JPH0340595A - 移動体通信の時間分割通信方法 - 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無線通信チャネルの時間分
割通信方法に関する。さらに具体的には、唯一の無線チ
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Ｕ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
□がこの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ｖＪ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、その無線チャネルにより送受信ダイ
パーシティを用いて無線回線を設定することを可能とす
る無線チャネルのＩｌ；￥間分割通信方法に関する。

［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ＮＴＴ　（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１４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１
５から制御信号により無線基地局１３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Ｓ間を含む
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。

また、無線通信においては、送受信ダイパーシティはよ
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
ダイパーシティとなり、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１個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・ダイパーシテ
ィと称している。さ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パーシティと称して
いる。

以上の送受信ダイパ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。

ざらに、無線基地８ならびに移動無線機からの送信周波
数が同一、′ｇなわち、同一無線周波数を送受信周波数
として使用する方法も、ディジタル移動通信方式では使
用されている。

［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１０個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
あるから無線干渉が発生することなく通話を行うことは
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。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　Ｃｈａｎｎ
ｅｌ　ｐｅｒ　Ｃａｒｒｉｅｒ）　５ＣＰＣ，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。

また、割当てられた無線チャネルによるならば、その信
号の帯域幅が固定されており、この帯域幅よりも広い帯
域幅を有する信号の伝送はできないという解決されるべ
き課題があった。

ざらに、システムに複数の無線チャネルが与えられてい
る場合、たとえば、移動無線機が発呼する場合に、どの
無線チャネルが使用可能かを調査（キャリア・センスと
称する〕した後、発呼信号を送信するという方法がとら
れていたが、本発明では、システムに与えられる、無線
チャネルが、ただ１＠１としているため、キャリア・セ
ンス回路を省略し、発呼に必要な空タイム・スロットの
有無のみ調査すればよく、簡易化、経済化が可能となっ
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
よりすに無線チャネルの信号を切替受信することのでき
る局部発振器を含む切替受信手段と、無線送信回路の送
信ミクサに無線チャネルの信号を切替送信することので
きる局部発振器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＠（ベースバンド信＠）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局部発振器と無線送信回路の送信ミ
クサに印加する局部発振器とに対しスイッチ回路を設け
、それぞれ印加する局部発振器の出力を断続させ、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
はこの記憶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、一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無線チャネルの時間分
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、ざらに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パーシ
ティ通信を行うことが可能となった。広帯域信号の伝送
を要求される場合には、空タイム・スロットがあれば必
要な数のタイム・スロットを用いることにより、容易に
広帯域信号の伝送も可能となった。このようにして周波
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デム構築がなされた。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、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。

ここで、たとえばｗ、線基地局が所定のタイム・スロッ
トを送信しているときには、移動無線機においてはその
所定のタイム・スロットの受信に専念し、交替して移動
無線機が所定のタイム・スロットを送信するときには、
無線基地局ではその所定のタイム・スロットの受信に専
念することにより、ただ１つの無線周波数を送受信に使
用することができるようにもしたので無線周波数の利用
効率が向上した。

さらに、１つの無線基地局と移動無線機とが、無線チャ
ネル内の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、向上するために、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、他
の１つのタイム・スロットを用いて交信するようにした
。広帯域信月を用いる端末装置に対しても、複数のタイ
ム・スロットを使用して伝送可能としたから、移動体通
信システムのサービス機能が向上した。

［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。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　Ｃ３８８−８８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紐以内と極めて小
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他の無線ゾーン
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１１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
機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や多くの移動無線機を制御するものであり、そこに
は、無線基地局３０−１．３０−２ないし３Ｏ−ｒｌの
ｎ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１０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ないし３０−ｎが受信
したときに、通信品質を監視するＳ／Ｎ監視部２５と、
通信制御部２１に制御１ｌｌｌされて各無線基地局３０
−１ないし３０−ｎ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ｕ２３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８３０−
１ないし３０−ｍｌへの送信信号２２−１−’１．２２
−１−２〜２２−１−ｍおよび２２−２−１．２２−２
−２〜２２−２−ｍないし２２−ｎ−１，２２−ｎ−２
〜２２−ｎ−ｍを伝送するための出線はｎｘｍ回線を示
している。

無線基地Ｍ２Ｏは、関門交換１１２０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、１ｉｉ１１６
１部および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
線機１００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、関門交換機２０と無線基地局３０との間には、
各通話信号と制御用の信号を含む通信信号２２−１〜２
２−ｍを伝送する伝送線がある。

第１Ｂ−１図には、無線基地局３０−１ないしは３０−
ｎとの間で交信をする移動無線１１００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とクロック再生帯１４１に入力さ
れる。

クロック再生帯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１３８と制御部”１４
０とタイミング発生器１４２と速度変換回路１３１に印
加している。

速度復元回路１３Ｂでは、無線チャネルの受信信号中の
タイム・スロットにおいて、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Ｉ
Ｄ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、速度変換回
路１３１で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１３
２に印加され、送信信号はあるタイム・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＠混合回路１５２の出力を印加さ
れた通話品質監視部１５７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１１１００
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。

タイミング発生器１４２では、クロック再生器１４１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．″ａ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、信号の伝送に用いる無線チ
ャネルを送受信可能とするために、局部発振器１２１−
１および１２１−２と、切替スイッチ１２２−１，１２
２−２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１
２３およびタイミング発生器１４２が含まれており、局
部発振器１２１−１８よび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。各局部発振器１２１−１およ
び１２１−２には、基準水晶発振器１２０から基準周波
数が供給されている。このような構成により、１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を介して局部発振器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１
４４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ｍチャネルの通信信号２２−１
〜２２−ｍは伝送路によってインタフェイスをな′Ｔｊ
信号処理部３１に接続される。

さて、関門交換機２０から送られてきた通信信Ｍ２２−
１〜２２−ｍ５よ、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パ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ｍ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１２０から
の入力信号は、多くのスイッチ５ＷＲ１−１，５ＷＲ１
−２，−、ＳＷＲ’ｌ−ｍ、５ＷＲ２−１，３ＷＲ２−
２，−、ＳＷＲ２−ｍ、　・・・−，５ＷＲｎ−１，５
ＷＲｎ−２，−、ＳＷＲｎ−ｍ、を含むＳＷＲ，および
、５ＷＴ１−１，５ＷＴ１−２．−、ＳＷＴ１−ｍ、５
ＷＴ２−１゜５ＷＴ２−２．−、ＳＷＴ２−ｍ−、−、
ＳＷ’Ｔｎ−１，５ＷＴｎ−２，＝−、ＳＷＴｎ−ｍを
含むＳＷＴを含むように構成されたスイッチ群８３を介
して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へ送られる。

また信号速度復元回路３８−１〜３８−ｍを含む信号復
元回路群３８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
信信号２２−１〜２２−ｍとして関門交換機２０へ送信
される。ここで、スイッチ群８３は送信用のスイッチＳ
ＷＴと、受信用のスイッチＳＷＲに大別されるが、いず
れも通話路１１１ｍ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
イパーシティが可能なように動作する。

ＩＤｍ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１１１１１部８
１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［１２０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５１−１〜５
１−ｍ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１Ｍ２０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〉変換された後、スイッチ群８３を通って、信号
処理部３１へ入力される。なお、無線受信回路３５には
、第１Ｂ＝１図と同様に、基準水晶発振器の出力を逓倍
する回路を有する局部発振器からの局発周波数が印加さ
れている。

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、
ここで無線受信回路３５の受信する無線チャネルに含ま
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、スイッ
チ群８３を介して信号処理部３１へ入力され、４線−２
線変換を受けた後この出力は関門交換機２０へ通信信＠
２２−１〜２２−ｍとして送出される。

ここで、無線受信回路３５の具体的な構成は、第１Ｂ−
２図に示した移動無線機１００の無線受信回路１３５に
同じである。

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ｇ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　）　、　３３［）
　（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　９２〜１
３３頁〉。

１言号速度変換回路群５１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７・メモリ内の信号を読み出し、
無線送信回路３２へ送信する。この結果、通信情報は通
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、あたかも連続信弓波の
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の出力信号は信弓割当回路群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、無線送信回
路３２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（と制ｗＪ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におい
ては、タイム・スロットＳＤ１〜５Ｄｒｌ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らに、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１局３
０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（２５０Ｈ２）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（たとえば、通信中ゾーン切替やダ
イパ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１ｔｌｉ制御信号や、通話路
制御部８１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ｌ１１００から送られてきた制御信号は、無線
受信回路３５で受信され、制御部４０でｆｆＸ理され、
必要に応じて、通話路１ｔ１１＋御部８１ヤ関門交換機
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、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１．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ＩＩ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
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ＳＵ１゜ＳＵ２．・・・Ｓ
ｕｎは、移動無線機１００−１．１００−２゜・・・、
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・スロツｌ−３ｔＪ１．ＳＵ２、・・・、
ｓｕｎの内容を詳細に示すと、第２Ａ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（お
よび制御信号）より成り立っている。ただし、無線基地
Ｑ３０と移動無線機１００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９８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＠選択回路群３９へ印
加される。

信＠選択回路群３９には、制御部４０からのｉｔ＋ｌｌ
　Ｗ信号の指示により、所定のタイミングを発生づるタ
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５ｔＪ１〜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（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２
０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、速度変換率の大きざによっては通
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（０，３ＫＨ２〜４５ＫＨｚ　）
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図のごとく４．５
ＫＨ２〜４５に日２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
うら制御信号（０，２〜４．０ＫＨｚ　＞と１つの通話
信＠　（４，５〜４５ＫＨｚでＳＤｌとして表されてい
る）がタイム・スロツ１〜、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ＳＤ２〜５Ｄｒｌ
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　＜ｉ＝２゜３、−
、ｎ）には制御信号（０，２〜４゜０ＫＨｚ＞と通信信
＠ＣＨｉ　　（４，５〜４５に日２）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に加えられることはない。

これらの通話信号がＩｉｉ＋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 ｆ　Ｃ±　４５Ｋ　　トｌＺ 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高！１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ｆｒｅｐ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　　　＞２ｆ。

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
３つ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！ｆｉ２０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（第］Ｂ−１図、第１
Ｂ−２図を含む〉に示した移動無線Ｒ１００との差異は
、局部発振器として１２］−１の１個を具備している点
である。制御部１４０Ｂの制御信号にもとづいて送受信
断続制御器１２３Ｂが動作してスイッチ１２２−１，１
２２−２をオン・オフし、局部発振器１２１−１の出力
は、受信ミクサ１３６および送信ミクナ１３３に交互に
印加される。

つぎに本発明によるシステムの諸動作を下記の順序によ
り説明し、本発明は実用性の高いことを理論的に証明す
る。説明には通話信号の場合を例にとり、そのＲ後で非
電話信号について述べる。

１）位置登録 ２〉発呼動作 ３）着呼動作 ４）通話中タイム・スロット切替動作 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 （６）本発明によるダイパーシティ効果と従来方式との
比較 （７〉本発明の詳細な説明 （ｉ＞隣接無線チャネル干渉 （ｎ）自己チャネル内干渉 （ＩＩＩ）同一チャネル干渉 （ＩＶ）信号受信時におけるパルス性雑音の除去法 （ｖ）伝送信号の遅延時間の影響 （Ｖｌ）周波数有効利用率の算定 （８〉通話信号以外の非電話系（広帯域信号〉を用いる
通信への本発明の適用 （９）無線基地局および移動無線酸の送受信に同一無線
周波数を使用するシステムに関する本発明の適用 （１０）本発明を適用したシステムの周波数有効利用上
の優位性 （１〉位置登録 本発明で使用する移動無線ＢＩｌｏｏには、第１Ｂ−１
図、第１Ｂ−２図および第１Ｄ図に示すように種々の構
成があるが、これらのいずれも使用可能である。ただし
、説明の都合上、第１Ｂ−１図に示す移動無線機１００
の位置登録動作を中心とする。以下、移動無線機１００
．　］ＯＯＢ’：単に移動無線機１００と称する。

移動無線ｌ１１００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、移動無線機１００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。

