JPH02260928A - 移動体通信における時間分割通信用の無線基地局と移動無線機 - Google Patents
移動体通信における時間分割通信用の無線基地局と移動無線機Info
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- JPH02260928A JPH02260928A JP1082501A JP8250189A JPH02260928A JP H02260928 A JPH02260928 A JP H02260928A JP 1082501 A JP1082501 A JP 1082501A JP 8250189 A JP8250189 A JP 8250189A JP H02260928 A JPH02260928 A JP H02260928A
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Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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。
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無線通信チャネルの時間分
割通信用の無線基地局と移動無線機に関する。ざらに具
体的には、ある無線チャネルが与えられ、これを用いて
サービス・エリア内の多数の移動無線機のうちの1つが
対向する無線基地局と無線回線を設定して通信している
最中に、他の移動無線機が同一無線チャネルを用いて通
信を希望してきたとき、すでに通信中の移動無線機と無
線基地局との間の通信に悪影響を及ぼすことなく、他の
移動無線機と前記無線基地局との間で同一の無線チャネ
ルを用いて独立の無線回線を設定することを可能とする
同一無線チャネルの時間分割通信用の無線基地局と移動
無線機に関する。
割通信用の無線基地局と移動無線機に関する。ざらに具
体的には、ある無線チャネルが与えられ、これを用いて
サービス・エリア内の多数の移動無線機のうちの1つが
対向する無線基地局と無線回線を設定して通信している
最中に、他の移動無線機が同一無線チャネルを用いて通
信を希望してきたとき、すでに通信中の移動無線機と無
線基地局との間の通信に悪影響を及ぼすことなく、他の
移動無線機と前記無線基地局との間で同一の無線チャネ
ルを用いて独立の無線回線を設定することを可能とする
同一無線チャネルの時間分割通信用の無線基地局と移動
無線機に関する。
U従来の技術]
従来の移動体通信においては、たとえば商用サービス中
のN丁丁(日本電信電話(株))の自動車方式の中で採
用されている。これを第9図により説明する。ある無線
基地局13にはそのサービス・エリアであるゾーン14
内に多数存在する各自動車内に搭載された複数の移動無
線機15と同時に通信を行うために、複数の無線チャネ
ルが割当てられている。一方、各移動無線機15には多
数の無線チャネルのうち1つを選択使用(マルチチャネ
ル・アクセスと称する)可能な機能が具備されている。
のN丁丁(日本電信電話(株))の自動車方式の中で採
用されている。これを第9図により説明する。ある無線
基地局13にはそのサービス・エリアであるゾーン14
内に多数存在する各自動車内に搭載された複数の移動無
線機15と同時に通信を行うために、複数の無線チャネ
ルが割当てられている。一方、各移動無線機15には多
数の無線チャネルのうち1つを選択使用(マルチチャネ
ル・アクセスと称する)可能な機能が具備されている。
無線基地局13と通信を行う際には、移動無線機15か
ら制御信号により無線基地局73を経由して多数の無線
基地局13の無線チャネルの使用を決定する無線回線制
御局12へ連絡し、そこからの指示に従い通信に使用す
る通話チャネル番号を定めて、スイッチSWを含む交換
機11を介・して電話網10の加入者と通信を行うよう
にシステム構成がなされている。
ら制御信号により無線基地局73を経由して多数の無線
基地局13の無線チャネルの使用を決定する無線回線制
御局12へ連絡し、そこからの指示に従い通信に使用す
る通話チャネル番号を定めて、スイッチSWを含む交換
機11を介・して電話網10の加入者と通信を行うよう
にシステム構成がなされている。
[発明が解決しようとする課題]
この場合、もしある無線基地局に与えられている通話に
供せられる無線チャネル数が10とすると、同一のサー
ビス・エリア内の10gの移動無線機からの通信の要求
に対しては別々の無線チャネルを割当てることが可能で
あるから通話を行うことは可能であるが、11番目に要
求してきた移動無線機からの発呼要求に対しては、割当
てるべき無線チャネルがないために、発呼不能(呼損)
となっていた。以上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、音声をデジタル変調
した場合でも、シングル・チャネル・パーφキャリア(
Single Channel per Carrie
r)scpc、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
。
供せられる無線チャネル数が10とすると、同一のサー
ビス・エリア内の10gの移動無線機からの通信の要求
に対しては別々の無線チャネルを割当てることが可能で
あるから通話を行うことは可能であるが、11番目に要
求してきた移動無線機からの発呼要求に対しては、割当
てるべき無線チャネルがないために、発呼不能(呼損)
となっていた。以上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、音声をデジタル変調
した場合でも、シングル・チャネル・パーφキャリア(
Single Channel per Carrie
r)scpc、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]
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
は撮幅変調して、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ッチ回路を
設け、それぞれ印加するシンセサイザの出力を断続させ
、かつこの断続状態を送受信ともに同期し、かつ対向し
て通信する無線基地局にも上記と同様の断続送受信を移
動無線機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1qだ信号を記憶回路に記憶し、これを読み出
すときにはこの記憶回路に記憶する速度のn分の1の低
速度で読み出すことにより、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可能とするシステムを構築
した。
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
は撮幅変調して、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ッチ回路を
設け、それぞれ印加するシンセサイザの出力を断続させ
、かつこの断続状態を送受信ともに同期し、かつ対向し
て通信する無線基地局にも上記と同様の断続送受信を移
動無線機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1qだ信号を記憶回路に記憶し、これを読み出
すときにはこの記憶回路に記憶する速度のn分の1の低
速度で読み出すことにより、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可能とするシステムを構築
した。
また、移動無線機および無線基地局の無線受信回路には
、タイム・スロットの切替時等に発生するパルス性雑音
を除去するための回路を設けた。
、タイム・スロットの切替時等に発生するパルス性雑音
を除去するための回路を設けた。
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、各無線チャネルにそれぞれ時間分割され
たタイム・スロット内は、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法
に対しても発呼が可能となり、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。
中であっても、各無線チャネルにそれぞれ時間分割され
たタイム・スロット内は、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法
に対しても発呼が可能となり、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
複数のタイム・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他の移動無線機がこ
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
した。
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
複数のタイム・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他の移動無線機がこ
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
した。
しかも、タイム・スロットの切換時等で発生するパルス
性雑音の除去回路を設けたことにより、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。
性雑音の除去回路を設けたことにより、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。
[実施例]
第1A図、第1B−1図、第1B−2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。
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。
第1A図において、10は一般の電話網であり、20は
電話網10と無線システムとを交換接続するための関門
交換機でおる。30は無線基地局であり関門交換機2o
とのインタフェイス、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、制御部などが
あり、無線回線の設定や解除を行うほか、移動無線11
00(100−1〜100−n)と無線信号の授受を行
う無線送受信回路を有している。
電話網10と無線システムとを交換接続するための関門
交換機でおる。30は無線基地局であり関門交換機2o
とのインタフェイス、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、制御部などが
あり、無線回線の設定や解除を行うほか、移動無線11
00(100−1〜100−n)と無線信号の授受を行
う無線送受信回路を有している。
ここで、関門交換機2oと無線基地局3oとの間には、
通話チャネルCH1〜CHnの各通話信号と制御用の信
号を含む通信信号22−1〜22−nを伝送する伝送線
がある。
通話チャネルCH1〜CHnの各通話信号と制御用の信
号を含む通信信号22−1〜22−nを伝送する伝送線
がある。
第1B−1図には、無線基地局3o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
入り、その出力である通信信号は、速度復元回路138
と、制御部140とクロック再生器141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、それを速度変換回路131.速度復元
回路138.制御部140とタイミング発生器142に
印加している。
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
入り、その出力である通信信号は、速度復元回路138
と、制御部140とクロック再生器141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、それを速度変換回路131.速度復元
回路138.制御部140とタイミング発生器142に
印加している。
速度復元回路138では、受信信号中の圧縮されて区切
られた通信信号の速度(アナログ信号の場合はピッチ)
を復元して連続した信号として電話機部101および制
御部140に入力している。
られた通信信号の速度(アナログ信号の場合はピッチ)
を復元して連続した信号として電話機部101および制
御部140に入力している。
電話機部101から出力される通信信号は、速度変換回
路131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134とを含む無線送
信回路132に印加され、送信信号はアンテナ部から送
出されて、無線基地局30によって受信される。
路131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134とを含む無線送
信回路132に印加され、送信信号はアンテナ部から送
