JPH0432324A - 移動体通信における時間分割通信システム - 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１つの交換機に収容されている複数の電話機お
よび移動無線機の固定体もしくは移動体通信における通
信チャネルの時間分割通信システムに関する。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
ザービス・エリア内の多数の移動無線機のうちの１つが
対向する無線基地局と無線回線を設定し、交換機を介し
てシステム内の他の移動無線機もしくは電話機と通信し
ている最中に、他の移動無線機が同一無線チャネルを用
いて通信を希望してぎたとき、すでに通信中の移動無線
機と無線基地局との間の通信に悪影響を及ぼすことなく
、他の移動無線機と前記無線基地局どの間で同一の無線
チャネルを用いて独立の無線回線を設定することを可能
とする同一無線チャネルの時間分割通信システムに関す
る。

［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上記の文
献に記載されている。

文献１．伊藤゛携帯電話の方式検討−時分割時間圧縮Ｆ
Ｍ変調方式の提案−”　信学会技報　ＲＣ３８９−１１
平成元年７月 文献２．伊藤″携帯電話の方式検討−時分割時間圧縮「
Ｍ変調方式の理論検討″　信学会技報ＲＣＳ　８９−３
９　　　平成元年１０月すなわち、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
ときには記憶回路に記憶する速度よりもｎ倍の高速によ
り所定のタイム・スロットで読み出し、このタイム・ス
ロットによって収容された信号で搬送波を角度変調また
は振幅変調して、時間的に断続して送受信するために移
動無線機および無線基地局に内蔵されている、それぞれ
対向して交信する受信ミクサを有する無線受信回路と、
送信ミクサを有する無線送信回路と、無線受信回路の受
信ミクサに印加するシンセサイザと無線送信回路の送信
ミクサに印加するシンセサイザとに対しスイッチ回路を
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どもに同期し、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、これを読み出すとぎ
にはこの記憶回路に記憶１−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。

また文献２には、上記のような丁ＣＭ（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。

しかしながら上記の文献１および２では、ＴＣＭ方式は
主として無線基地局と移動無線機との間の無線系に適用
した例のみが説明されてあり、ＰＢＸ（構内電話交換）
もしくは交換機には通常無線系のみならず有線系の電話
機等も収容されているが、このようなものにＴＣＭ方式
を適用した例は示されていない。

［発明が解決しようとする課題］ 前記文献１および２に示されたシステム構築例では、丁
ＣＭ信号を無線基地局、移動無線機間の無線系に適用し
、ＴＣＭ−ＦＭの形で使用する場合であった。同一シス
テム内に有線電話などが存在し、無線−有線系が結合し
て使用される場合、無線系にのみ下ＣＭを使用すること
はシステムの調和の点から問題があった。これはシステ
ムで使用される信号が電話のみならずデータ信号や画像
信号等非電話系をも含むようになると不調和は顕著とな
り、システムの使い易さや経済性に悪影響を及ぼすこと
になり、これが解決されるべき課題であった。

［課題を解決するための手段］ 移動無線機において、送信信号（ベースバンド信号）を
あらかじめ定めた時間間隔単位に区切って記憶回路に記
憶し、これを読み出すときには記憶回路に記憶する速度
よりもｎ倍の高速により所定のタイム・スロットで読み
出し、このタイム・スロットによって収容された信号で
搬送波を角度変調または振幅変調して、時間的に断続し
て送受信ブーるために移動無線機に内蔵されている、対
向して交信する受信ミクサを有する無線受信回路と、送
信ミクサを有する無線送信回路と、無線受信回路の受信
ミクサに印加するシンセサイザと無線送信回路の送信ミ
クサに印加するシンセサイザとに対しスイッチ回路を設
け、それぞれ印加するシンセサイザの出力を断続させ、
かつこの断続状態を送受信ともに同期し、対向して通信
する無線基地局においてもタイム・スロットによる信号
を送受するために移動無線機と同期させる方法を用い、
移動無線機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した。