動作の説明に先立ち、本発明が適用されるシステムにお
ける無線基地局３０への無線チャネル割岩は、ただ１チ
ヤネルのみであり、これを多数の移動無線１１００で共
通に使用することとする。

無線基地局３０が送信し移動無線機１００が受信する下
り周波数を「１とし、移動無線機１００が送信し無線基
地局３０が受信する上り周波数をｆｌとする。そして小
ゾーン方式へ適用した場合は、周辺に多数の無線基地局
３０が存在し、移動無線機１００からの発呼信号等は多
数の無線基地局３０で受信可能な状態にある。以上の状
況にあるシステムの運用を円滑に行うために、つぎの方
法が採用されているものとする。

ｉ〉関門交換機２０から供給される同期信号により、各
無線基地局３０から送信される全無線チャネル内の各フ
レームあるいは各タイム・スロットは、すべて同期され
ていること。

ｉｉ〉関門交換機２０から移動無線１１００へ送信され
る信号のうら、異なる複数の無線基地局３０を経由して
送信される場合、各ｆｉ線基地局３０からの信号の送出
タイミング、信号のフォーマット。

変調の深さ等は、すべて同一とつる。

ただし、他のチャネル割当方法やシステムｊ車用上の他
の方法も適宜説明にカロえていく。

また、マイクロセルを適用するシステムの電波伝搬特性
等より、つぎの点がシステム設計に入れられているもの
とする。

すなわち、ゾーンの大きざが半径１紐以下の小ゾーンす
なわちマイクロセルと呼ばれるような大きざとなると、
電波伝搬特性が場所的に非常に大きく変動し、１つの無
線基地局３０のサービス・エリアが円形とは大きく異な
り、楕円（長円）さらには凹凸のある？ｌな形状となる
。したがってサービス・エリアの各場所は１つの無線シ
ンで覆われることは少なくなり、どのゾーンにも含まれ
ない不感地となるか、あるいは複数の無線ゾーンで同時
に覆われることになる。前者の不感地では、通信不能で
あるから、現実のシステムではこれを除去するために必
要以上に多数の無線基地局３０を設置することになる。

この結果、サービス・ゾーンの重畳は一層助長される。

このようなシステムにおいては、移動無線機１００から
、後述の位置登録信号を送出すると、複数の無線基地局
３０で良好に受信可能となる。

このようなシステム条件における位置登録動作の流れを
第４Ａ図および第４Ｂ図に示し、説明する。

移動無線機１００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位置登録信号が上りの無線チャ
ネルの空タイム・スロットＳＵＩを用いて、最寄りの無
線基地局たとえば３０−１゜３０−ｐ　（ｐ＝２．３．
・・・〉に対して送出される（Ｓ１６１、第４Ａ図〉。

これが可能となるのはＲ寄りの無線基地局３０−１等か
ら送出される無線信号には、無線基地局３０−１等が他
の移動無線機と通話中の信号や空タイム・スロットを示
す信号が前述したように時系列的に各タイム・スロット
内に収容され送信されている。そして、各タイム・スロ
ット・には、通話中もしくは無通話中等を表示する制御
信８〈状態表示信号）や通話中のタイム・スロットには
、通話中の相手先のＩＤ信号等が含まれており、移動無
線ｍ１ｏｏではこれを受信することにより、フレーム同
期およびタイム・スロット同期が可能となる。もし、周
辺にある無線基地局３０で、タイム・スロットＳＤ１を
他の移動無線機との通話用として使用してｉｌ！″−３
れば１、移動無線機１００ではタイム・スロットＳＤｍ
内の空タイム・スロット情報を良好に受信できないから
、他の空タイム・スロットを検索することになる。そし
て周辺にある無線基地局たとえば３〇−２においても、
タイム・スロットＳＤＩが空タイム・スロツ１〜である
場合は、無線基地局３０１と全く同一の空タイム・スロ
ット情報と、たとえば無線基地局３０−２のＩＤ情報と
が第２Ｅ図（ａ）および（ｂ）に示すごとく送信されて
いる。

第２「図に示すごとく互いに隣接する２つの無線基地局
３０−１．３０−２からタイム・スロットＳＤ１を用い
て空タイム・スロット情報が送信されているとする。

送信タイミングは、両無線基地局３０−１．３０−２に
おいて同期しているから、最寄りに居る移動無線機１０
０では、これらの信号を同時に受信することになる。こ
の結果、基地局ＩＤやトラごツタ情報は、各無線基地局
３’Ｏ−１，３０−２等で異なっているから、移動無線
ｍ１ｏｏでは一般に良好には受信できないであろう。し
かし、空タイム・スロット情報は各照Ｉ！基地局３０−
１゜３０−２とも全く同一の信号であり、空タイム・ス
ロットであることおよびスロット番号等が含まれており
、これは移動無線機１００で良好に受信することが可能
である。なお、第２「図中のブランク・タイムとは、そ
の無線基地局３０−１や３０−２等から無線信号が全く
送出されない時間を意味する。第２Ｇ図には空タイム・
スロットの基地局ＩＤやトラヒック情報も良好に受信し
たい場合に適する信号のフォーマットを示す。第２Ｇ図
においては、各無線基地局３０−１．３０−２からの送
信タイミングが時間的にずらしてあり、このずらせる種
類は小ゾーン方式で公知のくり返しゾーン数に一致させ
る。たとえば７．］２とが１９とかの数であり、これだ
けの種類を（隻備して各無線基地局３０−１．３０−２
等に付与すれ”ば、無限に広いサービス・エリアをカバ
ーすることが可１）ヒである。そして移動無線１１１０
０では互いに無線干渉なく各無線基地局３ｏ−１，３０
−２等からの情報を受信可能となる。なお、第２Ｆ図。

第２Ｇ図においては、第２Ｄ図における同ｌｙＩ信弓は
図示することを省略した。

以上に説明した方法により、移動無線機１００では空タ
イム・スロットを補足し、タイミング情報を得て、対応
する上り無線チャネルの空タイム・スロットＳＵＩを用
いて、近傍にある無線基地局３０−１．３０−２等宛に
位置登録要求信号を受信することが可能である。さて、
近傍のすべての無線基地局３０では、その具備している
全受信機が無線チャネルの全タイム・スロット内の信号
を受信待機状態にある。

そこで、移動無線機１００からの位置登録信号を受信す
ると（Ｓｌ　６２，３１６３）　、多くの無線基地局３
０−１．３０１　（Ｄ＝２．３．・・・。

ｎ〉では、受信品質を検査し、ＩＤ識別記憶部８２にＩ
Ｄを記憶する（Ｓ１６４．Ｓｌ　６５）。受信品質を検
査した結果一定値以上である場合には（８１６６ＹＥＳ
、３１６７ＹＥＳ）　、位置登録要求信号を関門交換機
２０に対して送出する（Ｓｌ　６８．３１６９＞。この
位置登録要求信号を受信した（Ｓ１７０）関門交換ｖ１
２０では、移動無線機１００の位置登録を要求してきた
すべての無線基地局３０１．３０−ｐのＩＤ、受信信号
品質等のテーブルを作成し、また、各無線基地局３０−
１．３０−ｐへ移動無線機１００へ応答するタイム・ス
ロット番号の送信タイミング通知をすることを決定する
（８１７１、第４Ｂ図）。たとえば、無線基地局３０−
１に対しては下り無線チャネルのタイム・スロットＳＤ
１．無線基地局３０−２には同じ＜ＳＤ２．・・・、以
下同様に３Ｏｎには同じ＜ＳＤｎといった具合である。

これらを登録完了信号の中に含ませて、各無線基地局３
０−１．３０−Ｄ宛てに送信する（３１７２）。

この登録完了信号を受信した無線基地局３０−１゜３０
−ｐでは（Ｓｌ　７３．Ｓｌ　７４）　、下り無線チャ
ネルのタイム・スロットＳＤ１．ＳＤｐ　（ｐ−２，３
，・・・〉を用いて移動無線機１００に転送する（Ｓｌ
　７６、Ｓｌ　７７）。

このように関門交換機２０により指定されたタイム・ス
ロットで送信された登録完了信号は、移動無線機１００
で無線干渉なく良好に受信される。

そして、この登録完了信号を受信した（Ｓ１７７）移動
無線機１００は、受信内容を検査して登録された各無線
基地局３０−１．３Ｏ−１）のＩＤ〈識別番号〉をＩＤ
情報照合記憶部１８２に記憶する（Ｓ１７８）。

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３０−１
等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情報を移動無線機１００で記憶しているＩＤと照
合すればマ１ｊ別できる。

上述の無線基地局３０−１等から常時送出されているＩ
Ｄ情報とは、空タイム・スロットに含まれているもので
もよいし、他の第３者の通信のために送出されているタ
イム・スロット内制御情報でもよい。後者の場合、各タ
イム・スロットには無線基地局３０のＩＤが含まれてお
り、これを照合することになる。

また、無線基地局３０−１等から常時には信号が送出さ
れていないシステムにあっては、移動無線機１００より
一定時間間隔で位置登録確認信号を送出し、これを受信
した無線基地局３０から送信される信号で、無線基地局
３０のＩＤを確認することか可能である。

この結果、得られた無線基地局たとえば３０−１のＩＤ
情報が、それまで移動無線機１００て記憶していた基地
局ＩＤ情報と異なる新しい基地局１０情報であることを
発見した場合には、移動無線！１１００は新ゾーンへ移
行したものと判断し、制御部１４０（第１Ｂ−１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、空きタイム・スロットを有する上り無線チャ
ネルを用いて移ｉ１］照線［１００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（Ｓ３０−２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ＦＭ２０では、自装置内のＩＤ識
別記憶部２４を動作させ移動無線１１１００の位置登録
情報として、従来の情報から、新情報に書替え、無線基
地局３０−２から移動無線機１００へ、この′＠を連絡
させる。

これにより、移動無線機１００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１ｍ２０へはタイム
・スロットの割当を新無線基地局３０−２と移動無線機
１００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。

以上の説明は、第１Ｂ−１図や第１Ｄ図に示す移動無線
機１００，１００８について説明を行った。これらは実
際のシステムにおいては、以下に示すようなさらに秀れ
た能力を発揮する。

ｊ〉　ダイパーシティ送信が可能であり、２つの異なっ
たタイム・スロットを用いて位置登録要求信号を同時に
送ることが可能である。

１１〉　　ダイパーシティ受信が可能となり、同一また
は２つの異なる無線基地局３０からの異なるタイム・ス
ロットの信号を受信可能となる。

）　ｉ〉とｉｉ〉より制御信号の信頼性の向上、登録動
作の迅速化等が可能となる。

（２）発呼動作 第５八図ないし第５Ｃ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の電源をオンした状態で、すでに（１
〉位置登録の項で述べた位置登録動作は完了している。

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（３２０１、第５Ａ図〉、位置登録信号
を送出した場合と同様に、無線チャネル内の空きタイム
・スロットＳｕｎ＠：見つけ、これを用いて発呼信号を
近傍の無線基地局３０−１．３０−２宛に送信する。Ｖ
なわち、移動無線機１００の動作を説明すると、まず受
信に関しては、第２Ａ図（ａ＞に示されているタイム・
スロットＳＤｉ内の同明信号を捕捉することにより可能
である。制御部１４０では、局部発振器１２１−１に無
線チャネルの受信を可能とする局発周波数を発生させて
おり、また、スイッチ１２２−１も局部発振器１２１−
１側をオンにし固定した状態にある。

第１Ｂ−１図のシンセサイザ１２１−２は、無線チャネ
ルＣＩ−１１の送信を可能とする局発周波数を発生させ
ている。また、速度復元回路１３８は動作状態にあると
する。

スイッチ１２２−２も局部発振器１２１−２側をオンに
し固定した状態になる。つぎに無線チャネルを用い電話
機部１０１から出力された発呼用ｔ＋＋　ｌｌｌ１信号
を送出する。また、速度変換回路１３１が動作状態にあ
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
数帯にあり、これを、たとえばタイム・スロットＳｕｎ
を用いて送信される。

タイム・スロットＳｕｎに含まれる制御！ｌ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自身の１０゜ ｊｉ）　　位置登録している無線基地局３０の１００〉
　被呼者のＩＤ。