出されて、無線基地局30によって受信される。
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や速度
復元回路138に必要なタイミングを供給している。
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や速度
復元回路138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、ざらにシンセサイザ121
−1および121−2と、切替スイッチ122−1.1
22−2と、切替スイッチ122−1.122−2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121−1.121−2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121−1.1
21−2には、基準水晶発i辰器120から基準周波数
が供給されている。
−1および121−2と、切替スイッチ122−1.1
22−2と、切替スイッチ122−1.122−2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121−1.121−2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121−1.1
21−2には、基準水晶発i辰器120から基準周波数
が供給されている。
第1B−2図には無線受信回路135の内部構成が示さ
れている。アンテナ部に受けた受信信号は、スイッチ1
22−1を介してシンセサイザ121−1からの局部発
信周波数を印加されている受信ミクサ136に印加され
、その出力は中間周波増幅器143に印加されている。
れている。アンテナ部に受けた受信信号は、スイッチ1
22−1を介してシンセサイザ121−1からの局部発
信周波数を印加されている受信ミクサ136に印加され
、その出力は中間周波増幅器143に印加されている。
中間周波増幅器143で増幅された信号は、ゲート回路
144とクロック再生器141に印加される。このゲー
ト回路144は、所望のタイム・スロットの信号のみを
、他のタイム・スロットからの干渉なく取り出すための
ものである。ゲート回路144の出力は弁別器145で
復調され、ゲート回路146を通して、速度復元回路1
38へ印加される。このゲート回路146では、復調後
の波形のトランジェントを除去している。
144とクロック再生器141に印加される。このゲー
ト回路144は、所望のタイム・スロットの信号のみを
、他のタイム・スロットからの干渉なく取り出すための
ものである。ゲート回路144の出力は弁別器145で
復調され、ゲート回路146を通して、速度復元回路1
38へ印加される。このゲート回路146では、復調後
の波形のトランジェントを除去している。
第1C図には無線基地局30が示されている。関門交換
機20との間のnチャネルの通信信号221〜22−n
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120から送られてきた通信
信号22−1〜22n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、いわゆる2線
−4線変換がなされる。すなわら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、
信号速度変換回路群51へ送られる。また信号速度復元
回路群3Bからの出力信号は、信号処理部31で入力信
号と同一の伝送路を用いて関門交換120へ送信される
。上記のうち関門交換機20からの入力信号は多くの信
号速度変換回路51−1〜51−nを含む信号速度変換
回路群51へ入力され、所定の時間間隔で区切つて速度
(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の出
力が、信号選択回路群39を介して、信号速度復元回路
群38へ入力され、速度(ピッチ)変換されて信号処理
部31へ入力される。
機20との間のnチャネルの通信信号221〜22−n
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120から送られてきた通信
信号22−1〜22n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、いわゆる2線
−4線変換がなされる。すなわら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、
信号速度変換回路群51へ送られる。また信号速度復元
回路群3Bからの出力信号は、信号処理部31で入力信
号と同一の伝送路を用いて関門交換120へ送信される
。上記のうち関門交換機20からの入力信号は多くの信
号速度変換回路51−1〜51−nを含む信号速度変換
回路群51へ入力され、所定の時間間隔で区切つて速度
(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の出
力が、信号選択回路群39を介して、信号速度復元回路
群38へ入力され、速度(ピッチ)変換されて信号処理
部31へ入力される。
無線受信回路35の内部構成も、第1B−2図に示した
移動無線t1100の無線受信回路135と同じであり
、パルス性雑音の除去効果を有している。
移動無線t1100の無線受信回路135と同じであり
、パルス性雑音の除去効果を有している。
さて、無線受信回路35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
−1〜39−nを含む信号選択回路群39へ入力され、
ここで各通話チャネルCH1〜CHnに対応して通話信
号が分離される。この出力は各チャネルごとに設けられ
た信号速度復元回路38−1〜38−nを含む信号速度
復元回路群38で、信号速度(ピッチ)の復元を受けた
後、信号処理部31へ入力され、4線−2線変換を受け
た後この出力は関門交換1120へ通信信号22−1〜
22−nとして送出される。
タイム・スロット別に信号を選択する信号選択回路39
−1〜39−nを含む信号選択回路群39へ入力され、
ここで各通話チャネルCH1〜CHnに対応して通話信
号が分離される。この出力は各チャネルごとに設けられ
た信号速度復元回路38−1〜38−nを含む信号速度
復元回路群38で、信号速度(ピッチ)の復元を受けた
後、信号処理部31へ入力され、4線−2線変換を受け
た後この出力は関門交換1120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
geCoupled 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″
日経エレクトロニクス 1976年7月26日 92〜
133頁)。
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
geCoupled 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″
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で例示したCODや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
。
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
た制御または音声信号は信号速度変換回路群51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に
印加される。この信号割当回路群52はバッファ・メモ
リ回路であり、信号速度変換回路群51から出力された
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へ送信する。このタイミング情報はチャネ
ル対応でみた場合には、時系列的にオーバラップなく直
列に並べられでており、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。
た制御または音声信号は信号速度変換回路群51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に
印加される。この信号割当回路群52はバッファ・メモ
リ回路であり、信号速度変換回路群51から出力された
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へ送信する。このタイミング情報はチャネ
ル対応でみた場合には、時系列的にオーバラップなく直
列に並べられでており、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。
し説明する。
信号速度変換回路群51の出力信号は信号割当回路群5
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SDl、SD2
.−、SDnは速度変換された通信信号が、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
。
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SDl、SD2
.−、SDnは速度変換された通信信号が、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、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、無線送信回路召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。
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、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、無線送信回路召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にお
いて、振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。
いて、振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、電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ある。
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、電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ある。
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(3850Hz>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に使用される。
)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(3850Hz>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に使用される。
第3A図(b)においては、帯域内信号の例を示してお
り、発着呼時において使用される。
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おったが、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。
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あったが、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、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、この場合の回路構成を第3C図に
示す。第3C図は、音声信号をディジタル符号化回路9
1でデ°イジタル化し、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。
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、この場合の回路構成を第3C図に
示す。第3C図は、音声信号をディジタル符号化回路9
1でデ°イジタル化し、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3C
図で示したのと逆の操作を行えば、音声信号と制御信号
とを別々にとり出すことが可能である。
図で示したのと逆の操作を行えば、音声信号と制御信号
とを別々にとり出すことが可能である。
一方移動無線81100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
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。
基地局30のアンテナ部で受信され、無線受信回路35
