JPH02158224A - 移動体通信の送受信ダイバーシティ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は移動体通信における送受信ダイバーシティ方法
に関する。ざらに具体的には、小ゾーン構成を用いる時
間分割通信システムを採用した移動体通信において、移
動端末が１つの無線基地局と通信すると同時に、同一内
容の通信信号を近傍にある他の無線基地局と同一のまた
は他の無線チャネルを用いて通信を行う送受信ダイバー
シティ方法に関する。

［従来の技術］ 無線通信においては、送受信ダイバーシティはよく使用
されている技術である。送信点において複数の周波数の
異なる送信機から同一信号を同一時刻に送信し、距離的
に離れた受信点で複数の受信機をそれぞれ送信周波数に
同調させて受信し、検波後加え合わせると周波数ダイバ
ーシティとなり、あるいは送信点において、１つの送信
機から得られた送信出力を分割し互いに異なる場所に設
置された送信アンテナに結合して送信し、これを距離的
に離れた受信点で１ＭＩのアンテナにより受信機に導き
検波出力を得る方法を送信スペース・ダイバーシティと
称している。ざらに送信点において１つのアンテナへ送
信機の出力を導いて送信し、これを距離的に離れた受信
点で複数のアンテナを互いに異なる場所に設置してそれ
ぞれを受信機へ導き、高（中間）周波数段あるいは検波
後に加え合せる方法を受信ダイバーシティと称している
。

以上の送受信ダイバーシティにおいては、信号を変調す
るのに振幅変調や角度変調が使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ある無線チャネルを使用して通信を行っている無線機が
あると、その近傍において同一無線チャネルを用いて通
信を行うことは、無線干渉が発生することにより不可能
であり、必然的に別の無線チャネルで未使用のものを探
すほかに通信を実行することができなかった。これは無
線チャネルをアナログ信号の伝送に使用する場合の例で
あったが、音声をディジタル変調した場合でも、シング
ル・チャネル・バー・キャリア（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｈａ
ｎｎｅｐｅｒ　Ｃａｒｒｉｅｒ）　３　（：、　Ｐ　Ｃ
、すなわち１つの搬送波に、それぞれ電話（通信）信号
１個をのせて送信するシステムにおいても、前述の未解
決の課題を有することに変わりはなかった。

［課題を解決するための手段］ 無線送受信機を具備する複数の無線基地局と、この複数
の無線基地局がカバーするサービス・エリア内を移動し
ながら交信する受信ミクサを有する無線受信回路と、送
信ミクサを有する無線送信回路と、無線受信回路の受信
ミクサに２つの周波数を印加して２つのチャネルの信号
を切替受信することのできるシンセサイザを含む切替受
信手段と、無線送信回路の送信ミクサに２つの周波数を
印加して２つのチャネルの信号を切替送信することので
きるシンセサイザを含む切替送信手段とを含む移動無線
機において、 送信信号〈ベースバンド信号〉をあらかじめ定めた時間
間隔単位に区切って記憶回路に記憶し、これを読み出す
ときには記憶回路に記憶する速度よりもｎ倍の高速によ
り所定のタイム・スロットで読み出し、このタイム・ス
ロットによって収容された信号で搬送波を角度変調また
は振幅変調して、時間的に断続して送受信するために移
動無線機および無線基地局に内蔵されている、それぞれ
対向して交信する受信ミクサを有する無線受信回路と、
送信ミクサを有する無線送信回路と、無線受信回路の受
信ミクサに印加するシンセサイザと無線送信回路の送信
ミクサに印加するシンセサイザとに対しスイ°ツチ回路
を設け、それぞれ印加するシンセサイザの出力を断続さ
せ、かっこの断続状態を送受信ともに同期し、カリ対向
して通信する移動無線機にも上記と同様の断続送受信を
無線基地局のそれと同期させる方法を用い、かつ受信側
では前記所定のタイム・スロットに収容されている信号
のみを取り出すために、無線受信回路を開閉して受信し
、復調して得た信号を記憶回路に記憶し、これを読み出
すときにはこの記′厖回路に記憶する速度のｎ分の１の
低速度で読み出し、無線基地局においては所定のタイム
・スロットを用いて所定の移動無線機と通話路を設定す
るための通話路制御部手段を設けることにより、送信さ
れてきた原信号であるベースバンド信号の再生を無線基
地局および移動無線機において可能とし、般の電話網と
無線基地局を接続するための関門交換機を含むシステム
を構築した。

この結果、システムに与えられた全無線チャネルが使用
中であっても、各無線チャネルのそれぞれ時間分割され
たタイム・スロット内に、通信に使用されていない空ス
ロットがあれば、新しく発呼を希望してきた移動無線機
に対しても発呼が可能となり、また隣接するゾーンから
通話中に移動して来た移動無線機に対しても通話の継続
が可能となり、さらに１つの無線基地局と交信中の移動
無線機が近傍にある他の無線基地局とダイバーシティ通
信を行うことが可能となり、周波数の有効利用度の高い
システムの実現が可能となった。

［作用］ 無線基地局とそのサービス・エリア内に多数の移動無線
機が存在し、その任意の数の移動無線機が無線基地局と
交信可能とするために、１つの無線チャネルが時間的に
複数のターｆム・スロット系列に分割されており、これ
らタイム・スロット系列の１つを選択して、これを用い
て通信することが可能なシステム構築がなされた。１つ
の移動無線機が無線基地局と通信中に伯の移動無線機が
この無線基地局に対し送信してきた場合に、新しく通信
を希望した移動無線機に対しては、すでに使用中の無線
チャネルにおいて、タイム・スロット系列のうちの未使
用の１つを与えて、前記無線基地局との間で交信を可能
とすることにより、前記複数組の通信が互いに他に妨害
を与えることなく、かつ自己の通信に対しても悪影響を
受けることなく、通信を実行することを可能とした。

ざらに、１つの無線基地局と移動無線機とが、１つのチ
ャネル内の１つのタイム・スロット（旧チャネルの１つ
のタイム・スロット）を用いて交信している最中に、通
信の品質を維持し、向上するだめに、一定の通信品質を
満足する他の１つの無線基地局との間で同一または他の
１つのチャネル内の１つのタイム・スロット（析チャネ
ルの１つのタイム・スロット）を用いて交信するように
した。

［実施例］ 第１Ａ図第１Ｂ図および第１Ｃ図は、本発明の一実施例
を説明するためのシステム構成を示している。ここに示
す本システムは、いわゆる小ゾーン構成を用いているが
、 文献　伊藤“携帯電話方式の提案−究極の通信への１つ
のアプローチ−″信学会技報　Ｃ３８６−８８昭和６１
年１１月 などに示されるごとく、各ゾーンの大きざが１隙以内と
極めて小さくなったいわゆるマイクロセルを使用するも
のと仮定する。この場合に、各無線ゾーンは、オーバラ
ップが大きくなり、１つの無線ゾーンが同時に仙の無線
ゾーンともなっている。

第１Ａ図において、１０は一般の電話網であり、１１は
電話網１０側の交換機、２０は交換機１つと無線システ
ムとを交換接続するための関門交換機である。関門交換
ＩＮ　２０は、無線回線の設定や解除、ゾーン移行にと
もなうチャネル切替の実行を行うために、複数の無線基
地局３０ヤ多くの移動無線機を制御するものであり、そ
こには、説明の便宜上から示された無線基地局３０−１
と３０−２の２局を制御する通信制御部２１と、移動無
線機の識別番号を識別するためのＩＤ識別部２４と、移
動無線機からの送信波を各無線基地局３０−１および３
０−２が受信したときに、通信品質を監視するＳ／Ｎ監
視部２２と、通信制御部２１に制御されて各無線基地局
３０−１．３０−２と交換機１１との間の接続をなすた
めの、通信システム切替に必要なスイッチ群２３とが含
まれている。

ただし、第１Ａ図のスイッチ群２３は簡単のため交換機
１１からの入線は３回線のみを示し、無線基地局３０−
１および３０−２への通信信号２２−１−１．２２−１
−２〜２２−１−ｍおよび２２−２−１．２２−２−２
〜２２−２−ｍを伝送するための出線はｍ回線を示して
いる。

無線基地局３０は、関門交換１２０とのインタフェイス
をなす通話路のスイッチ群、これを制御する通話路制御
部、ＩＤ識別記憶部信号の速度変換を行う回路、タイム
・スロットの割当てや選択をする回路、制御部および複
数の無線チャネルを送受信する装置などを含んでおり、
無線回線の設定や解除を行うほか、多くの移動無線ｌｌ
００と無線信号の送受を行う無線送受信回路を有してい
る。

ここで、関門交換１２０と無線基地局３０との間には、
通話チャネルＣＨ１〜ＣＨｍの各通話信号と制御用の信
号を含む通信信号２２−１〜２２−ｍを伝送する伝送線
がある。

第１Ｂ図には、無線基地局３０−１あるいは３０−２と
の間で交信をする移動無線機１００の回路構成が示され
ている。アンテナ部に受けた制御信号や通話信号などの
受信信号は受信ミクサ１３６と受信部１３７を含む無線
受信回路１３５に入リ、その出力である通信信号は、速
度復元回路１３８−１，１３８−２とクロック再生器１
４１に入力される。クロック再生器１４１では、受信し
た信号中からクロックを再生してそれを速度復元回路１
３８−１，１３８−２と制御部１４０とタイミング発生
器１４２と速度変換回路１３１−１゜１３１−２に印加
している。

速度復元回路１３８−１，１３８−２では、２つのチャ
ネルの受信信号中の２つのタイム・スロットにおいて、
それぞれ圧縮されて区切られた２つの通信信号の速度（
アナログ信号の場合はピッチ）をそれぞれ復元して連続
した信号を得て、それを信号混合回路１５２で混合して
電話機部１０１、通話品質監視部１５７．およびＩＤ情
報照合記憶部１８２に入力している。

電話機部１０１から出力される通信信号は、信号分割回
路１３９で２つの信号に分割されて、それぞれ速度変換
回路１３１−１，１３１−２で通信信号を所定の時間間
隔で区切って、その速度（アナログ信号の場合はピッチ
）を高速（圧縮）にして、送信ミクサ１３３と送信部１
３４とを含む無線送信回路１３２に印加され、送信信号
は２つのタイム・スロットを用いてアンテナ部から送出
されて、複数の無線基地局３０によって受信される。信
号混合回路１５２の出力を印加された通話品質監視部１
５７では通信中の通話品質を常時監視し、劣化したとき
は、それを制御部１４０へ報告する。ＩＤ情報照合記憶
部１８２では移動無線機１００自身のＩＤ（識別情報）
を記憶したり、自分がどのゾーンに居るかを識別し記憶
している。

干渉妨害検出器１６２では、通信中にお【プる干渉妨害
の有無を監視し、−走間以上の干渉妨害を検出した場合
には、それを制御部１４０へ報告する。

このタイミング発生器１４２では、クロック再生器１４
１からのクロックと制御部１４０からの制御信号により
、送受信断続制御器１２３．速度変換回路１３１−１，
１３１−２や速度復元回路１３Ｂ−１，１３８−２に必
要なタイミングを供給している。

この移動無線機１００には、ざらに２つのチャネルを同
時に送受信可能とするためにシンセサイザ１２１−１な
いし１２１−４と、切替スイッチ１２２−１．１２２−
２と、切替スイッチ１２２１．１２２−２をそれぞれ切
替えるための信号を発生する送受信断続制御器１２３お
よびタイミング発生器１４２が含まれており、シンセサ
イザ１２１−１〜１２１−４と送受信断続制御器１２３
とタイミング発生器１４２とは、制御部１４０によって
制御されている。各シンセサイザ１２１−１〜１２１−
４には、基準水晶発娠器１２０がら基準周波数が供給さ
れている。このような構成により、２つのチャネルを用
いて複数の無線基地局３０と交信することができる。

第１Ｃ図には無線基地局３０が示されている。

関門交換１１ｆｆ１２０との間のｍチャネルの通信信＠
２２−１〜２２−ｍは伝送路でインタフェイスをなす信
号処理部３１に接続される。

さて、関門交換は２０から送られてきた通信信号２２−
１〜２２−ｍは、無線基地局３０の信号処理部３１へ入
力される。信号処理部３１では伝送損失を補償するため
の増幅器が具備されているほか、タイム・スロットを２
個以上使用して行う送受信ダイバーシティのための機能
や、複数の無線送受信部に信号を分割する機能のほかに
、もし関門交換機２０との間の中継線が２線の場合には
いわゆる２線−４線変換がなされる。すなわち入力信号
と出力信号の混合分離が行われ、関門交換機２０からの
入力信号は、多くのスイッチ５ＷＲ１−１−１，５ＷＲ
１−１−２，・・・　ＳＷＲ１−１−ｍ、５ＷＲ１−２
−１，３ＷＲ１−２−２゜・、　ＳＷＲ１−２−ｍ、−
、−、ＳＷＲ１−ｎ　−１，５ＷＲ１−ｎ−２，・、Ｓ
ＷＲｌ−ｎ−ｍ。

を含むＳＷＲ１、同じく多くのスイッチを含む５ＷＲ２
および、５ＷＴ１−１−１．ＳＷＴｌ−１−２，−、Ｓ
ＷＴｌ−１−ｍ、５ＷＴ１−２−１゜５ＷＴ１−２−２
．　・、ＳＷＴＩ−２−ｍ−、−・・５ＷＴＩ−ｎ−１
，ＳＷＴｌ−ｎ−２，−、ＳＷＴｌ−ｎ−ｍを含む５Ｗ
Ｔ１、同じく多くのスイッチを含む５ＷＴ２を含むよう
に構成されたスイフチ群８３を介して多くの信号速度変
換回路５１−１−１〜５１−１−ｍを含む信号速度変換
回路群５１−１や同じく信号速度変換回路群５１−２へ
送られる。

また多くの信号速度復元回路３Ｂ−１−１〜３８−１−
ｍを含む信号復元回路群３８−１や同じく信号速度復元
回路群３８−２からの出力信号は、スイッチ群８３を介
して信号処理部３１で入力信号と同一の伝送路を用いて
通信信ｇ２２　１〜２２−ｍとして関門交換１２０へ送
信される。ここで、スイッチ群８３は送信用のスイッチ
ＳＷ丁１゜〜ＳＷ丁２．と、受信用のスイッチＳＷＲ１
、〜５ＷＲ２，に大別されるが、いずれも通話路制御部
８１による制御を受けて、スイッチ群８３を所要の目的
を達するように開閉し、送受信ダイバーシティが可能な
ように動作する。

