無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式
【課題】音声信号に周波数分割多重する制御監視信号が多くても、周波数分割多重信号のレベルの増大を回避することができるようにする。
【解決手段】通話卓もしくは基地局に設けられている送信系では、複数の制御監視信号が異なる周波数ｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4で発生され、夫々ゲート回路４1，４2，４3，４4により、タイミングが異なる期間毎に繰り返し抽出される。これらゲート回路４1，４2，４3，４4される制御監視信号の間欠信号ＣＷ1’，ＣＷ2’，ＣＷ3’，ＣＷ4’は夫々ゲート回路５1，５2，５3，５4に供給され、送信が必要な制御監視信号がかかるケート回路を通過して加算器６に供給され、加算される。従って、加算器６からの出力信号は送信が必要な周波数が異なる制御監視信号が時分割多重された信号となる。かかる時分割多重信号は加算器９に供給され、音声信号Ａに周波数分割多重されて、送信機１０から送信される。
【解決手段】通話卓もしくは基地局に設けられている送信系では、複数の制御監視信号が異なる周波数ｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4で発生され、夫々ゲート回路４1，４2，４3，４4により、タイミングが異なる期間毎に繰り返し抽出される。これらゲート回路４1，４2，４3，４4される制御監視信号の間欠信号ＣＷ1’，ＣＷ2’，ＣＷ3’，ＣＷ4’は夫々ゲート回路５1，５2，５3，５4に供給され、送信が必要な制御監視信号がかかるケート回路を通過して加算器６に供給され、加算される。従って、加算器６からの出力信号は送信が必要な周波数が異なる制御監視信号が時分割多重された信号となる。かかる時分割多重信号は加算器９に供給され、音声信号Ａに周波数分割多重されて、送信機１０から送信される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システムなどに用いられる無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式に係り、特に、オペレータが使用する通話卓からの制御信号を、この通話卓から離れた場所にある回線接続装置から中継器を介して基地局に伝送し、また、基地局からの監視信号を中継器，回線接続装置を介して通話卓に伝送する無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯無線機や車載無線機などの移動体による移動体通信システムなどの無線通信システムでは、基地局を介して移動体間の通信が行なわれる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７はかかる無線通信システムの一従来例を示すシステム構成図であって、１００1，１００2，……，１００nは基地局、１０１1，１０１2，……，１０１nは中継器、１０２は中継接続装置、１０３1，１０３2，……，１０３nは通話卓である。
【０００４】
同図において、各基地局１００1，１００2，……，１００nが異なるエリア毎に設けられており、夫々の基地局１００1，１００2，……，１００nは、中継器１０１1，２2，……，２nを介して、回線接続装置１０２に接続されている。また、この回線接続装置１０２には、基地局１００1，１００2，……，１００n毎の通話卓１０３1，１０３2，……，１０３nが接続されている。
【０００５】
なお、以下では、基地局１００1，１００2，……，１００nを総称するときには、基地局１００i（但し、ｉ＝１，２，……，ｎ）という、基地局１００iに該当する中継器，通話卓を夫々中継器１０１i，通話卓１０３iという。
【０００６】
同じエリア内の移動体間の無線通信（通話）の場合には、図示しない移動体からの音声信号（即ち、通話信号）は基地局１００iを介して他の図示しない移動体に送信され、あるいは、異なるエリア内の移動体間の無線通信の場合には、回線接続装置１０２が２つの夫々のエリアの基地局１００i，１００j（但し、ｊ≠ｉであって、ｊ＝１，２，……，ｎ）間を接続し、一方の移動体からの音声信号を基地局１００iで受信し、この基地局１００i中継器１i，回線接続装置１０２，中継器１０１jを介して基地局１００jに供給し、この基地局１００jから他方の移動体に送信する。
【０００７】
また、かかる無線通信システムにおいては、移動体と通話卓１０３iとの間でも通話が行なわれる。このときには、移動体からの問合せなどのための音声信号がそのエリアの基地局１００iで受信され、この基地局１００iから中継器１０１i，回線接続装置１０２を介して該当する通話卓１０３iに供給され、通話卓１０３iからの問合せに対する応答などのための音声信号が回線接続装置１０２及び中継器１０１iを介して基地局１００iに供給され、問合せなどがあった移動局に送信する。
【０００８】
通話卓１０３iは、また、回線接続装置１０２及び該当する中継器１０１iを介して該当する基地局１００iに制御信号を供給することにより、この基地局１００iを制御し、基地局１００iに異常事態などが発生したときなどでは、基地局１００iがかかる事態をかかる該当する通話卓１０３iに通知するために、この基地局１００iから中継器１０１i及び回線接続装置１０２を介してこの通話卓１０３iに監視信号を供給するこれにより、通話卓１０３iは該当する基地局１００iを監視している。
【０００９】
ところで、かかる制御信号や監視信号（これらをまとめて、以下では、制御監視信号という）を供給する通話卓１０３i，基地局１００i間での通信時、移動局と通話卓１０３iとの間の通信が行なわれるときがある。このような場合、通話卓１０３iと基地局１００iとの間で音声信号と制御監視信号とが同時に伝送されることになるが、その伝送方式として、制御監視信号を直流信号とし、音声信号にこの直流信号を重畳する伝送方式や、音声信号と制御監視信号を周波数分割多重して伝送する周波数分割多重伝送方式、音声信号と制御監視信号とを時分割多重して伝送する時分割多重伝送方式とがある。
【特許文献１】特開平１０−９４０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、市内や市街地における伝送線路としては、２線（２Ｗ）もしくは４線（４Ｗ）が一般的であるが、近年では、市内や市街地における伝送路として、直流を重畳できないメタル回線や光ファイバなどの使用が増えてきており、直流を重畳して伝送する伝送方式は使用できなくなってきている。また、音声信号と制御監視信号とを時分割多重して伝送する時分割多重伝送方式では、制御監視信号が伝送する期間では、音声信号が欠落されることになり、通話卓１０３iによる基地局１００iの制御項目が多い場合には、これにさらに音声信号の欠落期間が多くなって、音声信号の品質を劣化させることになる。かかる問題は、音声信号と制御監視信号を周波数分割多重して伝送する周波数分割多重伝送方式によって解消できる。
【００１１】
ここで、図８により、通話卓１０３i，基地局１００i間で行なわれる周波数分割多重伝送方式の一例について説明する。
【００１２】
かかる周波数分割多重伝送方式において、例えば、２，８００Ｈｚを境界周波数ＦBとして、この境界周波数ＦBよりも低域側の周波数帯を音声信号の伝送帯域とし、境界周波数ＦBよりも高域側の周波数帯を制御監視信号の伝送帯域とすると、図８（ａ），（イ）に示すように、音声信号Ａの周波数帯域（音声帯域）が３００Ｈｚ〜３，４００Ｈｚである場合、この音声信号Ａのこの境界周波数よＦBりも高域成分をＬＰＦ（ローパスフィルタ）でカットする。そして、この高域カットされた音声信号Ａに、この境界周波数ＦBよりも高域側の信号として、図８（ａ），（ロ）に示すように、制御監視信号を周波数分割多重する。ここでは、制御監視信号としては、制御・監視の種類に応じて周波数を異ならせており、図示する例では、１つの制御監視信号ＣＷ1として、周波数が２，９００Ｈｚの信号とし、他の１つの制御監視信号ＣＷ2として、周波数が３，０００Ｈｚの信号とし、さらに他の１つの制御監視信号ＣＷ3として、周波数が３，１００Ｈｚの信号とし、さらに他の１つの制御監視信号ＣＷ4として、周波数が３，２００Ｈｚの信号とする４種類の制御監視信号ＣＷとしている。
【００１３】
