JPH0644737B2

JPH0644737B2 - 双方向無線通信方式

Info

Publication number: JPH0644737B2
Application number: JP59258396A
Authority: JP
Inventors: ロジエ・ピエール・ジヨセフ・アレクシス
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: EP0145098A3; EP0145098A2; DK581984D0; FR2556532A1; DK581984A; JPS60141036A; CA1235187A; AU570752B2; DK165089C; AU3639084A; EP0145098B1; DE3474397D1; DK165089B; FR2556532B1; US4638479A; NO844891L

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、一組の通信チャネルを使用する複数の固定局
〈fixed stations〉と複数の移動局〈mobile station
s〉との間の双方向無線通信〈two-way radiocommunicat
ion〉方式であって、通信チャネルのうちの「ダウン〈d
own〉」伝送路を形成する第１のグループはすべての固
定局からの送信用に使用され、また「アップ〈up〉」伝
送路を形成する第２のグループはすべての移動局からの
送信用に使用され、「アップ」伝送路通信チャネルの１
つと「ダウン」伝送路通信チャネルの１つとによって形
成される通信チャネルの各組は、固定局のうちの任意の
１つと移動局のうちの任意の１つとの間の双方向通信を
取り扱うことのできるもので、さらにそれ以外に少なく
とも１つの信号チャネル〈semaphore channel〉を使用
する双方向無線通信方式に関する。

背景技術本発明は、一般的に、ＴＤＭＡと呼ばれる時分割多重ア
クセス形と、ＦＤＭＡと呼ばれる周波数分割多重アクセ
ス形の２つの既知の無線通信方式に適用することができ
る。

既知の技術によるときは、これらの通信方式は、セルと
呼ばれる単位ゾーンのパターンに地理的に分割したセル
ラー・ネットワーク〈cellular network〉内において使
用される。この場合、各パターンは例えば、７，９，12
または16セルに等しいような所定数のセルを含む。ま
た、前記パターンは規則正しく配置され、かつ周期的に
分布されるようにする。さらに、各セルは、通常六角形
状を呈し、その中央に１つの固定局を配置する。

従来技術例えば、フランス国特許第2,376,570 号に記載されてい
るようなＦＤＭＡ形無線通信方式によるときは、各セル
の固定局の送信手段は固定局と交信可能な最多移動局数
と等しい数の狭帯域送信機により形成している。また、
各パターンにおいて、それぞれ固定局に割当てられる周
波数帯は、パターン内の局間の相互妨害を回避するため
異なる周波数バンドとする。かくして、固定局が包含さ
れるパターンの他のすべてのチャネルの周波数と異なる
周波数を有する各チャネルが１つの固定局と１つの移動
局間に割当てられる。この場合、周波数の動的〈dynami
c〉な割当てをすることもできる。それはすべてのセル
の配列に若干数のチャネルを配置する方法で、１つのセ
ルがこれらのチャネルの１つを使用する場合は、そのチ
ャネルは同一パターンの他の局によって使用されること
はできない。このことに関しては、欧州特許第0036146
号に記載されている。

これに対して、ＴＤＭＡ形無線通信方式によるときは、
各パターン内のセルの固定局の送信機は広帯域送信機で
ある。すなわち、１つの固定局の各送信機には、その固
定局と交信可能な最多移動局数と等しい数値的フレーム
の複数個の時間間隔が割当てられる。したがって、固定
局と１つの移動局間の各通信は、前通信期間に割当てら
れたフレームの時間間隔を占有することになる。また、
ある時間間隔の動的な時間割当ては、ＦＤＭＡ形の動的
割当てと同じ方法で与えることができる。

また、各固定局に１つの周波数バンドを割当て、この周
波数バンド内で数値的フレームによりセルのすべての移
動局との接続を可能にするよう形成した混合形無線通信
方式ＴＤＭＡ−ＦＤＭＡについても記述すべきである
が、この方法は本発明の構成では考慮しないことにす
る。

通信は同時送信受話モード、すなわち、双方向の通信が
同時に行われ、移動局は上述の３つの方法と同じ送信手
段を有する。

上述の３つの方法によるとき、固定局のセル形パターン
への分割の必要性は、主として、他のセルに既に割当て
られている無線電話チャネルの隣接セルによる再利用を
不能にするような妨害現象があるためである。これら３
つの方法の弱点は、周波数スペクトルの使用効率が悪い
ことで、例えば、オーダー７のパターンを有する場合、
各セルは利用可能な周波数の1/7 しか使用しないことに
なる。システムの容量は、セルの大きさを減少させるこ
とにより増加させることが可能であるが、これはセルの
数の増加をもたらし、したがって、全体としてのシステ
ムの価格を増大させることになる。

