(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々異なる基地局識別信号を送信する複数の基地局と、
該基地局に無線回線を介して接続される移動局とを含む無線通信システムにおいて、
上記移動局に、前方アンテナと、
該前方アンテナから後方に配置された後方アンテナと、
前方アンテナで受信した信号を復調する第１の受信機と、
後方アンテナで受信した信号を復調する第２の受信機と、
該第１の受信機の出力と第２の受信機の出力とを切り替え制御する切り替え制御部とを具備し、
該切替制御部は、第１と第２の受信機で同一の基地局識別信号を受信したときは選択ダイバーシティ受信を行うように制御し、
何れかの受信機が受信不能になった場合は、もう一方の受信機出力を選択し、
第１と第２の受信機で異なる基地局識別信号を受信した場合は、予め定めた一方の受信機出力を選択するように構成したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムにおいて、
上記移動局の前方アンテナと後方アンテナ間の距離を、
当該無線通信システムにおける移動局の受信不能な区間長と、
移動局で上記基地局識別信号を検出するための時間を距離換算した距離とを合わせた距離以上に長く設定したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信システムにおいて、
上記複数の基地局は、それぞれ異なるＬＣＸケーブルに接続され、
該ＬＣＸケーブルを介して上記移動局と通信を行うように構成したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
各々異なる基地局識別信号を送信する複数の基地局と、
該基地局に無線回線を介して接続され、前方にある第１のアンテナと後方にある第２のアンテナの少なくとも２つのアンテナを有する移動局とを含む無線通信システムの出力選択する方法であって、
該出力選択方法は、上記前方アンテナで受信した信号を復調する第１の復調ステップと、
上記後方アンテナで受信した信号を復調する第２の復調ステップと、
該第１との第２の復調ステップによって復調された信号の基地局識別信号を検出する検出ステップと、
該検出ステップによって得られた結果、前記第１と第２のアンテナが受信した前記基地局識別信号が異なる場合には各アンテナの予め定められた一方の受信信号を出力し、前記第１と第２のアンテナが受信した前記基地局識別信号が同一の場合には選択ダイバーシティ出力に切り替える切替ステップからなることを特徴とした無線通信システムの出力選択方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動局と地上局間で無線通信を行うための無線通信システムであって、複数の基地局と移動局を含む無線通信システムにおける無線ゾーン切換方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の無線通信システムにおいては、移動局が複数の基地局ゾーンにまたがって通信を行う場合、各基地局から異なる基地局識別信号を送信し、移動局では受信した基地局識別信号を基地局指定信号として返送するといった一連のシーケンスを使用することによって、移動局と基地局の接続を行う方式が一般的であった。この方式によれば、次のゾーンが空いている場合は、接続の継続が可能で、また必要なその移動局の存在するゾーンのみを占有するため、通信効率が良い利点がある。
【０００３】
図２に従来の無線通信システムの一例を示す。図２において、１，２は電波の輻射および受信を行う漏洩同軸ケーブル（以下ＬＣＸケーブル）で、それぞれのケーブル毎に異なる無線ゾーンを構成する。
３はＬＣＸ１に接続されるＬＣＸ１ゾーンの基地局Ａであり、共用器５、受信機６、送信機１０、基地局識別信号発生器１１をもって無線基地局を構成する。同様に、４はＬＣＸ２に接続されるＬＣＸ２ゾーンの基地局Ｂであって、共用器５′、受信機６′、送信機１０′、基地局識別信号発生器１１′をもって無線基地局を構成する。