この結果本通信システム内に多数の無線基地局が存在し
ていても、多くのチャネルの信号がそれぞれに割当てら
れたタイム・スロットに収容された形ですべて処理され
、音声、データ、画像等の複合信号に対しても個々の信
号の種別を認識する必要がないから、従来例に比較して
信号の透明度が増加し、効率の良いシステムの運用が可
能どなり、経済的なシステム構成が可能になった。

有線系の電話機には、移動無線機から無線系の機能を除
いたものを具備せしめて、本通信システムを構築した。

［作用］ 本通信システムの外部の電話網からの入力信号は関門交
換機に含まれた信号速度変換回路により区切って高速に
変換して無線系に送出し、本通信システムの内部では、
タイム・スロット（収容された区切られた高速に変換さ
れた信号を伝送し、処理するようにし、本通信システム
から外部の電話網に対して信号を送出する場合には、区
切って高速に変換されタイム・スロットに収容されてい
る信号を、関門交換機に含まれた信号速度復元回路によ
って区切られ高速に変換する前の一連の信号に復元する
ようにした。

本通信システム内においては、区切られ高速に変換され
てタイム・スロットに収容された信号を交換し処理する
ようにした。

［実施例Ｊ 第１Ａ図、第１Ｂ図および第１ｃ図は、本発明の一実施
例を説明するためのシステム構成を示し。

でいる。

第１Ａ図において１０は一般の電話網であり、２０は有
線系の電話網１０と伝送線２１−１〜２１−ｐで接続さ
れた電話機２００−１〜２００〜ｐと無線系とを交換接
続するための関門交換機である。関門交換機２０には信
号処理部３１．スイッチ群ＳＷ２信号速度復元回路群３
８−１〜３８−ｉ、信号速度変換回路群５１−１〜５１
−１と、これらを制御するための通信制御部４５が含ま
れている。ここにおいて、有線系と無線系どの間、無線
系と有線系との間および無線系と無線系との間の接続交
換が行われる。

移動無線機との間の無線信号の送受信は無線基地局３０
−１．３０−２．・・・、３ｏ−ｒで行われ、それぞれ
は、移動無線機からの信号を受信する無線受信回路３５
−１．３５−２．・・・、３５−ｒと、移動無線機への
信号を送信（−る無線送信回路３２１．３２！−２，・
・・、３２−ｉを含んでいる。

また関門交換機２０と多くの無線基地局３０−１．３０
−２．・・・、３０−１．どの間には、高速に変換され
た複数の区切られてタイム・スロットに収容された信号
を送受信する伝送路が設置されている。

つぎに関門交換機２０の内部構成を説明する。

信号処理部３１は電話網１０と信号速度復元回路群３８
−１〜３ｓ−ｉ、信号速度変換回路群５１−１〜５１〜
１との間のインタフェースをしており、信号の２線４線
変換を行っている。

スイッチ群ＳＷは、無線基地８３０−１〜３０−ｊと、
電話機２０Ｃ）−１〜２００−ｐと、信号速度復元回路
群３８−１へ一３８〜ｉ、信号速度変換回路群５１−１
〜５１−１側との間の任意の組合わせを可能とする交換
を制御部４０の指示により行っている。

通信制御部４５は信号処理部３１．信号速度復元回路群
３Ｂ−１〜３８−ｉ、信号速度変換回路群５１−１〜５
１−１を制御しており、タイミング信号を供給するだめ
のクロック発生器４１．タイミング発生回路４２と制御
のための制御部４０゜ＩＤ情報記憶回路４３．無線チャ
ネル情報記憶回路４４を含んでいる。

第１Ｂ図には、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
１３５に入り、その出力でめる通信信号は、速度復元回
路１３８と、制御部１４０とクロック再生器１４１に入
力される。クロック再生器１４１では、受信した信号の
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
。

速度復元回路１３Ｂ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。

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て区切って、その
速度（アナログ信号の場合はピッチ）を高速（圧縮）に
して、送信ミクサ１３３と送信部１３４とを含む無線送
信回路１３２に印加される。

送信部１３４に含まれた変調器の出力は送信ミクサ１３
３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、１つの無線基地８３０によって受信さ
れる。受信信号は関門交換機２０に伝送され、そこで使
用可能なタイム・スロットが検索され、同じ無線基地局
３０から移動無線機１００に対してタイム・スロットの
使用許可が送出される。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、第１Ｂ図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。

