを測定し、切替制御部５へ測定信号Ｓ１６、Ｓ１７を送出する。次に、送信ＳＷ切替判定部２７にて、測定信号Ｓ１６、Ｓ１７と所望の受信レベルとの差分を算出する。そして、その差分に基づき、送信ＳＷ切替制御部２８から切替制御信号Ｓ１２’が送出され、高周波切替ＳＷ２を切替える。また、その際、選択送信ＳＷ情報Ｓ２７’を送信ＳＷ切替判定部２７にフィードバックすることにより、変調方式毎の所望の受信レベル情報を上記の差分算出の対象に設定する。
【００６４】
次に、受信側切替フローについて説明する。まず、自局（自装置）にて受信した信号は前述のとおり、分配器９にて受信機２００Ａ及び受信機２００Ｂに等しく分配され、６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、それぞれ復調される。ここで、復調信号Ｓ１４’’、Ｓ１５’’から受信ＳＷ切替判定部２９が同期信号を抽出する。この同期信号の抽出可否により、対向装置からの変調多値数を判定し、受信ＳＷ切替制御部３０から切替制御信号Ｓ１３’が送出され、受信切替ＳＷ８を切替える。また、その際、選択受信ＳＷ情報Ｓ３１を受信ＳＷ切替判定部２９にフィードバックすることにより、受信ＳＷ切替判定フローにおいて、現在の受信ＳＷ選択状況を反映する。
【００６５】
（切替判定例）
次に、図８中の送信ＳＷ切替判定部２７の切替判定方法の例について、図９を参照して説明する。ここでは、受信部１１ａ、１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒを切替判定基準とし、切替閾値を固定値とした切替判定方法を一例として示すが、第１の実施形態で示した現在の受信レベルのみならず、その変化速度をも捕らえて、切替判断とするような場合も、同様の方法となる。また、切替判定基準として信号対雑音比やビット誤り率などの品質情報を切替判定基準とした場合も、同様の方法となる。
同図において、最初に、上述した選択送信ＳＷ情報Ｓ２７’より、高周波切替ＳＷ２にて現在選択されているのは、送信機１００Ａ、１００Ｂのどちらであるか判別する（ステップＳ５１）。
【００６６】
６４ＱＡＭの送信機１００Ａが現在選択されている場合（ステップＳ５１→Ｓ５２）、受信部１１ａにて抽出した受信レベルＰｒと６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０に所望のマージンΔ１を加えた閾値（Ｐｒ０＋Δ１）とを比較する（ステップＳ５３）。このマージンΔ１を加えるのは、急激な降雨劣化による回線断を防止するためである。このため、受信レベルＰｒと閾値（Ｐｒ０＋Δ１）との関係は、図４に示されているようになる。このように、所望の回線品質を満足する値から一定のマージンを持たせた値に基づいて切替えを行えば、急激な降雨による回線断を防止することができる。
【００６７】
図９に戻り、上記の比較の結果、受信レベルがＰｒ＞Ｐｒ０＋Δ１であれば、現動作を継続し、切替動作は行われない（ステップＳ５３→Ｓ５４）。これに対し、比較の結果、受信レベルがＰｒ≦Ｐｒ０＋Δ１の場合は、６４ＱＡＭからＱＰＳＫへの切替動作が行われる（ステップＳ５３→Ｓ５５）。以上のように切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態に変化する。
【００６８】
一方、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが現在選択されている場合（ステップＳ５１→Ｓ５６）、受信部１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒと６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０に所望のマージンΔ１及びマージンΔ２を加えた閾値（Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２）とを比較する（ステップＳ５７）。マージンΔ１の他にマージンΔ２を加えるのは、降雨量の時間変動によって予想される６４ＱＡＭとＱＰＳＫと間の切替ばたつきを防止するためである。このため、受信レベルＰｒと閾値（Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２）との関係は、図４に示されているようになる。
【００６９】
このように、予備系を使用する状態に切替えるための閾値と、現用系を使用する状態に切替えるための閾値とに差異を持たせているので、閾値より低下して予備系に一旦切り替えた後は、受信レベルがその閾値よりわずかに高い値に回復しても切り替えは行わず、より高い閾値まで回復した場合に切り替えを行うことにより、降雨量の時間変動による現用系と予備系との切替ばたつきを防止することができる。
【００７０】
図９に戻り、上記の比較の結果、受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２の場合は、現動作を継続し、切替動作は行われない（ステップＳ５７→Ｓ５４）。これに対し、比較の結果、受信レベルがＰｒ≧Ｐｒ０＋Δ１＋Δ２であれば、ＱＰＳＫから６４ＱＡＭへの切替動作が行われる（ステップＳ５７→Ｓ５８）。この切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態に変化する。
【００７１】
上記送信ＳＷ切替判定部２７の切替判定に対し、受信ＳＷ切替判定部２９の切替判定方法の例について、図１０を参照して説明する。
同図において、最初に、上述した選択受信ＳＷ情報Ｓ３１より、受信切替ＳＷ８にて現在選択されているのは、受信機２００Ａ、２００Ｂのどちらであるか判別する（ステップＳ６１）。
【００７２】
６４ＱＡＭの受信機２００Ａが現在選択されている場合（ステップＳ６１→Ｓ６２）、６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、それぞれ復調される復調信号から受信ＳＷ切替判定部２９がそれぞれの同期信号を抽出し、６４ＱＡＭ復調部１０ａからの同期信号の抽出が可能な場合、現動作を継続し、切替動作は行わない（ステップＳ６３→Ｓ６４）。これに対し、抽出が不可能な場合、再度ＱＰＳＫ復調部１０ｂからの同期信号を抽出する（ステップＳ６３→Ｓ６５）。さらに、抽出不可能であれば、装置側で同期はずれ警報を発動するが（ステップＳ６５→Ｓ６６）、抽出可能であれば受信切替ＳＷ８の切替制御により６４ＱＡＭからＱＰＳＫへの受信切替が行われる（ステップＳ６５→Ｓ６７）。以上の様に切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態に変化する。
【００７３】
一方、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが現在選択されている場合（ステップＳ６１→Ｓ６８）、６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、それぞれ復調される復調信号から受信ＳＷ切替判定部２９がそれぞれの同期信号を抽出し、ＱＰＳＫ復調部１０ａからの同期信号の抽出が不可能な場合、装置側で同期はずれ警報を発動するが（ステップＳ６９→Ｓ７０）、抽出可能であれば、再度６４ＱＡＭ復調部１０ｂからの同期信号を抽出する（ステップＳ６９→Ｓ７１）。ここで、抽出が不可能な場合、現動作を継続し、切替動作は行わないが（ステップＳ７１→Ｓ７２）、抽出可能であれば受信切替ＳＷ８の切替制御によりＱＰＳＫから６４ＱＡＭへの受信切替が行われる（ステップＳ７１→Ｓ７３）。以上のように切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態に変化する。
【００７４】
（現用・予備切替制御のまとめ）
ここでは、無線中継装置の現用系の送信機及び受信機に６４ＱＡＭ、予備系の送信機及び受信機にＱＰＳＫ変調方式を採用した場合について説明する。
図１１は、図１５と同様のパラメータで区間距離３．８ｋｍに固定した場合の、総合Ｃ／Ｎ−降雨減衰量特性を示すシミュレーション図である。
同図中では、符号Ｓ１がＱＰＳＫの場合の所要Ｃ／Ｎ、符号Ｓ２が６４ＱＡＭの場合の所要Ｃ／Ｎ、符号Ｓ３が区間距離３．８ｋｍ固定時の回線設計総合Ｃ／Ｎである。
同図を参照すると、６４ＱＡＭ、ＱＰＳＫそれぞれに割り当て可能な降雨減衰量が算出できる。この減衰量よりそれぞれの変調方式毎の回線稼働時間を算出した。
【００７５】
その年間稼動時間分布が図１２（ａ）に示されており、本発明である非対称ホットスタンバイ構成時の回線断時間および変調方式毎の稼働時間の年間時間分布を、従来のホットスタンバイ構成と比較している。同図を参照すると、年間の９９．９８％（５２５，４９８分）において、６４ＱＡＭ変調方式での運用が可能となり、年間断時間は０．００４％（２０分／年）に抑えられる。これは、従来のホットスタンバイ構成の年間断時間０．０１９％（１０２分／年）と比較すると、低減率８０％に相当する。さらに、図１２（ｂ）では、同様の条件で高速側変復調装置に１２８ＱＡＭを採用した場合についての時間分布を示す。ここでは、前述の回線断時間の低減率は９３％（時間換算で２９５分／年⇒２０分／年）となり、高速側の多値数が大きいほど本発明による降雨断時間の救済効果が大きいことがわかる。
【００７６】
このように、これまで現用、予備で同一の変調多値数のモデムを採用していた無線中継装置では、６４ＱＡＭなどへ多値化することにより、ＱＰＳＫに比べて最大伝搬距離の劣化が大きな問題となっていた。そこで、６４ＱＡＭおよびＱＰＳＫのモデムを同時に無線装置に搭載することにより、これまでのＱＰＳＫの最大伝搬距離を満足しながら、かつ年間断時間を低下させることなく、さらに年間の大部分の時間において６４ＱＡＭ多値化通信が可能になる。
【００７７】
（第４の実施形態）
次に、本発明による無線中継装置の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の無線中継装置も、無線エントランスシステムを構成するため、同等の構成を有する無線中継装置と対向配置される。
