JPH06338854A

JPH06338854A - デジタル携帯電話装置

Info

Publication number: JPH06338854A
Application number: JP5129567A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nishimura; 理西村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】非同期干渉の発生を未然に防止して、常に安
定した通話品質を確保する。【構成】時分割多元接続方式のデジタル携帯電話装置
において、受信信号の電界強度レベルを測定してしきい
値と比較することにより、他基地局からの干渉バースト
信号の接近を検出する干渉バースト信号検出手段２、３
と、自局上り回線及び／又は自局上り回線に相当する自
スロットの前端位置より所定時間前の時間位置並びに後
端位置より所定時間後の時間位置を干渉バースト信号の
検出時期として決定する干渉バースト信号検出時期決定
手段５と、干渉バーストの接近を検出した場合に干渉バ
ーストが自スロットにかかって非同期干渉を発生しない
ようにフレーム周期を調整するフレーム周期制御手段６
と、干渉バーストによる非同期干渉が防ぎきれない場合
に回線切り替え部９に回線切り替えを行うように指示す
る回線切り替え指示手段６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の基地局との間に
時分割された複数の通信スロットを使用して、通信すべ
き基地局を介し通信を行うことが可能なデジタル携帯電
話装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話システムは、無線を利用し、一
定区域内における自由な移動通信を可能とするものであ
って、個人を対象とする移動通信形態の代表的なものと
なっている。そして、目下のところは、特定の周波数を
使用したアナログ無線通信による陸上移動通信が行われ
ている。

【０００３】通信端末としての携帯電話装置について
は、人が携帯して持ち運びながら移動通信できるもので
あるから、電池容量や、端末としての大きさ、通話時間
等が考慮され、その送信電力は必然的に小電力のものと
なっている。そして、物理的に位置の異なる複数の基地
局が設けられ、各基地局の通信ゾーン内に端末（従局）
が移動して来た場合に、該当基地局を介し相手先との通
信が行えるようになっている。

【０００４】ところで、かかる携帯電話システムを更に
発展させ、データ伝送内容の多様化や、進展しているＩ
ＳＤＮへの対応を図るために、音声信号をデジタル信号
に符号化して時分割多重通信を行うデジタル携帯電話シ
ステムが構築されつつある。このようなデジタル携帯電
話システムでは、各基地局と従局では、同一の無線周波
数（通常、１．９ＧＨｚの周波数帯が使用される）を時
間軸上で分割使用して通信を行うようになっている。具
体的には、信号を送受信する場合の基本周期となる一定
時間長のフレームを、更に複数の小区間に分割して複数
のタイムスロットを形成し、これを各従局に割り当てい
る。そして、その割当られたタイムスロットを使用し、
従局は基地局を介して相手局との通信を行うようになっ
ている。従って、デジタル携帯電話システムによる時分
割多重通信においては、複数の基地局と複数の従局の間
には複数の通信回線が形成されるようになっている。

【０００５】この場合、各基地局は、従局へ送信するバ
ースト信号が、空間において他局の送信信号と時間的に
重なり合い、相互に干渉を与えないようにするために、
送信タイミングの調整を図っている。この送信タイミン
グの調整方法に、時分割多元接続方法と呼ばれる方法が
ある。この方法では、１つの基地局が、各従局に対して
夫々の時間基準となる同期信号を送信し、各従局がその
同期信号を検出してこれを時間基準とし、自局に割り当
てられた下り回線（基地局から送られる信号を受信する
回路）及び上り回線（基地局へ信号を送信する回路）の
時間位置を確認して、夫々の通信回線を捕捉するように
なっている。

【０００６】図５は、時分割多元接続方法で使用される
フレーム構成の例を示す模式図である。この図では、時
間の経過を左から右方向に向かって表示した時間軸上に
割り当てられた１フレーム（Ｔ_f）が、基地局側の送信
スロットＴ₁、Ｔ₂〜Ｔ_Nと、これに続く従局側の送信
スロットＲ₁、Ｒ₂〜Ｒ_Nによって構成されている様子
が示されている。そして、基地局側の送信スロット（例
えばＴ_N）と、対応する従局側の送信スロット（例えば
Ｒ_N）とで構成される送信スロットの組を使用すること
により、１つの基地局と複数の従局の間でＮ組の双方向
通信を行うことが可能となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した時
分割多元接続方法によれば、各基地局は、独自の時間基
準でもって従局との送信タイミングを調整していて、各
基地局間では送信タイミングの同期が全くとられていな
い。また、各基地局で、送信タイミングを計るために設
けた発振器には精度誤差があり、各基地局で管理してい
るフレーム周期には微妙な誤差を生じてくることがあ
る。この結果、複数の基地局が、同一周波数上に時分割
された複数のスロットを使用して複数の従局と通信を行
おうとした場合、ある基地局が占有しているスロット
の、他の基地局が占有しているスロットに対する相対的
な時間位置が時間の経過と共にずれてゆくことになって
しまう。