■〉　使用しているタイム・スロット番号。

このυＪｌｌｌ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彰費を及ぼすことはな
い。ただし、制御信号の速度か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８３０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Ｉａｌｏｏ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
。さらにこのｍす開信号には、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ＳＤ＋（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１！１１００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、
発呼は不可能である。また別のシステムでは、空きタイ
ム・スロットには全く電波が送出されていなかったり、
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、・・・、ＳＤｎ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８３０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。

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ｉｌｌ信号を送出することかできる。

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。もし呼の衝突をざらに低下させる。に
は、つぎの方法がとられる。それは移動無線［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。すなわら発呼信号として、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、移動無線機１００からの発呼用制御信号は、近傍
にある複数の無線基地局３０−１．３０−２．・・・、
３０−ｎ等で受信され、移動無線機１００のＩＤ（識別
番号）を検出すると（３２０２゜３２０３）、また、た
とえ移動無線機１００のＩＤが未登録であったとしても
、その時点で記憶し、関門交換機２０宛に発呼信号を送
出する（３２０４．５２０５＞。すでに登録ずみの無線
基地局３０と同様に関門交換機２０宛に発呼信号を送出
する。

関門交換機２０では、無線基地局３０−１の他、複数の
無線基地局３０−２等から同様な信号を受信しているの
で、移動無線機１００と通信させるのに適する無線基地
局３０を、そのゾーンにおけるトラヒック状態や受信品
質等を総合的に検討して決定する。この結果、通信させ
ろ無線基地局を・３０−１．３０−２、それぞれ通信に
使用させるタイム・スロットをそれぞれ１と２と決定す
ると（Ｓ２０６）　、このことを無線基地局３０ｉ。

３０−２へ連絡する（３２０７＞。他の無線基地局３０
へは、交信不能を通知するか、信号を送らずタイムアウ
トさせる。さて、交信指令信号を受信した無線基地局３
０−１．３０−２では（３２０８，３２０９＞、それぞ
れ指示されたタイム・スロットで受信する準備を進め、
それぞれタイム・スロットＳＤｎを用いて移動無線ＢＮ
ｌｏｏへ、関門交換１２０からの指示を伝える（３２１
０゜５２１１、第５Ｂ図〉。移動無線機１００では、こ
の信号は無線基地局３０１．３０−２から同一時刻、同
一信号内容で送信されてくるから、無線干渉の発生の恐
れはなく、良好に受信される。

これに応じて移動無線機１００では、指示された２つの
タイム・スロットＳＤ１およびＳＤ２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、Ｓ
Ｄ２に対応する２つの上り無、必チＰネル用のタイム・
スロットであるＳＵｌ。

５Ｕ２（第２Ａ図（ｂ）参照〉を選択する。このとき移
動無線Ｉｎｌ００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１２２−１．１よ
び１２２−２を動作開始させる（Ｓ２１２〉。それと同
時にスロット切替完了報告を、それぞれ上りタイム・ス
ロットＳＵ１．ＳＵ２を用いて無線基地局３０−１．３
０−２に送出し、ダイヤル・トーンを待つ（Ｓ２１３＞
。

この上り無線信号の無線搬送波のタイム・スロット５Ｕ
１−１等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
．ＳＵ２のほかに、他の移動無線機１００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３０−１．
３０−２では、発呼信号を関門交換機２０に対し送出し
く８２１４．３２１５＞、これを受けた関門交換機２０
では移動無線！１１００のＩＤを検出し、関門交換１２
０に含まれたスイッチ群２３のうちの必要なスイッチを
オンにして（Ｓ２１６＞、ダイヤル・トーンを送出する
（Ｓ２１７）。このダイヤル・トーンは、無線基地局３
〇−１および３０−２で受信され、無線基地局３０−１
，３０−２から移動無線機１００へ無線で転送される（
３２１８．８２１９＞。この転送においては、関門交換
１ｍ２０から指示してきた同一信号内容が伝えられる。

それゆえ、移動無線機１００ではタイム・ダイパーシテ
ィ受信効果が得られ良好に受信可能である。

さて、以上により移動無線機１００では、通話路が設定
されたことを確認する（Ｓ２２０）。この状態に移行し
たとき移動無線１Ｍ１００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ＳＵ
１゜５ｔＪ２を用いて送出される（３２２１、第５Ｃ図
〉かくして、送信されたダイヤル信＠は、無線基地局３
０−１．３０−２の無線受信回路３５で受信される。こ
の無線基地局３０−１．３０−２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、無線基地局３０−１．３０
−２の信号選択回路群３つ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．あるいは
ＳＵ２を受信し、下りのタイム・スロツｌ−Ｓ　Ｄ　１
あるいはＳＤ２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ＳＷＲ
１−１，あるいは１−２、また送信用としてスイッチ５
ＷＴ１−１．あるいは１−２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の信号速度復元回
路３８−１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＠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（３２２２
，５２２３〉、電話網１０への通話路が設定される（Ｓ
２２４）。

一方、関門交換１ｍ２０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−
１．３０−２においてスイッチ群８３のスイッチ５ＷＴ
１−１を通った後、信号速度変換回路群５１の信号速度
変換回路５１−１で速度変換を受けて、信号割当回路群
５２の信号割当回路５２−１によりタイム・スロツ１〜
ＳＤＩ、ＳＤ２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ＳＤ１
、あるいはＳＤ２を用いて前記移動無線機１０Ｏ宛に送
信される。前記移動無線機１００では、無線チャネルの
タイム・スロット５Ｄ１−１．あるいは５Ｄ１−２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、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＜３２２５＞。

なお、通話中のタイム・スロット内の信号フォーマット
のうち、無線基地局３０−１が送信する場合の１例を、
第２０図（ａ）に示す。同図（ａ）において、通話信号
はタイム・スロットのすべてを使用しているのではなく
、通信（話）情報と示した部分に収容されており、他の
部分は基地局ＩＤ、対向して通信中の移動無線１１００
のＩＤ。

その無線ゾーンにおけるトラヒック情報等が含められて
いる。そして、この信号を移動無線機１００で受信した
場合の通話品質は、通話品質監視部１５７でモニターさ
れており、もし、下記の状態が発生した場合は、通話品
質劣化としてタイム・スロット変更を行うことになる。

それらは、〉　信号に比較して雑音レベルが増大した場
合。

ｉｉ〉　　第２０図に示′ｇ基地局ＩＤが受信不能か、
あるいは通信していない第三者の基地局ＩＤを受信した
とき。

上記のうち１１〉は、発呼動作中にたまたま近傍に居る
他の移動無線ｍ１ｏｏも発呼中であり、それが関門交換
Ｉ！１２０の割当ミスにより、近傍の無線基地局３０と
同一番号の空タイム・スロットを使用して通信を開始し
たため無線干渉を引き起したのか、あるいは通話中に移
動無線ｍ１００が移動したために通話開始時には干渉は
起こらなかったが途中で発生するようになったかのいず
れかである。したがって、（４）通話中タイム・スロッ
ト切替動作の項で説明する通話中タイム・スロット切替
動作を行うことになる。、なお、第２１−１図において
は、同期信号の図示は省略した。

また、上記の説明において基地局ＩＤ等を常時受信した
い場合には、第２０図（ｂ）に示すような信号フォーマ
ットを採用すればよい。Ｖなわら、１タイム・スロット
に収容される通信情報は若干減少〈あるいは高速化〉さ
せる必要があるが、第２Ｇ図の説明でのべたごときブラ
ンク・タイムを設ける方法である。これによりｉｉ〉に
おいて述べた悪影響を受けることなく、通話品質監視部
１５７のモニタ結果にしたがい、後述するタイム・スロ
ット切替が実現可能となる。

終話は移動無線機１００の電話機部１０１の受話器をオ
ン・フックすることにより（３２２６）、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より無線基地局３０−
１．３０−２宛に送出されるとともに（８２２７＞、制
御部１４０では送受信断続制御ｉＩ器１２３の動作を停
止させ、かつ、スイッチ１２２−１および１２２−２を
それぞれ局部発振器１２１−１の出力端および開放端に
固定して受信を待機する状態に入る。

一方、無線基地局３０−１．３０−２の制御部４０では
、移動無線機１００からの終話信ｇを受信すると関門交
換機２０宛に終話信号を転送し、スイッ”１ｆ８３のス
イッチ５ＷＲ１−１，５ＷＴ１−１をオフして通話を終
了する（Ｓ２２８．５２２９〉。同時に無線基地局３０
−１．３０−２内の信号選択回路群３９　（３９−１）
および信弓割当回路ｕ５’２（５２−１＞を開放する。

この終話信号を受けた関門交換１！２０では、スイッチ
群２３のスイッチをオフにして終話する（Ｓ２３０〉以
上の説明では無線基地局３０−１．あるいは３０−２と
移動無線機１００との間の制御信号のやりとりは信号速
度変換回路群５１．信号速度復元回路群３８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換回路群５１、信号速度復元
回路１３８や信号処理部３１を通しても何ら支障なく通
信か実施可能である。

（３）着呼動作 移動無線１１００への着呼動作について、第６八図ない
し第６Ｄ図のフローチャートを用いて説明する。

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はすでに位置登録を完了
しており、自ら発呼する時以外は着呼を待受けている状
態となる。この状態のときに、移動無線機１００は近傍
に存在する無線基地局３０から送信されてくる信号を待
受けていることになる。

本発明のシステムでは無線チャネルは１チヤネルしかな
いから、（無線基地局３０が送信し、移動無線ｔａｌ　
００で受信する）下りチャネルの空きタイム・スロット
で持合せすることになる。具体的には、たとえば下記の
方法である。

すなわら、１フレーム内のタイム・スロット番号１から
開始し、２，３．・・・と順次空きタイム・スロットを
検索し、その内に含まれている制御信号の指示に従うタ
イム・スロット（たとえば５Ｄ１）で侍受ける。また、
とくに指示のない場合には、若い番号のタイム・スロッ
トで侍受ける。

以上いずれかの方法により、無線基地局３０から送信さ
れている無線チャネルの中で侍受けるべきタイム・スロ
ットをＳＤｌとすると、局部発振器１２１−１では無線
チャネルの受信を可能とする局発周波数を発生しており
、また、スイッチ１２２−１も局部発振器１２１−１側
をオンにし固定した状態にある。

以上のような状態のもとで、一般の電話網１０より交換
ｅｌｌｌを経由して関門交換機２０へ移動無線機１００
宛の着呼があったとする。関門交換Ｒ２０ではＩＤＩ別
記憶部２４を検索したところ、移動無線機１００は現在
無線基地局３０−１および３０−２に位置登録されてい
ることを認識するので、移動無線機１００への着呼信号
を送出する準備を行う。すなわち交信を担当させる無線
基地局３０を、その無線基地局３０内のトラヒック。

位置登録時の信号品質等を考慮して決定する。その結果
、交信を担当させる無線基地局を３０−１゜３０−２と
決定すると、移動無線１１００が持受けている空きタイ
ム・スロットＳＤＩを用いて、無線基地局３０−１．３
０−２へ着呼信号を送出する（Ｓ２５１、第６Ａ図〉。

この信号は無線基地局３０−１．３０−２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を通り、信号割
当回路群５２を介して制御８１Ｓ４０（第１Ｃ図〉へ伝
えられる。

するとｍ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ＳＷ丁、
ＳＷＲ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、移動無線機１００に対して、関門交換機２０の指
示した方法で信号を転送する（３２５２゜３２５３＞。

この方法とは、たとえば無線基地局３０−１゜３０−２
が同時刻にターｆム・スロットＳＤ１を使用し、同一信
号を送信するというものである。同一信号とは、たとえ
ば移動無線機１００のＩＤ信信号巻着呼信号表示信号あ
る。以上の説明は主として無線基地局３０−１について
であったが、同じ＜３０−２においても同様な動作が行
われる。

この信号を受信した移動無線機１００では、前線受信回
路１３５の受信部１３７ヨリ１ｔ１１１ｉｌ１１部１４
０へ伝送される。１ｔｉｉｌ　１Ｃ部１４０では、この
信号が自己の移動無線機１００への着呼信号であること
を確認するので＜３２５４＞、無線基地局３０−１およ
び３０−２に対し、それぞれタイム・スロットＳＵ１．
ＳＵ２を使用シテ移ｖＪ、ｖ線＋１”＋００自身のＩＤ
を応答確認信号として送り返す（３２５５〉。

