JP2000350246A

JP2000350246A - 無線通話システム

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Publication number: JP2000350246A
Application number: JP11156771A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Shiraishi; 光男白石
Original assignee: Hitachi Denshi KK
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-12-15
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: JP3461462B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の基地局の切替えにより広い通話エリア
が容易に得られるようにした、時分割複信無線装置によ
る無線通話システムを提供すること。【解決手段】移動局は、所定の頻度で送信要求同期信
号を送信し、これを受信した基地局は、識別応答同期信
号を送信するように構成する。移動局は、この識別応答
同期信号の受信レベルの高い方の基地局の識別符号を含
む通話切替同期信号を送信し、基地局は、この通話切替
同期信号に含まれている識別符号が自局を表わす符号で
あったときは通話モードになり、そうでないときはモニ
タモードになるようにしたもの。【効果】電界強度に応じて、複数の基地局を自動的に
切替えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号を時間軸
圧縮して双方向に時分割伝送することにより、単信方式
の無線機によって擬似的に複信方式の通話を可能にした
時分割複信方式の無線装置に係り、特に複数の基地局を
介して通話を行なうようにした時分割複信方式の無線通
話システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、単信方式の無線機により、１
チャネルの無線伝送系を使用するだけで擬似的に複信方
式の通話を可能にした、いわゆる時分割複信無線通話方
式が知られており、その例を特許第２７６５６１９号公
報にみることができる。

【０００３】この公報に開示されている方式は、一周波
同時送受信方式とも呼ばれ、この通話方式では、最初に
通話を開始した方の無線機が、まず発呼局となって、時
分割同期信号(以下、この発呼局が送信する時分割同期
信号を同期Ａ信号と呼ぶ)を送信し、それに続いて時間
圧縮した音声信号を送信するようになっている。

【０００４】他方、このとき、待機(単信)中の他の無線
機が、この同期Ａ信号を受信すると、待機状態から複信
通話動作に切換わり、通話が確立されるようになってい
る。ここで、複信通話動作中であって送信してない状態
の無線機をモニタ局と呼び、このモニタ局が発呼局の通
話相手となり、送信を開始した状態になると、着呼局と
呼ぶ。

【０００５】この着呼局は、上記同期Ａ信号を構成する
フレーム同期信号のパターンを変えた別の時分割同期信
号(以下、この着呼局が送信する時分割同期信号を同期
Ｂ信号と呼ぶ)を送信し、それに続いて時間圧縮された
音声信号を送信するようになっている。

【０００６】この時分割複信無線機による複信通話の原
理を、より具体的に説明すると、図４に示すように、そ
れぞれの無線局Ａ、Ｂが、時間軸圧縮回路Ａ１、Ｂ１
と、送信回路Ａ２、Ｂ２、切換スイッチＡ３、Ｂ３、受
信回路Ａ４、Ｂ４、それに時間軸伸長回路Ａ５、Ｂ５を
備え、図５(a)に示す時間軸の中で、図５(b)に示すよう
に時間的に連続している音声信号などの信号を、時間軸
圧縮回路Ａ１、Ｂ１により、順次、期間(時分割周期)ｔ
₁毎に区切り、期間ｔ₂＜ｔ₁／２に時間圧縮して、同図
(c)に示すようなバースト信号を作る。

【０００７】そして、このバースト信号を、送信回路Ａ
２、Ｂ２と、切換スイッチＡ３、Ｂ３により期間ｔ₁毎
に一方から他方に送信するようにし、これにより期間ｔ
₁内に作り出された期間ｔ₂＜ｔ₁／２を相手からの信号
の受信期間とすることにより、単一周波数ｆ₁の搬送波
信号のもとで、疑似的な双方向同時送受話、すなわち、
疑似的な複信通話を可能にしているものである。

【０００８】この方式で、実際に伝送されるバースト信
号は、図６に示すように、ＭＳＫ方式のモデム等を用
い、期間ｔ₂に時間圧縮した音声信号の先頭に、ビット
同期とフレーム同期からなる時分割同期信号(同期Ａ信
号又は同期Ｂ信号)を付加してフレームを構成した上で
伝送されるようになっている。

【０００９】そして、上記したように、同期Ａ信号を構
成するフレーム同期信号のパターンを変えたのが同期Ｂ
信号であり、これら同期Ａ信号と同期Ｂ信号は、共に、
ビット同期信号とフレーム同期信号でサブキャリアをＭ
ＳＫ(Minimam Shift Keying)変調した信号で構成するの
が通例である。

【００１０】ここで、ビット同期信号は、１と０を数回
から数１０回繰り返した信号で構成され、ＭＳＫ復調に
おいてビット同期をとるための信号であり、次に、フレ
ーム同期信号は、１０数ビットの特定パターンのランダ
ムな疑似雑音(ＰＮ)符号で構成され、時分割のタイミン
グや時間圧縮された音声信号の時間伸長タイミングをと
るための信号である。

【００１１】そして、受信側の無線機では、その受信回
路Ａ４又はＢ４により受信したバースト信号の中から同
期信号を識別し、同期信号に続く時間圧縮した音声信号
を取り出し、時間軸伸長回路Ａ５又はＢ５により、図５
(d)に示すように、期間ｔ₂に圧縮されていた信号を期間
ｔ₁に伸長することにより、時間的に連続した元の音声
信号を再生するようになっている。

【００１２】ここで、この同期信号の役割りについて説
明すると、それは、大別して以下の通りになる。時間圧縮した音声信号の先頭位置を識別して、再生
時の音声信号の接ぎ目を滑らかにすること。対向する無線機間での送信と受信の切換動作に必要
な同期をとること。

