JPH04282922A - 移動通信用一周波数交互通信方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は基地局と移動局との間で
同一周波数の信号を交互に送受信する移動通信方式にお
いて、基地局側で受信ダイバーシチ及び送信ダイバーシ
チによって、通信品質の改善を図る移動通信用一周波数
交互通信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は基地局と移動局との間で同一周
波数の信号を交互に送受信する移動通信方式を説明する
図である。同図において、基地局２０１はダイバーシチ
用に複数（ここでは２本）の送受信兼用のアンテナ２０
２−１，２０２−２と２台の受信機と、１台の送信機と
を有する。移動局２０３は小型化のために１本の送受信
兼用のアンテナ２０４と１台の受信機と１台の送信機と
を有する。基地局２０１のアンテナ２０２−１，２０２
−２から送信される搬送波周波数ｆ１　の信号は移動局
２０３のアンテナ２０４によって受信される。また、移
動局２０３のアンテナ２０４から送信される搬送波周波
数ｆ１　の信号は基地局２０１のアンテナ２０１−１，
２０２−２に受信され、受信レベルの大きい方のアンテ
ナに接続された受信機が選択される。

【０００３】すなわち、基地局２０１では、複数のアン
テナの中で最大の受信レベルを有するアンテナからの受
信信号を復調する選択ダイバーシチが行われる。また、
基地局２０１と移動局２０３が同一周波数で双方向の通
信を行う移動通信方式は、図１８に示すように、所定の
送信時間Ｔで交互に送信するプレストーク通信である。 ここで、移動局２０３から基地局２０１に向けて送信さ
れる信号を上り信号とし、基地局２０１から移動局２０
３に向けて送信される信号を下り信号とする。

【０００４】図１９および図２０は基地局及び移動局の
構成を具体的に示すブロック図である。ここで、図１９
は基地局を、図２０は移動局を示している。これらの図
において、基地局の送信機２１４及び受信機２１０，受
信機２１１はスイッチ制御回路２１２により切換制御さ
れる高周波スイッチ２０７，２０８，２０９を介してア
ンテナ２０５，アンテナ２０６が接続される。移動局の
送信機２２０及び受信機２２１にはスイッチ制御回路２
１９により切換制御される高周波スイッチ２１８を介し
てアンテナ２１７が接続される。なお、高周波スイッチ
２０７，２０８は送受信切換信号により、送信の場合は
アンテナ接点をｂに切り換え、受信の場合はアンテナ接
点をａに切り換え、高周波スイッチ２０９はアンテナ切
換信号によりアンテナ２０５から送信する場合はアンテ
ナ接点をａに、アンテナ２０６から送信する場合には、
アンテナ接点をｂに接続することによって送信機２１４
をそれぞれ接続する。

【０００５】ここで、移動局が送信する上り信号の送信
時間Ｔ内では、移動局の高周波スイッチ２１８は送信機
２２０側に接続され、一方、基地局の高周波スイッチ２
０７，２０８は接点ａを介して受信機２１０，受信機２
１１に接続される。また、基地局が送信する下り信号の
送信時間Ｔ内では、基地局の高周波スイッチ２０７，２
０８は接点ｂ側に切り換えられ高周波スイッチ２０９を
経て送信機２１４に接続される。基地局の高周波スイッ
チ２０９はアンテナ２０５，アンテナ２０６によって受
信されるレベルを比較した結果により接点ａまたは、ｂ
によって送信機２１４を接続する。

【０００６】図２１は一つの信号区間内で送受信される
上り信号及び下り信号のフレーム構成を示す図である。 上り信号及び下り信号のフレーム長は送信時間Ｔに対応
し、１フレームはプリアンブル信号、情報信号より構成
される。プリアンブル信号には送信情報は含まれない。

【０００７】基地局では上り信号受信期間中に、受信機
２１０，受信機２１１においてレベル検出回路２１５−
１，２１５−２で受信レベル検出を行い、その結果を比
較回路２１６で比較し、その出力信号により切換スイッ
チ２１３を切り換えて受信ダイバーシチを行なう。すな
わち、受信機２１０で受信された信号のレベルが受信機
２１１での受信レベルより高いときは接点をａ側に接続
して受信機２１０の復調データを取り出し、一方、受信
機２１１のレベルが受信機２１０のレベルより高いとき
は接点をｂ側に接続して受信機２１１の復調データを取
り出す。

【０００８】移動局はアンテナが一つであるので、基地
局側でアンテナ切り換えによる送信ダイバーシチが行わ
れる。すなわち、基地局では、信号を送信する直前の上
り信号の受信レベル判定結果にもとづいてアンテナ切換
制御信号をスイッチ制御回路２１２に入力し、該スイッ
チ制御回路２１２からのアンテナ切換信号により高周波
スイッチ２０９を切り換えて、受信レベルが最大のアン
テナを選択する。