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

この移動無線機１００には、ざらにシンセサイザ１２１
−１および１２’１２と、切替スイッチ１２２−１．１
２２−２と、切替スイッチ１２２１．１２２−２をそれ
ぞれ切替えるための信号を発生する送受信断続制御器１
２３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１２１−１．１２
１−２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。

無線基地局３０と関門交換機２０との間の速度変換され
たｎチャネルの通信信号は伝送路で無線基地局３０の無
線送信回路３２もしくは無線受信回路３５と接続されて
いる。関門交換１１２０から送られてきた信号は無線送
信回路３２で適当なレベルまで増幅され、振幅もしくは
周波数変調された後、そこに含まれたミクサ回路（図示
せず）により所要の搬送周波数に変換され、直接もしく
は高周波増幅器（図示せず）を経由してアンテナへ給電
される。一方、移動無線機１００から送信されてきた信
号は、無線受信回路３５で受信される。

アンテナ部からの入力信号は、ミクサ回路（図示せず）
により適当な中間周波数に変換された後、増幅され振幅
検波器もしくは周波数弁別器（図示せず）に入力される
。移動無線ｖｓ１００から送信されてきた高速で区切ら
れた受信信号は、関門交換機２０へ送信される。上記の
各回路の機能は移動無線機１００のそれに相当した回路
とほぼ同一である。

以上説明したように本発明を適用する無線基地局３０に
おいては、ＣＰｔＪなとの制御機能を全く有しておらず
、いわゆるスルー・リピータの機能のみで保守が容易な
構成となっている。したがって、移動無線機１００の発
着呼においては、制御のヤリとりは移動無線機１００と
関門交換機２０との間で実施され、無線基地局３０は実
質的には全く関与しない形式となる。

第１Ｃ図には関門交換機２０の部分の詳細な回路構成が
示されている。ここでは１つの無線基地局３０−１の無
線受信回路３５−１．無線送信回路３２−１と電話網１
０．伝送線２１−１〜２１−ｐとの間の関係のみが示さ
れ、他の無線基地局３０−２〜３０−１に関するものは
省略されている。

電話網１０からの信号は信号処理部３１で２線−４線変
換がなされ、信号速度変換回路５１−１−１〜５ｌ−１
−ｎを含む信号速度変換回路群５１−１へ入力され、所
定の時間開隔で区切って速度（ピッチ）変換を受ける。

信号速度変換回路群５１−１の機能は一定の時間長に区
切った音声信号や制御信号等の入力信号を記憶回路で記
憶させ、これを読み出すときに速度を変えて、たとえば
記憶する場合の１５倍の高速で読み出すことｋ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５１−１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　（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ　Ｄ
ｅｖｉｃｅ　）　、　３［３［）　（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂ
ｒｉｇａｄｅＤｅｖｉｃｅ　）が使用可能であり、テレ
ビジョン受信機や会話の時間軸を圧縮あるいは伸長する
テープ・レコーダに用いられているメモリを用いること
ができる（参考文献：小板　他　“会話の時間軸を圧縮
／伸長するテープ・レコーダ″　日経エレクトロニクス
　１９７６年７月２６日　９２〜１３３頁）。

信号速度変換回路群５１−１で例示したＣＯＤやＢＢＤ
を用いた回路は、上記文献に記載されているごとく、そ
のまま信号速度復元回路群３８−１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ずるタイ
ミング発生器４２からのタイミング信号を受しプで、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。

上記の信号速度変換回路群５１−１の出力はスイッチ群
ＳＷを通過した後、タイム・スロツｌ〜別に送出される
。

信号速度変換回路群５１−１からスイッチ群ＳＷを介し
て出力された１区切り分の高速信号は無線基地局３０−
１の無線送信回路３２−１宛に送信される。この結果、
通信信号はチャネル対応でみた場合には、時系列的にオ
ーバラップなく直列に並べられており、制御信号または
通話信号が全実装される場合には、あたかも連続信号波
のようになる。

