JPH06506335A - デジタル・セルラーのマイクロセル・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】 デジタル・セルラーのマイクロセル・システムλ匪葛メｊ 本発明は、一般にセルラー電話システムに係わる。具体的には、本発明は、セル ラー電話システムのデジタル多重アクセス通信システムに関する。

ｌ匪皇１遣 典型的アナログ・セルラー電話システムにおいては、複数の隣接するセルは、そ れぞれが異なる割り当てられた送信周波数のセットを有しており、セルからセル へ移動する自動車電話との連続した通信を維持するために、ハンドオフ装置が配 置されている。自動車電話がセルがらセルへ移行する紅路に沿って移動すると、 ハンドオフが発生し、離れつつあるセルへ割り当てられたセットの一つ周波数か ら、入ろうとしているセルへ割り当てられたセットの新しい周波数へ、自動車電 話を切り換える。

ハントオフの動作は、ハンドオフ命令または指示を受信する自動車電話中継局（ ＭＴＳＯ）により制御される。

ハンドオフ命令は一般に、自動車電話から受信された信号か事前に選択された信 号の強度より低下し、これにより、自動車電話がセルラーの境界にあることを示 す時に、発生する。

アナログ方式では、セルラー電話システムの各セルは、送信周波数の異なる割り 当てられたセットにより動作する。自動車電話が一つのセルがらほがのセルへ移 動すると、ハンドオフ信号は、自動車電話が入りつつあるセルへ、自動車電話が 離れつつあるセルにより送信されていた周波数と異なる周波数で送信を始めるよ うに指令する。

自動車電話が次の隣接したセルへ移動するとき、同様な手順が行われる。数セッ トの割り当てられた周波数は、隣接したセルと異なり、このようなセットは、干 渉問題が発生しないように、相互に十分離れているセルを除いて、繰り返されな い。識別コードを使用しているシステムの場合、識別コードは普通繰り返されな い。

自動車電話機は、一般に、制御装置、送信器、及びアンテナ装置を内蔵している 。各セルは、一般に、制御装置、無線装置、出力器、データ端末装置、及びアン テナを備えている。ＭＴＳＯは、セル基地に対し調整を行い、適切な処理と中継 の装置を有する。また、ＭＴＳＯは、標準の有線電話システムの電話会社の地域 局とも連結している。ＭＴＳＯと多数のセルとの間の通信リンクは、一般にマイ クロウェーブ、Ｔ搬送波、または、オプティカルファイバであり、セル側とＭＴ ＳＯとの間で音声と制御データの両方を送る。

自動車に搭乗しているユーザーが自動車電話の受信機を作動すると、受信器は、 セルに割り当てられた全チャネルの中で指定された複数のセットアツプチャネル を走査する。通常、４１６の全チャネルの中にセットアツプチャネルが２１ある 。（残りは通信チャネルである。）次ぎに、受信器は最も強いセットアツプチャ ネルを選択（７、一定時間固定する。各セルは異なるセットアツプチャネルを割 り当てられている。従って、最強のセットアンプチャネルを固定することは、二 股に、最も近いセルを選択することを意味する。この自己固定方式は、不使用段 階で使用され、ユーザーから独立している。この方式は、自動車電話を測位する ための、セルにおける送信にかかる負荷を皆無としているので、大きな利点を有 する。「１己固定方式の不利な点は、使用されていない自動車電話の位置情報が 各セルに現れないことである。従って、セルか標準の非移動または陸上電話回線 から自動車電話へ通信を始める場合、呼び出し過程が長くなる。通話が高い割合 で自動車電話において発信するので、自己固定方式の使用は、正当なものになる 。例えば、１分間紅過すると、自己固定の手順か繰り返される。

自動車電話から通話するために、自動車電話の発信レジスタに呼び出し番号を設 定し、その番号が正しいことを確認するために点検し、”送り”ボタンを押す。

サービスの要求が、ト述のように自己固定方式で得られた選択セットアツプチャ ネルで送られる。セルはそれを受信し、指向されたセルにおいて、使用するため に音声チャネルに最良の指向アンテナを選択する。同時に、セルは要求をＭＴＳ Ｏへ高速データリンクを経て送る。ＭＴＳＯは、通話に適切な音声チャネルを選 択し、セルはそれに対して最良の指向性アンテナにより動作し、自動車電話を連 結する。また、ＭＴＳＯは、有線回線の通話相手を電話会社の電話局を介して接 続する。

陸上電話回線の通話相手が自動車電話の番号をダイヤルすると、電話会社の電話 局は、呼び出された番号が自動車電話であることを認識し、呼び出しをＭＴＳＯ へ転送する。ＭＴＳＯは、自動車電話の番号に基づいていくつかのセルへ呼び出 しメソセージと適切な探索アルゴリズムとを送る。各セルは、それ自身のセット アツプチャネルにその呼び出しを送信する。自動車電話は、強いセットアツプチ ャネル自身の識別を認識し、それを固定し、セルへ応答する。また、自動車電話 は、その指令に従い、信し、ユーザーへ入信している呼び出しを知らせる。

自動車電話のユーザーが通話を終えると、ハングアップは送信器をオフに切り換 え、特有の信号（信号音）がセルへ送られ、両者は音声チャネルを開放する。自 動車電話は、最強セットアツプチャネルにより呼び出しのモニターを再び始める 。

通話中、二人の通話者は音声チャネルを使用している。

自動車電話が個々のセルのサービス範囲のがら移動すると、受信は弱くなる。現 在のセルは適切な信号、例えば、音声チャネルのＬｏｏｍｓのバーストによりハ ンドオフを要求する。システムは、通話を中断するが、またはユーザーに知らせ ることもなく、新しいセルの新しい周波数チャネル、または異なるセル識別コー トへ通話を切り換える。通話は、ユーザーが話している限り続く。ユーザーは、 ハンドオフが行われていることに気がつかない。

特定領域の通話量が増大すると、その特定セルのサービス範囲の領域を減少する ことにより、即ち、マイクロセルを生成することにより、容量が増加する。例え ば、当然、セルが小さくなると、与えられた容量に対してセルラー電話システム において必要なハンドオフは増加する。

適切な環境において、縮小したセルの大きさは有利であるか、いくつかの問題が 発生する。かなり高い頻度で、セルの大きさが、例えば、１マイルより小さい半 径に小さくなると、非常に不規則な信号の強度範囲が生成する。

これはビルまたはほかの建築物が原因であり、従って、これは自動車電話の位置 に非常に依存する。他の問題が信号の干渉に関連して発生する。セルラー電話シ ステムの中には、そのセルの容量を改良しようとして、小さい車−のセル内で数 セットの周波数を使用していたものもあるので、これは、付近のセルの同一の周 波数または隣接した周波数の再使用を妨げる。システム内の使用可能なチャネル の数が使用されている異なる周波数セットの数の逆数に比例するので、これによ り、システムの全容量は減少する。

アンテナ装置の構成が、より一様な信号範囲の外形及び低減した干渉レベルとな るセルラー電話システムは、リーへ発行された米国特許Ｎｏ、４，９３２，０４ ９に述べられている。セルラー電話システムは、セルの境界内の複数のゾーンま たは区域の一つに信号の伝播を実質的に限定するように、配置されまた構成され た複数のアンテナ装置を有するセルから構成している。ゾーンまたは区域は、セ ルの領域よりがなり小さい領域である。すべての一つの周波数（セルの割り当て られた送信周波数のセットの）における送信は、自動車電話がこのような一つの 周波数へ割り当てられいるゾーンまたは区域に制限される。周波数ハンドオフは 、自動車電話かほがのセルへ移動している間に起こる。