発明の目的と構成本発明の目的は上述の問題点を解消した双方向無線通信
方式を提供しようとするものである。

これがため、本発明に係る前述形式の双方向無線通信方
式によるときは、 a)各固定局は、移動局から受信する信号の電力レベルが
予め定められた第１スレショールドを超えているか否か
を検出することによって、該固定局に係わる第１妨害ゾ
ーン内に所在する複数の移動局と複数の固定局との通信
により使用中の「アップ」伝送路のチャネルを検出し、
且つ該検出されたチャネルのアドレスを記憶すること、 b)各固定局は、該固定局に係わる第１妨害ゾーン内に所
在する複数の移動局からの通信により使用中の「アッ
プ」伝送路のチャネルのアドレスを、該固定局に割当て
られている信号チャネルを通して、絶え間なく送出する
こと、及び c)選定された固定局との通信を設定するために、移動局
は、該固定局から受信する信号の電力レベルが予め定め
られた第２スレショールドを超えているか否かを検出す
ることによって、該移動局に係わる第２妨害ゾーン内に
所在する複数の固定局と複数の移動局との通信により使
用中の「ダウン」伝送路のチャネルを検出し、且つこの
移動局は検出されたチャネルのアドレスを記憶し、更に
この移動局は１対の空き通信チャネルを選定し、それら
の空き通信チャネルのアドレスは、上記移動局により検
出された使用中のチャネルのアドレスとは異なるように
し、また上記選定された固定局に割当てられている信号
チャネルを通して送られて来た使用中のチャネルのアド
レスとも異なるようにしたものであること、を特徴とす
る。

移動局の妨害ゾーンと固定局の妨害ゾーンとが交差する
（すなわち部分的に重複する）ということが、妨害の恐
れのない通信のための必要条件であるが、それは十分条
件ではない。移動局の妨害ゾーンはその形が（実際上
は）不規則であって、もし移動局が動くならばそれも動
き且つ変形する、ということが認識されなければならな
い。そうすると、妨害の恐れのないアップ・チャネルと
ダウン・チャネルとの対は移動局が選定できる。

移動局はその妨害ゾーン内の使用中のダウン・チャネル
を自分自身でモニターし、また使用中のアップ・チャネ
ルのリストを交差する妨害ゾーン内の固定局から信号チ
ャネル経由で受信する。この固定局はその妨害ゾーン内
の使用中のアップ・チャネルをモニターしているのであ
る。移動局は、ダウン方向とアップ方向との双方向で妨
害の恐れのない通信が保証されるように、アップ・チャ
ネル／ダウン・チャネル対を選定する。移動局はダウン
伝送路チャネルだけしかモニターできないのであるか
ら、該移動局は、それが接続しようと試みる固定局の妨
害ゾーン内の、すなわちＺ_Ｆの内部であり且つＺ_Ｍの外
側である領域内の（数字的に表現すれば、記号∧は２つ
の集合の積集合を表し、記号はＺ_Ｍの余集合〈complementary set〉を表すものと
し、内の）アップ伝送路チャネルが他の移動局により使用中
であるか否かを認識することはできない。これが、何故
固定局がゾーンＺ_Ｆ内のすべてのアップ伝送路チャネル
をモニターするのかという理由、換言すればゾーンＺ_Ｆ
内には使用中のアップ伝送路チャネルがあるか否かを何
故モニターするのかという理由である。固定局は、その
妨害ゾーン内の使用中のチャネルのリストを、信号チャ
ネル経由で移動局に絶えず送信している。

同様の状況は固定局に対しても生じるが、それはダウン
伝送路チャネルに関してである。

使用中のアップ伝送路チャネルをモニターするために、
すなわち妨害ゾーンを持つ固定局の方向に向けて移動局
が使用しているチャネルをモニターするために、固定局
は該チャネルで受信した電力が過度に高くはないか否か
をモニターしている、茲で過度に高い電力とは、受信し
た電力が第１の所定スレショールドを超えない、という
意味である。かような検出は例えばRSSI(Received Sign
al Strength Indication)回路のような既知の検出手段
により受信機で簡単に行うことができ、受信した信号強
度が受信電力の測度であって、既知の比較器を用いて測
定された信号強度を単なる設定点電圧である所定のスレ
ショールドと比較するのである。

スレショールドの値は適当に選定すればよい。この値
は、本発明が実際に適用されるときに経験豊かな専門家
によって選定され、それは、使用中ではなさそうに思わ
れるチャネルと使用中に違いないと思われるチャネルと
の納得の行く区別がなされるものであろう。換言すれ
ば、実際の場合には受信信号は雑音信号単独のレベルよ
りも上にあらねばならない。もしそんな信号が検出され
たら、固定局は該チャネルが使用中であるか否かを判断
する別のチェックをすることもできる、ということは云
う迄もない。しかし最も簡単には、受信した信号強度だ
けに基づいてチャネルが使用中であるか使用中でないか
を判定することもできる。以上の議論は第２スレショー
ルドの値にも通用する。