第４の実施形態の無線中継装置は、上記第１の実施形態から第３の実施形態の場合とは異なり、切替制御機能に加え、自装置の受信レベル、自装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルなどに基づき、自装置側送信機の所要送信電力を算出し、自装置側送信機の送信電力を制御する機能を有する。切替制御機能は、自装置の受信レベル、自装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルにより算出した自装置側所要送信電力に基づき、自装置の送信機を切替えるとともに、その切替タイミング情報を対向側装置へヘッダ情報として送信する。一方、対向側装置の受信機では、そのヘッダ情報に基づき、有効とする受信機を、自装置側送信機の切替タイミングに合わせて切替える。つまり、自装置の受信レベル、自装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルにより算出した自装置側所要送信電力に基づき切替判定・制御されるのは、自装置側の送信機切替と対向側装置の受信機切替である。本実施形態では、自装置においても、対向装置においても、その間の伝送路における降雨減衰による受信レベルの劣化は同等であるという特徴を利用している。これは、自装置と対向装置とが共に移動することはなく、固定されているので、その間の空間での降雨による受信レベル劣化は自装置、対向装置において同等だからである。
【００７８】
なお、以下の記述は伝搬路状況劣化による回線断救済についてのみの説明とするが、装置故障による回線断救済について、２つの信号の論理和を取るという点について第１の実施形態の場合と同等とする。
本実施形態の無線中継装置について図１６を参照して説明する。対向する他の無線中継装置（対向局）から送信された高周波信号は、アンテナ７により受信され、送受共用器６を通った後、分配器９により６４ＱＡＭの受信機２００ＡとＱＰＳＫの受信機２００Ｂに分配される。次に、６４ＱＡＭの復調部１０ａとＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、それぞれ復調された主信号は、受信切替ＳＷ８に加えられる。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により受信切替ＳＷ８を切替えて受信機２００Ａ、受信機２００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の出力データとなる。
【００７９】
一方、本装置に入力された信号は、分配器１により、６４ＱＡＭの送信機１００ＡおよびＱＰＳＫの送信機１００Ｂにそれぞれ分配される。その後、６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにてそれぞれ変調された信号は、送信部４ａ’、４ｂ’にて高周波帯信号に変換された後、高周波切替ＳＷ２に入力される。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により高周波切替ＳＷ２を切替えて送信機１００Ａ、送信機１００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の高周波出力信号として、送受共用器６を通った後、アンテナ７を介して、対向の無線中継装置へ出力される。ここで、送信部４ａ’、送信部４ｂ’の出力は切替制御部／送信電力制御部５’の制御により、送信電力が決定される。なお、ＱＰＳＫ変調部３ｂでは、あふれた情報を一時的に蓄えるバッファを具備し（図示せず）、データあふれによる、欠損を可能な限り補償する。
【００８０】
（切替制御部／送信電力制御部の構成例）
ここで、本実施形態における切替制御部／送信電力制御部５’の構成例について、図１８を参照して説明する。同図を参照すると、切替制御部／送信電力制御部５’は、受信レベルの測定結果と自装置が保持している送信電力情報と変調多値数毎の所要受信レベルにより所要送信電力を算出し、現用装置、予備装置の切替の有無を判断する送信電力判定／制御部８３と、その判定結果に対応する切替制御信号を送出する送信ＳＷ切替制御部２５と、対向する装置にて挿入された切替タイミング情報に基づいて生成される切替制御信号を送出する受信ＳＷ切替制御部２６とを含んで構成されている。
【００８１】
次に、このように構成された切替制御部／送信電力制御部５’の動作フローについて説明する。
まず、送信側の切替フローについて説明する。受信部１１ａ、１１ｂにて受信レベルＰｒを測定し、切替制御部／送信電力制御部５’へ測定信号Ｓ１６、Ｓ１７を送出する。次に、送信電力判定／制御部８３にて、測定信号Ｓ１６、Ｓ１７と自装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルにより算出した自装置側所要送信電力と、現用装置、予備装置のいずれが現在選択されているかの情報により、現用装置、予備装置の切替の有無を判断し、さらに送信電力を決定する。決定した送信電力に対応する送信電力制御情報Ｓ８１、Ｓ８２により送信部４ａ’、４ｂ’の送信電力を制御する。また、現用装置、予備装置の切替の判定結果により、送信ＳＷ切替制御部２５から切替制御信号Ｓ１２が送出され、高周波切替ＳＷ２を切り替える。なお、その際、送信ＳＷ切替制御部２５は、切替タイミング情報ＳＳ１８、ＳＳ１９を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。この挿入される切替タイミング情報が対向装置で参照されることにより、自装置の送信切替タイミングと対向装置の受信切替タイミングとを合致させることができる。また、その際、選択送信ＳＷ情報Ｓ２７を送信電力判定／制御部８３にフィードバックすることにより、送信電力の決定と切替判定のための判断に利用することができる。
【００８２】
次に、受信側切替フローについて説明する。まず、自局（自装置）の６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された切替タイミング情報Ｓ１４’、Ｓ１５’をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された切替タイミング情報Ｓ１４’、Ｓ１５’に基づき、受信ＳＷ切替制御部２６から切替制御信号Ｓ１３が送出され、受信切替ＳＷ８を切替える。
【００８３】
（送信電力設定値算出・切替判定例）
次に、図１８中の送信電力判定／制御部８３の送信電力設定値算出方法と切替判定方法の例について、説明する。
最初に、上述した選択送信ＳＷ情報Ｓ２７より、高周波切替ＳＷ２にて現在選択されているのは、送信機１００Ａ、１００Ｂのどちらであるか判別する。
６４ＱＡＭの送信機１００Ａが現在選択されている場合、受信部１１ａにて抽出した受信レベルＰｒと自装置が保持している６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０と送信電力の情報により、所要送信電力を以下の式（３）により算出する。
所要送信電力（６４ＱＡＭ）＝現在の送信電力（６４ＱＡＭ）＋所要受信レベルＰｒ０―受信レベルＰｒ  …（３）
ここで、所要受信レベルＰｒ０にはマージンを加えてもよい。マージンを加えることにより、急激な降雨減衰による回線断を防止することができる。
【００８４】
受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０であり、所要送信電力が装置の最大送信電力を上回っている場合には、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂに切り替える判定を行う。この場合、ＱＰＳＫの所要受信レベルＰｒ１と６４ＱＡＭの所要受信レベルＰｒ０と上記で算出した６４ＱＡＭの所要送信電力の情報により、ＱＰＳＫでの所要送信電力を以下の式（４）で算出する。
所要送信電力（ＱＰＳＫ）＝所要送信電力（６４ＱＡＭ）＋所要受信レベルＰｒ１−所要受信レベルＰｒ０  …（４）
【００８５】
算出したＱＰＳＫの所要送信電力で、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力を制御する。また、切替判定結果に基づき、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ａにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに切替タイミング情報が挿入される。この切替タイミング情報も図５を参照して説明したように、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、通知される情報は、例えば３フレーム後に切り替えることを事前通知する。そして、対向装置での受信切替えのタイミングにあわせて、自装置の高周波切替ＳＷ２の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態に変化する。
【００８６】
上記の条件以外の場合には、算出した６４ＱＡＭの所要送信電力で、６４ＱＡＭの送信機１００Ａの送信電力を制御し、切替動作は行われない。
一方、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが現在選択されている場合、受信部１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒと自装置が保持しているＱＰＳＫ変調方式における所要受信レベルＰｒ１と送信電力の情報により、所要送信電力を以下の式（５）により算出する。
所要送信電力（ＱＰＳＫ）＝現在の送信電力（ＱＰＳＫ）＋所要受信レベルＰｒ１−受信レベルＰｒ  …（５）
ここで、所要受信レベルＰｒ１にはマージンを加えてもよい。マージンを加えることにより、急激な降雨減衰による回線断を防止することができる。
【００８７】
受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０であり、算出したＱＰＳＫの所要送信電力が装置の最大送信電力を上回っている場合には、ＱＰＳＫの送信電力を最大送信電力に制御する。この場合、算出したＱＰＳＫの所要送信電力はメモリ等に保持し、次回、ＱＰＳＫの所要送信電力を算出する場合にＱＰＳＫの現在の送信電力の値に代入し、計算を行うために使用される（実際に設定されている最大送信電力の値は所要送信電力の算出には使用しない）。