ＩＤ識別記憶部８２は移動無線機１００のＩＤを識別記
憶するために使用される。また、通話路制御部８１は、
制御部４０の指令によりスイッチ群８３を開閉して通話
路に関する制御を行うが、通話路制御部８１からも情報
の提供、制御の要求を制御部４０に対し行う機能を有す
る。上記のうち関門交換機２０からの入力信号はスイッ
チ群８３を通過後、多くの信号速度変換回路５１−１−
１〜５１−１−ｍを含む信号速度変換し線群５１−１お
よび同じ＜５１−２へ入力され、所定の時間間隔で区切
って速度（ピッチ）変換を受ける。

また無線基地局３０より関門交換機２０へ伝送される信
号は、無線受信回路３５−１および３５−２の出力が、
信号選択回路群３９−１６よび３９−２を介して、信号
速度復元回路群３８−１および３８−２へ入力され、速
度（ピッチ）変換された後、スイッチ群８３を通って、
信号処理部３１へ入力される。

さて、無線受信回路３５−１および３５−２の制御また
は通話信号の出力はタイム・スロット別に信号を選択す
る信号選択回路３９−１−１〜３９−１−ｍを含む信号
選択回路群３９−１および３９−２へ入力され、ここで
各無線受信回路３５−１．３５−２の受信する２つの無
線チャネル、たとえばＣＨｌ、０Ｈ２に含まれたタイム
・スロットに対応して通話信号が分離される。この出力
は各通話信号に対応して設けられた信号速度復元回路３
８−１−１〜３８−１−ｎを含む信号速度復元回路群３
８−１および３８−２で、信号速度（ピッチ）の復元を
受けた後、スイッチ群８３を介して信号処理部３１へ入
力され、４線−２線変換を受けた復この出力は関門交換
ＩＮ　２０へ通信信号２２−１〜２２−ｎとして送出さ
れる。

つぎに信号速度変換回路群５１−１および５１−２の機
能を説明する。

一定の時間長に区切った音声信号や制御信号等の入力信
号を記憶回路で記憶させ、これを読み出すときに速度を
変えて、たとえば記憶する場合のたとえば１５倍の高速
で読み出すことにより、信号の時間長を圧縮することが
可能となる。信号速度変換回路群５１の原理は、テープ
・レコーダにより録音した音声を高速で再生する場合と
同じであり、実際には、たとえば、ＣＯＤ　（Ｃｈａｒ
ｇｅＣｏｔ＋ｐｌｅｄ　ＤｅＶｉＣｅ　）　、　ＢＢＤ
　（Ｂｕｃｋｅｔ　ＢｒｉｇａｄｅＤｅｖｉｃｅ　）が
使用可能であり、テレビジョン受信機や会話の時間軸を
圧縮あるいは、伸長するテープ・レコーダに用いられて
いるメモリを用いることができる（参考文献：小板　他
　“会話の時間軸を圧縮／伸長するテープ・レコーダパ
　日経エレクトロニクス　１９７６年７月２６日　９２
〜１３３頁）。

信号速度変換回路群５１−１および５１−２で例示した
ＣＯＤヤＢＢＤを用いた回路は、上記文献に記載されて
いるごとく、そのまま信号速度復元回路群３８−１およ
び３８−２にも使用可能で、この場合には、クロック発
生器４１からのクロックと制御部４０からの制御信号に
よりタイミングを発生するタイミング発生器４２からの
タイミング信号を受けて、書き込み速度よりも読み出し
速度を低速にすることにより実現できる。

関門交換機２０から信号処理部３１を経由して出力され
た制御または通話信号は、信号速度変換回路群５１−１
．および５１−２に入力され、速度（ピッチ）変換の処
理が行われたのちにタイム・スロット別に信号を割当て
る信号割当回路群５２−１および５２−２に印加される
。この信号割当回路群５２−１．５２−２はバッファ・
メモリ回路であり、信号速度変換回路群５１−１．５１
−２から出力された、それぞれの１区切り分の高速信号
をメモリし、制御部４０の指示により与えられるタイミ
ング発生回路４２からのタイミング情報で、バッファ・
メモリ内の信号を読み出し、無線送信回路３２−１．３
２−２へそれぞれ送信する。このタイミング情報は通話
信号対応でみた場合には、時系列的にオーバラップなく
直列に並べられてており、後述する制御信号または通話
信号が全実装される場合には、あたかも連続信号波のよ
うになる。

この圧縮した信号の様子を第２Ａ図および第２Ｂ図に示
し説明する。

信号速度変換回路群５１−１．５１−２の出力信号は信
号割当回路群５２−１．５２−２に入力され、あらかじ
め定められた順序でタイム・スロットが与えられる。第
２Ａ図（ａ）のＳＤＩ、ＳＤ２．・・・、ＳＤｎは速度
変換された通信信号が、無線送信回路３２−１．３２−
２　（単に３２として図示）の出力においてそれぞれタ
イム・スロット別に割当てられていることを示している
。

ここで、１つのタイム・スロットの中は図示のごとく同
期信号と制御信号または通話信号が収容されている。通
話信号が実装されていない場合は、通話路制御部８１で
加えられた同期信号だけで通話信号の部分は空スロツト
信号が加えられる。このようにして、第２Ａ図（ａ＞に
示すように、無線送信回路３２−１．３２−２において
は、タイム・スロットＳＤ１〜ＳＤｎで１フレームをな
す信号が変調回路に加えられる事になる。

この時系列化された多重信号は、無線送信回路３２−１
．３２−２において、娠幅または角度変調されたのちに
、アンテナ部より空間へ送出される。

電話の発着呼時において通話に先行して無線基地局３０
と移動無線機１００との間で行われる制御信号の伝送に
ついては、通話信号の帯域内または帯域外のいづれを使
用する場合も可能でおる。

第３Ａ図はこれらの周波数関係を示す。すなわち同（ａ
）においては帯域外信号の例であり、図のごとく、低周
波側（２５０Ｈｚ＞や高周波側（３８５０Ｈ２＞を使用
することができる。この信号は、たとえば通話中に制御
信号を送りたい場合（たとえば、ダイバーシティを適用
したい場合）に使用される。

これらの制御信号は、制御部４０において作成されるほ
か、関門交換機２０からの制御信号や、通話路制御部８
１からの制御信号を制御部４０において中継または変換
して作成され送出される。

移動無線機１００から送られてきた制御信号は、無線受
信回路３５−１．３５−２で受信され、制御部４０で処
理され、必要に応じて、通話路制御部８１や関門交換機
２０へ送られる。

第３Ａ図（ｂ）においては、帯域内の制御信号の例を示
しており、発着呼時において使用される。

上記の例はいづれもトーン信号の場合であったが、トー
ン信号数を増したり、トーンに変調を加え副搬送波信号
とすることで多種類の信号を高速で伝送することが可能
となる。

以上はアナログ信号の場合でおったが、制御信号として
ディジタル・データ信号を用いた場合には、通話信号も
ディジタル符号化して、両者を時分割多重化して伝送す
ることも可能であり、この場合の回路構成は第２Ｅ図（
ｂ）に示されている。

第２Ｅ図（ｂ）は、アナログの音声信号をディジタル符
号化回路９１でディジタル化し、それとデータ信号とを
多重変換回路９２で多重変換し、無線送信回路３２に含
まれた変調回路に印加する場合の一例である。

そして対向する受信機で受信し復調回路において第２Ｅ
図（ｂ）で示したのと逆の操作を行えば、通話信号と制
御信号とを別々にとり出すことが可能である。

一方移動無線機１００から送られてきた信号は、無線基
地局３０のアンテナ部で受信され、無線受信回路３５　
（３５−１および３５−２）へ入力される。第２Ａ図（
ｂ）は、この上りの入力信号を模式的に示したものであ
る。すなわち、タイム・スロ’／トＳＵ１．ＳＵ２．−
．Ｓｕｎは、移動無線機１００−１，１００−２．　・
、１００−ｎからの無線基地局３０（たとえば３Ｏ−１
）宛の送信信号を示す。また各タイム・スロットＳＵ１
゜ＳＵ２．・・・、Ｓｕｎの内容を詳細に示すと、第２
Ａ図（ｂ）の左下方に示す通り同期信号および制御信号
または通話信号より成り立っている。ただし、無線基地
局３０と移動無線機１００との間の距離の小ざい場合や
信号速度によっては、同期信号を省略することが可能で
ある。ざらに、上記の上り無線信号の無線搬送波のタイ
ム・スロット内での波形を模式的に示すと、第２Ｂ図（
Ｃ）のごとくなる。

さて、無線基地局３０へ到来した入力信号のうち制御信
号については、無線受信回路３５−１゜３５−２から直
ち炉制御部４０へ加えられる。ただし、速度変換率の大
きさによっては、通話信号を同様の処理を行った後に信
号速度復元回路ｕ３８−１．３８−２の出力から制御部
４０へ加えることも可能である。また通話信号について
は、信号選択回路群３９−１．３９−２へ印加される。

信号選択回路群３９−１．３９−２には、制御部４０か
らの制御信号の指示により、所定のタイミングを発生す
るタイミング発生回路４２からのタイミング信号が印加
され、各タイム・スロットＳＵ１〜Ｓｕｎごとに同期信
号、制御信号または通話信号が分離出力される。これら
の各信号は、信号速度復元回路群３８−１．３８−２へ
入力される。この回路は送信側の移動無線機１００にお
ける速度変換回路１３１−１，１３１−２　（第１Ｂ図
）の逆変換を行う機能を有しており、これによって原信
号が忠実に再生され関門交換８２０宛に送信されること
になる。

以下本発明における信号空間を伝送される場合の態様を
所要伝送帯域や、これと隣接した無線チャネルとの関係
を用いて説明する。

第１Ｃ図に示すように、制御部４０からの制御信号は信
号割当回路群５２−１．５２−２の出力と平行して無線
送信回路３２−１．３２−２へ加えられる。ただし、速
度変換率の大きさによっては通話信号と同様の処理を行
った後、信号割当回路群５２−１．５１−２の出力から
無線送信回路３２−１．３２−２へ加えることも可能で
ある。

つぎに移動無線機１０．０においても、第１Ｂ図に示す
ごとく無線基地局３０の機能のうち２つの通話信号を２
つのタイム・スロットを用いて送信された場合に、受信
するのに必要とされる回路構成となっている。原信号た
とえば通話信号（０，３Ｋｌ−１ｚ〜３．ＯＫ＋−１２
＞が信号速度変換回路群５１（第１Ｃ図）を通った場合
の出力側の周波数分布を示すと第３Ｂ図に示すごとくに
なる。すなわち前述のように音声信号が１５倍に変換さ
れるならば、信号の周波数分布は第３Ｂ図のこと＜　４
．５ＫＨｚ〜４５ＫＨ２に拡大されていることになる。

同図においては、制御信号は通話信号の下側周波数帯域
を用いて同時伝送されている場合を示している。この信
号のうち制御信号（０，２〜４．０Ｋｌｌｚ　＞と１つ
の通話信号（４，５〜４５ＫＨ２′１：ＳＤＩとして表
されている）がタイム・スロット、たとえばＳＤＩに収
容されているとする。他のタイム・スロットＳＤ２〜Ｓ
Ｄｎに収容されている通話信号も同様である。

すなわち、タイム・スロットｓｏｉ　＜ｒ＝２゜３、−
、ｎ）には制御部＠　（０，２〜４．０Ｋ）−１２＞と
通信信号ＣＨｉ　　（４，５〜４５ＫＨ２＞が収容され
ている。ただし、各タイム・スロット内の信号は時系列
的に並べられており、−度に複数のタイム・スロット内
の信号が同時に無線送信回路３２−１．３２−２に加え
られることはない。

これらの通話信号が制御信号とともに無線送信回路３２
−１，３２−２に含まれた角度変調部に加えられると、
所要の伝送帯域として、すくなくとも ｆｏ±４５ＫＨｚ を必要とする。ただし、ｆｃは無線搬送波周波数である
。ここでシステムに与えられた無線チャネルが複数個あ
る場合には、これらの周波数間隔の制限から信号速度変
換回路群５１−１．５１−２による信号の高速化は、あ
る値に限定されることになる。複数個の無線チャネルの
周波数間隔をｆ、。、とし、上述の音声信号の高速化に
よる最高信号速度をｆｌｌとすると両者の間には、つぎ
の不等式が成立する必要がある。

ｆ　　　＞　２　ｆ　Ｈ ｅｐ 一方、ディジタル信号では、音声は通常１６〜６４ｋｂ
／ｓ程度の速度でディジタル化されているからアナログ
信号の場合を説明した第３Ｂ図の横軸の目盛を１桁程度
引上げて読む必要があるが、上式の関係はこの場合にも
成立する。

また、移動無線機１００より無線基地局３０へ入来した
制御信号は、無線受信回路３５−１．３５−２へ入力さ
れるが、その出力の一部は制御部４０へ入力され、他は
信号選択回路群３９−１゜３９−２を介して信号速度復
元回路群３８−１゜３８−２へ送られる。そして後者の
制御信号は送信時と全く逆の速度変換（低速信号への変
換）を受けた後、一般の電話網１０に使用されているの
と同様の信号速度となり信号処理部３１を介して関門交
換１２０へ送られる。

第１Ｄ図には、移動無線機１００の他の実施例１００Ｂ
が示されている。ここで第１Ｂ図に示した移動無線機１
００との差異は、２組の無線送信回路１３２−１，１３
２−２および２組の無線受信回路１３５−２，１３５−
２が設けられている点であり、これらにシンセサイザ１
２１−１〜１２１−４の出力を送受信断続制御器１２３
Ｂの制御によりオン・オフするスイッチ１２４−１〜１
２４−４を介して印加している。この送受信断続制御器
１２３Ｂは制御部１４０Ｂからの指示にもとすきスイッ
チ１２４−１〜１２４−４の開閉動作をする。このよう
な構成であるから、移動無線機１００Ｂは無線干渉の発
生する危険性はなく、同一の無線基地局３０との間で、
常時送受信ダイバーシティを実施することができるメリ
ットがある。

第１Ｅ図には、移動無線機１００のざらに他の実施例１
００Ｇが示されている。ここで第１Ｂ図に示した移動無
線機１００との差異は、１組の速度復元回路１３８およ
び速度変換回路１３１と、送受信用の１組のシンセサイ
ザ１２１−１，１２１−２とを用い、制御部１４０の指
示により動作する送受信断続制御器１２３Ｃの制御によ
り動作するスイッチ１２２−１，１２２−２により、所
定のタイム・スロットの信号を送受することができるの
で送受信ダイバーシティを実施可能である。