さて、移動無線１１”＋００よりの着呼応答信号を受信
した無線基地局３０−１．３０−２ではＩＤを確認し、
品質検査を行い（３２５６，３２５７）、これらのデー
タと共に関門交換機２０宛に着呼応答信号を送信する（
Ｓ２５８，５２５９：）、、。

ところで、移動無線機１００よりのる呼応答信号は、必
ずしも無線基地局３０−１ヤ３Ｏ−２（ヱかりでなく他
の近傍の無線基地局３０−３等でも受信される可能性が
ある。あるいは、移動無線機１００が位置登録完了後に
何等かの理由により位置登録の更新を行っていない場合
は、無線基地局３０−１．３０−２では、あまり良好に
受信されず、むしろ他の無線基地局３０等で良好に受信
される場合がある。すなわち、周辺の無線基地局３０で
は常に空きタイム・スロットの監視を行っており、もし
、ここに移動無線機１００からの発呼、もしくは着呼応
答信号を良好に受信した場合には、直ちに必要な処置を
とるようにシステム化されているからである。そして、
この処置の１つとして、上記の着呼応答信号の場合、関
門交換機２０へこれを通知することになる。

以上のようなシステム動作によ一す、関門交換機２０へ
の着呼応答信号には、移動無線機５０のＩＤのほか、未
登録の無線基地８３０のＩＤも含まれている場合がある
。そこでこの着呼応答信号を受けると、関門交換機２０
では、移動無線機１００のｒＤがすでにＩＤ識別記憶部
２４に記憶されているか否かを確認し、記憶されていな
い場合には、その無線基地局３０の品質検査のデータと
ともにＩＤ識別記憶部２４に登録し、この記憶したＩＤ
などとともに位置登録信号を無線基地局３０−３等へ送
信することになる。それ以下の動作は位置登録ずみの無
線基地局３０−１．３０−２と同じになる。

さて本論にもどり、複数の無線基地局３０から着呼応答
信号を受信した関門交換機２０では、ＩＤを確認した後
（８２６０＞　、通信さぜるｐ！、腺基地局３０．使用
タイム・スロット等を決定し、それぞれ無線基地局３０
−１．３０−２へ指令する（Ｓ２６１、第６Ｂ図）。

この信号を受信した無線基地＃３０−１等では、移動無
線ｍ１ｏｏの１．Ｄが正しく登Ｂされたことを確認しく
３２６２，５２６３＞、関門交換機２０から指定された
タイム・スロットが空いているか否かを確認して切替え
の可否を検討しく８２６４．３２６５）　、その結果で
あるタイム・スロット指定信号を下りタイム・スロット
ＳＤ１により移動無線機１００に送出する（Ｓ２６６．
８２６７）。

このタイム・スロット指定信号を受信した（Ｓ２６８＞
、移動無線ｍ１００では、指定されたタイム・スロット
が空きチャネルであることを確認した場合には（Ｓ２６
９＞、そのタイム・スロットに切替えて、タイム・スロ
ット切替完了報告を上り無線チャネルのタイム・スロッ
トＳＵ１を用いて送出する（３２７０、第６Ｃ図）。他
の無線基地局３０から送られてきたタイム・スロット指
定信号に対する応答も、上記と同様である。

空きタイム・スロットに切替えられたことを確認した（
３２７１．３２７２＞無線基地局３０−１等では、自局
の送受信もこのタイム・スロットに切替えて、タイム・
スロット切替完了信号を関門交換１１２０に対して送出
する（３２７３．３２７４）。

関門交換Ｒ２０では、タイム・スロット切替完了信号を
受けると、交換１”ｌ’ｌを介して電話ｗＪｌｏへの通
話路を設定するために、通話路制御部２１を動作させて
スイッチ群２３の適当なスイッチＳＷをオンにして、無
線基地局３０−１，３０−２と電話網１０とを接続する
（８２７５＞。そこで電話網１０側からは交換機１１お
よび関門交換機２０を介して呼出信号が送出され（３２
７６＞、これを無線基地局３０−１．３０−２で確認す
る（Ｓ２７７．５２７８＞。そこで呼出ベル信号を設定
されたタイム・スロットＳＤ１．ＳＤ２で送出しく３２
７９，５２８０＞　、移動無線ＩＪｌｏｏで呼出音を発
生する（３２８１）。

この呼出合により移動無線機１００側の送受話器が持ち
上げられる（オフ・フック）と（８２８２、第６Ｄ図）
、タイム・スロッ１へｓｕｌ、ｓｕ２でオフ・フック信
号が送出され、無線基地局３０−１．３０−２で転送さ
れて（８２８３，３２８４）、関門交換機２０に受信さ
れて（３２８５＞、スイッチ群２３のスイッチ５Ｗ１−
１−１．２−１−１がオンであり、移動無線ｍ１００と
無線基地、Ｑ３０−１との間ではタイム・スロットＳＤ
”ｌ、ＳＵｌ、下り周波数Ｆ１．上り周波数ｆｌ、移動
無線機１００と無線基地局３０−２との間ではタイム・
スロットＳＤ２．Ｓす２．下り周波数Ｆ１．上り周波数
ｆｌを用いて、電話網１０と移動無線機１００との開で
通話が開始される（３２８６）。

通話が終了すると、送受話機がおろされ、オン・フック
信号と終話信号がＳＵｌ、５ｔＪ２により無線基地局３
０−１．３０−２に送られ（Ｓ２８７）、終話を確認し
た無線基地局３０−１．３０−２では、この信号を転送
する（８２８８．８２８９〉。このオン・フック信号お
よび終話信号を受けた関門交換機２０は、通信制御部２
１を動作せしめてスイッチ群２３の今迄使用していたス
、イッチＳＷをオフして終話する（３２９０＞。

以上の説明では２つのタイム・スロットを使用した時間
ダイパーシティを適用した場合であった。

しかしながら、このダイパーシティは必ずしも必要では
なく、たとえば通話トラヒックが混雑している場合等に
は、１つのタイム・スロットのみの使用で十分である。

この場合の動作の説明は上記の説明から、無線基地局３
０−１にかかわる移動無線機１００との通信を残し、無
線基地局３０−２にかかわる説明を全部削除すればよい
。

（４〉通話中タイム・スロット切替動作移動無線機１０
０が自動車や歩行者の移動にともない、無線基地局３０
−１．３０−２と交信していたときに無線基地局３０−
３と交信するようにタイム・スロットを切替える場合の
動作を説明する。なおこの中で、本発明の特徴であるタ
イム・スロット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ＦＭｌｏｏは、局部発振器１２１−１と無線受
信回路１３５と無線送信回路１３２を用いて無線基地局
３０−’Ｉ、３０−２と、それぞれタイム・スロット上
りＳＵｌ、ＳＵ２と下りＳＤｌ。

３Ｄ２を用いて交信中であるとする。移動無線機１００
は、無線基地局３０−１から遠ざかり、無Ｗａ基地［３
０−３へ近づいたとする。すると移動無線機１００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からの送信信号の品質劣化をＳ／Ｎ監視部２５
で（レベル［１以下に低下したことを）検出する。

なお、レベル上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
基地局３０に対し、移動無線機１００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１２０のＳ／Ｎ監視部
２５では、通信品質基準のレベルト２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し２以上、ただし１２
＞１１を満足している事が確認されたとすると、移動無
線機１００は、無線基地局３０−３の通話ゾーン（ゾー
ン３〉へ移行したと判断し、タイム・スロット切替を行
わせることを決断する。そして、ゾーン３で空いている
タイム・スロットを有するか否かを調査した結果、空い
たタイム・スロット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のタイム・スロットＳ
ＤＩ、ＳＵＩを用いて、制御信号により移動無線１１０
０に対し、タイム・スロットＳＤ３．ＳＵ３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３０−３に対し、タイム・
スロットＳＤ３．ＳＵ３で送受信を行うように指示する
。関門交換１２０では、これらの指示を出した後、スイ
ッチ群２３のスイッチ５Ｗ１−１−１．２−１−１と５
Ｗ３−１−１とを同時にオンの状態にし、無線基地局３
０−３に対しても、無線基地局３０−１．３０−２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
３つの無線基地局３０−１．３０−２．３０−３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、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．ＯＫ日Ｚ外の低
い周波数ｆＤｏ（たとえば約１００日２）または高い周
波数ｆ［）１＝　ｆＤ２＝　ｆＤ３””　ＤＢ　（たと
えば３．８ＫＨ２から０．１に日２間隔で４．５ＫＨ２
までの８波）を用いる。

制御Ｉｌｖ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１指で
ある。このとき、たとえばｆＤｏ””　ｆＤ８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、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）または（ｄ）において、下りタイム・ス
ロットＳＤ１またはＳＤ２は、それぞれ無線基地局３０
−１または３０−２が移動無線機１００宛に送信信号と
して使用しているタイム・スロットであり、他のタイム
φスロットは他の移動無線機宛に使用されているものく
空スロットを含む）とする。同様に、第２Ｃ図（ｅ）に
おいて、タイム・スロットＳＤ３は、新しく交信しよう
とする無線基地局３０−３が移動無線機１００宛の送信
信号として使用しているタイム・スロットであるとする
。

また、第２Ｄ図の＜　ｔ’　＞、（ｃ＋）、（ｈ）は、
第２Ｃ図の（Ｃ＞、（ｄ＞、（ｅ）の出力をそれぞれ受
信して対向する移動無線機１００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ＳｔＪ”ｌ、５ｔＪ２．ＳＵ３であり、他は別
の通信に使用されている（空きスロットも含む）もので
ある。

第２Ｃ図（Ｃ〉、第２Ｄ図（ｆ　＞において、無線基地
局３０−１と移動無線機１００との間で用いているタイ
ム・スロットＳＤ１．ＳＵ１の品質がレベル上１以下に
低下したことを関門交換ｖ１２０のＳ／ＮＵ視部２５が
検出し、タイム・スロットＳＵ３で無線基地局３０−３
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、タイム・スロットＳＤ１を用いて移動無
線機１００に指示する。

そこで、移動無線１１１１００の制御部１４０は、それ
まで局部発振器１２１のみを使用して、タイム・スロッ
トＳＤ１．およびＳＤ２による無線基地８３０−１およ
び３０−２からの送信波を受信している状態から、無線
基地局３０−３から送信されるタイム・スロットＳＤ３
の送信波も受信可能とする準備をさせる。

無線基地局３０−１から送信されているタイム・スロッ
トＳＤ１の品質低下により、無線基地局３０−３からタ
イム・スロツ１〜ＳＤ３による送信波が発９Ａされると
、移動無線機１００では、送受信断続制御器１２３を作
動して、切替スイッチ１２２−１の反復切替を行わせる
。これと同時に、タイム・スロットＳＵ１．Ｓす２を用
いて、無、腺基地局３０−１．３０−２に送信していた
状態から、無線基地局３０−３に対して、タイム・スロ
ットＳＵ３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局部発振器１２１−１の出力
も、切替スイッチ１２２−２によって、送受信断続制御
器１２３からの信号で反復切替が行われる。

タイム・スロットＳＵ１，５ｔＪ２．ＳＵ３とが並行し
て送受信されるこの切替送受信期間は、タイム・スロッ
トＳＵ３の品質が一定のレベル１２以上であることを関
門交換機２０が確認するまで続けられ、その後はタイム
・スロットＳＤ１．ＳＵ１を開放し、無線基地局３０−
２．３０−３と移動無線機１００との間の交信は、チャ
ネルＣＨ２のタイム・スロットＳＤ２．ＳＤ３．ＳＵ２
゜ＳＵ３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と
１２２−２の切替周波数ｆｌは、システムごとに定めら
れる値であり、１７１ノーム内のタイム・スロット数を
ｎ、１タイム・スロットの時間間隔をＴ１とすると、 １ ｆ　　＝（ｎＴ１） で与えられる。

