JPH04322520A - 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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は移動体通信に使用する信
号として、たとえばテレビ電話（アナログ型）のように
、アナログ型電話、画像信号（アナログ型複合通信信号
と略記する）等を同時に使用する移動体通信における多
重負荷利得の有効利用方法に関する。さらに具体的には
、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、アナロ
グ型複合通信信号を用いて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同一の無線基地局と通信を開始
したとき、周波数の有効利用上あるいは電波伝搬特性上
の理由で、それぞれ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を未然に除去すると
同時に、送信出力の逓減による周波数の有効利用性を向
上する方法と、それを用いた経済的なシステムを提供せ
んとするものである。 【０００２】 【従来の技術】小ゾーン方式を適用した音声を用いる移
動体通信において、時分割時間圧縮多重信号を採用した
方式は、下記の文献に記載されている。 【０００３】文献１．伊藤　　“携帯電話の方式検討−
時分割時間圧縮ＦＭ変調方式の提案−”信学会技報　　
ＲＣＳ８９−１１　　平成元年７月 【０００４】文献２．伊藤　　“携帯電話の方式検討−
時分割時間圧縮ＦＭ変調方式の理論検討”　　信学会技
報　　ＲＣＳ８９−３９　　平成元年１０月 【０００５】文献３．伊藤　　“携帯電話の方式検討−
時分割時間圧縮多重ＦＭ方式の多重波伝搬特性の検討−
”信学会技報　　ＲＣＳ８９−４７平成２年１月【００
０６】文献４．伊藤　　“時分割時間圧縮多重電話信号
の有する多重負荷利得の解明とＦＭ移動通信への応用”
信学会技報　　ＲＣＳ８９−６５　　平成２年３月【０
００７】文献５．中込編著“画像通信技術”電気通信協
会　　９〜１２頁昭和５７年刊行 【０００８】すなわち、文献１においては、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、これを読み出す時には記憶
回路に記憶する速度よりもｎ倍の高速により所定のタイ
ム・スロットで読み出し、このタイム・スロットによっ
て収容された信号で搬送波を角度変調または振幅変調し
て、時間的に断続して送受信するために移動無線機およ
び無線基地局に内蔵されている、それぞれ対向して交信
する受信ミクサを有する無線受信回路と、送信ミクサを
有する無線送信回路と、無線受信回路の受信ミクサに印
加するシンセサイザと無線送信回路の送信ミクサに印加
するシンセサイザとに対しスイッチ回路を設け、それぞ
れ印加するシンセサイザの出力を断続させ、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、復調して得た信号
を記憶回路に記憶し、これを読み出す時にはこの記憶回
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システム例が報告
されている。 【０００９　】つぎに文献２には、上記のようなＴＣＭ
（時分割時間圧縮多重）−ＦＭ方式を小ゾーンに適用し
た場合に問題となる隣接チャネル干渉や、同一チャネル
干渉の検討が行われており、システム・パラメータを適
切に選定することによりシステム実現の可能性が示され
ている。 【００１０】また文献３では、ＴＣＭ信号が空間を伝送
中に受けるマルチパス・フェ−ジングの影響について検
討し、この影響を除去ないし軽減する対策として、タイ
ム・スロット間に、ガード・タイムを設定することを提
案している。 【００１１】さらに文献４では、従来ＦＤＭ（周波数分
割多重）信号にその存在が知られていた多重負荷利得が
、時分割時間圧縮多重（ＴＣＭ）方式にもＦＤＭ信号と
類似の多重負荷利得のあることを明らかにし、かつ、そ
の定量化やシステムの運用例を説明している。そしてこ
の多重負荷利得をＦＭの変調の深さを深くすることに用
いると、送信電力を大幅に低下させることができ、移動
無線機においては大幅な省電力化が可能となる見通しを
得たことが報告されている。 【００１２】文献５では、画像信号の特性を説明してい
るのでその要部を引用する。ここに画像とは、何らかの
技術手段によって空間的に再現・表示された情報形態で
あり、最終的には視覚情報として人間に提示されるもの
を指す。 【００１３】時間変化のない画像は静止画（または静止
画像）と呼ばれ、時間を省略して考えることができる。 これに対し、対象が時間的に変化する画像は動画（また
は動画像）と呼ばれる。動画としては、対象が時間的に
連続して変化するものとともに、テレビや映画のように
静止画を短い間隔で順次提示していく形式のものがある
。 【００１４】２次元平面上に分布した情報形態である画
像を伝送したり、あるいは処理するためには、通常、２
次元信号（画像）を１次元信号に直すために走査を行う
ことが必要である。一般には、２次元平面上を上から順
に一定間隔で、水平方向に走る直線に沿ってたどり、濃
淡値などを取出していくという方法（線走査）が用いら
れる。動画に対しては一定時間間隔Δｔで取出した画面
について走査が施されることが多いが、この一枚一枚の
画面はフレームと呼ばれる。 【００１５】画像の処理や伝送のためのシステムや機器
の設計に際しては、取り扱う画像情報の統計的性質を把
握しておくことが重要である。統計量としては、振幅分
布，自己相関関数，空間周波数スペクトルなどが用いら
れる。このうち、ＴＣＭ信号の多重負荷利得に関係のあ
るものは振幅分布である。 【００１６】画像の濃淡の強さの分布を表わす振幅分布
そのものについては、個々の画像に対しての依存性が強
く、一般的に論ずることはできない。現実に有用なもの
としては、現在の画素ｇｉ　と、それより１つ前の画素
（同一走査線内で隣接した走査線上で、あるいは前フレ
ームにおける同一座標の画素）ｇｉ−１　との差信号の
振幅ｄｉ　＝ｇｉ　−ｇｉ−１　の分布がある。ｄｉ　
は一般に原画像信号に比べて小さくなる分布になる。こ
の分布は近似的に式（１）に示すラプラス分布（負の指
数分布）で表現できる。 【００１７】 　　Ｐ（ｄ）＝２−１／２　σ−１　ｅｘｐ　（−２１
／２　｜ｄ｜／σ）　　　　　　　　　　　　　　　（
１）ただし、σは差信号の実効値である。 【００１８】この式（１）の意味は以下の通りである。 時間変化のない静止画から時間差画像信号を作成すると
、全く無信号となる。つぎに室内で椅子に腰掛けて１人
の人物だけが画面の中におり、電話をかけているような
画像では、口元のみか、もしくは顔の１部が少し動くの
みで、その他の身体の各部分は静止していると考えられ
る。室内の他の部分は全く静止しているからこの場合の
時間差画像信号はごく僅かの信号出力となる。人が室内
を歩行中の画面では、上の椅子に腰掛けている場合の画
面より時間差画像信号の出力は若干大きくなろう。人が
街路上を歩いている画像信号ではさらに時間差画像信号
の出力は大きくなる。時間差画像信号の出力が最も大き
くなる画像信号としては、たとえば、ホース・レースで
競争馬の群像を遠距離から望遠レンズで撮影しているよ
うな場合であろう。しかしこのような信号の時間率は極
めて低く、通常は上記の両極端な場合の中間にあるもの
と考えられる。ディジタル信号においても同様であり、
現用システムにおいてこの時間差画像信号を用いること
によって、画像信号をそのまま伝送する場合に比べて、
情報量を減少せしめて、伝送している例がある。 【００１９】 【発明が解決しようとする課題】前記の文献１ないし３
に示したシステム構築例では、システム内に単一のサー
ビス種類、たとえばコードレス電話や携帯電話、あるい
は自動車電話といった同一種類のサービス対象について
であり、しかも、これらの信号の時間圧縮率は同一との
仮定を含んでいる。 【００２０】同様に文献４についてもサービス種類は１
種類で、かつ、原信号の有する最高周波数や時間圧縮率
は同一の場合に限定されており、時間圧縮率の異る電話
信号や画像信号が含まれた原信号を如何にすれば大きな
多重負荷利得が得られるかは明確にされておらず、まし