【００８８】
受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０であり、算出したＱＰＳＫの所要送信電力が装置の最大送信電力以下の場合は、算出したＱＰＳＫの所要送信電力の値にＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力を制御し、切替動作は行われない。
受信レベルがＰｒ＞Ｐｒ０であり、最大送信電力と算出したＱＰＳＫの所要送信電力との差分が、６４ＱＡＭの所要受信レベルＰｒ０とＱＰＳＫの所要受信レベルＰｒ１との差分にマージンを加えた値以上であった場合、６４ＱＡＭの送信機１００Ａに切り替える判定を行う。マージンを加えるのは降雨減衰量の時間変動によって予想される６４ＱＡＭとＱＰＳＫとの間の切替のばたつきを防止するためである。６４ＱＡＭの送信機１００Ａに切り替える判定を行った場合、６４ＱＡＭの所要送信電力は以下の式（６）で算出される。
所要送信電力（６４ＱＡＭ）＝所要送信電力（ＱＰＳＫ）＋所要受信レベルＰｒ０−所要受信レベルＰｒ１  …（６）
【００８９】
算出した６４ＱＡＭの所要送信電力で、６４ＱＡＭの送信機１００Ａの送信電力を制御する。また、切替判定結果に基づき、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ｂにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに切替タイミング情報が挿入される。この切替タイミング情報も図５を参照して説明したように、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、通知される情報は、例えば３フレーム後に切り替えることを事前通知する。そして、対向装置での受信切替えのタイミングにあわせて、自装置の高周波切替ＳＷ２の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態に変化する。
上記の条件以外の場合には、算出したＱＰＳＫの所要送信電力で、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力を制御し、切替動作は行われない。
【００９０】
（第５の実施形態）
次に、本発明による無線中継装置の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態の無線中継装置も、無線エントランスシステムを構成するため、同等の構成を有する無線中継装置と対向配置される。
第５の実施形態の無線中継装置は、第１の実施形態から第４の実施形態の場合とは異なり、切替制御機能に加え、自装置の受信レベル、自装置が保持している対向装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルなどに基づき、対向装置側送信機の所要送信電力を算出し、対向装置側送信機の送信電力を制御する機能を有する。対向装置側送信機の送信電力を制御するために、自装置の受信レベル、自装置が保持している対向装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルなどに基づいて算出した対向装置側送信機の送信電力制御情報を対向側装置へヘッダ情報として送信する。一方、対向側装置の送信機では、そのヘッダ情報に基づき、送信機の送信電力を制御する。切替制御機能は、自装置の受信レベル、自装置が保持している対向装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルにより算出した対向装置側所要送信電力に基づき、自装置の受信機を切替えるとともに、その送信切替制御情報を対向側装置へヘッダ情報として送信する。一方、対向側装置の送信機では、そのヘッダ情報に基づき、有効とする送信機を、自装置側受信機の切替タイミングに合わせて切替える。つまり、自装置の受信レベル、自装置が保持している対向装置側送信機の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルにより算出した対向装置側所要送信電力に基づき切替判定・制御されるのは、自装置側の受信機切替と対向側装置の送信機切替である。本実施形態では、自装置においても、対向装置においても、その間の伝送路における降雨減衰による受信レベルの劣化は同等であるという特徴を利用している。これは、自装置と対向装置とが共に移動することはなく、固定されているので、その間の空間での降雨による受信レベル劣化は自装置、対向装置において同等だからである。
【００９１】
なお、以下の記述は伝搬路状況劣化による回線断救済についてのみの説明とするが、装置故障による回線断救済について、２つの信号の論理和を取るという点について第１の実施形態の場合と同等とする。
本実施形態の無線中継装置について図１６を参照して説明する。対向する他の無線中継装置（対向局）から送信された高周波信号は、アンテナ７により受信され、送受共用器６を通った後、分配器９により６４ＱＡＭの受信機２００ＡとＱＰＳＫの受信機２００Ｂに分配される。次に、６４ＱＡＭの復調部１０ａとＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、それぞれ復調された主信号は、受信切替ＳＷ８に加えられる。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により受信切替ＳＷ８を切替えて受信機２００Ａ、受信機２００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の出力データとなる。
【００９２】
一方、本装置に入力された信号は、分配器１により、６４ＱＡＭの送信機１００ＡおよびＱＰＳＫの送信機１００Ｂにそれぞれ分配される。その後、６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにてそれぞれ変調された信号は、送信部４ａ’、４ｂ’にて高周波帯信号に変換された後、高周波切替ＳＷ２に入力される。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により高周波切替ＳＷ２を切替えて送信機１００Ａ、送信機１００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の高周波出力信号として、送受共用器６を通った後、アンテナ７を介して、対向の無線中継装置へ出力される。ここで、出力は切替制御部／送信電力制御部５’の制御により、送信電力が決定されている。なお、ＱＰＳＫ変調部３ｂでは、あふれた情報を一時的に蓄えるバッファを具備し（図示せず）、データあふれによる、欠損を可能な限り補償する。
【００９３】
（切替制御部／送信電力制御部の構成例）
ここで、本実施形態における切替制御部／送信電力制御部５’の構成例について、図１９を参照して説明する。同図を参照すると、切替制御部／送信電力制御部５’は、受信レベルの測定結果と自装置が保持している対向装置の送信電力情報と変調多値数毎の所要受信レベルにより対向装置の所要送信電力を算出し、現用装置、予備装置の切替の有無を判断する送信電力判定／制御部８４と、その判定結果に対応する切替制御信号を送出する受信ＳＷ切替制御部２２と、対向する装置にて挿入された送信電力制御情報に基づいて、送信部の送信電力を制御する送信電力制御部８５と、対向する装置にて挿入された送信切替制御情報に基づいて生成される切替制御信号を送出する送信ＳＷ切替制御部２３とを含んで構成されている。
【００９４】
次に、このように構成された切替制御部／送信電力制御部５’の動作フローについて説明する。
まず、受信側の切替フローについて説明する。受信部１１ａ、１１ｂにて受信レベルＰｒを測定し、切替制御部／送信電力制御部５’へ測定信号Ｓ１６、Ｓ１７を送出する。次に、送信電力判定／制御部８４にて、測定信号Ｓ１６、Ｓ１７と自装置が保持している対向装置の送信電力と変調多値数に応じた所要受信レベルにより算出した対向装置側所要送信電力と、現用装置、予備装置のいずれが現在選択されているかの情報により、現用装置、予備装置の切替の有無を判断し、さらに対向局の所要送信電力を決定する。なお、その際、送信電力判定／制御部８４は、対向局の送信電力制御情報ＳＳＳ１８、ＳＳＳ１９を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。
【００９５】
また、現用装置、予備装置の切替の判定結果により、受信ＳＷ切替制御部２２から切替制御信号Ｓ１３が送出され、受信切替ＳＷ８を切り替える。なお、その際、受信ＳＷ切替制御部２２は、送信切替制御情報ＳＳ１８、ＳＳ１９を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。この挿入される送信切替制御情報が対向装置で参照されることにより、自装置の受信切替タイミングと対向装置の送信切替タイミングとを合致させることができる。また、その際、選択受信ＳＷ情報Ｓ２０を送信電力判定／制御部８４にフィードバックすることにより、対向装置の送信電力の決定と切替判定のための判断に利用することができる。
【００９６】
次に、送信側切替フローについて説明する。まず、自局（自装置）の６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された送信切替制御情報Ｓ１４、Ｓ１５をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された送信切替制御情報Ｓ１４、Ｓ１５に基づき、送信ＳＷ切替制御部２３から切替制御信号Ｓ１２が送出され、高周波切替ＳＷ２を切替える。また、上記送信切替制御信号と併せて、自局（自装置）の６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された送信電力制御情報ＳＳＳ１４、ＳＳＳ１５をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された送信電力制御情報ＳＳＳ１４、ＳＳＳ１５に基づき、送信電力制御部８５から送信電力制御情報Ｓ８１、Ｓ８２が送出され、送信部４ａ’および４ｂ’の送信電力を制御する。