前述のゾーン化または区分されたセルの割り当てられた周波数セットの使用を最 大にするために、−人より多くのユーザーが通信チャネルを使用可能にする多重 アクセス方式がセル内で実行される。音声通信システムの大抵のユーザーは、こ の通信システムの容量を完全に利用していないので、多重アクセスは可能である 。詳細に言えば、通信システムの一つのチャネルだけを割り当てられている一般 的ユーザーは、僅かな割当時間の間、音声チャネルを活発に使用する。例えば、 音声チャネルを使用する一般的ユーザーは、普通その時間の半分を話し、残りの 時間を聴いている。従って、通信チャネルは、その時間の少なくとも半分が使用 されないままである。ユーザーの時間スロットまたはコードを適切に識別するこ とにより、デジタルシステムの多様なユーザーの音声信号のバーストまたはポケ ットが送信され、これにより、システムのユーザー容量を増大することが出来る 。

アナログ周波数分割多重アクセスなどのアナログ多重アクセス方式が、セルラー 電話システムで行われてきた。

デジタル周波数分割多重アクセス、時間分割多重アクセス、及び時間コード分割 多重アクセスから成るデジタル多重アクセス方式が開発され、それらもセルラー 電話システムで行われることが予想される。デジタル装置により多重アクセス方 式を行うことは、有利である。これは、デジタル通信が、より優れた性能、大き な容量、及び低コストを提供するからである。デジタル通信の適用が、デンタル データを通信することに限定されないことは、留意されなければならない。アナ ログ音声信号は、送信する前に、アナログ音声信号をデジタル信号へ最初に変換 することにより、デジタル通信の利益を享受することが出来る。デジタル信号が 受信器により受信された後、デジタル信号はアナログ音声信号へ変換される。

デジタル通信システムの改良された性能の理由の一つは、システムがノイズに対 する許容性がより高いことである。これは、ノイズエネルギーのしきい値がデジ タル信号の状態を変えるために必要であるからである。従って、この通信は、通 信媒質のノイズエネルギーが所要レベルより低いならば、比較的にエラーがない 。その上、通信媒質が比較的にノイズが大きくても、さらにエラーの割合を低減 するエラー検出と修正アルゴリズムとを行うことか出来る。その結果、ノイズ環 境の下で通信チャネルを設定し、これにより、通信システムの容量を増大するこ とが可能である。

改良された性能のほかの理由は、デジタルデータがデジタル処理装置により容易 に処理することが出来ることである。このように、アナログ装置により行うこと が困難である多くの操作が、低コストのマイクロプロセッサとデジチル論理回路 とにより、行うことが出来る。

ｌ匪葛１遣 本発明により改良されたセル構成は、より一様な信号範囲の外形、低下した干渉 レベル、増大した容量、改良された音声品質、及び比較的に単純で経済的な構造 をもたらす。改良されたセルは、基地と複数のゾーンとから成っている。また、 改良されたセルは、複数のアンテナ装置も有しており、各装置は、対応するゾー ンに及ぶようにセルの周囲内に適切に配置されており、信号の伝播と受信とをセ ルの境界内のゾーンにほぼ限定するように指向性のある形状をなしている送信と 受信の装置を有している。セルに割り当てられた送信周波数のセットの各周波数 において、アンテナ装置のそれぞれにより各ゾーンで受信された信号の強度は、 基地においてモニターされる。セルに割り当てられた送信周波数のセットの各周 波数に関し、送信は最も強い信号を受信するゾーンの選択されたアンテナ装置に 限定され、送信はほかのゾーンのアンテナ装置で終端する。これは、このような 周波数における送信を選択されたアンテナ装置に関連したゾーンに限定する。ま た、セルは、割り当てられた送信周波数セットの少なくとも一つの周波数を、与 えられたセル内の一つより多い自動車電話へ割りつける装置を有する。

の　単な説■ 図１は、本発明において使用されたセルの代表的配置を示す説明図である。

図２は、本発明において使用されたセルのほかの配置を示す説明図である。

図３は、本発明の実施態様の電子工学装置の構成図である。

図４は、本発明によるゾーン選択送信装置の構成図である。

図５は、本発明によるゾーンセレクターの実施態様の構成図である。

図６は、本発明によるゾーンセレクターのほかの実施態様の構成図である。

図７は、本発明による走査受信装置の構成図である。

図８は、セットアツプチャネルがゾーンを経て送受信される、本発明による基地 の説明図である。

図９は、本発明によるコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムの代表的セ ルの配置を示す説明図である。

図１０は、本発明によるＣＤＭＡシステムの電子工学装置の構成図である。

日の一網な脱Ｂ デジタル多重アクセスシステムには、三つの主要なタイプがある。即ち、デジタ ル周波数分割多重アクセス（デジタルＦＤＭＡ）　、時間分割多重アクセス（Ｔ ＤＭＡ）、及びコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）である。

本発明により、デジタルＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、及びＣＤＭＡの実行がマイクロセ ルによって可能になる。このようにして、デジタル多重アクセス通信の利用が、 マイクロセルにより実現する。さらに、デジタル時間分割多重アクセスに関連す る本発明は、アナログ時間分割多重アクセスシステムへ本技術の普通の専門家に より適用することも出来る。

アナログとデジタル両方の時間分割多重アクセスは、通信チャネルの帯域幅が、 −人より多いユーザーが通信チャネルを同時に使用出来るように、周波数でサブ チャネルへ分割される方法である。

ＴＤＭＡは、通信システムの操作時間が、所定の長さを有する複数の時間スロッ トへ分割される方法である。

このシステムは、ユーザーに関する情報をユーザーに割り当てられた時間スロッ トの間だけ送信する。システムは、情報がこの時間中に失われないように、ユー ザーにより発生した情報をほかの時間に一時的に格納する手段を有する。従って 、−人より多いユーザーが、通信システムにおいて同じチャネルを使用すること が出来る。

好適なセルラーＴＤＭＡシステムでは、チャネルの帯域幅は、３０　Ｋ　Ｈｚで ある。三人の通話者は、固有のチャネルへのアクセスを有する。通信時間は２０ ｍ５の時間フレームに分割され、時間フレームは、それぞれ６゜６６ｍ５の二つ のスロットへ分割される。各自動車電話は、固有のチャネルにおいて三つの時間 スロットの一つを割り当てられる。

ＣＩ）　Ｍ　Ａは、各ユーザーか、異なる周波数チャネルまたは異なる時間スロ ットの代わりに異なるコーディング方式を割り当てられる方法である。これらの コーディング方式は、送信に使用されたコードの分析に基づいてユーザーを識別 出来るように、相互に完全に独立しているか、または、部分的に相互に関連して いる。その結果、−人より多いユーザーが同じチャネルを使用することが出来る 。

ＣＤＭＡは、通信チャネルが比較的にノイズが多い場合、殊に望ましい。これは 、ＣＤＭＡがノイズと多重路干渉とに対し許容性が高いと知られているスペクト ロ拡散法を一般に使用しているからである。この結果、ＣＤＭＡにより、−人よ り多いユーザーがノイズの高いチャネルを使用して、初めの呼び出しを行い、こ れにより、チャネルの容量を増加することが出来る。

ＣＤＭＡのほかの利点は、どのセルも同じセットの広域周波数、またはチャネル を使用することである。その結果として、最も接近した共通チャネルの分離、即 ち、ＣＤＭＡシステムにおける共通チャネルの分離距離（Ｄ）とセルの半径（Ｒ ）との比が２に等しく、これに対し、ほかの通信方法の比Ｄ／Ｒは約４．６であ る。

とのセルにおいても同じセットの広域周波数を使用した結果、自動車電話かセル からセルへ移動するとき、周波数切り換えは必要でなくなった。その代わり、Ｃ ＤＭＡのコーディング方式は、セルを識別するコードを有する。自動車電話がセ ルからセルへ移動するとき、セルの識別コードは、変えることが必要とされるだ けである。

周波数を変える代わりに、識別コードのこのような変化は、”ソフト”なハンド オフと呼ばれる。その結果、システムの性能は改善する。

例が、図１のセル１に示されている。セル１の構造は、リーに発行された米国特 許Ｎｏ、４，９３２，０４９に記載されており、本明細書に参考に取り入れられ ている。

この構造は、より一様な信号範囲の外形と低減された干渉しノベルをもたらす。

セル１の外側境界は、実線の円１１により外形が描かれている。円として描かれ ているが、セルは設計された図において六角形として表されることもしばしばあ る。

しかし、実際には、地形とビルとほかの構造物との存在により、円１１の実際の 境界は、不規則な形状であってもよい。いずれの場合でも、実線１１は、自動車 電話が図示のセルの影響から離れて隣接したセルの影響へ入る位置を表すもので ある。

