(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信データを変調して電波を発信する移動局と、線路脇に布設され、上記移動局から発信された電波を搬送する漏洩同軸ケーブルと、上記漏洩同軸ケーブルにより搬送された電波を受信する基地局と、上記漏洩同軸ケーブルの終端架からゲイン制御用信号を送信する信号送信手段と、上記漏洩同軸ケーブルに挿入され、その漏洩同軸ケーブルが搬送する電波を増幅する増幅器を有し、上記信号送信手段が送信するゲイン制御用信号を受信すると、そのゲイン制御用信号のレベルに応じて当該増幅器のゲインを調整する中継機とを備えた無線通信システムにおいて、
上記中継機は漏洩同軸ケーブルに対して直列に挿入され、各中継機は、終端架側にある隣の中継機が停止状態になると、ゲイン制御用信号を漏洩同軸ケーブルに出力することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基地局と移動局が漏洩同軸ケーブルを介して無線通信を実施する無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の無線通信システムを示す構成図であり、図において、１は移動局３と無線通信を実施する基地局、２は線路の両側に布設され、基地局１及び移動局３の送信電波を搬送する漏洩同軸ケーブル（以下、ＬＣＸという）、３は新幹線車両に搭載され、ＬＣＸ２から漏れ出る電波を受信するとともに、ＬＣＸ２に向けて電波を発信する移動局、４はＬＣＸ２が搬送する電波を増幅する中継機である。
【０００３】
５は切換スイッチ、６〜１０は電波の合成・分配を行う合成分配器、１１は基地局１の送信電波をカットする分波器、１２は移動局３の送信電波をカットする分波器、１３は移動局３の送信電波をカットする分波器、１４は基地局１の送信電波をカットする分波器、１５，１６は基地局１及び移動局３の送信電波を増幅する増幅器である。
【０００４】
次に動作について説明する。
基地局１は、通信データを移動局３に送信する場合、その通信データを変調して電波をＬＣＸ２に出力する。
これにより、ＬＣＸ２が基地局１の送信電波を搬送するが、ＬＣＸ２の伝送損失を補償するため、中継機４がＬＣＸ２の搬送電波を増幅する。
【０００５】
しかし、中継機４は、切換スイッチ５を適宜切り換えることにより、上り線のＬＣＸ２又は下り線のＬＣＸ２の何れか一方を増幅器１５，１６に接続する方式（以下、セミルート中継方式という）を採用しているので、上り線のＬＣＸ２又は下り線のＬＣＸ２により搬送された基地局１の送信電波を増幅する。図３の例では、切換スイッチ５が上り線のＬＣＸ２を増幅器１５，１６に接続しているので（実際には、合成分配器６等を介して、増幅器１５，１６に接続している）、増幅器１５，１６は上り線のＬＣＸ２により搬送された基地局１の送信電波を増幅する。
【０００６】
そして、中継機４の増幅器１５，１６により増幅された基地局１の送信電波は、中継機４の合成分配器１０により分配されて、上り線のＬＣＸ２と下り線のＬＣＸ２に出力される。
そして、移動局３は、ＬＣＸ２から漏れ出る基地局１の送信電波を受信して、通信データを復調する。
なお、図４は基地局１の送信電波の伝搬経路を示している。
【０００７】
一方、移動局３は、通信データを基地局１に送信する場合、その通信データを変調して電波をＬＣＸ２に向けて発信する。
これにより、ＬＣＸ２が移動局３の送信電波を搬送するが、ＬＣＸ２の伝送損失を補償するため、中継機４がＬＣＸ２の搬送電波を増幅する。
【０００８】
しかし、中継機４は、上述したように、セミルート中継方式を採用しているので、移動局３の送信電波を増幅して、上り線のＬＣＸ２又は下り線のＬＣＸ２の何れか一方に出力する。図３の例では、切換スイッチ５が上り線のＬＣＸ２を増幅器１５，１６に接続しているので、増幅後の移動局３の送信電波を上り線のＬＣＸ２に出力している。
【０００９】
そして、基地局１は、ＬＣＸ２により搬送された移動局３の送信電波を受信して、通信データを復調する。
なお、図５は移動局３の送信電波の伝搬経路を示している。
【００１０】
ここで、中継機４の増幅器１５，１６のゲインであるが、中継機４の出力側における電波の電力レベルが一定であることが望ましいので、基地局１の送信電波を中継機４の出力側において監視し、その送信電波の電力レベルに応じて、増幅器１５，１６のゲインを調整するようにしている。
【００１１】
なお、中継機４の増幅器１５，１６は、基地局１の送信電波に限らず、移動局３の送信電波も増幅するので、移動局３の送信電波を中継機４の出力側において監視してもよいが、通常、基地局１の送信電波が連続的に搬送されるのに対し、移動局３の送信電波は断続的にしか搬送されないため、移動局３の送信電波はゲイン調整用電波としては不向きである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線通信システムは以上のように構成されているので、基地局１の送信電波を監視して、中継機４の増幅器１５，１６のゲインを調整するが、ダイバーシチ等により基地局１の回線品質を高めるためルート別構成（上り線のＬＣＸと下り線のＬＣＸを完全に分離する方式）を採用すると、基地局１の送信電波を増幅する増幅器の他に、移動局３の送信電波を増幅する専用の増幅器を設ける必要がある。移動局３の送信電波を増幅する増幅器のゲインを調整する場合、ゲイン調整用電波としては不向きな移動局３の送信電波を監視しなければならず、増幅器のゲインを最適化することが困難である課題があった。