【００９７】
（送信電力設定値算出・切替判定例）
次に、図１９中の送信電力判定／制御部８４の送信電力設定値算出方法と切替判定方法の例について、説明する。
最初に、上述した選択受信ＳＷ情報Ｓ２０より、受信切替ＳＷ８にて現在選択されているのは、受信機２００Ａ、２００Ｂのどちらであるか判別する。
６４ＱＡＭの受信機２００Ａが現在選択されている場合、受信部１１ａにて抽出した受信レベルＰｒと自装置が保持している６４ＱＡＭ変調方式における所要受信レベルＰｒ０と対向局の送信電力の情報により、対向局の所要送信電力を以下の式（７）により算出する。
所要送信電力（６４ＱＡＭ）＝現在の送信電力（６４ＱＡＭ）＋所要受信レベルＰｒ０―受信レベルＰｒ  …（７）
ここで、所要受信レベルＰｒ０にはマージンを加えてもよい。マージンを加えることにより、急激な降雨減衰による回線断を防止することができる。
【００９８】
受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０であり、所要送信電力が装置の最大送信電力を上回っている場合には、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂに切替動作が行われる。すなわち、変調部３ａにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに送信切替制御情報が挿入される。この送信切替制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。そして、この送信切替制御情報を用いた対向装置での送信切替えのタイミングにあわせて、自装置の受信切替ＳＷ８の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態に変化する。なお、送信切替制御情報と併せて、対向装置に送信電力制御情報が通知され、対向装置のＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力が制御される。この場合の対向装置側のＱＰＳＫの所要送信電力は、ＱＰＳＫの所要受信レベルＰｒ１と６４ＱＡＭの所要受信レベルＰｒ０と上記で算出した対向装置の６４ＱＡＭの所要送信電力により、対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力を以下の式（８）で算出する。
所要送信電力（ＱＰＳＫ）＝所要送信電力（６４ＱＡＭ）＋所要受信レベルＰｒ１−所要受信レベルＰｒ０  …（８）
この式（８）で算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力で、対向装置のＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力を制御する。
【００９９】
上記の条件以外の場合には、算出した対向装置の６４ＱＡＭの所要送信電力により、６４ＱＡＭの変調部３ａにおいて、対向装置の送信電力制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。対向装置では、その送信電力制御情報により、６４ＱＡＭの送信機の送信電力が制御される。
一方、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが現在選択されている場合、受信部１１ｂにて抽出した受信レベルＰｒと自装置が保持しているＱＰＳＫ変調方式における所要受信レベルＰｒ１と対向装置の送信電力の情報により、対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力を以下の式（９）により算出する。
所要送信電力（ＱＰＳＫ）＝現在の送信電力（ＱＰＳＫ）＋所要受信レベルＰｒ１−受信レベルＰｒ  …（９）
ここで、所要受信レベルＰｒ１にはマージンを加えてもよい。マージンを加えることにより、急激な降雨減衰による回線断を防止することができる。
【０１００】
受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０であり、算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力が装置の最大送信電力を上回っている場合には、対向装置のＱＰＳＫの送信電力を最大送信電力とする。この場合、算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力はメモリ等に保持し、次回、対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力を算出する場合に対向装置のＱＰＳＫの現在の送信電力の値に代入し、計算を行うために使用される。実際に設定されている最大送信電力の値は所要送信電力の算出には使用しない。判定された最大送信電力により、ＱＰＳＫの変調部３ｂにおいて、対向装置の送信電力制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。対向装置では、その送信電力制御情報により、ＱＰＳＫの送信機の送信電力が制御される。
【０１０１】
受信レベルがＰｒ＜Ｐｒ０であり、算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力が装置の最大送信電力以下の場合は、算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力の値とする。判定された送信電力により、ＱＰＳＫの変調部３ｂにおいて、対向装置の送信電力制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。対向装置では、その送信電力制御情報により、ＱＰＳＫの送信機の送信電力が制御される。
【０１０２】
受信レベルがＰｒ＞Ｐｒ０であり、最大送信電力と算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力との差分が、６４ＱＡＭの所要受信レベルＰｒ０とＱＰＳＫの所要受信レベルＰｒ１との差分にマージンを加えた値以上であった場合、６４ＱＡＭの受信機２００Ａに切替動作が行われる。マージンを加えるのは降雨減衰量の時間変動によって予想される６４ＱＡＭとＱＰＳＫとの間の切替のばたつきを防止するためである。すなわち、変調部３ａにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに送信切替制御情報が挿入される。この送信切替制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。そして、この送信切替制御情報を用いた対向装置での送信切替えのタイミングにあわせて、自装置の受信切替ＳＷ８の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態に変化する。なお、送信切替制御情報と併せて、対向装置に送信電力制御情報が通知され、対向装置の６４ＱＡＭの送信機１００Ａの送信電力が制御される。この場合の対向装置側の６４ＱＡＭの所要送信電力は、６４ＱＡＭの所要受信レベルＰｒ０とＱＰＳＫの所要受信レベルＰｒ１と上記で算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力により、対向装置の６４ＱＡＭの所要送信電力を以下の式（１０）で算出する。
所要送信電力（６４ＱＡＭ）＝所要送信電力（ＱＰＳＫ）＋所要受信レベルＰｒ０−所要受信レベルＰｒ１  …（１０）
この式（１０）で算出した対向装置の６４ＱＡＭの所要送信電力で、対向装置の６４ＱＡＭの送信機１００Ａの送信電力を制御する。
【０１０３】
上記の条件以外の場合には、算出したＱＰＳＫの所要送信電力で、対向装置のＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力を制御し、切替動作は行われない。算出した対向装置のＱＰＳＫの所要送信電力により、ＱＰＳＫの変調部３ｂにおいて、対向装置の送信電力制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。対向装置では、その送信電力制御情報により、ＱＰＳＫの送信電力が制御される。
【０１０４】
（第６の実施形態）
次に、本発明による無線中継装置の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態の無線中継装置も、無線エントランスシステムを構成するため、同等の構成を有する無線中継装置と対向配置される。
第６の実施形態の無線中継装置は、第１の実施形態から第５の実施形態の場合とは異なり、切替制御機能に加え、自装置の受信レベル、対向装置からの送信電力情報、自装置で保持している回線情報などに基づき、降雨減衰量を算出し、自装置側送信機の送信電力を制御する機能を有する。切替制御機能は、自装置の受信レベル、対向装置からの送信電力情報と回線情報により算出した降雨減衰量に基づき、自装置の送信機を切替えるとともに、その切替タイミング情報を対向側装置へヘッダ情報として送信する。一方、対向側装置の受信機では、そのヘッダ情報に基づき、有効とする受信機を、自装置側送信機の切替タイミングに合わせて切替える。つまり、自装置の受信レベル、対向装置からの送信電力情報、回線情報とにより算出した降雨減衰量に基づき切替判定・制御されるのは、自装置側の送信機切替と対向側装置の受信機切替である。本実施形態では、自装置においても、対向装置においても、その間の伝送路における降雨減衰による受信レベルの劣化は同等であるという特徴を利用している。これは、自装置と対向装置とが共に移動することはなく、固定されているので、その間の空間での降雨による受信レベル劣化は自装置、対向装置において同等だからである。
【０１０５】
なお、以下の記述は伝搬路状況劣化による回線断救済についてのみの説明とするが、装置故障による回線断救済について、２つの信号の論理和を取るという点について第１の実施形態の場合と同等とする。