てや、これらを効果的に活用する方法は開示されていな
い。 【００２１】同じく文献５によっても、画像信号におけ
る差信号についてはその特性が明らかにされてはいるも
のの、多重負荷利得の画像信号への適用については何等
の記載および示唆もない。したがって画像信号の無線伝
送において多重負荷利得を有効に得る手段を明らかにす
ることは未解決の課題として残されていた。 【００２２】 【課題を解決するための手段】ＴＣＭ（時分割時間圧縮
多重）信号が１つのフレーム内に、たとえばテレビ電話
（アナログ型信号で以下とくに断わらなければ信号形式
はすべてアナログ型とする。）のように、電話，画像信
号など多種類の信号を有し、（以下複合信号と称する）
、かつ、これら複合信号の有する周波数帯域，信号圧縮
率等が異る場合、それぞれをサブフレームに分割し、そ
のサブフレーム内の多重数（通話路数），サブフレーム
の時間長，原信号の有する多重負荷利得を文献４を参考
にして求め、複合ＴＣＭ信号を用いるシステムの設計方
法を明確にし、システムを実用可能にした。ただし、と
くに画像信号の場合、各フレームごとにその１つ前のフ
レーム信号と比較し、振幅の時間的変化分だけを取出し
た画像信号（以下、時間差画像信号という）を時間的に
圧縮した区切られた信号とすることにより、大きな多重
負荷利得を得ることが可能となった。 【００２３】 【作用】以上のような時間差画像信号の複数個を時間圧
縮し、それぞれタイム・スロット内に挿入してＴＣＭ信
号を作ると、前述の文献４に説明されている電話信号の
多重負荷利得の発生と全く同様の状態になり、時間差画
像信号の複数個は、元の画像信号のパラメータ（式（１
）のσに関係する）により決定される多重負荷利得を有
する。 【００２４】以上の結果、複合ＴＣＭ信号においても、
その原信号の有する周波数帯域や信号圧縮率等の異なる
信号群ごとにそれぞれ異なる多重負荷利得が存在し、定
量化が可能となったことから、システムの各種の設計パ
ラメータを用いて多重負荷利得を具体的に算出できるよ
うになり、干渉妨害等を許容値以内に保ちつつ、ＦＭ（
ＰＭ）変調の変調度を深めることにより、送信出力の逓
減を可能とした。したがって、増幅器の設計が容易とな
り、また、ミクサ，抵抗，コンデンサ等受動回路の定格
値を下げることができ、経済的なシステムの構築が可能
となった。 【００２５】 【実施例】図１，図２および図３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。本発明を
適用すべきシステムでは、携帯電話，画像電話，自動車
電話等のようにサービス対象ごとの端末の中に、原信号
の最高周波数や時間圧縮率の異なる信号を扱うものが混
在する場合にも効果的であるが、原理を説明するには単
一種類の信号で十分なので、以下電話単独信号の場合を
説明し、複合信号については追加的に説明する。 【００２６】図１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
めの関門交換機である。３０は無線基地局であり、関門
交換機２０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
動無線機１００（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。 【００２７】ここで、関門交換機２０と無線基地局３０
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。 【００２８】図２には無線基地局３０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１３
５に入り、その出力である通信信号は、速度復元回路１
３８と、制御部１４０とクロック再生器１４１に入力さ
れる。クロツク再生器１４１では、受信した信号の中か
らクロックを再生してそれを速度復元回路１３８と制御
部１４０とタイミング発生器１４２に印加している。 【００２９】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。 【００３０】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
速に（圧縮）して、送信ミクサ１３３と送信部１３４と
を含む無線送信回路１３２に印加される。 【００３１】送信部１３４に含まれた変調器の出力は送
信ミクサ１３３において所定の無線周波数に変換され、
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。移動無線機１００より使用を許可されたタイ
ム・スロットを用いて、無線基地局３０宛に無線信号を
送出するには、図２に示すタイミング発生器１４２から
のタイミング情報が、制御部１４０を介して得られてい
ることが必要である。 【００３２】このタイミング発生器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，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。 【００３３】移動無線機１００には、さらにシンセサイ
ザ１２１−１および１２１−２と、切替スイッチ１２２
−１，１２２−２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
−１，１２１−２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。 【００３４】図３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２２−１
〜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。そこで関門交換機２０から送られ
てきた通信信号２２−１〜２２−ｎ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。すなわち入力信号
と出力信号の混合分離が行われ、関門交換機２０からの
入力信号は、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３８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機２０
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
で区切って速度（ピッチ）変換を受ける。また無線基地
局３０より関門交換機２０へ伝送される信号は、無線受
信回路３５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。 【００３５】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３
９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
毎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機２０へ通信信
号２２−１〜２２−ｎとして送出される。 【００３６】信号処理部３１の詳細な回路構成例が図４
に示されている。ここで、８７−１〜８７−ｎは４線−
２線変換器，８８−１〜８８−ｎはＡ／Ｄ変換器，８９
−１〜８９−ｎはＤ／Ａ変換器である。Ａ／Ｄ変換器８
８−１〜８８−ｎは、それぞれ信号速度復元回路３８−
１〜３８−ｎからのアナログ信号をディジタルに変換し
て４線−２線変換器８７−１〜８７−ｎを介して通信信
号２２−１〜２２−ｎとして関門交換機２０へ送出し、
関門交換機２０からのディジタル通信信号２２−１〜２
２−ｎは、それぞれ４線−２線変換器８７−１〜８７−
ｎを介してＤ／Ａ変換器８９−１〜８９−ｎに印加され
てアナログ信号に変換されて、信号速度変換回路５１−
１〜５１−ｎに加えられるようになっている。 【００３７】つぎに信号速度変換回路群５１（図３）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
出す時に速度を変えて、記憶する場合のたとえば１５倍
の速度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、ＣＣＤ（Ｃｈ
ａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　），ＢＢＤ
（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）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：小坂　　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）。 【００３８】信号速度変換回路群５１で例示したＣＣＤ
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。 【００３９】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り当てる信号
割当回路５２に印加される。 【００４０】この信号割当回路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へ送出する。この結果、通信信号をチャネル
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。 【００４１】以上のような信号が無線送信回路３２へ送
られることになる。この圧縮した信号の様子を図５に示
し説明する。 【００４２】信号速度変換回路群５１の出力信号は信号
割当回路５２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。図５（ａ）のＳＤ１
，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通話信号または（および）制御信号
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ット信号が加
えられ、またはシステムによっては搬送波を含め全く信
号が送出されないものもある。このようにして、図５の
（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〜ＳＤｎで１フレームをなす信号
が変調回路に加えられることになる。送信されるべく時
系列化された多重信号は、無線送信回路３２において、
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。 【００４３】電話の発着呼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
いずれを使用する場合も可能である。図６はこれらの周
波数関係を示す。すなわち、同図（ａ）においては、帯
域外信号の一例が示されており、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。図６の（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。 【００４４】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。 【００４５】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
を図７に示す。図７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、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。ただし、ディジ
タル・データ信号については、後述するアナログ信号多
重負荷利得は通常存在しないから、システム設計にはこ
の点の留意が必要である。そして対向する受信機で受信
し復調回路において図７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取り出すことが可能で
ある。 【００４６】一方、移動無線機１００から送られてきた
信号は、無線基地局３０のアンテナ部で受信され、無線
受信回路３５へ入力される。図５の（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，…，ＳＵｎ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
ットＳＵ１，ＳＵ２，…，ＳＵｎの内容を詳細に示すと
、図５の（ｂ）の左下方に示す通り、通話信号または（
および）制御信号より成り立っている。ただし、移動無
線機１００と無線基地局３０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。さらに、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、図８（ｃ
）のごとくなる。同様に各移動無線機１００への無線基
地局３０からの送信波形は図８（ｄ）に示すようになる
。 【００４７】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
さによっては、通話信号と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
３９へ印加される。信号選択回路群３９には、制御部４
０からの制御信号の指示により、所定のタイミングを発
生するタイミング発生回路４２からのタイミング信号が
印加され、各タイム・スロットＳＵ１〜ＳＵｎごとに同
期信号，通話信号または制御信号が分離出力される。 【００４８】これらの各信号は、信号速度復元回路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（図２）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。 【００４９】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。 【００５０】図３に示すように、制御部４０からの制御
信号は信号割当回路５２の出力と並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５
２の出力から無線送信回路３２へ加えることも可能であ
る。 【００５１】つぎに移動無線機１００においても、図２
に示すごとく無線基地局３０の機能のうち通話路を１チ
ャネルとした場合に必要とされる回路構成となっている
。 【００５２】原信号たとえば音声信号（０．３　ｋＨｚ
〜３．０ｋＨｚ）が、信号速度変換回路群５１（図３）
を通った場合の出力側の周波数分布を示すと図９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図９のごとく
、４．５ｋＨｚ〜４５ｋＨｚに拡大されていることにな
る。ここでは信号の周波数分布が拡大されているが、波
形の形態は単に周波数軸を引き延ばされた相似変換を受
けるだけであり、波形そのものは変化がないことに留意
する必要がある。これは多重負荷利得の値を求める時に
必要となる。 【００５３】さて、図９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（０．２〜４．０
ｋＨｚ）および通話信号ＣＨ１（４．５〜４５ｋＨｚで
ＳＤ１として表わされている）がタイム・スロット、た
とえばＳＤ１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。 【００５４】すなわち、タイム・スロットＳＤｉ（ｉ＝
２，３，…，ｎ）には制御信号（０．２〜４．０ｋＨｚ
）と通信信号ＣＨｉ（４．５〜４５ｋＨｚ）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、一度に複数のタイム・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。 【００５５】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 ｆＣ　±４５ｋＨｚ を必要とする。ただし、ｆＣ　は無線搬送波周波数であ
る。ここでシステムに与えられた無線チャネルが複数個
ある場合には、これらの周波数間隔の制限から信号速度
変換回路群５１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