第１スレショールドは、固定局の妨害ゾーン中の移動局
から受信した信号（アップ伝送路信号）をスレショール
ドするために固定局内に設定される、また第２スレショ
ールドは、移動局の動いている妨害ゾーン中の固定局か
ら受信した信号（ダウン伝送路信号）をスレショールド
するために移動局内に設定される。固定局では、移動局
の送出電力と第１スレショールドとの比が選定される。
移動局では、固定局の送出電力と第２スレショールドと
の比が選定される。これら２つの比が等しくなるよう選
定されると、伝播条件が同じと仮定すれば、固定局と移
動局とでは、使用中のチャネル／使用中でないチャネル
の拒絶に関し同一の範囲を有することになる。これは
「比」の条件といわれるものである。

発明の効果本発明は多数の固定局及び移動局を持つセルラー・シス
テムで妨害の恐れのない通信を固定局と移動局との間で
行うためのチャネル選択に関するもので、それと同時に
使用可能な周波数スペクトルを出来るだけ有効に使っ
て、上述の不都合を避けることを意図するものである。

以上の結果として、少なくとも通信の経路指定〈routin
g of communications〉に関する限りは、パターンとい
う概念、及び特に、FDMAの時のセル間の周波数の配分や
TDMAの時のセル間の時間間隔（タイムスロット）の配分
という概念は、本発明によるならば最早ほとんどその重
要性がなくなる。しかしながら、このパターンという概
念は移動局と固定局間のリンク設定の手段で使われる信
号チャネルの運用のためにはやはり重要である。

本発明によると、伝送状態が良好でなく、通達範囲が狭
隘のときに効果が発揮でき、その結果チャネルが良好に
使用される。このことは、通信に対するニーズの大きい
住宅地域の場合等に興味あることである。

実施例以下図面により本発明を説明する。

第１図中に、本発明に係るセル形無線通信システムの固
定局Ｆおよび移動局Ｍを示す。以下の記述では時分割多
重アクセス形（ＴＤＭＡ）通信システムの場合につき説
明することにする。すなわち、各固定局は“ダウン（下
り）”伝送路と呼ばれる第１の多重通路内の動的に割当
てられたチャネルのメッセージを移動局に伝送し、各移
動局は“アップ（上り）”伝送路と呼ばれる第２の多重
通路内の動的に割当てられたチャネルのメッセージを固
定局の１つに伝送する。スペース・ダイバーシティを使
用することも可能であるが、これはＦＤＭＡシステムの
場合にのみ必要である。

第１図で、妨害ゾーンＺ_Ｆは（第１図の真ん中にある）
固定局Ｆの周りに示されており、また妨害ゾーンＺ_Ｍは
（実施例で固定局Ｆと同じ六角形のセル内の）移動局Ｍ
の周りに示されており、移動局Ｍ(M₁)は固定局Ｆ(F₁)と
通信するのである。妨害ゾーンＺ_Ｆ及びＺ_Ｍは、理論的
な観点からはそれぞれ移動局Ｍ(M₁)及び固定局Ｆ(F₁)の
周りの円形のゾーンと考えるべきであろうが、茲では実
際的なものが示されている。この実例はTDMAの関するも
のであるが、FDMA又はTDMAとFDMAの組合せでもよい。

移動局Ｍと固定局Ｆとの間の通信は同時双方向〈duple
x〉通信で、それには固定局Ｆから移動局Ｍへの通信用
の「ダウン」伝送路チャネルと移動局Ｍから固定局Ｆへ
の通信用の「アップ」伝送路チャネルとの１群のチャネ
ルから選んだ１対の（TDMA，FDMA又はTDMAとFDMAの組合
せの）通信チャネルを使う。移動局Ｍと固定局Ｆとの間
の妨害の恐れのない通信のためには、移動局Ｍと固定局
Ｆとが、妨害ゾーンＺ_Ｍと妨害ゾーンＺ_Ｆとの交差部分
（重複している部分）に所在することが必要条件である
が、それは十分条件ではない。

すべての固定局Ｆの廻りには妨害ゾーンと呼ばれるゾー
ンＺ_Ｆを規定することができ、該ゾーンの内部では受信
電力が予め定められた第１スレショールドを超えると、
すべての移動局Ｍが固定局Ｆから妨害を受けることがあ
る。また逆に、ゾーンＺ_Ｆ内に所在するすべての移動局
Ｍは、受信電力が予め定められた第２スレショールドを
超えると、固定局Ｆに妨害を与えることがある。

