JPS5922424B2 - 多チャネル移動局装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、列車無線等の多チャネルを用いる移動通信シ
ステムにおいて、簡単な構成により全チャネル中の任意
のチャネルを用いて通信を行なうことのできる、多チャ
ネル移動局装置に関するものである。

多チャネルを用いた移動通信システムとして東海道新幹
線の列車無線に例を取れば、第１図のブロック図に示す
移動局装置が列車へ搭載のうえ使用されている。

すなわち、所定の距離を置いて設けられた固定局からは
移動局に対し、チャネルＣＨ１〜ＣＨ８の周波数変換多
重化無線回線が用いられ、移動局から固定局に対しては
非多重化無線回線が用いられており、これらを列車上の
端末電話機ＴＥＬ１〜ＴＥＬ５の用途に応じ、運転指令
系、業務公衆系の系統別に分けて使用している。

いま、運転指令系のチャネルＣＨ、を介し同系統の端末
電話機ＴＥＬＩへ固定局からの発呼があつたものとすれ
ば、図上省略した固定局から特定周波数を用いた起動信
号が送信され、これを受信アンテナＡＮＴＲおよび受信
機ＲＸを経て端局装置ＴＥが受信し、内部に設けた信号
受信器の検出出力により系統選別用の１次リンクＬに、
が動作し、通話トランクＴＲＫＤへ端局装置ＴＥの出力
を接続する。

なお、通話トランクＴＲＫＤには各種制御信号の送受信
を行なうリンガＲＩＮＧＤが設けてあり、これによつて
固定局との接続完了に関する信号の送受ならびに端末電
話機ＴＥＬｌ，ＴＥＬ，を選択する２次リンクＬＫ，を
介した呼出信号送出等が行なわれ、端末電話機ＴＥＬｌ
，ＴＥＬ，中のいずれかの応答により固定局と移動局間
の回路が完結し、移動局からの送信は送信機ＴＸｌおよ
び送信アンテナＡＮＴＳｌにより行なわれる。ただし、
このときに使用される送信機ＴＸｌの送信周波数は、列
車が存在する区間に応じて通信ゾーンが定められており
、この通信ゾーンにしたがつて送信周波数を選定のうえ
通信ゾーン相互間の混信を防止しているため、別途に設
けたゾーン指示信号の検出回路により送信機ＴＸ，〜Ｔ
Ｘ３の送信周波数を決定している。

なお、ゾーン指示信号は東海道新幹線の場合、軌道上へ
通信ゾーン毎に特定共振周波数の共振回路を有する地上
子を設けておき、これと対向する部位の車輛上へ備えた
ピツクアツプコイルを用いた車上子により、相互間の電
磁結合に基づき共振周波数を検出し、ゾーン指示信号を
受信している。このほか、他のチヤネルＣＨ，〜ＣＨ８
および送信機ＴＸ２，ＴＸ３を用いた場合も同様である
が、車掌および乗客が用いる業務公衆系の端末電話機Ｔ
ＥＬ３〜ＴＥＬ５は、チヤネルＣＨ，〜ＣＨ８によシ受
信がなされると同時に送信機ＴＸ２，ＴＸ３によう送信
が行なわれる。

また、ｌ次リンクＬＫｌは同様に用いられるが、その他
のものは通話トランクＴＲＫＳｌ，ＴＲＫＳ２、リンガ
ＲＩＮＧＳｌ，ＲｌＮＧＳ２と共に、２次リンクＬＫ，
が使用される。しかし、以上の構成による移動局装置で
は使用チヤネル数が更に増加した場合、端局装置ＴＥお
よび１次リンクＬＫｌの構成が使用チヤネル数に比例し
た容量を必要とし、装置が大形かつ大重量となる欠点を
生ずる。また、回線試験用の移動局装置ま２たは災害発
生時等に使用する携帯形の移動局装置としては甚だ不適
当なものとならざるを得ない。