【０００９】この送信ダイバーシチは、フェージングの
変動が緩慢である条件のもとで伝搬路の可逆性を利用し
、基地局で受信される上り信号の受信レベルの大きい方
のアンテナから送信される下り信号の移動局での受信レ
ベルが、他のアンテナから送信する場合に比べ大きいと
いう性質を利用している。このように、基地局では、上
り信号については受信ダイバーシチを行い、下り信号に
対しては送信ダイバーシチを行う。送信ダイバーシチは
フェージング周期が送信時間Ｔよりも十分に長ければ大
きなダイバーシチ効果が得られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の一周波数交互通信方式におけるダイバーシチは、基地
局において上り信号受信中に、複数の受信アンテナのう
ち最もレベルの高いアンテナを選択し、上り信号の受信
及び下り信号の送信に用いる。この場合、受信ダイバー
シチでは上り信号受信中は受信レベルに対応して常時ブ
ランチの切り換えを行うのに対し、送信ダイバーシチで
は、下り信号送信中は送信アンテナフレームの送信時間
長Ｔの間固定する。

【００１１】従って、基地局からの送信ダイバーシチは
、上り信号受信期間Ｔの間に選択されたアンテナで送信
をしたときに基地局の他のアンテナで送信した場合に比
べて移動局における受信レベルが相対的に下がるような
場合にはダイバーシチ効果が減少する。すなわち、受信
レベル判定を下り信号送信直前に行うため、この判定後
レベル関係が逆転するとアンテナの切換誤りが生じるた
めである。また、各受信機に具備されているレベル検出
回路の特性に偏差があると、受信レベル判定に誤りが生
じ、受信ダイバーシチ、送信ダイバーシチ共に効果が低
下する。

【００１２】図２２は上述の送信アンテナの切換誤りに
ついて説明する図である。基地局では各アンテナで受信
した上り信号の包絡線について送信直前の受信レベルｒ
１　（ｔ），ｒ２　（ｔ）を比較する。レベル判定時点
で受信レベルｒ１　（ｔ）がｒ２　（ｔ）より大きいの
でアンテナ２０５が選択され送信ダイバーシチが行われ
る。ところが、前記アンテナを用いて送信を行うと、送
信時間Ｔの間で図に示すように移動局の受信レベルの逆
転が生じることがある。このように、従来の送信ダイバ
ーシチでは、送信時間Ｔの間はアンテナが固定になるの
でアンテナ切換誤りによってダイバーシチ効果が減少す
ることがあるという問題点があった。

【００１３】また、図２３はレベル検出回路の特性の例
を示す図であって、受信入力電圧（単位：ｄＢμ）に対
するレベル検出値（単位：Ｖ）を示している。ここでは
、各々受信機が有するレベル検出回路の特性例を表して
いる。同図に示すように各レベル検出回路の特性のばら
つきがあると、レベルの逆転が生じ、切換誤りが生じる
。従って、レベル検出回路を受信機毎に設ける方式の場
合には、レベルの逆転によって受信ダイバーシチ及び送
信ダイバーシチ効果が減少するという問題点があった。

【００１４】本発明は、上述したような従来の問題点を
解決するため、成されたもので、上り信号受信時の基地
局受信品質の劣化を防止するとともに、下り信号送信時
における移動局での受信品質の劣化を最小限に抑えるこ
とができる効果的なダイバーシチ制御手段を提供するこ
とを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、送受
信兼用の複数のアンテナを有する基地局と、送受信兼用
の一本のアンテナを有する移動局との間で同一周波数の
信号を所定の周期で交互に送受信し、基地局で受信レベ
ルの高いアンテナを用いて送受信を行う移動通信用一周
波数交互通信方式において、基地局に、複数のアンテナ
に対応する複数の受信機と、受信した各信号のレベルを
監視していて、受信レベルが最大であるアンテナに対応
する受信機を逐次選択する受信ダイバーシチ制御手段と
、送信開始前の前記アンテナの各受信レベルから移動局
における信号受信時の受信レベル値を予測して、この予
測値が最大となるアンテナを選択する送信ダイバーシチ
制御手段とを備えた移動通信用一周波数交互通信方式で
あり、請求項２の発明は、請求項１の発明における送信
ダイバーシチ制御手段を、時系列的に受信した移動局か
らの受信信号の信号レベル波形の微分値に基づいて、そ
の後の信号レベル波形を補間することにより移動局にお
ける受信レベルを予測して、その予測値が最大となるア
ンテナを選択する構成としたものであり、また請求項３
の発明は上記請求項１および請求項２の発明における各
受信機の受信レベルを１つの受信レベル検出回路で計測
する如く構成したものである。

【００１６】

【作用】図１は請求項１の発明に対応する原理的構成を
示す図であって、基地局の構成を示しており、１−１〜
１−ｎはアンテナ、２−１〜２−ｎは受信機、３はレベ
ル検出回路、４は受信ダイバーシチ手段、５は送信ダイ
バーシチ手段、６はレベル予測手段、７はアンテナ切換
手段、８は送信機を表わしている。また、本図は請求項
１の発明に対応するものでレベル検出回路３を請求項３
の発明の如く構成した場合を示している。