各基地局は、異なる基地局識別信号を送信し、移動局は受信した基地局識別信号を基地局指定信号として返送する。また、各基地局は、制御装置３０にそれぞれ接続され、移動局から返送された基地局指定信号を制御装置３０に供給する。
制御装置３０は、基地局指定信号検出器７および７′で検出された基地局指定信号に基づいて、切替器８を切り替えて受信する基地局系統を選択し、同様にして切替器１２で送信基地局系統を選択している。回線接続装置９は制御装置３０と電話等の端末とに接続されている。
一方、１３は移動局４０に接続されるアンテナ１３で、このアンテナ１３で受信された電波は、共用器を経由して受信機１４で復調され、回線接続装置１９に供給される。また、受信機１４からの出力のもう一方は、基地局識別信号検出器１６に供給され、その結果が回線接続装置１９に出力される。回線接続装置１９からの送信出力は、基地局識別信号に応じて、基地局指定信号と合成して送信機２０、共用器を経由してアンテナ１３で送信される。
【０００４】
次に、図２に示す従来例の動作について解説する。図中、基地局Ａ３内の基地局識別信号発生器１１から発生した信号は、送信機１０から送信され、共用器５を経由して、常時ＬＣＸ１から送信される。同様に、基地局Ｂ４内の基地局識別信号発生器１１′から発生した信号は、送信機１０′から送信され、共用器５′を経由して常時ＬＣＸ２から送信される。ただし、この識別信号は、ＬＣＸ１ゾーンとＬＣＸ２ゾーンでは異なるものである。
移動局４０がＬＣＸ１ゾーンを通過しているとき、移動局４０のアンテナ１３でＬＣＸ１からの電波を受信し、共用器、受信機１４を経由して基地局識別信号検出器１６で基地局識別信号が検出される。このとき、移動局４０が送信する場合は、基地局指定信号としてＬＣＸ１ゾーンを指定する信号を付加して送信することにより、ＬＣＸ１ゾーンの基地局Ａ３と通信回線を接続する。
移動局４０がＬＣＸ１ゾーンをはずれて隣接するＬＣＸ２ゾーンに入った場合は、移動局４０のアンテナ１３でＬＣＸ２ゾーンからの電波を受信することになり、基地局識別信号検出器でＬＣＸ２ゾーンの基地局Ｂ４の識別信号を検出する。送信するときの基地局指定信号は、ＬＣＸ２ゾーンを指定することにより、ＬＣＸ２ゾーンの基地局Ｂ４と通信回線を接続する。
【０００５】
一方、移動局４０が異なるゾーンの中間にいる場合は、ＬＣＸ１ゾーンからの電波とＬＣＸ２ゾーンからの電波が混在している期間、信号の受信ができず、接続断の状態になってしまう。また、次のＬＣＸ２ゾーン識別信号を検出するまでの期間も接続断の状態になってしまう。これは、ＬＣＸケーブルからはずれた位置にあっても、至近の距離であれば電波が届くという電波の性質のためで、複数のＬＣＸ間の距離が短ければこの混信の区間は長くなり、一方長ければ次のゾーンに入るまでの時間が長くなるため、混信の時間は少ないが、電波のきわめて弱い状態が長く続くことになり、結果的に十分に電波が受信できないことになる。
このように、従来の技術では、ゾーンの境目のような電波が混在しているような場所では、混信している時間と再検出に要する時間の瞬断が確実に起きる。この問題は、単に従来の空間ダイバシテイ技術を用いても、受信系の動作が単一なため、基本的なシーケンスは単一のアンテナで受信した場合と異ならない。
たとえば、左右にアンテナを配置した場合、電波の受信状態は単独アンテナの場合と全く同様で、電波の受信が困難な時間が生じるためやはり同様の瞬断が起きる。また、前後にアンテナを配置した場合は、それぞれのゾーンごとに受信する電波が異なるため、結果的に十分な電波の受信のできない状態が存在することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術によるゾーン切替方式では、前の基地局指定信号を受信してから次の基地局指定信号を受信するまでに、電波の混信による受信困難な区域を移動し終わって、さらに基地局指定信号を検出し終わるまでの時間を必要とする。