かかる周波数分割多重信号（図８（ｂ），（イ））は、図７における通話卓１０３iから基地局１００iに、あるいは基地局１００iから通話卓１０３iに伝送され、この基地局１００i、あるいは、通話卓１０３iにおいて、ＬＰＦなどによって音声信号Ａが抽出されるとともに、図８（ｂ），（ロ）に示すように、受信した周波数分割多重信号（図８（ｂ），（イ））からＨＰＦ（ハイパスフィルタ）によって音声信号Ａを除去し、夫々の通過帯域を持つＢＰＦ（バンドパスフィルタ）により、夫々の制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4（以下では、これらを総称して、制御監視信号ＣＷという）が分離抽出される。
【００１４】
このようにして、通話卓１０３iと基地局１００iとの間では、制御監視信号を音声信号Ａに周波数分割多重して伝送することができるのである。
【００１５】
ところで、このように、音声信号Ａに制御監視信号ＣＷを周波数分割多重すると、周波数分割多重信号のレベル（振幅）が増大化する。そして、通話卓１０３iによる基地局１００iの制御の種類は複数種あり、また、基地局１００iでの通話卓１０３iによる監視の対象も複数種あるものであって、通話卓１０３iから基地局１００iに送る制御信号や基地局１００iから通話卓１０３iに送られる監視信号は複数種ある。しかも、複数のかかる制御監視信号を同時に通話卓１０３iから基地局１００iに、あるいは基地局１００iから通話卓１０３iに伝送する場合があり、同時に伝送する制御監視信号が多くなると、周波数分割多重信号のレベルが異常に増大化し、これの受信側では、過大入力などの状態となって、例えば、増幅器などでその飽和レベル以上となり、誤動作が生ずるという問題がある。この場合、これを防止するために、増幅器の飽和レベルを充分高くすればよいが、このためには、高価で大型の増幅器が必要となる。
【００１６】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、音声信号に周波数分割多重する制御監視信号が多くても、周波数分割多重信号のレベルの増大を回避することができるようにした無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、移動体との無線通信を行なう基地局と、該基地局の制御や監視を行なうとともに、該基地局を介して移動体との間で音声信号の通信を行なう通話卓とを備え、該基地局と該通話卓との間で該基地局の制御や監視のための複数の制御監視信号の通信を行なう無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式であって、
複数の制御監視信号を時分割多重し、かつ該音声信号に周波数分割多重して、該基地局と該通話卓との間で通信を行なう
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、複数の制御監視信号は、互いに周波数を異ならせて、時分割多重され、さらに、音声信号に周波数分割多重で送信されるものであるから、同時に送信する制御監視信号が複数であっても、夫々のタイミングでは、常に１つの制御監視信号が音声信号に周波数分割多重されるものであり、音声信号に制御監視信号が周波数分割多重された制御監視多重信号のレベルが過大になることがなく、多数の制御監視信号を取り扱うことができるし、従来の周波数分割多重方式の場合の送信系の構成に比べ、時分割多重のための簡単な構成の回路を付加するだけのものであり、回路構成も複雑化することなく、コスト的にも、安価に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は本発明による無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式の一実施形態を示すブロック構成図であって、同図（ａ）は図７での通話卓１０３iや基地局１００iの送信系を、同図（ｂ）は図７で基地局１００iや通話卓１０３iでの受信系を夫々示し、１はクロック発生器、２はゲート信号生成器、３1，３2，３3，３4は発振器、４1，４2，４3，４4はゲート回路、５1，５2，５3，５4は送出許可ゲート回路、６は加算器、７は変調器、８はＬＰＦ、９は加算器、１０は送信機、１１は受信機、１２はＨＰＦ、１３はＬＰＦ、１４1，１４2，１４3，１４4はＢＰＦ、１５は復調器である。
【００２１】
なお、ここでは、送受信される制御監視信号を４種類として説明するが、これに限らず、任意数の種類の制御監視信号に対しても、適用可能である。
【００２２】
まず、図２に示す図１（ａ）における各部の信号を示す波形図を用いて、図１（ａ）に示す送信系について説明する。
【００２３】
図１での通話卓１０３iや基地局１００iの送信系では、図１（ａ）に示すように、発振器３1，３2，３3，３4から夫々周波数ｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4の連続波が発生され、夫々ゲート回路４1，４2，４3，４4に供給される。ここでは、図２（ｂ）に周波数ｆ1の連続波が、同図（ｃ）に周波数ｆ2の連続波が夫々示されている。
【００２４】
一方、クロック発生器１からは図２（ａ）に示す一定の周期ＴCKのクロックＣＫが発生し、ゲート信号生成器２に供給される。ここで、図２（ａ）では、クロックＣＫの順次の周期ＴCKが制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4に順に繰り返し割り当てられており、ｔ（１）で示す１周期ＴCKの期間（期間ｔ（１）という。他の期間についても同様）を制御監視信号ＣＷ1への割り当て期間とし、期間ｔ（２）を制御監視信号ＣＷ2への割り当て期間とし、期間ｔ（３）を制御監視信号ＣＷ3への割り当て期間とし、期間ｔ（４）を制御監視信号ＣＷ4への割り当て期間とする。
【００２５】
ゲート信号生成器２では、供給されたクロックＣＫから、割り当て期間毎に該当する制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4毎のゲート信号Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3，Ｇ4を順次、かつ繰り返し生成する。生成されたゲート信号Ｇ1はゲート回路４1に、ゲート信号Ｇ2はゲート回路４2に、ゲート信号Ｇ3はゲート回路４3に、ゲート信号Ｇ4はゲート回路４4に夫々供給される。ゲート回路４1に供給されるゲート信号Ｇ1を図２（ｂ）に、また、ゲート回路４2に供給されるゲート信号Ｇ2を図２（ｃ）に夫々、図２（ａ）に示すクロックＣＫのタイミングに合わせて示している。
【００２６】
ゲート回路４1では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ1が供給される毎に、このゲート信号Ｇ1の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（１））に、発振器３1からの周波数ｆ1の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠的に周波数ｆ1の間欠信号ＣＷ1’が得られて送出許可ゲート回路５1に供給される。ゲート回路４2では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ1に続くゲート信号Ｇ2が供給される毎に、このゲート信号Ｇ2の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（２））に、発振器３2からの周波数ｆ2の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠信号ＣＷ1’に続くタイミングで間欠的に周波数ｆ2の間欠信号ＣＷ2’が得られて送出許可ゲート回路５2に供給され、ゲート回路４3では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ2に続くゲート信号Ｇ3が供給される毎に、ゲート信号Ｇ3の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（３））に、発振器３3からの周波数ｆ3の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠信号ＣＷ2’に続くタイミングで間欠的に周波数ｆ3の間欠信号ＣＷ3’が得られて送出許可ゲート回路５3に供給され、ゲート回路４4では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ3に続くゲート信号Ｇ4が供給される毎に、このゲート信号Ｇ4の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（４））に、発振器３4からの周波数ｆ4の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠信号ＣＷ3’に続くタイミングで間欠的に周波数ｆ4の間欠信号ＣＷ4’が得られて送出許可ゲート回路５４に供給される。このようにして、ゲート回路３1，３2，３3，３4から順に間欠信号ＣＷ1’，ＣＷ2’，ＣＷ3’，ＣＷ4’が出力され、夫々送出許可ゲート回路５1，５2，５3，５4に供給される。