ｒｅｐ　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。 ｆｒｅｐ＞２ｆＨ 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
の場合を説明した図９の横軸の目盛りを１桁程度引き上
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。 【００５６】また、移動無線機１００より無線基地局３
０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を介して関門交換機２０へ送られる。 【００５７】図１０には無線基地局３０との間で交信を
する移動無線機１００Ｂの回路構成が示されている。移
動無線機１００Ｂは、通話（電話）信号のみならず、画
像信号も同時に送受信するのに適している。アンテナ部
に受けた２つのチャネルの制御信号を含む通話信号およ
び画像信号は、それぞれ受信ミクサ１３６−１と受信部
１３７−１を含む無線受信回路１３５−１および受信ミ
クサ１３６−２と受信部１３７−２を含む無線受信回路
１３５−２に入り、その出力である通信信号は、それぞ
れ２つの速度復元回路１３８−１，１３８−２と、クロ
ック再生器１４１に入力される。 【００５８】クロック再生器１４１では、受信した信号
の中からクロックを再生して、それを速度復元回路１３
８−１，１３８−２，制御部１４０，タイミング発生器
１４２と、速度変換回路１３１−１，１３１−２に印加
している。 【００５９】速度復元回路１３８−１，１３８−２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
号として制御信号は制御部１４０に印加され、ＩＤ信号
はＩＤ情報照合記憶部１８２に入力され通話信号および
画像信号はそれぞれ電話機部１０１および画像端末部１
０２に入力される。 【００６０】電話機部１０１および画像端末部１０２か
ら出力される通信信号は、それぞれ２つの速度変換回路
１３１−１，１３１−２で通信信号を所定の時間間隔で
区切って、その速度（アナログ信号の場合はピッチ）を
、高速に（圧縮）して、２つのチャネルで送信するため
に、送信ミクサ１３３−１と送信部１３４−１とを含む
無線送信回路１３２−１および送信ミクサ１３３−２と
送信部１３４−２とを含む無線送信回路１３２−２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。 【００６１】上記の説明のうち、本発明において主要な
働きをする画像信号の速度復元回路１３８−２，速度変
換回路１３１−２および、画像端末部１０２に関し、図
１１により詳細に説明する。図１１の上方に速度復元回
路１３８−２の内部構成を示しており、右方より無線受
信回路１３５−２からの圧縮された時間差画像信号（差
信号）が入力される。この入力信号はスイッチ１６５に
よりタイム・スロット毎（ＴＣＭのフレーム単位毎）に
画像信号記憶回路１６１−１もしくは１６１−２へそれ
ぞれ入力され記憶される。なお、スイッチ１６５の端子
ａ，ｂの切替のタイミングはタイミング発生器１４２か
らの信号により行われる。ついで、ここで記憶された信
号は読出され、時間伸張回路１６２−１もしくは１６２
−２により元の画像信号速度に復元される。ついで、こ
の復元された画像信号はまだ時間差画像信号の形態であ
り、スイッチ１６６−１、もしくは１６６−２の端子ａ
，ｂの切替（このタイミングもタイミング発生器１４２
からの信号による）により画像信号再生回路１６３−１
もしくは１６３−２へ入力される。ここで、時間差画像
信号（差信号）はその１つ前のフレームのタイム・スロ
ット内の信号と加え合わされ、元の１フレーム分の画像
信号が再生される。そして、スイッチ１６７の端子ａ，
ｂの切替（このタイミングもタイミング発生器１４２か
らの信号による）により画像信号再生回路１６３−１も
しくは１６３−２の出力は交互に取り出され、画像端末
部１０２の画像表示回路１０２−１に表示される。 【００６２】図１１の左方に画像端末部１０２の内部構
成が示されており、制御部１４０と画像端末制御回路１
０２−３の間で制御信号の授受を行っている。また、画
像表示回路１０２−１および、画像送信回路１０２−２
はクロック再生回路１４１からの信号を得て動作してい
る。 【００６３】図１１の下方に速度変換回路１３１−２の
内部構成を示しており、画像端末部１０２の画像送信回
路１０２−２より　出力された画像信号はスイッチ１７
５により画像信号の１フレーム単位毎に画像信号記憶回
路１７１−１もしくは１７１−２へそれぞれ入力され記
憶される。このスイッチ１７５の端子ａ，ｂの切替のタ
イミングはタイミング発生器１４２からの信号により行
われる。ここで記憶された信号は読出され、スイッチ１
７６−１もしくは１７６−２の端子ａ，ｂの切替（この
タイミングもタイミング発生器１４２からの信号による
）により差信号作成回路１７２−１または１７２−２へ
入力され、ここで、画像信号はその１つ前のフレームの
画像信号と差し引かれ（差分をとる）時間差画像信号に
変換される。ついで、この変換された時間差画像信号は
時間圧縮回路１７３−１もしくは１７３−２へ入力され
る。そして、スイッチ１７７の端子ａ，ｂの切替（この
タイミングもタイミング発生器１４２からの信号による
）によりＴＣＭ信号の１タイム・スロット毎（ＴＣＭの
フレーム単位毎に１個与えられる）に無線送信回路１３
２−２へ送出される。 【００６４】タイミング発生器１４２（図１０）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，速度変
換回路１３１−１，１３１−２，無線受信回路１３５−
１，１３５−２や速度復元回路１３８−１，１３８−２
に必要なタイミングを供給している。また、クロック再
生器１４１からのクロックは、速度変換回路１３１−１
，１３１−２にも印加されている。 【００６５】この移動無線機１００Ｂには、さらにシン
セサイザ１２１−１ないし１２１−４と、切替スイッチ
１２２−１ないし１２２−４と、切替スイッチ１２２−
１ないし１２２−４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ないし
１２１−４と送受信断続制御器１２３とタイミング発生
器１４２とは２つのチャネルを同時に送受信できるよう
に制御部１４０によって制御されている。各シンセサイ
ザ１２１−１ないし１２１−４には、基準水晶発振器１
２０から基準周波数が供給されている。１つの無線チャ
ネルの２つのタイム・スロットを用いて送受信すること
ができるのみならず２つのチャネルを同時に送受信する
ことによって周波数ダイバーシティを可能にしている。 【００６６】ＩＤ情報照合記憶部１８２は、無線基地局
３０から送信されてくる識別情報（ＩＤ）を速度復元回
路１３８−１，１３８−２から受けて、制御部１４０の
制御により、記憶内容と照合し、必要に応じて記憶する
。 【００６７】図１２，図１３および図１４には、それぞ
れ画像信号を含む複合信号の送受信に適した無線基地局
３０Ｂの全体の構成およびその構成要素であるスイッチ
群８３の具体例と、信号速度復元回路群３８，信号選択
回路群３９，信号速度変換回路群５１，信号割当回路群
５２の具体的な構成例が示されている。関門交換機２０
との間のｎチャネルの通信信号２２−１〜２２−ｎは伝
送路によって、インタフェイスをなす信号処理部３１に
接続される。 【００６８】さて、図１２に示すように関門交換機２０
から送られてきた通信信号２２−１〜２２−ｎは、無線
基地局３０Ｂ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
わち入力信号と出力信号の混合分離が行われ、関門交換
機２０からの入力信号は、図１３に示すように多くのス
イッチＳＲＡ−１−１，ＳＲＡ−１−２，…，ＳＲＡ−
１−ｎ，ＳＲＡ−２−１，ＳＲＡ−２−２，…ＳＲＡ−
２−ｎ，…，…，ＳＲＡ−ｎ−１，ＳＲＡ−ｎ−２，…
，ＳＲＡ−ｎ−ｎと、ＳＲＢ−１−１，ＳＲＢ−１−２
，…，ＳＲＢ−１−ｎ，ＳＲＢ−２−１，ＳＲＢ−２−
２，…，ＳＲＢ−２−ｎ，…，…，ＳＲＢ−ｎ−１，Ｓ
ＲＢ−ｎ−２，…，ＳＲＢ−ｎ−ｎ、およびＳＴＡ−１
−１，ＳＴＡ−１−２，…，ＳＴＡ−１−ｎ，ＳＴＡ−
２−１，ＳＴＡ−２−２，…，ＳＴＡ−２−ｎ，…，…
，ＳＴＡ−ｎ−１，ＳＴＡ−ｎ−２，…，ＳＴＡ−ｎ−