このため、通話の途中であれば通話が一時聞こえなくなり、データ伝送の途中であればデータがとぎれることになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するため、移動局に、前方アンテナと、この前方アンテナから後方に所定の距離ｄを離して配置された後方アンテナと、前方アンテナで受信した信号を復調する第１の受信機と、後方アンテナで受信した信号を復調する第２の受信機と、第１の受信機の出力と第２の受信機の出力とを切り替え制御する切替制御部とを設けると共に、この切替制御部により、第１と第２の受信機で同一の基地局識別信号を受信したときはダイバーシティ受信を行うように制御し、第１の受信機で受信不能になったときは第２の受信機出力のみを選択制御し、第１と第２の受信機で異なる基地局識別信号を受信したときは第１の受信機出力のみを選択制御するようにしたものである。
【０００８】
また、移動局の前方アンテナと後方アンテナ間の距離ｄを、当該無線通信システムにおける移動局の受信不能な区間長Ｌと、移動局で基地局識別信号を受信してから検出するための時間ｔを距離換算した距離ｘとを合わせた距離Ｌ＋ｘ以上に長く設定するようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１を参照して説明する。図１において、１はＬＣＸ１ゾーンを構成するＬＣＸ１、２はＬＣＸ２ゾーンを構成するＬＣＸ２、３はＬＣＸ１と接続されるＬＣＸ１ゾーンの基地局Ａ、４はＬＣＸ２と接続されるＬＣＸ２ゾーンの基地局Ｂである。
図中、各ゾーンの基地局で受信された電波は、共用器５，５′を経由して受信機６，６′で復調される。また、各基地局から送信する場合は、基地局識別信号発生器１１，１１′からの基地局識別信号と送信信号とを合成して送信機１０、１０′で変調し、共用器５，５′を経由して各ＬＣＸケーブルより送信する。
【００１０】
また、制御装置３０には、各ゾーンの基地局で復調された信号が与えられ、基地局指定信号検出器７，７′で指定信号が検出される。この指定信号により指定された基地局側を切替器８で選択し、回線接続装置９に出力することにより通信回線を構成する。一方、回線接続装置９から出力された信号に基づき、切替器１２にて識別信号で指定されている基地局側が選択され、指定された基地局の送信ラインへ接続される。
【００１１】
一方、移動局５０において、１３は移動局前方に設置された前方アンテナで、１３′は前方アンテナ１３から後方に、少なくとも受信困難な区間長Ｌと、基地局識別信号を検出するための時間ｔを（例えば、移動局の最大速度または平均速度で）距離換算した距離ｘとを合わせた距離Ｌ＋ｘ以上に長い距離ｄを離して設置された後方アンテナである。アンテナ１３，１３′で受信された電波は、共用器を経由して受信機１４，１４′で復調される。この復調出力は、ダイバーシティ受信機１５に入力され、何れか一方の受信状態が良い受信機出力（例えば、受信電界強度の強い方の出力）が選択される。このダイバーシティ選択を行った後に、一方の復調出力がダイバーシティ出力として切替器１８に出力される。
また、受信機１４，１４′のもう一方の出力は二分され、その一方は切替器１８に入力され、もう一方は基地局識別信号検出器１６，１６′に供給される。この検出器１６，１６′にて基地局識別信号が検出され、切替制御器１７に入力される。切替制御器１７は、図３に示すフローチャートに従って、切替器１８，２１を制御し、切り替えられた受信信号が回線接続装置１９に入力される。
回線接続装置１９は、基地局指定信号を合成した後に送信機２０で変調され、切替器２１を経由してアンテナ１３若しくは１３′に出力される。
各基地局内の基地局識別信号発生器１１，１１′から発生した識別信号は、送信機１０，１０′から送信され、共用器を経由して常時ＬＣＸケーブルから送信されている。ただし、この識別信号はＬＣＸ１ゾーンとＬＣＸ２ゾーンでは異なるものである。また、識別信号はアナログ信号であればトーン信号、ディジタル信号であれば固有のキーワードコード信号等とし、本来の送受信に大きく影響しない信号を使用する。
【００１２】
本実施例では、図３に示す制御動作を行う切替制御器を用いて、ゾーン切替時において、瞬断を著しく低減した無線通信システムを実現することができる。次に、その動作について説明する。