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・スロット5tJ1.SU2.・・・
SUnは、移動無線11100−1,100−2゜・・
・、100−nからの無線基地局30宛の送信信号を示
す。また各タイム・スロット5L11.SU2、・・・
、sunの内容を詳細に示すと、第2A(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t
1100との間の距離の小さ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28 (C)のごとくなる
。
SUnは、移動無線11100−1,100−2゜・・
・、100−nからの無線基地局30宛の送信信号を示
す。また各タイム・スロット5L11.SU2、・・・
、sunの内容を詳細に示すと、第2A(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t
1100との間の距離の小さ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28 (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から直ちに制御部40
へ加えられる。ただし、速度変換率の大きざによっては
、通話信号を同様の処理を行った後に信号速度復元回路
群38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へ印加
される。
号については、無線受信回路35から直ちに制御部40
へ加えられる。ただし、速度変換率の大きざによっては
、通話信号を同様の処理を行った後に信号速度復元回路
群38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へ印加
される。
信号選択回路群39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SU1〜5urf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へ入力される。この回路は送信
側の移動無m機100における速度変換回路131(第
1B−1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機20宛に送信
されることになる。
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SU1〜5urf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へ入力される。この回路は送信
側の移動無m機100における速度変換回路131(第
1B−1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機20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。
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の出力と平行して無線送信回路32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の
出力から無線送信回路32へ加えることも可能である。
号割当回路群52の出力と平行して無線送信回路32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の
出力から無線送信回路32へ加えることも可能である。
つぎに移動無線11100においても、第1B−1図に
示すごとく無線基地局30の機能のうち通話路を1チヤ
ネルとした場合に必要とされる回路構成となっている。
示すごとく無線基地局30の機能のうち通話路を1チヤ
ネルとした場合に必要とされる回路構成となっている。
原信号たとえば音声信号(0,3KH2〜3.0KHz
>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。
>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、制御信号は音声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(0,2〜4.0KH2)と通話信@
CH1(4,5〜45KH2でsDlとして表すレテい
る)がタイム・スロット、たとえばSDlに収容されて
いるとする。他のタイム・スロットSD2〜SDnに収
容されている音声信号も同様である。
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(0,2〜4.0KH2)と通話信@
CH1(4,5〜45KH2でsDlとして表すレテい
る)がタイム・スロット、たとえばSDlに収容されて
いるとする。他のタイム・スロットSD2〜SDnに収
容されている音声信号も同様である。
すなわち、タイム・スロットsoi <i=2゜3、−
、n)には制御部@ (0,2〜4.0KH2)と通信
信号CHi (4,5〜45KH2)が収容すしている
。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に加えられることはない。
、n)には制御部@ (0,2〜4.0KH2)と通信
信号CHi (4,5〜45KH2)が収容すしている
。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
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おる
。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
、8.とし、上述の音声信号の高速化による最高信号速
度をfH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。
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おる
。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
、8.とし、上述の音声信号の高速化による最高信号速
度をfH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 >2fH
ep
一方、ディジタル信号では、音声は通常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。
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を介して信号速度復元回路群38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1120へ送られる。
制御信号は、無線受信回路35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を介して信号速度復元回路群38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1120へ送られる。
つぎに、本発明によるシステムの発着呼動作に関し、音
声信号の場合を例にとって説明する。
声信号の場合を例にとって説明する。
(1)移動無線機100からの発呼
第4A図および第4B図に示すフローチャートを用いて
説明する。
説明する。
移動無線機100の電源をオンした状態にすると、第1
B−1図、第1B−2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
(チャネルCH71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
与えられている場合には、 i) 最大の受信入力電界を示す無線チャネルi) 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 iii ) 無線チャネル内のタイム・スロットのう
ち空タイム・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側に倒し固定した
状態におる。
B−1図、第1B−2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
(チャネルCH71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
与えられている場合には、 i) 最大の受信入力電界を示す無線チャネルi) 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 iii ) 無線チャネル内のタイム・スロットのう
ち空タイム・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側に倒し固定した
状態におる。
そこで、電話機部101の、受話機をオフ・フック(発
呼開始)すると(3201、第4A図)、第1B図のシ
ンセサイザ121−2は、無線チャネルCHI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。
呼開始)すると(3201、第4A図)、第1B図のシ
ンセサイザ121−2は、無線チャネルCHI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。
またスイッチ122−2もシンセサイザ121−2側に
倒し、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がら出力された発呼用制御信号を
送出する。この制御信号は、第2A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Sunを用いて送信される。
倒し、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がら出力された発呼用制御信号を
送出する。この制御信号は、第2A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Sunを用いて送信される。
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、おるい
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フレーム後またはさらに、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。
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、おるい
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フレーム後またはさらに、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3oが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前la機100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sor <r=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。
の方法を用いる。無線基地局3oが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前la機100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sor <r=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、すべての夕、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あり、別の無線
チャネルを掃引して探索する必要がある。
、この無線チャネルでの発呼は不可能であり、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
する必要がおる。
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
する必要がおる。
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
機100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。
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
機100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。
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。それは移動無線機100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。