【０００８】そして、ある基地局が１つの従局と通信を
行っている最中に、占有しているスロットの位置に他の
基地局からのバースト信号が近づいて来て時間的に重な
り合い、それらが互いに干渉を起こすという事態を招い
てしまう。かかる非同期干渉は、受信信号のエラー率等
を測定することよって検出することが可能であるが、も
し非同期干渉が検出された場合には、正常な通信を再開
するために、使用しているスロットや周波数を変更する
か、或いは、最悪の場合には、送信の停止や通信回線の
解放を余儀無くされることもある。

【０００９】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、非同期干渉の発生を未然に防止して、常に安
定した通話品質を確保することが可能な時分割多元接続
方式のデジタル携帯電話装置を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、通信すべき基地局から送信されるバース
ト信号中の所定の同期信号パターンを検出することによ
り、時分割された該基地局からの自局下り回線を捕捉占
有し、更に、捕捉した該自局下り回線の同期信号を時間
基準として、時分割された該基地局への自局上り回線の
時間位置を計ることにより、自局上り回線を捕捉占有す
る時分割多元接続方式のデジタル携帯電話装置におい
て、受信信号の電界強度レベルを測定してしきい値と比
較することにより、他基地局からの干渉バースト信号の
接近を検出する干渉バースト信号検出手段と、前記自局
上り回線及び／又は自局下り回線に相当する時間幅であ
る自スロットの前端位置より所定時間前の時間位置、並
びに、該自スロットの後端位置より所定時間後の時間位
置を、前記干渉バースト信号検出手段による検出時期と
して決定する干渉バースト信号検出時期決定手段と、前
記干渉バースト信号検出手段により、干渉バースト信号
が前記自スロットの前方から接近したことが検出された
場合に、該自スロットを後方へずらすためにフレーム周
期を所定時間だけ長くする一方、干渉バースト信号が前
記自スロットの後方から接近したことが検出された場合
に、該自スロットを前方へずらすためにフレーム周期を
所定時間だけ短くするように制御するフレーム周期制御
手段と、前記干渉バースト信号検出手段により、干渉バ
ースト信号が前記自スロットの前方及び後方の両方向か
ら接近したことが検出された場合に、回線切り替え部に
対し回線切り替えを行うように指示する回線切り替え指
示手段とを備えたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、本ジデタル携帯電話装置で
は、干渉バースト信号検出手段によって、受信信号の電
界強度レベルが測定され、この測定値がしきい値と比較
されることによって、他基地局からの干渉バースト信号
の接近が検出される。干渉バースト信号の接近を検出す
るにあたっては、干渉バースト信号検出時期決定手段に
よって、自局上り回線及び／又は下り回線に相当する時
間幅である自スロットの前端位置より所定時間前の時間
位置、並びに、自スロットの後端位置より所定時間後の
時間位置が検出時期として決定される。

【００１２】また、干渉バースト信号の接近を検出する
ことにより、自スロットの前方から干渉バースト信号が
接近して来たことが検出された場合には、自スロットを
後方へずらして干渉を避けるために、フレーム周期制御
手段によって、フレーム周期が所定時間だけ長くなるよ
うに制御される。また、自スロットの後方から干渉バー
スト信号が接近して来たことが検出された場合には、自
スロットを前方へずらして干渉を避けるために、同じく
フレーム周期制御手段によって、フレーム周期が所定時
間だけ短くなるように制御される。