【００２７】
ここで、ゲート回路４1から出力される間欠信号ＣＷ1’を図２（ｂ）に、ゲート回路４2から出力される間欠信号ＣＷ2’を図２（ｃ）に夫々示している。
【００２８】
送出許可ゲート回路５1，５2，……，５4は、通常、閉じており、このときには、これら送出許可ゲート回路５1，５2，……，５4からは、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，……，ＣＷ4は出力されないが、送出許可信号ＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4が供給されると、これら送出許可ゲート回路５1，５2，５3，５4が開き、供給される間欠信号ＣＷ1’，ＣＷ2’，ＣＷ3’，ＣＷ4’が、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4として、出力される。
【００２９】
ここで、送出許可ゲート回路５1に供給される送出許可信号ＳＰ1を図２（ｂ）に、送出許可ゲート回路５2に供給される送出許可信号ＳＰ2を図２（ｃ）に夫々示している。
【００３０】
かかる送出許可信号ＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4は夫々、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4を送信するときに供給されるものであって、制御監視信号ＣＷ1を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５1に送出許可信号ＳＰ1が供給され、制御監視信号ＣＷ2を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５2に送出許可信号ＳＰ2が供給され、制御監視信号ＣＷ3を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５3に送出許可信号ＳＰ3が供給され、制御監視信号ＣＷ4を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５4に送出許可信号ＳＰ4が供給される。
【００３１】
ここで、送出許可ゲート回路５1から出力される制御監視信号ＣＷ1を図２（ｂ）に、送出許可ゲート回路５2から出力される制御監視信号ＣＷ2を図２（ｃ）に夫々示している。
【００３２】
加算器６から出力される信号（以下、多重制御監視信号ＣＷという）は、周波数がｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4と異なる制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4が時分割多重されたものであって、加算器９に供給される。この多重制御監視信号ＣＷを図２（ｄ）に示す。
【００３３】
一方、この送信系が通信卓１０３i（図７）の送信系である場合には、入力されて変調器７で変調された音声信号Ａが、カットオフ周波数がｆCUT（図８）のＬＰＦ８に供給されて帯域制限された後、加算器９に供給されて加算器６からの多重制御監視信号ＣＷと加算される。また、この送信系が基地局１００i（図７）の送信系である場合には、受信した音声信号Ａが、カットオフ周波数がｆCUT（図８）のＬＰＦ８に供給されて帯域制限された後、加算器９に供給されて加算器６からの多重制御監視信号ＣＷと加算される。加算器９の出力信号は、音声信号Ａに多重制御監視信号ＣＷが、この音声信号Ａよりも高域側で、周波数分割多重された信号であり、送信機１０から送信される。
【００３４】
図３は図１（ａ）に示す送信系から送信される多重制御監視信号ＣＷと音声信号との各期間毎の周波数分割多重信号（以下、制御監視多重信号という）を示す概略スペクトル図である。
【００３５】
同図において、ここでは、一例として、図８の従来例と同様、音声信号Ａの周波数帯域を３００Ｈｚ〜２，８００Ｈｚとし、各制御監視信号ＣＷ1〜ＣＷ4の周波数ｆ1〜ｆ4を夫々、
ｆ1＝２，９００Ｈｚ ｆ2＝３，０００Ｈｚ
ｆ3＝３，１００Ｈｚ ｆ4＝３，２００Ｈｚ
とする。また、図２（ａ）での各期間ｔ（１）〜ｔ（４）毎の制御監視多重信号を示しているが、ここでは、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2が送信され、制御監視信号ＣＷ3，ＣＷ4は送信されないものとしている。
【００３６】
そこで、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2が送信されるとき、音声信号Ａも送信されるものとすると、その期間ｔ（１）では、この音声信号Ａにｆ1＝２，９００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ1が周波数多重されて送信され、次の期間ｔ（２）では、音声信号Ａにｆ2＝３，０００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ2が周波数多重されて送信される。次の２つの期間ｔ（３），ｔ（４）では、これらに割り当てられた制御監視信号ＣＷ3，ＣＷ4は送信されないが、これらも送信されるとすると、期間ｔ（３）にｆ3＝３，１００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ3が、期間ｔ（４）にｆ4＝３，２００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ4が夫々音声信号Ａに周波数分割多重されて送信される。
【００３７】
このようにして、この実施形態では、制御監視信号は、音声信号が送信されるときには、この音声信号に周波数分割多重で送信されるものであるが、同時に送信する制御監視信号が複数であっても、夫々のタイミングでは、常に１つの制御監視信号が音声信号に周波数分割多重されるものであり、音声信号に制御監視信号が周波数分割多重された制御監視多重信号のレベルが過大になることがない。従って、多数の制御監視信号を取り扱うことができる。また、図８に示す従来の周波数分割多重方式の場合の送信系の構成に比べ、時分割多重のための簡単な構成の回路を付加するだけのものであり、回路構成も複雑化することなく、コスト的にも、安価に構成することができる。
【００３８】
次に、図１（ｂ）に示す図７での基地局１００iや通話卓１０３iに設けられる受信系について説明する。
【００３９】
図１（ａ）に示す送信系からの送信信号は受信機１１で受信され、ＨＰＦ１２とＬＰＦ１３とに供給される。この受信信号が音声信号Ａあるいは制御監視多重信号であるときには、ＬＰＦ１３によって音声信号Ａが抽出され、この受信系が基地局１００iに設けられているものであるときには、所定の処理がなされて移動体に送信され、また、この受信系が通話卓１０３iに設けられているものであるときには、復調器１５で復調される。
【００４０】
また、受信機１１からの受信信号が多重制御監視信号ＣＷであるとき、あるいは制御監視多重信号であるときには、ＨＰＦ１２によって多重制御監視信号ＣＷが抽出されてＢＰＦ１４1〜１４4に供給され、多重制御監視信号ＣＷでの時分割多重化された制御監視信号がＢＰＦ１４1〜１４4のうちのいずれか該当するものから抽出されて出力される。
【００４１】
ここで、ＢＰＦ１４1，１４2，１４3，１４4は夫々、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4を分離抽出するものであって、ＢＰＦ１４1は、通過帯域の中心周波数がｆ1（上記の例では、２，９００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ1を分離抽出するものであり、ＢＰＦ１４2は、通過帯域の中心周波数がｆ2（上記の例では、３，０００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ2を分離抽出するものであり、ＢＰＦ１４3は、通過帯域の中心周波数がｆ3（上記の例では、３，１００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ3を分離抽出するものであり、ＢＰＦ１４4は、通過帯域の中心周波数がｆ4（上記の例では、３，２００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ4を分離抽出するものである。