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。それは移動無線機100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。
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。
さて移動無線機100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機100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1100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1
00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。
線基地局30で受信され移動無線機100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1100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1
00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が空ル)で
いるとすると、移動無線機100に対し前記無線チャネ
ルCH1のタイム・スロットSDn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100→無線
基地局30)SUl。
いるとすると、移動無線機100に対し前記無線チャネ
ルCH1のタイム・スロットSDn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100→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)SDIを使用するように指示する(3203
>。これに応じて移動無線1100では、指示されたタ
イム・スロットSD1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SD1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
の制御部140においては、送受信断続制御器123を
動作させ、スイッチ122−1および122−2を動作
開始させる(3204>。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SU1を用いて無線基地
局30に送出しく5205)、ダイヤル・トーンを待つ
(5206)。
機100)SDIを使用するように指示する(3203
>。これに応じて移動無線1100では、指示されたタ
イム・スロットSD1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SD1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
の制御部140においては、送受信断続制御器123を
動作させ、スイッチ122−1および122−2を動作
開始させる(3204>。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SU1を用いて無線基地
局30に送出しく5205)、ダイヤル・トーンを待つ
(5206)。
この上り無線信号の無線搬送波のタイム・スロット5t
J1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SU1のほ
かに、他の移動無線機100からの上り信号としてSU
3やSunが1フレームの中に含まれて送られてきてい
る。
J1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SU1のほ
かに、他の移動無線機100からの上り信号としてSU
3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(
3207>、発呼信号を関門交換機20に対し送出しく
8208>、これを受けた関門交換機20では移動無線
機100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(320
9)、ダイヤル・トーンを送出する(3210、第4B
図)。
3207>、発呼信号を関門交換機20に対し送出しく
8208>、これを受けた関門交換機20では移動無線
機100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(320
9)、ダイヤル・トーンを送出する(3210、第4B
図)。
このダイヤル・トーンは、無線基地局30により転送さ
れ(S211>、移動無線機100では、通話路が設定
されたことを確認する(S212)。
れ(S211>、移動無線機100では、通話路が設定
されたことを確認する(S212)。
この状態に移行したとき移動無線機100の電話機部1
01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により速度変換され送信部134および送信
ミクサ133を含む無線送信回路132より上りタイム
・スロットSU1を用いて送出される(3213>。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で受信される。この無線基地局30では
、すでに移動無線機100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
830の信号選択回路群39および信号割当回路群52
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SD1の信号を送信する状態
に移行している。したがって移動無線機100から送信
されてきたダイヤル信号は、信号選択回路群39の信号
選択回路39−1を通った後、信号速度復元回路群38
に入力され、ここで原送信信号が復元され、信号処理部
31を介して通話信号22−1として関門交換機20へ
転送され(3214)、電話網10への通話路が設定さ
れる(S215>。
01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により速度変換され送信部134および送信
ミクサ133を含む無線送信回路132より上りタイム
・スロットSU1を用いて送出される(3213>。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で受信される。この無線基地局30では
、すでに移動無線機100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
830の信号選択回路群39および信号割当回路群52
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SD1の信号を送信する状態
に移行している。したがって移動無線機100から送信
されてきたダイヤル信号は、信号選択回路群39の信号
選択回路39−1を通った後、信号速度復元回路群38
に入力され、ここで原送信信号が復元され、信号処理部
31を介して通話信号22−1として関門交換機20へ
転送され(3214)、電話網10への通話路が設定さ
れる(S215>。
一方、関門交換機20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
いて信号速度変換回路群51で速度変換を受けた後、信
号割当回路群52の信号割当回路52−1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SD
1を用いて前記移動無線機100宛に送信される。前記
移動無線機100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で受信され、その出力は速度復元回路138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、
電・詰機部101の受話器に入力される。かくして、移
動無線機100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>。
通話が開始されれば通話信号)は、無線基地局30にお
いて信号速度変換回路群51で速度変換を受けた後、信
号割当回路群52の信号割当回路52−1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SD
1を用いて前記移動無線機100宛に送信される。前記
移動無線機100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で受信され、その出力は速度復元回路138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、
電・詰機部101の受話器に入力される。かくして、移
動無線機100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R100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からのオン・フック信号とが速度変換回路1
31を介して無線送信回路132より無線基地830宛
に送出されるとともに(S218)、制御部140では
送受信断続制御器123の動作を停止させかっ、スイッ
チ122−1および122−2をそれぞれシンセサイザ
121−1および121−2の出力端に固定する。
ン・フックすることにより(S217>、終話信号と制
御部140からのオン・フック信号とが速度変換回路1
31を介して無線送信回路132より無線基地830宛
に送出されるとともに(S218)、制御部140では
送受信断続制御器123の動作を停止させかっ、スイッ
チ122−1および122−2をそれぞれシンセサイザ
121−1および121−2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(図示せず)
のスイッチをオフして通話を終了する(3220>。同
時に無線基地局30内の信号選択回路群39および信号
割当回路群52を開放する。
00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(図示せず)
のスイッチをオフして通話を終了する(3220>。同
時に無線基地局30内の信号選択回路群39および信号
割当回路群52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との
間の制御信号のやりとりは信号速度変換回通群51.信
号速度復元回路群38等を通ざないとして説明したが、
これは説明の便宜上であって、音声信号と同様に信号速
度変換回路群51、信号速度復元回路群38、制御信号
速度変換回路48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。
間の制御信号のやりとりは信号速度変換回通群51.信
号速度復元回路群38等を通ざないとして説明したが、
これは説明の便宜上であって、音声信号と同様に信号速
度変換回路群51、信号速度復元回路群38、制御信号
速度変換回路48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。
(2)移動無線機100への着呼
移動無線機100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CH1の下り制御信号を受信待機状態にある
。
。この場合移動無線機100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CH1の下り制御信号を受信待機状態にある
。
一般の電話網10より関門交換機20を経由して移動無
線機100への着呼信号が無線基地局30へ到来したと
する。これらの制御信号は通信信号22として音声信号
と同様に、信号速度変換回路群51を通り、信号割当回
路群52を介して制御部40(第1C図)へ伝えられる
。すると制御部40では移動無線機100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SDIを使用して移動無線機100の・ID
信号十着呼信号表示信号十タイム・スロット使用信号(
移動無線機100からの送信には、たとえばSDlに対
応するSUlを使用)を送出する。
線機100への着呼信号が無線基地局30へ到来したと
する。これらの制御信号は通信信号22として音声信号
と同様に、信号速度変換回路群51を通り、信号割当回
路群52を介して制御部40(第1C図)へ伝えられる
。すると制御部40では移動無線機100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SDIを使用して移動無線機100の・ID
信号十着呼信号表示信号十タイム・スロット使用信号(
移動無線機100からの送信には、たとえばSDl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t1100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1