【００１３】更に、干渉バースト信号の接近を検出する
ことにより、自スロットの前方及び後方の両方向から干
渉バースト信号が接近したことが検出された場合には、
回線切り替え指示手段によって、回線切り替え部に対し
回線切り替えの指示が行われる。以上のように、通信中
に、他基地局からの干渉バースト信号が接近した場合で
あっても、適切なフレーム周期の調整がなされるので、
非同期干渉の発生は未然に回避される。この結果、使用
するスロットや周波数を変更したり、或いは送信を停止
したりする必要は全くなくなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い、具体
的に説明する。図１は、本発明にかかる携帯電話装置の
フレーム周期制御を行うための回路構成を示すブロック
図である。先ず、アンテナ１で受信された基地局からの
無線信号は、ＲＦブロック２に印加される。ＲＦブロッ
ク２では、受信信号を増幅した後、受信信号のレベルを
示すＲＳＳＩ（電界強度）信号をコンパレータ３に出力
する。コンパレータ３では、入力されたＲＳＳＩ信号
と、非同期干渉を伴った受信信号の有無を判定するため
に設定した所定のしきい値とを比較し、受信信号有りと
判定した場合には「１」、受信信号無しと判定した場合
には「０」となる受信信号有無信号をフレーム周期制御
回路６に印加する。

【００１５】一方、ＶＣＯ（ボルテージコントロールオ
シレータ）４は、システムクロックを出力する発振器で
あって、このクロックは、タイミング回路５に印加され
る。タイミング回路５は、ＶＣＯ４からのクロックを用
いてシステムで使用する各種のタイミング信号を発生す
る回路である。即ち、フレーム周期であるバースト送受
信のタイミングを管理するフレーム周期信号と、自スロ
ットの直前におけるバースト信号の有無をチェックする
タイミングを示すタイミングパルス信号１と、自スロッ
トの直後におけるバースト信号の有無をチェックするタ
イミングを示すタイミングパルス信号２と、フレーム周
期制御回路６の内部にあるラッチ回路（図２を参照のこ
と）をクリアするラッチクリア信号を発生する。

【００１６】フレーム周期制御回路６は、タイミング回
路５の出力であるタイミングパルス信号１とタイミング
パルス信号２のタイミングでもってコンパレータ３の出
力である受信信号有無信号（１又は０）をチェックし、
その結果を基にＤ／Ａ変換器７へ印加するｎビットのＶ
ＣＯ制御データの値を変更し、また、必要に応じてマイ
コン９に対して回線切り替え要求信号を出力する。この
ｎビットのＶＣＯ制御データは、Ｄ／Ａ変換器７でアナ
ログ信号に変換され、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）８で
高域成分を除去されてＶＣＯ４に印加され、システムク
ロックの周波数を制御するのに使用される。ここで、フ
レーム周期信号は、先述したように、ＶＣＯ４からのク
ロックを基に作成されるため、結局は、フレーム周期制
御回路６の出力であるｎビットのＶＣＯ制御データによ
って、フレーム周期が制御されることになる。

【００１７】図２は、図１におけるフレーム周期制御回
路６の回路構成を示すブロック図である。図で示すよう
に、このフレーム周期制御回路６は、ｎビットカウンタ
１２と、ラッチ回路１３と、３つの論理積回路１０、１
１、１４とから構成されている。ｎビットカウンタ１２
には、そのカウンタ動作を開始する前に初期値ｍがロー
ドされるようになっている。論理積回路１０では、図１
に示すコンパレータ３から出力される受信信号有無信号
とタイミング回路５から出力されるタイミングパルス信
号２との論理積がとられ、そこから出力されるパルス信
号がｎビットカウンタ１２のＵＰ端子に入力されて、１
カウントアップされる。また、論理積回路１１では、コ
ンパレータ３から出力される受信信号有無信号とタイミ
ング回路５から出力されるタイミングパルス信号１との
論理積がとられ、そこから出力されるパルス信号がｎビ
ットカウンタ１２のＤＯＷＮ端子に入力されて、１カウ
ントダウンされる。

【００１８】そこで、ｎビットカウンタ１２では、論理
積回路１０及び論理積回路１１から入力された各パルス
信号を基に、ｎビットのＶＣＯ制御データをＱ１〜Ｑｎ
の各端子からＤ／Ａ変換器７へ出力する。また、ラッチ
回路１３には、上述した論理積回路１１から出力される
パルス信号が入力され、ラッチされる。なお、このラッ
チ回路１３は、タイミング回路５から出力されるラッチ
クリア信号によってクリアされるようになっている。そ
して、論理積回路１４では、ラッチ回路１３から出力さ
れるパルス信号と論理積回路１０から出力されるパルス
信号との論理積がとられ、マイコン９に対して回線切り
替え要求信号を出力する。