【００４２】
図４は図１（ａ）に示す送信系からの送信信号が図３に示す制御監視多重信号であるときの受信系の制御監視信号の分離抽出動作を示す図であり、対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００４３】
同図において、受信機１１で受信されてＨＰＦ１２で分離抽出された制御監視多重信号での期間ｔ（１）では、ＢＰＦ１４1によってこの制御監視多重信号から制御監視信号ＣＷ1が分離抽出され、期間ｔ（２）では、ＢＰＦ１４2によってこの制御監視多重信号から制御監視信号ＣＷ2が分離抽出される。期間ｔ（３），ｔ（４）では、制御監視信号が受信されないので、ＢＰＦ１４3，１４4から制御監視信号が抽出されないが、期間ｔ（３）に制御監視信号ＣＷ3が受信されたときには、ＢＰＦ１４3からこの制御監視信号ＣＷ3が分離抽出され、期間ｔ（４）に制御監視信号ＣＷ4が受信されたときには、ＢＰＦ１４4からこの制御監視信号ＣＷ4が分離抽出される。
【００４４】
ＢＰＦ１４1，１４2，１４3，１４4で検出された制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4は図示しない制御監視信号期間検出装置に供給され、夫々の制御監視信号の信号期間が検出される。
【００４５】
図５はかかる制御監視信号期間検出装置の一具体例を示すブロック構成図であって、１６は信号検出部、１７は信号期間検出部、１８1，１８2はタイマ、１９はアンドゲートである。ここでは、任意の制御監視信号を信号ＣＷiとする。
【００４６】
また、図６は図５における各部の信号を示す波形図であって、図５に対応する信号には同一符号をつけている。
【００４７】
図５及び図６において、図１（ｂ）のＢＰＦ１４i（ＢＰＦ１４1，１４2，１４3，１４4のいずれか）で検出された制御監視信号ＣＷiは、信号検出部１６に供給され、全波整流，平滑，レベル比較などの信号処理により、期間ｔ（ｉ）毎の制御監視信号ＣＷiの信号期間を検出し、この信号期間を“Ｌ”（ローレベル）で表わす検出信号ＳDを出力する。この検出信号ＳDは信号期間検出部１７に供給される。信号期間検出部１７は、例えば、セット・リセット型のフリップフロップからなり、検出信号ＳDの立下りエッジ（検出信号ＳDの始端）でセットされることにより、Ｑ端子の出力が“Ｌ”となり、アンドケート１９からのリセットパルスＰRによってリセットされて、Ｑ端子の出力が“Ｈ”（ハイレベル）となる。
【００４８】
そこで、信号検出部１６から図２（ａ）におけるクロックＣＫの周期ＴCKの４倍の期間Ｔ0毎に検出信号ＳDが順次出力されると、後述するように、この場合には、アンドゲート１９からリセットパルスＰRが発生せず、信号期間検出部１７は検出信号ＳDの立下りエッジ毎にセットされて、信号期間検出部１７のＱ端子の出力は“Ｌ”のままに保持される。
【００４９】
信号検出部１６から出力される検出信号ＳDは、また、タイマ１８1，１８2に供給される。これらタイマ１８1，１８2は検出信号ＳDの上記立下りエッジ毎にリセットされ、そのタイミングから時間計測を行なうが、この時間計測動作はタイマ１８1とタイマ１８2とが交互に行なう。即ち、いま、信号検出部１６から最初の検出信号ＳDが出力されると、タイマ１８1，１８2のいずれか一方、例えば、タイマ１８1にこの検出信号ＳDが供給されて、その立下りエッジにより、このタイマ１８1がリセットされて時間計測を開始する。このときまでは、タイマ１８2には、検出信号ＳDが供給されないようになっているが、タイマ１８1がリセットされて時間計測を開始すると、信号検出部１６から次に出力される検出信号ＳDがタイマ１８2に供給可能となり、タイマ１８1には、この検出信号ＳDが供給されない状態となる。このようにして、信号検出部１６から出力される検出信号ＳDはタイマ１８1，１８2に交互に供給され、これにより、タイマ１８1，１８2は交互に時間計測動作を行なう。
【００５０】
ここで、制御監視信号ＣＷiの１周期をＴ0（但し、図２に示す制御監視信号ＣＷ1〜ＣＷ4の場合、Ｔ0＝４・ＴCK）とすると、タイマ１８1，１８2は夫々、リセットによる時間計測動作の開始から、
Ｔ0≦Ｔ＜Ｔ0＋ＴCK
を満足する時間経過すると、タイミングパルスＰTを出力する。このタイミングパルスＰTは、信号検出部１６から次に出力される検出信号ＳDの信号期間内にある。
【００５１】
タイマ１８1，１８2から出力されるタイミングパルスＰTは、信号検出部１６から出力される検出信号ＳDとともに、アンドゲート１９に供給される。このアンドゲート１９は、信号検出部１６から検出信号ＳDが出力されたか否かを、従って、制御監視信号ＣＷiが受信されているか否かを検出するためのものであって、タイミングパルスＰTがアンドゲート１９に供給されたときに信号検出部１６から“Ｌ”の検出信号ＳDが供給されるときには、検出信号ＳDがある、即ち、制御監視信号ＣＷiが受信されているとして、アンドゲート１９からこのタイミングパルスＰTを出力されないが、タイミングパルスＰTがアンドゲート１９に供給されたときに信号検出部１６から“Ｌ”の検出信号ＳDが供給されないときには、検出信号ＳDがない、即ち、制御監視信号ＣＷiが受信されなくなったとして、アンドゲート１９はこのタイミングパルスＰTを、リセットパルスＰRとして、出力する。このリセットパルスＰRにより、信号期間検出部１７がリセットされ、そのＱ端子の出力が“Ｈ”となる。
【００５２】
このようにして、制御監視信号ＣＷiが受信され始めると、信号検出部１６から最初に出力される検出信号ＳDの始端の立下りエッジにより、信号期間検出部１７がセットされてそのＱ端子の出力が“Ｌ”となり、その後、制御監視信号ＣＷiが受信されなくなると、アンドゲート１９からのリセットパルスＰRにより、信号期間検出部１７がリセットされてそのＱ端子の出力が“Ｈ”となる。これにより、信号期間検出部１７のＱ端子からは、制御監視信号ＣＷiの受信期間を表わす“Ｌ”の制御監視期間信号ＳCWが得られることになる。
【００５３】
なお、図６において、信号検出部１６から検出信号ＳＤが２回出力されたときの制御監視期間信号ＳCWを実線で示し、信号検出部１６から検出信号ＳDが１回出力されたときの制御監視期間信号ＳCWを破線で示している。
【００５４】
このように、この受信系においては、図１（ａ）に示す送信系からの制御監視信号が時分割多重化された加算制御監視信号やこの加算制御監視信号と音声信号との制御監視多重信号が受信されると、この夫々の制御監視信号を分離抽出することができるものであり、図８に示す従来の周波数分割多重方式での受信系に対し、制御監視信号夫々を分離抽出するためのＢＰＦなどの簡単な回路を追加するだけで済むことになり、回路構成が複雑化することもないし、コスト的にも、安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１（ａ）】本発明による無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式の一実施形態での送信系を示すブロック構成図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示す送信系に対する受信系を示す図である。
【図２】図１（ａ）における各部の信号を示す波形図である。
【図３】図１（ａ）に示す送信系から送信される加算制御監視信号と音声信号との各期間毎の制御監視多重信号を示す概略スペクトル図である。
【図４】図１（ａ）に示す送信系からの送信信号が図３に示す制御監視多重信号であるときの受信系の制御監視信号の分離抽出動作を示す図である。
【図５】図１（ｂ）に示す受信系での制御監視信号期間検出装置の一具体例を示すブロック構成図である。
【図６】図５における各部の信号を示す波形図である。
【図７】無線通信システムの一従来例を示すシステム構成図である。
【図８】図７における通話卓，基地局間で行なわれる周波数分割多重伝送方式の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ クロック発生器
２ ゲート信号生成器
３1，３2，３3，３4 発振器
４1，４2，４3，４4 ゲート回路
５1，５2，５3，５4 送出許可ゲート回路
６ 加算器
７ 変調器
８ ＬＰＦ
９ 加算器
１０ 送信機
１１ 受信機
１２ ＨＰＦ
１３ ＬＰＦ
１４1，１４2，１４3，１４4 ＢＰＦ
１５ 復調器
１６ 信号検出部