三つの別個のアンテナ装置１３，１５．及び１７は、セル１１内に位置している 。アンテナ装置１３はゾーン１４に位置しており、これに対し、アンテナ装置１ ５と１７は、それぞれゾーン１６と１８に位置している。ゾーンの一つ、例えば 、ゾーン１４は、ゾーンから送受信される信号を処理する基地と同じ位置に配置 されている。

セル領域内の特有な条件に依存して、ほかの数のアンテナ装置が有用に使用する ことが出来、図１の三つの装置の使用は、図示するためにのみ示されていると理 解されるへきである。各アンテナ装置は、送信アンテナ１３ａ。

１５ａ、及び１７ａをそれぞれ有している。また、各アンテナ装置は、二つのア ンテナ１３ｃと１３ｄ、１５ｃと１５ｄ１及び１７ｃと１７ｄもそれぞれ有して いる。

各ゾーンにおける受信アンテナの二重化は、信号の結合による信号のフェージン グを低減するために多様に使用するためのものである。ゾーンの位置とセル内の ゾーンの数の決定は、り一苔サービス範囲の予測モデル、１９８８年２月発行車 両技術に関するるアイ・イー・イー・イー前刷集、に基づいている。

各アンテナ装置は、信号の送受信に主に影響を与えるそれ自身のゾーンを有する 。このようにして、基地１４におけるアンテナ装置１３は、点線１３ｚで描かれ たゾーンを有する。同様に、ゾーン１６におけるアンテナ装置１５は、点線１５ ｚにより示された影響ゾーンを有し、ゾーン１８におけるアンテナ装置１７は、 点線１７ｚにより示された影響ゾーンを有する。ゾーンはいくつかの区域で重な り合っていることが、図１から分かる。影響ゾーン、即ち、信号の伝播と受信の ゾーンが、セル１の境界内にほぼあるように限定されるように、指向性がアンテ ナ装置へ与えられている。このような指向性は、各アンテナ装置またはゾーンに 配置された象徴された装置１９として示された適切な装置により形成される。指 向性装置は、各独立したアンテナのりフレフタ、あるいは、望まれル指向性と範 囲を与えるすべての他の装置である。

セットアツプチャネルの信号は、セル１内の自動車電話へ二つの異なる構成で送 られる。第一の構成は、基地、この場合ゾーン１４の別のアンテナ装置を使用す る。従って、アンテナ装置１３は、以降に説明するように、セントアップ信号を 送信するアンテナ１３ｄと、セットアツプ信号を受信する二重セットアツプ受信 アンテナ１３ｅと１３ｆとを有する。しかし、セットアツプ・アンテナ１３ｄ、 １３ｅ、及び１３ｆのセットは、より大きい影響ゾーンを有するように構成され ており、これは、円１１により外形か描かれたセル１１の範囲とほぼ同じ広がり の、鎖線２１により示されている。第二の構成は、音声チャネルとセットアツプ ・チャネルの両方に通信する同じセットのアンテナ１３　ａ−ｂ、　１５　ａ− ｂ、及び１７　ａ　−ｂを使用する。この構成の場合、別のアンテナ装置は必要 ではない。

図２は、本発明によるシステムが使用出来るマイクロセル１１０のほかの事例を 示す。マイクロセル１１０は、ハイウェー１５０に沿って移動しいる自動車電話 （示されていない）へセルラー電話サービスを行うために、ノ１イウェー１５０ に沿って好適に配置されている。マイクロセル１１０は、点線の円１１３〜１１ ６により示された複数のゾーンから成っている。図２のゾーンの数とゾーンの形 状は、説明するためにのみ示されていると理解されるものである。各ゾーンは少 なくとも一つのアンテナを収容するゾーン用地を含んでいる。従って、ゾーン１ １３〜１１６は、ゾーン用地１２３〜１２６とアンテナ装置１３３〜１３６とか ら構成している。ゾーン用地の一つは、基地であることも出来る。

マイクロセル１１０の利点は、ハイウェー１５０の長い区間が１セツトの割当周 波数により包含されることである。従って、自動車電話はハンドオフの操作の必 要もなく長鉗離を移動することが出来る。その旧、アンテナ１３３〜１３６によ り放射された出力は、各ゾーンの領域が小さいので、低く、それでもハイウェー の区間に及んでいる。その結果として、マイクロセル１１０は、低コストの装置 により実行される。

図３は、図１のセルに配置されたＴＤＭＡまたはデジタルＦＤＭＡのいずれにも 使用出来る電子装置の構成図を示す。二つのゾーン１６と１８は、基地１４へそ れぞれ接続しており、そこから制御される。図示された実施態様において、ゾー ン１６は、３本のケーブル２３．２５、及び２７を経て基地１４へ接続している 。ゾーン１１８．３本のケーブル２９，３１．及び３３を経て基地１４へ接続し ている。各ケーブルに割り当てられた信号の固有の特性は、以降に説明する。し かし、一般に、ケーブル２３と２９は、送信機のアンテナ信号を搬送し、これに 対しケーブル２５，２７，３１．及び３３は、受信機のアンテナ信号を搬送する 。図示の実施態様は、ケーブルを経て、ゾーンと基地との間の通信を示している 。

このようなケーブルには、例えば、Ｔ１キャリヤ・ケーブル、オプティカルファ イバー、及びこれに類したものがあることは、この技術の専門家には明らかであ ろう。

ケーブルは、マイクロウェーブ・チャネルにも置き換えられる。

ゾーンは、それぞれ、ゾーン１４ａの３５で示されているように、信号処理の構 成要素全体を内蔵している。

このような全体は単純化のために図３にしめされていないが、実質的に同じ信号 処理の全構成要素が、ゾーン１６と１８に含まれている。信号処理の全体３５は 、アンテナ１３ａと出カケーブル４３との間に挿入されたフィルタ３７、増幅器 ３９、及び変換器４１から構成している。同様に、フィルタ４５、増幅器４７、 及び変換器４９がアンテナ１３ｂと出カケーブル５１との間に挿入されており、 フィルタ５３、増幅器５５、及び変換器５７がアンテナ１３ｃと出カケーブル５ ９との間に挿入されている。フィルタ、増幅器、及び変換器は、望むように信号 を濾波し、増幅し、変換し、前述の目的に適したどの様なタイプであってもよい 。

図３において、三つの増幅器３９，４７．５５は、そけぞれフィルタ３７，４５ ．５３からそれらの入力へ送られたＵＨＦ信号を高める。次ぎに、これらのＵＨ Ｆ信号は変換器４１，４９．５７へ送られ、変換器は、周波数を光学的周波数へ 上向き変換するか、または、振幅変調しくこの場合、オプティカルファイバはケ ーブル接続として使用される）、あるいは、周波数をＴ１キャリヤ・ケーブルを 経て送るために基底帯域へ下向き変換する。

それらは、マイクロウェーブ・チャネルを使用されて、ＩＪ　ＨＦからマイクロ ウェーブへ直接に変換することも出来る。フィルタ、増幅器、及び変換器は、前 述の目的に適したどの様なタイプであってもよい。

基地１４は、ゾーン・セレクター９５、送信機モジュール９６、受信機モジュー ル９７、制御器９８、及びセットアツプ・チャネル９９から成っている。制御器 ９８はＭＴＳＯと通信する。送信機モジュール９６は、複数の送信機から成って いる各送信機は、チャネルの割当周波数に対応する周波数を有する信号を発生す る。送信機モジュール９６の送信機から発生した信号は、自動車電話との通信の ために、ゾーン・セレクター９５を介して適切なゾーンへ接続される。ゾーン・ セレクター９５は三箇所のゾーンから信号を受信し、上述のようにこれらの信号 を処理した後、信号を受信機モジュール９７へ接続する。受信機モジュール９７ け、セル内の自動車電話により発生した信号を受信する複数の受信機から成って いる。各受信機はよ（知られている２分岐ダイバーシチ受信機であり、二つの入 力を有しており、各入力はゾーンの二つの受信アンテナの一つから信号を受信す る。各受信機は、チャネルの割当周波数に対応する周波数へ同調される。検知さ れた信号は制御器９８へ接続される。