ここには、構成を簡略なものとするために、通話品質監
視部１５７．ＩＤ情報照合記憶部１８２を具備せず、ま
た速度復元回路１３８および速度変換回路１３１も１組
しかないために、信号混合回路１５２および信号分割回
路１３９も具備してはいない。

つぎに、本発明によるシステムの発着呼動作および複数
の無線基地局３０との間で行う送受信ダイバーシティ動
作の理論的証明等に関し、通話信号の場合を例にとって
順次説明する。

（１）位置登録 移動無線１！１１００（Ｂ）の常置場所であるホーム・
エリア、あるいはホーム・エリア以外のサービス内のエ
リアであるローム・エリアにおいて、すでに関門交換機
２０および周辺の無線基地局３０−１〜３０−ｐが動作
しているときに、移動無線Ｒ１００（Ｂ）の電源スィッ
チがオンされて、動作を開始すると、最初に行われるの
が位置登録動作である。この位置登録動作の流れを第４
Ａ図および第４Ｂ図に示し、説明する。

移動無線機１００（Ｂ）の電源スィッチがオンされると
、現在の位置を登録するための動作を開始する信号が上
りの無線チャネルたとえばＣＨｌの中の空タイム・スロ
ット５Ｕ１−１を用いて、最寄りの無線基地局たとえば
３０−１に対して送出される（３１６１、第４Ａ図）。

これが可能となるのは最寄りの無線基地局３０−１から
送出される通話チャネルのうち、空タイム・スロットを
有する無線チャネルＣＨ１を捕捉し、タイミング情報を
得て、対応する上り無線チャネルＣＨ１の空タイム・ス
ロット５Ｕ１−１を用いるからである。

この移動無線機１００（Ｂ）からの動作開始信号を受信
すると（８１６２）、無線基地局３０−１は移動無線機
１００（Ｂ）の動作開始を確認しく５１６３）、確認し
たら（Ｓｌ　６３ＹＥＳ）、位置登録信号送出許可を移
動無線機１００（Ｂ）が使用した無線チャネルＣｌ−１
１の下りのタイム・スロットＳＤ’１−１を用いて送出
する（３１６４）位置登録信号送出許可を受信すると（
３１６５）、移動無線機１００（Ｂ）は、上り無線チャ
ネルＣＨ１のタイム・スロット５Ｕ１−１を用いて、自
己のＩＤ（識別番号）を乗せて、位置登録信号を送出す
る（Ｓ１６６）。

位置登録信号を受信すると（Ｓ１６７）、無線基地局３
０−１では、受信品質を検査し、ＩＤ識別記憶部８２に
ＩＤを記憶する（３１６８）。受信品質を検査した結果
一定値以上である場合には＜３１６９ＹＥＳ、第４Ｂ図
）、位置登録要求信号を関門交換機２０に対して送出す
る（Ｓ１７０）。この位置登録要求信号を受信した（３
１７１）関門交換機２０では、無線基地局３０−１に位
置が記憶されていることおよび受信品質を登録する（３
１７２）。この登録作業が完了すると、登録完了信号が
送出される（Ｓ１７３）。この登録完了信号を受信した
無線基地局３０−１では、下り無線チャネルＣＨＩのタ
イム・スロット５Ｄ１−１を用いて移動無線機１００（
Ｂ）に転送する（５１７４）。

登録完了信号を受信した（Ｓ１７５）移動無線１１１０
０（Ｂ）は、受信内容を検査して登録された各無線基地
局３０−１のＩＤ（識別番＠）をＩＤ情報照合記憶部１
８２に記憶する（Ｓ１７６）。

以上の動作により位置の登録動作は終了し、着呼に対し
て待機状態に入る。

つぎに移動無線機１００（Ｂ）が待受中（通話しない状
態）において位置登録したゾーンから移動し、隣接ゾー
ンへ移行したとする。この移動の認識は、無線基地局３
０−１から常時送出されている無線チャネルの各タイム
・スロットに含まれている制御信号中の無線基地局３０
−１のＩＤを移動無線機１００（Ｂ）で記憶しているＩ
Ｄと照合すれば判別できる。

この結果、得られた無線基地局３０−１のＩＤ情報が、
それまで移動無線機１００（Ｂ）で記憶していた基地局
ＩＤ情報と異なる新しい基地局ＩＤ情報であることを発
見した場合には、移動無線機１００（Ｂ）は新ゾーンへ
移行したものと判断し、制御部１４０（Ｂ）（第１Ｂ図
参照）は、ＩＤ情報照合記憶部１８２への位置登録の更
新を実行する。すなわち上り無線チャネルを用いて移動
無線１１１００’（Ｂ）のＩＤ情報を受信した信号の送
り先きの無線基地局たとえば３０−２へ送信する。

この信号を良好に受信した無線基地局３０−２では、す
でに説明したのと同様の手続きを行い、関門交換機２０
へ移動無線機１００（Ｂ）の位置登録信号を送出する。

この信号を受信した関門交換機２０では、自装置内のＩ
Ｄ識別記憶部２４を動作させ移動無線機１００（Ｂ）の
位置登録情報として、従来の情報から、新情報に書きか
えさせる。これにより、移動無線機１００（Ｂ）の位置
登録が更新される。

以上の更新作業は移動無線機１００（Ｂ）が待受時であ
るから必要なのであり、通信（話）中に新ゾーンへ移動
した場合には、後述するように、関門交換機２０へは新
無線チャネルの割当を新無線基地局３０−２と移動無線
機１００（Ｂ）との間で行わせる時、同時に位置登録を
更新させるので、特別の動作は不要である。

（２）移動無線機１００からの発呼 第５Ａ図および第５Ｂ図に示すフローチャートを用いて
説明する。

移動無線機１００（Ｂ）の電源をオンした状態にすると
、第１Ｂ図の無線受信回路１３５では、下り（無線基地
局３０→移動無線機１００）無線チャネル（無線送信回
路３２−１から送信されたチャネルＣＨ１とする）に含
まれている制御信号の捕捉を開始する。もしシステムに
複数の無線チャネルが与えられ無線基地局３０の無線送
信回路３２−１．３２−２．−３２−ｎ　（第１Ｃ図に
は紙面の都合上３２−２までしか示されていない）が下
り無線チャネルＣＨ１（周波数Ｆ１＞、ＣＨ２（周波数
Ｆ２　）、−、ＣＨｎ　（周波数Ｆ。）を用いて送信し
、無線受信回路３５−１．３５−２゜・・・、３５−ｎ
’（第１Ｃ図には紙面の都合上３５−２までしか示され
ていない）が対応する上り無線チャネルＣＨＩ　（周波
数ｆ１）、ＣＨ２（周波数ｆ２）、・・・、ＣＨｎ　（
周波数ｆ。）を用いて受信している場合には、 ）　Ｒ大の受信入力電界を示す無線チャネルｉｉ）　　
無線チャネルに含まれている制御信号により指示される
無線チャネル ｉ）　無線チャネル内のタイム・スロワ］・のうら空タ
イム・スロットのあるチャネル など、それぞれシステムに定められている手順にしたが
い無線チャネル（以下チャネルＣＨ１とする）の受信状
態にはいる。これは第２Ａ図（ａ）に示されているタイ
ム・スロットＳＤｉ内の同期信号を捕捉することにより
可能である。制御部１４０では、シンセサイザ１２１−
１に無線チャネルＣＨ１の受信を可能とする局発周波数
を発生させるように制御信号を送出し、また、スイッチ
１２２−１もシンセサイザ１２１−１側をオンにし固定
した状態にある。

そこで、電話機部１０１の受話器をオフ・フック（発呼
開始）すると（Ｓ２０１、第５Ａ図）、第１Ｂ図のシン
セサイザ１２１−３は、無線チャネルＣＨ１の送信を可
能とする局発周波数を発生させるような制御信号を制御
部１４０から受ける。

ただし、速度復元回路１３８−１のみが動作状態にあり
、速度復元回路１３８−２は休止状態にあるとする。

またスイッチ１２２−２もシンセサイザ１２１３側をオ
ンにし固定した状態になる。つぎに無線チャネルＣＨ１
を用い電話機部１０１から出力された発呼用制御信号を
送出する。ただし、速度変換回路１３１−１のみが動作
状態にあり、速度変換回路１３１−２は休止状態にある
ものとする。

さて上記の制御信号は、第３Ａ図（ｂ）に示される周波
数帯を用いられ、これを、たとえばタイム・スロットＳ
ｕｎを用いて送信される。

タイム・スロットＳｕｎに含まれる制御信号としては、
たとえば、次の内容が含まれている。

）　移動無線機１００（Ｂ）自身のＩＤ１）　位＠登録
している無線基地局３０のＩＤ１ｉ＋　）　　被呼者の
ＩＤ １ｖ）　　使用している無線チャネル番号この制御信号
の送出はタイム・スロットＳｕｎだけに限定され、バー
スト的に送られ他の時間帯には信号は送出されないから
他の通信に悪影響を及ぼすことはない。ただし、制御信
号の速度が比較的低速であったり、あるいは信号の情報
量が大きく、１つのタイム・スロット内に収容不可能な
場合には１フレーム俊またはさらに、次のフレームの同
一タイム・スロットを使用して送信される。

タイム・スロットＳｕｎを捕捉するには具体的にはつぎ
の方法を用いる。無線基地局３０から送信されている制
御信号には、第２Ａ図（ａ）に示す通り、同期信号とそ
れに続く制御信号が含まれており移動無線１１００（Ｂ
）はこれを受信することにより、フレーム同期が可能に
なる。ざらにこの制御信号には、現在使用中のタイム・
スロット、未使用のタイム・スロット（空タイム・スロ
ット表示）などの制御情報が含まれている。システムに
よっては、タイム・スロットｓｏ；　　（ｉ＝１．２．
・・・、ｎ）が他の通信によって使用されているときに
は、同期信号と通話信号しか含まれていない場合もある
が、このような場合でも未使用のタイム・スロットには
通常同期信号と制御信号が含まれており、この制御信号
を受信することにより、移動無線機１００（Ｂ）がどの
タイム・スロットを使用して発呼信号を送出すべきかを
知ることができる。

なお、すべてのタイム・スロットが使用中の場合には、
この無線チャネルでの発呼は不可能でおり、別の無線チ
ャネルを掃引して探索する必要がある。

また別のシステムでは、どのタイム・スロット内にも空
スロツト表示がなされていない場合があり、このときは
、それに続く音声多重信号ＳＤ１゜ＳＤ２．・・・、Ｓ
Ｄｎの有無を次々に検索し、空タイム・スロットを確認
する必要がある。

さて本論にもどり無線基地局３０から、以上のいづれか
の方法により送られてきた制御情報を受信した移動無線
Ｒ１００（Ｂ）では、自己がどのタイム・スロットで発
呼用制御信号を送出すべきか、その送信タイミングを含
めて判断することができる。　そこで上り信号用のタイ
ム・スロットＳｕｎが空スロットと仮定すると、この空
タイム・スロットを使用することにし、発呼用制御信号
を送出して無線基地局３０からの応答信号から必要なタ
イミングをとり出して、バースト状の制御信号を送出す
ることができる。

もし、他の移動無線機から同一時刻に発呼があれば呼の
衝突のため発呼信号は良好に無線基地局３０へ伝送され
ず再び最初から動作を再開する必要を生ずるが、この確
率はシステムとしてみた場合には、十分に小さい値にお
さえられている。もし呼の衝突をさらに低下させるには
、つぎの方法がとられる。それは移動無線１１１００（
Ｂ）が発呼可能な空タイム・スロットをみつけたとして
、そのタイム・スロットを全部使用するのではなく、あ
る移動無線機には前半部、ある移動無線機に、は後半部
のみを使用させる方法である。すなわち発呼信号として
、タイム・スロットの使用部分を何種類かに分け、これ
を用いて多数の移動無線機を群別し、その各群に、それ
ぞれその１つのタイム・スロット内の時間帯を与える方
法である。別の方法は、制御信号の有する周波数を多種
類作成し、これを多数の移動無線機を群別し、その各群
に与える方法である。この方法によれば周波数の異なる
制御信号が同一のタイム・スロットを用いて同時に送信
されても無線基地局３０で干渉を生じることはない。以
上の２つの方法を別々に用いてもよいし、併用すれば効
果は相乗的に上昇する。

さて移動無線１１００（Ｂ）からの発呼用制御信号が良
好に無線基地局３０で受信され移動無線１１１００　（
Ｂ）のＩＤ（識別番号）を検出したとすると（３２０２
）　、制御部４０では、現在空いているタイム・スロッ
トを検索する。移動無線機１００（Ｂ）に与えるタイム
・スロットはＳｕｎでもよいが、念のために検索を実行
する。それは移動無線機１００（Ｂ）のほかに、他の移
動無線機からの同時発呼に対応するためや、サービス種
類やサービス区分に適したタイム・スロットを与えるた
めでもある。

この結果、たとえばタイム・スロットＳＤ１が空いてい
るとすると、移動無１！１１００（Ｂ）に対し前記無線
チャネルＣＨ１のタイム・スロットＳＤ１を用い゛下り
制御信号によりタイム・スロット上り（移動無線機１０
０→無線基地局３０）ＳＵｌ、およびこれに対応する下
り（無線基地局３０→移動無線機１００）ＳＤｌを使用
するように指示する（Ｓ２０３＞。これに応じて移動無
線機１００（Ｂ）では、指示されたタイム・スロットＳ
Ｄ１で受信可能な状態へ移行するとともに下りのタイム
・スロットＳＤＩに対応する上り無線チャネル用のタイ
ム・スロットであるＳＵｌ　（第２Ａ図（ｂ）参照）を
選択する。このとき移動無線機１００（Ｂ）の制御部１
４０（Ｂ）においては、送受信断続制御器１２３（Ｂ）
を動作させ、スイッチ１２２−１　（１２４−１＞およ
び１２２−２（１２４−３）を動作開始させる（Ｓ２０
４）。

それと同時にスロット切替完了報告を上りタイム・スロ
ット５ｔＪ１を用いて無線基地局３０に送出しく３２０
５＞、ダイヤル・トーンを待つ（３２０６＞。

この上り無線信号の無線搬送波のタイム・スロットＳＵ
Ｉの状態を模式的に示すと第２Ｂ図（Ｃ）のごとくなる
。無線基地局３０には、タイム・スロット５ＬＪ１のほ
かに、他の移動無線１１１００（Ｂ）からの上り信号と
してＳＵ３やＳｕｎが１フレームの中に含まれて送られ
てきている。