【００１３】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ルート別構成を採用する場合でも、移動局の送信電波を増幅する専用の増幅器のゲインを適切に調整することができる無線通信システムを得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線通信システムは、信号送信手段が送信するゲイン制御用信号を受信すると、そのゲイン制御用信号のレベルに応じて増幅器のゲインを調整する中継機を設けたものである。
【００１５】
この発明に係る無線通信システムは、漏洩同軸ケーブルに対して複数の中継機を直列に挿入するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る無線通信システムは、終端架側にある隣の中継機が停止状態になると、中継機がゲイン制御用信号を漏洩同軸ケーブルに出力するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図であり、図において、２１は移動局２３と無線通信を実施する基地局、２２は線路の両側に布設され、基地局２１及び移動局２３の送信電波を搬送する漏洩同軸ケーブル（以下、ＬＣＸという）、２３は新幹線車両に搭載され、ＬＣＸ２２から漏れ出る電波を受信するとともに、ＬＣＸ２２に向けて電波を発信する移動局、２４はＬＣＸ２２の終端架、２５，２６はＬＣＸ２２の終端架２４からパイロット信号（ゲイン制御用信号）を送信するＰ信号送信部（信号送信手段）である。
【００１８】
２７はＬＣＸ２２が搬送する電波を増幅する中継機、２８は上り線のＬＣＸ２２から入力する基地局２１の送信電波については切換スイッチ３２に出力し、増幅装置３８から入力する移動局２３の送信電波については上り線のＬＣＸ２２に出力する分波器、２９は下り線のＬＣＸ２２から入力する基地局２１の送信電波については切換スイッチ３２に出力し、増幅装置３９から入力する移動局２３の送信電波については下り線のＬＣＸ２２に出力する分波器、３０は合成分配器３５から入力する基地局２１の送信電波については上り線のＬＣＸ２２に出力し、上り線のＬＣＸ２２から入力する移動局２３の送信電波については増幅装置３８に出力する分波器、３１は合成分配器３５から入力する基地局２１の送信電波については下り線のＬＣＸ２２に出力し、下り線のＬＣＸ２２から入力する移動局２３の送信電波については増幅装置３９に出力する分波器である。
【００１９】
３２は切換スイッチ、３３〜３５は電波の合成・分配を行う合成分配器、３６，３７は基地局２１の送信電波を増幅する増幅器であり、増幅器３６，３７は基地局２１の送信電波を監視して、その送信電波の電力レベルに応じて自己のゲインを調整する機能を有している。
【００２０】
３８，３９は移動局２３の送信電波を増幅する増幅器４０を有し、Ｐ信号送信部２５，２６が送信するパイロット信号を受信すると、そのパイロット信号の電力レベルに応じて増幅器４０のゲインを調整する増幅装置、４０は移動局２３の送信電波及びパイロット信号を増幅する増幅器、４１は方向性結合器、４２はＰ信号送信部２５，２６が送信するパイロット信号を監視し、そのパイロット信号の電力レベルに応じて増幅器４０のゲイン調整を制御するＰ信号モニタである。
【００２１】
次に動作について説明する。
基地局２１は、通信データを移動局２３に送信する場合、その通信データを変調して電波をＬＣＸ２２に出力する。
【００２２】
これにより、ＬＣＸ２２が基地局２１の送信電波を搬送するが、ＬＣＸ２２の伝送損失を補償するため、中継機２７がＬＣＸ２２の搬送電波を増幅する。
即ち、中継機２７の増幅器３６，３７が基地局２１の送信電波を増幅して、上り線のＬＣＸ２２と下り線のＬＣＸ２２に出力する。
ただし、中継機２７の増幅器３６，３７は、中継機２７の出力側における電波の電力レベルを一定のレベルに保つため、その電波の電力レベルを監視し、その電力レベルに応じて自己のゲインを調整するようにしている。
【００２３】
中継機２７の増幅器３６，３７により増幅された基地局２１の送信電波は、上り線のＬＣＸ２２と下り線のＬＣＸ２２により搬送され、移動局２３がＬＣＸ２２から漏れ出る基地局２１の送信電波を受信して、通信データを復調する。
【００２４】
一方、移動局２３は、通信データを基地局２１に送信する場合、その通信データを変調して電波をＬＣＸ２２に出力する。
【００２５】