00への着呼信号であることを確認するので電話機部1
01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、SUl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゜122−2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。
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1
00への着呼信号であることを確認するので電話機部1
01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、SUl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゜122−2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。
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が送信、無線基地局30が受信
)無線信号を例にとる。
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
無線機100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SDI”)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から制御信号(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。
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
無線機100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SDI”)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から制御信号(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
を用いて無線基地局30宛に制御または通話信号が送出
される。
線信号として同一無線チャネルの他のタイム・スロット
を用いて無線基地局30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。
式に表現する。
第1B図の電話機部101の出力信@(または制御信号
)であるデータあるいは音声信号(アナログまたはディ
ジタル形式の信号に対して)は、つぎのように表現でき
る。
)であるデータあるいは音声信号(アナログまたはディ
ジタル形式の信号に対して)は、つぎのように表現でき
る。
μ(1)=i函aHcO3(町1+&霞(・1)
また帯域外に存在する制御信号は、
μ。(1)=、へぼHcos(ω、1+θ霞ここで、a
iは振幅の大きざ、ω:は信号の角周波数、aiは1=
0のときの位相を表わす。m。
iは振幅の大きざ、ω: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□ Sln f (ω十μ(t))dt号は下
式で示される。
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□ Sln f (ω十μ(t))dt号は下
式で示される。
=Iosin (ωt+5(t)> (3)ま
たは、 1=IQSinf(ω十μ(1)十μ。(t)>dt=
I□5in(ωt+5(t) +5o(t) >ただし
、 m・=a1/ωi (i=1.2.3・・・n)(4
)式で示される5(t)+5C(t)は−船釣な形の伝
送信号を表わすことになる。
たは、 1=IQSinf(ω十μ(1)十μ。(t)>dt=
I□5in(ωt+5(t) +5o(t) >ただし
、 m・=a1/ωi (i=1.2.3・・・n)(4
)式で示される5(t)+5C(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のアンテナから送出される無線信1= <101
/n> [1+2i1(n/m7r) )XSin
(m7r/n ) CO3mp t ]xsin (Ω
1 i+s1 (t) + 5o1(t) )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。
100のアンテナから送出される無線信1= <101
/n> [1+2i1(n/m7r) )XSin
(m7r/n ) CO3mp t ]xsin (Ω
1 i+s1 (t) + 5o1(t) )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。
0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。
I= (I01/n> [1+221−、 (n/m7
r) )XSin (m7r/n″)cosmptコ
xsin (Ω1t+51(t)+5o1(t))+
(I02/n) [1+2 Fl(n/mπ) )XS
in (mπ/n) xcos mp (t−2’yc/ (np) ) ]
xsin (Ω2 i + S 2 (j) + S
c2(1))xsin (mπ/n) xcos mp (t−4yr/ (rl> ) ]
xsin (Ω3t + S3 (t) + 5c3(
t) )+・・・・・・ +(Ion/n) [1+2Σ (n/mπ)] m=1 xsin (mπ/n) xcos mp (t−2(n−1) yr、/ (n
p) ) )xsin (Qnt+s、(t) +s、
o(t))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。
r) )XSin (m7r/n″)cosmptコ
xsin (Ω1t+51(t)+5o1(t))+
(I02/n) [1+2 Fl(n/mπ) )XS
in (mπ/n) xcos mp (t−2’yc/ (np) ) ]
xsin (Ω2 i + S 2 (j) + S
c2(1))xsin (mπ/n) xcos mp (t−4yr/ (rl> ) ]
xsin (Ω3t + S3 (t) + 5c3(
t) )+・・・・・・ +(Ion/n) [1+2Σ (n/mπ)] m=1 xsin (mπ/n) xcos mp (t−2(n−1) yr、/ (n
p) ) )xsin (Qnt+s、(t) +s、
o(t))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.・・・、Ω。は各移動無線11100
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。S
・(1)やS。1(1)(+−1,2゜・・・、n)も
同様である。
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。S
・(1)やS。1(1)(+−1,2゜・・・、n)も
同様である。
第1A図の無線基地IQ30から送信される無線信号は
、(6)式で表わされることになり、対向して通信して
いる移動無線機100は、(6)式の中で自身に必要な
信号だけを第1B−1図に示すタイミング発゛生器14
2や送受信断続制御器]23を用いて選択受信すること
になる。いま、これを移動無線機100−1に対しては
、第2A図に示すタイム・スロットSolとすると(6
)式の)ちの右辺第1項、すなわち右辺に示される信号
となる。(5〉式は第1B−1図の受信部137に含ま
れている振幅制限器を通過すると、下式に示すような形
となる。
、(6)式で表わされることになり、対向して通信して
いる移動無線機100は、(6)式の中で自身に必要な
信号だけを第1B−1図に示すタイミング発゛生器14
2や送受信断続制御器]23を用いて選択受信すること
になる。いま、これを移動無線機100−1に対しては
、第2A図に示すタイム・スロットSolとすると(6
)式の)ちの右辺第1項、すなわち右辺に示される信号
となる。(5〉式は第1B−1図の受信部137に含ま
れている振幅制限器を通過すると、下式に示すような形
となる。
J=Asin (Ω、 t+s、 (t) +5C1(
t) >(5′) ただし、Aは振幅で周波数や時間に関係しない。
t) >(5′) ただし、Aは振幅で周波数や時間に関係しない。
(5′)式が受信部137に含まれている周波数弁別器
を通ると、復調出力として、 e(t)=μ(1)十μc(1) を得る。そして、この出力を第1B−1図の速度復元回
路131を通せば、原信号が再生されるわけである。
を通ると、復調出力として、 e(t)=μ(1)十μc(1) を得る。そして、この出力を第1B−1図の速度復元回
路131を通せば、原信号が再生されるわけである。
以上は無線基地局30が送信し、移動無線機100が受
信する場合を説明したが、移動無線a100が送信し、
無線基地830が受信する場合も同様に説明される。た
だし、・この場合は移動無線機100の場合のように移
動無線機100自身に所要の信号だけ受信するのではな
く、多数の移動無線機100から時系列的に送られてく
る信号をすべて受信しなければならない点が異なってい
る。
信する場合を説明したが、移動無線a100が送信し、
無線基地830が受信する場合も同様に説明される。た
だし、・この場合は移動無線機100の場合のように移
動無線機100自身に所要の信号だけ受信するのではな
く、多数の移動無線機100から時系列的に送られてく
る信号をすべて受信しなければならない点が異なってい
る。
以下、後述する隣接チャネル干渉などの影響を調べる上
で必要となるので(6)式の変形を行う。
で必要となるので(6)式の変形を行う。
(6)式右辺は下式のように展開される。
I= (I01/n) [sin (Ω1を十u1m
)+(n/π)sin(π/n) x[5in((Ω1 +p) t+U1 (t) )+
5in((ΩI F))t+U1(↑))]十(n/
3π)sin (37r/n)x[5in((Ω1 +
3 D) j +U1 (j)−(6π/n>(n−1
>) +5in((Ω −3p) j+L11 (t)+(6
π/n) (n−1H] + (n15π)sin (57r/n)x[5in
((Ω1+5 D ) j + LJl ([)−(1
0π/n>(n−1>) +5in((Ω15p)i+U1 m +(10π/n> (n−1>)] +・・・・・・ ]+(I
02/n) [sin (Ω2 t+U2 (t)
)+(n/π)Sin(π/n> X[5in((Ω2 +p) j+LI2 (t) ]
]+in((Ω2−p) j+LI2 (t) ) ]
+ (n/3yr)sin (3π/n>X[5in
((Ω2 + 3 p) を十tJ2 (t)−(6π
/n>(n−1)) +5in((Ω2 3p)t+U2 (t)+(6π/
n>(n−1>)] + (n15π)sin (5π/n)x[5in(
(Ω2 +5p)t+U2 (t)−(10π/n>(
n−1>) +5in((Ω2 5p)t+U2 (t)+(10π
/n> (n−1))] +・・・・・・ ]
+(10n/ n ) [sin (Ω、 t+Uo(
t) )+(n/π)sin(π/n) x[5in((Ω +p)t+U。(t))+5in(
(Ωn C)> t+un(t) ) ]+ (n/
3yr)sin (37r/n>x[5in((Ω、
+3p>↑+U、 (t)−(6π/n> (n−1
>) 十5in((Ωn−3p)t+U、(t)−(6π/n
>(n−1))] + (n15π)sin (5yr/n>x[5in
((Ω、+5p)t+U、(t)−(10π/n)(n
−1>) +5in((Ω、−5p)t+Un(t)−(10π/
n>(n−1))] +・・・・・・ ]
ただし、 明(t) =SH(t) +s。1(t)(i=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。
)+(n/π)sin(π/n) x[5in((Ω1 +p) t+U1 (t) )+
5in((ΩI F))t+U1(↑))]十(n/
3π)sin (37r/n)x[5in((Ω1 +
3 D) j +U1 (j)−(6π/n>(n−1
>) +5in((Ω −3p) j+L11 (t)+(6
π/n) (n−1H] + (n15π)sin (57r/n)x[5in
((Ω1+5 D ) j + LJl ([)−(1
0π/n>(n−1>) +5in((Ω15p)i+U1 m +(10π/n> (n−1>)] +・・・・・・ ]+(I
02/n) [sin (Ω2 t+U2 (t)
)+(n/π)Sin(π/n> X[5in((Ω2 +p) j+LI2 (t) ]
]+in((Ω2−p) j+LI2 (t) ) ]
+ (n/3yr)sin (3π/n>X[5in
((Ω2 + 3 p) を十tJ2 (t)−(6π
/n>(n−1)) +5in((Ω2 3p)t+U2 (t)+(6π/
n>(n−1>)] + (n15π)sin (5π/n)x[5in(