【００１３】次に、この時間圧縮伸長の時間配分の実際
について説明すると、或る例では、期間ｔ₁ は約３７５
ｍｓで、時間圧縮率であるｔ₂／ｔ₁ を１／２.２と
し、１／２を超える圧縮率とすることにより生じた隙間
時間に、上記した同期信号と、送信回路の送信立上りに
必要な時間や、切換スイッチによる送信から受信への切
換時間などを埋込み、期間ｔ₁ の１／２、つまり１８
７.５ｍｓが、それぞれ、ほぼ送信期間と受信期間にな
るように配分している。

【００１４】従って、このような時分割複信無線機を用
いたシステムでは、発呼局と着呼局は、それぞれ時分割
の一周期を半分に分け、時分割同期信号と音声信号とを
送受信するので、図６から明らかなように、時分割同期
信号が長くなると、その分、音声信号に割り当てる時間
が少なくなってしまうので、音声信号の時間圧縮率を高
くする必要があり、この結果、通話品質の低下を招いて
しまうことになる。

【００１５】そこで、この音質の低下を防止する為、従
来技術では、雑音による誤動作防止の見地からは通常３
１ビット必要であるとされている時分割同期信号のフレ
ーム同期信号のパターンを、例えば１６ビットに短縮し
ている。

【００１６】なお、実験によると、このフレーム同期信
号が１６ビットの場合には、約６０秒に１回の割合で雑
音による誤動作が発生し、この結果、発呼局が存在して
いないにもかかわらず、雑音により単信局がモニタ局に
切換わってしまうという事態が発生してしまう。

【００１７】そこで、このような事態の発生を防止する
ため、従来技術では、例えば２回連続して時分割同期信
号が受信されたとき、始めてモニタ局に切換わるように
し、時分割同期信号が受信されない状態が、予め定めて
ある所定の複信保持時間を超えたときには単信局に戻っ
てしまうなどの方策を講じ、これにより、誤動作の発生
割合を約４５回に１回の割合で抑えることができるよう
にしている。

【００１８】又、一方では、選択呼出機能が必要とな
り、互換性を保持する為、ビット同期の一部を選択符号
に置換した図６(d)のフォーマットも採用されている。

【００１９】ところで、複数の基地局を有する無線電話
システムの一種にセルラーシステム(自動車電話システ
ム又は携帯電話システム)があり、このシステムにおい
ては、通話中に移動局の位置が変化した場合には、通話
相手の基地局と通話チャネルを切替えることで、通話を
維持するようになっている。

【００２０】このとき、アナログ方式のセルラーシステ
ムでは、移動局が送信する通話チャネルの電界強度を周
辺の基地局において監視することにより、基地局と通話
チャネルを切替える方法が採られていたが、セルサイズ
の狭小化に伴い、基地局において監視すべきセル数の増
加とチャネル切替え頻度の増加により、基地局における
制御負担の増加が問題になった。

【００２１】そこで、時分割マルチアクセス(ＴＤＭＡ)
方式のセルラーシステムでは、送信(移動局送信)スロッ
ト、受信(移動局送信)スロットおよび空きスロットに時
分割されたスロットのうちの空きスロットを用いて周辺
の基地局が順次送信し、これを受信した移動局で電界強
度を測定し、その測定結果を基地局に送信し、基地局と
通話チャネルを切替えるようにした移動局補助形チャネ
ル切替方法(Mobil assisted handoff)が従来から使用さ
れている。

【００２２】この方法の場合、空きスロットが約２０ｍ
ｓ間隔で割り当てられているので、空きスロットが他の
目的に使用されていない限りは、周辺の基地局が送信で
きる間隔は約(２０×ｎ)ｍｓになる。(但しｎは周辺の
基地局数)以上のような背景から、近年、上記した時分
割複信無線方式により移動局と基地局の間での通話を行
なうようにした無線通話システムにおいても、複数の基
地局を設け、広い通話エリアを対象とした通話を可能に
したシステムについての要望が高まっている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記時分割複信無線装
置を用いた従来技術は、複数の基地局を備えた無線通話
システムへの適用について特に配慮がされておらず、複
数の基地局の切替えに問題があった。

【００２４】すなわち、近年、上記したように、時分割
複信無線装置を用いた場合でも、複数の基地局を備える
ことにより、比較的広い通話エリアがカバーできるよう
にした通話システムへの適用が望まれるようになってい
るが、従来技術では、基地局の切り換え、或いは基地局
とのチャネルの切り換えについては何も示されていない
ので、適用に問題が生じてしまうのである。

【００２５】本発明の目的は、複数の基地局の切替えに
より広い通話エリアが容易に得られるようにした、時分
割複信無線装置による無線通話システムを提供すること
にある。