１７ 信号期間検出部
１８1，１８2 タイマ
１９ アンドゲート
１００1，１００2，……，１００n 基地局
１０１1，１０１2，……，１０１n 中継器
１０２ 中継接続装置
１０３1，１０３2，……，１０３n 通話卓
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システムなどに用いられる無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式に係り、特に、オペレータが使用する通話卓からの制御信号を、この通話卓から離れた場所にある回線接続装置から中継器を介して基地局に伝送し、また、基地局からの監視信号を中継器，回線接続装置を介して通話卓に伝送する無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯無線機や車載無線機などの移動体による移動体通信システムなどの無線通信システムでは、基地局を介して移動体間の通信が行なわれる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７はかかる無線通信システムの一従来例を示すシステム構成図であって、１００1，１００2，……，１００nは基地局、１０１1，１０１2，……，１０１nは中継器、１０２は中継接続装置、１０３1，１０３2，……，１０３nは通話卓である。
【０００４】
同図において、各基地局１００1，１００2，……，１００nが異なるエリア毎に設けられており、夫々の基地局１００1，１００2，……，１００nは、中継器１０１1，２2，……，２nを介して、回線接続装置１０２に接続されている。また、この回線接続装置１０２には、基地局１００1，１００2，……，１００n毎の通話卓１０３1，１０３2，……，１０３nが接続されている。
【０００５】
なお、以下では、基地局１００1，１００2，……，１００nを総称するときには、基地局１００i（但し、ｉ＝１，２，……，ｎ）という、基地局１００iに該当する中継器，通話卓を夫々中継器１０１i，通話卓１０３iという。
【０００６】
同じエリア内の移動体間の無線通信（通話）の場合には、図示しない移動体からの音声信号（即ち、通話信号）は基地局１００iを介して他の図示しない移動体に送信され、あるいは、異なるエリア内の移動体間の無線通信の場合には、回線接続装置１０２が２つの夫々のエリアの基地局１００i，１００j（但し、ｊ≠ｉであって、ｊ＝１，２，……，ｎ）間を接続し、一方の移動体からの音声信号を基地局１００iで受信し、この基地局１００i中継器１i，回線接続装置１０２，中継器１０１jを介して基地局１００jに供給し、この基地局１００jから他方の移動体に送信する。
【０００７】
また、かかる無線通信システムにおいては、移動体と通話卓１０３iとの間でも通話が行なわれる。このときには、移動体からの問合せなどのための音声信号がそのエリアの基地局１００iで受信され、この基地局１００iから中継器１０１i，回線接続装置１０２を介して該当する通話卓１０３iに供給され、通話卓１０３iからの問合せに対する応答などのための音声信号が回線接続装置１０２及び中継器１０１iを介して基地局１００iに供給され、問合せなどがあった移動局に送信する。
【０００８】
通話卓１０３iは、また、回線接続装置１０２及び該当する中継器１０１iを介して該当する基地局１００iに制御信号を供給することにより、この基地局１００iを制御し、基地局１００iに異常事態などが発生したときなどでは、基地局１００iがかかる事態をかかる該当する通話卓１０３iに通知するために、この基地局１００iから中継器１０１i及び回線接続装置１０２を介してこの通話卓１０３iに監視信号を供給するこれにより、通話卓１０３iは該当する基地局１００iを監視している。
【０００９】
ところで、かかる制御信号や監視信号（これらをまとめて、以下では、制御監視信号という）を供給する通話卓１０３i，基地局１００i間での通信時、移動局と通話卓１０３iとの間の通信が行なわれるときがある。このような場合、通話卓１０３iと基地局１００iとの間で音声信号と制御監視信号とが同時に伝送されることになるが、その伝送方式として、制御監視信号を直流信号とし、音声信号にこの直流信号を重畳する伝送方式や、音声信号と制御監視信号を周波数分割多重して伝送する周波数分割多重伝送方式、音声信号と制御監視信号とを時分割多重して伝送する時分割多重伝送方式とがある。
【特許文献１】特開平１０−９４０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、市内や市街地における伝送線路としては、２線（２Ｗ）もしくは４線（４Ｗ）が一般的であるが、近年では、市内や市街地における伝送路として、直流を重畳できないメタル回線や光ファイバなどの使用が増えてきており、直流を重畳して伝送する伝送方式は使用できなくなってきている。また、音声信号と制御監視信号とを時分割多重して伝送する時分割多重伝送方式では、制御監視信号が伝送する期間では、音声信号が欠落されることになり、通話卓１０３iによる基地局１００iの制御項目が多い場合には、これにさらに音声信号の欠落期間が多くなって、音声信号の品質を劣化させることになる。かかる問題は、音声信号と制御監視信号を周波数分割多重して伝送する周波数分割多重伝送方式によって解消できる。
【００１１】
ここで、図８により、通話卓１０３i，基地局１００i間で行なわれる周波数分割多重伝送方式の一例について説明する。
【００１２】
かかる周波数分割多重伝送方式において、例えば、２，８００Ｈｚを境界周波数ＦBとして、この境界周波数ＦBよりも低域側の周波数帯を音声信号の伝送帯域とし、境界周波数ＦBよりも高域側の周波数帯を制御監視信号の伝送帯域とすると、図８（ａ），（イ）に示すように、音声信号Ａの周波数帯域（音声帯域）が３００Ｈｚ〜３，４００Ｈｚである場合、この音声信号Ａのこの境界周波数よＦBりも高域成分をＬＰＦ（ローパスフィルタ）でカットする。そして、この高域カットされた音声信号Ａに、この境界周波数ＦBよりも高域側の信号として、図８（ａ），（ロ）に示すように、制御監視信号を周波数分割多重する。ここでは、制御監視信号としては、制御・監視の種類に応じて周波数を異ならせており、図示する例では、１つの制御監視信号ＣＷ1として、周波数が２，９００Ｈｚの信号とし、他の１つの制御監視信号ＣＷ2として、周波数が３，０００Ｈｚの信号とし、さらに他の１つの制御監視信号ＣＷ3として、周波数が３，１００Ｈｚの信号とし、さらに他の１つの制御監視信号ＣＷ4として、周波数が３，２００Ｈｚの信号とする４種類の制御監視信号ＣＷとしている。
【００１３】
かかる周波数分割多重信号（図８（ｂ），（イ））は、図７における通話卓１０３iから基地局１００iに、あるいは基地局１００iから通話卓１０３iに伝送され、この基地局１００i、あるいは、通話卓１０３iにおいて、ＬＰＦなどによって音声信号Ａが抽出されるとともに、図８（ｂ），（ロ）に示すように、受信した周波数分割多重信号（図８（ｂ），（イ））からＨＰＦ（ハイパスフィルタ）によって音声信号Ａを除去し、夫々の通過帯域を持つＢＰＦ（バンドパスフィルタ）により、夫々の制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4（以下では、これらを総称して、制御監視信号ＣＷという）が分離抽出される。
【００１４】
このようにして、通話卓１０３iと基地局１００iとの間では、制御監視信号を音声信号Ａに周波数分割多重して伝送することができるのである。
【００１５】
ところで、このように、音声信号Ａに制御監視信号ＣＷを周波数分割多重すると、周波数分割多重信号のレベル（振幅）が増大化する。そして、通話卓１０３iによる基地局１００iの制御の種類は複数種あり、また、基地局１００iでの通話卓１０３iによる監視の対象も複数種あるものであって、通話卓１０３iから基地局１００iに送る制御信号や基地局１００iから通話卓１０３iに送られる監視信号は複数種ある。しかも、複数のかかる制御監視信号を同時に通話卓１０３iから基地局１００iに、あるいは基地局１００iから通話卓１０３iに伝送する場合があり、同時に伝送する制御監視信号が多くなると、周波数分割多重信号のレベルが異常に増大化し、これの受信側では、過大入力などの状態となって、例えば、増幅器などでその飽和レベル以上となり、誤動作が生ずるという問題がある。この場合、これを防止するために、増幅器の飽和レベルを充分高くすればよいが、このためには、高価で大型の増幅器が必要となる。