この圧縮した信号の様子を第２図に示し説明する。

信号速度変換回路群５１−１の出力信号は、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２
図（ａ）のＳＤｌ、３Ｄ２−、Ｓ［）ｒ＋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ツト信号が加えられる。

このようにして、第２図（ａ）に示すように、無線基地
局３ｏの無線送信回路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。

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

第３Ａ図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例であり、図のごとく、
低周波側（２５０Ｈｚ）や高周波側（３８５０Ｈｚ）を
使用することができる。この信号は、たとえば通話中に
制御信号を送りたい場合に使用される。

第３Ａ図（ｂ）においては、帯域内信号の例を示してお
り、発着呼時において使用される。

上記の例はいづれもトーン信号の場合であったが、１ヘ
一ン信号数を増したり、トーンに変調を加え副搬送波信
号どすることで多種類の信号を高速で伝送することが可
能となる。

以上はアナログ信号の場合であったが、制御信号として
ディジタル・データ信号を用いた場合には、音声信号も
ディジタル符号化して、両者を時分割多重化して伝送す
ることも可能であり、この場合の回路構成を第３Ｃ図に
示す。第３Ｃ図は、音声信号をディジタル符号化回路９
１でディジタル化し、それとデータ信号とを多重変換回
路９２で多重変換し、無線送信回路３２に含まれた変調
回路に印加する場合の一例である。

そして対向する受信機で受信し復調回路において第３Ｃ
図で示したのと逆の操作を行えば、音声信号と制御信号
とを別々にとり出すことが可能である。、 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。第２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．・・・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Ｓｕ
１，５ｔＪ２、・・・、ｓｕｎの内容を詳細に示すと、
第２図（ｂ）の左下方に示す通り同期信号および通話信
号または（および）制御信号より成り立っている。

ただし、無線基地８３０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。

さて、移動無線機１００から無線基地局３０へ到来した
入力信号は無線受信回路３５において復調を行ったのち
、関門交換機２０へ伝送される。

関門交換機２０へ到着した信号のうち制御信号について
は、直ちに通信制御部４５の制御部４０へ加えられる。

ただし、速度変換率の大きさによっては、通話信号を同
様の処理を行った後に信号速度復元回路群３Ｂ−１の出
力から通信制御部４５へ加えることも可能である。また
通話信号は、スイッチ群ＳＷへ印加される。

各信号は、スイッチ群ＳＷを通過した後、信号速度復元
回路群３Ｂ−１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信号処理部３１に送出されることに
なる。

ざらに関門交換機２０の交換機能について説明する。ま
ず、電話網１０から入来しだ着呼が移動無線機１００宛
の場合は、制御情報を信号処理部３１から通信制御部４
５の制御部４０へ送信し、着呼を伝達する。この信号を
受けて通信制御部４５では、呼ばれている移動無線機１
００が坦在どの無線基地［３０のサービス・エリア内に
居るかを自装置内のＩＤ情報記憶回路４３を検索するこ
とにより認識し、交換回路であるスイッチ群ＳＷを動作
させて該当する無線基地局３０へ着呼信号を送出づ−る
。

電話網１０から電話機２００への着呼があった場合には
、移動無線機１００への着呼があった場合と同様に処理
されて、スイッチ群ＳＷが伝送線２１−１〜２１−ｐの
うちの１つを選択する。

これと同様に移動無線機１’ＯＯから電話網１０への着
呼に関しては、制御部４０から信号処理部３１へ所要の
制御情報を送信し、信号処理部３１を動作させて、回線
を無線系から有線系へ接続する。なお、複数の移動無線
機１００の相互間、電話ｔｆｉ２００の相互間あるいは
移動無線機１００と電話機２００との相互間の発着呼に
ついてはスイッチ群ＳＷのみで処理することが可能であ
る。

無線基地局３０と移動無線機１００との間で交信に使用
される無線信号の態様を所要伝送帯域や、これと隣接し
た無線チャネルとの関係を用いて説明する。

第１Ｃ図に示すように、制御部４０からの制御信号はス
イッチ群ＳＷの出力とともに無線送信回路３２へ加えら
れる。つぎに移動無線機１００においても、第１Ｂ図に
示すごとく無線基地局３０の機能のうち通話路を１チヤ
ネルとした場合に必要とされる回路構成となっている。

