JPH0453321A - 時間分割通信信号の伝送方法とシステム - 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つの関門交換機に接続されている複数の交換
機または交換機に収容されている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
時間分割通信方法とシステムに関する。さらに具体的に
は、ある無線チャネルが与えられ、これを用いてサービ
ス・エリア内の多数の移動無線機のうらの１つか対向す
る無線基地局と無線回線を設定し、関門交換機あるいは
複数の交換機を介してシステム内の他の移動無線機もし
くは電話機と通信する場合の有線伝送路を流れる時間分
割多重電話信号の伝送方法とシステムに関する。

［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ｐＪ時時間締縮多重信号採用した方式は下記の
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−パ　信学会技報ＲＣ３８９−１１平
成元年７月 文献２．伊藤パ携帯電話の方式検討−時分割時間圧縮Ｆ
Ｍ変調方式の理論検討″　信学会技報ＲＣ３８９−３９
平成元年１０月 文献３．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　ＲＣ３８’１１６５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
ロワ１〜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、これを読み出すと
きにはこの記憶回路に記憶する速度のｎ分の１の低速度
で読み出すことにより、送信されてきた原信号であるベ
ースバンド信号の再生を可能とするシステムを構築した
システム例が報告されている。

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。

また、文献、３には上記のようなＴＣＭ信号のうち、音
声を多重化した信号には従来ＦＤＭ（周波数分割多重）
信号において公知の多重負荷利得と類似の多重負荷利得
を有することを証明しており、与えられたシステム設計
パラメータにおいて上記の多重負荷利得の値を求めて、
ＦＭ移動無線へ適用した場合の利点について説明してい
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おり、関門交換機もしくは交換
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、有
線系の電話機間をはじめ移動無線機間、あるいは電話機
と移動無線機間等の任意の端末間で通信を行う例は示さ
れていない。加えて、文献３にはＴＣＭ信号の有する多
重負荷利得の説明はされているが、これは主として無線
系に対してであり、たとえば交換機間の通信のような有
線系の信号伝送に適用した場合についても示されてはい
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、Ｔ
ＣＭ信号を無線基地局、移動無線機間の無線系に適用し
、丁ＣＭ−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ＴＣＭを使用すること
はシステムの調和の点から問題があるばかりでなく、Ｔ
ＣＭ電話信号の有する多重負荷利得を活用することなく
、また活用する技術も無く、システムの経済性の観点か
らも大きな損失となっていた。

またシステムが大規模化するにともない、網の形態が何
層にも階層化されて交換機が設置され、それらの間は伝
送路により結ばれることになる。

この交換線間伝送において、システムの規模の拡大にと
もない伝送距離が大きくなり、途中で増幅器等の挿入も
必要になる。この場合多重負荷利得が明確に知られてお
れば、それを増幅器の設計にとり入れることができるか
ら、伝送品質の向上や経済化が可能となる。加えて、シ
ステムが大規模になると交換線間通信が必須となり、か
つ、伝送路に流れる信号は高密度に多重化されたＴＣＭ
信号となる。このような超多重伝送においては、多重負
荷利得の値が知られているか否かでは回線設計あるいは
伝送品質、ひいてはシステムの経済化に大きな影響を及
ぼすことになるにもかかわらず、多重負荷利得の値が明
らかでなく、またそれを有効に利用するための手段も明
らかでないという、解決されなければならない課題があ
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
て送受信す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、無線受信臼路の受信ミ
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
能となり、経済的なシステム構築が可能になった。

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た。加えて、交換機および関門交
換機には信号速度変換部を設け、ＴＣＭ電話信号が１つ
の交換機から他の交換機あるいは関門交換機へ入出力す
る場合には、時間圧縮度を高めて伝送するように本通信
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・スロットに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、関門交換機と多くの交換機との間あるいは交
換機相互間の伝送は、区切られた高速に変換されたタイ
ムやスロットに収容された信号をさらに高速化し、多重
化することによって、多重負荷利得を得るようにした。