【００１９】図３は、時間軸上における非同期干渉の様
子を示す模式図である。この図では、時間の経過を左か
ら右方向に向かって表示した時間軸ｔを横方向にとり、
時間軸ｔ上の１フレームを構成する基地局側の送信スロ
ットＴ１と従局側の送信スロットＲ１について、それら
の時間軸上の配置を示している。また、図中、斜線を施
したスロットは他の基地局及びその基地局と通信を行っ
ている従局からの送信バーストを示している。更に、送
信スロットＴ１の直前のある時刻をｔ１、直後のある時
刻をｔ２と、送信スロットＲ１の直前のある時刻をｔ
３、直後のある時刻をｔ４とし、また、ｔ３よりも前の
ある時刻をｔ５として示している。

【００２０】（１）は、通信を開始してから、一度も非
同期干渉が起こっていない状態を示している。この状態
では、ｎビットカウンタ１２は初期値ｍがロードされた
ままであり、ＶＣＯ制御データとしては初期値ｍが出力
されている。この場合、ＶＣＯ４から出力されるクロッ
クはシステムの標準周波数となり、フレーム周期はシス
テムの標準周期となる。

【００２１】（２）は、他の基地局の送信バーストが自
スロットの前方から近づいてきた状態（時刻ｔ１及びｔ
３において他局の送信バーストがかかってきている状
態）を示している。このような状態においては、論理積
回路１１から出力されるパルス信号によってｎビットカ
ウンタ１２からの出力値、即ち、ＶＣＯ制御データの値
が１だけ減少される。その結果、ＶＣＯ４の出力するク
ロックの周波数は低くなり、フレーム周期は標準値より
も長くなる。このフレーム周期を長くする動作について
は、自スロット前方から近づいてきたバースト信号の相
対時間位置が自スロットの前端から遠ざかり始める迄、
毎フレームにおいて繰り返される。

【００２２】（３）は、他の基地局の送信バーストが自
スロットの後方から近づいてきた状態（時刻ｔ２及びｔ
４において他局の送信バーストがかかってきている状
態）を示している。このような状態においては、論理積
回路１０から出力されるパルス信号によってｎビットカ
ウンタ１２からの出力値、即ち、ＶＣＯ制御データの値
が１だけ増加される。その結果、ＶＣＯ４の出力するク
ロックの周波数が高くなり、フレーム周期は標準値より
も短くなる。このフレーム周期を短くする動作について
も、自スロット後方から近づいてきたバースト信号の相
対時間位置が自スロットの後端から遠ざかり始める迄、
毎フレームにおいて繰り返される。

【００２３】（４）は、他の基地局の送信バーストが自
スロットの前方及び後方から同時に近づいてきた状態
（時刻ｔ１及びｔ２、並びに、時刻ｔ３及びｔ４におい
て他局の送信バーストがかかってきている状態）を示し
ている。このような状態においては、先ず、論理積回路
１１から出力されるパルス信号がラッチ回路１３でラッ
チされ、ラッチ回路１３からの出力値は、時刻ｔ５にお
いてタイミング回路５から印加されるラッチクリア信号
によってクリアされる迄「１」を保持する。そして、こ
のラッチ回路１３の出力値が１である間に論理積回路１
０からもパルス信号が出力され、論理積回路１４からは
パルス信号、即ち、回線切り替え要求信号が出力され
る。そこで、かかる回線切り替え要求信号を受信したマ
イコン９は、現在使用しているスロットの使用を諦め
て、スロットの切り替え或いは周波数の切り替えを行っ
て非同期干渉を回避する。

【００２４】なお、他局の送信バースト有無のチェック
については、上述したように、基地局側の送信スロット
Ｔ１の直前の時刻ｔ１と直後の時刻ｔ２で行ってもよい
し、従局側の送信スロットＲ１の直前の時刻ｔ３と直後
の時刻ｔ４で行ってもよい。図４は、図２に示すフレー
ム周期制御回路６の制御内容を示すフローチャートであ
る。先ず、カウンタ１２に初期値ｍをロードする（Ｓ
１）。ここで、カウンタ１２が８ビットカウンタの場合
には、ｍ＝１２８とする。次に、図３に示す送信スロッ
トＴ１の直前の時刻ｔ１のタイミングである場合（Ｓ２
においてＹｅｓの場合）には、受信信号有無信号をチェ
ックして（Ｓ３）、「１」の場合（即ち、受信信号有り
の場合）には、ラッチ回路１３を「１」に設定して（Ｓ
４）、カウンタ１２を「１」カウントダウンする（Ｓ
５）。ここでは、カウンタ１２の値を「−１」すること
により、ＶＣＯ制御データが１小さくなって、ＶＣＯ制
御電圧が下がる。その結果、システムクロックの周期が
長くなり、フレーム周期信号がシステムクロックを一定
数カウントして作られることから、フレーム周期信号の
周期も長くなる。このようにして、自スロット位置は干
渉バースト信号に対し後方へずれることになる。また、
Ｓ３で受信信号有無信号をチェックした結果、「０」の
場合（即ち、受信信号無しの場合）には、ラッチ回路１
３を「０」に設定する（Ｓ６）。