【００１６】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、音声信号に周波数分割多重する制御監視信号が多くても、周波数分割多重信号のレベルの増大を回避することができるようにした無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、移動体との無線通信を行なう基地局と、該基地局の制御や監視を行なうとともに、該基地局を介して移動体との間で音声信号の通信を行なう通話卓とを備え、該基地局と該通話卓との間で該基地局の制御や監視のための複数の制御監視信号の通信を行なう無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式であって、
複数の制御監視信号を時分割多重し、かつ該音声信号に周波数分割多重して、該基地局と該通話卓との間で通信を行なう
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、複数の制御監視信号は、互いに周波数を異ならせて、時分割多重され、さらに、音声信号に周波数分割多重で送信されるものであるから、同時に送信する制御監視信号が複数であっても、夫々のタイミングでは、常に１つの制御監視信号が音声信号に周波数分割多重されるものであり、音声信号に制御監視信号が周波数分割多重された制御監視多重信号のレベルが過大になることがなく、多数の制御監視信号を取り扱うことができるし、従来の周波数分割多重方式の場合の送信系の構成に比べ、時分割多重のための簡単な構成の回路を付加するだけのものであり、回路構成も複雑化することなく、コスト的にも、安価に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は本発明による無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式の一実施形態を示すブロック構成図であって、同図（ａ）は図７での通話卓１０３iや基地局１００iの送信系を、同図（ｂ）は図７で基地局１００iや通話卓１０３iでの受信系を夫々示し、１はクロック発生器、２はゲート信号生成器、３1，３2，３3，３4は発振器、４1，４2，４3，４4はゲート回路、５1，５2，５3，５4は送出許可ゲート回路、６は加算器、７は変調器、８はＬＰＦ、９は加算器、１０は送信機、１１は受信機、１２はＨＰＦ、１３はＬＰＦ、１４1，１４2，１４3，１４4はＢＰＦ、１５は復調器である。
【００２１】
なお、ここでは、送受信される制御監視信号を４種類として説明するが、これに限らず、任意数の種類の制御監視信号に対しても、適用可能である。
【００２２】
まず、図２に示す図１（ａ）における各部の信号を示す波形図を用いて、図１（ａ）に示す送信系について説明する。
【００２３】
図１での通話卓１０３iや基地局１００iの送信系では、図１（ａ）に示すように、発振器３1，３2，３3，３4から夫々周波数ｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4の連続波が発生され、夫々ゲート回路４1，４2，４3，４4に供給される。ここでは、図２（ｂ）に周波数ｆ1の連続波が、同図（ｃ）に周波数ｆ2の連続波が夫々示されている。
【００２４】
一方、クロック発生器１からは図２（ａ）に示す一定の周期ＴCKのクロックＣＫが発生し、ゲート信号生成器２に供給される。ここで、図２（ａ）では、クロックＣＫの順次の周期ＴCKが制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4に順に繰り返し割り当てられており、ｔ（１）で示す１周期ＴCKの期間（期間ｔ（１）という。他の期間についても同様）を制御監視信号ＣＷ1への割り当て期間とし、期間ｔ（２）を制御監視信号ＣＷ2への割り当て期間とし、期間ｔ（３）を制御監視信号ＣＷ3への割り当て期間とし、期間ｔ（４）を制御監視信号ＣＷ4への割り当て期間とする。
【００２５】
ゲート信号生成器２では、供給されたクロックＣＫから、割り当て期間毎に該当する制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4毎のゲート信号Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3，Ｇ4を順次、かつ繰り返し生成する。生成されたゲート信号Ｇ1はゲート回路４1に、ゲート信号Ｇ2はゲート回路４2に、ゲート信号Ｇ3はゲート回路４3に、ゲート信号Ｇ4はゲート回路４4に夫々供給される。ゲート回路４1に供給されるゲート信号Ｇ1を図２（ｂ）に、また、ゲート回路４2に供給されるゲート信号Ｇ2を図２（ｃ）に夫々、図２（ａ）に示すクロックＣＫのタイミングに合わせて示している。
【００２６】
ゲート回路４1では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ1が供給される毎に、このゲート信号Ｇ1の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（１））に、発振器３1からの周波数ｆ1の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠的に周波数ｆ1の間欠信号ＣＷ1’が得られて送出許可ゲート回路５1に供給される。ゲート回路４2では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ1に続くゲート信号Ｇ2が供給される毎に、このゲート信号Ｇ2の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（２））に、発振器３2からの周波数ｆ2の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠信号ＣＷ1’に続くタイミングで間欠的に周波数ｆ2の間欠信号ＣＷ2’が得られて送出許可ゲート回路５2に供給され、ゲート回路４3では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ2に続くゲート信号Ｇ3が供給される毎に、ゲート信号Ｇ3の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（３））に、発振器３3からの周波数ｆ3の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠信号ＣＷ2’に続くタイミングで間欠的に周波数ｆ3の間欠信号ＣＷ3’が得られて送出許可ゲート回路５3に供給され、ゲート回路４4では、ゲート信号生成器２からゲート信号Ｇ3に続くゲート信号Ｇ4が供給される毎に、このゲート信号Ｇ4の信号期間（即ち、クロックＣＫの期間ｔ（４））に、発振器３4からの周波数ｆ4の連続波が抽出され、４ＴCKの周期毎に信号期間ＴCKずつ間欠信号ＣＷ3’に続くタイミングで間欠的に周波数ｆ4の間欠信号ＣＷ4’が得られて送出許可ゲート回路５４に供給される。このようにして、ゲート回路３1，３2，３3，３4から順に間欠信号ＣＷ1’，ＣＷ2’，ＣＷ3’，ＣＷ4’が出力され、夫々送出許可ゲート回路５1，５2，５3，５4に供給される。
【００２７】
ここで、ゲート回路４1から出力される間欠信号ＣＷ1’を図２（ｂ）に、ゲート回路４2から出力される間欠信号ＣＷ2’を図２（ｃ）に夫々示している。
【００２８】
送出許可ゲート回路５1，５2，……，５4は、通常、閉じており、このときには、これら送出許可ゲート回路５1，５2，……，５4からは、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，……，ＣＷ4は出力されないが、送出許可信号ＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4が供給されると、これら送出許可ゲート回路５1，５2，５3，５4が開き、供給される間欠信号ＣＷ1’，ＣＷ2’，ＣＷ3’，ＣＷ4’が、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4として、出力される。
【００２９】
ここで、送出許可ゲート回路５1に供給される送出許可信号ＳＰ1を図２（ｂ）に、送出許可ゲート回路５2に供給される送出許可信号ＳＰ2を図２（ｃ）に夫々示している。
【００３０】