スロット切替完了報告を受信した無線基地局３０では（
Ｓ２０７）、発呼信号を関門交換機２０に対し送出しく
３２０８＞、これを受けた関門交換機２０では移動無線
機１００（Ｂ＞のＩＤを検出し、関門交換機２０に含ま
れたスイッチ群のうちの必要なスイッチをオンにして（
３２０９）、ダイヤル・トーンを送出する（Ｓ２１０、
第５Ｂ図）。このダイヤル・トーンは、無線基地局３０
により転送され（３２１１＞、移動無線機１００（Ｂ）
では、通話路が設定されたことを確認する（３２１２＞
。この状態に移行したとき移動無線機１００（Ｂ）の電
話機部１０１の受話器からダイヤル・トーンが聞えるの
で、ダイヤル信号の送出を始める。このダイヤル信号は
速度変換回路１３１−１により速度変換され送信部１３
４（１３４−１〉および送信ミクサ１３３　（１３３−
１）を含む無線送信回路１３２　（１３２−１＞より上
りタイム・スロットＳＵ１を用いて送出される（Ｓ２１
３＞。

かくして、送信されたダイヤル信号は無線基地局３０の
無線受信回路３５−１で受信される。この無線基地局３
０では、すでに移動無線ＢＪ１１００（Ｂ）からの発呼
信号に応答し、使用すべきタイム・スロットを与えると
ともに、無線基地局３０の信号選択回路群３９−１およ
び信号割当回路群５２−１を動作させて、上りのタイム
・スロットＳＵ１を受信し、下りのタイム・スロットＳ
ＤＩの信号を送信する状態に移行している。

また通話路制御部８１は制御部４０からの制御信号によ
りスイッチ群８３のうち、受信用としてスイッチ５ＷＲ
Ｉ−１−１、また送信用としてスイッチ５ＷＴＩ−１−
１をオン（第１Ｃ図）の状態に設定されている。したが
って移動無線機１００　（Ｂ）から送信されてきたダイ
ヤル信号は、信号選択回路群３９−１の信号選択回路３
９−１１を通った後、信号速度復元回路群３８−１の信
号速度復元回路３８−１−１に入力され、ここで原送信
信号が復元され、スイッチ群８３を介して信号処理部３
１を介して通話信号２２−１として関門交換機２０へ転
送され（Ｓ２１４＞、電話網１０への通話路が設定され
る（３２１５＞。

一方、関門交換ｔ１２０からの入力信号（当初制御信号
、通話が開始されれば通話信号）は、無線基地局３０に
おいてスイッチ群８３のスイッチ５ＷＴＩ−１−１を通
った後、信号速度変換回路群５１−１の信号速度変換回
路５１−１−１で速度変換を受けて、信号割当回路群５
２−１の信号割当回路５２−１−１によりタイム・スロ
ットＳＤ１が与えられている。そして無線送信回路３２
から下りの無線チャネルのタイム・スロットＳＤＩを用
いて前記移動無線機１００（Ｂ）宛に送信される。前記
移動無線８１１００（Ｂ）では、無線チャネルＣＨ１の
タイム・スロットＳＤ１において受信待機中であり無線
受信回路１３５（１３５−１）で受信され、その出力は
速度復元回路１３８−１に入力される。この回路におい
て送信の原信号が復元され、信号混合回路１５２を介し
て電話機部１０１の受話器に入力される。かくして、移
動無線機１００（Ｂ）と一般の電話網１０の内の一般電
話との間で通話が開始されることになる（Ｓ２１６＞。

終話は移動無線機１００（Ｂ）の電話機部１０１の受話
器をオン・フックすることにより（Ｓ２１７）、終話信
号と制御部１４０（Ｂ）からのオン・フック信号とが速
度変換回路１３１　（１３１−１）を介して無線送信回
路１３２より無線基地局３０宛に送出されるとともに（
３２１８＞、制御部１４０（Ｂ）では送受信断続制御器
１２３（Ｂ）の動作を停止させ、かつ、スイッチ１２２
−１　（１２４−１＞および１２２−２（１２４３）を
それぞれシンセサイザ１２１−１８よび１２１−２　（
１２１−３＞の出力端に固定する。

一方、無線基地局３０の制御部４０では、移動無線機１
００（Ｂ）からの終話信号を受信すると関門交換機２０
宛に終話信号を転送しく５２１９＞、スイッチ群８３の
スイッチ５ＷＲ１−１−１゜３ＷＴＩ−１−１をオフし
て通話を終了する（Ｓ２２０）。同時に無線基地局３０
内の信号選択回路群３９　（３９−１）および信号割当
回路群５２（５２−１＞を開放する。

以上の説明では無線基地局３０と移動無線機１００　（
Ｂ）との間の制御信号のやりとりは信号速度変換回路群
５１−１．信号速度復元回路群３８−１等を通さないと
して説明したが、これは説明の便宜上であって、通話信
号と同様に信号速度変検回路群５１−Ｌ信号速度復元回
路群３８−１や信号処理部３１を通しても何ら支障なく
通信が実施可能である。

（３）移動無線機１００（Ｂ）への着呼移動無線機１０
０（Ｂ）は電源をオンした状態で待機中とする。この場
合、移動無線機１００（Ｂ）からの発呼の項で説明した
ごとく、システムで定められている手順にしたがった無
線チャネルＣＨＩの下り制御信号を受信待機状態にある
。

一般の電話網１０より交換１１１を経由して関門交換機
２０へ移動無線機１００（Ｂ）宛の着呼があったとする
。関門交換機２０ではＩＤ識別記憶部２４を検索したと
ころ、移動無線機１００（Ｂ）は現在無線基地８３０−
１に位置登録されていることを認識するので、無線基地
局３０−１に対し、移動無線機１００（Ｂ）への着呼信
号を送出するように制御信号で要請する。

この信号は無線基地局３０−１では通信信号２２−１〜
２２−ｍとして通話信号と同様に、スイッチ群８３を介
して信号速度変換回路群５１−１゜５１〜２を通り、信
号割当回路群５２−１．５２−２を介して制御部４０（
第１Ｃ図）へ伝えられる。

すると制御部４０では、通話路制御部８１に対し、スイ
ッチ群８３の送信用および受信用のスイッチＳＷＴ、Ｓ
ＷＲとして使用可能なスイッチを確認し、オンの状態に
保持することを指令する。

またこれと同時に移動無線機１００（Ｂ）宛の無線チャ
ネルＣＨ１の下りタイム・スロットのうちの空スロット
、たとえばＳＤｌを使用して移動無線機１００（Ｂ）の
ＩＤ信号十着呼信号表示信号十タイム・スロット使用信
＠（移動無線機１００（Ｂ）からの送信には、たとえば
ＳＤＩに対応するＳＵｌを使用）を送出する。

この信号を受信した移動無線機１００では、無線受信回
路１３５の受信部１３７より制御部１４０へ伝送される
。制御部１４０では、この信号が自己の移動無線機１０
０（Ｂ）への着呼信号でおることを確認するので、無線
基地局３０−１に対しタイム・スロットＳＵＩを使用し
て移動無線機１００（Ｂ）自身のＩＤを応答信号として
送り返す。また、電話機部１０１より呼出音を鳴動させ
ると同時に、指示されたタイム・スロットＳＤ１゜ＳＵ
Ｉで待機するように送受信断続制御器１２３を動作させ
るとともに、スイッチ１２２−１　（１２４−１＞、１
２２−２　（１２４−３＞のオン、オフを開始させる。

かくて通話が可能な状態に移行したことになる。

ただし、上記の状態においても速度復元回路１３８−２
および速度変換回路１３１−２は休止状態にあるものと
する。

（４〉通話中チャネル切替方法 移動無線機１００（８）が自動車や歩行者の移動にとも
ない、無線基地局３０−１と交信していたときに無線基
地局３０−２と交信するように通話（通信）チャネルを
切替える場合の動作を説明する。なおこの中で、本発明
の特徴であるチャネル切替にともなう瞬断が全くないこ
とも、あわせて説明する。

移動無線機１００（Ｂ）は、シンセサイザ１２１−１，
１２１−３と無線受信回路１３５（１３５−１）と無線
送信回路１３２　（１３２−１＞を用いて無線基地局３
０−１と通話チャネルＣＩ−１１のタイム・スロット上
り５Ｕ１−１．下り５Ｄ１−１を用いて交信中であると
する。移動無線機１００　（Ｂ）は、無線基地局３０−
１から遠ざかり、無線基地局３０−２へ近づいたとする
。すると移動無線機１００（Ｂ）と無線基地局３０−１
とのあいだの相対距離の増大にともない、通話品質が劣
化をはじめるので、第１Ａ図の関門交換機２０では、無
線基地局３０−１で受信した移動無線機１００（Ｂ）か
らの送信信号の品質劣化をＳ／Ｎ監視部２２で（レベル
ト１以下に低下したことを）検出する。なお、レベルＬ
１といえども回線が要求されている値を上回るように設
定されている。

周辺にあるすべての無線基地８３０に対し、移動無線機
１００（Ｂ）の送信信号の品質を測定するように要求す
る。

この要求に応じ各無線基地局３０は、測定値を関門交換
機２０へ送付するから、関門交換機２０のＳ　、／　Ｎ
監視部２２では、通信品質基準のレベルＬ２との比較を
開始する。比較の結果、無線基地局３０−２の測定結果
が最も値が良く、かつ品質基準のレベル上２以上、ただ
しＬ２＞Ｌｉを満足している事が確認されたとすると、
移動無線機１００　（Ｂ）は、無線基地局３０−２の通
話ゾーン（ゾーン２）へ移行したと判断し、チャネル切
替を行わせることを決断する。そして、ゾーン２で空い
ているタイム・スロットを有する通話チャネルを調査し
た結果、無線チャネルＣＨ２が使用可能であることを知
る。そこで現在通話中の下り無線チャネルＣｌ−１１の
タイム・スロット５Ｄ１−１゜５Ｕ１−１を用いて、制
御信号により移動無線機１００（Ｂ）に対し、無線チャ
ネルＣＨ２のたとえばタイム・スロット５Ｄ２−２，５
Ｕ２−２で送受信を行う準備をするように指示する。

またこれと同時に無線基地局３０−２に対し、無線チャ
ネルＣＨ２のタイム・スロット５Ｄ２−２．５Ｕ２−２
で送受信を行うように指示する。

関門交換機２０では、これらの指示を出した後、スイッ
チ群２３のスイッチ５Ｗ１−１−１と５Ｗ２−１−１と
を同時にオンの状態にし、無線基地局３０−２に対して
も、無線基地局３０−１と同一の通話信号の送出を開始
する。また当然のことながら両無線基地局３０−１．３
０−２の変調器の変調の深さをはじめ、タイム・スロッ
トの長さ。

１フレーム内の数、各無線チャネルのタイミング等も同
一とする。

この制御信号の伝送を実現するために、具体的には、制
御信号がアナログ信号の場合、第２Ｅ図（ａ）に示すよ
うに、通話チャネルの帯域０．３〜３．０ＫＨ２外の低
い周波数ｆＤｏ（たとえば約１００Ｈ２）または高い周
波数ｆ０１．ｆＤ２．ｆＤ３−ｆ　ｏａ　（たとえば３
．８ＫＨ２から０．ｌＫＨ２間隔で４．５ＫＨｚまでの
８波）を用いる。

制御すべき項目すなわち制御データが多いときには、制
御用の周波数ｆＤＯ””　ｆＤ８の波数をざらに増加さ
せてもよいし、副搬送波形式をとることも可能である。

このとき、たとえばｆ。０〜ｆｏ８のうちの１波あるい
は複数の波に周波数変調をかけたり、あるいは振幅変調
をかけたりすることによって、より多くの制御データを
伝送することもできる。

また、制御信号としてディジタル・データ信号を用いた
場合には、音声信号もディジタル符号化して、両者を時
分割多重化して伝送することも可能であり、これを第２
Ｅ図（ｂ）に示す。第２Ｅ図（ｂ）は、音声信号をディ
ジタル符号化回路９１でディジタル化し、それとデータ
信号とを多重変換回路９２で多重変換し、送信部３１の
変調回路に印加する場合の一例である。

第２Ｃ図および第２Ｄ図に、第１八図ないし第１Ｄ図に
示した本システムのチャネル切替の前後におけるタイミ
ング・チャートを示す。

第２Ｃ図（Ｃ）において、下りタイム・スロットＳＤ’
ｌ−１は、無線基地局３０−１が移動無線１１００（Ｂ
）宛に送信信号として使用している無線チャネルＣＨ１
のタイム・スロットであり、他のタイム・スロットは他
の移動無線機宛に使用されているもの（空スロットを含
む）とする。同様に、第２Ｃ図（ｄ）において、タイム
・スロット５Ｄ２−２は、新しく交信しようとする無線
基地局３０−２が移動無線機１００（Ｂ）宛の送信信号
として使用している無線チャネルＣＨ２のタイム・スロ
ットであるとする。

また、第２Ｄ図の（ｅ）、（ｆ）は、第２Ｃ図の（Ｃ）
、（ｄ）の出力をそれぞれ受信して対向する移動無線機
１００（Ｂ）から送信される信号である。したがって、
使用されているタイム・スロットはそれぞれ５Ｌ１１−
１　（ＣＨＩ）、５Ｕ２−２　（ＣＨ２＞であり他は別
の通信に使用されている（空スロットも含む）ものであ
る。

第２Ｃ図（Ｃ）、（ｅ）において、無線基地局３０−１
と移動無線機１００（Ｂ）との間で用いているチャネル
ＣＨ１のタイム・スロット５Ｄ１−１，５ＵＩ−１の品
質がレベルし１以下に低下したことを関門交換機２０の
Ｓ／Ｎ監視部２２が検出し、無線チャネルＣＨ２のタイ
ム・スロット５Ｕ２−２で無線基地局３０−２からの送
信電波を並行して受信可能とするための準備を始めるよ
うに、チャネルＣＨ１のタイム・スロット５ＤＩ−１を
用いて移動無線機１００（Ｂ）に指示する。