その結果、システムの規模が大きくなり、関門交換機と
交換機との間の伝送路が長くなっても、この多重負荷利
得を有効に利用することによってシステムを複雑にする
ことなく、またコストの上昇をともなわないで、高信頼
度のシステムを実現することができた。

［実施例］ 第１Ａ−１図、第１Ａ−２図、第１Ａ−３図。

第１Ｂ図、第１Ｃ−１図、第１Ｃ−２図および第１Ｄ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。

第１Ａ−１図はシステムの全体構成を示しており、１０
は一般の電話網で゛あり、関門交換機２０に接続されて
いる。関門交換機２０には多くの交換機１９−１〜１９
−７が接続され、各交換機１９−１〜１９−７のそれぞ
れには、無線基地局３０−１〜３０−ｉ、　３０−ｊ　
〜３０−ｍ、　３０Ｗ〜３０−Ｚがそれぞれ接続されて
、階層構造をなしている。ここで各無線基地局３０−１
〜３０−２にはそれぞれ無線受信回路３５−１〜３５Ｚ
と無線送信回路３２−１〜３２−７が含まれており、多
くの移動無線機との間で送受信することができる。

第１Ａ−２図には関門交換機２０の内部構成が示されて
いる。関門交換機２０は有線系の電話網１０と伝送線２
１−１〜２１−ｐで接続された電話機２００−１〜２０
０−ｐと無線系とのインタフェースをなす交換機１９と
を交換接続している。

関門交換機２０には信号処理部３１．スイッチ群ＳＷ、
信号速度復元回路群３８−１〜ａＳ−；。

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１す る。ここにおいて、有線系の電話機２００と電話網１０
に収容されている電話端末もしくは本発明を形成するシ
ステム例の内部の有線系もしくは無線系電話端末との通
信が行われるほか、システム内の多くの交換機１９とは
信号速度変換部３６を介して接続されている。

また関門交換機２０に接続された多くの交換機１９のそ
れぞれは、多くの無線基地局３０−１゜３０−２．・・
・、３０−Ｚ、と伝送路で接続され、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
送受信している。

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−１，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、信号速度変換部３６を介して、交換
機１９と接続され、また、伝送線２１１〜２１−ｐを介
して電話機２００−１〜２００−ｐと接続されており、
信号速度復元回路群３８１〜ａａ＝、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
３８−１〜３ａ−ｒ、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ため
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を含んでい
る。

第１Ａ−３図には交換機１９（たとえば１９−１）の内
部構成が示されている。信号速度変換部４６は関門交換
機２０との間のインタフェースをしており、ＴＣＭ電話
信号を高速化して関門交換機２０宛に送信する一方、関
門交換機２０からの高速ＴＣＭ電話信号を受信する。ス
イッチ群ＳＷｂは伝送線２００ｂ−１〜２００ｔ）−Ｑ
により電話機２００ｂ−１〜２００ｂ−Ｑと接続され、
無線基地局３０−１〜ａＯ−ｔとの間も伝送路で接続さ
れて、電話機２００ｂと無線基地局３０の両者間および
信号速度変換部４６との間の任意の組合わせを可能とす
る交換を制御部４０ｂの指示により行っている。通信制
御部４５ｂは信号速度変換部４６．スイッチＳＷｂを制
御しており、タイミング信号を供給するためのクロック
発生器４１ｂ、タイミング発生回路４２ｂと制御のため
の制御部４０ｂ、ＩＤ情報記憶回路４３ｂ、無線チャネ
ル情報記憶回路４４６）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、その出力である通信信号は、速度復元回
路１３８と、制御部１４０とクロック再生器１４１に入
力される。クロック再生器１４１では、受信した信号の
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。

電話機部１０１から出力される通信信号は、速度変換回
路１３１で通信信号を所定の時間間隔で区切って、その
速度（アナログ信号の場合はピッチ）を高速（圧縮）に
して、送信ミクサ１３３と送信部１３４とを含む無線送
信回路１３２に印加される。