【００２６】

【課題の解決するための手段】上記目的は、連続して入
力される音声信号を所定の一定時間毎に順次区画し、こ
の区画した期間毎に時間圧縮した上で時分割同期信号を
付加し、上記一定期間毎に、その期間内の前後で交互に
送信と受信を行い、上記時分割同期信号に基づいて上記
時間圧縮した音声信号を時間伸長することにより、同一
周波数の搬送波による擬似的な同時送受話を可能にした
時分割複信無線装置を用い、複数の基地局を切替えて固
定局と移動局の間の通話を行なう方式の無線通話システ
ムにおいて、移動局の時分割複信無線装置に、前記時分
割同期信号を所定の頻度で送信要求同期信号に置換して
送信する手段と、所定の識別応答同期信号が受信された
とき、この受信された識別応答同期信号から当該信号を
送信した基地局を識別し、該基地局を表わす識別符号が
含まれた前記時分割同期信号を送信する手段とを設ける
と共に、基地局の時分割複信無線装置に、前記送信要求
同期信号の受信に応じて、自局の識別データが含まれた
識別応答同期信号を送信する手段と、自局の識別データ
が含まれた通話切替同期信号が受信されたとき、モニタ
モードから通話モードに切替える手段とを設け、前記複
数の基地局の切替えが、各基地局の自動応答により行な
われるようにして達成される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による無線通話シス
テムについて、図示の実施の形態により詳細に説明す
る。まず、本発明が適用対象としている無線通話システ
ムの一例について、図２により説明すると、このシステ
ムでは、固定設備として時分割複信方式の無線装置から
なる複数の基地局Ａ、Ｘを設け、これにより、複数の通
話エリアＺＡ、ＺＸからなる通話サービス区域が設定さ
れるようにし、この通話サービス区域内で、時分割複信
無線装置からなる移動局Ｍが使用されるようにする。

【００２８】各基地局Ａ、Ｘは、制御装置Ｃを介して電
話端末Ｔに共通に接続され、これにより、移動局Ｍは、
この通話サービス区域内の任意の位置で、電話端末Ｔ
と、通常の電話と同様な複信による通話が行なえるよう
になっている。

【００２９】このとき、各基地局Ａ、Ｘと、移動局Ｍは
全て同一周波数ｆの電波による時分割複信方式の無線装
置で構成され、これにより、このシステムでは、１チャ
ネル分の搬送周波数により複信方式の無線通話が行なえ
るようになっている。

【００３０】そして、移動局Ｍが通話エリアＺＡと通話
エリアＺＸの間で位置が移ったときには、夫々のエリア
での電界強度に応じて、一方の基地局から他方の基地局
に自動的に通話が切替えられ、これにより移動局Ｍが複
数の通話エリアＺＡ、ＺＸ間で移動したときでも、通話
が途切れることなく、連続的に通話を行なうことができ
るようになっている。

【００３１】次に、図３は、本発明の一実施形態におい
て、各局で使用される時分割複信無線装置の一例につい
て、移動局Ｍに使用される装置を代表して示したもの
で、この図において、まず１はマイクで、その出力はマ
イク増幅部２に接続され、マイク増幅器２の出力はスク
ランブラ３とアナログスイッチ４に接続されている。

【００３２】そして、まずスクランブラ３の出力は時間
圧伸部７に入力され、この時間圧伸部７の圧縮信号出力
端子ＣＡはＢＰＦ(バンドパスフィルタ)８と微分回路９
を介してＩＤＣ(Instantaneous Deviation Control)回
路６に接続されるが、他方、アナログスイッチ４の出力
は微分回路５を介して、そのままＩＤＣ回路６に接続さ
れている。

【００３３】時間圧伸部７のデータ出力端子ＤＡは同期
信号発生部１０のパラレル入力に接続され、同期送信起
動信号出力端子ＳＴはＭＳＫ変調部１１の同期送信起動
信号入力に接続されている。同期信号発生部１０のシリ
アル出力はＭＳＫ変調部１１の入力に接続され、その出
力はＩＤＣ回路６に接続され、このＩＤＣ回路６の出力
は高周波送信部１２のＦＭ変調入力に接続されている。

【００３４】高周波送信部１２の高周波出力はアンテナ
１３に接続されているが、このアンテナ１３は高周波受
信部１４にも接続されている。高周波受信部１４のＦＭ
復調出力は、ＢＰＦ１５とＭＳＫ復調部１６及びＨＰＦ
(ハイパスフィルタ)１７に接続されている。一方、高周
波受信部１４のスケルチ信号出力は、時間圧伸部７の圧
縮スケルチ信号入力と制御部１８のスケルチ信号入力に
接続されている。

【００３５】そして、まずＢＰＦ１５の出力は積分回路
１９を介して時間圧伸部７の圧縮信号入力端子ＣＯに入
力され、これにより時間圧伸部７で伸長された信号出力
は、デスクランブラ２０とアナログスイッチ２１を介し
て低周波増幅部２２の入力に接続されている。

【００３６】ＭＳＫ復調部１６の出力は、縦列接続され
た２個のシフトレジスタ２３、２４の中の入力側にある
シフトレジスタ２３の入力に接続されている。そして、
まずシフトレジスタ２３の並列出力は、４個のＰＮ(擬
似雑音)符号検出部２５〜２８に共通に接続される。

【００３７】そして、ＰＮ符号検出部２５ではＴＤＤ
(時分割複信)同期Ａ信号が検出され、ＰＮ符号検出部２
６ではＴＤＤ同期Ｂ信号が、ＰＮ符号検出部２７では送
信要求同期信号が、そしてＰＮ符号検出部２８では識別
応答同期信号が夫々検出され、各ＰＮ符号検出部２５〜
２８の出力は、各々時間圧伸部７の同期入力端子ＴＡ、
ＴＢ、ＴＣ、ＴＤに接続される。

【００３８】各ＰＮ符号検出部２５〜２８は、シフトレ
ジスタ２３の並列出力パターンがＰＮ符号のバターンと
一致したとき、一致信号を出力するＡＮＤゲートであ
り、従って各ＰＮ符号検出部２５〜２８は、ＰＮ符号パ
ターンが異なるだけである。一方、シフトレジスタ２４
の並列出力は、時間圧伸部７の識別データ入力端子ＤＩ
に接続されている。