原信号たとえば音声信号（（）、３ｋＨ２〜３．０ｋＨ
２’　）が信号速度変換回路群５１−１　（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１
５倍に変換されるならば、信号の周波数分布は第３Ｂ図
のこと＜　４．５ｋＨｚ　〜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だ
けであり、波形そのものは変化がない。第３Ｂ図におい
ては、制御信号は音声信号の下側周波数帯域を用いて同
時伝送されている場合を示している。この信号のうち制
御信号（０，２〜４．０ｋＨｚ　＞および通話信号ＣＨ
１（４，５〜４．５ｋＨ２でＳＤｌとして表されている
）がタイム・スロット、たとえばＳＤｌに収容されてい
るとする。他のタイム・スロットＳＤ２〜ＳＤｎに収容
されている音声信号も同様である。

すなわち、タイム・スロットＳＤｉ　（ｉ＝２゜３、−
、ｎ）には制御信号（０，２〜４５ｋＨｚ　）と通信信
号ＣＨｉ　（４，５〜４５ｋＨｚ　）が収容すしている
。ただし、各タイム・スロット内の信号は時系列的に並
べられており、−度に複数のタイム・スロット内の信号
が同時に無線送信回路３２１に加えられることはない。

これらの通話信号が制御信号とともに無線送信回路３２
−１に加えられると、所要の伝送帯域として、すくなく
とも ｆｏ±４５に！−１ｚ を必要とする。ただし、ｆｏ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１１限から信号速度
変換回路群５１−１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ｆｌとすると両者の間には、つぎの不等式が
成立する必要がある。

ｆ　　　＞　２　ｆ　Ｈ ｅｐ 一方、ディジタル信号では、音声は通常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。

第１Ｄ図には電話機２０の具体的な回路構成が示されて
いる。第１Ｂ図に示した移動無線機１００から、無線系
の回路を除去したものであり、電話機部２０１．スイッ
チ２２２−１，２２２−２゜送受信断続制御器２２３．
速度変換回路２３１゜速度復元・回路２３８．制御部２
４０．クロック再生器２４１．タイミング発生器２４２
は、それぞれ移動無線機１００の、電話機部１０１．ス
イッチ１２２−１．１２２−２．送受信断続制御器１２
３、速度変換回路１３１．速度復元回路１３８゜制御部
１４０．クロック再生器１４１．タイミング発生器１４
２に対応した機能を有している。

受信部２３５と送信部２３２は伝送線２１と２線４線変
換をするハイブリッド回路Ｈを介して接続するためのバ
ッファ機能を有している。

伝送線２１からの通信信号は、ハイブリッド回路Ｈを介
して受信部２３５に入り、その出力である通信信号は、
クロック再生器２４１と、スイッチ２２２−１を介して
速度復元回路２３Ｂに印加される。クロック再生器２４
１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２３８と制御部２４０とタイミング発生
器２４２に印加している。

速度復元回路２３８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２０１および制
御部２４０に入力している。

電話機部２０１から出力される通信信号は、速度変換回
路２３１で通信信号を所定の時間間隔で区切って、その
速度（アナログ信号の場合はピッチ）を高速（圧縮）に
して、送信部２３２に印加される。送信部２３２の出力
信号はハイブリッド回路Ｈ１伝送線２１を介して閘門交
換ｔ１２０へ送られる。使用を許可されたタイム・スロ
ットを用いて関門交換機２０宛に信号を送出するには、
第１Ｄ図に示すタイミング発生器２４２からのタイミン
グ情報が、制御部２４０を介して得られていることが必
要である。

このタイミング発生器２４２では、クロック再生器２４
１からのクロックと制御部２４０からの制御信号により
、送受信断続制御器２２３．速度変換回路２３１や速度
復元回路２３８に必要なタイミングを供給している。

電話機２００には、切替スイッチ２２２−１゜２２２−
２と、切替スイッチ２２２−１，２２２−２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２２３
およびタイミング発生器２４２が含まれており、送受信
断続制御器２２３とタイミング発生器２４２とは制御部
２４０によって制御されている。