ｎと、ＳＴＢ−１−１，ＳＴＢ−１−２，…，ＳＴＢ−
１−ｎ，ＳＴＢ−２−１，ＳＴＢ−２−２，…，ＳＴＢ
−２−ｎ，…，…，ＳＴＢ−ｎ−１，ＳＴＢ−ｎ−２，
…，ＳＴＢ−ｎ−ｎ、を含むスイッチ群８３を介して信
号速度変換回路群５１Ａ，５１Ｂ（図１４参照）へ送ら
れる。また図１４にその詳細を示した信号速度復元回路
群３８Ａ，３８Ｂからの出力信号は、図１３および図１
２に示すようにスイッチ群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
ＳＴＡ−１−１〜ＳＴＡ−ｎ−ｎ，ＳＴＢ−１−１〜Ｓ
ＴＢ−ｎ−ｎと、受信用のスイッチＳＲＡ−１−１〜Ｓ
ＲＡ−ｎ−ｎ，ＳＲＢ−１−１〜ＳＲＢ−ｎ−ｎに大別
されるが、いずれも通話路制御部８１による制御を受け
、スイッチ群８３を所要の目的を達するように開閉し、
送受信ダイバーシティが可能なように動作する。 【００６９】ＩＤ識別記憶部８２は移動無線機１００の
ＩＤを識別記憶するために使用される。また、通話路制
御部８１は、制御部４０の指令によりスイッチ群８３を
開閉して通話路に関する制御を行うが、通話路制御部８
１からも情報の提供、制御の要求を制御部４０に対し行
う機能を有する。上記のうち関門交換機２０からの入力
信号はスイッチ群８３を通過後、多くの信号速度変換回
路５１−１〜５１−ｎの組をそれぞれ含む信号速度変換
回路群５１Ａ，５１Ｂ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３
０Ｂより関門交換機２０へ伝送される信号は、無線受信
回路３５Ａ，３５Ｂの出力が、それぞれ信号選択回路群
３９Ａおよび３９Ｂを介して、信号速度復元回路群３８
Ａおよび３８Ｂ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。 【００７０】さて、無線受信回路３５Ａおよび３５Ｂの
制御または通話信号および画像信号の出力は、タイム・
スロット別に信号を選択する信号選択回路３９−１〜３
９−ｎの組をそれぞれ含む信号選択回路群３９Ａおよび
３９Ｂへ入力され、ここで各通話チャネルＣＨ１〜ＣＨ
ｎに対応して通話信号および画像信号が分離される。こ
の出力は各チャネル毎に設けられた信号速度復元回路３
８−１〜３８−ｎの組をそれぞれ含む信号速度復元回路
群３８Ａおよび３８Ｂ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、その出力は関門交
換機２０へ通信信号２２−１〜２２−ｎとして送出され
る。 【００７１】以下、とくに断わらない場合は、無線基地
局３０，３０Ｂをまとめて、単に無線基地局３０という
。 【００７２】つぎに、本発明によるシステムの発着呼動
作について音声信号の場合を例にとって説明する。 【００７３】（１）移動無線機１００からの発呼図１５
および図１６に示すフローチャートを用いて説明する。 【００７４】移動無線機１００（移動無線機１００Ｂも
同じ）の電源をオンした状態にすると、図２の無線受信
回路１３５では、下り（無線基地局３０→移動無線機１
００）無線チャネル（チャネルＣＨ１とする）に含まれ
ている制御信号の補捉を開始する。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ｉｉ）　　無線
チャネルに含まれている制御信号により指示される無線
チャネル 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。これは図５（ａ）に示されているタイム・
スロットＳＤｎ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１２
２−１もシンセサイザ１２１−１側に倒し固定した状態
にある。 【００７５】そこで、電話機部１０１の受話器をオフ・
フック（発呼開始）すると（Ｓ２０１、図１５）、図２
のシンセサイザ１２１−２は、無線チャネルＣＨ１の送
信を可能とする局発周波数を発生させるような制御信号
を制御部１４０から受ける。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から
出力された発呼用制御信号を送出する。この制御信号は
、図９に示される周波数帯により、これを、たとえばタ
イム・スロットＳＵｎを用いて送信される。 【００７６】この制御信号の送出はタイム・スロットＳ
Ｕｎだけに限定され、バースト的に送られ他の時間帯に
は信号は送出されないから、他の通信に悪影響を及ぼす
ことはない。ただし、制御信号の速度が比較的低速であ
ったり、あるいは信号の情報量が大きく、１つのタイム
・スロット内に収容不可能な場合には、１フレーム後ま
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。 【００７７】タイム・スロットＳＵｎを捕捉するには、
具体的にはつぎの方法を用いる。無線基地局３０から送
信されている制御信号には、図５（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。さ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ＳＤｉ（ｉ＝１，２，
…，ｎ）が他の通信によって使用されているときには、
同期信号と通話信号しか含まれていない場合もあるが、
このような場合でも未使用のタイム・スロットには通常
同期信号と制御信号が含まれており、この制御信号を受
信することにより、移動無線機１００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。 【００７８】なお、すべてのタイム・スロットが使用中
の場合には、この無線チャネルでの発呼は不可能であり
、別の無線チャネルを掃引して探索する必要がある。 【００７９】また別のシステムでは、どのタイム・スロ
ット内にも空スロッ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。 【００８０】さて本論にもどり無線基地局３０から、以
上のいず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。 【００８１】そこで上り信号用のタイム・スロットＳＵ
ｎ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取り出
して、バースト状の制御信号を送出することができる。 【００８２】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開始する必要が
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、この周波数を、多数の移動無線機を群
別して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で干渉を生ず
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。 【００８３】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（Ｓ２０２）、
制御部４０では、現在空いているタイム・スロットを検
索する。移動無線機１００に与えるタイム・スロットは
ＳＵｎでもよいが、念のために検索を実行する。それは
移動無線機１００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。 【００８４】この結果、たとえばタイム・スロットＳＤ
１が空いているとすると、移動無線機１００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１０
０→無線基地局３０）ＳＵ１，およびこれに対応する下
り（無線基地局３０→移動無線機１００）ＳＤ１を使用
するように指示する（Ｓ２０３）。これに応じて移動無
線機１００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ＳＵ１（図５（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（Ｓ２０４）。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（Ｓ２０５）、