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つの無線基地局３０によって受信さ
れる。受信信号は交換機１９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１ｆａｌ　００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、クロック再生型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１２１−２と、切替スイッチ１２２’−１，
１２２−２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
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１２１１．１２
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と交換機１９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
。交換機１９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。移動無線機１００から送
信されてきた高速で区切られた受信信号は、交換機１９
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、０１口など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、制御のやりとりは移動無線機１００と交
換機１９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１０−１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。ここには１つの交換機１９−１と、
関門交換機２０内の信号速度変換部３６に含まれた信号
速度高速化回路群３６ａ１と信号速度低速化回路群３６
ｂ−１とがスイッチ群ＳＷを介して信号速度変換回路５
１−１−１〜５ｌ−１−ｎを含む信号速度変換回路群５
１１と、信号速度復元回路３８１１〜３８−１−ｎを含
む信号速度復元回路群３８−１と接続されている。信号
速度高速化回路群３６ａ−１には多くの信号速度高速化
回路３６ａ−１−１〜３６ａ−１−ｎか含まれ、信号速
度低速化回路群３６ｂ−１には多くの信号速度低速化回
路３６ｂ−１−１〜３６ｂ−１−ｎが含まれている。

第１０−２図には交換機１９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に対応する
信号速度変換部４６に含まれた信号速度高速化回路群４
６ａ−１と信号速度低速化回路群４６ｂ−１と関門交換
機２０．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−ｉに関するも
のは省略されている。信号速度高速化回路群４６ａ１に
は多くの信号速度高速化回路４６ａ−１−１〜４６ａ−
１−ｎが含まれ信号速度低速化回路群４６ｂ−１には多
くの信号速度低速化回路４６ｂ−１−１〜４６ｂ−１−
ｎが含まれている。

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５１−１１〜５ｌ−１−
ｎを含む信号速度変換回路群５１−１へ入力され、所定
の時間間隔で区切って速度（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５１−１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ＣＣＤ　（ＣｈａｒｏｅＣｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅ
ｖｉｃｅ　）　、　ＢＢＤ　（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂｒｉｇ
ａｄｅＤｅＶｉＣｅ　）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・し］−ダ″　日経エレクトロニクス　１９
７６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３８１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。

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信号速度変換部３
６においてさらに高速化されて、交換機１９の信号速度
変換部４６宛に送信される。

信号速度変換回路群５１−１において圧縮を受【プた信
号の様子を第２Ａ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
Ａ図（ａ）のＳＤｌ、５Ｄ２−。

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、関門交
換機２０のスイッチＳＷには、タイム・スロットＳＤ１
〜ＳＤｎで１フレームをなす信号が加えられることにな
る。

さて、タイム・スロット５Ｄ１−３Ｄｎの信号はスイッ
チ群ＳＷにより配下の複数の交換機１９のそれぞれに向
けてスイッチされ、第１０−１図に示すように信号速度
変換部３６へ加えられる。

このうち交換１１９１へ送信される信号は、第１０−１
図に示すように、信号速度高速化回路群３６ａ−１へ加
えられ信号速度の一層の高速化が行われる。これを第２
Ｂ図を用いて説明する。

同図左下においてスイッチ群ＳＷよりの信号が信号速度
変換部３６へ入来する。この信号の信号速度の状態を模
式的に示している。ただし同図において矢印は１個のタ
イム・スロットを示す。すなわち第２Ａ図におけるタイ
ム・スロットＳＤＩもしくは５ＬＪ１を簡単に１本の矢
印で示している。

実線および破線の矢印で示した２チヤネルの信号は、信
号速度変換部３６で速度変換を受は高速化されるこの状
態を第２Ｂ図右下に示す。

第２Ｂ図においては信号速度が２倍になっていることを
示している。これを可能とする具体的回路を説明すると
、前述の信号速度変換回路群５１−１と全く同様で、入
来した信号を記憶し、これを記憶した時より高速（この
場合は２倍）で読出すことで実現される。　一方、交換
機１９−１より出力される信号は第２Ｂ図右上方より信
号速度変換部３６へ入力される。実線および破線の矢印
で示した２チヤネルの信号もここで記憶されたのち、入
力時より低速で読出され、信号速度が低速化され各系列
に分離されてスイッチ群ＳＷへ入力される。