すなわち、従来の手法をそのま＼適用してこの様な目的
の携帯形移動局装置を構成し、かつ、使用チヤネル数を
３倍の２４としたときには、第２図に示すプロツク図の
ものとな）、端末電話機ＴＥＬがｌ台にもか＼わらず端
局装置ＴＥと１次リンクＬＫｌとの規模は第１図の３倍
となつてしまい、これを携帯形とすることは全く不可能
になる。本発明は従来のか＼る欠点ならびに小形化上の
阻害要件を一挙に排除する目的を有し、上述の移動通信
システムにおける移動局に卦いて、端局装置の復調用搬
送波信号を発生する多周波信号発生器と、受信したゾー
ン指示信号に基づく固定局指定信号を送出する固定局指
定信号送出回路と、送信周波数を定める送信制御回路と
を１個の回転形切替器により同時に制御し、端局装置自
体ヘチヤネル選択機能を付加すると共に、全体の構成を
極めて簡易化した多チヤネル移動局装置を提供するもの
である。

以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を説明する
が、便宜上端局装置における多重化復調の原理について
最初に説明する。

第３図は周波数変換による多重化信号を復調する状況を
示し、受信機ＲＸの受信出力から得た同図Ａの多重化信
号は、１２〜１０８ＫＨｚのベースバンドにおいて各チ
ヤネル毎にそれぞれが異なつた占有周波数帯域を有する
周波数群となつており、この例では１２〜６０ＫＨｚ中
にチヤネルＣＨｌ〜ＣＨｌ２がＡ群となつて存在し、６
０〜１０８ＫＨｚ中にはチヤネルＣＨｌ，〜ＣＨ２４が
Ｂ群となつて存在している。

したがつて、分波器等によりＡｆ）Ａ群のみを、抽出す
れば同図Ｂのと訃りチヤネルＣＨｌ〜ＣＨｌ２が各々４
ＫＨｚの占有周波数帯域を有して配列されており、これ
を復調器ＤＭｌにおいて周波数１２０ＫＨｚの搬送波信
号ＳＣｌにより復調し、各チヤネルＣＨｌ〜ＣＨｌ２と
搬送波信号ＳＣｌとの周波数差を取れば、同図Ｃのとお
り、Ｂｆ）１２ＫＨｚが１０８ＫＨｚｓＢの６０ＫＨｚ
はそのま＼６０ＫＨｚとなり、丁度Ａｆ）Ｂ群と同一の
ペースバンドへ変換される。

ついでこれを、第１通話路変換部としての復調器ＤＭ２
において、各チヤネルＣＨｌ〜ＣＨｌ２の占有周波数帯
域に応じた搬送波信号ＳＣ２−１〜ＳＣ，−１２を用い
て復調し、前述と同様に両者間の周波数差を抽出すると
、同図Ｄのとおう、各チヤネルＣＨｌ〜ＣＨｌ２が同一
占有周波数帯域となる。

すなわち、チヤネルＣＨｌに例を取れば、Ｃにおける占
有周波数帯域は１０４〜１０８ＫＨｚであつたが、搬送
波信号ＳＣ２−１の周波数１５６ＫＨｚとの周波数差抽
出により、１０４ＫＨｚが１５６−１０４＝５２ＫＨｚ
となり、１０８ＫＨｚが１５６−１０８＝４８ＫＨｚと
なり、他のチヤネルＣＨ２〜ＣＨｌ２も同様に４８〜５
２ＫＨｚの占有周波数帯域へ変換される。たとし、Ｃに
おいては各チヤネルＣＨ，〜ＣＨ，２の原信号低周波域
がベースバンドでは高い周波数側となつているのに対し
、Ｄにおいては原信号低周波域が占有周波数帯域の低い
周波数側となつており、このためつぎの周波数シフトダ
ウン操作によ）完全な復調が行なわれる。

すなわち、第２通話路変換部としての復調器ＤＭ３にお
いては、各チヤネルＣＨｌ〜ＣＨｌ２に対し共通の周波
数４８ＫＨｚを有する搬送波信号ＳＣ３が用いられてお
り、前述と同様の周波数差抽出により各チヤネルＣＨｌ
〜ＣＨｌ２が０〜４ＫＨｚの占有周波数帯域となり、同
時に原信号そのま＼の周波数が再現される。