電話機２００はこのような構成となっているから、移動
無線機１００が無線基地局３０を介して関門交換機２０
に接続されている状態と等価である。したがって移動無
線機１００の発呼および通話と、無線信号の処理を除い
て同じ信号処理およびスイッチ群ＳＷにおける交換をす
ることができる。

つぎに、本発明によるシステムの発着呼動作に関し、音
声信号の場合を例にとって説明する。

（１）移動無線機１００がらの発呼 第４Ａ図および第４Ｂ図に示すフローチャートを用いて
説明する。

電話網１０および関門交換機２ｏと、そこに接続された
無線基地局はすでに動作を開始しており、移動無線機１
００の電源をオンした状態にすると、第１Ｂ図の無線受
信回路１３５では、下り（無線基地局３０→移動無線機
１００）無線チャネル（チャネルＣＨＩとする）に含ま
れている制御信号の捕捉を開始する。もしシステムに複
数の無線チャネルが与えられている場合には、ｉ）　最
大の受信入力電界を示す無線チャネル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。これは第２図（ａ）に示されているタイム
・スロットＳＤｉ内の同期信号を捕捉することにより可
能である。制御部１４０では、シンセサイザ１２１−１
に無線チャネルＣＨ１の受信を可能とする局発周波数を
発生させるように制御信号を送出し、また、スイッチ１
２２−１もシンセサイザ１２１−１側に倒し固定した状
態にある。

そこで、電話機部１０１の受信機をオフ・フック（発呼
開始）すると（３２０１、第４Ａ図）、第１Ｂ図のシン
セサイザ１２１−２は、無線チャネル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、第３Ａ図（ｂ）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Ｓ
ｕｎを用いて送信される。

この制御信号の送出はタイム・スロットｓｕｎだけに限
定され、バースト的に送られ他の時間帯には信号は送出
されないから他の通信に悪影響を及ぼすことはない。た
だし、制御信号の速度が比較的低速であったり、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を捕捉するには置体的にはつぎ
の方法を用いる。無線基地局３ｏがら送信されている制
御信号には、第２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機１００はこれ
を受信することにより、フレーム同期が可能になる。ざ
らにこの制御信号には、現在使用中のタイム・スロット
、未使用のタイム・スロット（空タイム・スロット表示
）などの制御情報が含まれている。システムによっては
、タイム・スロット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。

　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。

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

無線基地Ｍ３０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。

そこで上り信号用のタイム・スロットＳｕｎが空スロッ
トと仮定すると、この空タイム・スロットを使用するこ
とにし、発呼用制御信号を送出して無線基地局３０から
の応答信号から必要なタイミングをとり出して、バース
ト状の制御信号を送出することができる。

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で受信されたとすると、この情報は伝送路
により直ちに関門交換機２０の通信制御部４５へ伝えら
れる。そして移動無線機１００のＩＤ（ｉｉｌ別番号）
を検出したとすると（Ｓ２０２＞　、通信制御部４５で
は、移動無線機１００の存在するサービス・エリアを担
当する無線基地局３０の現在空いているタイム・スロッ
トを無線チャネル情報記憶回路４４を動作させて検索す
る。

この結果、たとえばタイム・スロットＳＤ１が空いてい
るとすると、移動無線機１００に対（〕前記無線チャネ
ルＣＨ１のタイム・スロットＳＤ１を用い下り制御信号
によりタイム・スロット上り（移動無線機１００→無線
基地局３０）ＳＵｌ。

およびこれに対応する下り（無線基地局３０→移動無線
機１００）５０１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ＳＵｌ　（第２図
（ｂ）参照）を選択する。このとき移動無線機１００の
制御部１４０においては、送受信断続制御器１２３を動
作させ、スイッチ１２２−１６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に送出しく３２０５＞、ダイヤル・トーンを持つ（
３２０６＞。