第７八図ないし第７Ｄ図には、本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ｐ−トが示さ
れている。

関門交換機２０．無線基地局３０−１．３０−２．３０
−３および移動無線ｌ１１００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−
１−１．２−１−１がオンであり、無線基地局３０−１
．３０−２と移動無線１１００との間で交信中である。

この交信には、関門交換１２０に含まれる通信制御部２
１によって指示されたタイム・スロットＳＤ１．ＳＤ２
゜ＳＵｌ、ＳＵ２．下り周波数Ｆｌと上り周波数ｆｌが
使われている（Ｓ１０１、第７Ａ図〉。

通信中の無線基地局３０−１．３０−２からは、たえず
移動無線機１００からの受信状況報告が出され（８１０
２＞、これを受けた関門交換機２０のＳ／Ｎ監視部２５
では、通話品質がレベル上１よりも劣化していないか否
かを監視している（Ｓ１０３〉。通話品質がレベル上１
よりも劣化していたならば（３１０３ＹＥＳ）　、通信
制御部２１から、無線基地８３０−１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１
００との間の交信に使用している上り周波数ｒｌ、タイ
ム・スロットＳＵ１の信号をモニタ受信するように指示
する（３１０４）。

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３０−３＞でｓ、ｔ、周波数ｆ１．タイム・スロ
ット５ｔＪ１の信号をモニタ受信しく５１０５）、その
結果を関門交換１２０のＳ／Ｎ監視部２２に報告しく３
１０６）　、各無線基地局３Ｏ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３０−３の通話品質が
一定基準のレベルト２よりも良く、かつＲ良であること
を検出する（３１０７ＹＥＳ＞。

そこで通信制御部２１は、移動無線ｌ１１００が無線基
地Ｕ３０−１のカバーするゾーンから無線基地局３０−
３のカバーするゾーンに移動したものと判断しく３１０
８、第７Ｂ図〉、無線基地局３０−３との交信に切替え
るために、無線基地局３０−３が使用することのできる
空きタイム・スロットを検索しく３１０９）、その結果
、タイム・スロットＳＤ３．ＳＵ３を決定する（３１１
０）。通信制御部２１は、制御部１４０に対し、移動無
線機１００の送信部１３２および受信部１３５に、タイ
ム・スロットＳＤ３．ＳＵ３での交信のＱ−備をするよ
うに指令する（Ｓ１１１）。

このタイム・スロットＳＤ３．ＳＵ３を用いるための交
信準備指令は、無線基地局３０−３に送られ、タイム・
スロットＳＤ３，５ｔＪ３による交信の準備をする（３
１１２＞。この指令は同時に無線基地局３０−１からタ
イム・スロットＳＵ３により送出される（８１１３）。

移動無線機１００は、このタイム・スロットＳＤ３．Ｓ
、Ｕ３、周波数Ｆｌによる交信準備指令を受信しくＳ］
１４）、タイム・スロットＳＤ３．ＳＵ３による交信を
可能とするための準備、すなわら、制御部１４０から局
部発振器１２１−１および１２１−２に対して、周波数
Ｆｌを受信し、周波数ｆｌで送信できる状態は継続させ
、また送受信断続制御器１２３はタイム・スロットＳＤ
３．ＳＵ３を使用する動作に入る（３１１５、第７Ｃ図
〉。

タイム・スロットＳＤ３．ＳＵ３を用いて交信する準備
ができると、移動無線１１００は、準備完了の報告をタ
イム・スロットＳＵ３を用いて無線基地局３０−３に対
して報告する＜３１１６＞。

この報告を受けた無線基地局３０−３は、ステップ５１
１２で準備したタイム・スロットＳＵ３゜ＳＵ３による
無線基地局３０−３内の準備完了を確認して関門交換１
２０へ報告を出す（３１１７）タイム・スロットＳＤ３
．ＳＵ３を用いての無線基地局３０−３と移動無線機１
００との間の交信準備の完了を、関門交換Ｒ２０が確認
すると（Ｓ１１８）、スイッチ群２３のスイッチ５Ｗ１
−１−１．２−１−１はオンのままにして、スイッチ５
Ｗ３−１−１もオンにする（Ｓ”１１９）。

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１３０−３に対して、移動無線機１００との間で
タイム・スロットＳＤ３．ＳＵ３を用いて交信を開始す
ることを指令する（８１２０）この交信開始指令を受信
すると（Ｓ１２１）、無、腺基地局３０−３は交信開始
指令をタイム・スロットＳ　Ｄ　、３を用いて送出する
（Ｓ１２２＞。移動無線１１００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ＳＤ３．ＳＵ３による交信の開始を確認しく５１２
３）、タイム・スロットＳす３を用いて、ＩＤ信号を含
む通信信号を送出しく８１２４＞、この通信信号を受け
た無線基地局３０−３は、タイム・スロットＳＤ３．Ｓ
Ｕ３で交信を開始したことを報告する（３１２５＞。

この報告を受けた関門交換機２０のＳ／Ｎ監視部２５は
、タイム・スロットＳＤ３．ＳＵ３による交信開始を確
認しく５１２６）、移動無線機１００と無線基地局３０
−３との間の通信の品質レベルを測定し、一定の品質レ
ベルし２以上であることを検出すると（Ｓ１２７ＹＥＳ
、第７Ｄ図〉、無線基地局３０−１と移動無線ｌｌ００
　（Ｂ）　との間のタイム・スロットＳ０１．ＳＵｌ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３０−３に指令する（８１２８）。

これによって、無線基地局３０−１はタイム・スロット
ＳＤ１．５ｔＪ１による交信をオフにする（Ｓ１２９＞
。またタイム・スロツｒ−３Ｄ１．ＳＵ１による交信停
止の指令を受けた無、線基地局３０−３は、その指令を
転送しくＳｌ　３０）　、このタイム・スロットＳ０１
．Ｓす１による交信停止指令を移動無線ｌ１１００が受
信すると（３１３１＞、切替スイッチ１２２−２におい
て所定のタイミングでオン・オフを継続して、タイム・
スロットＳＤ２．ＳＤ３．ＳＵ２．Ｓす３のみ動作せし
めるようにして、タイム・スロットＳす１による交信停
止報告をタイム・スロットＳＵ３を用いて送出する（Ｓ
”１３２）。これを受けた無線基地８３０−３は、この
タイム・スロット５ｔＪ１による交信停止報告を転送す
る（３１３３）。

タイム・スロットＳＵ１による交信停止報告を受けた関
門交換［２０の通信制御部２１は、スイッチ群２３のス
イッチ５Ｗ２−”Ｉ−１，３−１１はオンのままとし、
スイッチ５Ｗ１−１−１をオフにする（８１３４）。

これによって、タイム・スロット切替動作の期間を終了
し、スフインチ５Ｗ２−１−１．３−１−１のオン状態
で、下り周波ｆｉＦ１．上り周波数ｆｌを用いて、移動
無線機１００は無線基地局３０−２．３０−３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（３１３５〉。

ｊス上の説明では、本発明のシステムにおいて使用して
いる無線チャネルは１チヤネルしかないから、通話中チ
レネル切替えを行うに際しても、相隣るゾーン間では同
一無線チャネルを使用していることを前提として説明し
た。これは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、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、空きタイム・スロ
ットで電波を送信しないシステムあるいは送信している
システムの両方の場合において、房１−内容の信号を同
一タイミングで送信しているシステムでは１．すでに述
ぺたように無線干渉は発生する危険性はないから同一無
線チャネルの使用が可１１ヒである。

（５）複数の無線基地局との間で行う送受信ダイパーシ
ティ 第８八図ないし第８Ｄ図には、本システムの送受信ダイ
パ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１・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が動作を開始し、関門交換１２０に含ま
れるスイッチ群２３のスイッチ５ＷＩ−１−１がオンで
あり、無線基地局３０−１と移動無線機１００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ＣＨ
’ｌのタイム・スロットＳＤＩ、ＳＵ１．下り周波数Ｆ
ｌと上り周波数ｆｌが使われている（３３０１、第８Ａ
図〉。

移動無線機１００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と送受信ダイパーシティを実
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、無線基地局３０−１へ送られ（
３０３）、無線基地局３０−１はこれを受信しく３０４
）、関門交換機２０へ転送する（３３０５＞。この信号
を受信した関門交換機２０では（３３０６）。移動無線
機１００の近傍の通信トラヒック状況を検索する（Ｓ３
０７）。この結果、トラヒックの異常な輻較が認められ
た場合は（３３０８ＹＥＳ＞、移動無線ｍ１ｏｏに対し
、送受信ダイパーシティ実施不可の指示を無線基地Ｊｉ
ａ３０−１を介して行う（３３０９＞。またトラとツク
輻較のない場合は（３３０８ＮＯ＞　、無線基地局３０
−１の周辺にある無線基地８３０に対し、無線基地局３
０−１と移動無線１１１００との間の交信に使用してい
るタイム・スロット５Ｕ２の信号をモニタ受信するよう
に指示する（Ｓ３１０．第８Ｂ図）。

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３Ｏ−２）では、タイム・スロットＳＵ’ｌの信
号をモニタ受信しく５３１１＞、その結果を関門交換機
２０のＳ／Ｎ監視８＋５２２に報告しく５３１２，５３
１３＞、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
塁準のレベル上２よりも良いことを検出する＜３３１４
ＹＩＥＳ）そこで通信制御部２１は、移動無線ｔｆｌ’
ｌｏ○が無線基地局３０−１のカバーするゾーンから無
線基地局３０−２のカバーするゾーンに移動したものと
判断し、無線基地局３０−２との送受信ダイパーシティ
を実施するために、無線基地ＦＥ６３０−２が使用する
ことのできる空きタイム・スロットを検索しく５３１５
）、その結果、タイム・スロットＳＤ２．ＳＵ２を決定
する（３３１６）。通信制御部２１は、制御部１４０に
対し、移ｉｔｌ無線機１００の送信部１３２お・よび受
信部１３５に、タイム・スロットＳＤ２．ＳＵ２も動作
させて送受信ダイパーシティによる交信の準備をするよ
うに指令する（５３１７）。

このタイム・スロットＳＤ２．ＳＵ２を用いるための交
信準備指令は、無線基地局３０−２に送られ、タイム・
スロットＳＤ２．ＳＵ２による交信の準備をする（３３
１８）。この指令は同時に無線基地局３０−１からタイ
ム・スロツ１〜ＳＤＩにより送出される（３３１９）。

移動無線機１００は、このタイム・スロットＳＤ２．Ｓ
Ｕ２をも用いる送受信ダイパーシティによる交信準備指
令を受信しくＳ３２０＞、タイム・スロットＳＤ２゜５
ｔＪ２をも加えた交信を可能とするための準備、すなわ
ち、送受信断続制御器１２３はタイム・スロットＳＤ２
．ＳＵ２を併せて使用する動作に入る（Ｓ３２１）。

移動無線１３０−’ｌとタイム・スロットＳＤ１゜５ｔ
Ｊ１を用いて通信しながら、タイム・スロツ［・ＳＯ２
，５ｔＪ２を用いて交信する準備ができると、移動無線
機１００は、準備完了の報告をタイム・スロット５Ｕ２
−２を用いて無線基地局３・Ｏ−２に対して報告する（
３３２２）。この報告を受けた無線基地局３０−２は、
ステップ５３１８で準備したタイム・スロットＳＤ２．
ＳＵ２による無線基地８３０２内の準備完了を’ｏｆｉ
　＝にして関門交換機２０へ報告を出す（３３２３）。

タイム・スロットＳＤ２．ＳＵ２を用いての無線基地局
３０−２と移動無線１１００との間の交信準備の完了を
、関門交換機２０が確認すると（Ｓ３２４）、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
こで関門交検線２０に含まれた通信制ｖｌＡ部２つは、
無線基地局３０−２に対して、移動無線１１１００との
間でタイム・スロットＳＤ２．ＳＵ２を用いて交信を開
始することを指令する（３３２６、第８Ｄ図〉。