なお、ＡにおけるＢ群はそのま＼６０〜１０８ＫＨｚ９
ベースバンドとなつているため、復調器ＤＭ２以降の操
作によりＡ群と同様に復調される。

また、各チヤネルＣＨｌ〜ＣＨｕを同時に使用する場合
は、復調器ＤＭ２以降の回路が各チヤネルＣＨｌ〜ＣＨ
２４それぞれに対して各個別に設けられる。第４図は、
以上の原理に基づき構成した本発明の実施例を示すプロ
ツク図であり、受信アンテナＡＮＴＲおよび受信機ＲＸ
を介して受信した第３図Ａに相当する固定局からの受信
々号は、分波器等を用いた分岐回路ＤＶｌによりチヤネ
ルＣＨｌ〜ＣＨｌ２のＡ群とチヤネルＣＨｌ３〜ＣＨ２
４のＢ群とに分岐され、増幅器等の信号回路ＳＣｌ，Ｓ
Ｃ２へ与えられる。

なお、分岐回路ＤＶｌに三巻変成器分岐用抵抗回路網等
を用いたときには、各信号回路ＳＣ，，ＳＣ２にＡ群ま
たはＢ群のみを通過させるｆ波器が付加される。信号回
路ＳＣｌの出力は第３図のものと同様の復調器ＤＭｌに
おいて、第３図Ｃの信号へ復調されたうえ、分岐回路Ｄ
Ｖ，と同様の分岐回路ＤＶ２を経て切替回路ＳＷへ与え
られる。

なお、第４図の例ではゾーン指定信号が地上子からでは
なく、固定局からベースバンド中の特定周波数を用いた
信号として送信されてお）、分岐回路ＤＶｌと同）様の
分岐回路Ｄ３を介して受信回路ＲＥＣｌ，ＲＥＣ２のい
ずれかとこのゾーン指定信号を受信し、現在移動局がど
の通信ゾーンに存在するかを検出している。

これは、第１図のものが空間波による無線回線を用いて
いるのに対し、第４図のものは添架ケーブルを介した誘
導無線を用いており、空間波に比して混信のおそれが少
いため通信ゾーン毎に異ならせるゾーン指定信号の使用
周波数種別も少くてよく、例えば交互に使用周波数を異
ならせるのみでよいものとなつており、この理由により
第４図の例ではゾーン指定信号が２種となつている。た
とし、条件に応じゾーン指定信号の種別が増えれば、こ
れにしたがつて受信回路ＲＥＣｌ，ＲＥＣ２も増設され
ることは勿論である。切替回路ＳＷには他方の入力とし
て信号回路ＳＣ２からＢ群の信号が与えられており、切
替回路ＳＷの構成例として示すリレー接点がａ側にあれ
ばＡ群、ｂ側にあればＢ群の信号がその出力として送出
され、第３図と同様の復調器ＤＭ２，ＤＭ，を経て完全
に復調されたうえ、リンガＲｌＮＧの付加された通話ト
ランクＴＲＫにより端末電話機ＴＥＬへ与えられる。

また、２線４線変換回路等を有する通話トランクＴＲＫ
からの送信出力は送信機ＴＸの変調入力へ与えられ、送
信機ＴＸｌ送信アンテナＡＮＴＳにより所定の周波数と
して固定局へ送信される。

たヌし、多数のチヤネルＣＨｌ〜ＣＨ２，を送信周波数
に用意してあるため、チヤネル相互間の周波数が接近し
ており、固定局側の受信機で他の移動局との混信を生じ
たときの対策として、ゾーン指定信号と使用チヤネルと
により定められる特定の音声周波信号を固定局指定信号
送出回路ＳＧにおいて発生のうえ送出しており、この信
号も送信機ＴＸから送信され、固定局側でこの信号を検
出してから回線構成を行なうものとなつている。なお、
試験または災害時等の携帯用として用いるうえから、端
末電話機ＴＥＬは１台のみであり、チヤネルＣＨｌ〜Ｃ
Ｈ２４中のいずれかのみを選択して使用すればよいため
、使用チヤネルを選定する回転形切替器ＲＳが設けられ
、このロータＲＳｌ〜ＲＳ，によつて所定のステータへ
地気を印加し、チヤネル指定入力る各回路へ与えるもの
となつており、ロータＲＳ−１により送信機制御回路Ｔ
Ｃに対し使用チヤネルを指定のうえ、送信機制御回路Ｔ
Ｃの制御に基づき送信機ＴＸの送信周波数を定めている
。また、ロータＲＳ−２では切替制御回路ＳＷＣへ使用
チヤネルの指定を行ない、チヤネルＣＨｌ〜ＣＨｌ，で
は切替回路ＳＷがａ個、チヤネルＣＨｌ，〜ＣＨ２４で
は切替回路ＳＷがｂ側となる様、切替制御回路ＳＷＣに
切替回路ＳＷを制御させている。