つぎに第１０−２図に示す交換機１９内に設置されてい
る信号速度変換部４６の動作を第２Ｃ図を用いて説明す
る。

関門交換機２０より入来する実線および破線の矢印で示
す２チヤネルの信号は、第２Ｃ図左下方に示されている
。この場合も１つのタイム・スロット内の信号は、１本
の矢印で示されている。この信号は信号速度変換部４６
で同図右下方に示されているごとく低速化され、無線基
地局対応の信号に分解されて、スイッチ群ＳＷｂへ送ら
れる。

このスイッチ群ＳＷｂの宛先の無線基地８３０へ送られ
る。

一方、無線基地局３０から送られてきた同図右上方に示
される信号は、スイッチ群ＳＷｂにより信号速度変換部
４６のどの端子に人力するかが決定された後、信号速度
変換部４６へ入力され、ここで信号速度は同図左上方に
示されるように高速化され、関門交換機２０へ送信され
る。

以上に説明した信号速度変換部４６または３９の動作で
特記されることは、信号を高速化した場合、高速後のフ
レーム長は一般に入来する複数のＴＣＭ信号の有するフ
レーム長のうち最短のものになる点であり、一方低速化
の場合、低速後の複数のＴＣＭ信号のうち最長のものは
、もとの高速のＴＣＭ信号の有するフレーム長に等しく
なる点である。

何故ならば以上の条件を満足しない場合、低速から高速
に変換したのにもかかわらず、フレーム長を最短のもの
より長くしておくと信号が次々に信号速度変換部３６ま
たは４６に到来する一方、到来信号の量よりも出力信号
の量が少なく、そのために信号速度変換部３６．４６内
でオーバーフ０−してしまうことになる。また高速から
低速に変換する場合、フレーム長がもとの信号のフレー
ム長より長いと、これまた信号処理が信号入力速度に追
いつかずオーバーフローしてしまうことになる。　以上
のような条件の下で、高速化ないし低速化の処理がなさ
れて、たとえば無線基地局３０から送出される信号は、
第２Ａ図（ａ）に示すように、無線基地局３０の無線送
信回路３２において、タイム・スロットＳＤＩ〜ＳＤＩ
で１フレームをなす信号として変調回路に加えられる。

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１３０
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、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、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１００１
．１００−２゜・・・、１００−ｎからの無線基地局３
０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、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
、交換機１９へ伝送される。交換機１９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４５ｂの
制御部４０ｂへ加えられる。また通話信号は、スイッチ
群ＳＷｂへ印加される。

各信号は、スイッチ群ＳＷｂにより再び無線基地局３０
−１．３０−２．・・・、３Ｏ＝や有線電話機２００ｂ
−１〜２００ｂ−Ｑへ向う信号と、信号速度変換部４６
を経て関門交換機２０へ向う信号とに分けられる。

分けられた信号のうち、再び無線基地局３０へ向う信号
については無線基地局３０から無線信号が送信され、宛
先の移動無線機１００で受信され、第１Ｂ図により説明
したプロセスを経て原信号が復元される。有線系の電話
機２００ｂへ向う信号も前述と同様である。

さらに関門交換機２０の交＠機能について説明する。ま
ず、電話網１０から入来しだ着呼か移動無線機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が現在どの交換機１９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
て該当する交換機１９へ着呼信号を送出する。

電話網１０から電話機２００への着呼かあった場合には
、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
うらの１つを選択する。

また、交換機１９内に収容されている電話機２００ｂへ
の着呼があった場合には、ＩＤ情報記憶回路４３を検索
し、スイッチ群ＳＷを動作させて該当する交換機１９へ
着呼信号を送出する。