【００１７】同図に示す基地局は、複数のアンテナ１−
１〜１−ｎに対応する複数の受信機２−１〜２−ｎと、
１つのレベル検出回路３を有しており、このレベル検出
回路３を共用して各アンテナ１−１〜１−ｎで受信した
信号のレベルを計測し、受信レベルが最大となる受信機
を逐次選択する受信ダイバーシチ手段４を設けると共に
、送信開始前に複数の受信レベル測定結果により所定時
間後のレベルを線形予測するレベル予測手段６と予測値
が最大となるアンテナを選択するアンテナ切換手段７と
からなる送信ダイバーシチ制御手段５とを具備する。

【００１８】本構成による基地局の送信ダイバーシチで
は、各々のアンテナにおいて送信に切り換わる直前の複
数時刻における受信レベルを求め、この複数のレベルに
基づいて各々のアンテナに対する移動局の受信レベルを
予測し、予測値が最大となるアンテナを選択しているの
で基地局の送信時、移動局に良好な受信品質を確保させ
ることが可能となる。また、本構成による基地局の受信
ダイバーシチでは、各受信機に対応する受信レベルを１
つのレベル検出回路を共用して検出しているのでレベル
検出特性の偏差を生じないから、常に最大受信レベルの
受信機信号が得られるので良好な受信品質を得ることが
できる。

【００１９】図２は請求項２の発明に対応する原理的構
成を示す図であって、図１と同じものについては、同一
の数字符を付してある。図１の場合と異なるものは、送
信ダイバーシチ手段５ａの構成であり、具体的にはレベ
ル予測手段６ａの変更、波形補間手段９の採用である。

【００２０】これらの内、波形補間手段９はレベル検出
回路３で検出した受信レベル波形の微分値から所定時間
中の移動局の受信レベル波形を補間する回路であり、或
るアンテナ（例えば１−１）で送信して移動局で受信し
たときの波形補間に必要な信号と、他のアンテナで送信
して移動局で受信したときの波形補間に必要な信号を出
力する。そして、この信号はレベル予測手段６ａに入力
される。該レベル予測手段６ａは前記波形補間手段９か
らの信号に基づいてアンテナ１−１で送信した場合に移
動局で受信した場合に相当する平均推定受信レベルと、
他のアンテナで送信して移動局で受信した場合に相当す
る平均推定受信レベルとを比較し、その結果によって、
送信アンテナを選択する如く作用する。波形補間手段と
レベル予測手段については、更に以降の記述において第
２の実施例に基づいて詳細に説明する。他の動作および
その作用等については図１の場合と同様であるので説明
を省略する。

【００２１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。図３は本発明の第１の実施例を示すブロッ
ク図であって、基地局の構成を示している。同図におい
て、複数（本実施例では２本）の送受信兼用のアンテナ
１１、アンテナ１２には高周波スイッチ１３，１４及び
２１を介して送信機２２が接続され、また、高周波スイ
ッチ１３，１４を介して受信機１５，受信機１６が接続
されている。

【００２２】受信機１５，受信機１６から出力される受
信機ｌＦ信号ａ１　，ａ２　は受信レベルの検出を行う
レベル検出回路１７へ入力される。レベル検出回路出力
信号ｅ１，ｅ２　は比較回路１９とレベル予測回路１８
へ入力される。該レベル予測回路１８はアンテナ１１で
送信したときに移動局で受信した場合に相当する平均推
定受信レベル信号と、アンテナ１２で送信したときに移
動局で受信した場合に相当する平均推定受信レベル信号
とを比較し、レベルの大きい方の受信機を判定し、これ
を知らせる信号をアンテナ切換制御信号としてスイッチ
制御回路２３へ送出する。一方、比較回路１９は信号ｅ
１，ｅ２を比較し、制御信号ｂを切換スイッチ２０に送
出し、受信機１５，受信機１６から出力される復調信号
ｃ１，ｃ２を制御信号ｂに応じていずれか一方を選択し
て出力する。

【００２３】下り信号の送信アンテナを選択して、所定
時間経過後にスイッチ制御回路２３が送信アンテナを切
り換えるアンテナ切換信号ｄ、及び送受信切換信号ｅを
出力する。高周波スイッチ１３，１４は該送受信切換信
号ｅに応じて、接点を交互に切り換えて送信機２２と受
信機１５，受信機１６を接続し、アンテナ切換信号ｄに
より高周波スイッチ２１の接点を切り換えて送信機２２
とアンテナ１１あるいは、アンテナ１２との切り換えを
行う。

【００２４】本発明の特徴の一つは前述のように複数の
アンテナに対応する受信機（本実施例では受信機１５，
受信機１６）を備え、各上り信号の受信レベルから伝搬
路の可逆性を利用して信号長Ｔ内における移動局の各平
均受信レベルを推定し、その結果により、下り信号を送
信するアンテナを切り換える送信ダイバーシチを行うこ
とにある。送信ダイバーシチでは、平均受信レベル推定
により送信アンテナの切換誤りを防止することができる
とともに、受信ダイバーシチでは各アンテナに対応する
複数の受信機を用いて各アンテナに受信される上り信号
の受信レベルを常時モニターし、そのレベルの高い方の
受信機出力を逐次選択する構成であるので、通信品質の
劣化を最小限に抑えることができる。