これにより、ＬＣＸ２２が移動局２３の送信電波を搬送するが、ＬＣＸ２２の伝送損失を補償するため、中継機２７がＬＣＸ２２の搬送電波を増幅する。
即ち、中継機２７における増幅装置３８，３９の増幅器４０が移動局２３の送信電波及びパイロット信号を増幅して、上り線のＬＣＸ２２と下り線のＬＣＸ２２に出力する。
ただし、増幅装置３８，３９は、中継機２７の出力側における電波の電力レベルを一定のレベルに保つため、Ｐ信号送信部２５，２６が送信するパイロット信号の電力レベルを監視し、その電力レベルに応じて増幅器４０のゲインを調整するようにしている。
【００２６】
具体的には、移動局２３の送信電波は断続的にしか送信されず、ゲイン調整用の電波としては不向きであるので、Ｐ信号送信部２５，２６が移動局２３の送信電波と異なる周波数のパイロット信号を常時ＬＣＸ２２に出力する。
これにより、増幅装置３８，３９の増幅器４０は、移動局２３の送信電波の他に、パイロット信号を増幅することになるが、常時送信されるパイロット信号の電力レベルを一定のレベルに保つことができれば、移動局２３の送信電波の電力レベルも一定のレベルに保つことができる。
【００２７】
そこで、増幅装置３８，３９のＰ信号モニタ４２は、方向性結合器４１を介して、増幅器４０により増幅されたパイロット信号を入力し、そのパイロット信号の電力レベルに応じて増幅器４０のゲイン調整を制御する。
【００２８】
中継機２７の増幅装置３８，３９により増幅された移動局２３の送信電波は、上り線のＬＣＸ２２と下り線のＬＣＸ２２により搬送され、基地局２１がＬＣＸ２２から移動局２３の送信電波を受信して、通信データを復調する。
【００２９】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、Ｐ信号送信部２５，２６が送信するパイロット信号を受信すると、そのパイロット信号の電力レベルに応じて増幅器４０のゲインを調整するように構成したので、ルート別構成を採用する場合でも、移動局２３の送信電波を増幅する専用の増幅器４０のゲインを適切に調整することができる効果を奏する。
【００３０】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、Ｐ信号送信部２５，２６が終端架２４からパイロット信号をＬＣＸ２２に出力するものについて示したが、保守点検等のため、ある中継機２７の電源がＯＦＦになり、移動局２３等の送信電波やパイロット信号の搬送を停止する場合がある。
【００３１】
そこで、この実施の形態２では、図２に示すように、各中継機２７は、Ｐ信号送信部４３，４４と結合器４５，４６を搭載し、終端架２４側にある隣の中継機２７が停止状態になると、Ｐ信号送信部４３，４４からパイロット信号を増幅器４０に与えて、増幅後のパイロット信号をＬＣＸ２２に出力するようにしてもよい。
これにより、ある中継機２７の電源がＯＦＦになっても、その中継機２７より基地局２１側に位置する中継機２７では、増幅器４０のゲインを調整することができる効果を奏する。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、信号送信手段が送信するゲイン制御用信号を受信すると、そのゲイン制御用信号のレベルに応じて増幅器のゲインを調整する中継機を設けるように構成したので、ルート別構成を採用する場合でも、移動局の送信電波を増幅する専用の増幅器のゲインを適切に調整することができる効果がある。
【００３３】
この発明によれば、漏洩同軸ケーブルに対して複数の中継機を直列に挿入した構成でも、移動局の送信電波を増幅する専用の増幅器のゲインを適切に調整することができる効果がある。
【００３４】
この発明によれば、終端架側にある隣の中継機が停止状態になると、中継機がゲイン制御用信号を漏洩同軸ケーブルに出力するように構成したので、ある中継機が停止状態になっても、その中継機より基地局側に位置する中継機では、増幅器のゲインを調整することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態２による無線通信システムを示す構成図である。
【図３】  従来の無線通信システムを示す構成図である。
【図４】  基地局の送信電波の伝搬経路を示す説明図である。
【図５】  移動局の送信電波の伝搬経路を示す説明図である。
【符号の説明】
２１  基地局、２２  ＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）、２３  移動局、２４  終端架、２５，２６  Ｐ信号送信部（信号送信手段）、２７  中継機、２８〜３１分波器、３２  切換スイッチ、３３〜３５  合成分配器、３６，３７，４０  増幅器、３８，３９  増幅装置、４１  方向性結合器、４２  Ｐ信号モニタ、４３，４４  Ｐ信号送信部、４５，４６  結合器。
【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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