一方、ロータＲＳ−，は、各復調器ＤＭｌ〜ＤＭ，へ復
調用の搬送波信号ＳＣｌ，ＳＣ２−１〜ＳＣ２−１２，
ＳＣ３を与える多周波信号発生器ＭＦＧを制御しておシ
、特にロータＲＳ−，の操作によりチヤネルＣＨｌ〜Ｃ
Ｈ，，に応じて定まる周波数の搬送波信号ＳＣ２−１〜
ＳＣ２−１２中のいずれかを発生するものとなつている
。

すなわち、搬送波信号ＳＣｌ，Ｓｃ，の周波数はこの場
合第３図と同様、前者が１２０ＫＨｚ１後者が４８ＫＨ
ｚの一定周波数であるのに対し、搬送波信号ＳＣ２はロ
ータＲＳ−，のチヤネル指定入力により第３図に示す１
１２〜１−５６ＫＨｚ中のいずれかの周波数が定められ
る。同様にロータＲＳョは、固定局指定信号送出回路Ｓ
Ｇへチヤネル指定入力を与えており、受信回路ＲＥＣｌ
またはＲＥＣ，の出力とチヤネル指定入力との組合せに
基づいた周波数の固定局指定信号を発生させている。し
たがつて、回転形切替器ＲＳの操作によシ使用チヤネル
の指定を行なえば、受信チヤネルと共に送信チヤネルも
同時に所定の周波数が定められ、受信されたゾーン指示
信号に基づいて固定局指定信号も使用チヤネルと対応す
るものが送信され、リンガＲＩＮＧによる各種信号の送
受信により通話トランクＴＲＫを介して端末電話機ＴＥ
Ｌと相手固定局との回線構成が完結し、両者間の通信が
行なわれる。

なお、多周波信号発生器ＭＦＧとしては、各個別の発振
回路を設け、搬送波信号ＳＣ２用に切替えてもよいが、
同信号ＳＣ２用には自動位相制御ループにより制御され
る発振回路を設け、その発振周波数をチヤネル指定入力
により分周比の定められるカウンタによつて設定すれば
好適である。

すなわち、第５図に多周波信号発生器ＭＦＧの詳細なプ
ロツク図を示すとおや、安定な周波数のクロツクパルス
Ｐｃをカウンタ等の分周器ＤＩｌにより分周して１ＫＨ
ｚの基準信号を作成し、これを位相比較器ＰＣＰの一方
の入カへ与えると共に、電圧制御発振器ＶＣＯの出力を
プログラマブルカウンタＰＣＴｌおよび分周器ＤＩＶ２
により分周して位相比較器ＰＣＰの他方の入カへ与え、
低域ｆ波器ＬＰＦを介した位相比較器ＰＣＰの出力によ
り電圧制御発振器ＶＣＯを制御すれば、自動位相制御ル
ープが構成され、プログラマブルカウンタＰＣＴｌの分
周比を変化させることによシ電圧制御発振器ＶＣＯの発
振周波数も変化する。したがつて、ロータＲＳ−，を介
して印加する地気をチヤネル指定入力とし、これをコー
タＣＯＤｌによりプログラマブルカウンタＰＣＴｌの制
御入カへ変換のうえ、同カウンタＰＣＴｌの分周比を定
めれば、所定のチャネルに対応した周波数の搬送波信号
ＳＣ２を発生することができる。なお、同図の場合はチ
ヤネルＣＨｌおよびＣＨ２４のとき搬送波信号ＳＣ２は
１５６ＫＨｚ１チヤネルＣＨｌ２およびＣＨｌ３のとき
搬送波信号Ｓｃ，は１１２ＫＨｚであり、電圧制御発振
器ＶＣＯの出力を更に分周器ＤＩ，により％分周してい
るため、電圧制御発振器ＣＯの出力は２２４〜３１２Ｋ
Ｈｚとなり、分周器ＤＩＶ２の分周比を％としたとき、
プログラマブルカウンタＰＣＴｌの分周比は％ｒ％，の
範囲内で所定のチヤネルに応じ定めればよいまた、他の
搬送波信号ＳＣｌ，ＳＣ，も固定分周比の分周器ＤＩＶ
４，ＤＩＶ５により、クロツクパルスＰｃを分周のうえ
発生している。