また、これと同じに、移動局Ｍのまわりに妨害ゾーンＺ
_Ｍが定められる。すなわち、ゾーンＺ_Ｍ内に位置する各
固定局は移動局Ｍから妨害をうけ、移動局ＭはゾーンＺ
_Ｍ内に位置する各固定局から妨害を受ける。

固定局Ｆと移動局Ｍ間で双方向通信を行わせるために
は、固定局Ｆ及び移動局Ｍを、ゾーンＺ_ＦとゾーンＺ_Ｍ
との交差するゾーンＺ_Ｆ∧Ｚ_Ｍ内に位置させるようにす
ることが必要である。しかしこれだけでは充分でない。
それぞれ“ダウン”および“アップ”伝送路の２つのチ
ャネルを用いてこのような通信路を設定すると、混乱を
生ずることがあり、その救済方策を必要となる。すなわ
ち、固定局による“ダウン”伝送路のチャネル内のメッ
セージの伝送はゾーンＺ_Ｆ内に位置する少なくとも１つ
の移動局Ｍ_Ｋを妨害する可能性を有し、また他の固定局
から伝送される該チャネルのメッセージを受信する可能
性を有する。また、移動局Ｍによる“アップ”伝送路の
チャネル内のメッセージの伝送はゾーンＺ_Ｍ内に位置す
る少なくとも１つの固定局Ｆ_Ｊに妨害を与える可能性が
あり、他の移動局から伝送される該チャネル内のメッセ
ージを受信する可能性を有する。このように、固定局Ｆ
と移動局Ｍ間で設定されるべき通信回線は、“アップ”
方向および“ダウン”方向における固定局Ｆとの他の通
信を妨害し、ゾーンＺ_Ｍ内の固定局Ｆ_Ｊの受信を妨害
し、もしくは、ゾーンＺ_Ｆ内の移動局Ｍ_Ｋの受信を妨害
しないようなものとしなければならない。

本発明の１つの観点は、前述の混乱を制止することであ
り、それは各通信に対して、従来の技術のセルにおける
と同様に、「アップ」伝送路の予め定められた１つのチ
ャネルを「ダウン」伝送路の予め定められた１つのチャ
ネルに結び付けること、及びそれと同時に次の２つの条
件、すなわち 1)通信中には、該通信で使用する２つのチャネルが固定
局Ｆとの他のいかなる通信用にも選定されないようにす
るために、固定局Ｆと移動局Ｍとは少なくとも例えば非
変調搬送波を継続することによるチャネル・マーキング
信号を連続的に送出する； (2移動局の送出電力と、固定局の受信機にとっての予め
定められた第１スレショールドとの比は、固定局の送出
電力と、移動局の受信機にとっての予め定められた第２
スレショールドとの比に等しいものとする；という２つの条件に合致すること、により前述の混乱が
制止されるのである。なお、これらの条件の下では、固
定局から移動局への方向の到達範囲と、移動局から固定
局への方向の到達範囲とは等しい。

移動局Ｍが最も良好に受信される固定局を選択しうるよ
うにするため、ＦＤＭＡシステムにおける移動局のフレ
ーム同期用としても使用する周期的信号を信号チャネル
（semaphore channel）と呼ばれる“ダウン”伝送路の
チャネルで固定局から連続的に送信するようにする。前
記信号チャネルにおいては、すべての妨害から回避しう
るような方法で、オーダー７，９，12または16のパター
ンを有する種々の固定局から発生される時間間隔（タイ
ムインターバル）を多重化する。かくすれば、移動局Ｍ
はそれ自体で最も強く受信される固定局を選定する。

移動局ＭはゾーンＺ_Ｍ内に位置する固定局Ｆ_Ｊとの交信
により占有される“ダウン”伝送路のチャネルを認識
し、これらの占有チャネルのアドレスを記憶する。

移動局Ｍは、交差ゾーンＺ_FΛ_Ｍ（ここで、_Ｍはゾ
ーンＺ_Ｍのコンプリメンタリ・ゾーン）内に位置する移
動局Ｍ_Ｋにより占有される“アップ”伝送路のチャネル
を認識することはできない。移動局Ｍが占有されていな
い対の空きチャネルを選択しうるようにするため、固定
局Ｆからは、該固定局に割当てられた信号チャネルの時
間間隔に、ゾーンＺ_Ｆ内に位置する局Ｍ_Ｋのような移動
局により占有されているチャネルのアドレスリストを送
出する。このような条件のもとでは、移動局Ｍは信号チ
ャネルの種々の時間間隔中に受信した電力を比較して、
局Ｆを選択した後、占有されていない対の空きチャネル
を選択して、固定局Ｆと同時送受話リンクを設定し、か
くして、局Ｆを介してリクエスト（要求）された加入者
を呼出すことが可能となる。