これと同様に移動無線機１００から電話網１０への着呼
に関しては、これを受信した交換機１９の制御部４０ｂ
が、スイッチ群ｓｗｂ、信号速度変換部４６を動作させ
て、関門交換機２０との間で送受信できるようにし、関
門交換機２０では、さらに回線を電話網１０へ接続する
。

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１Ａ−３図に示すように、制御部４０ｂからの制御信
号はスイッチ群ＳＷｂの出力とともに無線基地８３０の
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（０，３ｋＨ７〜３．０ｋｌ−１ｚ　
＞が信号速度変換回路群５ｌ−１（第１０−１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４．５ｋｌ−（Ｚ〜４５ｋｌ−１２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（０，２〜４．０ｋｔ−１ｚ　
）および通話信号ＣＨＩ　（４，５〜４５ｋＨ２でＳＤ
Ｉ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（０，２〜４．０ｋＨ２）と通信信
＠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、−度に複数のタイム・スロツ１〜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 ｆＣ±４５ｋｌ−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制限から信号速度変
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ｆ、。、とし、上述の音声信号の高速化による最高信
号速度をｆｌｌ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２００　（および２００ｂ）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２４０．クロック再生器２４１．
タイミング発生型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１２３．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１４２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１」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２３８に印加される。クロック再生器２
４１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詰機部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Ｈ２伝送線２１を介して関門交
換機２０へ送られる。使用を許可されたタイム・スロッ
トを用いて交換機１９または関門交換機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２２
３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（または２００ｂ）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
して交換機１９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ま
たはＳＷｂ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からの発呼 第４Ａ図および第４Ｂ図に示すフローチャートを用いて
説明する。

電話網１０．交換機１９および関門交換機２０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１００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３
０→移動無線機１００）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１１）　
　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ＣＨＩとする）の受信状
態にはいる。これは第２Ａ図（ａ）に示されているタイ
ム・スロットＳＤｉ内の同期信号を捕捉することにより
可能である。制御部１４０では、シンセサイザ１２１−
１に無線チャネルＣＨ１の受信を可能とする局発周波数
を発生させるように制御信号を送出し、また、スイッチ
１２２−１もシンセサイザ１２１−１側に倒し固定した
状態にある。

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（Ｓ２０１、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１２１２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Ｓｕ
ｎ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伯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−ムの同一タイム・スロットを使用して送信され
る。

タイム・スロットＳｕｎを捕捉するには具体的にはつぎ
の方法を用いる。無線基地局３０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　（＋＝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・スロワ１〜を確
認する必要がある。

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。

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かできる。

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
により直ちに交換機１９の通信制御部４５ｂへ伝えられ
る。そして移動無線機１００の、ＩＤ（識別番号）を検
出したとすると（３２０２）、通信制御部４５ｂ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４４６）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に対し前記無線チャネル
ＣＨ１のタイム・スロットＳＤＩ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）ＳＵＩ。

およびこれに対応する下り（無線基地局３０→移動無線
機１００）ＳＤｌを使用するように指示する（３２０３
＞。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ＳＤＩ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
チャネル用のりイム・スロットである５Ｕ１（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１２２−１および１２２−２を動作開始
させる（８２０４＞。それと同時にスロワ１〜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・トーンを待つ（
８２０６＞。

無線基地局３０には、タイム・スロットＳＵ１のほかに
、他の移動無線機１００からの上り信号として５ＬＩ３
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無線基地局３０を介して受信し
た交換機１９では（８２０７＞、スイッチ群ＳＷｂをオ
ンにして発呼信号を関門交換機２０に対し送出しく３２
０８）、これを受１プだ関門交換機２０では移動無線機
１００のＩＤを検出し、関門交換４１１２０に含まれた
スイッチ群ＳＷのうちの必要なスイッチをオンにして（
８２０９＞、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、交換機１９．無
線基地局３０により転送され（８２１１＞、移動無線機
１００では、通話路が設定されたことを確認する（３２
１２＞。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（Ｓ２１
３）。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で受信され交換機１９の通信制
御部４５ｂへ送られる。交換機１９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、上りのタイム・スロットＳ
Ｕ１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１
００から送信されてきたダイヤル信号は、スイッチ群Ｓ
Ｗｂを通った後、信号速度変換部４６に入力される。こ
こで、第２Ｃ図を用いて説明した信号の高速化が行われ
た後、関門交換機２０宛に送信される。この信号を受信
した関門交換機２０では、スイッチ群ＳＷを通過後信号
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（８
２１５＞。