そこで、移動無線［１００（Ｂ）の制御部１４０　（Ｂ
）は、それまでシンセサイザ１２１−１のみを使用して
、チャネルＣＨＩのタイム・スロット５Ｄ１−１による
無線基地局３０−１からの送信波を受信している状態か
ら、シンセサイザ１２１−２も動作せしめて、無線基地
局３０−２から送信されるチャネルＣＨ２のタイム・ス
ロット５Ｄ２−２周波数０２の送信波も受信可能とする
ような周波数をシンセサイザ１２１−２に発生せしめる
。

無線基地局３０−１から送信されているチャネルＣト１
１のタイム・スロット５Ｄ１−１の品質低下により、無
線基地局３０−２からチャネルＣＨ２のタイム・スロッ
ト５Ｄ２−２による送信波が発射されると、移動無線機
１００（Ｂ）では、送受信断続制御器１２３（Ｂ）を作
動して、切替スイッチ１２２−１　（１２４−１，１２
４−２＞の反復切替を行わせる。これと同時に、それま
でシンセサイザ１２１−３のみを動作せしめて、無線チ
ャネルＣＨ１のタイム・スロットＳ　Ｕ　１−１を用い
て、無線基地局３０−１４ご送信していた状態から、シ
ンセサイザ１２１−４も動作させて、無線基地局３０−
２に対（〕てチャネルＣＨ２のタイム・スロット５ｔＪ
２−２周波数ｇ２により送信することができる状態に移
行させる。この送信に使用されるシンセサイザ１２１−
３と１２１−４の出力も、切替スイッチ１２２−２　（
１２４−３゜１２４−４＞によって、送受信断続制御器
１２３（Ｂ）からの信号で反復切替が行われる。

チャネルＣＨ１とＣＨ２とが並行して送受信されるこの
切替送受信期間は、チャネルＣＨ２のタイム・スロット
５Ｕ２−２の確認と、同チャネルの品質が一定のレベル
上２以上であることを関門交換局２０が確認するまで続
けられ、その後はチャネルＣＨ１タイム・スロット５Ｄ
Ｉ−１，３Ｕ１−１を開放し、無線基地局３０−２と移
動無線１Ｊ１００（Ｂ）との間の交信は、チャネルＣＨ
２のタイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２のみによ
り瞬断なく継続される。

この切替送受信期間における切替スイッチ１２２−１ま
たは１２２−２　（１２４−１〜１２４−４）の切替周
波数ｆ１は、システムごとに定められる値であり、無線
チャネルＣＨ１内に含まれている１フレーム内のタイム
・スロット数をｎ、１タイム・スロットの時間隔をＴ１
とすると、ｆ１＝（ｎＴ１）−１ で与えられる。

第６八図ないし第６Ｄ図には、第１八図ないし第１Ｄ図
に示したシステムの通話中チャネル切替時の動作の流れ
を示すフロー・チャートが示されている。

関門交換機２０．無線基地局３０−１，３０２および移
動無線機１００（Ｂ）が動作を開始し、関門交換機２０
に含まれるスイッチ群２３のスイッチ５Ｗ１−１−１が
オンであり、無線基地局３０−１と移動無線機１００（
Ｂ）との間で交信中である。この交信には、関門交換機
２０に含まれる通信制御部２１によって指示された無線
チャネルＣＨ１のタイム・スロット５Ｄ１−１，５ｔＪ
１−１．下り周波数Ｆ１と上り周波ｖｉｆ１が使われて
いる（３１０１、第６Ａ図）。

通信中の無線基地局３０−１からは、たえず移動無線１
１００（Ｂ）からの受信状況報告が出され（Ｓ１０２＞
、これを受けた関門交換機２０のＳ／Ｎ監視部２２では
、通話品質がレベルＬ１よりも劣化していないか否かを
監視している（Ｓ１０３）。通話品質がレベルし、より
も劣化していたならば（Ｓ１０３ＹＥＳ）　、通信制御
部２１から、無線基地局３０−１の周辺にある無線基地
局３０に対し、無線基地局３０−１と移動無線機１００
　（Ｂ）との間の交信に使用している上り周波数ｆ１．
タイム・スロットＳＵ１．−１の信号をモニタ受信する
ように指示する（Ｓ１０４）。

モニタ受信の指示を受けた周辺の各無線基地局３０（た
とえば３０−２＞では、周波数ｆ１．タイム・スロット
５ＵＩ−１の信号をモニタ受信しく３１０５）、その結
果を関門交換機２０のＳ／Ｎ監視部２２に報告しく３１
０６）、各無線基地局３０からのモニタ受イ訃品質を測
定比較し、たとえば無線基地局３０−２の通話品質が一
定基準のレベルＬ２よりも良く、かつ最良であることを
検出する（Ｓ１０７ＹＥＳ）。

そこで通信制御部２１は、移動無線機１００（Ｂ）が無
線基地局３０−１のカバーするゾーンから無線基地局３
０−２のカバーするゾーンに移動したものと判断しく３
１０８、第７Ｂ図）、無線基地局３０−２との交信に切
替えるために、無線基地局３０−２が使用することので
きる空きタイム・スロットを有するチャネルを検索しく
３１０９）、その結果、チャネルＣＨ２のタイム・スロ
ット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２を決定する（８１１０）。

通信制御部２１は、制御部１４０（Ｂ）に対し、移動無
線Ｉｌｌ　００　（Ｂ）の送信部１３２（１３２−２）
および受信部１３５　（１３５−２）に、チャネルＣＨ
２のタイム・スロット５Ｄ２−２．５Ｕ２−２での交信
の準備をするように指令する（８１１１）。

このチャネルＣＨ２のタイム・スロット５Ｄ２−２．５
Ｕ２−２を用いるための交信準備指令は、無線基地局３
０−２に送られ、チャネルＣＨ２のタイム・スロット５
Ｄ２−２，５Ｕ２−２による交信の準備をする（Ｓ１１
２）。この指令は同時に無線基地局３０−１からチャネ
ルＣＨ１のタイム・スロット５Ｄ１−１により送出され
る（Ｓ１１３）。移動無線機１００（Ｂ）は、このチャ
ネルＣＨ２，タイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２
、周波数０２による交信準備指令を受信しく５１１４）
、チャネルＣＨ２，タイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ
２−２による交信を可能とするための準備、すなわち、
制御部１４０（Ｂ）からシンセサイザ１２１−２．ｔ＞
よび１２１−４に対して、周波数０２を受信し、周波数
ｇ２で送信できるように指示し、また送受信断続制御器
１２３（Ｂ）はタイム・スロット５Ｄ２−２．３Ｕ２２
を使用する動作に入る（Ｓ１１５、第６Ｃ図）。

チャネルＣＨ２のタイム・スロット５Ｄ２−２゜５Ｕ２
−２を用いて交信する準備ができると、移動無線機１０
０（Ｂ）は、準備完了の報告をチャネルＣＨ２のタイム
・スロット５Ｕ２−２を用いて無線基地局３０−２に対
して報告する（８１１６）。この報告を受けた無線基地
局３０−２は、ステップ５１１２で準備したタイム・ス
ロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２による無線基地局３０−
２内の準備完了を確認して関門交換機２０へ報告を出す
（３１１７）。

タイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２を用いての無
線基地局３０−２と移動無線機１００（Ｂ）との間の交
信準備の完了を、関門交換機２０が確認すると（３１１
８）、スイッチ群２３のスイッチ５Ｗ１−１−１はオン
のままにして、スイッチ５Ｗ２−１−１もオンにする（
Ｓ１１９）。

そこで関門交換機２０に含まれた通信制御部２１は、無
線基地局３０−２に対して、移動無線機１００　（Ｂ）
との間でタイム・スロット５Ｄ２−２゜５Ｕ２−２を用
いて交信を開始することを指令する（Ｓ１２０＞。

この交信開始指令を受信すると（Ｓ１２１）、無線基地
局３０−２は交信開始指令をタイム・スロット５Ｄ２−
２を用いて送出する（Ｓ１２２）。

移動無線機１００（Ｂ）は移動無線機を識別するための
識別信号であるＩＤ信号により、タイム・スロット５Ｄ
２−２，５Ｕ２−２による交信の開始を確認しく３１２
３＞、タイム・スロット５Ｕ２−２を用いて、ＩＤ信号
を含む通信信号を送出しく３１２４＞、この通信信号を
受けた無線基地局３０−２は、タイム・スロット５Ｄ２
−２．３Ｕ２−２で交信を開始したことを報告する（Ｓ
１２５）。

この報告を受けた関門交換機２０のＳ／Ｎ監視部２２は
、タイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２による交信
開始を確認しく３１２６＞　、移動無線機１００（Ｂ）
と無線基地局３０−２との間の通信の品質レベルを測定
し、一定の品質レベル１２以上であることを検出すると
（Ｓ１２７ＹＥＳ、第６Ｄ図）、無線基地局３０−１と
移動無線８１１１００（Ｂ）との間のタイム・スロット
５ＤＩ−１，５ＬＪ１−１を用いて行っていた交信の停
止を無線基地局３０−１および３０−２に指令する（８
１２８）。

これによって、無線基地局３０−１はチャネルＣＨ１の
タイム・スロット５ＤＩ−１，５Ｕ１−１による交信を
オフにする（Ｓ１２９＞。またチャネルＣＨ１による交
信停止の指令を受けた無線基地局３０−２は、その指令
を転送しく５１３０）、このチャネルＣＨＩによる交信
停止指令を移動無線機１００（Ｂ）が受信すると（Ｓ１
３１）、シンセサイザ１２１−１および１２１−３の動
作を停止し、切替スイッチ１２２−１　（１２４−２）
はシンセサイザ１２１−２側との間で、切替スイッチ１
２２−２　（１２４−４＞はシンセサイザ１２１−４側
との間で、所定のタイミングでオン・オフを継続して、
チャネルＣｌ−１２タイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ
２−２のみ動作せしめるようにして、チャネルＣＨ１交
信停止報告をチャネルＣＨ２のタイム・スロット５Ｕ２
−２を用いて送出する（３１３２）。これを受けた無線
基地局３０−２は、このチャネルＣＨ１交信停止報告を
転送する（Ｓ１３３）。

チャネルＣＨ１交信停止報告を受けた関門交換機２０の
通信制御部２１は、スイッチ群２３のスイッチ５Ｗ２−
１−１はオンのままとし、スイッチ５ＷＩ−１−１をオ
フにする（３１３４）。

これによって、チャネル切替動作の期間を終了し、スイ
ッチ５Ｗ２−１−１のオン状態で、チャネルＣＨ２，下
り周波数０２．上り周波数０２を用いて、移動無線機５
０は無線基地局３０−２との間で、−瞬の切断も、雑音
の混入もなく、通信を継続することができる（Ｓ１３５
）。

以上の説明では、本発明のシステムにおいて通話中チャ
ネル切替えを行うに際し、相隣るゾーン間では同一無線
チャネルを割当てないものとして説明した。実際に現用
の小ゾーン・システムでは、これが厳守されている。し
かしながら、本発明のように時分割通信を行う場合、た
とえ小ゾーン方式でも上記条件は必ずしも守らなければ
ならないことはない。すなわら、たとえ隣接する２つの
ゾーンにおいて同一無線チャネルを使用したとしても、
タイム・スロットを異ならせておけば、すでに述べたよ
うに無線干渉は発生する危険性はないからである。

すでにのべたチャネル切替の動作例では、第１Ｂ図の移
動無線機１００の回路構成では、それぞれ１個の無線受
信回路１３５．無線送信回路１３２を用い、通話中チャ
ネル切替に際しては、同時に存在する新旧２つのチャネ
ルのタイム・スロットの通話信号を処理するものであっ
た。この場合、新旧側チャネルにおいて割当てられたタ
イム・スロットが同一のタイミング（たとえば第２Ｃ図
の５Ｄ１−１と５Ｄ２−１．第２Ｄ図の５Ｕ１−１゜５
Ｕ２−１）であるとすると、送受信ミクサ１３３．１３
６において混変調が発生し通信品質に悪影響を及ぼす可
能性がある。これを防止するためには同一のタイミング
のタイム・スロットを割当ないようにすればよい。

同一のタイミングのタイム・スロットを割当てたいとき
には、第１Ｄ図に示すような移動無線機１００Ｂを用い
ればよい。この場合、同図に示すごとく２組の無線送受
信回路１３２−１，１３２−２，１３５−１．１３５−
２を持たせているから、無線干渉の発生する危険はない
。その上、常時送受信ダイバーシティを実施できるメリ
ットもある。

（５）複数の無線基地局との間で行う送受信ダイバーシ
ティ 第１１Ａ図ないし第１１Ｄ図には、第１八図ないし第１
Ｄ図に示したシステムの送受信ダイバーシティを実行し
た時の動作の流れを示すフロー・チャートが示されてい
る。

関門交換機２０．無線基地局３０−１．３０−２および
移動無線機１００（Ｂ）が動作を開始し、関門交換１１
２０に含まれるスイッチ群２３のスイッチ５Ｗ１−１−
１がオンであり、無線基地局３０−１と移動無線Ｉｌｌ
　００　（Ｂ）との間で交信中である。この交信には、
関門交換機２０に含まれる通信制御部２１によって指示
された無線チャネルＣＨ１のタイム・スロット５Ｄ１−
１，５Ｕ１−１．下り周波数Ｆ１と上り周波数ｆ１が使
われている（Ｓ３０１、第１１Ａ図）。

移動無線機１００（Ｂ）は、無線基地局３０−１と交信
を継続するとともに通信品質の維持ないし向上のために
、近傍にある他の無線基地局３０と送受信ダイバーシテ
ィを実施することを決定したとする（Ｓ３０２＞。この
決定は帯域外制御信号により、焦線基地局３０−１へ送
られ（３０３）、無線基地局３０−１はこれを受信しく
３０４）、関門交換Ｒ２０へ転送する（Ｓ３０５）。こ
の信号を受信した関門交換ＩＪ２０では（５３０６）。

移動無線機１００の近傍の通信トラヒック状況を検索す
る（Ｓ３０７）。この結果、トラヒックの胃常な輻較が
認められた場合は（３３０８ＹＥＳ）、移動無線機１０
０に対し、送受信ダイバーシティ実施不可の指示を焦線
基地局３０−１を介して行う（５３０９）。また１〜ラ
ヒツク輻快のない場合は（８３０８ＮＯ＞　、無線基地
局３０−１の周辺にある無線基地局３０に対し、無線基
地局３０−１と移動無線１１００（Ｂ）との間の交信に
使用している上り周波数ｆ１．タイム・スロット５Ｕ１
−１の信号をモニタ受信するように指示する（Ｓ３１０
、第１１８図〉。