本実施形態の無線中継装置について図１６を参照して説明する。対向する他の無線中継装置（対向局）から送信された高周波信号は、アンテナ７により受信され、送受共用器６を通った後、分配器９により６４ＱＡＭの受信機２００ＡとＱＰＳＫの受信機２００Ｂに分配される。次に、６４ＱＡＭの復調部１０ａとＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、それぞれ復調された主信号は、受信切替ＳＷ８に加えられる。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により受信切替ＳＷ８を切替えて受信機２００Ａ、受信機２００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の出力データとなる。
【０１０６】
一方、本装置に入力された信号は、分配器１により、６４ＱＡＭの送信機１００ＡおよびＱＰＳＫの送信機１００Ｂにそれぞれ分配される。その後、６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにてそれぞれ変調された信号は、送信部４ａ’、４ｂ’にて高周波帯信号に変換された後、高周波切替ＳＷ２に入力される。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により高周波切替ＳＷ２を切替えて送信機１００Ａ、送信機１００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の高周波出力信号として、送受共用器６を通った後、アンテナ７を介して、対向の無線中継装置へ出力される。ここで、出力は切替制御部／送信電力制御部５’の制御により、送信電力が決定されている。なお、ＱＰＳＫ変調部３ｂでは、あふれた情報を一時的に蓄えるバッファを具備し（図示せず）、データあふれによる、欠損を可能な限り補償する。
【０１０７】
（切替制御部／送信電力制御部の構成例）
ここで、本実施形態における切替制御部／送信電力制御部５’の構成例について、図２０を参照して説明する。同図を参照すると、切替制御部／送信電力制御部５’は、受信レベルの測定結果と対向装置からの送信電力情報と自装置が保持している回線情報とにより降雨減衰量を算出し、算出した降雨減衰量から現用装置、予備装置の切替の有無と送信機の送信電力を判定する送信電力判定／制御部８６と、その判定結果に対応する切替制御信号を送出する送信ＳＷ切替制御部２５と、対向する装置にて挿入された切替タイミング情報に基づいて生成される切替制御信号を送出する受信ＳＷ切替制御部２６とを含んで構成されている。
【０１０８】
次に、このように構成された切替制御部／送信電力制御部５’の動作フローについて説明する。
まず、送信側の切替フローについて説明する。受信部１１ａ、１１ｂにて受信レベルＰｒを測定し、切替制御部／送信電力制御部５’へ測定信号Ｓ１６、Ｓ１７を送出する。また、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された送信電力情報ＳＳ１４、ＳＳ１５を復調部１０ａ、１０ｂでそれぞれ抽出する。そして、この抽出された送信電力情報ＳＳ１４、ＳＳ１５を切替制御部／送信電力制御部５’に送出する。次に、送信電力判定／制御部８６にて、測定信号Ｓ１６、Ｓ１７と対向装置からの送信電力情報ＳＳ１４、ＳＳ１５と自装置が保持している回線情報とにより算出した降雨減衰量と、現用装置、予備装置のいずれが現在選択されているかの情報により、現用装置、予備装置の切替の有無を判断し、さらに所要送信電力を決定する。決定した所要送信電力制御情報Ｓ８１、Ｓ８２により送信部４ａ’、４ｂ’の送信電力を制御する。なお、その際、送信電力判定／制御部８６は、送信電力情報Ｓ１８’、Ｓ１９’を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。また、現用装置、予備装置の切替の判定結果により、送信ＳＷ切替制御部２５から切替制御信号Ｓ１２が送出され、高周波切替ＳＷ２を切り替える。なお、その際、送信ＳＷ切替制御部２５は、切替タイミング情報ＳＳ１８、ＳＳ１９を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。この挿入される切替タイミング情報ＳＳ１８、ＳＳ１９が対向装置で参照されることにより、自装置の送信切替タイミングと対向装置の受信切替タイミングとを合致させることができる。また、その際、選択送信ＳＷ情報Ｓ２７を送信電力判定／制御部８６にフィードバックすることにより、送信電力の決定と切替判定のための判断に利用することができる。
【０１０９】
次に、受信側切替フローについて説明する。まず、自局（自装置）の６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された切替タイミング情報Ｓ１４’、Ｓ１５’をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された切替タイミング情報Ｓ１４’、Ｓ１５’に基づき、受信ＳＷ切替制御部２６から切替制御信号Ｓ１３が送出され、受信切替ＳＷ８を切替える。
【０１１０】
（送信電力設定値算出・切替判定例）
次に、図２０中の送信電力判定／制御部８６の送信電力設定値算出方法と切替判定方法の例について、説明する。
最初に、上述した選択送信ＳＷ情報Ｓ２７より、高周波切替ＳＷ２にて現在選択されているのは、送信機１００Ａ、１００Ｂのどちらであるか判別する。
６４ＱＡＭの送信機１００Ａが現在選択されている場合、受信部１１ａで抽出した受信レベルＰｒと、復調部１０ａで抽出した対向装置からの送信電力情報と、自装置で保持している回線情報とにより、以下の式（１１）により降雨減衰量を算出する。
降雨減衰量＝送信電力情報−受信レベルＰｒ＋回線情報  …（１１）
ここで、回線情報は以下の式（１２）で与えられ、値は定数である。
回線情報＝対向装置送信ＡＮＴ利得＋自装置受信ＡＮＴ利得−対向装置送信系給電系損失−自装置受信系給電系損失−自由空間伝搬損失  …（１２）
【０１１１】
算出した降雨減衰量から、自装置に保持している対応表１を参照し、降雨減衰量に対応する最適な変調方式と、所要送信電力とを判定する。ここで、対応表１には、例えば図３５で示されるように降雨減衰量の値に対応する最適な変調方式とその場合の所要送信電力との対応関係が記載されている。ここで、対応表１の所要送信電力は、図３５で示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとでひとつの値に設定してもよいし、図３７で示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとで別々の値に設定してもよい。
この対応表１を参照した結果、最適な変調方式が６４ＱＡＭ変調方式である場合、切替動作は行われない。判定された所要送信電力により、６４ＱＡＭの送信機１００Ａの送信電力が制御される。なお、自装置の送信電力情報は、６４ＱＡＭの変調部３ａにおいて、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。
【０１１２】
この対応表１を参照した結果、最適な変調方式がＱＰＳＫである場合、切替判定結果に基づき、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ａにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに切替タイミング情報が挿入される。この切替タイミング情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、通知される情報は、例えば３フレーム後に切り替えることを事前通知する。そして、対向装置での受信切替えのタイミングにあわせて、自装置の高周波切替ＳＷ２の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態に変化する。なお、判定された送信電力により、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力が制御される。なお、自装置の送信電力情報は、ＱＰＳＫの変調部３ｂにより、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。
【０１１３】
一方、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが現在選択されている場合、受信部１１ｂで抽出した受信レベルＰｒと、復調部１０ｂで抽出した対向装置の送信電力情報と、回線情報により、以下の式（１３）により降雨減衰量を算出する。
降雨減衰量＝送信電力情報−受信レベルＰｒ＋回線情報  …（１３）
ここで、回線情報は以下の式（１４）で与えられ、値は定数である。
回線情報＝対向装置送信ＡＮＴ利得＋自装置受信ＡＮＴ利得−対向装置送信系給電系損失−自装置受信系給電系損失−自由空間伝搬損失  …（１４）
【０１１４】
算出した降雨減衰量から、自装置に保持している対応表２を参照し、降雨減衰量に対応する最適な変調方式と、所要送信電力とを判定する。ここで、対応表２には、例えば図３６に示されるように降雨減衰量の値に対応する最適な変調方式とその場合の所要送信電力との対応関係が記載されている。ここで、対応表２の所要送信電力は、図３６に示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとでひとつの値に設定してもよいし、図３８に示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとで別々の値に設定してもよい。
【０１１５】
この対応表２が上記の対応表１と異なる点は、対応表１の６４ＱＡＭからＱＰＳＫへ切り替えをする降雨減衰量の値と、対応表２のＱＰＳＫから６４ＱＡＭへ切り替えをする降雨減衰量の値とが異なる点である。このように切替点が異なるのは、降雨減衰量の時間変動によって予想される６４ＱＡＭとＱＰＳＫとの間の切替のばたつきを防止するためである。
この対応表２を参照した結果、最適な変調方式がＱＰＳＫである場合、切替動作は行われない。判定された所要送信電力により、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力が制御される。なお、自装置の送信電力情報は、ＱＰＳＫの変調部３ｂにおいて、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。