また、固定局Ｆがコール（呼出し）の時間にそれに接続
されている局Ｍのような移動局を呼出されなければなら
ないときも、同じ問題を解決しなければならない。

固定局Ｆは、ゾーンＺ_Ｆ内に位置する移動局との通信に
より占有されている“アップ”伝送路のチャネルを認知
して、これら占有チャネルのアドレスを記憶する。

固定局Ｆは交差ゾーン_FΛ_Ｍ（ここで_Ｆはゾーン
Ｚ_Ｆのコンプリメンタリ・ゾーン）内に位置する固定局
Ｆ_Ｊとの通信により占有されている“ダウン”伝送路の
チャネルを認知することはできない。したがって、“ダ
ウン”伝送路上の１つのチャネルの固定局Ｆによる直接
選択、したがって“アップ”伝送路の１つのチャネルと
“ダウン”伝送路の１つのチャネルよりなる対のチャネ
ルの固定局Ｆによる直接選択は不可能である。

本発明の他の観点は、移動局Ｍを呼出すため、“ダウ
ン”伝送路の固定局に割当てられた信号チャネルの時間
間隔中に、呼出すべき移動局Ｍのアドレスを固定局Ｆか
ら送出することである。かくすれば、移動局Ｍは、移動
局のアドレスの検出に応じ、また固定局Ｆに割当てられ
た信号チャネルの時間間隔中に伝送される占有チャネル
のアドレスならびに移動局により直接記憶されている占
有チャネルのアドレスをベースにして、前述のような移
動局によるコール手順により、占有されていない対の空
きチャネルを選択することが可能となる。

移動局Ｍの移動の結果、局Ｆから発生され、局Ｍにより
受信される信号が、“ダウン”伝送路の同一チャネルで
他の固定局Ｆ_Ｊにより送信される信号により妨害をうけ
る場合には、移動局は新しい対の空きチャネルを探索
（サーチ）する。新しい対のチャネルに進んでの通信の
割当（指定）はメッセージのヘッドの部分において自動
的に報知されるようにする。

同様に、ゾーンＺ_Ｆ内における移動局Ｍ_Ｋの移動の結
果、局Ｍから送出され局Ｆより受信される信号が“アッ
プ”伝送路の同一チャネルの局Ｍ_Ｋにより送信される信
号により妨害を受けた場合には、固定局Ｆはこの妨害を
移動局に報告（レポート）する。このように妨害は、例
えば、“ダウン”伝送路のチャネルのメッセージのヘッ
ド部分に含まれる所定ビットにより指定されるように
し、上述の手順により対のチャネルを変えるような方向
に移動局Ｍを誘導（インバイト）する。

また、移動局Ｍの移動の結果、信号チャネルの種々のの
時間間隔内の信号の解析により他の固定局から受信した
電力が固定局Ｆから受信した電力よりかなりの値（標準
的には10dB）高い場合には、移動局Ｍはチャネルを変え
なければならない。これがため、移動局Ｍは、移動局に
よるコールの場合のように、他の固定局に割当てられた
信号チャネルの時間間隔中に連続的に送出される占有チ
ャネルのアドレスをベースにして、対のチャネルを選択
する方向に進む。移動局Ｍは、最初の固定局に伝送され
る最後の時間間隔のヘッド部分を修正し、ついで新しい
固定局に伝送される最初の時間間隔のヘッド部分を修正
することにより、移動局Ｍが交信している固定局が変わ
ったことを報知する。前記修正は、メッセージのヘッド
部分にそれぞれ最初の固定局のアドレスと新しい固定局
のアドレスを挿入する方法で行う。

ここで、固定局は規則正しい周期的パターンのセル形回
路網内に分布されているものとする。また、各パターン
は、第１図に示すように、各々１つの固定局を配置した
ｍ＝７個の六角形のセルを含み、各固定局は六角形セル
のほぼ中央に位置するものとする。前述したように、シ
ステムのすべての固定局は第１の所定搬送周波数を有す
る“ダウン”伝送路で送信し、システムのすべての移動
局は第２の所定搬送周波数を有する“アップ”伝送路で
送信する。標準的には、ある局の妨害ゾーンは安全に半
径Ｃの小円の外側にあり、の大円の内側にある。ここで、Ｃは六角形セルの辺の長
さである。

“ダウン”伝送路および“アップ”伝送路の双方は、第
２図に示すように、周期Ｔ＝125 msを有するフレーム内
に256 の時分割多重チャネルを含む。１つのフレーム内
では、409.6 μｓに等しい持続時間を有する時間間隔Ｉ
Ｔ_０ないしＩＴ₂₅₅ を１つのチャネルに割当て、５Mb／
ｓの実際の出力に対応し、かつビット当り０．２μｓの
要素インターバルに対応する高々2048ビットのパッケー
ジの伝送を許容しうるようにする。また、各時間間隔Ｉ
Ｔ_０ないしＩＴ₂₅₅ の終りにはチェックインターバルτ
＝78.4μｓを設け、前記チャックインターバルを23.5 k
m の最大レンジ（通達範囲）Ｒに対する固定局と移動局
間伝送の持続時間に対応させるようにする。