モニタ受信の指示を受りた周辺の各焦線基地局３０（た
とえば３Ｏ−２）では、周波数ｆ１．タイム・スロット
５Ｕ１−１の信号をモニタ受信り。

（Ｓ３１１）、その結果を関門交換機２０のＳ／Ｎ監視
部２２に報告しく３３１２．３３１３＞、各無線基地局
３０からのモニタ受信品質を測定比較し、たとえば無線
基地局３０−２の通話品質が一定基準のレベルＬ２より
も良いことを検出する（Ｓ３１４ＹＥＳ）。

そこで通信制御部２１は、移動無線機１００（Ｂ）が無
線基地局３０−１のカバーするゾーンから無線基地局３
０〜２のカバーするゾーンに移動したものと判断し、無
線基地＃３０−２との送受信ダイバーシティを実施する
ために、無線基地局３０−２が使用することのできる空
きタイム・スロットを有するチャネルを検索り、（８３
１５）、その結果、チャネルＣ目２のタイム・スロット
５Ｄ２−２，５Ｕ２−２を決定する（Ｓ３１６）。

通信制御部２１は、制御部１４０（Ｂ）に対し、移動無
線機１００（Ｂ）の送信部１３２　（１３２２）および
受信部１３５（１３５−２＞に、チャネルＣＨ２のタイ
ム・スＩ］ット５Ｄ２−２．ＳＵ　２−２も動作させて
送受信ダイバーシティによる交信の準備をするように指
令する（３３１７）。

このチャネルＣＨ２のタイム・スロット５Ｄ２−２，５
Ｕ２−２を用いるための交信準備指令は、無線基地局３
０−２に送られ、チャネルＣＨ２のタイム・スロット５
Ｄ２−２，５Ｕ２−２による交信の準備をする（Ｓ３１
８）。この指令は同時に無線基地局３０−１からチャネ
ルＣＨ１のタイム・スロット５ＤＩ−１により送出され
る（３３１９）。移動無線機１００（Ｂ）は、このチャ
ネルＣＨ２、タイム・スロット５Ｄ２−２．５Ｕ２＝２
、周波数０２をも用いる送受信ダイバージアイによる交
信準備指令を受信しく３３２０）、チャネルＣト１２．
タイム・スロワ１へ５Ｄ２−２．５Ｕ２−２をも加えた
交信を可能とするための準備、￥なりら、制御部１４０
（Ｂ）からシンセサイザ１２１−２８よび１２１−４に
対して、周波数０２を受信し、周波数ｇ２で送信できる
ように指示し、また送受信断続制御器１２３（Ｂ）はタ
イム・スロット５Ｄ２−２．５Ｕ２−２を併せて使用す
る動作に入る（Ｓ３２１）。

移動無線機３０−１とチャネルＣＨ１のタイム・スロッ
ト５ＤＩ−１，５Ｕ１−１を用いて通信しながら、チャ
ネルＣＨ２のタイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２
を用いて交信する準備ができると、移動無線機１００（
Ｂ）は、準備完了の報告をチャネルＣＨ２のタイム・ス
ロット５Ｕ２−２を用いて無線基地局３０−２に対して
報告する（Ｓ３２２）。この報告を受けた無線基地局３
０−２は、ステップ８３１８で準備したタイム・スロッ
ト５Ｄ２−２，５Ｕ２−２による無線基地局３０−２内
の準備完了を確認して関門交換機２０へ報告を出す（８
３２３）。

タイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２を用いての無
線基地局３０−２と移動無線機１００（Ｂ）との間の交
信準備の完了を、関門交換機２０が確認すると（Ｓ３２
４）、スイッチ群２３のスイッチ５Ｗ１−１−１はオン
のままにして、スイッチ５Ｗ２−１−１もオンにする（
Ｓ３２５）。

そこで関門交換機２０に含まれた通信制御部２１は、無
線基地局３０−２に対して、移動無線機１００　（Ｂ）
との間でタイム・スロット５Ｄ２−２゜５Ｕ２−２を用
いて交信を開始することを指令する（３３２６、第１１
Ｄ図〉。

この交信開始指令を受信すると（３３２７）、無線基地
８３０−２は交信開始指令をタイム・スロット５Ｄ２−
２を用いて送出する（３３２８）。

移動無線ｌ１１００　（Ｂ）は移動無線機を識別するた
めの識別信号であるＩＤ信号により、タイム・スロット
５Ｄ２−２，５Ｕ１２による交信の開始を確認しく８３
２９）、タイム・スロット５Ｕ２−２を用いて、ＩＤ信
号を含む通信信号を送出しく５３３０）、この通信信号
を受けた無線基地局３０−２は、タイム・スロット５Ｄ
２−２．５Ｕ２−２で交信を開始したことを報告する（
Ｓ３３１）。

この報告を受けた関門交換機２０のＳ／Ｎ監視部２２は
、タイム・スロット５Ｄ２−２，５Ｕ２−２による交信
開始を確認しく８３３２）、移動無線機１００（Ｂ）と
無線基地局３０−２との間の通信の品質レベルを測定し
、一定の品質レベル上２以上であることを検出する（Ｓ
３３３ＹＥＳ）これによって、送受信ダイバーシティ動
作への移行期間を終了し、スイッチ５Ｗ１−１−１と５
Ｗ２−１−１のオン状態で、無線基地局３０−１との間
はステップ５３０１における状態で、また無線基地局３
０−２との間はチャネルＣＨ２，下り周波数Ｇ２　、上
り周波数ｇ２を用いて、移動無線機１００は送受信ダイ
バーシティによる通信を継続することができる（３３３
４）。

この送受信ダイバーシティによる通信においては、スイ
ッチ群２３のスイッチ５Ｗ１−１−１と５Ｗ２−１−１
とはともにオンの状態にあり、無線基地局３０−２に対
しても、無線基地局３０−１と同一の通話信号が送出さ
れ、また当然のことながら両無線基地局３０−１．３０
−２の変調器の変調の深さをはじめ、タイム・スロット
の長さ。

１フレーム内の数、各無線チャネルのタイミング等も同
一である。

以上に説明した２つの無線基地局３０と移動無線機１０
０’（Ｂ）との間で行う送受信ダイバーシティは、それ
ぞれが使用する無線チャネルもＣＨｌ、ＣＨ２と別個に
したが、これは必らずしも必要ではなく、同一の無線チ
ャネルであってもよい。

ざらに同一のまたは別個の無線チャネルを用いる場合に
、タイム・スロットも任意に選択可能である。これらの
ダイバーシティ効果についてはつぎに説明する。

（６）本発明によるダイバーシティ効果と従来方式との
比較 第１２図に本発明によるダイバーシティ効果と従来方式
（Ｗ１送波角度変調または振幅変調した方式）との比較
を示す。

まず（５）項で説明した複数の無線基地８３０を使用す
る送受信ダイバーシティにおいては、複数の無線基地局
３０において同一チャネルを用いても別チャネルを用い
ても実行可能であり、また同様に使用するタイム・スロ
ットも同一のタイム・スロットを用いても別個のタイム
・スロットを用いても通信可能でおり、ダイバーシティ
効果が得られる。さらに、これらの無線基地局３０は場
所的に異なるからアンテナ間の送受信特性に関する相互
相関は全くなく、ダイバーシティ効果が１ｑられること
は明らかである。

ただし本発明による同一の無線基地局３０を使用する送
受信ダイバーシティにおいては、場所が同一であるから
同一使用チャネル、同一タイム・スロットを使った場合
はダイバーシティ効果は得られないことになる。スペー
ス・ダイバーシティも送受信アンテナを適正距離だけ離
さなければアンテナ間の相関係数が零に近くならず満足
な効果は得られない。

これに対し従来方式では、複数°の無線基地局を使用す
る場合は、使用チャネルが同一または別チャネルであっ
てもその双方においてスペース・ダイバーシティ効果は
１ｑられるが、タイム・スロット別のダイバーシティは
実現不能のため、当然そのダイバーシティ効果は得られ
ない。ざらに同一の無線基地局を使用した場合は、別チ
ャネルを使用する場合には効果が得られ、またスペース
・ダイバーシティ効果は若干はめるものの、同一チャネ
ル、同一タイム・スロットまたは別タイム・スロットの
使用はできないことになる。

以上の評価からも本発明による送受信ダイバーシティが
いかに効果があるかが明らかとなった。

なお、同一の無線チャネルを使用するダイバーシティ構
成の場合、移動無線機１００の構成を簡単にすることが
できる。このような構成を有する移動無線機１００Ｃを
第１Ｅ図に示す。第１Ｅ図では送受１組の無線機しか具
備していないが、同一の無線チャネルを使用するかぎり
、同図の構成で複数の無線基地局３０と送受信ダイバー
シティが実施可能であることは明らかであろう。

また３つ以上の異なる無線基地局３０と移動無線機１ｏ
ｏｃとの間で、多くのタイム・スロットを用いて、送受
信ダイバーシティが実施可能であることも、以上の説明
で容易に理解されるであろう。

（７）本発明の詳細な説明 つぎに本システムを用いて良好な状態で信号伝送が実行
され、かつシステム内の他の無線チャネルへ悪影響を与
えることのないことを理論的に説明する。そのために、
上り（移動無線機１００（Ｂ＞が送信、無線基地局３０
が受信）無線信号を例にとる。

まず上り無線信号がすべて空線、すなわち全タイム・ス
ロットとも使用されていない場合を想定する。発呼を希
望した移動無線機１００．（Ｂ）は、下り無線チャネル
内の、たとえばタイム・スロットＳＤ１の制御信号によ
り、移動無線ａ１００（Ｂ）が上り無線チャネルの使用
可能なタイム・スロット（たとえばタイム・スロット５
ＤＩ）を選択ずみで、タイミング発生回路１４２からの
信号により無線送信回路１３２　（１３２−１）から制
御信号く通話路が設定されれば通話信号）を無線基地局
３０宛に送出する。

同様に、他の移動無線機から発（着）呼があれば上り無
線信号として同一無線チャネルの他のタイム・スロット
を用いて無線基地４３０宛に制御または通話信号が送出
される。

以上説明した上り無線チャネルに含まれている信号を数
式に表現する。

第１Ｂ図の電話機部１０１の出力信号（または制御信＠
）であるデータあるいは通話信＠（アナログまたはディ
ジタル形式の信号に対して）は、つぎのように衣用でき
る。

μ（ｔ）＝、Σａ−ｃｏｓ　＜ωｉｔ＋θ１）１＝１１ また帯域外に存在する制御信号は、 ここで、ａｉは振幅の大きさ、ωｉは信号の角周波数、
ａｉは１＝０のときの位相を表わす。ｍ。

ｎは正の整数を表わす。

つぎに周波数変調の場合を説明するが、位相変調におい
ても、また振幅変調においても本発明は同様に適用され
る。（１）式または（１）式および（２〉式で搬送波を
周波数変調すると、得られる変調波は、 Ｉ＝　Ｉ□　ｓｉｎ　ｆ　（ω十μ（ｔ））ｄｔ＝　Ｉ
□　ｓｉｎ　　（ωｔ＋５（ｔ）　）　　　　　（３）
または、 Ｉ−Ｉ□　ｓｉｎ　ｆ　（ω十μ（１）十μ。（ｔ））
ｄｔ＝Ｉｏｓ団　（ωを十５（ｔ）＋５ｏ（ｔ））ただ
し、 ｍｉ　＝ａｉ　／ωｉ　　（ｍ＝１．２，３．・・・、
ｎ）（４）式で示される５（ｔ）＋５ｏ（ｔ）は−船釣
な形の伝送信号を表わすことになる。

さて、（３）式または（４）式を用いると、移動無線機
１００（Ｂ）のアンテナがら送出される無線信号は下式
で示される。

ｍ＝　（Ｉ０１／ｎ＞［１＋２Σ　（ｎ／ｍπ））ｍ＝
１ ｘｓｉｎ　　（ｍｙｒ／ｎ　）　ｃｏｓ　ｍｐ　ｔ　］
ｘｓｉｎ　（Ω１ｔ＋５１（ｔ）＋５６１ｍ　）ただし
ｎは１フレーム内のスロット（等時間間隔とする）数、
ｐは切替角周波数、ｍは正の奇数とする。

（５）式は同一無線チャネルを使用する移動無線機１０
０（Ｂ）からの送信信号が１フレーム内のスロットｎ個
のうちの１個の場合であったが、全スロットが信号で実
装されている状態、すなわちｎ個の移動無線機１００（
Ｂ）が同一無線チャネルを用いて通信中とした場合に無
線チャネルに含まれている信号の数式による表示は以下
のごとくになる。

ｍ＝　（Ｉ０１／ｎ）［１＋２モ（ｒｌ／ｍπ））ｘｓ
＋ｎ　　（ｍπ／ｎ）ｃｏｓ　ｍｐ　ｔ　］ｘｓ＋ｎ　
　（Ω１ｊ＋Ｓ１　は）　＋５ｏ１（ｔ）　）＋（Ｉ　
０２／　ｎ　＞ ［１＋２Σ ｍ＝１ （ｎ／ｍπ）） ｘｓ＋ｎ　　（ｍπ／ｎ） ｘｃｏｓ　ｍｐ　［ｔ−２π／（ｒｌｐ））］ｘｓ＋ｎ
　　（Ω２　ｔ＋５２　（ｊ）　＋ｓ。２ｍ　）＋　（
Ｉ０３／　ｎ）　［１＋２Σ　（ｎ／ｍπ））ｍ＝１ ｘｓ＋ｎ　　（ｍπ／ｎ） ｘｃｏｓ　ｒｎｐ　（ｔ−４ｙｒ／　（ｎｐ）　）　］
ｘｓ＋ｎ　　（Ω３’ｊ＋Ｓ３　（ｔ）　±５Ｃ３（ｔ
）　）＋（Ｉ□、／ｎ＞ ［１＋２Σ ｍ：１ （ｎ／ｍπ）） ｘｓ＋ｎ　　（ｒｒ＋ｙｒ／ｎ） ｘｃｏｓ　ｍｐ　（ｔ−２（ｒｌ　−１）　ｙｒ／　（
ｎｐ）　）コｘｓｉｎ　（Ω。ｔ±ｓ。（ｔ）　＋ｓＣ
ｎｍ　）ただし、ｐは切替角周波数、ｍは正の奇数とし
、ｎ個の入力波に対する切替時間は等間隔とした。