移動局５０がＬＣＸ１ゾーンを通過しているとき、移動局５０の両方のアンテナ１３，１３′でＬＣＸ１からの基地局識別信号を受信し、検出結果が切替制御器１７に与えられる。切替制御器１７は、両方の受信手続きからＬＣＸ１ゾーンの識別信号を検出するので、切替器１８に受信機のダイバーシティ結果を制御装置にわたすように制御する。また、送信アンテナを後方アンテナとし、基地局指定信号は後方アンテナで受信した基地局識別信号の基地局を選択する。
【００１３】
次に、移動局５０がＬＣＸ１ゾーンとＬＣＸ２ゾーンの境界に移動した場合、まず移動局の前方のアンテナ１３は受信困難な状態になる。このとき、切替制御器１７は前方アンテナ１３による受信ができないため、後方アンテナ１３′のみ有効となるように切替器１８を制御する。また、送信アンテナは後方アンテナとし、基地局指定信号は後方アンテナで受信した基地局識別信号の基地局を選択する。
移動局５０が進行するにつれて、前方アンテナ１３がＬＣＸ２ゾーンに入り、ＬＣＸ２ゾーンの基地局識別信号を受信する。また、このとき後方アンテナ１３′は、前方アンテナ１３と十分な距離ｌを持って設置されているため、まだＬＣＸ１ゾーンの基地局識別信号も受信している。
切替制御器１７は、前方アンテナ１３で受信した基地局識別信号と、後方アンテナ１３′で受信した基地局識別信号が異なっているため、ゾーンの境目であることを認識し、前方アンテナ１３の受信出力を制御装置へ渡すように制御する。さらに、送信アンテナも前方アンテナとなるようにし、基地局指定信号を前方アンテナで受信した基地局指定信号とする。この段階で、基地局はゾーンの切換を行うことになる。
【００１４】
さらに、移動局が進行すると、後方アンテナ１３′では受信困難な状態になるが、この場合は上の状態を維持し、前方アンテナ１３のみで送受信する。
移動局５０がゾーンの境目を完全に抜けてＬＣＸ２ゾーン内を移動していく段階では、前方アンテナと後方アンテナの両方で同じ基地局指定信号を受信するため、ＬＣＸ１ゾーン内を移動していたときと同様に、ダイバーシティ受信、後方アンテナ送信となるように切り替え制御で制御する。
以上のように、前方のアンテナが受信できなくなっても後方のアンテナで受信可能であり、前方のアンテナが次のゾーンの電波を受信できるような状態になった段階で、前方アンテナのみの送受信に切り替え、次の基地局との送受信を確立してしまうことにより、瞬断時間を実質的に切替時間のみとすることができる。その後、後方アンテナからの受信が確立した段階で、ダイバーシティ受信にすることにより、通常モードに戻ることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、基地局ゾーンの境目でも、殆ど瞬断のない切り替えを行うことができ、通信不良の危険性を著しく低減した無線通信システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】従来の技術を示すブロック図。
【図３】本発明の無線ゾーン切替方式の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１，２：ＬＣＸケーブル、          ３：ＬＣＸ１ゾーン基地局、
４：ＬＣＸ２ゾーン基地局、        ５，５′：共用器、
６，６′：基地局受信機、          ７，７′：基地局指定信号検出器、
８：受信系統切替器、              ９：回線接続装置、
１０，１０′：基地局送信機、      １１，１１′：基地局識別信号送信機、
１３，１３′：移動局アンテナ、    １４，１４′：移動局受信機、
１５：ダイバーシティ受信機、      １６，１６′：基地局識別信号検出器、
１７：切替制御器、                １８：移動局受信系統切替器、
１９：回線接続装置、              ２０：移動局送信機、
２１：移動局送信系統切替器、      ３０：制御装置、
４０，５０：移動局。
【図１】
0004070311.tif 000002
【図２】
0004070311.tif 000003
【図３】
0004070311.tif 000004