この交信開始指令を受信すると（３３２７）、無線基地
局３０−２は交信開始指令をタイム・スロットＳＤ２を
用いて送出する（Ｓ３２８）。移動無線機１００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ＳＤ２．ＳＵ２による交信の開始を
確認しく８３２９）、タイム・スロットＳＵ２を用いて
、ＩＤ信号を含む通信信号を送出しく３３３０）　、こ
の通信信号を受けた無線基地Ｑ３０−２は、タイム・ス
ロットＳＤ２．ＳＵ２で交信を開始したことを報告する
（３３３１）。

この報告を受けた関門交換１２０のＳ／Ｎ監視部２５は
、タイム・スロットＳＤ２．ＳＵ２による交信開始を確
認しく５３３２）、移動無線機１００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
ベルト２以上であることを検出する（Ｓ３３３ＹＥＳ）
。

これによって、送受信ダイパーシティ動作への移行期間
を終了し、スイッチ５Ｗ１−１−１と５Ｗ２−１−１の
オン状態で、無線基地局３０−１との間はステップ５３
０１における状態で、また無線基地局３０−２との間は
移動無線機１００は送受信ダイパーシティによる通信を
継続することができる（８３３４）。

この送受信ダイパ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・スロワ［
・の長さ。

１フレーム内の数、タイミング等も同一である。

（６〉本発明によるダイパーシティ効果と従来方式との
比較 第９図に本発明によるダイパーシティ効果と従来方式＜
＋ａ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局３０を使用す
る送受信ダイパーシティにおいては、複数の無線基地局
３０において実行可能であり、また受信機に機能を具備
させれば、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あり、ダイパーシティ効果が得られ
る。ざらに、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、ダイパーシティ効果が得られることは明らかである
。

つぎに本発明による同一の無線基地局３Ｑを使用する送
受信ダイパ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
はダイパーシティ効果は得られないことになる。スペー
ス・ダイパ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・ダイパーシティ効果は得
られるが、タイム・スロット別のダイパーシティは実現
不能のため、当然そのダイパーシティ効果は得られない
。さらに同一の無線基地局を使用した場合は、スペース
・ダイパーシティ効果は若干はあるものの、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パーシティ
が経済的であり大きな効果があることが明らかとなった
。さらに、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１００Ｂを
第１Ｄ図に示す。第１Ｄ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３Ｑと移動無線ＩＮｌ
　００Ｂとの間で、多くのタイム・スロットを用いて、
送受信ダイパ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、すなわら仝タイム・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ｌＸ１１００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１ＩＩＩ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−１図の電話機部１０”ｌの出力信ｇ（または制
御信号〉であるデータあるいは通話信号（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）＝、Σａ・ｃｏｓ　（ωＨを十θｉ〉！＝１１ （１） また帯域外に存在する制御信号は、 μ。Ｂ）＝、ｘイＨｃｏｓ（ｍｉ（＋θｊ）（２〉 ここで、ａ・は振幅の大きざ、ω・は信号の角周波数、
θ・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＝ＩｏＳｉｎｆ（ω＋μ（ｔ））ｄｔ＝Ｉｏｓｉｎ（
ωを十５（ｔ）＞　　　　　（３）または、 ！＝　Ｉ□　５ｉｒｉ　ｆ　（ω十μ（１）十μ。Ｃｔ
））ｄｔ＝Ｉ□５ｉｎ（ωｔ＋５（ｔ）＋５ｏ（ｔ））
（４） ただし、 ｍｉ　＝ａｉ　／ωｉ　　（ｉ＝１．２，３．・・・、
ｎ）（４）式で示されるＳ　（ｔ＋　−Ｆ　Ｓ　ｃ　（
ｔ）は一般的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のアンテナがら送出される無線信号は下式で示さ
れる。

１＝（１０１／ｎ＞　　［１＋２２二　（ｎ／ｒｎｙｒ
＞）ｍ＝１ ＸＳｌｎ　　（ｍ７ｒ／ｎ）ＣＯ３ｍｐｔ］ｘｓ＋ｎ　
（Ω１ｔ＋５１（１）＋５ｃ１（ｔ）　）（５） 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１−　ｎ個の
うらの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１１００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。

１＝　（Ｉ０１／ｎ）　［１＋２Ｆ１（ｎ／ｍπ〉）ｘ
ｓｉｎ　　（ｍｙｒ／　ｎ　）　ｃｏｓ　ｍｐ　ｔ　］
ｘｓｉｎ　（Ω　ｊ　十Ｓ　１　（ｉ）　＋　Ｓ　ｃｌ
（１））十 （Ｉ０２／ｎ＞ ［１＋２Σ　（ｎ／ｍπ〉 ｍ＝１ ） ｘｓｉｎ　　（ｍｙｒ／ｎ） ｘｃｏｓ　ｍｐ　（ｔ−２π／　（ｎｐ））　］ｘｓｉ
ｎ　（Ω２　ｊ＋Ｓ２　（ｔ）　＋５ｏ２（ｔ）　）（
１０３／ｎ） ［１＋２Σ　（ｎ／ｍｙｒ＞　） ｍ＝１ ｘｓｉｎ　　（ｍｙｒ／ｎ） ｘｃｏｓ　ｍｐ　（ｔ−４７Ｃ／　（ｒｌ））］ｘｓｉ
ｎ　（Ω３　ｊ＋Ｓ３　（ｔ）　＋５ｏ３（１）〉＋　
（Ｉ　□ｎ／　ｎ　）　［１＋　２モ（ｒｌ／ｍπ））
ｘｓ＋ｎ　　（ｍπ／ｎ） ＸＣＯ３ｒｒＤ）　（ｔ−２（ｎ−１＞　７ｍ／　（ｎ
Ｄ＞　）　］ｘｓ＋ｎ　（Ω　ｔ＋ｓ、（１）十Ｓ。、
（１）　）〈６〉 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。

第１Ａ図の無線基地局３０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１４２や
送受信断続制御器１２３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ＳＤ’ｌとすると（６）
式のうちの右辺第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。

１＝Ａｓｉｎ　（Ω１を十５１（ｔ）　＋ｓ。１（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に含まれている同波数弁別器
を通ると、復調出力として、 ｅ　（ｔ）−μ（１）十μ。（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１００が受信
する場合を説明したが、移動無線機１００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
ｔＩ機１ｏ○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１１００から時系列的に送られてくる
信号８すべて受信しな【プればならない点が異なってい
る。。

以下、後）ボする隣接チＶ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。

（６）式右辺は下式のように展開される。

Ｉ＝　（Ｉｏｔ／　ｎ　＞　［ｓ＋ｎ　（Ｑｌｔ　＋Ｕ
１　（ｔ）　）＋〈ｎ／π）ｓｉｎ（π／ｎ） Ｘ［５ｉｎ（（Ω１＋　Ｄ　）　’ｊ　＋　ｕｌ（１）
）＋ｓｉｎ　　（（Ω１−ｐ）ｔ＋ｕ１（ｔ））　］＋
　（ｎ／３π〉ｓｉｎ　　（３π／ｎ）ｘ）ｓｉｎ（（
Ω１＋　３　ｐ）　ｔ　＋Ｕ　１　（ｔ）−（６π／ｎ
）（ｎ−１）） ＋５ｉｎ（（Ω１　３ｐ）　ｔ＋ｔＪ１　（１＋（６π
／ｎ）　（ｎ−１＞）］ ＋　（ｎ１５ｙｒ）ｓｉｎ　　（５π／ｎ）Ｘ［５ｉｎ
（（Ω　＋５Ｄ）ｔ＋Ｕ１（１）−（１０π／ｎ）（ｎ
−１）） 十５ｉｎ（（Ω１　５ｐ）−ｊ＋Ｕ１（１）＋（１０π
／ｎ＞（ｎ−１））］ ＋・・・・・・　　　　　　　　　　　　　　］＋（Ｉ
０２／ｎ＞　［ｓｉｎ　（Ω２ｔ＋Ｌ１２　（ｔ）　）
＋（ｎ／π）ｓｉｎ（π／ｎ＞ ｘ［５ｉｎ（（Ω２　＋ｐ）　ｔ　＋ＬＪ２　（ｔ）　
）＋５ｉｎ（（Ω２　　Ｄ）　ｔ＋Ｕ２　（ｊ）　）　
］＋　（ｎ／３ｙｒ）ｓｉｎ　　（３７ｒ／ｒｌ）ｘ［
５ｉｎ（（Ω　＋３ｐ＞　ｔ＋ＩＪ２　（１）−（６π
／ｎ＞（ｎ−１＞） ＋５ｉｎ（（Ω２−３ｐ）ｔ＋す２（ｔ）＋（６π／ｎ
＞（ｎ−１））］ ＋　（ｎ１５：ｙｒ）ｓｉｎ　　（５７ｒ／ｎ＞ｘ［５
ｉｎ（（Ω　＋５ｐ＞　ｔ＋Ｕ２　（ｔ）−（１０π／
ｎ＞（ｎ−１＞） ＋５ｉｎ（（Ω２　５ｐ）　１：＋Ｕ２　（ｔ）＋（１
０π／ｎ＞　　（ｎ−１＞）］ −←・・・・・・　　　　　　　　　　　　　　　　　
１＋　（１０ｎ／ｎ＞　［ｓｉｎ　（Ω、ｔ＋Ｕｏ（ｔ
））＋（ｎ／π）Ｓｉｎ（π／ｒ＋） Ｘ［５ｉｎ（（Ω　十ｐ）ｔ＋Ｕｏ（ｔ））＋５ｉｎ（
（Ω　−ｐ　）　ｔ　＋　Ｕ　ｎ　（ｔ）　）　］］ ＋　（ｎ／３ｙｒ）ｓｉｎ　　（３ｙｒ／ｎ）ｘ［５ｉ
ｎ（（Ω　＋３ｐ）ｔ＋Ｕｎ（１）一（６π／ｎ＞　　
（ｎ−１＞） ＋ｓｉｎ　（（Ω　−３ｐ）ｔ＋ｔＪｎ（ｔ）一（６π
／ｎ＞（ｎ−１））］ ＋　（ｎ１５ｙｒ）ｓｉｎ　　（５ｙｒ／ｎ＞ｘ［５ｉ
ｎ（（Ω　＋５ｐ）ｔ＋す。（１）−（１０π／ｎ＞（
ｎ−１＞’） ＋５ｉｎ（（Ω　−５１））ｔ＋Ｕｏ（ｔ）−（１０π
／ｎ）（ｎ−１＞） ］ （７） ただし、 ｕ・（ｔ）−ｓ・（ｔ）＋５ｃＨ（１）＋　　　　　　
　　　　＋ （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システムへの干
渉、同一無線チャネル干渉や伝送信局の遅延時間碩につ
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。

（１）隣接無線システムへの干渉 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、計算した結果では、大部分の信号成分は、１つ
のチャネル内にとどまり隣接無線システムへ及ぼす影響
は無視し１ｑることか判明した。また、もしシステム・
パラメータによっては、これが影響を及ぼす１直になる
ようであれば、送信出力段に帯域フィルターを挿入する
ことにより、無視し得る。

（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、究極的には矩形波に近づく多数の正
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・スロワ１へ
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ＳＣ２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／ｎ）　　［ｃｏｓ
　　（（Ω＋　（２ｍ−＋ｌ　）ｔｏ）ｔ＋Ｕ（ｔ））
−ＣＯＳ（（Ω−（２ｍ＋１）ｐ）ｔ ＋Ｕ（ｔ））コ （９） （９）式を具体的に求めることは、（７）式より近似値
を計算して求めることにより可能となる。その結果は、
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、ｔｏｏｏ　　（１００Ｈ
ｚｘ　ｔｏｏｏ−１００ＫＨ２）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
。

く■〉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タイム
・スロット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１０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。

本発明では、システムに与えられた無線チャネルは１チ
ヤネルであるから、たとえば隣接する無線ヤネルで同一
のタイム・スロットを通信に使用したのでは無線干渉を
引起し、通話不能になってしまう。そこで本発明では、
たとえばつぎの各種の方法を採用することで解決してい
る。

ｉ〉　関門交換！！２０で、各無線基地８３０の使用し
ている、タイム・スロットを常時把握しておき、新しく
呼が発生した時は、関門交換機２０では無線干渉を発生
しないタイム・スロットを使用するように無線基地局３
０および移動無線機１００に指示し制御する。