第６図は、固定局指定信号送出回路ＳＧの詳細なプロツ
ク図であり、第５図と同様にクロツクパルスＰｃをプロ
グラマブルカウンタＰＣＴ２と分周器ＤＩＶ６により分
周して、所定周波数の固定局指定信号を得ているが、こ
の場合は列車の存在するゾーンに応じて、３．４〜４．
１５ＫＨｚ中の６周波数から所定の周波数が選択される
ため、ロータＲＳ−４を介して与えられるチヤネル指定
入力と受信回路ＲＥＣｌ，ＲＥＣ２の出力とを、ＡＮＤ
回路またはマトリクス回路等を用いたゲート回路ＧＡＴ
を介して組み合せ処理のうえ、コータＣＯＤ２によりプ
ログラマブルカウンタＰＣＴ２の制御入カへ変換し、同
カウンタＰＣＴ２の分周比を決定している。

たとし、要求される固定局指定信号の周波数安定度によ
つては、第５図と同様の自動位相制御ループを用いても
よく、多数の発振器を準備のうえその出力をチヤネル指
定入力により選択しても同様であるが、簡単な構成とな
るため第６図のものが好適である。

以上の説明により明らかなとおり本発明によれば、従来
の構成をそのま＼適用した場合に比し、端局装置の構成
が大幅に簡略化され、しかも接続用リンクが不要となり
、全体を小形かつ軽量化することが容易となる。

また、使用チヤネルは回転形切替器の操作により一挙に
定められるため、取扱が極めて簡易となり、か＼る移動
通信システムにおける試験用、災害時用等の移動局装置
として多大な効果が得られる。な｝、移動通信システム
の条件に応じ細部の構成は種々変形乃至選定のうえ定め
られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の移動局構成を示すプロツク図、第２図は
従来の構成による試験用移動局のプロツク図、第３図は
周波数変換多重化信号の復調原理を示す図、第４図は本
発明の実施例を示すプロツク図、第５図は多周波信号発
生器の詳細を示すプロツク図、第６図は固定局指定信号
送出回路の詳細を示すプロツク図である。 ＲＳ・・・・・・回転形切替器（チヤネル指定入力）、
ＭＦＧ・・・・・・多周波信号発生器、ＤＭ２・・・・
・・，，復調器、ＲＥＣｌ，ＲＥＣ２・・・・・・受信
回路、ＳＧ・・・・・・固定局指定信号送出回路、ＴＣ
・・・・・・送信機制御回路、ＳＣ２・・・・・・搬送
波信号、ＰＣＴｌ，ＰＣＴ２・・・・・・プログラマブ
ルカウンタ、ＰＣＰ・・・・・・位相比較器、ＶＣＯ・
・・・・・電圧制御発振器、ＣＯＤｌ，ＣＯＤ２・・・
・・・コータ、ＧＡＴ・・・・・・ゲート回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定局から移動局に対し周波数変換多重無線回線を
   用い、移動局から固定局に対しては非多重無線回線を用
   いる移動通信システムの移動局において、チャネル指定
   入力により所定の復調用搬送波信号を発生する多周波信
   号発生器と、該多周波信号発生器の出力によりベースバ
   ンドにおける各チャネル毎に異なつた占有周波数帯域を
   有する周波数群を同一占有周波数帯域へ変換する復調器
   と、受信したゾーン指示信号と前記チャネル指定入力と
   により定まる固定局指定信号を送出する固定局指定信号
   送出回路と、前記チャネル指定入力により送信周波数を
   定める送信機制御回路とを備えたことを特徴とする多チ
   ャネル移動局装置。 ２ 自動位相制御ループにより制御される発振周波数を
   、チャネル指定入力により定められる分周比のカウンタ
   によつて設定する多周波信号発生器を用いたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の多チャネル移動局装
   置。 ３ ゾーン指示信号とチャネル指定入力との組合せによ
   り分周比の設定されるカウンタにより、原発振周波数を
   分周して固定局指定信号とする固定局指定信号送出回路
   を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   多チャネル移動局装置。