【００２５】図４は基地局の受信レベル情報をもとに信
号長Ｔ内の移動局の受信レベルを推定する方法を説明す
る図である。同図に示すように、図３のアンテナ１１で
受信し、受信機１５を経た信号ａ１　の包絡線信号ｒ１
　（ｔ）のレベルと、アンテナ１２で受信し、受信機１
６を経た信号ａ２　の包絡線信号ｒ２　（ｔ）のレベル
を時間間隔τ毎に１〜（ｎ＋１）回順次測定する。測定
回数は２回だけでも良いが、レベル推定誤差を低減する
ためには（ｎ＋１）回測定するのが望ましい。ただし、
ｎτの値が大きいとレベル変動により誤差が累積する可
能性があるので、ｎτ＜＜Ｔの条件でレベル測定を行う
。各測定時刻におけるレベルをｒ１　（ｔ）は、“数１
”，ｒ２　（ｔ）は、“数２”とおく。測定後に演算処
理を行い、信号長Ｔにおける平均受信レベル（ここでは
Ｔ／２における受信レベル）を求める。演算処理に必要
な時間をτｃとする。

【数１】

【数２】

【００２６】レベル測定を開始した時刻をｔ＝０とおく
と、ｎ番目における測定時刻はｔ＝ｎτ，平均受信レベ
ルを求める時刻はｔ＝ｎτ＋τｃ＋Ｔ／２である。従っ
て、時刻ｔ＝ｔｏにおけるｒ１　（ｔ）の受信レベルは
“数３”で、また、ｒ２　（ｔ）の受信レベルは“数４
”で与えられる。

【数３】

【数４】

【００２７】“数３”，“数４”より時刻ｔ＝ｎτ＋τ
ｃ＋Ｔ／２における受信レベルは、ｒ１　（ｔ）につい
ては“数５”で、またｒ２　（ｔ）については“数６”
で与えられる。

【数５】

【数６】

【００２８】上記“数５”，“数６”について総和をと
ると“数７”のようになる。従ってｎ回測定した場合の
平均値Ｌ１　，Ｌ２　は“数８”，となる。

【数７】

【数８】 送信に際しては、上記Ｌ１　，Ｌ２　の演算結果を比較
して、アンテナを選択する。

【００２９】図５は図３で示したレベル検出回路とレベ
ル予測回路を示すブロック図である。レベル検出回路は
２系統から構成され、各系統は対数増幅器３１，３２，
包絡線検波器３３，３４より成る。レベル予測回路はＡ
Ｄ変換器３５，３６及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ　　Ｏｎｌｙ
　　Ｍｅｍｏｒｙ）で構成される演算処理回路３７と比
較回路３８より成る。図３における受信機１５，受信機
１６のｌＦ信号ａ１　，ａ２　は包絡線検波された後、
Ａ／Ｄ変換され、信号ｅ１，ｅ２　となる。信号ｅ１，
ｅ２　をレベル予測回路のＡＤ変換器３５，３６に入力
してＡＤ変換し、“数８”に従って信号長Ｔの間の平均
受信レベルを算出し、Ｌ１　，Ｌ２　を出力する。Ｌ１
　とＬ２　の値を比較回路で比較した結果をアンテナ切
換信号として図３のスイッチ制御回路２３に入力し、高
周波スイッチ１３，１４を切り換えるとともに高周波ス
イッチ２１を切り換えて平均推定レベルの最も高いアン
テナを選択して送信を行う。

【００３０】図６はレベル検出回路とレベル予測回路の
他の例を示すブロック図である。この例では、レベル検
出回路４０は１系統で構成され、図３の受信機１５、受
信機１６のｌＦ信号ａ１　，ａ２　を上記レベル検出回
路を時分割で使用して包絡線検波し、信号ｅ１，ｅ２　
を出力する。基地局で受信ダイバーシチを行う場合は、
信号ｅ１，ｅ２　を比較回路１９で比較し、制御信号ｂ
を切換スイッチ２０に送出して復調信号ｃ１　，ｃ２　
のいずれか一方を選択する。レベル予測回路はＡＤ変換
器４１，４２及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ　　Ｏｎｌｙ　　Ｍ
ｅｍｏｒｙ）で構成される演算処理回路４３と比較回路
４４より成る。信号ｅ１，ｅ２　はレベル予測回路のＡ
Ｄ変換器４１，４２でＡＤ変換され、演算処理回路４３
で信号長Ｔの間の平均受信レベルを算出し、平均受信レ
ベルＬ１　，Ｌ２　を出力する。送信ダイバーシチを行
う場合は、Ｌ１　とＬ２　の値を比較回路４４で比較し
た結果をアンテナ切換信号として図３のスイッチ制御回
路２３に入力し、高周波スイッチ１３，１４を切り換え
るとともに高周波スイッチ２１を切り換えて平均推定レ
ベルの最も高いアンテナを選択して送信を行う。