【００３９】次にＨＰＦ１７の出力は、積分回路２９と
アナログスイッチ３０を介して低周波増幅部２２の入力
に接続されており、この低周波増幅部２２の出力は電子
ボリウム３１と受話増幅器３２を介して受話器３３に出
力され、これと並行して、電子ボリウム３４、スピーカ
増幅部３５を介してスピーカ３６にも出力される。

【００４０】高周波送信部１２と高周波受信部１４の送
受切替入力には、時間圧伸部７の送受切替出力端子ＳＷ
が接続されている。上記したように、制御部１８は時間
圧伸部７と接続されており、この制御部１８からは送受
切替信号、発呼／着呼／単信モード切替信号など各種制
御信号が出力され、時間圧伸部７からは、同期検出信
号、伸長スケルチ信号、各種制御信号に対する応答信号
が出力される。

【００４１】また、制御部１８には、複信スイッチ３
７、ＰＴＴ(プレス・ツゥ・トーク：PRESS TO TALK)ス
イッチ３８が接続されており、制御部１８の報知音出力
端子は低周波増幅部２２の入力に接続されている。

【００４２】なお、この図３の装置は、シフトレジスタ
２４の並列出力が時間圧伸部７の選択識別信号入力端子
ＤＩに接続されている点と、制御部１８と時間圧伸部７
の制御内容が異なる点を除き、その他のハード的な構成
は、上記した特許第２７６５６１９号公報による従来技
術の時分割複信無線機とほぼ同じなので、各構成要素に
ついての詳細な説明は割愛する。

【００４３】ところで、以上は移動局用の場合である
が、基地局用としては、マイク１が電話端末Ｔのハンド
セットの送話器になり、受話器３３は、同じくハンドセ
ットの受話器になるだけであり、その他の構成は同じで
ある。なお、電話回線は２線方式なので、実際には、各
基地局の無線装置は、４線方式の信号回線と２線方式の
信号回線を相互に接続する、いわゆるハイブリッド回路
を介して電話端末Ｔに接続されることになる。

【００４４】次に、この時分割複信無線装置を用いた本
発明の一実施形態の動作について説明する。なお、上記
したように、この実施形態ではＰＴＴスイッチ３８が設
けてあり、これにより、プレス・ツゥ・トーク操作によ
り、一般的なトランシーバと同様、単信方式としても動
作するように構成してあり、従って、まず、単信局とし
ての動作について説明すると、これは次の通りで、これ
も従来技術と同様である。

【００４５】高周波受信部１４のＦＭ復調出力は、トー
ンスケルチのトーンを除去するＨＰＦ１７、積分回路２
９、アナログスイッチ３０を介して低周波増幅部２２に
出力されている。低周波増幅部２２の出力は電子ボリウ
ム３１と受話増幅器３２を介して受話器３３に出力さ
れ、同じく電子ボリウム３４、スピーカ増幅部３６を介
してスピーカ３８に出力される。

【００４６】高周波受信部１４から出力されるスケルチ
信号は、制御部１８により遅延されるなどして、アナロ
グスイッチ３０を制御する。ＰＴＴスイッチ３８が押さ
れると、制御部１８は、それが離されるまで時間圧伸部
７を単信送信モードにし、送受切替出力端子ＳＷを送信
に切替え、高周波送信部１２を立ち上げる。

【００４７】また、このとき、時間圧伸部７は時間圧縮
した音声信号出力ＣＡを停止させ、制御器１８はアナロ
グスイッチ４を通過状態にし、これにより、ＩＤＣ回路
６にマイク増幅器２の出力が直接入力され、高周波送信
部１２から送信される。従って、以上により単信局とし
て動作させることができることになる。

【００４８】次に、この実施形態の複信方式による動作
について説明する。この実施形態では、複信方式の場
合、通話モードとモニタモードの２種の動作モードがあ
る。そして、通話モードは、一方の局による発呼動作
と、この発呼動作に応答する形で行なわれる着呼動作に
より確立され、単信モードにおいてＴＤＤ同期信号を受
信して複信通信動作になったときと、通話モードから復
帰したときモニタモードになる。

【００４９】従って、これらのモードは、上記した従来
技術と基本的には同じであるが、この実施形態では、通
話モードでの移動局と基地局の動作内容の一部と、移動
局と或る１局の基地局の間で通話が確立されていて、他
の基地局がモニタモードにあるときの動作内容の一部が
従来技術と異なっている。

【００５０】まず、一般的なモニタモードについて説明
する。システム内で通話が行なわれていないときは、移
動局Ｍも含めて全ての局が単信モードになり、移動局Ｍ
と基地局Ａ、Ｘの一方が通話中のときは、残りの基地局
がモニタモードになる。

【００５１】このとき、通話モードからモニタモードに
戻る場合は、雑音による誤動作を防止するため、自局の
選択符号(後述)が含まれていない同期信号を１回受信し
ただけではモニタモードに戻らないように構成してあ
る。

【００５２】時間圧伸部７は、同期入力端子ＴＡ、又は
同期入力端子ＴＢからＴＤＤ同期信号が入力されると、
選択識別信号入力端子ＤＩから選択符号を読み込み、自
局の選択符号が含まれていない場合には、そのＴＤＤ同
期信号を、タイミング窓を開けるためのタイミング信号
として受信する。

【００５３】そして、再度、ＴＤＤ同期信号を前記と同
様に受信することで、時間圧伸部７は、他に通話中の局
が存在することを制御部１８に伝達し、制御部１８は時
間圧伸部７をモニタモードにする。