一方、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を経由して、信号
速度変換回路群５１で速度変換を受はスイッチ群ＳＷを
通り、タイム・スロットＳＤＩが与えられている。そし
て伝送路により交換機１９を経由して無線基地局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ＳＤＩを用いて前記移動無線機１００宛
に送信される。前記移動無線機１００では、無線チャネ
ルＣＨ１のタイム・スロットＳＤＩにおいて受信待機中
であり無線受信回路１３５で受信され、その出力は速度
復元回路１３８に入力される。この回路において送信の
原信号が復元され、電話機部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（３
２１６）。

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１
３１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（３２１８＞、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１
２１−１および１２１−２の出力端に固定する。

一方、無線基地局３０ではこの信号を交換機１９へ転送
する。交換機１９を制御する通信制御部４５ｂでは、移
動無線機１００からの終話信号を受信すると終話を確認
しく８２１９＞、スイッチ群ＳＷｂのスイッチをオフす
ると同時に関門交換機２０宛に終話信号を転送しく５２
２０＞、関門交換機２０ではこの終話信号を受信すると
（３２２１）、スイッチ群ＳＷ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５１
を開放する。

（２）移動無線機１００への着呼 移動無線機１００は電源をオンした状態で待機中とする
。この場合移動無線機１００からの発呼の項で説明した
ごとく、システムで定められている手順にしたがった無
線チャネルＣＨ１の下り制御信号を受信待機状態にある
。

一般の電話網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の現在位置を交換機１９のサービ
ス・エリア単位で確認した後、そのサービス・エリアを
管理する交換機１９宛に移動無線１１１００への着呼情
報を転送する。この信号を受信した交換機１９では、Ｉ
Ｄ情報記憶回路４３ｂを検索し、移動無線機１００の現
在位置を無線基地局３０のサービス・エリア単位で確認
した後、そのサービス・エリアを管理する無線チャネル
情報記憶回路４４６）を検索し、移動無線機１００宛の
無線チャネルＣｌ−１１の下りタイム・スロットのうち
の空スロット、たとえばＳＤＩを使用して移動無線機１
００のＩＤ信号十着呼信号表示信号十タイム・スロット
使用信＠（移動無線機１００からの送信には、たとえば
ＳＤＩに対応づるＳＵｌを使用）を無線基地局３０を経
由して送出する。

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．ＳＵ１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、ざらには移動無線＠１０
０と電話機２００との間または電話網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ＴＣＭ信号は本質的に電話のみならずデータや画像
信号等非電話信号や、あるいはこれらの混合信号に対し
ても容易に適用可能であり、本発明のシステムにおいて
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。

（３）ＴＣＭ信号の高速化による多重負荷利得の増加 以上説明した本発明のシステムにおいてＴＣＭされた電
話信号が、たとえば第１０−１図および第１Ｃ−２図に
示す関門交換機２０と交換機１９との間では、高速化さ
れたＴＣＭ信号が使用される理由を理論的に説明する。

文献３においてフレーム長Ｔ〉１／（２ｒｈ）（ｆｈは
電話信号内に含まれている最高信号周波数〉、多重化数
ｎのＴＣＭ信号における多重負荷利得を求めるには、ま
ず下式より得られるＦＤＭ換算多重数ｎ′を求める。

ｎ’　−ｎＸ１／（２ｆｈＴ）　　　　　　（１）（文
献３の（１９）式に同じ）　上式で得られたｎ′を用い
て、すでに求められているＦＤＭ信号の多重負荷利得を
求めれば、それが多重数「）のＴＣＭ信号の多重負荷利
得となる。