(Ω2 +5p)t+U2 (t)−(10π/n>(
n−1>) +5in((Ω2 5p)t+U2 (t)+(10π
/n> (n−1))] +・・・・・・ ]
+(10n/ n ) [sin (Ω、 t+Uo(
t) )+(n/π)sin(π/n) x[5in((Ω +p)t+U。(t))+5in(
(Ωn C)> t+un(t) ) ]+ (n/
3yr)sin (37r/n>x[5in((Ω、
+3p>↑+U、 (t)−(6π/n> (n−1
>) 十5in((Ωn−3p)t+U、(t)−(6π/n
>(n−1))] + (n15π)sin (5yr/n>x[5in
((Ω、+5p)t+U、(t)−(10π/n)(n
−1>) +5in((Ω、−5p)t+Un(t)−(10π/
n>(n−1))] +・・・・・・ ]
ただし、 明(t) =SH(t) +s。1(t)(i=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。
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)隣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。
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。また計算の便宜上各移動無線機100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UH(i=1.2.−、n>に
ついて Ω1=Ω2=・・・=Ω。
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。また計算の便宜上各移動無線機100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UH(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)。
この場合が起り得る場合の最大の干渉量となる)。
また、実際のシステムにおいては、
’01”” ■02=”””= ■On= lo(8′
) とおいてよいから、(7)式は下記のように表わされる
。
) とおいてよいから、(7)式は下記のように表わされる
。
I/n= (I□/n)(sin (Ω1t+U1(j
) ) + (n/π)Sin (7r/n)x[5i
n((Ω1+p> t+U1(1))+5in((Ω
−p)j+U1 (t))]+ (n/3yr)sin
(3π/n)x[5in((Ω1+ 3 p) t
+ U 1 (t)−(6π/n>(n−1>) +5in((Ω1 3p)t+U1 (。
) ) + (n/π)Sin (7r/n)x[5i
n((Ω1+p> t+U1(1))+5in((Ω
−p)j+U1 (t))]+ (n/3yr)sin
(3π/n)x[5in((Ω1+ 3 p) t
+ U 1 (t)−(6π/n>(n−1>) +5in((Ω1 3p)t+U1 (。
(6π/n)(n−1>)コ
+ (n157r)Sin (57r/n)x[5i
n((Ω +5p)t+U1(t)−(10π/n>(
n−1>) +5in((Ω −5p> t+U1 (t)(10π
/n>(n−1>)]) +・・・・・・〕 (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10Hz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(この結県
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。
n((Ω +5p)t+U1(t)−(10π/n>(
n−1>) +5in((Ω −5p> t+U1 (t)(10π
/n>(n−1>)]) +・・・・・・〕 (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10Hz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(この結県
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。
1/n=(IO/n>(1
十 (n/π)Si口 くπ/n)
+ (n/3yr)sin (37r/n)+−1−
(I□ /n) ((n/ π)sin (π/
n)+ (n/3π)sin (37r/rl)+・
・1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
あるものとして計算を続ける。
(I□ /n) ((n/ π)sin (π/
n)+ (n/3π)sin (37r/rl)+・
・1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
あるものとして計算を続ける。
そこで、
sin (π/n)、 sin (3π/n)、
sin (5yr/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+115+・
・・+1/(2n−1) 十・・・) +(n/π)(1+1/3 十175+・・・+1/ (2n−1)+・・・) 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。
sin (5yr/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+115+・
・・+1/(2n−1) 十・・・) +(n/π)(1+1/3 十175+・・・+1/ (2n−1)+・・・) 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5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10KHz内にある
エネルギーと10〜20KH2内にあるエネルギーを比
較する。まずl0KH2以内にあるエネルギー(電圧値
) E = (IOKH2)は=2n/πx 5.5
50& また、上下10〜20KH7内にあるエネルギーE(2
0KHz )は =2n/πx O,1421 したがって R= E (20にH2) /E(10KH2) 峙0
.0256すなわち約1/40に逓減していることがわ
かる。
周波数軸上に示すと第5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10KHz内にある
エネルギーと10〜20KH2内にあるエネルギーを比
較する。まずl0KH2以内にあるエネルギー(電圧値
) E = (IOKH2)は=2n/πx 5.5
50& また、上下10〜20KH7内にあるエネルギーE(2
0KHz )は =2n/πx O,1421 したがって R= E (20にH2) /E(10KH2) 峙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20〜30KH2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/ 1
30に逓減している。
同様に比較すると、0.00761すなわち約1/ 1
30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。
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1q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。
り1q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5図に示される隣接チャネルはチャネル間隔125K
llz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75KH2〜175KHz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
ルギーに等しい)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)。
llz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75KH2〜175KHz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
ルギーに等しい)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(IOH7)であった
が、同様の計算をpが100Hz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お
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。
が、同様の計算をpが100Hz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お
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からの場合でめったが、
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。
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。
(II)自己チャネル内干渉
自己チャネル内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、自己チャネル内干渉を引き起こす。
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、自己チャネル内干渉を引き起こす。
以下この影響を理論的に求める。
タイム・スロットSD1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。
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 > 7r/n) [c
os ((Ω+(2m+1 ) p) t+U(t)
)−cos((Ω−(2m+1>Dot +U(t))コ (16)式を具体的に求めることは、すでに(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=100にH7)以上にすると自
己チャネル内干渉の影響は無視することが可能となる。
os ((Ω+(2m+1 ) p) t+U(t)
)−cos((Ω−(2m+1>Dot +U(t))コ (16)式を具体的に求めることは、すでに(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=100にH7)以上にすると自
己チャネル内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。
である。
(III)同一チャネル干渉
同一チャネル干渉が発生するのは、本発明を小ゾーン方
式に適用した場合に、ある無線ゾーンで使用中の無線チ
ャネルへ場所的に異なる他のゾーンで使用される同一無
線チャネルの電波が混入してくることにより発生する。
式に適用した場合に、ある無線ゾーンで使用中の無線チ
ャネルへ場所的に異なる他のゾーンで使用される同一無
線チャネルの電波が混入してくることにより発生する。
第6図には各無線基地局30がカバーする小ゾーンが正
6角形で示されており、その中心に各無線基地局30が
配置されている。この例では、1〜7に配置された各無
線基地局は互いに異なる無線チャネルを使用し、くり返
し数7の場合を示している。
6角形で示されており、その中心に各無線基地局30が
配置されている。この例では、1〜7に配置された各無
線基地局は互いに異なる無線チャネルを使用し、くり返
し数7の場合を示している。
第6図において、同一無線チャネルを使用する2つの無
線基地局30間の距離(正6角形1の中心より他の正6
角形1の距離のうち最短のもの)をdとするとき、許容
されるD/Uの値(希望波入力レベルD対干渉妨害波入
力レベルUの比の値)を求める必要がある。そのために
は、システムに使用する周波数や送信出力(無線ゾーン
の大きざ)、電波伝搬状態がわかれば、D/U値は求め
られる。従来のアナログ・システムでは、このようにし
て1qられたD/U値に対し、干渉値は公知でおるが、
本発明では変調のメカニズムが全く異なるから、従来技
術の適用は不可能でおり、実際にシステムを構築して実
測してみないと、正確には求められない。ただし、従来
のD/U許容数値を用いると、かなり安全サイドに出る
ことが予想される。
線基地局30間の距離(正6角形1の中心より他の正6
角形1の距離のうち最短のもの)をdとするとき、許容
されるD/Uの値(希望波入力レベルD対干渉妨害波入
力レベルUの比の値)を求める必要がある。そのために
は、システムに使用する周波数や送信出力(無線ゾーン
の大きざ)、電波伝搬状態がわかれば、D/U値は求め
られる。従来のアナログ・システムでは、このようにし
て1qられたD/U値に対し、干渉値は公知でおるが、
本発明では変調のメカニズムが全く異なるから、従来技