【００５４】こうして、一旦モニタモードになったら、
何れの時間分割同期信号も受信されない状態が所定の複
信保持時間以上継続したとき、時間圧伸部７を単信モー
ドに戻す。そして、モニタモード中も、圧縮された音声
信号と圧縮スケルチ信号のサンプリングと伸長動作につ
いて、以下に説明する発呼動作と、着呼動作の両方を行
なうことにより、通話モードにある局の両方の信号を受
信することができる。

【００５５】次に、発呼動作について説明する。発呼局
となるには、他に通話中の局が存在しない場合か、ある
いは既に発呼している基地局に代って基地局が場合であ
ることが必要であり、従って、図１に示されている各種
のＴＤＤ同期信号が受信されていないことが条件になる
が、これらの同期信号については、後で詳しく説明する
が、時間圧伸部７で検出し、制御部１８で監視するよう
になっている。

【００５６】そして複信スイッチ３５が押されたとき、
ＴＤＤ同期信号の入感がないことを前提として、制御部
１８が時間圧伸部７を発呼モードとし、送信に切替える
ようになっており、これにより、時間圧伸部７が送受切
替出力端子ＳＷを送信に切り替え、高周波送信部１２を
立ち上げ、以下の一連の送信動作に入る。

【００５７】この一連の送信動作は、時間圧伸部７が、
ビット同期信号(１と０を繰り返した符号)と選択符号及
びＴＤＤ同期Ａ信号用のＰＮ符号を、データ出力端子Ｄ
Ａに出力することにより始まり、これらの符号が同期信
号発生部１０内のシフトレジスタに格納させ、ＭＳＫ変
調部１１に同期送信起動信号が出力され、これにより同
期信号発生部１０から、ＭＳＫ変調された同期信号が、
ＩＤＣ回路６を介して高周波送信部１２に出力され、ア
ンテナ１３から送信される動作となる。

【００５８】そして、ＴＤＤ同期Ａ信号の送信が終了す
ると、次いで時間圧伸部７は圧縮信号出力端子ＣＡから
時間圧縮した音声信号を出力させ、ＢＰＦ８、微分回路
９、ＩＤＣ回路６を介して高周波送信部１２に供給し、
送信させる。

【００５９】時間圧縮した音声信号の送信が終了する
と、時間圧伸部７は送受切替出力端子ＳＷを受信に切替
え、高周波送信部１２を停止させ、予め決められている
受信時間が経過した後、制御部１８が送信から受信に切
替えない限り、再び、送受切替出力端子ＳＷを送信に切
替え、高周波送信部１２を立ち上げ、ビット同期信号、
選択符号及び同期Ａ信号用のＰＮ符号をデータ出力端子
に出力する動作に戻る。

【００６０】時間圧伸部７は、前記の受信時間におい
て、同期入力端子ＳＢに入力される時分割複信同期Ｂ信
号の受信タイミングにおいて、選択識別信号入力端子Ｄ
Ｉから選択符号を読み込み、自局の選択符号と一致し、
かつ所定の範囲タイミング(以下、タイミング窓とい
う。)内の場合に限り、ＴＤＤ同期Ｂ信号として受信す
ることで、選択通話を実現し、かつ雑音による誤動作を
低減している。ここで、ＴＤＤ同期信号が受信された
ら、通話モードに切替わるのである。

【００６１】時間圧伸部７は、ＴＤＤ同期Ｂ信号に同期
して、積分回路１９から出力される時間圧縮された音声
信号のサンプリングを開始するが、もし、ＴＤＤ同期Ｂ
信号が受信できないことがあっても、タイミング窓の中
心で、この時間圧縮された音声信号のサンプリングを開
始する。

【００６２】また、時間圧伸部７は、時間圧縮した音声
信号を受信するとき、高周波受信部１４から出力される
圧縮スケルチ信号についてもサンプリングを行ない、音
声信号とスケルチ信号の両方を時間伸長し、伸長された
音声信号は伸長信号出力端子からデスクランブラ２０に
供給され、これからアナログスイッチ２１に入力され
る。

【００６３】このとき、キャリアの立上りに対してスケ
ルチ信号の立上りが遅れるので、時間圧伸部７は、時間
軸の伸長と共に、この遅れ時間中、スケルチ信号を保持
することにより立上り遅延の補償を行ない、制御部１８
に出力し、これにより、制御部１８は、時間圧伸部７か
ら伸長スケルチ信号を受け、アナログスイッチ２１によ
り、伸長された音声信号を遮断する。

【００６４】アナログスイッチ２１を通過した音声信号
は受話器３３に出力され、一方、スピーカ３６について
は、ハウリング防止のため、制御部１８が電子ボリウム
３２により音量を調整する。

【００６５】次に、着呼動作について説明する。モニタ
モードのとき、複信スイッチ３７、又はＰＴＴスイッチ
３８が押されると、制御部１８は時間圧伸部７を着呼動
作に切替え、これにより、時間圧伸部７は発呼動作と逆
のタイミングで送受切替出力端子ＳＷを送信に切替え、
高周波送信部１２を立ち上げる。

【００６６】そして、時間圧伸部７からビット同期信
号、選択符号及びＴＤＤ同期信号用のＰＮ符号をデータ
出力端子ＤＡに出力し、同期信号発生部１０内のシフト
レジスタに格納し、これをＭＳＫ変調部１１に供給し、
同期送信起動信号を出力させ、同期信号発生部１０から
ＭＳＫ変調された同期信号がＩＤＣ回路を介して高周波
送信部１２に出力され、アンテナ１３から送信させる。