無線基地局３０には、タイム・スロットＳｔ、１１のほ
かに、他の移動無線機１００からの上り信号としてＳＵ
３ヤ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無線基地局３０を介して受信し
た関門交換１１２０では（３２０７＞、スイッチ群ＳＷ
をオンにして発呼信号を電話網１０に対し送出しく８２
０８＞、これを受けた電話網１０では移動無線機１００
のＩＤを検出し、電話網１０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・トーンを送出する（Ｓ２１０、第４Ｂ図）。このダ
イヤル・トーンは、関門交換機２０．無線基地局３０に
より転送され（Ｓ２１１）、移動無線ｍ”＋。

Ｏでは、通話路が設定されたことを確認する（Ｓ２１２
）。この状態に移行したとき移動無線機１００の電話機
部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
関門交換機２０の通信制御１４５へ送られる。関門交換
１！２０ではすでに移動無線機１００からの発呼信号に
応答し１、使用すべきタイム・スロワＩへを与えるとと
もに、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Ｓ０１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１１１１００から送信され
てきたダイヤル信号は、スイッチ群ＳＷを通った後、信
号速度復元回路群３Ｂ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（）て電話網１０へ通話
信号として転送される（Ｓ２１４＞、そこで電話網１０
では、電話網１０内の着呼電話機への通話路を設定する
（Ｓ２１５）。

一ブラ、電話網１０（または電話機２００）からの入力
信号（当初は制御信号、通話が開始されれば通話信号）
は、関門交換機２０の信号処理回路３１を経由（）て、
信号速度変換回路群５１で速度変換を受はスイッチ群Ｓ
Ｗを通り、タイム・スロットＳＤ１が与えられている。

ぞして伝送路により無線基地局３０へ送られ無線送信回
路３２から下りの無線チャネルのタイム・スロットＳＤ
１を用いて前記移動無線機１００宛に送信される。前記
移動無線機１００では、無線チャオルＣＨ１のタイム・
スロットＳＤ１において受信待機中であり無線受信回路
１３５で受信され、その出力は速度復元回路１３Ｂに入
力される。この回路ｌ、：おいて送信の原信号が復元さ
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（Ｓ２’１６）、、
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１−ることにより（５２１７＞、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（５２１８＞、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１２２１および１２２−２をそれぞれシンセサイザ
１２１−１および１２１−２の出力端に固定する。

一方、無線基地局３０ではこの信号を関門交換機２０へ
転送する。関門交換機２０を制御する通信制御部４５で
は、移動無線機１００からの終話信号を受信１−るど終
話を確認し、（３２１９）、スイッチ群ＳＷのスイッチ
をオフすると同時に電話網１０宛に終話信号を転送しく
３２２０＞、電話網１０ではこの終話信号を受信すると
（Ｓ２２１＞、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（Ｓ２２２＞。同時に関門交換機
２０内の信号速度復元回路群３８および信号速度変換回
路群５つを開放する。

以上の説明では関門交換機２０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、名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を通しても
何ら支障なく通信が実施可能である。

（２〉移動無線機１００への着呼 移動無線機１００は電源をオンした状態で待機中とする
。この場合移動無線ｍ１ｏｏ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
。

般の電話網１０より移動無線機１００への着呼信号が関
門交換機２０へ到来したとする。この制御信号は直ちに
通信制御部４５へ伝えられる。

すると通信制御部４５ではＩＤ情報記憶回路４３を検索
し、移動無線機１００の現在位置を確認した後、そのサ
ービス・エリアを管理する無線基地局３０の無線ヂャネ
ル情報記憶回路４４を検索１〕、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ＳＤｌを使用して移動無線機１００
のＩＤ信号和看呼信号表示信号士タイム・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
ｌに対応するＳＵｌを使用）を無線基地局３０より送出
させる。

この信号を受信した移動無線機１００では、無線受信回
路１３５の受信部１３７より制御部１４０へ伝送される
。制御部１４０では、この信号が自己の移動無線機１０
０への着呼信号であることを確認するので電話機部１０
１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ＳＤ１．５ＬＪ１で待機するように送受信断
続制御器１２３を動作させるとともに、スイッチ１２２
−１．１２２−２のオン、オフを開始させる。かくて通
話が可能な状態に移行したことになる。