【００３１】図７は図６におけるレベル検出回路４０の
構成を示すブロック図である。図３の受信機１５，受信
機１６のｌＦ信号ａ１　，ａ２　を切換スイッチ４５の
一方の接点ａ、及び、他方の接点ｂに供給する。標本ク
ロックパルス発生器５０より供給されるクロック信号に
より駆動されるスイッチ制御回路４９により切換スイッ
チ４５を切り換えて接点ａ，ｂに供給される信号ａ１　
，ａ２　を標本化する。標本化周波数はフェージング周
波数の数十倍以上とする。標本化された２系列のｌＦ信
号は対数増幅器４６によりレベル圧縮され、包絡線検波
器４７により包絡線検波され、上記スイッチ制御回路４
９により切り換え制御される切換スイッチ４８により信
号ａ１　，ａ２　の包絡線検出出力として切換スイッチ
４８の接点ａに接続された低域通過フィルタ５１及び接
点ｂに接続された低域通過フィルタ５２に分配され、平
滑化された後、信号ｅ１，ｅ２　を得る。

【００３２】図８は図７の■〜■で示す各点における信
号のタイムチャートである。標本クロックパルス発生器
５０より供給したクロックパルス（図８■）を４分周し
た信号（図８■）によりｌＦ信号ａ１　，ａ２　を切換
スイッチ４５で順次時分割選択するように切り換えると
、図８の■に示す波形が得られる。切り換え後の信号は
対数増幅器４６及び包絡線検波器４７を経て検波される
が、図８の■に示すように立ち下がりの波形がなまって
いる。そこで、切り換えスイッチ４８においてパルス信
号（図８■，■）により行われる信号■の標本化を、図
８の■中に英字符号Ａで示すようにパルス状の信号の真
中で行うことにより、切り換え精度の向上を図る。図８
■，■と分離された信号は低域通過フィルタ５１，５２
を経て包絡線信号ｅ１，ｅ２　となる。

【００３３】図９は図５に示したレベル予測回路内のＡ
Ｄ変換器をレベル検出回路に含めた例を示すブロック図
である。レベル検出回路からは包絡線検波され、ＡＤ変
換された信号ｅ１，ｅ２　が出力される。基地局で受信
ダイバーシチを行う場合は、信号ｅ１，ｅ２　の値の大
きさを図３の比較回路１９で比較し、制御信号ｂを切換
スイッチ２０に送出して復調信号ｃ１　，ｃ２　のいず
れか一方を選択する。この例のレベル予測回路はＲＯＭ
（ＲｅａｄＯｎｌｙ　　Ｍｅｍｏｒｙ）で構成される演
算処理回路６４と比較回路６５より成る。信号ｅ１，ｅ
２　の値をもとに演算処理回路６４で信号長Ｔの間の平
均受信レベルを算出し、Ｌ１　，Ｌ２　を出力する。送
信ダイバーシチを行う場合は、Ｌ１　とＬ２　の値を比
較回路６５で比較した結果をアンテナ切換信号として図
３のスイッチ制御回路２３に入力し、高周波スイッチ１
３，１４を切り換えるとともに高周波スイッチ２１を切
り換えて平均推定レベルの最も高いアンテナを選択して
送信する。

【００３４】図１０はレベル検出回路の構成を示すブロ
ック図である。図３に示した受信機１５，受信機１６の
ｌＦ信号ａ１　，ａ２　を切換スイッチ６６の一方の接
点ａ、及び、他方の接点ｂに供給する。標本クロックパ
ルス発生器７３より供給されるクロック信号により駆動
されるスイッチ制御回路７２により切換スイッチ６６を
切り換えて、切換スイッチ６６の接点ａ，ｂに供給され
るｌＦ信号ａ１　，ａ２　を標本化する。標本化周波数
はフェージング周波数の数十倍以上とする。標本化され
た２系列のｌＦ信号は対数増幅器６７によりレベル圧縮
され、包絡線検波器６８により包絡線検波される。包絡
線検波された信号はサンプリング周波数の２倍以上の遮
断周波数を有する低域通過フィルタ６９を経て平滑化さ
れた後、ＡＤ変換器７０でＡＤ変換される。ＡＤ変換さ
れた信号はスイッチ制御回路７２により制御される切換
スイッチ７１により、ａ１　，ａ２　の包絡線検出出力
として切換スイッチ７１の接点ａに接続されたとき信号
ｅ１　が、接点ｂに接続されたとき信号ｅ２　が得られ
る。