ダイヤル・トーンが送られてくるのを待つ（Ｓ２０６）
。 【００８５】この上り無線信号の無線搬送波のタイム・
スロットＳＵ１の状態を模式的に示すと図５（ｃ）のご
とくなる。無線基地局３０には、タイム・スロットＳＵ
１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では（Ｓ２０７）、関門交換機２０宛に移動無線機
１００のＩＤとともに発呼信号を送出する（Ｓ２０８）
。これに対し関門交換機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（Ｓ２０９）、ダイ
ヤル・トーンを無線基地局３０へ送出する（Ｓ２１０、
図１６）。 【００８６】このダイヤル・トーンは、無線基地局３０
により移動無線機１００宛に転送され（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）。 【００８７】この状態に移行したとき移動無線機１００
の電話機部１０１の受話器からダイヤル・トーンが聞こ
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１３
２より、上りのタイム・スロットＳＵ１を用いて送出さ
れる（Ｓ２１３）。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。 【００８８】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、無線基地局３０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（Ｓ２１
４）、電話網１０への通話路が設定される（Ｓ２１５）
。 【００８９】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ＳＤ１を用いて移動無線機１００宛に送信され
る。 【００９０】移動無線機１００では、無線チャネルＣＨ
１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側の原信
号が復元され、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（Ｓ２１
６）。 【００９１】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（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１３１を介して無線送信回路１３２より無
線基地局３０宛に送出されるとともに（Ｓ２１８）、制
御部１４０では送受信断続制御器１２３の動作を停止さ
せ、かつ、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。 【００９２】一方、無線基地局３０の制御部４０では、
移動無線機１００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（Ｓ２１９）、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（Ｓ
２２０）。同時に無線基地局３０内の信号選択回路群３
９および信号割当回路群５２を開放する。 【００９３】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、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
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。 【００９４】（２）移動無線機１００への着呼移動無線
機１００は電源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。 【００９５】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（図３）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ＳＤ１を使用して移動無線機１００
のＩＤ信号＋着呼信号表示信号＋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ＳＤ
１に対応するＳＵ１を使用）を送出する。この信号を受
信した移動無線機１００では、無線受信回路１３５の受
信部１３７より制御部１４０へ伝送される。制御部１４
０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、電話機部１０１より呼出
音を鳴動させると同時に、指示されたタイム・スロット
ＳＤ１，ＳＵ１で待機するように送受信断続制御器１２
３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。 【００９６】なお、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は文献２によって理論
的に説明されており、また電話信号における多重負荷利
得の理論的証明および、その応用も文献４により説明さ
れているので省略し、以下本発明に適用する時間差画像
信号を含むＴＣＭ信号が多重負荷利得を有することを理
論的に説明し、その後に、その応用について述べる。 【００９７】（３）本発明を音声，データ，画像等の複
合信号の伝送に用いたシステム例 文献４で説明されているのはＴＣＭ電話信号に限定され
ているが、本発明においては必ずしもこのような制約条
件が必要ではなく、以下に説明するような多種多様な複
合信号にも適用可能であることを説明する。 【００９８】まず、通信に使用する信号は低速データ信
号は含んでもよいが、音声信号主体の信号とし、１タイ
ム・スロットに収容する音声チャネル数を２とするシス
テムを説明する。 【００９９】これはＩＳＤＮ（総合サービス・ディジタ
ル統合網）時代に対応した通信品質を提供するもので、
ディジタル通信の２Ｂ＋Ｄ（音声２チャネル＋ディジタ
ル１チャネル）と等価である。 【０１００】図１７は音声２チャネルとデータ１チャネ
ルが収容されている場合のスペクトル図である。同図に
おいて、制御信号および通信信号ＣＨ１１，ＣＨ２１，
…，ＣＨｎ１は、図９における制御信号および通話信号
ＣＨ１，ＣＨ２，…，ＣＨｎと同一の周波数帯域を有す
る。一方、通話信号ＣＨ１２，ＣＨ２２，…，ＣＨｎ２
は、それぞれＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨｎを周波数軸上に４
５ＫＨｚだけ高い周波数帯へシフトしたものであり、こ
れは公知のＦＤＭ（周波数分割多重）信号の多重化時に
行われるのと同様の方法により実現可能である。 【０１０１】また、図３において、信号処理部３１への
入出力信号はすべて音声信号２チャネルとデ−タ信号１
チャネル分でアナログ多重信号として授受される必要が
ある。もし、ＩＳＤＮインターフェースの２Ｂ＋Ｄの場
合は、信号処理部３１内にアナログ・ディジタル変換回
路を設ける必要がある。図４はこのような要件を満足す
る信号処理部３１の一例を示しており、信号速度復元回
路群３８からの入力信号には、Ａ／Ｄ変換器８２，信号
速度変換回路群５１への出力はＤ／Ａ変換器８３を介し
て印加している。同様にデータ信号ＣＨ１３，ＣＨ２３
，…，ＣＨｎ３も周波数変更されて得られたものである
。そして、これら３つの信号は、それぞれ同一のタイム
・スロット内に収容されている。たとえば、ＳＤ１には
通話信号ＣＨ１１，同ＣＨ１２，データ信号ＣＨ１３が
収容されている。 【０１０２】上記のようにして得られた音声の複合信号
の有する多重負荷利得が、音声１個が収容されている場
合と比較して大きくなることは、文献４に開示されてい
る次式により明らかであろう。すなわち、　　　　　ｎ
′＝ｎ／（２ｆｈ　Ｔ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）ｎ：Ｔ
ＣＭ信号の１フレーム内のタイム・スロット数ｆｈ　：
原信号の最高周波数 Ｔ：ＴＣＭ信号のフレーム長 ｎ′：同一の多重負荷利得を有するＦＤＭ信号の多重数
式（２）において、その右辺のｎのかわりに２ｎを代入
することにより適用することが可能となる。ただし、デ
ータ信号の存在は帯域幅が狭いために無視した。実際の