【００２５】続いて、送信スロットＴ１の直後の時刻ｔ
２のタイミングとなった場合（Ｓ７においてＹｅｓの場
合）には、再び受信信号有無信号をチェックして（Ｓ
８）、「１」の場合（即ち、受信信号有りの場合）に
は、ラッチ回路１３が「１」に設定されているか否かを
確認し（Ｓ９）、「１」に設定されている場合（Ｓ９に
おいてＹｅｓの場合）には、マイコン９（回線切り替え
部）に対して回線切り替え要求信号を出力する（Ｓ１
０）。また、ラッチ回路１３が「１」に設定されていな
い場合（Ｓ９においてＮｏの場合）には、カウンタ１２
を「１」カウントアップして（Ｓ１１）、Ｓ１２の処理
に移行する。

【００２６】また、Ｓ８で受信信号有無信号をチェック
した結果、「０」の場合（即ち、受信信号無しの場合）
には、受信スロットＲ１の直前の時刻ｔ３よりも一定時
間前の時刻ｔ５のタイミイングであるか否かを確認し
（Ｓ１２）、時刻ｔ５のタイミイングである場合（Ｓ１
２においてＹｅｓの場合）には、ラッチ回路１３を
「０」に設定して（Ｓ１３）、Ｓ２の処理に移行する。

【００２７】

【発明の効果】以上の本発明によれば、他基地局からの
干渉バースト信号が接近した場合でも、適切にフレーム
周期が調整されるため、非同期干渉の発生は未然に回避
される。従って、スロット切り替え動作や周波数切り替
え動作に伴う音声の途切れ等の発生頻度を軽減できる
し、また、それらの動作を行う際に、チャネル資源不足
によって起こり得る回線切断等の危険性も軽減すること
ができる。このため、デジタル携帯電話装置を使用する
上において、常に安定した通話品質を確保することがで
きるようになり、大変使い勝手がよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる携帯電話装置のフレーム周期制
御を行うための回路構成を示すブロック図である。

【図２】図１におけるフレーム周期制御回路６の回路構
成を示すブロック図である。

【図３】時間軸上における非同期干渉の様子を示す模式
図である。

【図４】図２に示すフレーム周期制御回路６の制御内容
を示すフローチャートである。

【図５】時分割多元接続方法で使用されるフレーム構成
の例を示す模式図である。

【符号の説明】

１アンテナ２ＲＦブロック３コンパレータ４ＶＣＯ５タイミング回路６フレーム周期制御回路７Ｄ／Ａ８ＬＰＦ９マイコン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信すべき基地局から送信されるバース
ト信号中の所定の同期信号パターンを検出することによ
り、時分割された該基地局からの自局下り回線を捕捉占
有し、更に、捕捉した該自局下り回線の同期信号を時間
基準として、時分割された該基地局への自局上り回線の
時間位置を計ることにより、自局上り回線を捕捉占有す
る時分割多元接続方式のデジタル携帯電話装置におい
て、受信信号の電界強度レベルを測定してしきい値と比較す
ることにより、他基地局からの干渉バースト信号の接近
を検出する干渉バースト信号検出手段と、前記自局上り回線及び／又は自局下り回線に相当する時
間幅である自スロットの前端位置より所定時間前の時間
位置、並びに、該自スロットの後端位置より所定時間後
の時間位置を、前記干渉バースト信号検出手段による検
出時期として決定する干渉バースト信号検出時期決定手
段と、前記干渉バースト信号検出手段により、干渉バースト信
号が前記自スロットの前方から接近したことが検出され
た場合に、該自スロットを後方へずらすためにフレーム
周期を所定時間だけ長くする一方、干渉バースト信号が
前記自スロットの後方から接近したことが検出された場
合に、該自スロットを前方へずらすためにフレーム周期
を所定時間だけ短くするように制御するフレーム周期制
御手段と、前記干渉バースト信号検出手段により、干渉バースト信
号が前記自スロットの前方及び後方の両方向から接近し
たことが検出された場合に、回線切り替え部に対し回線
切り替えを行うように指示する回線切り替え指示手段と
を備えたことを特徴とする携帯電話装置。