【００３５】図１１は図１０の■〜■で示す各点におけ
る信号のタイムチャートである。標本クロックパルス発
生器７３より供給したクロックパルス（図１１■）を４
分周した信号（図１１■）によりｌＦ信号ａ１　，ａ２
　を切換スイッチ６６で順次時分割選択するように切り
換えると、図１１■に示す波形が得られる。切り換え後
の信号は対数増幅器６７及び包絡線検波器６８を経て検
波されるが、図１１■に示すように立ち下がりの波形が
なまっている。そこで、ＡＤ変換器による信号のサンプ
リングを信号（図１１■，■）により信号■のパルス波
形の真中で行うことにより、レベル検出精度の向上を図
る。 上記サンプリング信号図１１■，■に同期して切換スイ
ッチ７１を切り換えてＡＤ変換器出力信号を分離すれば
、同図■，■に示すように量子化されたディジタル値で
表された信号ｅ１，ｅ２　が得られる。

【００３６】図１２は本発明の第２の実施例を示す図で
あって、請求項２の発明に対応する基地局の構成を示し
ている。同図において、複数（本実施例では２本）の送
受信兼用のアンテナ８１，アンテナ８２には高周波スイ
ッチ８３，８４及び９２を介して送信機９３が接続され
、また、高周波スイッチ８３，８４を介して受信機８５
，受信機８６が接続されている。受信機８５，受信機８
６から出力される受信機ｌＦ信号ａ１　，ａ２　は受信
レベルの検出を行うレベル検出回路８７へ入力される。 レベル検出回路出力信号ｅ１，ｅ２　は比較回路９０と
波形補間回路８８へ入力される。該波形補間回路８８は
レベル検出回路８７で検出した受信レベルから所定時間
中の移動局の受信レベル波形を補間する回路であり、ア
ンテナ８１で送信して移動局で受信したときの波形補間
に必要な信号とアンテナ８２で送信して移動局で受信し
たときの波形補間に必要な信号を出力する。

【００３７】この信号はレベル予測回路８９に入力され
る。レベル予測回路８９は前記波形補間回路８８からの
信号をもとにアンテナ８１で送信して、移動局で受信し
たときに相当する平均推定受信レベルとアンテナ８２で
送信して移動局で受信したときに相当する平均推定受信
レベルを比較し、送信アンテナを選択する。一方、比較
回路９０は信号ｅ１，ｅ２を比較し、制御信号ｂをスイ
ッチ９１に送出し、受信機８５，受信機８６から出力さ
れる復調信号ｃ１，ｃ２を制御信号ｂに応じていずれか
一方を選択して出力する。

【００３８】下り信号の送信アンテナが選択されると、
所定時間後にスイッチ制御回路９４は送信アンテナを切
り換えるアンテナ切換信号ｄ及び送受信切換信号ｅを出
力する。そして、この送受信切換信号ｅによって高周波
スイッチ８３，８４の接点を交互に切り換えて、高周波
スイッチ９２を経て送信機９３または、受信機８５、受
信機８６を接続し、アンテナ切換信号ｄにより高周波ス
イッチ９２の接点を切り換えて送信機９３とアンテナ８
１あるいは、アンテナ８２との切り換えを行う。

【００３９】本実施例の特徴は、伝搬路の可逆性が成立
する一周波数時分割伝送方式において、複数のアンテナ
に対応する受信機（本実施例では受信機８５，受信機８
６）を備え、各上り信号の受信レベルを補間して信号長
Ｔ内における移動局の各平均受信レベルを推定し、その
結果により、下り信号を送信するアンテナを切り換える
送信ダイバーシチを行うことにある。送信ダイバーシチ
では、平均受信レベル推定により送信アンテナの切換誤
りを防止することができるとともに、受信ダイバーシチ
では各アンテナに対応する複数の受信機を用いて各アン
テナに受信される上り信号の受信レベルを常時モニター
し、そのレベルの高い方の受信機出力を逐次選択する構
成であるので、通信品質の劣化を最小限に抑えることが
できる。

【００４０】図１３は図１２に示した波形補間回路８８
の中の波形処理部の具体的な例を示す図である。図１２
に示すように受信機が２台あるため、この図でも波形処
理部を９５ａ，９５ｂとして２系統示している。同図に
おいて９６ａ〜９６ｂはそれぞれ微分回路であり、波形
処理部９５ａ，９５ｂには、信号ｅ１，ｅ２　が各々入
力される。波形補間の原理は以下のとおりである。

【００４１】本発明における補間は信号のある時刻の高
次の微分値を求め、これを演算することにより、一定時
間経過した信号の値を予測する方法である。連続信号が
べき級数展開できる性質を利用すると、時刻ｔ＝ｘから
時間△ｔ経過した信号ｆ（ｘ＋△ｔ）は時刻ｔ＝ｘにお
ける信号ｆ（ｘ）を用いて“数９”で表せる。ただし、
ｆ（ｋ）　（ｘ）はｆ（ｘ）のｋ次微分を表す。