さて、本発明で信号の高速化により（１）式がどのよう
に変化するかを説明する。

−膜化して第５図に示すような２つのＴＣＭ信号のＴＣ
Ｍｌおよび丁ＣＭ２の合成について説明する。

ＴＣＭｌのフレーム長はｔｌ、タイムφスロツト数はｍ
、ＴＣＭ２のフレーム長はｔ２．タイム・スロット数は
ｎとする。これらの信号が全実装されたときの多重負荷
利得は、下式で得られるＦＤＭ換算多重数ｎ′より求め
られる。

ｍ’　−ｍｘ　１／　（２ｆｌ、　ｔｌ　）　　　　（
２）ｎ’　＝ｎｘ１／（２ｆｈ　ｔ２　）　　　　（３
）ここで第５図に示されるごときフレーム長ｔ１゜ｔ２
（ｔ２≧１１）のＴＣＭ信号ＴＣＭ１．ＴＣＭ２を合成
した場合の多重負荷利得を求める。図示のこと＜ＴＣＭ
ｌの１フレームはｍ／（ｍ十ｎ）に＜　ＴＣＭ２のそれ
はｎ／　（ｍ＋ｎ＞　に縮小されているから、（２＞、
（３）式は次式のごとくなる。

−（ｍ＋ｎ）　Ｘ　（２ｆｈｉｌ　）　−１Ｘ　（ｍ＋
　ｎ　）　（ｎ　ｉ　１　）　’＝　（ｍ＋ｎ）ｘ　（
２ｆｈｔ１）−１（２）〜（５）式より明らかなように
、ｍ”＞ｍ’ ｎ”＞ｎ’ であるから、ＦＤＭ換算多重数は増加しており、したが
って多重負荷利得も増加していることがわかる。とくに
、ＴＣＭＩおよびＴＣＭ２において、ｔｌ−１２−１ ｍ＝ｎ　　　　　　　　　　　　（６）であれば ｍ″−ｎ′−２ｍ−２ｎ　　　　（７）となり、ＦＤＭ
換締換型多重数倍となることがわかる。

以上の説明から明らかなように、ＴＣＭ信号を合成する
と一般に多重負荷利得が増加することになる。したがっ
て丁ＣＭ信号を用いた多重数の大きな電話回線において
は、有線無線を問わず、ｉ）　多重度を大きくする ｉｉ）　　フレーム長を短くする ｉｉｉ　）　　電話信号の最高周波数を小にするを行え
ば多重負荷利得は増加し経済的に有利な信号伝送を行う
ことが可能となる。

無線伝送の場合は使用周波数帯域の制約から上記の条件
を無制限に活用することはできないが、有線伝送の場合
は、現状の技術水準で得られる多重負荷利得の量は下記
のごとくであり、無線システムに比較して非常に大きな
値となる。なお、文献３のフレーム長丁＞１／（２ｆｈ
）の条件は特に設ける必要はなく、Ｔ≦１／　（２ｆｈ
　）でも（１）式は成立する。ただし、これで求めたｎ
′がｎより大きくなる場合は、ｎとしなければならない
。

さて、光フアイバー伝送においては、現在１．６Ｇ　ｂ
ｐｓの高速ディジタル伝送が実用化されている。

これと同様の高速化伝送をＴＣＭ信号で行った場合、多
重電話機（Ｎ数）は下式より求められる。

ｎ＝　０．８ＧＨｚ　／　３ｋＨｚ　＝　２．６７　ｘ
ｌＯ”上記の値より、多重負荷利得Ｇは下式により与え
られる。

Ｇ＝１５＋１０１ｏａｎ −１５４１０１０ＣＩ　（２，６７ｘｌＯ”　）嬌１５
−＋−５４，３＝７０　（ｄＢ）上記の値はきわめて大
きいので増幅器の設計をはじめ交換機や伝送路設計に至
るまで多重負荷利得の利益を活用でき、経済化に貢献す
るところ人である。