かかる送出許可信号ＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4は夫々、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4を送信するときに供給されるものであって、制御監視信号ＣＷ1を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５1に送出許可信号ＳＰ1が供給され、制御監視信号ＣＷ2を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５2に送出許可信号ＳＰ2が供給され、制御監視信号ＣＷ3を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５3に送出許可信号ＳＰ3が供給され、制御監視信号ＣＷ4を送信するときには、その送信期間、送出許可ゲート回路５4に送出許可信号ＳＰ4が供給される。
【００３１】
ここで、送出許可ゲート回路５1から出力される制御監視信号ＣＷ1を図２（ｂ）に、送出許可ゲート回路５2から出力される制御監視信号ＣＷ2を図２（ｃ）に夫々示している。
【００３２】
加算器６から出力される信号（以下、多重制御監視信号ＣＷという）は、周波数がｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4と異なる制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4が時分割多重されたものであって、加算器９に供給される。この多重制御監視信号ＣＷを図２（ｄ）に示す。
【００３３】
一方、この送信系が通信卓１０３i（図７）の送信系である場合には、入力されて変調器７で変調された音声信号Ａが、カットオフ周波数がｆCUT（図８）のＬＰＦ８に供給されて帯域制限された後、加算器９に供給されて加算器６からの多重制御監視信号ＣＷと加算される。また、この送信系が基地局１００i（図７）の送信系である場合には、受信した音声信号Ａが、カットオフ周波数がｆCUT（図８）のＬＰＦ８に供給されて帯域制限された後、加算器９に供給されて加算器６からの多重制御監視信号ＣＷと加算される。加算器９の出力信号は、音声信号Ａに多重制御監視信号ＣＷが、この音声信号Ａよりも高域側で、周波数分割多重された信号であり、送信機１０から送信される。
【００３４】
図３は図１（ａ）に示す送信系から送信される多重制御監視信号ＣＷと音声信号との各期間毎の周波数分割多重信号（以下、制御監視多重信号という）を示す概略スペクトル図である。
【００３５】
同図において、ここでは、一例として、図８の従来例と同様、音声信号Ａの周波数帯域を３００Ｈｚ〜２，８００Ｈｚとし、各制御監視信号ＣＷ1〜ＣＷ4の周波数ｆ1〜ｆ4を夫々、
ｆ1＝２，９００Ｈｚ ｆ2＝３，０００Ｈｚ
ｆ3＝３，１００Ｈｚ ｆ4＝３，２００Ｈｚ
とする。また、図２（ａ）での各期間ｔ（１）〜ｔ（４）毎の制御監視多重信号を示しているが、ここでは、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2が送信され、制御監視信号ＣＷ3，ＣＷ4は送信されないものとしている。
【００３６】
そこで、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2が送信されるとき、音声信号Ａも送信されるものとすると、その期間ｔ（１）では、この音声信号Ａにｆ1＝２，９００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ1が周波数多重されて送信され、次の期間ｔ（２）では、音声信号Ａにｆ2＝３，０００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ2が周波数多重されて送信される。次の２つの期間ｔ（３），ｔ（４）では、これらに割り当てられた制御監視信号ＣＷ3，ＣＷ4は送信されないが、これらも送信されるとすると、期間ｔ（３）にｆ3＝３，１００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ3が、期間ｔ（４）にｆ4＝３，２００Ｈｚの制御監視信号ＣＷ4が夫々音声信号Ａに周波数分割多重されて送信される。
【００３７】
このようにして、この実施形態では、制御監視信号は、音声信号が送信されるときには、この音声信号に周波数分割多重で送信されるものであるが、同時に送信する制御監視信号が複数であっても、夫々のタイミングでは、常に１つの制御監視信号が音声信号に周波数分割多重されるものであり、音声信号に制御監視信号が周波数分割多重された制御監視多重信号のレベルが過大になることがない。従って、多数の制御監視信号を取り扱うことができる。また、図８に示す従来の周波数分割多重方式の場合の送信系の構成に比べ、時分割多重のための簡単な構成の回路を付加するだけのものであり、回路構成も複雑化することなく、コスト的にも、安価に構成することができる。
【００３８】
次に、図１（ｂ）に示す図７での基地局１００iや通話卓１０３iに設けられる受信系について説明する。
【００３９】
図１（ａ）に示す送信系からの送信信号は受信機１１で受信され、ＨＰＦ１２とＬＰＦ１３とに供給される。この受信信号が音声信号Ａあるいは制御監視多重信号であるときには、ＬＰＦ１３によって音声信号Ａが抽出され、この受信系が基地局１００iに設けられているものであるときには、所定の処理がなされて移動体に送信され、また、この受信系が通話卓１０３iに設けられているものであるときには、復調器１５で復調される。
【００４０】
また、受信機１１からの受信信号が多重制御監視信号ＣＷであるとき、あるいは制御監視多重信号であるときには、ＨＰＦ１２によって多重制御監視信号ＣＷが抽出されてＢＰＦ１４1〜１４4に供給され、多重制御監視信号ＣＷでの時分割多重化された制御監視信号がＢＰＦ１４1〜１４4のうちのいずれか該当するものから抽出されて出力される。
【００４１】
ここで、ＢＰＦ１４1，１４2，１４3，１４4は夫々、制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4を分離抽出するものであって、ＢＰＦ１４1は、通過帯域の中心周波数がｆ1（上記の例では、２，９００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ1を分離抽出するものであり、ＢＰＦ１４2は、通過帯域の中心周波数がｆ2（上記の例では、３，０００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ2を分離抽出するものであり、ＢＰＦ１４3は、通過帯域の中心周波数がｆ3（上記の例では、３，１００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ3を分離抽出するものであり、ＢＰＦ１４4は、通過帯域の中心周波数がｆ4（上記の例では、３，２００Ｈｚ）であって、制御監視信号ＣＷ4を分離抽出するものである。
【００４２】
図４は図１（ａ）に示す送信系からの送信信号が図３に示す制御監視多重信号であるときの受信系の制御監視信号の分離抽出動作を示す図であり、対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００４３】
同図において、受信機１１で受信されてＨＰＦ１２で分離抽出された制御監視多重信号での期間ｔ（１）では、ＢＰＦ１４1によってこの制御監視多重信号から制御監視信号ＣＷ1が分離抽出され、期間ｔ（２）では、ＢＰＦ１４2によってこの制御監視多重信号から制御監視信号ＣＷ2が分離抽出される。期間ｔ（３），ｔ（４）では、制御監視信号が受信されないので、ＢＰＦ１４3，１４4から制御監視信号が抽出されないが、期間ｔ（３）に制御監視信号ＣＷ3が受信されたときには、ＢＰＦ１４3からこの制御監視信号ＣＷ3が分離抽出され、期間ｔ（４）に制御監視信号ＣＷ4が受信されたときには、ＢＰＦ１４4からこの制御監視信号ＣＷ4が分離抽出される。
【００４４】
ＢＰＦ１４1，１４2，１４3，１４4で検出された制御監視信号ＣＷ1，ＣＷ2，ＣＷ3，ＣＷ4は図示しない制御監視信号期間検出装置に供給され、夫々の制御監視信号の信号期間が検出される。
【００４５】
図５はかかる制御監視信号期間検出装置の一具体例を示すブロック構成図であって、１６は信号検出部、１７は信号期間検出部、１８1，１８2はタイマ、１９はアンドゲートである。ここでは、任意の制御監視信号を信号ＣＷiとする。
【００４６】
また、図６は図５における各部の信号を示す波形図であって、図５に対応する信号には同一符号をつけている。
【００４７】