【０１１６】
この対応表２を参照した結果、最適な変調方式が６４ＱＡＭである場合、切替判定結果に基づき、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ｂにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに切替タイミング情報が挿入される。この切替タイミング情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、通知される情報は、例えば３フレーム後に切り替えることを事前通知する。そして、対向装置での受信切替えのタイミングにあわせて、自装置の高周波切替ＳＷ２の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの送信機１００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの送信機１００Ａが使用されている状態に変化する。なお、判定された所要送信電力により、６４ＱＡＭの送信機１００Ａの送信電力が制御される。なお、自装置の送信電力情報は、６４ＱＡＭの変調部３ａにより、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。
【０１１７】
（第７の実施形態）
次に、本発明による無線中継装置の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態の無線中継装置も、無線エントランスシステムを構成するため、同等の構成を有する無線中継装置と対向配置される。
第７の実施形態の無線中継装置は、第１の実施形態から第６の実施形態の場合とは異なり、切替制御機能に加え、自装置の受信レベル、対向装置からの送信電力情報、自装置で保持している回線情報などに基づき、降雨減衰量を算出し、対向装置側送信機の送信電力を制御する機能を有する。対向装置側送信機の送信電力を制御するために、降雨減衰量から判定した対向側装置の送信電力制御情報を対向側装置へヘッダ情報として送信する。一方、対向側装置の送信機では、そのヘッダ情報に基づき、送信機の送信電力を制御する。切替制御機能は、自装置の受信レベル、対向装置からの送信電力情報と自装置の保持している回線情報とにより算出した降雨減衰量に基づき、対向装置の送信機を切替えるために、その送信切替制御情報を対向側装置へヘッダ情報として送信する。一方、対向側装置の送信機では、そのヘッダ情報に基づき、有効とする送信機を自装置側受信機の切替タイミングに合わせて切替える。つまり、自装置の受信レベル、対向装置からの送信電力情報、自装置が保持している回線情報により算出した降雨減衰量に基づき切替判定・制御されるのは、対向側装置の送信機切替と自装置の受信機切替である。本実施形態では、自装置においても、対向装置においても、その間の伝送路における降雨減衰による受信レベルの劣化は同等であるという特徴を利用している。これは、自装置と対向装置とが共に移動することはなく、固定されているので、その間の空間での降雨による受信レベル劣化は自装置、対向装置において同等だからである。
【０１１８】
なお、以下の記述は伝搬路状況劣化による回線断救済についてのみの説明とするが、装置故障による回線断救済について、２つの信号の論理和を取るという点について第１の実施形態の場合と同等とする。
本実施形態の無線中継装置について図１６を参照して説明する。対向する他の無線中継装置（対向局）から送信された高周波信号は、アンテナ７により受信され、送受共用器６を通った後、分配器９により６４ＱＡＭの受信機２００ＡとＱＰＳＫの受信機２００Ｂに分配される。次に、６４ＱＡＭの復調部１０ａとＱＰＳＫの復調部１０ｂにて、それぞれ復調された主信号は、受信切替ＳＷ８に加えられる。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により受信切替ＳＷ８を切替えて受信機２００Ａ、受信機２００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の出力データとなる。
【０１１９】
一方、本装置に入力された信号は、分配器１により、６４ＱＡＭの送信機１００ＡおよびＱＰＳＫの送信機１００Ｂにそれぞれ分配される。その後、６４ＱＡＭの変調部３ａ、ＱＰＳＫの変調部３ｂにてそれぞれ変調された信号は、送信部４ａ’、４ｂ’にて高周波帯信号に変換された後、高周波切替ＳＷ２に入力される。ここで、切替制御部／送信電力制御部５’の制御により高周波切替ＳＷ２を切替えて送信機１００Ａ、送信機１００Ｂのどちらか一方の出力が選択される。この選択された側の出力が本装置の高周波出力信号として、送受共用器６を通った後、アンテナ７を介して、対向の無線中継装置へ出力される。ここで、出力は切替制御部／送信電力制御部５’の制御により、送信電力が決定されている。なお、ＱＰＳＫ変調部３ｂでは、あふれた情報を一時的に蓄えるバッファを具備し（図示せず）、データあふれによる、欠損を可能な限り補償する。
【０１２０】
（切替制御部／送信電力制御部の構成例）
ここで、本実施形態における切替制御部／送信電力制御部５’の構成例について、図２１を参照して説明する。同図を参照すると、切替制御部／送信電力制御部５’は、受信レベルの測定結果と対向装置からの送信電力情報と自装置の保持している回線情報とにより降雨減衰量を算出し、算出した降雨減衰量から現用装置、予備装置の切替の有無と対向装置の送信機の送信電力を判定する送信電力判定／制御部８７と、その判定結果に対応する切替制御信号を送出する受信ＳＷ切替制御部２２と、対向する装置にて挿入された送信電力制御情報に基づいて、送信部の送信電力を制御する送信電力制御部８８と、対向する装置にて挿入された送信切替制御情報に基づいて生成される切替制御信号を送出する送信ＳＷ切替制御部２３とを含んで構成されている。
【０１２１】
次に、このように構成された切替制御部／送信電力制御部５’の動作フローについて説明する。
まず、受信部側の切替フローについて説明する。受信部１１ａ、１１ｂにて受信レベルＰｒを測定し、切替制御部／送信電力制御部５’へ測定信号Ｓ１６、Ｓ１７を送出する。また、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された送信電力情報ＳＳ１４、ＳＳ１５を復調部１０ａ、１０ｂでそれぞれ抽出する。そして、この抽出された送信電力情報ＳＳ１４、ＳＳ１５を切替制御部／送信電力制御部５’に送出する。次に、送信電力判定／制御部８７にて、測定信号Ｓ１６、Ｓ１７と対向装置からの送信電力情報ＳＳ１４、ＳＳ１５と自装置の保持している回線情報とにより算出した降雨減衰量と、現用装置、予備装置のいずれが現在選択されているかの情報により、現用装置、予備装置の切替の有無を判断し、さらに対向局の所要送信電力を決定する。なお、その際、送信電力判定／制御部８７は、対向局の送信電力制御情報ＳＳＳ１８、ＳＳＳ１９を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。また、現用装置、予備装置の切替の判定結果により、受信ＳＷ切替制御部２２から切替制御信号Ｓ１３が送出され、受信切替ＳＷ８を切り替える。なお、その際、受信ＳＷ切替制御部２２は、送信切替制御情報Ｓ１８、Ｓ１９を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。この挿入される送信切替制御情報が対向装置で参照されることにより、自装置の受信切替タイミングと対向装置の送信切替タイミングとを合致させることができる。また、その際、選択受信ＳＷ情報Ｓ２０を送信電力判定／制御部８７にフィードバックすることにより、対向装置の送信電力の決定と切替判定のための判断に利用することができる。
【０１２２】
次に、送信側切替フローについて説明する。まず、自局（自装置）の６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された送信切替制御情報Ｓ１４、Ｓ１５をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された送信切替制御情報Ｓ１４、Ｓ１５に基づき、送信ＳＷ切替制御部２３から切替制御信号Ｓ１２が送出され、高周波切替ＳＷ２を切替える。また、上記送信切替制御信号と併せて、自局（自装置）の６４ＱＡＭ復調部１０ａ、ＱＰＳＫ復調部１０ｂにて、対向装置側の６４ＱＡＭ変調部３ａ、ＱＰＳＫ変調部３ｂにて挿入された送信電力制御情報ＳＳＳ１４、ＳＳＳ１５をそれぞれ抽出する。そして、この抽出された送信電力制御情報ＳＳＳ１４、ＳＳＳ１５に基づき、送信電力制御部８８から送信電力制御情報Ｓ８１、Ｓ８２が送出され、送信部４ａ’および４ｂ’の送信電力を制御する。なお、その際、送信電力制御部８８は、送信電力情報Ｓ１８’、Ｓ１９’を出力し、６４ＱＡＭ変調部３ａおよびＱＰＳＫ変調部３ｂにおいて対向装置への送信信号に挿入される。
【０１２３】
（送信電力設定値算出・切替判定例）
次に、図２１中の送信電力判定／制御部８７における対向装置の送信電力設定値算出方法と切替判定方法の例について、説明する。
最初に、上述した選択受信ＳＷ情報Ｓ２０より、受信切替ＳＷ８にて現在選択されているのは、受信機２００Ａ、２００Ｂのどちらであるか判別する。
６４ＱＡＭの受信機２００Ａが現在選択されている場合、受信部１１ａで抽出した受信レベルＰｒと、復調部１０ａで抽出した対向装置からの送信電力情報と、自装置の保持している回線情報とにより、以下の式（１５）により降雨減衰量を算出する。
降雨減衰量＝送信電力情報−受信レベルＰｒ＋回線情報  …（１５）
ここで、回線情報は以下の式（１６）で与えられ、値は定数である。
回線情報＝対向装置送信ＡＮＴ利得＋自装置受信ＡＮＴ利得−対向装置送信系給電系損失−自装置受信系給電系損失−自由空間伝搬損失  …（１６）
【０１２４】