“アップ”伝送路においては、各フレームの最初の時間
間隔ＩＴ_０は使用されない。一方、“ダウン”伝送路に
おいては、各フレームの最初の時間間隔ＩＴ_０は信号チ
ャネルに割当てられる。第１図のハッチまたはクロスハ
ッチを施したセルのように、パターン内の同じ相対位置
を有するセルの固定局は、各々125 ×７＝875 msごとの
信号チャネルの同じ時間間隔にメッセージを伝送するも
のとする。信号チャネルにおいては、第２図にＳ_１ない
しＳ_７の符号を付した７つの連続的時間間隔ＩＴ_０を各
パターン内でそれぞれパターンの７つのセルに割当てる
ようにする。例えば、第１図に示すパターンのハッチを
施したセルの固定局は信号チャネルＳ_１で同時に伝送す
るようにする。移送局の妨害ゾーンＺ_Ｍは半径Ｒ＝Ｃ√
13の大円内に包含されるということから、１つのパター
ンの固定局Ｆ_１と交信している局Ｍ_１のような各移動局
は隣接するパターン内の同じ相対位置を有する局Ｆ_１′
のようなセル内の他の任意の固定局により妨害されるこ
とはあり得ない。

信号チャネルの時間間隔Ｓ_１ないしＳ_７の１つの中の各
パッケージは、すべての固定局に対して３つの同じ８行
句（octets）のような周期ワードを含む。各移動局にお
いては、クロック再生回路により、同期ワードをベース
にして、ビット周波数５MHz 、フレーム周波数８MHz で
クロック信号を再構成する。かくすれば、移動局は固定
局に同期することになるので、主局たる固定局の従局と
なる。

また、ＴＤＭＡ方式では、広帯域を使用しているため、
多重伝送路に起因するインターシンボル妨害が生ずる可
能性があり、したがって、同期ワードを使用した自動適
応形等化器が必要となる。等化器は、その重み係数が受
信した同期ワードと前にメモリ内に記憶されていた同期
ワード（固定局により伝送されたものと同じもの）との
間の相関アルゴリズムの函数として計算されるような少
なくとも１つの自動適応形横形フィルタにより形成する
を可とする。さらに、本発明によるときは、最強の受信
電力に対応する固定局を選択するため、移動局内のレベ
ル検出器により信号チャネルの７つの時間間隔Ｓ_１ない
しＳ_７のレベルを比較している。

また、信号チャネルにおいて各固定局から伝送される各
パッケージは少なくとも次のような情報を含む。

−その固定局と交信することを希望する移動局が対の空
きチャネルを選択しうるようにするための当該固定局の
ゾーンＺ_Ｆ内に位置する移動局により占有されている対
の通信チャネルのマーキングリスト、 −必要に応じて、固定局のセルと交信しているリクエス
ト（要求）された移動局のアドレス、 −固定局のアドレスワード、上記のマーキングリストは固定局のメモリ内で常時更新
されるようにする。それは、前述したように、固定局に
より局部的に決定するようにする。

“アップ”伝送路および“ダウン”伝送路のフレームの
時間間隔ＩＴ_１ないしＩＴ₂₅₅ は例えば、電話またはデ
ータのような通信の伝送に割当てられた時分割多重チャ
ネルにより占有されるようにする。固定局と移動局間の
各通信は、フレーム内の同一ランク１ないし255 を有す
る“アップ”伝送路の時間間隔および“ダウン”伝送路
の時間間隔を占有する。“アップ”伝送路のフレームは
“ダウン”伝送路のフレームに対してフレーム周期の約
半分に等しい周期、すなわち、1/16ｓだけ偏移させる。
この時間偏移は各固定局または移動局に対して、送信状
態から受信状態または受信状態から送信状態へ移行する
ための最大遅延時間を与える。

通信チャネルの時間間隔ＩＴ_１ないしＩＴ₂₅₅ における
2048ビットの各パッケージは標準的に48ビットのヘッデ
ィング（見出し）と2000ビットの情報フィールドを含
む。

ヘッディングの最初の24ビットは同期ビットで、クロッ
ク信号をビット周波数およびフレーム周波数に対し再記
憶させうるようにし、かつ信号チャネルの同期ビットに
関して前述したような受信パッケージの等化を可能にす
る働きをする。ヘッディングの他の24ビットは行先アド
レスを識別するとともに適用可能な場合は、固定局より
のチャネル変更要求を表示し、あるいは移動局により固
定局またはチャネルの変更を表示する働きをする。空き
チャネルまたは固定局の探索（サーチ）は移動局により
決定されるので、“アップ”伝送路のチャネルのヘッデ
ィングも、上述のように移動局により選択された新しい
固定局のアドレスを含む。