以上の説明は移動無線機１００と電話網１０内の電話機
との間での通話であったが、複数の移動無線機１００の
間や複数の電話機２００の間、さらには移動無線機１０
０と電話機２００との開または電話網１０と電話機２０
０との間の通信も、すでに説明したのと同様の動作の流
れで実施可能である。

また丁ＣＭ信号は本質的に電話のみならずデータや画像
信号等非電話信号に対しても容易に適用可能であり、本
発明のシステムにおい一τこれら非電話信号の通信を行
うことは容易であり、かつ経済的である。

［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小型、軽量、簡易な無線基
地局の回路構成が可能となり省電力化や保守が容易とな
るほか、同一網内に電話機が併設されている場合は網内
通信の透明性が向上し、電話のみならずデータ画像信号
においても、極めて容易に通信が可能となるから、本発
明の効果〔４Ｌ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使用される関門交換機と
無線基地局を示す構成図、 第１Ｂ図は本発明のシステムに使用される移動無線機の
回路構成図、 第１Ｃ図は本発明のシステムに使用される関門交換機の
回路構成図、 第１Ｄ図は本発明に使用される電話機の回路構成図、 第２図は本発明のシステムに使用されるタイム・スｌ」
ットを説明するためのタイム・スロット構造図、 第３Ａ図および第３Ｂ図は通話信号および制御信号のス
ペクトルを示すスペクトル図、第３Ｃ図は音声信号とデ
ータ信号を多重化する回路構成図、 第４Ａ図および第４Ｂ図は本発明によるシステムの動作
の流れを示すフロー・チャートである。 Ｏ・・・電話網 １・・・伝送線 １・・・信号処理部 ５・・・無線受信回路 ８・・・信号速度復元回路群 ９・・・信号選択回路群　４０・・・制御部１・・・ク
ロック発生器 ２・・・タイミング発生回路 ３・・・ＩＤ情報記憶回路 ４・・・無線チャネル情報記憶回路 １・・・信号速度変換回路群 ２・・・信号割当回路群 １・・・ディジタル符号化回路 ２０・・・関門交換機 ３０・・・無線基地局 ３２・・・無線送信回路 ９２・・・多重変換回路 １００・・・移動無線機 １０１．２０１・・・電話機部 １２０・・・基準水晶発振器 １２に１，１２１−２・・・シンセサイザ１２２−１，
１２２−２゜ ２２２−１，２２２−２・・・スイッチ１２３．２２３
・・・送受信断続制御器１３１．２３１・・・速度変換
回路 １３２・・・無線送信回路　１３３・・・送信ミクサ１
３４・・・送信部　　　　１３５・・・無線受信回路１
３６・・・受信ミクサ　　１３７・・・受信部１３８．
２３８・・・速度復元回路 １４０．２４０・・・制御部 １４．１．２４１・・−クロック再生器２００・・・電
話機　　　　２３２・・・送信部２３５・・・受信部。 代理人　　　内　１）公　三（ほか１名）０桑 −Ｈ 中 第３Ａ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タイム・スロットに収容された信号を受けて移動無線機
   に対して無線信号を送出するための無線送信手段（３２
   ）と、 前記移動無線機からの複数の区切られた信号の速度をそ
   れぞれ高速に変換されてタイム・スロットに収容された
   無線信号を受信して受信信号を得るための無線受信手段
   （３５）と からなる無線基地手段（３０）と、 タイム・スロットに収容された信号を送受信するための
   電話機手段（２００）と、 電話網１０からの信号を受けて複数の区切られた信号の
   速度をそれぞれ高速に変換してタイム・スロットに収容
   して出力する信号速度変換手段（５１）と、 タイム・スロットに収容された信号を受けて低速に変換
   してタイム・スロットに収容される以前の連続信号を復
   元して前記電話網１０に送出する信号速度復元手段（３
   ８）と、 前記信号速度変換手段と前記信号速度復元手段とを介し
   て接続された前記電話網と、前記無線基地手段と、前記
   電話機手段とにおいて、交換をするためのスイッチ群（
   ＳＷ）とを含む移動体通信における時間分割通信システ
   ム。