算出した降雨減衰量から、自装置に保持している対応表１を参照し、降雨減衰量に対応する最適な変調方式と、対向装置の送信電力とを判定する。ここで、対応表１には、例えば図３５に示されるように降雨減衰量の値に対応する最適な変調方式とその場合の所要送信電力との対応が記載されている。ここで、対応表１の所要送信電力は、図３５に示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとでひとつの値に設定してもよいし、図３７に示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとで別々の値に設定してもよい。
【０１２５】
この対応表１を参照した結果、最適な変調方式が６４ＱＡＭ変調方式である場合、切替動作は行われない。判定された送信電力により、６４ＱＡＭの変調部３ａにおいて、対向装置の送信電力制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。対向装置では、その送信電力制御情報により、６４ＱＡＭの送信電力が制御される。なお、対向装置側の送信電力情報は、対向装置側の６４ＱＡＭの変調部３ａにより、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、自装置側に通知される。
【０１２６】
この対応表１を参照した結果、最適な変調方式がＱＰＳＫである場合、切替判定結果に基づき、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ａにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに送信切替制御情報が挿入される。この送信切替制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。そして、この送信切替制御情報を用いた対向装置での送信切替えのタイミングにあわせて、自装置の受信切替ＳＷ８の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態からＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態に変化する。なお、送信切替制御情報と併せて、対向装置に送信電力制御情報が通知され、対向装置のＱＰＳＫの送信機１００Ｂの送信電力が制御される。なお、対向装置側の送信電力情報は、対向装置側のＱＰＳＫの変調部３ｂにより、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、自装置側に通知される。
【０１２７】
一方、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが現在選択されている場合、受信部１１ｂで抽出した受信レベルＰｒと、復調部１０ｂで抽出した対向装置の送信電力情報と、回線情報により、以下の式（１７）により降雨減衰量を算出する。
降雨減衰量＝送信電力情報−受信レベルＰｒ＋回線情報  …（１７）
ここで、回線情報は以下の式（１８）で与えられ、値は定数である。
回線情報＝対向装置送信ＡＮＴ利得＋自装置受信ＡＮＴ利得−対向装置送信系給電系損失−自装置受信系給電系損失−自由空間伝搬損失  …（１８）
【０１２８】
算出した降雨減衰量から、自装置に保持している対応表２を参照し、降雨減衰量に対応する最適な変調方式と、対向装置の所要送信電力とを判定する。ここで、対応表２には、例えば図３６に示されるように降雨減衰量の値に対応する最適な変調方式とその場合の所要送信電力との対応関係が記載されている。ここで、対応表２の所要送信電力は、図３６に示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとでひとつの値に設定してもよいし、図３８に示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫとで別々の値に設定してもよい。
【０１２９】
この対応表２が上記の対応表１と異なる点は、上記の対応表１の６４ＱＡＭからＱＰＳＫへ切り替えをする降雨減衰量の値と、対応表２のＱＰＳＫから６４ＱＡＭへ切り替えをする降雨減衰量の値とが異なる点である。このように切替点が異なるのは、降雨減衰量の時間変動によって予想される６４ＱＡＭとＱＰＳＫとの間の切替のばたつきを防止するためである。
【０１３０】
この対応表２を参照した結果、最適な変調方式がＱＰＳＫである場合、切替動作は行われない。判定された所要送信電力により、ＱＰＳＫの変調部３ｂにおいて、対向装置の送信電力制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。対向装置では、その送信電力制御情報により、ＱＰＳＫの送信機の送信電力が制御される。なお、対向装置側の送信電力情報は、対向装置側のＱＰＳＫの変調部３ｂにより、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、自装置側に通知される。
【０１３１】
この対応表２を参照した結果、最適な変調方式が６４ＱＡＭである場合、切替判定結果に基づき、切替動作が行われる。すなわち、変調部３ｂにおいて、対向装置への送信信号のヘッダに送信切替制御情報が挿入される。この送信切替制御情報が送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、対向装置に通知される。そして、この送信切替制御情報を用いた対向装置での送信切替えのタイミングにあわせて、自装置の受信切替ＳＷ８の切り替えが行われる。以上のように切り替えが行われる結果、ＱＰＳＫの受信機２００Ｂが使用されている状態から６４ＱＡＭの受信機２００Ａが使用されている状態に変化する。なお、送信切替制御情報と併せて、対向装置に送信電力制御情報が通知され、対向装置の６４ＱＡＭの送信機１００Ａの送信電力が制御される。なお、対向装置側の送信電力情報は、対向装置側の６４ＱＡＭの変調部３ａにより、送信フレーム３００のヘッダ部３０１に挿入され、自装置側に通知される。
【０１３２】
（現用・予備切替制御と送信電力制御との併用時のまとめ）
第４の実施形態から第７の実施形態の動作原理について図で示す。図２４、図２５のように降雨減衰量の変化に応じて変調方式毎に受信レベルを一定に保つように、図２２、図２３のように送信電力制御と切替制御とが行われる。ここで、図２２と図２４は６４ＱＡＭからＱＰＳＫへ切替制御が行われる場合の動作原理を示し、図２３と図２５はＱＰＳＫから６４ＱＡＭへ切替制御が行われる場合の動作原理を示している。図２２と図２３で切替制御のポイントを異なるようにしているため、時間的な降雨減衰量の変化によるばたつきを抑えることができる。
【０１３３】
第４の実施形態から第７の実施形態については図１６の構成例により説明したが、図１７のように変調多値数が多い変調方式と変調多値数が少ない変調方式とで送信部を共通化して構成してもよい。すなわち、図１７に示されているように、６４ＱＡＭの変調部３ａおよびＱＰＳＫの変調部３ｂの出力側に切替ＳＷ２’を設け、その出力側に送信部４ｅを設ければ、６４ＱＡＭの変調部３ａとＱＰＳＫの変調部３ｂとに共通に送信部４ｅが設けられた構成になる。このような構成を採用すれば、装置構成を簡略化することができ、装置の製造コストを削減できる。
【０１３４】
送信電力のパラメータ設定例としては、図１１で示されるように、６４ＱＡＭの所要Ｃ／Ｎを満たす最大の降雨減衰量で６４ＱＡＭが最大送信電力を使用できるように降雨減衰量に応じて６４ＱＡＭの送信電力を設定し、また、ＱＰＳＫの所要Ｃ／Ｎを満たす最大の降雨減衰量でＱＰＳＫの最大送信電力を使用できるように降雨減衰量に応じてＱＰＳＫの送信電力を設定する方法が考えられる。そのように設定したものを図３３に示す。また、それぞれの所要Ｃ／Ｎを満たす最大の降雨減衰量の値にマージンを設定することで、急激な降雨減衰量の変化による回線断を防止することもできる。
【０１３５】
他ルートからの干渉量とのＣ／Ｎが一定の場合、変調方式毎に受信レベルを一定に保つことで、図２６と図２７に示すように変調方式毎に総合Ｃ／Ｎも一定となり、図２８に示すようにビット誤り率を一定とするようにできる。そのため、制御方法としては、受信レベルを一定にする制御のほかに、総合Ｃ／Ｎやビット誤り率を観測し、それらを一定とするように制御してもよい。また、受信レベル、総合Ｃ／Ｎ、ビット誤り率を組み合わせて送信電力制御と切替制御を行ってもよい。
【０１３６】
また、送信電力制御方法としては、図２９と図３０に示されるように、６４ＱＡＭとＱＰＳＫのそれぞれの送信電力設定を並行して同時に制御してもよい。図２９と図３０に示されるように６４ＱＡＭとＱＰＳＫの送信電力設定値に差異を設けることにより、装置故障が発生した場合の装置切替時にも適切な送信電力で素早く対処することが可能となり、他の無線中継装置に与える余分な干渉を抑えることが可能となる。この場合、例えば第６の実施形態と第７の実施形態で用いる対応表１は図３７に示されるようになり、対応表２は図３８に示されるようになる。第４の実施形態と第５の実施形態の場合も、図２９と図３０に示されるように、測定した受信レベルと所要受信レベルから所要送信電力を算出して、送信電力を制御してもよい。また、送信電力制御方法としては、図３１と図３２に示されるように、最小送信電力を設定して送信電力を制御してもよい。最小送信電力を設定し、６４ＱＡＭとＱＰＳＫの送信電力を並行して制御する場合、例えば第６の実施形態と第７の実施形態で用いる対応表１は図３９に示されるようになり、対応表２は図４０に示されるようになる。第４の実施形態と第５の実施形態の場合も、図３１と図３２に示されるように、測定した受信レベルと所要受信レベルから所要送信電力を算出して、送信電力を制御してもよい。
【０１３７】
変調多値数の多い現用送信機及び現用受信機と変調多値数の少ない予備送信機及び予備受信機とを備えるホットスタンバイ構成における送信電力制御と切替制御併用による効果を述べる。図３３と図３４のように送信電力制御と切替制御とを併用することで、図１２（ａ）に示されるように、従来のシステムと比較して、回線断時間を低減でき、年間の９９．９８％において６４ＱＡＭでの運用が可能である。また、図３３に示されるように晴天時には最大送信電力から約１２ｄＢ低い電力で通信が可能である。すなわち、送信電力と他ルートへの与干渉を下げて運用することが可能である。また、変調多値数の多い現用送信機及び現用受信機と変調多値数の少ない予備送信機及び予備受信機とを備えるホットスタンバイ構成において、送信出力制御と切替制御を併用することにより、不稼動時間を一定の基準を満足させる範囲で最大送信電力や切替ポイントを適切に設定することで、現在よりも高密度に無線エントランスのルートを構築することが可能となる。図３４は、図３３の補足説明をするための図である。変調方式毎に降雨減衰量に対応して所要Ｃ／Ｎを一定にするために、図３３のように送信電力制御・切替制御を行う。