【００６７】時間圧伸部７は、ＴＤＤ同期信号の送信が
終了した後、代わりに時間圧縮した音声信号を圧縮信号
出力端子ＣＡから出力させ、ＢＰＦ８、微分回路９、Ｉ
ＤＣ回路６を介して高周波送信部１２に供給し、アンテ
ナ１３から送信させる。

【００６８】時間圧縮した音声信号の送信が終了した
ら、時間圧伸部７は送受切替出力端子ＳＷを受信に切替
え、高周波送信部１２を停止させ、予め決められた受信
時間が経過した後、制御部１８が送信から受信に切り替
えない限り、再び送受切替出力端子ＳＷを送信に切替
え、高周波送信部１２を立ち上げ、ビット同期信号、選
択符号及び同期Ｂ信号用のＰＮ符号をデータ出力端子Ｄ
Ａに出力する動作に戻ってこれを繰り返す。

【００６９】こうして、発呼局からＴＤＤ同期信号が受
信されたら通話モードに移行するのである。このとき、
時間圧伸部７は、前記の受信時間において、同期Ａ信号
の受信タイミングをタイミング窓に限定し、これにより
雑音による誤動作の低減を図っている。

【００７０】時間圧伸部７は時分割複信同期Ａ信号に同
期して発呼局の送信する時間圧縮された音声信号のサン
プリングを開始するが、もし、同期Ａ信号が受信できな
いことがあっても、タイミング窓の中心で、発呼局の送
信する時間圧縮された音声信号のサンプリングを開始す
る。

【００７１】時間圧伸部７は、時間圧縮した音声信号を
受信するとき、圧縮スケルチ信号についてもサンプリン
グを行ない、音声信号とスケルチ信号の両方の時間を伸
長する。そして、伸長された音声信号は伸長信号出力端
子に出力され、デスクランブラ２０を介し、アナログス
イッチ２１に入力される。

【００７２】ここで、キャリアの立上りに対してスケル
チ信号の立上りが遅れる。そこで、時間圧伸部７は、時
間軸の伸長と共に、この遅延れの間、スケルチ信号を保
持することで立上り遅延の補償を行ない、制御部１８に
出力するのである。

【００７３】制御部１８は、時間圧伸部７から伸長スケ
ルチ信号を受け、アナログスイッチ２１により、伸長さ
れた音声信号を切断する。アナログスイッチ２１を通過
した音声信号は受話器３１に出力され、スピーカの出力
はハウリング防止の為、制御部７が電子ボリウム３２に
より音量を最低にする。

【００７４】以下、基地局と移動局の特有動作を説明す
る。これらは発呼動作、着呼動作いずれも同様である。
基地局Ａ、Ｘでは、制御部１８は、時間圧伸部７の同期
入力端子ＴＣを介して、ＰＮ検出部２７で送信要求同期
信号が検出されたとき、それを入力することにより、時
間圧伸部７に識別応答同期信号の送信を要求する。

【００７５】制御部１８から識別応答同期信号の送信を
要求を受けた時間圧伸部７は、次のＴＤＤ同期信号が送
信されるのと同じタイミングで、この識別応答同期信号
を送信するべく、高周波送信部１２を立ち上げる。

【００７６】そして、ビット同期信号、識別符号及び識
別応答同期信号用のＰＮ符号をデータ出力端子ＤＡに出
力し、これにより同期信号発生部１０内のシフトレジス
タに格納し、ＭＳＫ変調部１１に同期送信起動信号を出
力することにより、同期信号発生部１０からＭＳＫ変調
された識別応答同期信号がＩＤＣ回路６を介して高周波
送信部１２に出力され、アンテナ１３から送信されるこ
とになる。

【００７７】識別応答信号の送信が終了すると、着呼動
作の場合には前記同様、時間圧縮した音声信号を送信後
に送信を停止し、モニタモードの場合には、直ちに送信
を停止する。

【００７８】基地局Ａ、Ｘでは、時間圧伸部７は、同期
入力端子ＴＤにより入力される識別応答同期信号(後述
する)を無視し、受信しないようになっている。

【００７９】一方、移動局Ｍでは、時間圧伸部７は、同
期入力端子ＴＤから入力される識別応答同期信号(後述
する)については、その受信タイミングを、ＴＤＤ同期
信号と同様にタイミング窓に限定することにより、雑音
による誤動作が低減されるようにしている。

【００８０】次に、この実施形態における通話モードと
モニタモードでの特有の動作について、図１により説明
する。なお、この図１でも、発呼側のＴＤＤ同期信号が
ＴＤＤ同期Ａ信号となり、着呼側がＴＤＤ同期Ｂ信号に
なるのは、従来技術と同じである。

【００８１】まず、移動局Ｍの制御部１８は、通話モー
ドのとき、前記一連の送信動作を繰返すだけではなく、
予め決められている回数毎に、ＴＤＤ同期信号用のＰＮ
符号に代えて、送信要求同期信号用のＰＮ符号がデータ
出力端子ＴＡに出力されるように、時間圧伸部７を制御
する。従って、これにより、図１(a)に示すように、移
動局Ｍからは、所定の頻度、例えば３秒毎に、通常のＴ
ＤＤ同期信号に置換して送信要求同期信号が送信される
ことになる。

【００８２】また、これと共に、移動局Ｍの制御部１８
は、送信要求同期信号が送信された後の次のＴＤＤ同期
信号が送信されるタイミングで、同じく通常のＴＤＤ同
期信号に代えて通話切替同期信号用のＰＮ符号がデータ
出力端子ＤＡに出力されるように、時間圧伸部７を制御
する。従って、これにより、同じく図１(a)に示すよう
に、移動局Ｍからは、同じく所定の頻度、すなわち３秒
毎に、通常のＴＤＤ同期信号に置換して通話切替同期信
号が送信されることになる。