またΩ１．Ω２．・・・、Ω０は各移動無線１１１００
　（Ｂ）から送信される搬送波周波数が同一無線チャネ
ルではあるものの若干異なっているため別々の記号を用
いた。５＝（ｔ）ヤ５Ｃｉ（ｔ）　　（ｍ＝１゜２、・
・・、ｎ）も同様である。

（６）式の右辺を変形すると次式のようになる。

１＝　（１０１／ｎ）　［ｓｉｎ　　（Ω１ｔ＋Ｕ１　
ｍ　）＋（ｎ／π）Ｓｉｎ（π／ｎ） ｘ［ｃｏｓ（（Ω１　１））　ｉ＋Ｕ１　（［）　）−
ｃｏｓ（（Ω１＋ｐ）を十ｕ１（ｔ））］＋（ｎ／３ｙ
ｒ）ｓｉｎ　　（３ｙｒ／ｎ＞ｘ［ｃｏｓ（（Ωｌ−３
ｐ）ｔ＋Ｕ１（ｔ））ｃｏｓ（（Ω１＋３　ｐ）　ｔ　
＋Ｕ１　（ｊ）　）　］＋　（ｎ１５ｙｒ）ｓｉｎ　　
（５ｙｒ／ｎ＞ｘ［ｃｏｓ［（Ω１　５ｐ）ｊ＋Ｕ１　
（ｔ））−ｃｏｓ（（Ω１＋５ｐ）ｔ＋Ｕ１　（ｔ））
］＋・・・・・・　　　　　　　　　　　　　　　　　
］＋　（Ｉ０２／　ｎ　＞　［Ｓｉｎ　（Ω２　ｔ＋Ｕ
２　（ｔ）　）＋（ｎ／π）ｓｉｎ（π／ｎ＞ ｘ［ｃｏｓ（（Ω２−ｐ）ｔ＋Ｕ２（ｔ））−ｃｏｓ（
（Ω２＋ｐ）ｔ＋Ｕ２　（ｔ））］＋（ｎ／３π）Ｓｉ
ｎ（３π／ｎ） ｘ［ｃｏｓ（（Ω２−３ｐ）ｔ＋Ｕ２　ｍ　）−ｃｏｓ
（（Ω２　＋３Ｄ）ｔ＋Ｕ２　（ｔ））］＋　（ｎ１５
１ｓｉｎ　　（５π／ｎ）ｘ　［ｃｏｓ　　（’（Ω２
−５ｐ）ｔ＋Ｕ２（ｔ））−ｃｏｓ（（Ω２　＋　５　
ｐ）　ｔ　＋　Ｕ２　（ｔ）　）コ十・・・・・・　　
　　　　　　　　　　　　　］＋（Ｉ□ｏ／ｎ）　［ｓ
ｉｎ　（Ω。ｔ＋Ｕ。（ｔ））＋（ｎ／π）ｓｉｎ（π
／ｎ） ｘ［ｃｏｓ（（Ω。−〇）ｔ＋Ｕ、（ｔ））−ｃｏｓ（
（Ω　＋ｌ）　）　ｔ　＋　Ｕ　ｎ　（ｔ）　）　］］ ＋（ｎ／３π）ｓｉｎ　（３ｙｒ／ｎ＞ｘ［ｃｏｓ（（
Ω　−３ｐ）ｔ＋１Ｊｏ（ｔ））−ｃｏｓ（（Ω　＋３
ｐ）ｔ＋Ｕ。（１））］］ ＋（ｎ１５π）ｓｉｎ　　（５π／ｎ）ｘ［ｃｏｓ（（
Ω　−５Ｄ）ｔ＋Ｕ。（ｔ））−ｃｏｓ（（Ω　＋５ｐ
）ｔ＋Ｕ。（１））］］ ＋・・・・・・　　　　　　　　　　　　　　］ただし
、 Ｕ・（ｔ）＝ｓ・（ｔ）±ｓ。１（ｔ）＜ｒ＝１．２．
・・・、ｎ） ここで（７）式をみると多くの搬送波を合成したものと
なっていることがわかる。

以下システム構築上問題となる隣接無線チャネル干渉、
同一無線チャネル干渉や伝送信号の遅延時間量について
定量的な評価を行い本発明によるシステムが実用上何ら
支障なく運用されることを説明する。

（Ｉ）ｒａ接無線チャネル干渉 １フレーム内のタイム・スロット数が１０、音声多重度
が１０．１フレームの周期が１００ｍ秒とした場合を例
にとり、大部分の信号成分は、１つのチャネル内にとど
まり隣接チャネルへ及ぼす影響は極めて少ないことを、
以下定量的に説明する。

（７）式において隣接無線チャネル干渉が最も大きくな
るのは全実装すなわち全タイム・スロットを使用中の場
合であろう。また計算の便宜上台移動無線機１００（Ｂ
）から送出される搬送波周波数ΩＨ＜ｒ＝１．２．・・
・　ｎ）および伝送される信号ＬＪ　１　　（ｉ　＝　
１．２．”・ｎ　）についてΩ１＝Ω２＝・・・＝Ω。

Ｕ１＝Ｕ２＝・・・＝Ｕｎ とおいても、干渉量に及ぼす影響は無視される（実際は
この場合が起り得る場合の最大の干渉量となる） （７）式は下記のように表わされる。

Ｉ／ｎ＝　（Ｉ０１／ｒｌ）　（ｓｉｎ　（Ω１ｔ＋Ｌ
１１　（ｔ）　）＋　（ｎ／π）ｓｉｎ　（π／ｎ）ｘ
［ｃｏｓ（（Ω１−ｐ）を十ｕ１（ｏ　）−ｃｏｓ（（
Ω１＋ｐ）ｔ＋Ｕ１　（ｔ））　］］＋ｎ／３ｙｒ）ｓ
ｉｎ　（３ｙｒ／ｎ）ｘ［ｃｏｓ（（Ω１−３ｐ）を十
ｕ１ｍ　）−Ｃｏｓｔ（Ω１　＋３ｐ）ｔ＋ｔＪ１（１
））コ十（ｎ１５ｙｒ）ｓｉｎ　（５ｙｒ／ｎ）ｘ［ｃ
ｏｓ（（Ω１−５ｐ）ｔ＋Ｕ１　（ｔ））−ｃｏｓ（（
Ω１＋５ｐ）ｔ＋Ｕ１（ｔ））］　）＋・・・・・・ （９）式に含まれているｐの値として、２０πラジアン
すなわち周波数を１０　）Ｉ　Ｚとし、かつ搬送波の位
相を無視し、エネルギー（電圧）を尖頭値で表わす（こ
の結果妨害電波の影響を大きく評価することになる）と
下式のようになる。

Ｉ／　ｎ＝　（Ｉ□　／　ｎ　）　（１＋（ｎ／π）ｓ
ｉｎ（π／ｎ） ＋（ｎ／３７ｒ）Ｓｉｎ（３７ｒ／ｎ）＋”’　　　）
（１０／ｎ）　　（（ｎ／π）　ｓｉｎ　　（ｙｒ／ｎ
）＋（ｎ／３π）ｓｉｎ　（３ｙｒ／ｎ）＋−）ただし
、他の無線チャネルからみて上記の妨害電波の搬送周波
数の位置は、ｐ＝０すなわち主搬送周波数を中心に上下
にそれぞれ ±ｐ、±２ｐ、±３ｐ・・・ 離れた所にある。しかし計算上は最も影響の大きい所に
おるものとして計算を続ける。

そこで、 ｓｉｎ　　（ｙｒ／ｎ）、　ｓｉｎ　　（３ｙｒ／ｎ）
。

５ｉｎ（５π／ｎ）、・・・ の絶対値は１以下であるから（１０）式は次式のように
おいてもよい（この結果電波干渉は大きく出る）。すな
わち、これらをいづれも１とおくと（１０）式は、 Ｉ／　Ｉ□　＝　１　＋（ｎ／π）（１＋１／３＋１１
５＋・・・＋１／　（２ｎ−１）十・・・） ＋（ｎ／π）（１＋１／３ ＋１１５＋・・・＋１／　（２ｎ〜１）十・・・） この（１１）式の右辺第１項の１は主搬送波の成分をあ
られし、第２項目の（ｎ／π〉（）は主搬送波の上側周
波数帯域にある副搬送波成分をあられし、第３項目の（
ｎ／π）（）は下側周波数帯域にある副搬送波成分をあ
られしている。

（１１）式に示される多数の搬送波のエネルギー分布を
周波数軸上に示すと第７図のごとくになる。（１１）式
より無線チャネル内の保留される副搬送波エネルギー（
振幅値）のうち、中心周波数の上下１０ＫＨ２内にある
エネルギーと１０〜２ＯＫＨ２内にあるエネルギーを比
較する。まず１０にＨｚ以内にあるエネルギー（電圧値
）　Ｅ　＝＝　（１０Ｋｔｌｚ）は”＝２／πｘ　　５
．５５０６ また上下１０〜２０ＫＨｚ内にあるエネルギーＥ（２０
ＫＨ２）は 一５２／πｘ　　Ｏ，１４２１ したがって Ｒ＝　Ｅ　（２０ＫＨ２）　／　Ｅ　（１０ＫＨ２）≠
０．０２５６すなわち約１／４０に逓減していることが
わかる。

同様に上下２０〜３０Ｋ）ＩＺ内にあるエネルギーを求
め同様に比較すると、０．００７６１すなわち約１／　
１３０に逓減している。

以上の概算例は、多数の副搬送波の存在を強調して算定
した結果であるが、それにもかかわらず送信出力の９９
％以上のエネルギーが自己の無線チャネルの伝送帯域内
に存在し、残りの１％以下のエネルギーが他チャネルへ
電波干渉を与える可能性のあるこを示している。

（１１）式を用いて隣接チャネルに対して妨害電波とな
り得る搬送波電力を求める。ただし、以下の計算におい
ては隣接チャネルにおいてもフレーム構成は全く同様と
仮定する。

第７図に示される隣接チャネルはチャネル間隔１２５Ｋ
Ｈｚ離れているものとし、このチャネル内に副搬送波の
周波数７５にＨ７〜１７５ＫＨ２の成分が妨害を与える
ものとすると、全電力は（１１）式より一方、主搬送波
のエネルギー（これは隣接チャネルの主搬送波のエネル
ギーに等（〕い）は１であるから信号対妨害電波の比（
以下Ｄ／Ｕと略する）は１／　０．００２７でありデシ
ベルで表わせば５０ｄＢとなる（ただし電力比）。

以上の計算はｐが２０πラジアン（ＩＯＨ２）であった
が、同様の計算をｐが１００Ｈ２の場合（ｐを大きくす
るのは後述のように信号の遅延時間を短縮するためであ
る）について行うと、信号対妨害電波の比は３０ｄＢ　
（電力比）となる。ところで一般の移動通信においては
、同一チャネル干渉として許容し得るＤ／Ｕ（信号波対
干渉波）値は２４ｄＢ　（電力比）とされているので、
上記の計算値は十分な余裕をもって満足していることを
示している。すなわち、本発明による送信波をパルス的
に断続して動作させても、隣接チャネルに及ぼす電波干
渉は無視可能であることがわかる。

以上の説明は移動無線機１００（Ｂ）からの場合であっ
たが、同様に無線基地局３０からの送信についても計算
できて、その結果もほぼ同等である。ただし、無線基地
局３０からの送信の場合には、同期信号や制御信号のた
めのタイム・スロット内での使用条件が異なり、この分
だけタイム・スロット内の使用周波数分布が異なるが、
影響はわずかである。

（ｎ）同一チャネル干渉 同一チャネル干渉が発生するのは無線送信回路の出力部
に設定されている帯域フィルターあるいは断続回路の特
性等のため（９）式で表現される送信パルスの高次波、
すなわち搬送周波数が、Ω１±ｎｐ のうち、ｎの大きい値を有する搬送波が出力されないこ
とによる。この場合、空間に送出される信号波の理想的
な包絡線の形状が矩形状（この内に搬送波が収容されて
いる）とはならず、矩形波に多数の正弦波を重畳した形
状の波形となる（波形としては第２Ｂ図（ｄ）に示すよ
うなビート状の包絡線を有する状態になる）。すると、
この形状の信号成分が他のタイム・スロットへ入り込む
ことになり同一チャネル干渉を引き起こす。

以下この影響を理論的に求める。

タイム・スロットＳＤＩとＳＤ２を通信Ａと通信Ｂで使
用するとする（第２Ｂ図（ｄ））。通信Ａが通信Ｂへ影
響を及ぼす妨害波は（７）式を参考にして数式で表現す
ると下式のようになる。

ｘｓｉｎ　　（（２ｍ＋１　）　π／ｌ　　［ｃｏｓ　
　（（Ω＋　（２ｍ＋１）Ｉ））ｔ＋Ｕ（ｔ））−ＣＯ
Ｓ（（Ω−（２ｍ＋１　）　ｐ）ｔ＋Ｕ（ｔ））］ （１６）式を具体的に求めることは、すてに（１）式で
行ったのと同じ数値計算をすればよいことになる。した
がって無線送信回路３２に含まれた濾波回路の特性を広
帯域にとり、ｍ□として、たとえば、１００００　（１
０Ｋｚｘ　１００００＝１００ＫＨｚ）以上にすると同
一チャネル干渉の影響は無視することが可能となる。実
際の回路では、この条件は容易に満足することが可能で
ある。

（ＩＩＩ）伝送信号の遅延時間の影響 送受信端（送受信端末）において大きな伝送遅延が発生
するのは、つぎの要因である。

ｉ）　送信ベースバンド信号を一定間隔に区切り、これ
を記憶回路（たとえばＢＢＤ、Ｃ０Ｄ）に貯える。

ｉｉ）　　受信端（受信端末）において受信した信号を
１スロツトごとに区切り、これを記憶回路に貯える。

ｉｉｉ　）　　送受信間の距離が離れていることによる
信号伝送時間 その他、ＩＦ回路や送受信ミクサ回路、送受信フィルタ
部等で発生する遅延時間は小ざいので省略する。

以上のうち１ｉｉ）は、たとえば前述の自動車電話では
送受信間の距離はせいぜい約１０階（有線区間は省略）
あるから １０触／３０００００ＫＩｎ−１／３０　ｍ５ｅｃまた
、携帯電話では、一つの無線基地局の交信可能エリアを
半径２５ｍ程度と極小ゾーン化した方式が提案されてい
る（伊藤゛′携帯電話方式の提案−究極の通信への一つ
のアプローチ−″電子通信学会　技術報告　Ｃ８研究会
　８６年１１月Ｃ３８６−８８および゛′携帯電話方式
″　特願昭６２−６４０２３＞。