図５及び図６において、図１（ｂ）のＢＰＦ１４i（ＢＰＦ１４1，１４2，１４3，１４4のいずれか）で検出された制御監視信号ＣＷiは、信号検出部１６に供給され、全波整流，平滑，レベル比較などの信号処理により、期間ｔ（ｉ）毎の制御監視信号ＣＷiの信号期間を検出し、この信号期間を“Ｌ”（ローレベル）で表わす検出信号ＳDを出力する。この検出信号ＳDは信号期間検出部１７に供給される。信号期間検出部１７は、例えば、セット・リセット型のフリップフロップからなり、検出信号ＳDの立下りエッジ（検出信号ＳDの始端）でセットされることにより、Ｑ端子の出力が“Ｌ”となり、アンドケート１９からのリセットパルスＰRによってリセットされて、Ｑ端子の出力が“Ｈ”（ハイレベル）となる。
【００４８】
そこで、信号検出部１６から図２（ａ）におけるクロックＣＫの周期ＴCKの４倍の期間Ｔ0毎に検出信号ＳDが順次出力されると、後述するように、この場合には、アンドゲート１９からリセットパルスＰRが発生せず、信号期間検出部１７は検出信号ＳDの立下りエッジ毎にセットされて、信号期間検出部１７のＱ端子の出力は“Ｌ”のままに保持される。
【００４９】
信号検出部１６から出力される検出信号ＳDは、また、タイマ１８1，１８2に供給される。これらタイマ１８1，１８2は検出信号ＳDの上記立下りエッジ毎にリセットされ、そのタイミングから時間計測を行なうが、この時間計測動作はタイマ１８1とタイマ１８2とが交互に行なう。即ち、いま、信号検出部１６から最初の検出信号ＳDが出力されると、タイマ１８1，１８2のいずれか一方、例えば、タイマ１８1にこの検出信号ＳDが供給されて、その立下りエッジにより、このタイマ１８1がリセットされて時間計測を開始する。このときまでは、タイマ１８2には、検出信号ＳDが供給されないようになっているが、タイマ１８1がリセットされて時間計測を開始すると、信号検出部１６から次に出力される検出信号ＳDがタイマ１８2に供給可能となり、タイマ１８1には、この検出信号ＳDが供給されない状態となる。このようにして、信号検出部１６から出力される検出信号ＳDはタイマ１８1，１８2に交互に供給され、これにより、タイマ１８1，１８2は交互に時間計測動作を行なう。
【００５０】
ここで、制御監視信号ＣＷiの１周期をＴ0（但し、図２に示す制御監視信号ＣＷ1〜ＣＷ4の場合、Ｔ0＝４・ＴCK）とすると、タイマ１８1，１８2は夫々、リセットによる時間計測動作の開始から、
Ｔ0≦Ｔ＜Ｔ0＋ＴCK
を満足する時間経過すると、タイミングパルスＰTを出力する。このタイミングパルスＰTは、信号検出部１６から次に出力される検出信号ＳDの信号期間内にある。
【００５１】
タイマ１８1，１８2から出力されるタイミングパルスＰTは、信号検出部１６から出力される検出信号ＳDとともに、アンドゲート１９に供給される。このアンドゲート１９は、信号検出部１６から検出信号ＳDが出力されたか否かを、従って、制御監視信号ＣＷiが受信されているか否かを検出するためのものであって、タイミングパルスＰTがアンドゲート１９に供給されたときに信号検出部１６から“Ｌ”の検出信号ＳDが供給されるときには、検出信号ＳDがある、即ち、制御監視信号ＣＷiが受信されているとして、アンドゲート１９からこのタイミングパルスＰTを出力されないが、タイミングパルスＰTがアンドゲート１９に供給されたときに信号検出部１６から“Ｌ”の検出信号ＳDが供給されないときには、検出信号ＳDがない、即ち、制御監視信号ＣＷiが受信されなくなったとして、アンドゲート１９はこのタイミングパルスＰTを、リセットパルスＰRとして、出力する。このリセットパルスＰRにより、信号期間検出部１７がリセットされ、そのＱ端子の出力が“Ｈ”となる。
【００５２】
このようにして、制御監視信号ＣＷiが受信され始めると、信号検出部１６から最初に出力される検出信号ＳDの始端の立下りエッジにより、信号期間検出部１７がセットされてそのＱ端子の出力が“Ｌ”となり、その後、制御監視信号ＣＷiが受信されなくなると、アンドゲート１９からのリセットパルスＰRにより、信号期間検出部１７がリセットされてそのＱ端子の出力が“Ｈ”となる。これにより、信号期間検出部１７のＱ端子からは、制御監視信号ＣＷiの受信期間を表わす“Ｌ”の制御監視期間信号ＳCWが得られることになる。
【００５３】
なお、図６において、信号検出部１６から検出信号ＳＤが２回出力されたときの制御監視期間信号ＳCWを実線で示し、信号検出部１６から検出信号ＳDが１回出力されたときの制御監視期間信号ＳCWを破線で示している。
【００５４】
このように、この受信系においては、図１（ａ）に示す送信系からの制御監視信号が時分割多重化された加算制御監視信号やこの加算制御監視信号と音声信号との制御監視多重信号が受信されると、この夫々の制御監視信号を分離抽出することができるものであり、図８に示す従来の周波数分割多重方式での受信系に対し、制御監視信号夫々を分離抽出するためのＢＰＦなどの簡単な回路を追加するだけで済むことになり、回路構成が複雑化することもないし、コスト的にも、安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１（ａ）】本発明による無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式の一実施形態での送信系を示すブロック構成図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示す送信系に対する受信系を示す図である。
【図２】図１（ａ）における各部の信号を示す波形図である。
【図３】図１（ａ）に示す送信系から送信される加算制御監視信号と音声信号との各期間毎の制御監視多重信号を示す概略スペクトル図である。
【図４】図１（ａ）に示す送信系からの送信信号が図３に示す制御監視多重信号であるときの受信系の制御監視信号の分離抽出動作を示す図である。
【図５】図１（ｂ）に示す受信系での制御監視信号期間検出装置の一具体例を示すブロック構成図である。
【図６】図５における各部の信号を示す波形図である。
【図７】無線通信システムの一従来例を示すシステム構成図である。
【図８】図７における通話卓，基地局間で行なわれる周波数分割多重伝送方式の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ クロック発生器
２ ゲート信号生成器
３1，３2，３3，３4 発振器
４1，４2，４3，４4 ゲート回路
５1，５2，５3，５4 送出許可ゲート回路
６ 加算器
７ 変調器
８ ＬＰＦ
９ 加算器
１０ 送信機
１１ 受信機
１２ ＨＰＦ
１３ ＬＰＦ
１４1，１４2，１４3，１４4 ＢＰＦ
１５ 復調器
１６ 信号検出部
１７ 信号期間検出部
１８1，１８2 タイマ
１９ アンドゲート
１００1，１００2，……，１００n 基地局
１０１1，１０１2，……，１０１n 中継器
１０２ 中継接続装置
１０３1，１０３2，……，１０３n 通話卓
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体との無線通信を行なう基地局と、該基地局の制御や監視を行なうとともに、該基地局を介して移動体との間で音声信号の通信を行なう通話卓とを備え、該基地局と該通話卓との間で該基地局の制御や監視のための複数の制御監視信号の通信を行なう無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式であって、
複数の制御監視信号を時分割多重し、かつ該音声信号に周波数分割多重して、該基地局と該通話卓との間で通信を行なう
ことを特徴とする無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式。
【請求項１】
移動体との無線通信を行なう基地局と、該基地局の制御や監視を行なうとともに、該基地局を介して移動体との間で音声信号の通信を行なう通話卓とを備え、該基地局と該通話卓との間で該基地局の制御や監視のための複数の制御監視信号の通信を行なう無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式であって、
複数の制御監視信号を時分割多重し、かつ該音声信号に周波数分割多重して、該基地局と該通話卓との間で通信を行なう
ことを特徴とする無線通信システムにおける制御監視信号の伝送方式。
【図１（ａ）】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−８１０８０（Ｐ２０１０−８１０８０Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４４６６０（Ｐ２００８−２４４６６０）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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