【００８３】一方、基地局Ａ、Ｘの制御部１８は、通話
モードになったときは、前記一連の送信動作だけを繰り
返す。つまり、基地局の無線装置は送信要求同期信号を
送信せず、移動局Ｍの無線装置だけが送信要求同期信号
を所定の頻度、例えば３秒毎にＴＤＤ同期信号に置換し
て送信するのである。

【００８４】しかして、基地局Ａ、Ｘの制御部１８は、
通話モードで動作しているときと、モニタモードにある
とき、時間圧伸部７の同期入力端子ＴＣを介して、ＰＮ
検出部２７から送信要求同期信号が検出されてくるのを
常時監視している。

【００８５】そして、移動局Ｍから送信要求同期信号が
受信されたときは、制御部１８は、図１(b)、(c)に示す
ように、該送信要求同期信号が受信されたタイミングの
次にＴＤＤ同期信号を送信すべきタイミングで、識別応
答同期信号用のＰＮ符号がデータ出力端子ＤＡに出力さ
れるように、時間圧伸部７を制御する。

【００８６】従って、これにより、まず、基地局Ａ、Ｘ
のうちで通話モードで動作中の局からは、図１(b)に示
すように、このタイミングで送信されるべき通常のＴＤ
Ｄ同期信号に置換して識別応答同期信号が送信されるこ
とになり、モニタモードにある局からは、図１(c)に示
すように、他の基地局から通常のＴＤＤ同期信号が送信
されるタイミングに同期して、同じく識別応答同期信号
が送信されることになる。

【００８７】次に、基地局Ａ、Ｘの制御部１８は、識別
応答同期信号を送信した後、今度は時間圧伸部７の同期
入力端子ＴＣを介して、ＰＮ検出部２８から通話切替同
期信号が検出されてくるのを、次のＴＤＤ同期信号が現
われる筈のタイミングを含む期間にわたって監視する。

【００８８】そして、移動局Ｍから送信されたＴＤＤ同
期信号が、図１(b)、(c)に示すように、信号Ｒとして受
信されたとき、それに含まれている識別データを調べ、
それが自局を表わす識別符号であるか否かを判定し、こ
の判定結果に対して、次のように応答するのである。こ
こで、Ｙは判定結果が肯定、つまり識別符号が自局を表
わしていたときで、Ｎは判定結果が否定、つまり識別符
号が他局を表わしていたときである。

【００８９】［その基地局が通話モードにあるとき］Ｙ → そのまま通話モードを保持する。Ｎ → モニタモードに切り替わる。［その基地局がモニタモードにあるとき］Ｙ → 通話モードに切り替わる。Ｎ → そのままモニタモードを保持する。

【００９０】ここで上記の各信号の内容は、以下の通り
になっている。＜送信要求同期信号＞通常のＴＤＤ同期信号とはＰＮ符
号が異なり、送信要求を表わすＰＮ符号で選択符号のな
い信号＜識別応答同期信号＞通常のＴＤＤ同期信号とはＰＮ符
号が異なり、識別応答を表わすＰＮ符号に自局を表わす
識別符号を付加した信号

【００９１】次に、この実施形態による基地局の切替動
作について説明する。通話モードのとき、移動局Ｍの時
間圧伸部７は、同期入力入力端子ＴＤにより識別応答同
期信号が検出されたとき、それがＴＤＤ同期信号と同じ
受信タイミングのタイミング窓内であれば、直ちに識別
信号入力端子ＤＩから識別符号を読み込むようにされて
いる。

【００９２】そこで、いま、図２に示すように、移動局
Ｍが基地局Ａの通話エリアＺＡ内で通話中であったとす
る。つまり、移動局Ｍと基地局Ａが通話モードで、基地
局Ｘはモニタモードになっていることになる。このとき
は、移動局Ｍからの送信要求同期信号の送信に対して基
地局Ａ、Ｘから返送される識別応答同期信号の内、移動
局Ｍでは、基地局Ａの識別応答同期信号だけが受信され
る。

【００９３】そこで、このときは、移動局Ｍから送信さ
れるＴＤＤ同期信号には、基地局Ａを表わす識別符号が
含まれていることになり、従って、このまま基地局Ａは
通話モードを保ち、基地局Ｘはモニタモードに留まるこ
とになる。

【００９４】次に、移動局Ｍが矢印で示すように移動
し、基地局Ａの通話エリアＺＡと基地局Ｘの通話エリア
ＺＸの中間に移動したとすると、今度は、移動局Ｍで
は、基地局Ａの識別応答同期信号と基地局Ｘの識別応答
同期信号の双方が受信されるようになる。

【００９５】しかして、このとき、移動局Ｍの時間圧伸
部７では、同期入力入力端子ＴＤにより識別応答同期信
号が検出されたとき、それがＴＤＤ同期信号と同じ受信
タイミングのタイミング窓内であれば、直ちに識別信号
入力端子ＤＩから識別符号を読み込むようになってお
り、このため、双方の識別応答同期信号が入感したにも
かかわらず、混信することなく、信号レベルの大きい
方、つまり電界強度の高い方の識別応答同期信号だけを
読み込むことができる。