なお、本発明により構成されるＴＣＭ信号は、ディジタ
ル信号と良好な親和性を有する。この場合、ディジタル
信号には一般に多重負荷利得はないが、たとえば同一フ
レームの前半に丁ＣＭ電話信号を、後半にディジタル信
号を実装した信号で説明する。無線区間伝送では、送信
機の変調器入力段においてはＴＣＭ信号のサブフレーム
だけ多重負荷利得分だけ変調を深くし、ディジタル信号
のサブフレームには、その分だけ変調を浅くして送信す
る。また、丁ＣＭ信号のサブフレームだ【プ入カレベル
を多重負荷利得の量だ〔プ上げておき、ディジタル信号
ではその分だけ下げて増幅動作を行わゼれば、この複合
信号は何の支障もなく良好に使用可能となる。上記の方
法はｌ５ＤＮ時代における音声、ディジタルの同時伝送
方法として１つの新しい方法を与えている。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、移動体通信を含む一般
の電話網に本発明を適用することにより多重負荷利得の
効果を得て小型、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、システム
が大規模となり伝送路の長距離化や交換階程の多重層化
が進んでもＴＣＭ信号の高速化により伝送品質の向上や
経済化が可能となる。さらに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、本発明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ−１図は本発明のシステムの全体構成を示す構成
図、 第１八−２図は第１Ａ−１図の構成要素である関門交換
機の内部を示ず回路構成図、 第１Ａ−３図は第１Ａ−１図の構成要素である交換機の
内部を示す回路構成図、 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−１図は第１Ａ−２図に示した関門交換機の詳細
な部分回路構成図、 第１０−２図は第１Ａ−３図に示した交換機の詳細な部
分回路構成図、 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図は第１Ａ−２図に示した関門交換機において信
号速度変換がなされる様子を示したタイム・スロット配
列図、 第２Ｃ図は第１Ａ−３図に示した交換機において信号速
度変換がなされる様子を示したタイム・スロット配列図
、 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、第５図は本発明による
多重負荷利得を得る様子を示すタイム・スロット配列図
である。 １０・・・電話網　　　　　１９・・・交換機２０・・
・関門交換機　　　２１・・・伝送線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３６・・・信号速度変換
部 ３８・・・信号速度復元回路群 ３９・・・信号選択回路群　４０・・・制御部４１・・
・クロック発生器 ４２・・・タイミング発生回路 ４３・・・ＩＤ情報記憶回路 ４４・・・無線チャネル情報記憶回路 ４５・・・通信制御部　　　４６・・・信号速度変換部
５１・・・信号速度変換回路群 ５２・・・信号割当回路群 ９１・・・ディジタル符号化回路 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 １２１−１，１２１−２・・・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 １４１．２４１・・・クロック再生器 ２００・・・電話機　　　　２３２・・・送信部２３５
・・・受信部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、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通信信号を用いる電話手段（
   １００、２００）との間の前記通信信号を交換するため
   の複数の交換手段（１９）と、 前記複数の交換手段との間を伝送路で接続されて電話網
   （１０）との間で交換をする関門交換手段（２０）とが
   あり、 前記伝送路においては前記通信信号の信号速度を高速化
   し、多重化して多重負荷利得を得るようにした時間分割
   通信信号の伝送方法。 ２、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通信信号を用いる電話手段（
   １００、２００）との間の前記通信信号を交換するため
   の複数の交換手段（１９）と、 前記複数の交換手段との間を伝送路で接続されて電話網
   （１０）との間で交換をする関門交換手段（２０）と を含む時間分割通信信号の伝送システムにおいて、 前記関門交換手段が、 前記複数の交換手段あての通信信号を多重負荷利得を得
   るべく高速化し多重化して前記伝送路に送出し、前記伝
   送路からの高速化し多重化された通信信号を低速化し分
   離するための信号速度変換手段（３６）を含み、 前記交換手段が、 前記電話手段からの通信信号を多重負荷利得を得るべく
   高速化し多重化して前記伝送路に送出し、前記伝送路か
   らの高速化し多重化された通信信号を低速化し分離する
   ための信号速度変換手段（４６） を含んでいる時間分割通信信号の伝送システム。