）　関門交換１１２０がｉ〉に述べた機能を有していな
くても、無線基地局３０または移動無線機１００に干渉
防止のためのキャリア・センス［を有せしめて、もし、
干渉妨害が発生した場合は、直ちに未使用の別タイム・
スロットに移行する能力を持たせる。

〉　各無線ゾーンで使用可能なタイム・スロット番号を
あらかじめ定めておき、その無線ゾーンを管理する無線
基地局３０の使用可能なタイム・スロットは、あらかじ
め与えられているタイム・スロット番号のうちから選択
させる。

以下、ｉｉｉ　）をさらに詳細に説明する。

第１１図は太線で囲まれた７個のゾーンのタイム・スロ
ットをくり返して各ゾーンに割当てる一例を示している
。同図においては、各ゾーンとも１フレーム内のタイム
・スロットを３個宛与えた場合を示している。これらの
各ゾーンで使用する無線チャネルは同一でよい。各タイ
ム・スロットの送信タイミングは、すべての無線基地局
３０で同期がとられていなければないことは当然である
。

ただし、各無線基地局３０の受信機は、どの無線チャネ
ルの任意のタイム・スロット内の信号をも、受信可能で
あるとする。タイム・スロットの割当は、無線基地８３
０から送信すべき信号に対して行われ、受信は無線干渉
上の問題はない。

さて、第１１図のように各ゾーンに使用可能なタイム・
スロット番号を割当てると、同一タイム・スロット番号
を使用する無線ゾーンは、次々隣接ゾーンで使用してい
ることがわかる。すると、電波伝搬に充分な減衰が１９
られるので、同一タイム・スロット番号を使用するゾー
ン間では、互いに無線干渉は発生しないことになる。

厳密には、公知のくり返しゾーン数と本発明によるタイ
ム・スロット割当法とは１：１に対応すること、すなわ
ら、くり返しゾーン数（第１１図の太線内の正６角形の
数）７のときタイム・スロット割当が７分割であるべき
必然性は必ずしもあるわけではない。それは、システム
設計条件により左右されるからである。しかし、近似的
には、対応すると考えてよい。

（１ｖ）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、 ざらには、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ｍＰＡ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１
４３で適当なレベルまで増幅される。

この出力の−８１５は、クロック再生帯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
１４２に加えられる。また、中間周波増幅器１４３の出
力の他の一部は、ゲー［−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
からの信号により、移動無線ｌ１１００として必要な４
３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の出力は再びグー１へ回路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ｊボの雑音のうち、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。

＜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、つどの要因である。

ｌ〉　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。

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 Ｖ〉　ダイパーシティ送受信を適用し、かつ同一信号を
同一時刻に送受信する場合 その他、Ｉ「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触（有線区間は省略）
あるから １０に／３０００００ＫＩｎ／ｓｅｅ　＝　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
提案されているく伊藤゛″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　持頼昭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、 １００Ｔｒｔ／３０００００／に／ｓｅｅ　＝　１／３
０００　　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１２Ａ図および第１２Ｂ図のごとくなる。

第１２Ａ図では、無線基地４３０の信局速度変換回路群
５１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）変換の単位である下の間の信号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）
の信号へ〇前縁から（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［１００の受信部出力までの伝
送時間は無視した。

第１２Ｂ図では、無線基地局３０の信号速度変換回路５
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号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］０
０の速度復元回路１３８の入力は（ｄ＞に示すようにな
り、その圧縮された信号への後縁と同時に、ｎ倍に時間
伸長されて復元された（ｅ）に示す信号への前縁が送出
される。したがって、（ｅ）に示されたものからＴ＋Ｔ
／ｎ−τ２だけ遅れた遅延時間で２が生ずる。

第１２Ａ図に示した信号の処理をするための回路は、第
１２Ｂ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１２８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倍をとる必習がある。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　＝２ｘｌ／１０　（１−’１／１０）＝１８／
１００−０．１８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・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、上記の例より下を減少させ、Ｔ＝１／１００
秒、時間圧縮係数ｎ＝’ｌ○Ｏ１とすると、２τ１　＝
２ｘ１／１００）（１１／１００）＝２ｘ９９／１００
００〒０．０２秒 （２０ｍ秒〉 ２τ２　＝２ｘ１／１００）（１＋１／１００）＝２０
２／１００００＝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］／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１０珈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ｗｉ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１Ｍ口２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。

つぎにｉｖ）のダイパーシティ送受信を適用し、かつ同
一信号を同一時刻に送受信する場合の遅延について説明
する。ダイパーシティの適用による遅延時間の発生は、
主として制ａ信号が受ける。

それはダイパーシティ効果を得るため、たとえばタイム
・スロット番号の異なる２つのタイム・スロットを用い
て送られてきた制御信号を混合する場合に、−ｉ号の若
い方のタイム・スロット内の信号を一時バッフ７−・メ
モリ回路等に記憶させ、後から送られて来る信号を待た
なければならないためである。この点から云えば、大き
な遅延時間の発生がシステム上のぞましくない場合には
、タイム・スロット信号のあまり差のない、たとえば相
隣るタイム・スロットで信号を送ればよいことになる。

つぎに、音声信号に対しては、上記のような点に対する
留意は不要である。それは送られてぎた信号は受信され
、速度復元回路１３８を通過するから、信号遅延の問題
は、若い番号のタイム・スロットだけ遅延時間を発生す
るだけであり、後のタイム・スロット内の音声信号は、
その時刻からの通話信８が、速度変換され送信されるた
め遅延にはならないからである。また通話信号の開始の
タイミングは発着呼時の制御信号のタイミングより決定
されるので、たとえタイム・スロット番号として最後の
番号が与えられたにして−し、その時刻が音声信号の送
信開始タイミングとなり、速度変換が行われることにな
る。したがって、使用するタイム・スロットによる遅延
時間の差は発生じない。

（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。方式晶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、 ３Ｋ）−１ｚ　ｘｌ　０＝３０ＫＨｚ これを保護バンドを設けて、第１３図（ａ＞のように±
４０にト１ｚ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／澱送波〉の場
合 １無線チτ・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、３ＫＨｚ　　ｘ　　
１　　＝３ＫＨｚ 保護バンドとして±８に口２が必要であり、無１腺殿送
波間隔は、第１３図（ｂ）に示すように１２゜５ＫＨｚ
　　＜我が国では２５０Ｍｔ−１ｚ　／４００Ｍ１−１
２帯のコード１ノス電話等において、この規格が広く使
われている。〉であるから音声信号１０チＸ・ネルを同
時伝送するためには、 １　２、　　５ＫＨｚ　　　ｘｌ　　０＝　　１２５Ｋ
Ｈｚ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。

ざらにチャネル数（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、（３に日ＺＸ１００ ＋５０（ガード・バンド＞ＫＨ２） Ｘ２＝７００ＫＨｚ 従来のＦＭ通信（ＳＣＰＣ）では、 １　２、　　５ＫＨ２ｘｌ　　００−１　２５０ＫＨｚ
２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　Ｈａｌｔｉｐｌｅ　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”Ｔｅｌｅｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｐ、２５４−２６５０ｃ
ｔ１９８７） 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
３００　Ｋ　ＰＩ　Ｚ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。

（８）　通話信号以外の非電話系（広・：ｉ５域信弓〉
を用いる通信への本発明の適用 以上（１）〜（７〉項の説明は、主として用いる信号が
音声信号の場合であった。本発明は必らずしも音声だけ
ではなく、他の非電話系信号、とくに広帯域信号を用い
る通信へも適用可能である。

あるいは音声とこれら非電話系信号とを同一の無、腺チ
ャネルを用いて伝送可能である。これを以下に説明する
。

第２Ａ図に示す各タイム・スロット内に含まれる信号は
、第３Ｂ図に示すように、いづれも最高周波数がほぼ等
しく、この場合４５　ＫＨｚ程度であった。この点に留
意す・ると、たとえばベースバンド信号、すなわち第１
Ｃ図に示す信号速度変換回路群５１への入力信号の最高
周波数が６　Ｋ　ＨＺの信号であれば、第２Ａ図に示す
タイム・スロットを２ｇ使用するような信号速度変換を
行えば、他の音声信号にほぼ等しい最高周波数となり、
無線干渉上の悪影響は避けられることになる。そのため
には、信号速度変換の速さを音声の１／２にすればよい
ことがわかる。同様に、画像値＠等広：Ｆ￥１域信号で
信号に含まれている最高周波数が音声の１０倍であれば
、１／１０の信号速度変換を行い、かつ割当タイム・ス
ロットとして１０個分を与えればよいことになる。

つぎにシステムの円滑な運用＠得るためには、１言弓速
度が極端に異なる信号を同一無線チャネルで伝送するこ
とは賢明ではなく、当初から音声。

高速データ（３０Ｋ　Ｈｚ　＞　、広？［シ域信Ｓ　（
３００に日Ｚ〉と大別し、別々の無線チャネルを割当て
る方がよい。ただし、通信トラじツクが輻榛した場合に
は、上記にかかわらず、異種信号の混在か可能なような
システム率構成をとれば、周波数利用率が高く、かつト
ラヒックの変動にも強いシステムが４ｆ４築されること
になる。

（９〉　無線基地局および移動無線機の送受信に同一無
線周波数を使用するシステムに関する本発明の適用 以上の（１〉〜（８〉項で説明した本発明８適用するシ
ステム、たとえば無線チτ？ネルとして、無線基地局３
０からの送信周波数と、移動無線機１００からの送信周
波数とが、それぞれ異なる周波数を使用する場合であっ
た。しかしながら、本発明は単にこれらにとどまらず、
無線基地局３０と無線基地局１００とが同一の無線周波
数を使用するシステム（いわゆるピンポン伝送システム
）においても適用可能であり、以下に説明する。

この場合、無線基地局３０および移動無線機１００の受
信において、それぞれ対向する無線機からの無線信号を
無線干渉なく受信することが必要であり、それには、送
信可能時間、すなわちタイム・スロットを時系列的に別
々の時刻を与えれば満足されることになる。ここに使用
される移動無１ｊＩ１１１００としては、第１Ｂ−１図
に示したもののみならず、第１Ｄ図に示した移動無線ａ
ｌｏ。

Ｂも使用可能である。具体的に説明するために、第２１
図ないし第２Ｎ図を用いる。

第２１図は前述の第２Ａ図に相当する図で、無線基地局
３０の無線送信回路３２の出力と、無線受信回路３５の
入力を、それぞれ第２１図（ａ）および＜ｂ＞に示して
いる。同図において、１フレーム内の前半の１／２フレ
ームに、無線基地局３０からの送信信号用タイム・スロ
ットＳＤ１〜ＳＤｎが並んでおり、後半の１／２フレー
ムは送信信号は全く出力されず、逆にこの１／２フレー
ムは、移動無線機１００が送信する場合にタイム・スロ
ットＳＵ１〜ＳＵｎとして用いられていることがわかる
。すなわち、無線基地局３０では、複数の移動無線機１
００からの各タイム・スロット５ｕ−ｓｕｎ内の送信信
号が時系列的に並べられて受信されており、この１／２
フレーム内には無線基地Ｍ２Ｏからの送信はないから無
線干渉なく良好に受信される。

第２Ｊ図および第２に図は前述の第２Ｃ図および第２Ｄ
図にそれぞれ相当する図で送受信ダーｒバーシティを行
っている例である。

第２Ｊ図および第２に図に示すタイム・スロットのタイ
ミングで本システムが良好に動作することは、第２Ｆ図
で行った説明から明らかであろう１３第２Ｌ図、第２Ｍ
図および第２Ｎ図には、ざ１うに他の送受信に同一無線
周波数を使用した場合のタイム・スロットの配列例を示
している。

第２Ｌ図は、１つの下りタイム・スロット５Ｄ１（同図
（ａ）〉を無線基地局３０の無線送信回路３２から出力
した後、移動無線１１００からの上りタイム・スロット
５Ｕ１（同図（ｂ））ｆｉ［線受信回路３５で受信し、
以下同様に、ＳＤ２を送信し、５ｔＪ２を受信する動作
を続けている様子を示している。