術の適用は不可能でおり、実際にシステムを構築して実
測してみないと、正確には求められない。ただし、従来
のD/U許容数値を用いると、かなり安全サイドに出る
ことが予想される。
(IV)信号受信時におけるパルス性雑音の除去法すで
に説明したように、本発明による時間分割信号を受信し
、周波数(位相)弁別器出力を1qる時の出力信号は、
(5′)式で示されるが、これはあくまでも理想的な場
合であり、実用上は以下に説明するような種々の原因に
よる雑音が発生する。それらは、第2A図に示す各スロ
ットの境界で発生するもので、 a)異なる信号の不連続により発生するものや、b〉中
間周波数増幅器143の帯域特性による信号波形のなま
り、 さらには、送受信両方に関係するものとして、C)信号
速度変換回路群のタイミングと受信時のタイミングのず
れ(信号が空間を伝送する場合の遅延時間を含む)等が
ある。
に説明したように、本発明による時間分割信号を受信し
、周波数(位相)弁別器出力を1qる時の出力信号は、
(5′)式で示されるが、これはあくまでも理想的な場
合であり、実用上は以下に説明するような種々の原因に
よる雑音が発生する。それらは、第2A図に示す各スロ
ットの境界で発生するもので、 a)異なる信号の不連続により発生するものや、b〉中
間周波数増幅器143の帯域特性による信号波形のなま
り、 さらには、送受信両方に関係するものとして、C)信号
速度変換回路群のタイミングと受信時のタイミングのず
れ(信号が空間を伝送する場合の遅延時間を含む)等が
ある。
以上の諸原因により発生する雑音を無線受信回路135
内で除去する方法を、第1B−2図を用いて詳細に説明
する。第1B−2図は、無線受信回路135の細部構成
を示しており、アンテナ部より受信された信号は受信ミ
クサ136に入力され、その出力は中間周波増幅器14
3で適当なレベルまで増幅される。
内で除去する方法を、第1B−2図を用いて詳細に説明
する。第1B−2図は、無線受信回路135の細部構成
を示しており、アンテナ部より受信された信号は受信ミ
クサ136に入力され、その出力は中間周波増幅器14
3で適当なレベルまで増幅される。
この出力の一部は、クロック再生器141へ入力され、
クロックが再生され、この一部はタイミング発生器14
2に加えられる。また、中間周波増幅器143の出力の
伯の一部は、ゲート回路144を通過した後、周波数(
位相)弁別器145に加えられ、信号が復調される。こ
のゲート回路144は、タイミング発生器142がらの
信号により、移動無線機100として必要な信号だけ弁
別器145に加え、不要な信号、たとえば他の移動無線
機向に送られた信号は遮断される。この結果、相互変調
等の歪雑音の発生は除去される。
クロックが再生され、この一部はタイミング発生器14
2に加えられる。また、中間周波増幅器143の出力の
伯の一部は、ゲート回路144を通過した後、周波数(
位相)弁別器145に加えられ、信号が復調される。こ
のゲート回路144は、タイミング発生器142がらの
信号により、移動無線機100として必要な信号だけ弁
別器145に加え、不要な信号、たとえば他の移動無線
機向に送られた信号は遮断される。この結果、相互変調
等の歪雑音の発生は除去される。
さて、弁別器145の出力は再びゲート回路146に加
えられる。このゲート回路146はベースバンド帯域で
の雑音を除去するためで、前述の雑音のうち、主として
、a)、C)の除去をねらいとしている。
えられる。このゲート回路146はベースバンド帯域で
の雑音を除去するためで、前述の雑音のうち、主として
、a)、C)の除去をねらいとしている。
このゲート回路146の作用により速度復元回路138
へは、雑音が大幅に減少した良好な信号が加えられるこ
ととなる。なお、このゲート回路146の作用によって
、所望の信号の一部が遮断されるおそれがある。これを
避けるめには、第2A図に示す各スロット内の信号の実
装部をスロットの中心部に寄せ、スロットの両端にはガ
ードタイムを設け、この時間帯には信号を実装しないよ
うにすればよい。そのためには、すでに説明した信号速
度変換を若干高速にし、また受信後に原信号を復元する
ときは、これに応じて若干高速で復元すればよいことに
なる。
へは、雑音が大幅に減少した良好な信号が加えられるこ
ととなる。なお、このゲート回路146の作用によって
、所望の信号の一部が遮断されるおそれがある。これを
避けるめには、第2A図に示す各スロット内の信号の実
装部をスロットの中心部に寄せ、スロットの両端にはガ
ードタイムを設け、この時間帯には信号を実装しないよ
うにすればよい。そのためには、すでに説明した信号速
度変換を若干高速にし、また受信後に原信号を復元する
ときは、これに応じて若干高速で復元すればよいことに
なる。
(V)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。
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。
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。
1スロツトごとに区切り、これを記憶回路に貯える。
ii) 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さいので省略する。
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さいので省略する。
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/m(有線区間は省略
)あるから 10Kttt/300000Ktn/sec = 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 O8研究会 86年11月C386−88および
“携帯電話方式″ 特願昭62−64023>。
送受信間の距離はせいぜい約10/m(有線区間は省略
)あるから 10Kttt/300000Ktn/sec = 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 O8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/300000KIn/sec = 1/30
00 m5ecである。したがってi)、ii)に比
較して無視可能である。
ぜい約100m(有線区間は省略)であるから、 100m/300000KIn/sec = 1/30
00 m5ec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7A図および第7B図のごとくなる。
第7A図および第7B図のごとくなる。
第7A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)変換の単位である王の間の信号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m1ooでは、
速度復元回路138の入力に(d)に示すタイミングで
圧縮された信QA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
信号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の受信部出力までの伝送
時間は無視した。
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)変換の単位である王の間の信号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m1ooでは、
速度復元回路138の入力に(d)に示すタイミングで
圧縮された信QA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
信号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の受信部出力までの伝送
時間は無視した。
第7B図では、無線基地局30の信号速度変換回路51
−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
の速度復元回路138の入力は(d)に示すようになり
、その圧縮された信@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)に示されたちのからT+T/
n=τ2だけ遅れた遅延時間τ2が生ずる。
−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
の速度復元回路138の入力は(d)に示すようになり
、その圧縮された信@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)に示されたちのからT+T/
n=τ2だけ遅れた遅延時間τ2が生ずる。
第7A図に示した信号の処理をするための回路は、第7
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7B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。
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7B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倍をとる必要がめる。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)=18/100
=・0.18秒 (180m秒) 2τ2 =2xl/10 (1+1/10)=22/1
00=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麿と言
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・スロット(1区切の時間間隔
)を減少させればよい。
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倍をとる必要がめる。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)=18/100
=・0.18秒 (180m秒) 2τ2 =2xl/10 (1+1/10)=22/1
00=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麿と言
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・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)(11/100)=2x99/10000
→0.02秒 (20m秒) 2τ2 =2x1/100)、(1+1/100)=2
02/10000持0902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)。
秒、時間圧縮係数n=100、とすると、2τ1=2X
1/100)(11/100)=2x99/10000
→0.02秒 (20m秒) 2τ2 =2x1/100)、(1+1/100)=2
02/10000持0902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
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。
量であり、この中で有線系の遅延時間は省略した。ただ
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ど無線基地局
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。
いて説明する。それは、移動無線機100ど無線基地局
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が無線基
地局30の近くに居り、他の移動無線機が無線基地局3
0から107に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・
スロットはQ、03m5ec程度ダブル可能性があるの
で保護時間として0.05 m5ec程度設ける必要が
ある。
地局30の近くに居り、他の移動無線機が無線基地局3
0から107に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・
スロットはQ、03m5ec程度ダブル可能性があるの
で保護時間として0.05 m5ec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
無線基地局30との距離差が100mあるので遅延時間
差は、0.OO03msecとなる。
無線基地局30との距離差が100mあるので遅延時間
差は、0.OO03msecとなる。
したがって、この場合はIMH2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。
るシステムにおいては、無視することが可能となる。