また、パッケージの情報フィールドは、電流またはデー
タワードもしくは2000／0.125 ＝16 Kb／ｓの出力を有
するチャネルに対応し、通信に属する特定メッセージの
ワードを含む。“アップ”伝送路の通信チャネルの情報
フィールドは、特定のメッセージにより占有される。し
たがって、この特定メッセージは、その固定局が通信の
ための局として移動局により選択されたことを当該固定
局に表示する接続信号である。他方において、移動局の
加入者がその移動機ユニットを作動状態にする場合に
も、同じメッセージが送られる。

以上の記述から明らかなように、移動局は任意の通信に
先立って、次のような主要操作を行う。

−信号チャネルの時間間隔Ｓ_１ないしＳ_７に受信した電
力レベルを弁別することによる固定局の連続的選択 −移動局を呼出しうるようにするための固定局に対する
接続信号の伝送 −固定局のアドレスならびに選択された固定局の妨害ゾ
ーン内における占有されたチャネルのマーキングリスト
の記憶 −移動局の妨害ゾーン内における占有されたチャネルの
アドレスの記憶 −そのアドレスがまだ移動局内に記憶されていない対の
空き通信チャネルの選択以上の本発明に関する説明は時分割多重無線通信システ
ムについて記述したものであるが、本発明は周波数分割
多重（ＦＤＭＡ）無線通信システムにも適用することが
できる。ＦＤＭＡ形伝送の場合には、時分割チャネルが
１つの周波数に各チャネルを割当てるようにした周波数
分割多重に置き換えられることになる。この場合、固定
局および移動局の受信手段は、それぞれ“ダウン”伝送
路および“アップ”伝送路に割当てられた周波数の狭帯
域における高速走査受信機により構成する。受信した電
力レベルの解析速度は、各々ＴＤＭＡフレームの時間間
隔に等しい周期を有するステップにより受信機の周波数
が変わる場合はＴＤＭＡシステムの場合と同様である。

本発明に係るＴＤＭＡ形通信方式の他の実施例によると
きは、伝送路内の時分割多重チャネルの数が多数の移動
局用に必要とされるトラヒックより少ない場合には、複
数の対の“アップ”伝送路および“ダウン”伝送路を与
えるようにしている。この場合には、各固定局はそれぞ
れ数値的伝送路の周波数カップルに割当てられた複数の
受信機および送信機を含む。これに対して各移動局は単
一対の所定伝送路、すなわち１つの“アップ”伝送路お
よび１つの“ダウン”伝送路のみを使用するようにして
いる。