第２Ｍ図は２つの下りタイム・スロット５Ｄ１゜ＳＤ２
　（同図（ａ））を送信し、上りタイム・スロットＳＵ
１．ＳＵ２を受信する動作を続けている様子を示してい
る。

第２Ｎ図（ａ）、（ｂ）はｒｌｌｌＭＩの下りタイム・
スロットＳＤＩ〜５Ｄｒｌを送信し、これとタイム・ス
ロット長の異なるｎ個の上りタイム・スロットＳＵＩ〜
Ｓｕｎを受信する動作を続けている様子を示している。

同図の場合、下りタイム・スロット長が、上りタイム・
スロット長より長い場合を示しており、このようなタイ
ム・スロットの配列は、無線基地局３０（陸線側〉から
の命令を受けて、移動無線機１００（端末側〉が短い応
答を行うごときデータを伝送する場合には好都合であろ
う。また、陸線側よりも移動無線Ｆｊｌｌｏｏ（Ｇａ末
側）が送出するデータの伝送量が多い場合には、当然、
下りタイム・スロット５Ｄ１〜３　［）　ｎより上りタ
イム・スロットＳＵ１〜Ｓｕｎの方がタイム・スロット
長が長くなる。

つぎに、ここで説明するようなピンポン伝送を行うと、
送受信装置の構成が容易となることを第１Ｄ図を用いて
説明する（勿論、第１Ｂ−１図の構成のままでも動作可
能である〉。

第１Ｄ図は第１Ｂ−１図に相当するもので、移動無線機
１００Ｂの動作としては送受信周波数が同一となったこ
と、送受信タイミングが異なることのほかは、第１Ｂ−
１図で説明した移動熱′ｌＩ！Ａ機１００の動作と変る
所はない。

すなわち、第１Ｄ図では、第１Ｂ−１図の局部発振器１
２１−２がなく、局部発振器１２”ｌ−１が共用されて
いる点と、送受信断続制御器１２３Ｂのスイッチ１２２
−１への出力タイミングと１２２−２への出力タイミン
グが、たとえば、第２１図に示した動作の場合には、１
／２フレーム異なっている点があげられるほか、移動無
線機１００の動作として変る所はない。同様に無線基地
局３０の構成も移動無線機１００Ｂにならって簡略化が
可能である。

つぎに、システム動作として（１）ないしく８）項で説
明した内容を水環に適用するには、つぎの読みかえを行
えばよい。

〉　下り周波数「１．上り周波数ｆｌを両方ともＦｌと
する ｉｉ）　　１フレーム内の信号を伝送するに要する時間
が２倍となるから信号遅延時間の点で通信システムに支
障がある場合には、１タイム・スロットの時間長を１／
２に短縮する。すなわち（１〉ないしく８〉項で説明し
た原信号を時間圧縮する速さを２倍にするか、原信号を
時間分割する場合の分割速度を２倍とする。受信時はこ
の逆を行えばよい。本章で説明したように、ビンボン伝
送を行う移動通信に本発明を適用すると、以下のような
利点を生ずる。

〉　ハードウェア構成の簡易化が可能。

〉　従来のディジタル方式にビンボン伝送を実施すると
、電波の多重伝搬特性により、パルス波形がくずれ、平
均ビット誤り率が大きく劣化した。

しかも、これは高速信号伝送、たとえば信号速度が２０
０ＫｐｂＳを越えると、その影響が著じるしかった。一
方、本発明による方式は、本質的にアナログ伝送である
から、多重伝搬による影響は受［プるもののその程度は
軽微である。とくに、空間伝送により音声をアナログ伝
送する場合、たとえば多重度を１００としても、音声信
号の最高周波数は３ＫＨｚ　ｘ１００＝３００に口２と
低く、従来技術であるアナログ・マイクロ波固定通信で
は、８Ｍ口２〜１２ＭＨ２迄伝送している実例と比較し
て、十分中さいので、とくに大きな問題はない。

（１０）本発明を適用したシステムの周波数右動利用上
の優位性 本発明の時分割時間圧縮「Ｍ変調方法を用いたシステム
の周波数利用効率を現用の各種移動通信と比較しながら
説明し、本発明が他に比べ利用効率上優れていることを
明らかにする。（９）項までに説明したシステム動作を
周波数利用効率上がらみた場合、最も威力を発揮するの
は与えられた周波数帯域幅を目一杯使用するまで圧縮度
を高め、システムとしては、上り、下りとも１つのＵ役
送波のみで運用する場合である。

以下、コードレス電話の使用周波数帯を用いた携帯電話
方式に適用した場合等２，３の実用例を用いて説明する
。

（ｉ）本発明をコードレス電話の全周波数帯に用いた場
合 伐が国のコードレス電話の使用周波数帯域幅は上り、下
りとも １２．５ＫＨ２ｘ８９Ｃ）！＝１１１２．５ＫＨｚ　／
８９ＣＨである。今この帯域を本発明によるシステムの
ごとく、１つの搬送波ですべて使用するならば、１フレ
ーム内のタイム・スロット数として最大値は如何なる値
をとり得るかを求める。電話１チヤネルの信号帯域幅は
、３．０−０．３　＝２．７　、すなわら２．７Ｋｔｌ
ｚであり、フレーム効率（１フレーム中の有効情ｔｆＦ
ｉ量をタイム・スロット数で表現したものを全タイム・
スロットで除した数値）を０．９とすると、１フレーム
内のタイム・スロット数の最大値は、 １１１２、５（Ｋ）ｉｚ）÷２　（片側の周波数帯）÷
２．７（ＫＨｚ）　ｘ　Ｏ，９＝　１８５．４すなわら
、音声（電話）信号ならば１８５通話同時伝送が可能な
ことがわかる。これはＡＭ変調かＦＭ変調の深さが極め
て浅いとした場合の値であり、実際は変調にともなう側
帯波のひろがりがあり、規定の周波数帯域内におさめる
ために１は２０％程度低く見積ることが必要である。し
たがって、１ＢＳ、４ｘ　　Ｏ，８＝　　１４８．３　
（ＣＨ）すなわら、１４８通話同時伝送可能なことを１
：７る。

これは現行のコードレス電話の１．６倍近い周波数有効
利用率であることがわかる。

（ｉｉ＞本発明を自動車電話方式に用いた場合の周波数
利用効率 我が国で適用されている自動車電話方式（ＮＴＴの大容
量方式〉に本発明を適用した場合を考える。

周波数帯域幅は１５ＭＨｚ（各上り、下り）であるから
、（ｉ）と同様に計葬すると、（１５（ＭＨｚ）　÷２
）÷２．７（ＫＨｚ）　ｘ　０．９ｘ　０．８＝２００
０で１フレーム内に２０００のタイム・スロットが使用
可能となる。すなわち５ＣＰＣｔｌ算２０００チヤネル
である。一方、現用システムでは、１２００チヤネルと
これに１２００チヤネルのインターリーブであるから、
同一地域で全チャネルの使用はできないが、５０％使用
可能として１８００チヤネルと推定する。この場７合で
も、本発明の周波数利用効率は優位にある。

また、米国のＡＭＰ方式では、６６６チヤネルを３０に
日Ｚインターリーブで使用しており、周波数帯域幅は２
０ＭＨ２である。この帯域幅を本発明の方式において使
用するならば、２６６６チヤネル使用可能となる。なお
、ＡＭＰ方式は２０００チヤネル位とり１ｑるシステム
へ改良等が検討されているが、この場合でも本発明の方
が有効である。さらに欧州で検討が進められているＤＭ
Ｓ９０システムと比較する。

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
３００に日２となっている。ＤＭＳ９０システムに使用
される周波数帯域幅が不明なので正確な比較はできない
が、ＡＭＰ方式と同程度の帯域幅と仮定し、かつ将来４
相位相変調等の導入も見込まれるが、それでも本発明の
優位性には変化がないものと思われる。

以上説明した方式においては、搬送波周波数は１波しか
ないため、第１Ｂ−１図、第１Ｄ図に示すように単なる
局部発振器１２０を使用するのみでよく、シンセサイザ
を使用する必要はないので、回路構成が簡単になる。

なお、本発明のシステムにおいても信号の圧縮度を高く
すると、高速ディジタル移動通信で問題となる多重波伝
搬の影ｖ１を受は易くなる。この場合でも可能なかぎり
圧縮度を高くした方がよいが、上述の影響があるので限
度があり、システムとして複数の搬送波を用いることに
なる。′Ｔｊると周波数利用効率が低下することになる
が、この場合においても、本発明は現用または現在開発
中のディジタル方式に比べ２０％〜４０％有効利用効率
が高く、有利である。

［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。

ざらに、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
、通話信局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
局の誤りが発生して問題となっていたちのか、完全に除
去されることになる。また本発明を適用するシステムに
おいては、無線チャネルは唯−無二であるため、キャリ
ア・センス機能や多無線チャネルを有するシステムの必
須の周波数シンセサイザを必要としないために、経済化
が可能となる。ざらに同一無線基地局あるいは複数の無
線基地局との間で、干渉妨害を発生することなく各種送
受信ダイパーシティを実施可能となり、通信量′饅の向
上に大きべ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−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１Ｄ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２Ｆ図、第２Ｇ図、第２１１図、第２１図、第２Ｊ図
、第２に図、第２Ｌ図、第２Ｍ図および第２Ｎ図は本発
明のシステムに使用される他のタイム・スロットを説明
するためのタイム・スロツ１へ構成図、 第３Ａ図および第３Ｂ図は通話信＠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、第５Ｂ図および第５Ｃ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６
Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図および第６Ｄ図は本システム
の着呼動作の流れを示すフローチャート、 第７Ａ図、第７Ｂ図、第７Ｃ図および第７Ｄ図は本シス
テムのタイム・スロット切替動作の流れを示すフローチ
ャート、 第８Ａ図、第８Ｂ図、第８Ｃ図および第８Ｄ図は本シス
テムによる送受信ダイパ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９図は本発明と従来方
式による送受信ダイパーシティの効果を説明する比較図
、 第１０図は本発明の適用される小ゾーン構成を示す構成
図、 第１１図は本発明のタイム・スロット割当を適用した小
ゾーン構成を示す構成図、 第１２Ａ図および第１２Ｂ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１３図は本システムおよび
従来システムの所用帝域幅を説明するためのスペクトル
図、第１４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　　　　　１１・・・関門交換機２０
・・・関門交換機　　　２１・・・通信制御部２２−１
〜２２−ｍ・・・通信信号 ２３・・・スイッチ群　　　２４・・・ＩＤ識別記憶部
２５・・・Ｓ／Ｎ監視部　　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 ３９−１〜３つ−ｎ・・・信号選択回路４０・・・る１
］御部 ４１・・・クロック発生器 ４２・・・タイミング発生回路 ５１・・・信局速度変換回路群 ５１−１〜５１−ｎ・・・信号速度変換回路５２・・・
信目割当回路群 ５２−１〜５２−ｎ・・・信号割当回路８１・・・通話
路制御部　　８２・・・ＩＤ識別記憶８１Ｓ８３・・・
スイッチ群 ９１・・・ディジタル符号化回路 ９２・・・多重変換回路　　’１００・・・移動前１腺
機１０１・・・電話機部 １２０・・・基準水晶発振器 １２１−１，１２１−２・・・局部発振器１２２ｉ、１
２２−２・・・スイッチ １２３・・・送受信断続制御器 １３１・・・速度変換回路 ２・・・無線送信回路　１３３・・・送信ミクサ４・・
・送信部　　　　１３５・・・無線受信回路６・・・受
信くフサ　　１３７・・・受信部８・・・速度復元回路
　１３９・・・信号分割回路１・・・クロック発生器 ２・・・タイミング発生器 ７・・・通話品質監視部 ２・・・ＩＤ情報照合記憶部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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に
   フレーム構成のタイム・スロットに時間的に圧縮した区
   切られた信号をのせたただ１つの無線チャネルを用いた
   各移動無線手段（１００，１００Ｂ）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、 前記無線基地手段および前記移動無線手段が実質的に同
   期した前記タイム・スロットのうちのすくなくとも１つ
   を用いる移動体通信の時間分割通信方法。