ゾーン・セレクター９５は、ゾーンスイッチ９２、ゾーン・スイッチ／結合器９ ４、及びゾーン走査器９３から構成している。ゾーンスイッチ９２は、送信機モ ジュール９６から信号を受信し、自動車電話との通信のために、その信号を適切 なゾーンへ送る。ゾーンスイッチ９２の実施例が図４に示されている。適切なゾ ーンの選択は、ゾーン走査器９３によって発生した選択信号により決定される。

ゾーン走査器９３の実施例が図７に示されている。ゾーン・スイッチ／結合器９ ４はゾーンから信号を受信し、動作モードに従い、下記のように、発生した信号 を受信機モジュール９７へ接続する前に、三つのゾーンからの信号を結合するか 、または、一つのゾーンからの信号を選択する。ゾーン・スイッチ／結合器９４ の実施例は図５と図６に示されている。

基地１４において、ゾーンスイッチ９２の出力ポードア１〜７３は、それぞれ変 換器６１〜６３を通り、ケーブルコネクター４３．２９．及び２３をそれぞれ経 て、ゾーン１４ａ、１８．及び１６へ接続している。適切なゾーンの選択は、入 力ポート８７を経てゾーンスイッチ９２へ入力された、ゾーン走査器によって発 生した選択信号により決定される。ゾーンスイッチ９２は、送信機モジュール９ ６により生成された一組の送信信号を入力する入力ポート８８も有する。

ゾーン走査器９３は、変換器６４〜６６を経て三つのゾーンからの信号を接続す る三つの人力ボート８１〜８３からそれぞれ成っている。これらの信号の強度は 比較されて、最強な信号の起因となるゾーンを決定する。あるいは、ゾーンは、 監視可聴音（ＳＡＴ）信号に基づいて選択することも出来る。ゾーン走査器９３ は、適切な時間スロットを分離するために、受信機モジュール９７からの時間分 割クロック信号を受信する入力ポート８５からも成っている。ゾーン走査９３に より生成された選択信号は、ゾーンスイッチ／結合器９４とゾーンスイッチ９２ とを接続するために、出力ポート８４へ送られる。

三つのゾーンから受信された信号は、ケーブルコネクター２５．２７，２９，３ １，３３，４３，５１，５９゜及び変換器６４〜６６を通った後、ゾーン・スイ ッチ／結合器９４の入力ポードア４〜７９において終端する。

ゾーン・スイッチ／結合器９４かゾーン切り換えモードで動作するならば、選択 信号は入力ポート８９へ接続される。選択信号は、出力ポート９０と９１とへ接 続するために、三つのゾーンの一つから信号の一つを選択する。

ゾーン・スイッチ／結合器９４が、すべてのゾーンからの信号が結合されるよう に、結合モードで動作するならば、選択信号は使用されない。ゾーン・スイッチ ／結合器９４は、２組の出力信号、すなわち、出力ポート９０において一つと出 力ポート９１においてもう一つを発生する。各組の出力信号の各信号は、受信機 モジュール９７の２分岐ダイバーシチ受信機の対応する入力端子へ接続される。

基地１４がゾーンの一つ、例えば１４ａ１と同じ位置にある場合、変換器は基地 １４と同位置のゾーン１４ａとの間の通信のためには必要ないことは、この技術 分野の一般の専門家により理解される。。この場合、変換器４１．６１，４９， ６４，５７．及び６７は必要ない。

制御器９８は、ＭＴＳＯにより要求されたチャネルの信号強度を測定する。最初 の通話がこの特定のセルにおいて行われるか、または、この通話が制御器により この特定のセルへハンドオフされるならば、制御器は送信機モジュール９６の送 信機の一つを始動して、ＭＴＳＯによりそのセルへ割り当てられた特定の周波数 で送信する。

次ぎに、信号はゾーンスイッチ９２を経て適切なゾーンへ送られる。通話中に、 制御器９８において受信された信号の強度が、事前に選択されたレベルより低い ならば、制御器はＭＴＳＯからのハンドオフ処理を始め、通話をほかのセルへハ ンドオフする。

図３において、制御器９８は、三つの制御アンテナ１３ｄ、１３ｅ、及び１３ｆ により信号を送受信するセッドアツブチャネルへ接続している。各セルへ割り当 てられたセットアツプチャネルは、図１に示された全影響ゾーンに及んでおり、 これは図１のセル１と同じ広がりである。しかし、セットアツプチャネルが必要 でないように、セットアツプチャネル９９を各ゾーンへ送ることも可能である。

この場合、すべてのゾーンは、その影響ゾーン内のセットアツプチャネルを送信 し、受信する。セットアツプチャネルのアンテナを使用しない事例のセットアツ プチャネルが、図８に示されている。

上述のシステムの動作においては、セル内の割当周波数ｆ１で動作している自動 車電話は、一般にセル内で移動中である。セル内のすべてのゾーンは、信号レベ ル（強度）を受信するが、受信された信号レベルが最も強いゾーンだけが、通話 中に自動車電話へ信号を送信し、受信する。ほかのゾーンの送信機は、自動車電 話へ送信しない。自動車電話が、現在送信しているゾーン以外のゾーンにおける 受信された信号強度が最も強くなるように移動すると、システムは、弱いゾーン の送信機をオフにして、より強い信号レベルが受信されているゾーンの送信機を オンにする。各ゾーンの２ダイバーシチ・アンテナ信号も、適切なゾーンから選 択され、通話を受信する。しかし、動作している周波数は、変わらずにｆｌのま まである。このように、従来の考えでは、ハンドオフは発生せず、ＭＴＳＯは必 要でない。結果として、ハンドオフの負荷は、さらにＭＴＳＯ切り換え装置へ付 加されない。これに代わる方法は、以降に説明するように、すべてのゾーンから ２ダイバ一シチアンテナ信号を結合することである。

上述のように、図３に示された構成図は、ＦＤＭＡとＴＤＭＡのいずれにも使用 することが出来る。ＴＤＭＡ方式では、以下に説明するように、複数の時間分割 マルチプレクサと関連同期化クロックが使用される。デジタルＦＤＭＡ方式では 、時間分割マルチプレクサと関連同期化クロックは使用する必要はない。

図４は、図３に引用番号９２として示されているように、本発明による事例のゾ ーン・スイッチの構成図である。ゾーン・スイッチ２００は、図３のゾーンスイ ッチ９２のポート８７，８８．及び７１〜７３にそれぞれ対応する二つの入力ポ ート２８３，２８５と三つの出力ポート２１１〜２１３から成っている。このよ うにして、図３で９６として示された送信機モジュールからの信号は、ゾーン・ スイッチ２００の入力ポート２８５へ接続される。これらの信号は、出力ポート ２１１〜２１３を経て三つのゾーン１４　ａ、１８．及び１６へ送られる。

上述のように、送信機モジュール９６は複数の送信機から成っており、各送信機 は異なる信号を発生する。従って、人力ポート２８５は、さらに、図４で２８６ ，２８７として示された複数の端子から成っている。端子２８６は、周波数ｆ１ の信号をゾーン・スイッチ２００へ接続し、端子２８７は、周波数ｆ２の信号を ゾーン・スイッチ２００へ接続する。

ゾーン・スイッチ２００は、さらに、複数の時間分割時間分割マルチプレクサか ら成っており、それらの二つ、２５１、．２６１は、図示のために図４に示され ている。

一般に、時間分割時間分割マルチプレクサの数は、セルに割り当てられた周波数 チャネルの数と同じである。ゾーン・スイッチ２００は、複数のチャネル・ゾー ンスイッチからも成っており、それらの６個、２４１〜２４６は図４に示されて いる。通常、ゾーン・スイッチの数は、時間スロットの数と時間分割マルチプレ クサの数との積に等しい。ゾーン・スイッチ２００は、さらに、各ゾーンへ接続 した三つの結合器２２１〜２２３から成っており、これらは、三つのゾーンへ送 るために、チャネル・ゾーンスイッチからの信号を結合する。