また、本発明の他の実施例の場合は、６Kb／ｓの多重出
力を有するデータ伝送を可能にするため、単一リンク
（通信回線）の複数個の時間間隔を与えるようにしてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は固定局および移動局の相対位置ならびに固定局
が妨害を与えるゾーンと移動局が妨害を与えるゾーンを
示す図、第２図は本発明に係るＴＤＭＡ形無線通信方式用の第１
伝送路または“ダウン”伝送路のフレームと第２の伝送
路または“アップ”伝送路のフレームを示す図である。Ｆ……固定局Ｍ……移動局Ｚ_Ｆ，Ｚ_Ｍ……妨害ゾーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一組の通信チャネルを使用する複数の固定
局と複数の移動局との間の双方向無線通信方式であっ
て、通信チャネルのうちの「ダウン（下り）」伝送路を形成
する第１のグループはすべての固定局からの送信用に使
用され、また「アップ（上り）」伝送路を形成する第２
のグループはすべての移動局からの送信用に使用され、「アップ」伝送路通信チャネルの１つと「ダウン」伝送
路通信チャネルの１つとによって形成される通信チャネ
ルの各組は、固定局のうちの任意の１つと移動局のうち
の任意の１つとの間の双方向通信を取り扱うことのでき
るもので、さらにそれ以外に少なくとも１つの信号チャネルを使用
する双方向無線通信方式において、 a)各固定局(F) は、移動局から受信する信号の電力レベ
ルが予め定められた第１スレショールドを超えているか
否かを検出することによって、該固定局(F) に係わる第
１妨害ゾーン（Ｚ_Ｆ）内に所在する複数の移動局と複数
の固定局との通信により使用中の「アップ」伝送路のチ
ャネルを検出し、且つ該検出されたチャネルのアドレス
を記憶すること、 b)各固定局は、該固定局(F) に係わる第１妨害ゾーン
（Ｚ_Ｆ）内に所在する複数の移動局からの通信により使
用中の「アップ」伝送路のチャネルのアドレスを、該固
定局(F) に割当てられている信号チャネルを通して、絶
え間なく送出すること、及び c)選定された固定局(F) との通信を設定するために、移
動局(M) は、該固定局(F) から受信する信号の電力レベ
ルが予め定められた第２スレショールドを超えているか
否かを検出することによって、該移動局(M) に係わる第
２妨害ゾーン（Ｚ_Ｍ）内に所在する複数の固定局と複数
の移動局との通信により使用中の「ダウン」伝送路のチ
ャネルを検出し、且つこの移動局(M) は検出されたチャ
ネルのアドレスを記憶し、更にこの移動局(M) は１対の
空き通信チャネルを選定し、それらの空き通信チャネル
のアドレスは、上記移動局(M) により検出された使用中
のチャネルのアドレスとは異なるようにし、また上記選
定された固定局(F) に割当てられている信号チャネルを
通して送られて来た使用中のチャネルのアドレスとも異
なるようにしたものであることを特徴とする双方向無線通信方式。
【請求項２】チャネルは周波数分割多重形式であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の双方向無線
通信方式。
【請求項３】チャネルは時分割多重形式であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の双方向無線通信
方式。
【請求項４】移動局の送信電力と固定局の予め定められ
た第１スレショールドとの比は、固定局の送信電力と移
動局の予め定められた第２スレショールドとの比に等し
いことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
のうちのいずれか１項に記載の双方向無線通信方式。
【請求項５】通信を行うに当たり、移動局はそのアドレ
スを、選定された固定局に向けて「アップ」伝送路の空
きチャネルにより送出し、それによってこの選定された
固定局は、それに割当てられている信号チャネルの時間
間隔中の任意の所定の瞬間に、呼び出し信号を移動局に
向けて送出できるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項ないし第４項のうちのいずれか１項に記載
の双方向無線通信方式。
【請求項６】移動局と上記選定された固定局との通信に
割り当てられた「ダウン」伝送路のチャネル内に、移動
局が妨害を検出した時には、該移動局は、上記特許請求
の範囲第１項a)の手順に従って、空きチャネルの新しい
１対を自動的に探索し、チャネル対を変更するための信
号を、上記通信に割り当てられた「アップ」伝送路のチ
ャネルで送出することを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第５項のうちのいずれか１項に記載の双方向無
線通信方式。
【請求項７】移動局と上記選定された固定局との通信に
割り当てられた「アップ」伝送路のチャネル内に、その
固定局が妨害を検出した時には、該選定された固定局は
チャネル対を変更するための信号を、該通信に割り当て
られた「ダウン」伝送路のチャネルで送出し、それによ
り、移動局が上記特許請求の範囲第１項a)の手順に従っ
て空きチャネルの新しい１対を探索し、その新しい空き
チャネルの１対のアドレスを該通信に割り当てられた
「ダウン」伝送路のチャネルで送出することを、該移動
局に「促す」ことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第６項のうちのいずれか１項に記載の双方向無線通
信方式。
【請求項８】移動局が移動するのに伴い、そして信号チ
ャネルの時間間隔の内のどれか１つで受信した電力レベ
ルが、信号チャネルの上記選定された固定局に割り当て
られている時間に受信した電力レベルよりも高いこと
を、移動局により検出されるのに応じて、該移動局は１
対の空きチャネルを選択することにより固定局を変更
し、その選択の仕方は、上記受信した高い電力レベルに
対応する信号チャネルの時間間隔中に送られて来る使用
中のチャネルのアドレスに主として基づき、上記特許請
求の範囲第１項a)の手順に類似の手順に従ってなされる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項の
うちのいずれか１項に記載の双方向無線通信方式。
【請求項９】固定局を変更することは、移動局が始めの
固定局に送る最後の時間間隔のヘッディングの一部を修
正し、次いで新しい固定局に送る最初の時間間隔のヘッ
ディングの一部を修正することにより、移動局によって
合図がなされることを特徴とする特許請求の範囲第８項
に記載の双方向無線通信方式。
【請求項１０】固定局が、周期的なパターンを持つセル
ラー・ネットワーク内に分散配置され、各パターンは所
定数のセルを有し、各セルはその中央に１つの固定局を
含んで成り、信号チャネルの継起的な時間間隔は、各パターン内のセ
ルに周期的に有り当てられ、信号チャネルの各時間間隔
は、パターン内の相対的に同じ場所に在るセルの固定局
に割り当てられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第９項のうちのいずれか１項に記載の双方
向無線通信方式。
【請求項１１】同一の通信に対して、複数個のチャネル
対が提供されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
ないし第10項のうちのいずれか１項に記載の双方向無線
通信方式。