システムを構築する場合には、１タイム・スロット内の
信号の最高周波数が、データ信号を加えた分だけ高くな
るだけで、多重負荷利得の計算には変更はない。 【０１０３】つぎに、音声と画像信号がＴＣＭ（時分割
時間圧縮多重）信号の１フレーム内に収容されている複
合信号について説明する。ただし、音声，画像ともアナ
ログ形態の信号とする。多数の画像信号が多重化された
場合に有する多重負荷利得については、明確な値は公知
になってはいないが、すでに説明したように時間差画像
信号を送信するごとき方法を用いると、多重負荷利得が
得られることになる。そこで、画像信号の多重数をｐ、
最高周波数をｒｈ　とし、このとき得られる多重負荷利
得をｑとする。一方、ＴＣＭ信号として上記の画像信号
を伝送する場合の１フレームの時間を前述と同一と仮定
すれば、全タイム・スロットに、それぞれ１個宛の画像
信号を収容したときの多重負荷利得は、 　　　　ｐ′＝ｐ／（２ｒｈ　Ｔｔ　）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（３）なる値で定まる多重数ｐ′を有する周波
数分割多重画像信号の多重負荷利得ｑ′に等しくなる。 【０１０４】さて、１フレーム内に音声ｎチャネルと画
像ｍチャネルを収容した場合、最も周波数利用率として
効率的な方法は、両信号の有する多重負荷利得が等しく
、信号の最高周波数が等しくなるようにすればよいこと
は、ハードウェア設計上および隣接無線チャネルへの干
渉妨害の軽減対策上からも明らかであろう。 【０１０５】つぎに、音声（電話）および画像を送受す
るシステム例について、図１８を用いて説明する。図１
８（ａ）は、音声（電話）と画像の１チャネルを同一の
タイム・スロットに収容し、無線基地局３０Ｂが送信し
、移動無線機１００Ｂが受信する場合のタイム・スロッ
トの構成を示している。ここでは１フレーム内に含まれ
るタイム・スロットの数は３０である。画像信号の最高
周波数を音声（電話）の１０倍とし、音声（電話）３０
チャネルの多重負荷利得と画像３０チャネルの多重負荷
利得が等しいとした例である。 【０１０６】図１８（ａ）のように１個のタイム・スロ
ットの最初の方に電話信号を実装し、つづいて時間差画
像信号を実装している。ただし、このようなフレーム構
成がとれるのは、テレビ電話のごとく電話信号と画像信
号が１対１に対応していなければならない。このような
条件の下では、図１８（ａ）のごときフレーム構成を採
用すれば、周波数有効利用度は同一量の伝送信号を送信
する他のＴＣＭ信号のフレーム構成に比べて最もよくな
る。なお、図１８（ａ）のタイム・スロット間、たとえ
ば、ＳＤ１とＳＤ２との間にガード・タイムを設けてい
るが、これも必ずしも必要ではなく、図５のごとくガー
ド・タイムを実質的に零とするように構成しても差し支
えない。ただし、屋外移動通信で自動車のごとく比較的
高速で走行する通信に使用するときは、多重波伝搬の影
響を受けるから、ガード・タイムを設ける方がよい。 【０１０７】図１８（ｂ）に示す複合信号の例は、１０
０個の画像信号の有する多重負荷利得が、２００個の音
声（電話）信号の有する多重負荷利得に等しい場合であ
る。ただし、これらの値はＦＤＭ信号の多重数と等価な
数とする。この場合、通信の多重数が画像，音声（電話
）で異なるので、同図（ａ）のように１つのタイム・ス
ロット内に多重化することはできない。しかしながら、
図１８（ｂ）のように、１フレーム内の各タイム・スロ
ットへ収容し、かつ、画像信号，音声（電話）信号の有
する最高周波数を、それぞれ、ｆｖｈ　，ｆｐｈ　、１
フレームの時間長をＴとすると、それぞれの信号の圧縮
度ψｖ　，ψｐ　は下式で与えられる。 画像信号の信号圧縮度 　　　　ψｖ　＝Ｔ／（２ｆｖｈ）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（４）音声（電話）信号の信号圧縮度 　　　　ψｐ　＝Ｔ／（２ｆｐｈ）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（５）　　【０１０８】したがって、画像
および音声（電話）の各信号の有するタイム・スロット
内に最高周波数Ｆｖｈ，Ｆｐｈは、 　　　　Ｆｖｈ＝ψｖ　ｆｖｈ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（６）　　　　Ｆｐｈ＝ψｐ　ｆ
ｐｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（７
）　周波数有効利用度の高いＴＣＭ信号を得るには、式
（６），（７）において、 　　　　Ｆｖｈ＝Ｆｐｈ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（８）になることが望ましい。 したがって、 　　　　ψｖ　ｆｖｈ　＝ψｐ　＝ｆｐｈ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　（９）式（９）の条件は、式（４），
（５）が満されているかぎり満足されている。 【０１０９】このようなシステムでは、図２に示す移動
無線機１００の電話機部１０１は、当然、画像信号と音
声（電話）信号の双方をとり扱うことになるので、画像
・電話機部といったものになろう。したがって、図１０
に示されているような構成となり、その構成は通常使わ
れている無線テレビ電話端末に同じであると換言するこ
とができる。 【０１１０】以上に説明したような無線テレビ電話端末
が、図２に示すごとき電話専用端末と同一システム内に
含まれている場合の無線基地局３０Ｂの動作を、図１２
，図１３，図１４を用いて説明する。 【０１１１】図１３において信号処理部３１の左方から
音声（電話）信号，画像・電話信号が入来する。信号処
理部３１では、これらの信号を識別し、音声（電話）信
号は図１３に示すスイッチＳＴＡへ、画像信号は同じく
スイッチＳＴＢへ送出するるこの際、音声（電話）の単
独信号か、音声（電話）・画像の複合信号かの種類も識
別可能なように信号内に識別信号を含めておく。それ以
後の動作はすでに説明した通りであるが、複合信号はこ
れを受信可能な移動無線機１００Ｂへ送信され、音声（
電話）単独信号は、図２または図１０の移動無線機１０
０，１００Ｂの両方に送信されることになる。なぜなら
ば、移動無線機１００Ｂは音声（電話）信号のみを受信
したい場合もあるからである。 【０１１２】以上に説明した設計条件では、１フレーム
内のＦＤＭ換算等価タイム・スロット数は、画像用１０
０電話用２００の計３００であった。システムによって
は、タイム・スロット数をあまり大きくしたくない場合
があり、以下これについて説明する。 【０１１３】画像１００チャネルと電話２００チャネル
の多重負荷利得が等しいことは上述と同様とし、タイム
・スロット数を画像１００と電話１００の計２００にし
たいとする。これには図１８（ｃ）に示すように、電話
サブフレーム内で電話２チャネルをＦＤＭ的に多重にす
ればよいことになる。なお、このように電話信号を多重
にして１フレーム内のタイム・スロット数を減少させた
場合、すでに説明したシステム例に比較して、１フレー
ムの時間を同一に保つと多重負荷利得は増加することに
なる。したがって、多重負荷利得を増加する必要がない
ときは、１フレームの時間長をそれだけ長くすることが
可能となる。 【０１１４】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、従来明
確に示されていなかったアナログ信号形式の画像信号を
時分割時間圧縮多重信号とした場合、アナログ電話信号
の場合と同様に多重負荷利得を有することを明らかにし
た。その結果、たとえば、テレビ電話信号に加える角度
変調の深さ（偏移）を多重負荷利得の量だけ深くして送
信しても、他の無線チャネルへの影響を従来の設計値内
におさえることが可能で、かつ、無線１チャネル当たり
の送信出力レベルを従来のシステムより逓減することが
可能となり、省電力化がはかられる。さらにＩＳＤＮ時
代を迎え電話２チャネル，データ１チャネルあるいは電
話と画像の同時伝送も可能なシステムが構築可能である
ため、無線通信システムに及ぼす効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムの概念を示す概念構成図であ
る。