上記による携帯電話方式では、送受信間の距離は、せい
ぜい約１００ｍ　（有線区間は省略）であるから、 １００ｍ／３０００００ＫＩＩＮ＝　１／３０００ｍｓ
ｅｃである。したがってｉ＞、ｉｉ）に比較して無視可
能である。

さて、ｉ）、ｉｉ）の遅延時間の発生を模式的に示すと
第８Ａ図および第８Ｂ図のごとくなる。

第８Ａ図では、無線基地局３０の信号速度変換回路群５
１中の信号速度変換回路５１−１への入力が（ａ）に示
すように印加され、（時間は左方から右方へ流れている
）速度（ピッチ）変換の単位であるＴの間の信号Ａを信
号速度変換回路５１−１でＴ／ｎに圧縮して（ｂ）に示
した出力の圧縮後の信号Ａの後縁とが一致するように出
力し、それが、（Ｃ）に示すように無線送信回路３２か
ら出力される。これを受けた移動無線機１００（Ｂ）で
は、速度復元回路１３８−１の入力に（ｄ）に示すタイ
ミングで圧縮された信号Ａを受けて、（ａ）に示す信号
Ａを復元して（ｅ）に示すように出力している。ここで
（ａ）の信＠Ａの前縁から（ｅ）の信号Ａの前縁までの
遅延時間τ１はＴ−Ｔ／ｎである。ただし送信機出力部
から空間伝送部および移動無線機１００（Ｂ）の受信部
出力までの伝送時間は無視した。

第８Ｂ図では、無線基地局３０の信号速度変換回路５１
−１−１への（ａ）に示す入力の信号Ａは、その後縁の
終了と同時にＴ／ｎに圧縮された出力の信＠Ａの前縁が
出力されている。したがって、無線送信回路３２−１の
出力は（Ｃ）に示すようになり、これを受けた移動無線
機１００（Ｂ）の速度復元回路１３８−１の入力は（ｄ
）に示すようになり、その圧縮された信号Ａの後縁と同
時に、ｎ倍に時間伸長されて復元された（ｅ）に示す信
号Ａの前縁が送出される。したがって、（ｅ）に示され
たものからＴ＋Ｔ／ｎ＝τまたけ遅れた遅延時間τ２が
生ずる。

第８Ａ図に示した信号の処理をするための回路は、第８
Ｂ図のそれよりも複雑なものになるが、遅延時間を少な
くすることができる。一方、第８Ｂ図の場合は遅延時間
はやや大きくなるが回路が簡単になる。

さて実際の通信、とくに音声通信など両方向通信におい
ては、相手の応答を送話者は期待しているから、遅延時
間はτ１またはτ２の２倍をとる必要がある。実際の数
値をあてはめてみる。たとえば送信信号の１タイム・ス
ロット（１区切）をＴ＝１／１０秒 時間圧縮係数ｎ＝１０とすると ２τ１　＝２ｘ１／１０　（１−１／１０）＝１８／１
００＝０．１８秒 （１８０ｍ秒） ２τ２−２ｘ１／１０　（１＋１／１０）＝２２／１０
０＝０．２２秒 （２２０ｍ秒） となる。一方、衛星通信における遅延時間は約２５０ｍ
秒であるから、上記の値は衛星通信の場合と同程度と言
うことになる。もし遅延時間を減少したいときは、ベー
スバンドにおけるタイムφスロット（１区切の時間間隔
）を減少させればよい。

すなわち、上記の例より王を減少させ、Ｔ＝１／１００
秒、時間圧縮係数ｎ＝１００．とすると、２τ１＝２Ｘ
１／１００）（１−１／１００）＝２Ｘ９９／１０００
０峙０．０２秒 （２０ｍ秒） ２τ２　＝２ｘｌ／１００）（１＋１／１００）＝２０
２／１００００岬０．０２秒 （２０ｍ秒） 具体的なシステムとしては、たとえば１フレーム内に同
一移動端末に割当てるタイム・スロットの数を１０個と
して他の通信のためのタイム・スロットを循環的に与え
れば、上記の条件を満すことが可能となる。（１フレー
ムの時間を１／１０にすればよい）。

以上はシステム設計により必然的に定められる遅延時間
量であり、この中で有線系の遅延時間は省略した。ただ
し有線系の遅延時間に関しては、補償が可能であるため
、システムに大きな影響を及ぼすことはない。

以下システムに影響を及ぼす可能性のある遅延時間につ
いて説明する。それは、移動無線機１００　（Ｂ）と無
線基地局３０との距離が各移動無線機の位置により異な
るため、各移動無線機から送（受）信された通信信号を
無線基地局３０で受信した場合に、空間伝送距離が異な
ることによる各タイム・スロットのダブりゃ隙間の発生
する可能性のあることである。

たとえば自動車電話の場合、移動無線機１００（Ｂ＞が
無線基地８３０の近くに居り、他の移動無線機が無線基
地８３０から１０−の距離に居たとすると、遅延時間差
は前述のこと＜１／３０ｍ５ｅＣである。すなわちタイ
ム令スロットは０．０３ｍ５ｅｃ程度ダブル可能性があ
るので保護時間として０．０５ｍ５ｅｃ程度設ける必要
がある。

また携帯電話の場合、前述の例では２つの移動無線機と
無線基地８３０との距離差が１００ｍおるので遅延時間
差は、Ｏ，ＯＯ０３ｍｓｅｃとなる。

したがって、この場合は１ＭＨｚ以下の信号成分を有す
るシステムにおいては、無視することが可能となる。

（１ｖ）周波数有効利用率の算定 以上に説明した本発明によるパルス通信を用いた場合と
、従来のＦＭ通信を用いた場合におけるシステムとして
の周波数有効利用率を求める。変調信号は音声とし、通
話回路を想定する。方式諸元として下記の値をとる。

１）　本発明のパルス通信 １無線チヤネルに１０タイム・スロットすなわち音声１
０チヤネルを伝送可能とする。所要周波数帯域幅は、 ３Ｋｌ−１ｚ　ｘｌ　０＝３０ＫＨｚ これを保護バンドを設けて、第９図（ａ）のように±４
０ＫＨ２に設定する。これは、やや本発明に不利な値で
あり実際は、このように広いガートバンドは不要である
が比較のためこの値を用いる。

２）　従来のＦＭ通信（音声１チヤネル／搬送波）の場
合 １無線チヤネルのベースバンド信号は、音声１チヤネル
であるから所要周波数帯域幅は、３Ｋｔ−１ｚ　ｘ　１
−３ＫＨ２ 保護バンドとして±８ＫＨ２が必要であり、無線搬送波
間隔は、第９図（ｂ）に示すように１２゜５ＫＨ２（我
が国では２５０ＭＨｚ　／４００ＭＨ１帯のコードレス
電話等において、この規格が広く使われている。）であ
るから音声信Ｑ１０チャネルを同時伝送するためには、 １２、５Ｋｔ−１ｚ　ｘｌ　０＝１２５Ｋｔ−１ｚ必要
であることがわかる。

以上２つのシステムを比較すると、本発明と従来例とで
は、 ８０　：　１２５＝０．６４ すなわち、本発明によるパルス通信では５ｃｐｃ（Ｓｉ
ｎｏｌｅ　Ｃｈａｎｎｅｌ　ｐｅｒ　Ｃａｒｒｉｅｒ）
に比較してわずか６割程度の周波数帯域で十分であるこ
とがわかる。

さらにチャネル数（同時通話者数）が増加し、たとえば
、音声１００チヤネルで比較すると、本発明のパルス通
信における所要周波数帯域幅は、（３ＫＨ２Ｘｌ　００ ＋５０（ガード・バンド）ＫＨｚ） ｘ２＝７００ＫＨ２ 従来のＦＭ通信（ＳＣＰＣ）では、 １２．５ＫＨｚ　ｘ１００＝１２５０ＫＨｚ２つのシス
テムを比較すると ７００　：　１２５０＝０．５６ と、ざらに本発明の優位性が増加する。

つぎに、最近欧州で盛んに研究されているＴＤＭＡ　（
Ｔａｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｎ　Ｍａｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃ
ｅｓｓ）を移動通信に適用した場合の周波数有効利用率
と本発明とを比較する。

３）　　ＤＭＳ９０システムの場合（参考文献：Ｆ、　
Ｌｉｎｄｅｌｌ他”Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｅ１ｌｕｌａｒ
　Ｒａｄｉｏ　ｆｏｒ　ｔｈｅ１９９０Ｓ　”　Ｔｅｌ
ｅＣＯｍｍｕｎｉＣａｔｉＯｎＳ　Ｐ、２５４−２６５
　Ｏｃｔ。

このシステムでは、伝送速度３４０にビット／秒で音声
１０チヤネル（１チヤネルは１６にビット／秒）が多重
伝送可能であるが、搬送波間隔（所要周波数帯域幅）は
３００ＫＨｚとなっている。

したがって、１〉の本発明と３〉のＤＭＳ９０の周波数
利用率の比は、 ８０：３００＝０．２６７ すなわちアナログ方式（ＳＣＰＣ）以上に本発明の優位
性が顕著となる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、移動体通信システムに
本発明を適用することにより、従来システムより周波数
利用効率の高いシステム構築が可能である。また通常周
波数の有効利用を高めるために他の設計パラメータであ
る、たとえば回線品質を左右する隣接チャネル干渉、同
一チャネル干渉や伝送信号の遅延特性においても実効上
無視し）ｑる程度の値に設計可能である。

さらに、小ゾーン構成を用いる移動通信システムに本発
明を適用することにより、従来のシステムにおけるよう
な、通信中にゾーン移行をすると通信の一時断が発生し
、通話信号の場合にはあまり問題ないとはいえ、ファク
シミリ信号やデータ信号では、画質劣化やバースト的信
号の誤りが発生して問題となっていたものが、完全に除
去されることになる。また同一無線基地局あるいは複数
の無線基地局との各梯送受信ダイバーシティを実施可能
となり、通信品質の向上に大きな貢献をすることとなる
から、本発明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明のシステムに含まれる関門交換機の構
成と電話網および無線基地局との接続関係を示す構成図
、 第１Ｂ図は本発明のシステムに使用される移動無線機の
回路構成図、 第１Ｃ図は本発明のシステムに使用される無線基地局の
回路構成図、 第１Ｄ図および第１Ｅ図は本発明のシステムに使用され
る移動無線機の他の実施例を示す回路構成図、 第２Ａ図は本発明のシステムに使用されるタイム・スロ
ットを説明するためのタイム・スロット構造図、 第２Ｂ図はタイム・スロットの無線信号波形を示す図、 第２Ｃ図および第２Ｄ図は本発明のシステムにおけるチ
ャネル切替を説明するためのタイム・スロット構造図、 第２Ｅ図（ａ）および（ｂ）は本発明に用いる制御信号
の構成例を説明するためのスペクトル図および回路構成
図、 第３Ａ図および第３Ｂ図は通話信号および制御信号のス
ペクトルを示すスペクトル図、第４Ａ図および第４Ｂ図
は本発明によるシステムの位置登録動作の流れを示すフ
ローチャート、第５Ａ図および第５Ｂ図は本システムの
発呼動作の流れを示すフローチャート、 第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図および第６Ｄ図は本シス
テムのチャネル切替動作の流れを示すフローチャート、 第７図は本システムにおける隣接チャネルへの電波干渉
を説明するためのスペクトル図、第８Ａ図および第８Ｂ
図は本システムにおける信号の圧縮・伸長において発生
する遅延時間を説明するためのタイミング・チャート、 第９図は本システムおよび従来システムの所用帯域幅を
説明するためのスペクトル図、第１０図は従来のシステ
ムを説明するための概念構成図、 第１１Ａ図、第１１８図、第１１Ｃ図および第１１Ｄ図
は本システムによる送受信ダイバーシティを実施する場
合の動作の流れを示すフローチャート、 第１２図は本発明と従来方式による送受信ダイバーシテ
ィの効果を説明する比較図である。 １０・・・電話網　　　　　２０・・・関門交換機２２
−１〜２２−ｎ・・・通信信号 ３０・・・無線基地局 ３１・・・制御・通話信号処理部 ３２・・・無線送信回路　　３５・・・無線受信回路３
８・・・信号速度復元回路群 ３８−１〜３８−ｎ・・・送信速度復元回路３９・・・
信号選択回路群 ３９−１〜３９−ｎ・・・信号選択回路４０・・・制御
部 ４１・・・クロック発生器 ４２・・・タイミング発生回路 ５１・・・信号速度変換回路群 ５１−１〜５１−ｎ・・・信号速度変換回路５２・・・
信号割当回路群 ５２−１〜５２−ｎ・・・信号割当回路８１・・・通話
路制御部　　８２・・・ＩＤ識別記憶部８３・・・スイ
ッチ群 ９１・・・ディジタル符号化回路 ９２・・・多重変換回路 １００．１００−１〜１００−ｎ−・・移動無線機１０
１・・・電話機部 １２０・・・基準水晶発振器 １２１−１，１２１−２・・・シンセサイザ１２２−１
．１２２−２・・・スイッチ１２３・・・送受信断続制
御器 １３１−１，１３１−２・・・速度変換回路１３２・・
・無線送信回路　１３３・・・送信ミクサ１３４・・・
送信部　　　　１３５・・・無線受信回路１３６・・・
受信ミクサ　　１３７・・・受信部１３８−１．１３８
−２・・・速度復元回路。 １３９・・・信号分割回路 １４１・・・クロック発生器 １４２・・・タイミング発生器 １５２・・・信号混合回路 １８２・・・ＩＤ情報照合記憶部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービス・エリアを
   構成する各無線基地手段（３０）と、前記複数のゾーン
   を横切って移動し、前記無線基地手段と交信するために
   タイム・スロットに時間的に圧縮した区切られた信号を
   のせた無線チャネルを用いた各移動無線手段（１００，
   １００Ｂ，１００Ｃ）との間の通信を交換するための関
   門交換手段（２０）とを用いる移動体通信において、前
   記移動無線手段が１つの無線チャネルを用いて前記無線
   基地手段の１つと交信すると同時に前記１つの無線チャ
   ネルを含む多くの無線チャネルのうちの１つを用いて前
   記無線基地手段の他の１つとも、交信することができる
   ように制御された移動体通信の送受信ダイバーシティ方
   法。