【数９】 “数９”からわかるように時刻ｔ＝ｘにおける微分値と
△ｔの値がわかればｔ＝ｘ＋△ｔにおける信号の値を求
めることができる。

【００４２】上記の原理をもとにすると、ｅ１　＝ｆ１
　（ｘ），ｅ２　＝ｆ２　（ｘ）とすると、微分回路９
６ａ，９６ｃより、ｆ１　（１）　（ｘ），ｆ２　（１
）　（ｘ）が得られ、微分回路９６ｂ，９６ｄよりｆ１
　（２）　（ｘ），ｆ２　（２）　（ｘ）が得られる。 以下、ｍ個の微分回路を用いると、ｅ１　，ｅ２　につ
いて時刻ｔ＝ｘ＋△ｔにおける信号は“数１０”に示す
とおりとなる。

【数１０】 上記微分回路は図１４に示すように抵抗器９７、コンデ
ンサ９８、演算増幅器９９から構成される。

【００４３】図１５は前述の補間に必要な値をもとに信
号長Ｔ内の移動局の受信レベルを推定する方法を説明す
る図である。図のように図１２で示すアンテナ８１で受
信し、受信機８５を経た信号ａ１　の包絡線信号ｒ１　
（ｔ）のレベル及びその高次微分値とアンテナ８２で受
信し、受信機８６を経た信号ａ２　の包絡線信号ｒ２　
（ｔ）のレベル及びその高次微分値を時間間隔τ毎に１
〜（ｎ＋１）個順次測定する。測定回数は１回だけでも
良いが、レベル推定誤差を低減するため、（ｎ＋１）回
測定する。ただし、ｎτの値が大きいとレベル変動によ
り誤差が累積する可能性があるので、ｎτ≪Ｔの条件で
レベル測定を行う。

【００４４】各測定時刻におけるレベルｒ１　（ｔ）に
ついては、ｔ＝ｔ０　のときｒ１　（ｔ０　）、ｔ＝ｔ
０　＋τのときｒ１　（ｔ０　＋τ）、ｔ＝ｔ０　＋ｉ
τのときｒ１　（ｔ０　＋ｉτ）、ｔ＝ｔ０　＋ｎτの
ときｒ１　（ｔ０　＋ｎτ）とし、ｒ２　（ｔ）につい
ては、ｔ＝ｔ０　のときｒ２　（ｔ０　）、ｔ＝ｔ０　
＋τのときｒ２　（ｔ０　＋τ）、ｔ＝ｔ０　＋ｉτの
ときｒ２　（ｔ０　＋ｉτ）、ｔ＝ｔ０　＋ｎτのとき
ｒ２　（ｔ０　＋ｎτ）とおく。これらの値及び高次微
分値をもとに演算処理を行い、信号長Ｔにおける平均受
信レベル（ここではＴ／２における受信レベル）を求め
る。ここで、演算処理に必要な時間をτｃ　とする。

【００４５】レベル測定を開始した時刻をｔ＝ｔ０　と
するとｎ番目における測定時刻ｔ＝ｔ０　＋ｎτ、平均
受信レベルを求める時刻はｔ＝ｔ０　＋ｎτ＋τｃ　＋
Ｔ／２である。時刻ｔ＝ｔ０　＋△ｔにおける受信レベ
ルはｒ１　（ｔ），ｒ２　（ｔ）について“数１１”で
与えられる。

【数１１】 従って、時刻ｔ＝ｔ０　＋ｎτ＋τｃ　＋Ｔ／２におけ
る受信レベルはｒ１　（ｔ）については“数１２”で、
ｒ２　（ｔ）については“数１３”でそれぞれ与えられ
る。

【数１２】

【数１３】 “数１２”，“数１３”よりｎ回測定したときの平均値
Ｌ１　，Ｌ２　は“数１４”のようになる。

【数１４】 基地局では送信に際し上記“数１４”によるＬ１　，Ｌ
２　の演算結果を比較してアンテナを選択する。

【００４６】図１６はレベル検出回路と、波形補間回路
と、レベル予測回路の構成の例を示すブロック図である
。レベル検出回路、波形補間回路は２系統で構成される
。レベル検出回路は対数増幅器１０１，１０２、包絡線
検波器１０３，１０４よりなり、図１２に示す受信機８
５，受信機８６のｌＦ信号ａ１　，ａ２　は包絡線検波
された後、信号ｅ１，ｅ２　となる。これらの信号を波
形補間回路に入力し、微分回路１０５〜１０８からなる
波形処理部を経て、信号ｅ１，ｅ２　の微分した信号を
求めて、ＡＤ変換器１１０〜１１４によりＡＤ変換する
とともにｅ１，ｅ２　をＡＤ変換器１０９，１１２でＡ
Ｄ変換する。ＡＤ変換器１０９〜１１４をレベル予測回
路に入力し、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　　Ｏｎｌｙ　　Ｍｅｍ
ｏｒｙ）で構成される演算処理回路１１５で“数１４”
を演算し、信号長Ｔの間の平均受信レベルを算出し、Ｌ
１　，Ｌ２　を出力する。Ｌ１　，Ｌ２　の値を比較回
路１１６で比較した結果をアンテナ切換信号として図１
２のスイッチ制御回路９４に入力し、高周波スイッチ８
３，８４を切り換えるとともに高周波スイッチ９２を切
り換えて平均推定レベルの最も高いアンテナを選択して
送信を行う。