時間分割マルチプレクサ（ＴＤＭ）は、本技術分野では周知の、時間間隔を時間 スロットに分割する素子である。図４において、ＴＤＭ２５１と２６１は、各時 間間隔を三つの時間スロットに分割する。好適に、各時間スロットは、時間間隔 ２０ｍ５で長さ６．６６ｍ５である。

Ｔ　Ｄ　Ｍは、時間間隔を時間スロットのいかなる数にも分割することが出来る と理解され、ＴＤＭ２５１と２６１の分割数のこの選択は、説明するために過ぎ ない。

ＴＤＭ２５１は、図３に示された送信機モジュール９６の送信機により生成した 周波数ｆ１の信号を受信する入力ポート２５３から成っている。周波数ｆ４の信 号を送信する時間間隔は、三つの時間スロットに分割される。

時間スロットの信号は、出力ポート２５６〜２５７へ接続される。これらの信号 のそれぞれは、最終的に、自動車電話との通信のためにゾーンへ送られる。異な る時間スロットが異なるゾーンへ送ることが出来るので、三つのゾーン内の三つ の自動車電話は、同じ周波数チャネルにより基地１４と通信することが可能であ る。

同様に、ＴＤＭ２６１は、一つの入力ポート２６３と三つの出力ポート２６６〜 ２６８とから成っている。ポート２６３と２６６〜２６８は、ＴＤＭ２５１のポ ート２５３と２５６〜２５８とそれぞれ対応する。ＴＤＭ２６１は、ＴＤＭ２５ １と同様に機能する。ＴＤＭ２６１への人力信号は周波数ｆ、であるので、ＴＤ Ｍ２６１からの出力信号は、すべて周波数ｆ２である。重ねて言うと、三つの時 間スロットにおいて周波数ｆ２を有する信号は、同じまたは異なるゾーンへ送る ことが出来る。

ＴＤＭからの出力ポートのそれぞれは、通信チャネルの出力をＴＤＭから適切な ゾーンへ送るチャネル・ゾーンスイッチへ接続している。従って、出力ポート２ ５６〜２５８と２６６〜２６８は、チャネル・ゾーンスイッチ２４１〜２４６へ それぞれ接続されている。すべてのチャネル・ゾーンスイッチの構造は、はぼ同 じである。

従って、一つのチャネル・ゾーンスイッチ、２４１、だけが詳細に説明されてい る。

チャネル・ゾーンスイッチ２４１は、信号をＴＤＭ２５１から受信する入力ポー ト２３１から成っている。また、チャネル・ゾーンスイッチ２４１は、信号を三 つの結合器へ送る、結合器２２１〜２２３へ接続した三つの出力ポート２３５〜 ２３７から成っている。さらに、チャネル・ゾーンスイッチ２４１は、入力ポー ト２３１を三つの出力ポート２３５〜２３７の一つへ選択的に接続するスイッチ ２３３からも成っている。接続は、制御ボート２３２における選択信号により制 御される。制御ボート２３２は、入力ポート２８３へ接続されている。上述のよ うに、人力ボート２８３は、ゾーン走査器９３へ接続した、図３のボート８７に 相当する。入力ポート２３２における信号の状態に従って、ＴＤＭ２５１の出力 ポート２５６からの信号は、三つのゾーンの一つへ送られる。

同様に、各チャネル・ゾーンスイッチは、三つの結合器への接続する三つの出力 ポートを有する。再度説明するが、入力ポートにおける信号の状態に従って、チ ャネル・ゾーンスイッチは、三つの結合器の一つへ接続されている。結合器２２ １〜２２３のそれぞれは、それへ接続されたすべての信号を結合し、信号を出力 ポート２１１−２１３を経てゾーンへそれぞれ送る。

前述のように、代表的ＴＤＭＡシステムは、２０ｍ５の時間間隔を時間スロット へ分割する。直角位相シフト・キーイング変調が使用されるならば、合計４８６ の記号が、２０ｍ５の時間間隔内で送られる。即ち、各記号の持続時間は４１マ イクロ秒である。一つのスロットの最後の記号と次ぎのスロットの最初の記号と が正確に受信されることを確実にするために、スイッチングの速度は単一の記号 の持続時間、即ち４１マイクロ秒より速くなければならない。スイッチングの過 程で発生する望ましくない影響を防止するために、４１マイクロ秒よりほぼ速い スイッチング速度を有するＴＤＭが使用されなければならない。このような７０ Ｍスイッチの事例は、ナショナル・セミコンダクタ社製造の部品番号５４　Ｆ／ ７４Ｆ　１５１ＡとＧＢＬ社製造の部品番号１０ＧＯ５０Ａである。

図４に示された構成図は、ＴＤＭがこの構成図がら除かれると、デジタルＦＤＭ Ａで使用出来ることも注意されたい。この場合、図３に示された送信機モジュー ル９６の送信機からの信号は、チャネル・ゾーンスイッチへ直接に接続され、Ｔ ＤＳが含まれているならば、チャネル・ゾーンスイッチの数は、送信機の数の３ 倍の代わりに送信機の数と同じである。端子２８６は、周波数ｆ１の信号を三つ のチャネル・ゾーンスイッチ２４１〜２４３の一つへ接続する。同様に、端子２ ８７は周波数ｆ。

の信号を三つのチャネル・ゾーンスイッチ２４４〜２４６の一つへ接続する。

図５は、本発明によるゾーン・スイッチ／結合器３００の構成図である。この実 施態様では、ゾーン・スイッチ／結合器３００は結合器として動作し、次の図５ の説明においてゾーン結合器として呼ばれるであろう。また、図５の構成図には 、受信機モジュール３３０がある。ゾーン結合器３００と受信機モジュール３３ ０は、図３のゾーン・スイッチ／結合器９４と受信機モジュール９７に相当する 。

ゾーン結合器３００は、７個の入力ポート３０３，３０４〜３０９と２個の出力 ポート３０１，３０２とから構成している。人力ボート３０３，３０４〜３０９ と出力ポート３０１，３０２は、図３の入力ポート８９．７４〜７９と出力ポー ト９０．９１とにそれぞれ相当する。

従って、人力ポート３０４〜３０９における信号は、ゾーンからの信号である。

人力ポート３０４〜３０６からの信号は、結合器３２１により結合されて、出力 ポート３０１へ接続される。

入力ポート３０４〜３０６はゾーンに接続されているので、それは、三つのゾー ンすべてからの三つの信号のすべてが、結合器３２１により一つに結合されるこ とを意味する。同様に、入力ポート３０７〜３０９からの信号は、結合器３２１ により結合されて、出力ポート３０２へ接続される。重ねて説明すると、人力ボ ート３０７〜３０９は三つのゾーンへ接続されており、従って、三つのゾーンか らの三つの信号が、結合器３２１により一つに結合される。出力ポート３０１， ３０２における信号は、以降に説明する装置におけて受信機モジュール３３０へ 接続される。この実施例では、ゾーンを選択する必要はないので、ボート３０３ にある選択信号は使用されない。

受信機モジュール３３０は、複数の２分岐ダイバーシチ受信機から成っており、 これらの受信機３３３，３３５、及び３３７の三つだけが図５に示されている。

これらの受信機３３３，３３５．及び３３７は、ＴＤＭ受信機であり、自動車電 話から送られた個々の信号を受信することが出来る。モジュール３１１の各受信 機は、図３に示されている送信機モジュール９６の対応する送信機により発生し た周波数に対応する周波数へ同調する。

受信機モジュール３３０の各受信機は、二つの人力ボートから成っている。入力 ポートの一つはボート３０１へ接続され、ほかのボートはボート３０２へ接続さ れている。各受信機から受信された信号は、図３に示された制御器９８へ送られ る。２分岐ダイバーシチ受信装置は受信された信号の品質を高めることは、本技 術分野において周知である。