(vl)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。
、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、 3KHz x10=30KHz これを保護バンドを設けて、第8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。
0チヤネルを伝送可能とする。所要周波数帯域幅は、 3KHz x10=30KHz これを保護バンドを設けて、第8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
でおるから所要周波数帯域幅は、3KHz x1=3K
Hz 保護バンドとして±8KH2が必要であり、無線搬送波
間隔は、第8図(b)に示すように12゜5KHz
(我が国では250MHz /400MH2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。)
であるから音声信号10チヤネルを同時伝送するために
は、 12.5KHz xl 0=125KHz必要であるこ
とがわかる。
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
でおるから所要周波数帯域幅は、3KHz x1=3K
Hz 保護バンドとして±8KH2が必要であり、無線搬送波
間隔は、第8図(b)に示すように12゜5KHz
(我が国では250MHz /400MH2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。)
であるから音声信号10チヤネルを同時伝送するために
は、 12.5KHz xl 0=125KHz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scpc(Si
ngle 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。
は、 80:125=0.64 すなわち、本発明によるパルス通信ではscpc(Si
ngle 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、(3KHz xloo +50(ガード・バンド)KHz) x2=700KHz 従来のFM通信(SCPC)では、 12.5KHz xiOO=1250KHz2つのシス
テムを比較すると 700 : 1250=0.56 と、さらに本発明の優位性が増加する。
、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、(3KHz xloo +50(ガード・バンド)KHz) x2=700KHz 従来のFM通信(SCPC)では、 12.5KHz xiOO=1250KHz2つのシス
テムを比較すると 700 : 1250=0.56 と、さ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 (
Time 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。
Time 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
0ct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にピット7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300KH2となっている。
Lindell他”Digital Ce1lular
Radio for the1990s ” Tel
ecommunications P、254−265
0ct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にピット7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300KH2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。
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
無視し得る程度の値に設計可能であるから、本発明の効
果は極めて大である。
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
無視し得る程度の値に設計可能であるから、本発明の効
果は極めて大である。
第1A図は本発明のシステムの概念を示す概念構成図、
第1B−1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1B−2図は第1B−1図の無線受信回路の詳細な回
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波形
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3C図は音声信号とデ
ータ信号を多重化する血路構成図、 第4A図および第4B図は本発明によるシステムの動作
の流れを示すフローチャート、第5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6図は本発明の適用される小ゾーン構成を示
す構成図、 第7A図および第7B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8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9図は従来のシステム
を説明するための概念構成図である。 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 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−・・移動前m110
1・・・電話機部 120・・・基準水晶発娠器 121−1,121−2川シンセサイザ122−1,1
22−2・・・スイッチ123・・・送受信断続制御器 131・・・速度変換回路 132・・・無線送信回路 133・・・送信ミクサ1
34・・・送信部 135・・・無線受信回路1
36・・・受信ミクサ 137・・・受信部138・
・・速度復元回路 141・・・クロック再生器 142・・・タイミング発生器 143・・・中間周波増幅器 144・・・ゲート回路 145・・・弁別器 146・・・ゲート回路。
機の回路構成図、 第1B−2図は第1B−1図の無線受信回路の詳細な回
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波形
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3C図は音声信号とデ
ータ信号を多重化する血路構成図、 第4A図および第4B図は本発明によるシステムの動作
の流れを示すフローチャート、第5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6図は本発明の適用される小ゾーン構成を示
す構成図、 第7A図および第7B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8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9図は従来のシステム
を説明するための概念構成図である。 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 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−・・移動前m110
1・・・電話機部 120・・・基準水晶発娠器 121−1,121−2川シンセサイザ122−1,1
22−2・・・スイッチ123・・・送受信断続制御器 131・・・速度変換回路 132・・・無線送信回路 133・・・送信ミクサ1
34・・・送信部 135・・・無線受信回路1
36・・・受信ミクサ 137・・・受信部138・
・・速度復元回路 141・・・クロック再生器 142・・・タイミング発生器 143・・・中間周波増幅器 144・・・ゲート回路 145・・・弁別器 146・・・ゲート回路。
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
めの各移動無線手段(100)と、 前記無線基地手段と前記移動無線手段との間の通信を交
換するための関門交換手段(20)とを用いる移動体通
信におけるシステムにおいて、前記無線基地手段が、 複数の区切られた信号の速度をそれぞれ高速に変換する
信号速度変換手段(51)と 前記高速に変換された複数の区切られた信号に割当てら
れたタイミングで時系列的にシリアルに出力するための
信号割当手段(52)と、 前記信号割当手段の出力を無線電波として送出するため
の無線送信手段(32)と、 高速に変換された複数の区切られた信号に割当てられた
タイミングで時系列的にシリアルに送られてくる無線電
波を受信するための、パルス性雑音を除去するために前
記区切られた信号の所定の部分をゲートするためのゲー
ト手段を有する無線受信手段(35)と、 前記無線受信手段の出力を受けて、シリアルに送られて
くる前記複数の区切られた信号をパラレルに変換して各
信号を出力するための信号選択手段(39)と、 前記信号選択手段からの各信号を受けて低速に変換して
信号を復元するための信号速度復元手段(38)と を具備している移動体通信における時間分割通信用の無
線基地局。 2、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
ーンを横切つて移動し、前記無線基地手段と交信するた
めの各移動無線手段(100)と、 前記無線基地手段と前記移動無線手段との間の通信を交
換するための関門交換手段(20)とを用いる移動体通
信におけるシステムにおいて、前記移動無線手段が、 前記無線基地手段からの無線電波のうち所定の区切られ
た信号を受信し、パルス性雑音を除去するたるめに前記
区切られた信号の所定の部分をゲートするためのゲート
手段を有する無線受信手段(135、122−1、12
3)と、 前記無線受信手段の出力を受けて、低速に変換して区切
られた信号を連続した信号に復元するための速度復元手
段(138)と、 送信すべき信号を所定の時間単位ごとに区切って高速に
速度変換するための速度変換手段(131)と、 前記速度変換手段の出力を所定のタイミングで無線電波
として送出するための無線送信手段(132、122−
2、123)と、 を具備している移動体通信における時間分割通信用の移
動無線機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1082501A JPH02260928A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 移動体通信における時間分割通信用の無線基地局と移動無線機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1082501A JPH02260928A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 移動体通信における時間分割通信用の無線基地局と移動無線機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260928A true JPH02260928A (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=13776249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1082501A Pending JPH02260928A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 移動体通信における時間分割通信用の無線基地局と移動無線機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02260928A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9312967B2 (en) | 2013-06-07 | 2016-04-12 | Denso Corporation | Communication device |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1082501A patent/JPH02260928A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9312967B2 (en) | 2013-06-07 | 2016-04-12 | Denso Corporation | Communication device |
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