【００４７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、基地局において、移動局における受信信号レベルを
推定して、好適な送信アンテナを選択して使用する如く
制御しているので、移動局における通信品質の劣化を防
止せしめ得る効果がある。また、基地局における受信レ
ベルの検出を、共通の受信レベルの検出回路を用いて、
計測し得るように成し得るので、検出回路の特性の差に
よる不都合を生じないから、精度の高い受信レベルの検
出を行なうことができ、基地局における受信品質を良好
に保ち得る利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明に対応する原理的構成を示す図
である。

【図２】請求項２の発明に対応する原理的構成を示す図
である。

【図３】本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。

【図４】基地局の受信レベルによって移動局の受信レベ
ルを推定する方法を説明する図である。

【図５】レベル検出回路とレベル予測回路を示すブロッ
ク図である。

【図６】レベル検出回路とレベル予測回路の他の例を示
すブロック図である。

【図７】レベル検出回路の構成を示すブロック図である
。

【図８】図７の各点における信号のタイムチャートであ
る。

【図９】ＡＤ変換器をレベル検出回路に含めた例を示す
ブロック図である。

【図１０】レベル検出回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】図１０の各点における信号のタイムチャート
である。

【図１２】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図１３】波形処理部の具体的な例を示す図である。

【図１４】微分回路の構成を示す図である。

【図１５】補間に必要な値をもとに移動局の受信レベル
を推定する方法を説明する図である。

【図１６】レベル検出回路と波形補間回路と、レベル予
測回路の構成の例を示すブロック図である。

【図１７】基地局と移動局との間で単一周波数の信号を
交互に送受信する移動通信方式を説明する図である。

【図１８】プレストーク通信を説明する図である。

【図１９】基地局の構成を示すブロック図である。

【図２０】移動局の構成を示すブロック図である。

【図２１】信号のフレーム構成を示す図である。

【図２２】送信アンテナの切換誤りについて説明する図
である。

【図２３】レベル検出回路の特性の例を示す図である。

【符号の説明】

１−１〜１−ｎ，１１，１２，８１，８２　　アンテナ
２−１〜２−ｎ，１５，１６，８５，８６　　受信機３
，１７，４０，８７　　レベル検出回路４　　受信ダイ
バーシチ手段 ５　　送信ダイバーシチ手段 ６，６ａ　　レベル予測手段 ７　　アンテナ切換手段 ８，９３　　送信機 ９　　波形補間手段 １３，１４，２１，８３，８４，９２　　高周波スイッ
チ１８　　レベル予測回路 １９，３８，４４，６５，９０，１１６　　比較回路２
０，４５，４８，６６，７１　　切換スイッチ２３，４
９，７２，９４　　スイッチ制御回路３１，３２，４６
，６７，１０１，１０２　　対数増幅器３３，３４，４
７，６８，１０３，１０４　　包絡線検波器 ３５，３６，４１，４２，７０，１０９〜１１４　　Ａ
Ｄ変換器 ３７，４３，６４，１１５　　演算処理回路５０，７３
　　標本クロックパルス発生器５１，５２，６９　　低
域通過フィルタ８８　　波形補間回路 ８９　　レベル予測回路 ９５ａ，９５ｂ　　波形処理部 ９６ａ，９６ｂ，１０５〜１０８　　微分回路９７　　
抵抗器 ９８　　コンデンサ ９９　　演算増幅器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　送受信兼用の複数のアンテナを有する
   基地局と、送受信兼用の一本のアンテナを有する移動局
   との間で同一周波数の信号を所定の周期で交互に送受信
   し、基地局で受信レベルの高いアンテナを用いて送受信
   を行う移動通信用一周波数交互通信方式において、基地
   局に、複数のアンテナに対応する複数の受信機と、受信
   した各信号のレベルを監視していて、受信レベルが最大
   であるアンテナに対応する受信機を逐次選択する受信ダ
   イバーシチ制御手段と、送信開始前の前記アンテナの各
   受信レベルから移動局における信号受信時の受信レベル
   値を予測して、この予測値が最大となるアンテナを選択
   する送信ダイバーシチ制御手段とを備えたことを特徴と
   する移動通信用一周波数交互通信方式。
2. 【請求項２】　　送信ダイバーシチ制御手段は、時系列
   的に受信した移動局からの受信信号の信号レベル波形の
   微分値に基づいて、その後の信号レベル波形を補間する
   ことにより移動局における受信レベルを予測して、その
   予測値が最大となるアンテナを選択する構成である請求
   項１記載の移動通信用一周波数交互通信方式。
3. 【請求項３】　　複数のアンテナに対応する複数の受信
   機の受信レベルを１つの受信レベル検出回路で監視する
   如く構成した、請求項１および請求項２記載の移動通信
   用一周波数交互通信方式。