受信機モジュール３３０のすべての受信機は、ＴＤＭ受信機であるので、受信機 はすべて、図４に示されたゾーンスイッチ２２０のＴＤＭの時間スロットと同期 するために使用される共通のクロック（示されていない）を共有している。共通 りロック信号は、受信機モジュール３３０から出力ポート３４０を経て送られる 。上述のように、このクロック信号は、同期化のために、図３のゾーン走査器へ 接続されている。

図５の構成図がデジタルＦＤＭＡ方式に使用されるならば、同期クロックは必要 ないことに留意されたい。従って、ポート３４１は不要である。

送信速度が低く、普通毎秒１０キロビツトより低いか、あるいは、ゾーンと基地 との間の距離が短ければ、図５に示されたゾーン結合器３００は、好適に使用さ れる。さもなければ、図６に示されたゾーン・セレクターのほかの事例が、好適 に使用されなければならない。

ゾーン結合器３００が、ＴＤＭＡとデジタルＦＤＭＡ方法の一部として説明され ていても、ゾーン結合器３００は、アナログ多重アクセスシステムと携帯電話シ ステムにおいても使用されることに、注意されなければならない。アナログシス テムにおいてゾーン結合器３００を使用する利点の一つは、三つのゾーンからの 入力がすべて利用されるので、受信モジュール３３０の受信機へ送られた入力が 増加することである。ほかの利点は、一つのゾーンから受信された信号の時間的 損失は、ほかのゾーンからの信号がこの損失を補償するので、信号の品質に与え る影響は少ないことである。

図６は、高速送信速度の使用に適切であるか、またはゾーンと基地との間の距離 が長い場合に適切である受信機モジュール３９０とゾーン・スイッチ／結合器３ ５０との構成図である。この実施例において、ゾーン・スイッチ／結合器３５０ はゾーンスイッチとして動作し、図６の説明において受信用ゾーンスイッチとし て引用される。受信機モジュール３９０は、図５の受信機モジュール３３０と似 ており、自動車電話から送られた信号を受信する複数の２分岐ダイバーシチ受信 機３９１〜３９３から成っている。また、モジュール３９０は、同期化のために 、クロック信号を図３に示されたゾーン走査器９３へ送る出力ポート３９４も含 んでいる。

ゾーンスイッチ３５０は、２セツトのチャネル・ゾーンスイッチ３６０と３６５ とから成っている。さらに、ゾーンスイッチ３５０は、図３に示されたゾーン・ スイッチ／結合器９４のポート９０，９１，８９．及び７４〜７９にそれぞれ相 当する二つの出力ポート３５２，３５３、及び七つの入力ポート３５１，３５４ 〜３５７から構成している。人力ポート３５７〜３５９からの入力信号は、第一 セットのチャネル・ゾーンスイッチ３６０へ接続される。入力ポート３５４〜３ ５６からの入力信号は、第二セットのチャネル・ゾーンスイッチ３６５へ接続さ れる。

チャネル・ゾーンスイッチ３６０と３６５の各セットは、複数のチャネル・ゾー ンスイッチ３６１〜３６３及び３６６〜３６８を有する。各セットのチャネル・ ゾーンスイッチの数は、受信モジュール３９０のチャネルの数と同じである。各 チャネル・ゾーンスイッチは、入力ポート３５１の制御信号へ応答して、ゾーン の一つを選択する。人力ポート３５１は図３のポート８９に相当するので、制御 信号は、図３に示されたゾーン走査器９３からの信号であ。

受信ゾーンスイッチ３５０のチャネル・ゾーンスイッチが、三つの出力ポートと 一つの入力ポートの代わりに、三つの入力ポートと一つの出力ポートとを有する ことを除いては、受信用ゾーンスイッチ３５０のチャネル・ゾーンスイッチは、 図４に示された送信用ゾーンスイッチ２００のチャネル・ゾーンスイッチとほぼ 同じである。

再度説明するが、選択信号は、三つの人力ポートの一つへ出力ポートを接続かる ことを決定するために使用される。すべてのチャネル・ゾーンスイッチの動作は 、同じであるので、一つのチャネル・ゾーンスイッチだ３６１けが詳細に説明さ れている。

チャネル・ゾーンスイッチ３６１は、人力ポート３５９．３５８．及び３５７か らの信号を受信する三つの出力ポート３７１〜３７３からそれぞれ成っている。

また、チャネル・ゾーンスイッチ３６１は、受信ゾーンスイッチ３５０の出力ポ ート３５３、好適には出力ボックス内の端子３８１へ信号を接続する出力ポート ３７５からも成っている。さらに、チャネル・ゾーンスイッチ３６１は、出力ポ ート３７５を三つの出力ポート３７１〜３７３の一つへ選択的に接続するスイッ チ３７６も有する。

接続は、制御ポート３７４の選択信号により制御される。

制御ポート３７４は、人力ポート３５１へ接続している。

−ト述のように、入力ポート３５１は、ゾーン走査器９３へ接続された、図３に 示されたポート８９に対応する。

入力ポート３５７における信号の状態に従って、チャネル・ゾーンスイッチ３６ １の入力ポート３７１〜３７３の一つからの信号が、出力ポート３７５へ送られ る。

チャネル・ゾーンスイッチ３６１からの出力信号は、受信機３９１の入力ポート へ接続される。この信号は、２分岐ダイバーシチ信号の一つの分岐から成ってい る。

同様に、チャネル・ゾーンスイッチ３６６からの出力信号は、受信機３９１のほ かの入力ポートへ接続される。

この信号は、２分岐ダイバーシチ信号のもう一つの分岐から成っている。受信機 ３９１は、自動車電話により送られた信号を受信し、この信号を図３に示された 制御器９８へ送る。

同様に、チャネル・ゾーンスイッチ３６２と３６７からの出力信号は、受信機３ ９２へ接続され、チャネル・ゾーンスイッチ３６３と３６８からの出力信号は、 受信機３９３へ接続される。受信機３９２と３９３とにより受信された信号は、 制御器９８へ接続される。

図６の構成図がデジタルＦＤＭＡシステムに使用されるならば、同期クロックは 必要とされないことに注意されたい。従って、ポート３４１は不要である。

図７は、ゾーン走査器４００の実施例である。ゾーン走査器４００は、三つの周 波数走査器４１１〜４１３、三つの時間スロットスイッチ４２１〜４２３、及び 比較器４２７から成っている。さらに、ゾーン走査器４００は、四つの入力ポー ト４３７，４３１〜４３３及び出力ポート４３９から構成している。ポート４３ １〜４３３゜４３７．及び４３９は、図３に示されたゾーン走査器のポート８１ 〜８３，８５．及び８４にそれぞれ相当する。

ゾーン１４ａ、１８．及び１６がらの信号は、周波数走査器４１１〜４１３へ入 力ポート４３１〜４３３を経てそれぞれ接続される。周波数走査器４１１〜４１ ３は、ゾーン１４ａ、１８．及び１６からの所定数の周波数を走査する。時間ス ロットスイッチ４２１〜４２３は、三つの周波数走査器４１１〜４１３の一つを すべての与えられた時間に比較器４２７へ選択的に接続する。三つの走査器４１ １〜４１３の−っを接続するタイミングは、ポート４３７から入力されたクロッ ク信号により制御される。

比較器４２７は、三つのゾーンからの信号の平均的信号強度を格納し、比較する 。その結果として、基地において受信された最も強い信号を発生するもとになる ゾーンを決定することが可能になる。この情報は、ゾーンスイッチを制御する選 択信号として、出力ポート４３９へ接続される。比較器４２７は、好適に、瞬間 的信号変動により生ずるピンポン効果を低減するヒステリシス装置をゆうしてい る。比較器は、三つのゾーンの間で最強の監視可聴音を比較するために使用する ことも出来る。

図７の構成図がデジタルＦＤＭＡ方式に使用されるならば、同期化クロックと時 間スロットスイッチは必要とされない。従って、時間スロットスイッチ４２１〜 ４２３とポート４３１は、不要である。