【図２】本発明のシステムに使用される移動無線機の一
実施例の回路構成図である。

【図３】本発明のシステムに使用される無線基地局の一
実施例の回路構成図である。

【図４】図３の構成要素の１つである信号処理部の詳細
な回路構成図である。

【図５】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・スロット構造図である。

【図６】通話信号および制御信号のスペクトルを示すス
ペクトル図である。

【図７】音声信号とデータ信号を多重化する回路構成図
である。

【図８】タイム・スロットの無線信号波形を示す波形図
である。

【図９】通話信号および制御信号のスペクトルを示すス
ペクトル図である。

【図１０】本発明のシステムに使用される移動無線機の
他の実施例の回路構成図である。

【図１１】図１０の構成要素である速度復元回路，画像
端末部および速度変換回路の一実施例を示す詳細な回路
構成図である。

【図１２】本発明のシステムに使用される無線基地局の
他の実施例の回路構成図である。

【図１３】図１２の構成要素の１つであるスイッチ群の
一実施例を示す詳細な回路構成図である。

【図１４】図１２の構成要素である信号選択回路群，信
号速度復元回路群，信号速度変換回路群および信号割当
回路群の詳細な回路構成図である。

【図１５】本発明によるシステムの動作の流れを示すフ
ロー・チャートである。

【図１６】図１０とともに本発明によるシステムの動作
の流れを示すフロー・チャートである。

【図１７】本発明のシステムにおける音声２チャネルと
データ１チャネルが収容されている場合のスペクトル図
である。

【図１８】本発明のシステムにおいて使用される電話信
号と画像信号を送受する場合のタイム・スロット構造図
である。

【符号の説明】

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　　信号処理部 ３２　　無線送信回路 ３５　　無線受信回路 ３８　　信号速度復元回路群 ３８−１〜３８−ｎ　　信号速度復元回路３９　　信号
選択回路群 ３９−１〜３９−ｎ　　信号選択回路群４０　　制御部 ４１　　クロツク発生器 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 ７９−１〜７９−ｎ　　低域通過濾波器８７−１〜８７
−ｎ　　４線２線変換器８８−１〜８８−ｎ　　Ａ／Ｄ
変換器 ８９−１〜８９−ｎ　　Ｄ／Ａ変換器 ９１　　ディジタル符号化回路 ９２　　多重変換回路 １００，１００−１〜１００−ｎ　　移動無線機１０１
　　電話機部 １０２　　画像端末部 １０２−１　　画像表示回路 １０２−２　　画像送信回路 １０２−３　　画像端末制御回路 １２０　　基準水晶発振器 １２１−１，１２１−２　　シンセサイザ１２２−１，
１２２−２　　スイッチ １２３　　送受信断続制御器 １３１　　速度変換回路 １３２　　無線送信回路 １３３　　送信ミクサ １３４　　送信部 １３５　　無線受信回路 １３６　　受信ミクサ １３７　　受信部 １３８　　速度復元回路 １４１　　クロック再生器 １６１−１，１６１−２　　画像信号記憶回路１６２−
１，１６２−２　　時間伸張回路１６３−１，１６３−
２　　画像信号再生回路１６５，１６６−１，１６６−
２，１６７　　スイッチ１７１−１，１７１−２　　画
像信号記憶回路１７２−１，１７２−２　　差信号作成
回路１７３−１，１７３−２　　時間圧縮回路１７５，
１７６−１，１７６−２，１７７　　スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数のゾーンをそれぞれカバーしてサ
   ービス・エリアを構成する各無線基地手段（３０）と、
   前記複数のゾーンを横切って移動し、前記無線基地手段
   と交信するために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無線チャネルを
   用いた各移動無線手段（１００）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の
   時間分割通信方法において、前記時間的に圧縮した区切
   られた信号がアナログ画像信号の場合は、各フレームご
   とにその時間的変化分である差信号を得て時間的に圧縮
   した区切られた信号とすることにより得られる多重負荷
   利得にもとづいて前記無線基地手段と前記移動無線手段
   との間の交信に使用する無線信号のレベルを決定する移
   動体通信の時間分割通信方法。