【０１３８】
（現用予備切替方法）
上述した無線中継装置では、以下のような現用予備切替方法が採用されている。すなわち、第１の変調多値数の多値変調を行う現用送信機と、上記現用送信機とは変調多値数の異なる第２の変調多値数で多値変調を行う予備送信機と、上記第１の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う現用受信機と、上記第２の変調多値数で変調が行われた変調信号について復調を行う予備受信機とを含み、対向して通信を行う無線中継装置において、上記現用送信機と上記現用受信機との少なくとも一方が故障した場合に上記現用送信機及び上記現用受信機を使用する状態から上記予備送信機及び上記予備受信機を使用する状態に切替える現用予備切替方法であり、上記現用送信機よりも上記予備送信機の方が変調多値数が小さく、伝搬状況が劣化した場合にも、上記予備送信機及び上記予備受信機を使用する状態に切替える現用予備切替方法が実現されている。このように切替制御すれば、変調多値数が小さい場合の最大伝搬距離を満足しながら、かつ年間断時間を低下させることなく、さらに年間の大部分の時間において変調多値数が大きい場合の多値化通信が可能になる。つまり、伝搬状況の変化に応じて、送信機および受信機を切替えて所望の品質を満足するように通信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、移動通信のセルを実現するための無線基地局装置とそれを制御する基地局制御装置との間の伝送路に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明に係る無線中継装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の切替制御部の動作を示すフロー図である。
【図３】図２中の受信ＳＷ切替判定部の切替判定動作を示すフロー図である。
【図４】図３の切替判定動作にかかる、受信レベルと閾値との関係を説明するための図である。
【図５】送信フレームの構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る無線中継装置の第２の実施形態における切替制御部の動作を示すフロー図である。
【図７】図６中の送信ＳＷ切替判定部の切替判定動作を示すフロー図である。
【図８】本発明に係る無線中継装置の第３の実施形態における切替制御部の動作を示すフロー図である。
【図９】図８中の送信ＳＷ切替判定部の切替判定動作を示すフロー図である。
【図１０】図８中の受信ＳＷ切替判定部の切替判定動作を示すフロー図である。
【図１１】変調多値数毎の年間稼動時間を説明するための図である。
【図１２】（ａ）は回線断時間および変調方式毎の稼働時間の年間時間分布を、従来のホットスタンバイ構成と比較して説明する図、（ｂ）は（ａ）と同様の条件で高速側変復調装置に１２８ＱＡＭを採用した場合についての時間分布を示す図である。
【図１３】無線エントランスシステムの構成例を示す図である。
【図１４】従来の無線中継装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】変調多値数毎の所要Ｃ／Ｎと最大伝搬距離とを説明するための図である。
【図１６】本発明に係る無線中継装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６中の送信部を共通にした場合の構成を示す場合のブロック図である。
【図１８】本発明に係る無線中継装置の第４の実施形態における切替制御部／送信電力制御部の動作を示すフロー図である。
【図１９】本発明に係る無線中継装置の第５の実施形態における切替制御部／送信電力制御部の動作を示すフロー図である。
【図２０】本発明に係る無線中継装置の第６の実施形態における切替制御部／送信電力制御部の動作を示すフロー図である。
【図２１】本発明に係る無線中継装置の第７の実施形態における切替制御部／送信電力制御部の動作を示すフロー図である。
【図２２】変調多値数の多い変調方式から変調多値数の少ない変調方式へ切替制御を行う際に降雨減衰量に対応して送信電力を制御する動作を説明するための図である。
【図２３】変調多値数の少ない変調方式から変調多値数の多い変調方式へ切替制御を行う際に降雨減衰量に対応して送信電力を制御する動作を説明するための図である。
【図２４】変調多値数の多い変調方式から変調多値数の少ない変調方式へ切替制御を行う際に降雨減衰量に対応して送信電力を制御した場合の受信レベルを説明するための図である。
【図２５】変調多値数の少ない変調方式から変調多値数の多い変調方式へ切替制御を行う際に降雨減衰量に対応して送信電力を制御した場合の受信レベルを説明するための図である。
【図２６】変調多値数の多い変調方式から変調多値数の少ない変調方式へ切替制御を行う際に降雨減衰量に対応して送信電力を制御した場合の総合Ｃ／Ｎを説明するための図である。
【図２７】変調多値数の少ない変調方式から変調多値数の多い変調方式へ切替制御を行う際に降雨減衰量に対応して送信電力を制御した場合の総合Ｃ／Ｎを説明するための図である。
【図２８】切替制御を行う際に降雨減衰量に対応して送信電力を制御した場合のビット誤り率を説明するための図である。
【図２９】変調多値数の多い変調方式から変調多値数の少ない変調方式へ切替制御を行う際に変調多値数の多い変調方式と変調多値数の少ない変調方式の送信電力をそれぞれ独立に制御する動作を説明するための図である。
【図３０】変調多値数の少ない変調方式から変調多値数の多い変調方式へ切替制御を行う際に変調多値数の少ない変調方式と変調多値数の多い変調方式の送信電力をそれぞれ独立に制御する動作を説明するための図である。
【図３１】変調多値数の多い変調方式から変調多値数の少ない変調方式へ切替制御と送信電力制御を行う際に最小送信電力を設定する場合の動作を説明するための図である。
【図３２】変調多値数の少ない変調方式から変調多値数の多い変調方式へ切替制御と送信電力制御を行う際に最小送信電力を設定する場合の動作を説明するための図である。
【図３３】送信電力制御と切替制御を併用することにより、晴天時に送信電力を低減できることを説明するための図である。
【図３４】図３３の補足説明をするための図である。
【図３５】変調多値数の多い変調方式が選択されている場合に、算出した降雨減衰量に応じた所要送信電力と最適な変調方式とを対応づける対応表１を示す図である。
【図３６】変調多値数の少ない変調方式が選択されている場合に、算出した降雨減衰量に応じた所要送信電力と最適な変調方式とを対応づける対応表２を示す図である。
【図３７】変調多値数の多い変調方式が選択されている場合に、算出した降雨減衰量に応じた６４ＱＡＭの所要送信電力とＱＰＳＫの所要送信電力と最適な変調方式とを対応づける対応表１を示す図である。
【図３８】変調多値数の少ない変調方式が選択されている場合に、算出した降雨減衰量に応じた６４ＱＡＭの所要送信電力とＱＰＳＫの所要送信電力と最適な変調方式とを対応づける対応表２を示す図である。
【図３９】変調多値数の多い変調方式が選択されていて、最小送信電力が決まっている場合に、算出した降雨減衰量に応じた６４ＱＡＭの所要送信電力とＱＰＳＫの所要送信電力と最適な変調方式とを対応づける対応表１を示す図である。
【図４０】変調多値数の少ない変調方式が選択されていて、最小送信電力が決まっている場合に、算出した降雨減衰量に応じた６４ＱＡＭの所要送信電力とＱＰＳＫの所要送信電力と最適な変調方式とを対応づける対応表２を示す図である。
【図４１】受信レベルの変化速度について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１  分配器
２  高周波切替スイッチ
３ａ、３ｃ、３ｄ  ６４ＱＡＭ変調部
３ｂ  ＱＰＳＫ変調部
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ａ’、４ｂ’、4ｅ  送信部
５  切替制御部
５’  切替制御部／送信電力制御部
６  送受共用器
７、７ａ、７ｂ  アンテナ
８  受信切替スイッチ
９  分配器
１０ａ、１０ｃ、１０ｄ  ６４ＱＡＭ復調部
１０ｂ  ＱＰＳＫ復調部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  受信部
２１  受信ＳＷ切替判定部
２４  送信ＳＷ切替判定部
２２、２６  受信ＳＷ切替制御部
２３、２５  送信ＳＷ切替制御部
８３、８４、８６、８７  送信電力判定／制御部
８５、８８  送信電力制御部
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ  送信機
２００Ａ、２００Ｂ  受信機
３００  送信フレーム
３０１  ヘッダ部
３０２  ペイロード部
【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】
2007243938.tif 000007
【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】
2007243938.tif 000013
【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】
2007243938.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2007243938.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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