図８は、基地６４０の構成図であり、この場合、セットアツプ・チャネルは、セ ットアツプ・チャネル・アンテナを使用する代わりに、三つのゾーンにより送信 され、受信される。図８のゾーン・スイッチ／結合器９４、送信用ゾーンスイッ チ９２、ゾーン走査器９３、制御器９８、及び変換器６１〜６９は、図３の対応 する構成要素と同様に機能し、また同じ引用数字を共有する。従って、これらの 構成要素とその結線は、ここでは説明されていない。

制御器９８は、パワー・スプリッタ６１４へ順次接続されているセットアツプ送 信機６１２へ接続している。

パワー・スプリッタ６１４は、セットアツプ送信機６１２により発生した信号を 三つの実質的に同じ信号へ分割する。三つの信号のそれぞれは、対応する結合器 ６１６゜６１８、及び６２０へ接続される。送信用ゾーン・スイッチ９２の出力 ポードア１〜７３からの信号も、結合器６１６．６１８．及び６２０へ接続され る。結合器６１６．６１８及び６２０からの結合された信号は、対応するゾーン へ送るために変換器６１〜６３へ接続される。

自動車電話の位置がセットアツプ動作の間知られていないので、パワー・スプリ ッタが、図８に使用されている。

変換器６４〜６９からの信号は、ゾーン・スイッチ／結合器９４のほかに、結合 器６２４へ接続されている。

結合器６２４は、変換器６４〜６６からの信号を一つの信号に結合し、結合され た信号を２分岐ダイバーシチ・セットアツプ受信機６２２の一つの入力ポートへ 接続する。また、結合器６２４は、変換器６７〜６９からの信号を一つの信号に 結合し、結合された信号を受信機６２２のもう一つの入力ポートへ接続する。受 信機６２２は、自動車電話から送られたセットアツプ・チャネルを取り出し、そ の信号を制御器９８へ接続する。

ゾーン・スイッチ／結合器９４は、図５に示された結合器から成るタイプ、また は、図６に示されたチャネル・ゾーンスイッチであってもよい。ゾーン・スイッ チ／結合器９４が結合器をから成っているならば、この結合器は、結合器６２４ と物理的に結合することも出来る。

図８の構成は、アナログ時間分割多重アクセス、デジタル時間分割多重アクセス 、ＴＤＭＡ、及びＣＤＭＡに使用することが出来ることに留意することが必要で ある。

図９は、本発明によりＣＤＭＡシステムに使用されたセル５００の代表的配置を 示す説明図である。セル５００の外側の境界は、実線の円５１１により外形が描 かれている。この円は説明するためにのみ使用されており、セル５００の実際の 境界は、不規則な形状を有することが出来る。三つの独立したアンテナ装置５２ １〜５２３は、セル５００内でゾーン５１６，５１４．及び５１８に配置されて いる。基地は、一つのゾーン、この場合ゾーン５１４と同じ位置に配置されてい る。セル領域内の特有の条件に従って、アンテナ装置のほかの構成部材を使用し て、役立たせることが出来る。

各アンテナ装置は、送信アンテナ５２１ａ、５２２ａ。

５２３ａを備えている。また、各アンテナ装置は、二つのアンテナ５２１ｂと５ ２１ｃ、５２２ｂと５２２ｃ。

及び５２３ｂと５２３０をそれぞれ有する。各サブ用地にある受信アンテナの二 重化は、信号を結合することによる信号のフェージングを低減するダイバーシチ に使用される。アンテナの方向性は、各アンテナ装置について象徴的手段５１９ として示されている適切な装置により形成される。各アンテナ装置は、信号の送 受信に主に影響を与えるそれ自身のゾーンを有する。このようにして、アンテナ 装置５２１〜５２３は、点線５３１〜５３３により示された影響ゾーンをそれぞ れ有する。図１に示されたアンテナの配置と対照に、分離したセットアツプ・チ ャネル・アンテナがない。

本発明によるＣＤＭＡシステムにおいて、三つのゾーンは、信号を連続的に送信 し、受信している。従って、セル５００は、３ゾーン・マイクロセルとなる。各 マイクロセルの半径は、セルの半径の約半分であるので、必要な出力レベルは、 ４の係数だけ減少する。その結果、隣接するセルに対する干渉量は、かなり低下 し、これより、高品質を産む。さらに、低減された出力レベルは、低コスト装置 の使用も可能にする。

図１０は、本発明によるＣＤＭＡシステムの電子装置の構成図である。ゾーンス イッチ９２．ゾーン走査器９３、及びゾーン・スイッチ／結合器９４から成るゾ ーンセレクター９５が、結合器５８１から成るゾーン・セレクター５８２により 置き換えられていることを除いて、図１０の構成要素の機能は、図３の構成要素 の機能とほぼ同じである。図３と８の同一機能を有する構成要素は同じ引用番号 で示されており、これらの構成要素の接続は、ここでは説明されていない。

図１０において示されたＣＤＭＡシステムは、送信機モジュール５７３から成っ ており、このモジュールは、制御器９８からの信号の始めに固有のコードを有す る信号を発生する少なくとも一つの広帯域（広がりスペクトル）有している。モ ジュール５７３により発生した信号は、結合器５８１へ接続される。結合された 信号は、ゾーン内アンテナ装置のすべての設置所へ送られる。ＴＤＭＡシステム と異なり、時間間隔を時間スロットへ分割し、適切なゾーンを選択する必要はな い。

すべての設置所により受信された信号も、結合器５８１により結合される。従っ て、変換器６４と６５により受信された信号は、結合器５８１により結合される 。結合された信号は、受信機モジュール５７５内のすべての２分岐ダイバーシチ 受信機の一つの人力ポートへ送られる。同様に、変換器６７と６９により受信さ れた信号は、結合器５８１により結合され、受信機モジュール５７５内のすへて の２分岐ダイバーシチ受信機のほかの入力ポートへ送られる。受信機モジュール ５７５は、自動車電話により基地５１４へ送られた信号を取り出す、本技術分野 では周知の少なくとも一つのＣＤＭＡ受信機がら成っている。受信機へ送られた 信号がダイバーシチ結合された後、信号は制御器９８へ接続される。

ここに提示・説明された事例のほかに、本発明の多（の変形は、前述の説明と付 属図面がら本技術の専門家には明らかであろう。このような変形は、添付請求の 範囲内にあるものである。