【００９６】こうして、最も電界強度の強い基地局の識
別符号を検出した移動局Ｍの時間圧伸部７は、データ出
力端子ＤＡにビット同期信号、選択符号及びＴＤＤ同期
Ａ信号(発呼時)又はＢ信号(着呼時)用のＰＮ符号を出力
するとき、選択符号の代わりに、上記受信した基地局の
識別符号を出力する。

【００９７】従って、図２の矢印で示すように、移動局
Ｍが移動して、複数の基地局、つまり基地局Ａからから
送信された識別応答同期信号と基地局Ｘから送信された
識別応答同期信号が同時に入感されるようになったとき
でも、常に電界強度の高い方の基地局から送信された識
別応答同期信号による識別符号だけが移動局Ｍで検出さ
れ、この結果、移動局Ｍからは、常に電界強度の高い方
の基地局の識別符号を含むＴＤＤ同期信号が送信される
ことになる。

【００９８】そこで、まず、移動局Ｍが、図２に示すよ
うに、基地局Ａの通話エリアＺＡ内に位置するときは、
移動局Ｍから送信されるＴＤＤ同期信号には、この基地
局Ａの識別符号が含まれている。次に、この後、図２の
矢印で示すように、移動局Ｍが基地局Ｘの通話エリアＺ
Ｘに向かって移動し、基地局Ｘから送信される識別応答
同期信号の電界強度の方が高くなった時点で、移動局Ｍ
から送信されるＴＤＤ同期信号には基地局Ｘの識別符号
が含まれるようになる。

【００９９】そこで、この時点で、基地局Ａはモニタモ
ードに、そして基地局Ｘは通話モードに、夫々自動的に
切替わることになり、ここからは、移動局Ｍは基地局Ｘ
による通話を行なうになる。

【０１００】従って、この実施形態によれば、最も電界
強度の強い基地局が自動的に選択され、自動的に通話モ
ードとモニタモードの切替えが得られることになり、複
数の通話エリアＺＡ、ＺＸからなる広い通話サービス区
域を容易に持たせることができる。

【０１０１】また、この結果、この実施形態によれば、
電界強度の検出のために余分な空きスロットを設ける必
要がないので、通話品質の悪化を伴う虞れがなく、３秒
間隔という短期間で、容易に基地局を切替えることがで
きる。

【０１０２】

【発明の効果】本発明によれば、電界強度を測定するこ
となく、つまり電界強度測定部を必要とせず、最も電界
の高い基地局の電波を、短時間、例えば３秒間隔で検出
できるので、通話品質の低下を伴うことなく、時分割複
信無線装置による無線通話システムの通話エリアを容易
に拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線通話システムの一実施形態の
動作を説明するためのタイミング図である。

【図２】本発明の一実施形態の動作を説明するためのシ
ステム構成図である。

【図３】本発明の一実施形態で使用されている時分割複
信無線装置の一例を示すブロック図である。

【図４】従来技術による時分割複信無線機を用いた無線
通話システムの一例を示すブロック図である。

【図５】時分割複信無線機の動作原理を説明するための
タイミング図である。

【図６】時分割複信無線機の動作原理を説明するための
タイミング図である。

【符号の説明】

１マイク２マイク増幅部３スクランブラ４アナログスイッチ５微分回路６ＩＤＣ回路７時間圧縮伸長部８ＢＰＦ９微分回路１０同期信号発生部１１ＭＳＫ変調部１２高周波送信部１３アンテナ１４高周波受信部１５ＢＰＦ１６ＭＳＫ復調部１７ＨＰＦ１８制御部１９積分回路２０デスクランブラ２１アナログスイッチ２２低周波増幅部２３シフトレジスタ２４シフトレジスタ２５同期Ａ信号用ＰＮ符号検出部２６同期Ｂ信号用ＰＮ符号検出部２７送信要求信号用ＰＮ符号検出部２８識別応答信号用ＰＮ符号検出部２９積分回路３３受話器３４電子ボリウム３５スピーカ増幅部３６スピーカ３７複信スイッチ３８ＰＴＴスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K028 AA15 BB04 CC05 DD01 DD02 FF12 HH02 KK01 KK23 MM08 MM16 NN01 NN05 SS07 SS17 5K047 AA00 BB01 CC02 CC06 DD01 EE01 GG34 HH01 HH17 KK04 MM02 MM11 5K067 AA22 BB12 CC04 DD19 DD25 DD44 EE02 EE10 EE16 EE24 JJ71

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続して入力される音声信号を所定の一
定時間毎に順次区画し、この区画した期間毎に時間圧縮
した上で時分割同期信号を付加し、上記一定期間毎に、
その期間内の前後で交互に送信と受信を行い、上記時分
割同期信号に基づいて上記時間圧縮した音声信号を時間
伸長することにより、同一周波数の搬送波による擬似的
な同時送受話を可能にした時分割複信無線装置を用い、
複数の基地局を切替えて固定局と移動局の間の通話を行
なう方式の無線通話システムにおいて、移動局の時分割複信無線装置に、前記時分割同期信号を所定の頻度で送信要求同期信号に
置換して送信する手段と、所定の識別応答同期信号が受信されたとき、この受信さ
れた識別応答同期信号から当該信号を送信した基地局を
識別し、該基地局を表わす識別符号含まれた前記時分割
同期信号を送信する手段とを設け、基地局の時分割複信無線装置に、前記送信要求同期信号の受信に応じて、自局の識別符号
が含まれた識別応答同期信号を送信する手段と、自局の識別符号が含まれた時分割同期信号が受信された
とき、モニタモードから通話モードに切替える手段とを
設け、前記複数の基地局の切替えが、各基地局の自動応答によ
り行なわれるように構成したことを特徴とする無線通話
システム。