ヤ− ＦＩＧ、１０ 国際調査報告

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．セルラー電話システムにおいて、複数の連続したセルがそれぞれ送信周波数 の割り当てられたセットを有し、かつセルからセルへ移動する自動車電話との連 続した通信を維持するハンドオフ手段が配置されており、セルが複数のアンテナ 装置を有し、各アンテナが、配置されかつ信号の伝播と受信とを前記セルの境界 内のゾーンヘほぼ限定するように指向性を持って形成された送信と受信の手段を 有し、制御手段が、前記セルの送信周波数の割り当てられたセットの各周波数に おいて前記アンテナのそれぞれにより受信された信号の強度をモニターする手段 と、前記セルに対する送信周波数の割り当てられたセットの各周波数において、 このような各周波数において最も強い受信された信号を有する前記セルの選択さ れたアンテナ装置へ送信を限定し、これによりこのような周波数おける送信を選 択されたアンテナ装置と関連したゾーンへ限定する手段と、割り当てられた送信 周波数の少なくとも一つを前記セル内に位置する一つより多い自動車電話へ割り 当てる手段とを有することを特徴とするシステム。
2. ２．割り付ける手段が時間分割多重アクセスシステムを含んでいることを特徴と する請求の範囲第１項に記載のセル。
3. ３．前記時間分割多重アクセスシステムが：送信中の時間間隔を複数の時間スロ ットに分割する手段と；前記複数の時間スロットの一つを前記セル内の前記自動 車電話の一つへ割り付ける手段にして、前記自動車電話の前記一つが前記セル内 の前記ゾーンの一つに位置している前記手段と；前記割り付けられた時間スロッ ト中の送信を前記ゾーンの前記一つへ指向せしめる手段と；前記自動車電話の前 記一つによる送信を取り出す手段とを含んでいることを特徴とする請求の範囲第 ２項に記載のセル。
4. ４．前記時間間隔を分割する前記手段が時間分割マルチプレクサを含んでいるこ とを特徴とする請求の範囲第３項に記載のセル。
5. ５．前記指向せしめる手段が： 前記自動車電話の前記一つが位置しているゾーンを示す選択信号を発生しする手 段にして、前記ゾーン内に位置している前記アンテナ装置により受信された信号 の強度を比較する手段を有する前記選択信号発生手段と；一つの入力ポートと複 数の出力ポートとを有するチャネル・ゾーンスイッチにして、前記複数の出力ポ ートの少なくとも一つが前記ゾーンの一つへ接続され、前記入力ポートが前記選 択信号に応答して前記複数の出力ポートの選択された一つへ接続される前記チャ ネル・ゾーンスイッチとを含んでいることを特徴とする請求の範囲第３項に記載 のセル。
6. ６．前記選択信号発生器が： 複数の周波数走査器にして、前記周波数走査器のそれぞれが入力と出力ポートを 有し、前記周波数走査器のそれぞれが周波数の所定のセットの信号の強度を測定 する前記周波数走査器と；前記周波数走査器のそれぞれの入力ポートを前記ゾー ンの対応する一つへ接続する手段と；複数の入力ポートと出力ポートとを有する 比較器にして、入力ポートが最も強い信号強度を有することを示す前記選択信号 を前記出力ポートに発注する前記比較器と；前記複数の周波数走査器のそれぞれ を前記時間スロットにほぼ等しい期間の間、所定の時間間隔で前記比較器の対応 する入力ポートへ接続する手段とを含んでいることを特徴とする請求の範囲第５ 項に記載のセル。
7. ７．送信を取り出す前記手段が： 前記セル内のすべてのゾーンからの信号を結合する少なくとも一つの結合器と； 所定の周波数を有しかつ所定の時間スロットの間送信されている信号を取り出す 前記結合器へ接続された受信機とを含んでいることを特徴とする請求の範囲第３ 項に記載のセル。
8. ８．前記受信機が２分岐ダイバーシチ受信機を含んでいることを特徴とする請求 の範囲第７項に記載のセル。
9. ９．送信を取り出す前記手段が： 前記自動車電話の前記一つが位置しているゾーンを示す選択信号を発生する手段 にして、前記ゾーンに位置する前記アンテナ装置により受信された信号の強度を 比較する手段を有する前記選択信号発生手段と；一つの出力ポートと複数の入力 ポートとを有するチャネル・ゾーンスイッチにして、前記複数の入力ポートの少 なくとも一つが前記ゾーンの一つへ接続され、前記出力ポートが前記選択信号に 応答して前記複数の入力ポートの一つへ接続されている前記チャネル・ゾーンス イッチと；所定の周波数を有しかつ所定の時間スロットの間送信される信号を取 り出す前記チャネル・ゾーンスイッチへ接続された受信機とを含んでいることを 特徴とする請求の範囲第３項に記載のセル。
10. １０．前記受信機が２分岐ダイバーシチ受信機を含んでいることを特徴とする請 求の範囲第９項に記載のセル。
11. １１．前記割り当てる手段がコード分割多重アクセスシステムを含んでいること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のセル。
12. １２．前記コード分割多重アクセスシステムが：前記自動車電話の対応する一つ を識別するコードを有する信号を発生する手段と；前記セル内のすべてのゾーン からの信号を結合する少なくとも一つの結合器と；前記コードを有する信号を取 り出す前記結合器へ接続された受信機とを含んでいることを特徴とする請求の範 囲第１１項に記載のセル。
13. １３．前記接続する手段が： 前記信号を分割する手段と；前記分割された信号を前記ゾーンへ指向せしめる手 段とを含んでいることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載のセル。
14. １４．前記受信機が２分岐ダイバーシチ受信機を含んでいることを特徴とする請 求の範囲第１２項に記載のセル。
15. １５．さらに、セットアップチャネルを送信する手段とセットアップチャネルを 受信する手段とを含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のセル。
16. １６．前記セットアップチャネル送信手段が：信号を発生するセットアップ送信 機と；前記信号を複数の分割された信号へ分割する前記セットアップ送信機へ接 続された出力分割器と；前記複数の分割された信号をそれらの対応するゾーンへ 指向せしめる手段とを含んでいることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の セル。
17. １７．前記セットアップチャネル送信手段が：前記アンテナ装置により受信され た信号を結合する少なくとも一つの結合器と；前記自動車電話により送信された 信号を取り出すセットアップ受信手段とを含んでいることを特徴とする請求の範 囲第１５項に記載のセル。
18. １８．前記割り付けする手段がデジタル時間分割多重アクセスシステムを含んで いることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のセル。
19. １９．前記デジタル時間分割多重アクセスシステムが：周波数チャネルの帯域幅 を複数のサブチャネルへ分割する手段と；前記複数のサブチャネルの一つを前記 セル内の前記自動車電話の前記の一つへ割り当てる手段にして、前記自動車電話 の前記の一つが前記セルの一つに位置している前記分割する手段と；前記サブチ ャネルの一つの送信を前記ゾーンの前記の一つへ指向せしめる手段と；前記自動 車電話の前記の一つによる送信を取り出す手段とを含んでいることを特徴とする 請求の範囲第１８項に記載のセル。
20. ２０．前記指向せしめる手段が： 前記自動車電話の前記の一つが位置しているゾーンを示す選択信号を発生する手 段にして、前記ゾーン内に位置する前記アンテナ装置により取り出された信号の 強度を比較する手段を有する前記選択信号発生手段と；一つの入力ポートと複数 の出力ポートとを有するチャネル・ゾーンスイッチにして、前記複数の出力ポー トの少なくとも一つが前記ゾーンの一つへ接続され、前記入力ポートが前記選択 信号に応答して前記複数の出力ポートの選択された一つへ接続されている前記チ ャネル・ゾーンスイッチとを含んでいることを特徴とする請求の範囲第１９項に 記載のセル。
21. ２１．前記選択信号発生手段が： 複数の周波数走査器にして、前記周波数走査器のそれぞれが入力ポートと出力ポ ートとを有し、前記周波数走査器のそれぞれが周波数の所定のセットの信号強度 を測定する前記周波数走査器と；前記周波数走査器のそれぞれの入力ポートを前 記ゾーンの対応する一つへ接続する手段と；複数の入力ポートと一つの出力ポー トとを有する比較器にして、最も強い信号強度を有する入力ポートを示す選択信 号を出力ポートに発生する前記比較器と；前記複数の周波数走査器のそれぞれを 前記比較器の対応する入力ポートへ接続する手段とを含んでいることを特徴とす る請求の範囲第２０項に記載のセル。
22. ２２．前記送信を取り出す手段が： 前記セルのすべてのゾーンからの信号を結合する結合器と；所定の周波数を有し かつ所定の時間スロットの間送信される信号を取り出す前記結合器へ接続された 受信機とを含んでいることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセル。
23. ２３．前記受信機が２分岐ダイバーシチ受信機を含んでいることを特徴とする請 求の範囲第２２項に記載のセル。
24. ２４．前記送信を取り出す手段が： 前記自動車電話の前記の一つが位置しているゾーンを示す選択信号を発生する手 段にして、前記ゾーンに位置している前記アンテナ装置により受信された信号の 強度を比較する手段を有する前記選択信号発生手段と；一つの出力ポートと複数 の入力ポートとを有するチャネル・ゾーンスイッチにして、前記複数の入力ポー トの少なくとも一つが前記ゾーンの一つへ接続され、前記出力ポートが前記選択 信号に応答して前記複数の入力ポートの一つへ接続されている前記チャネル・ゾ ーンスイッチとを含んでいることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセル 。
25. ２５．前記受信機が２分岐ダイバーシチ受信機を含んでいることを特徴とする請 求の範囲第２４項に記載のセル。