JPH04227136A - 移動体通信の時間分割通信用無線基地局と移動無線機 - 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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は移動体通信における無線
通信チャネルの時間分割通信用無線基地局と移動無線機
に関する。さらに具体的には、システムに与えられた多
くの無線チャネルのうちの複数の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
機のうちの１つが、対向する無線基地局と無線回線を設
定して通信している最中に、他の移動無線機が通信中の
移動無線機が使用している無線チャネルのうちの１つま
たは複数のチャネルを用いて通信を希望してきたとき、
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
地局との間ですくなくとも１つの無線チャネルを共用し
て独立の無線回線を設定することを可能とする複数無線
チャネルの送受信ダイバーシティ可能な時間分割通信シ
ステムに関する。 【０００２】 【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、下記の文献に記載されている。 【０００３】　文献１．伊藤　　“携帯電話の方式検討
−時分割時間圧縮ＦＭ変調方式の提案−”信学会技報　
　ＲＣＳ８９−１１　　平成元年７月 【０００４】文献２．伊藤　　“携帯電話の方式検討−
時分割時間圧縮ＦＭ変調方式の理論検討”　　信学会技
報　　ＲＣＳ８９−３９　　平成元年１０月 【０００５】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、これを読み出す時には記憶
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
態を送受信とともに同期し、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、これを読み出す時にはこの記憶
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。 【０００６】また文献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。しかしながら、システムの運用状態、たとえば、移
動無線機が高速移動することに伴う信号の伝送品質の劣
化に如何に対処するかといった具体的な対策に関しては
、何んら説明はなされていない。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】たとえば歩行速度程度
の移動速度で移動中の移動無線機が、自動車などに塔乗
したため移動速度が高速となり、従来適用していた送受
信ダイバーシティ方法では不適当となった場合、あるい
は移動無線機と対向して通信する無線基地局との間に介
在する伝送媒体における電波伝搬特性が周辺の地形，地
物の影響のため大幅に変化し、従来適用していたダイバ
ーシティ方法では不適当となっても、これに対処する公
知の手段がなく、システム設計の冗長性や所要性能の未
達成などが発生し、ひいては周波数の有効利用上不満足
な結果をもたらすという解決されるべき課題が残されて
いた。 【０００８】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　【課題を解決するための手段】移
動無線機および無線基地局に伝送品質の劣化を検出する
通信品質監視部を備えて、従来用いられていなかった品
質劣化の程度に対応して複数の無線チャネルを用いる周
波数ダイバーシティや、同一無線チャネル内の複数のタ
イム・スロットを使用する時間ダイバーシティを最適に
組合わせた送受信ダイバーシティ方法を実施可能な構成
にした。これによって、移動体の移動速度の変化もしく
は移動体の存在する周辺の地形，地物の影響による電波
伝搬状態の変化にともなう信号品質劣化が発生しても、
これに対処してシステムに要求される伝送品質が常に満
足される状態にし、また周波数の利用効率の高いシステ
ムとした。 【０００９】 【作用】無線基地局とそのサービス・エリア内に多数の
移動無線機が存在し、その任意の数の移動無線機が無線
基地局と交信可能とするために、１つの無線チャネルが
時間的に複数のタイム・スロット系列に分割されており
、これらタイム・スロット系列の１つまたは複数を選択
して、これを用いて通信することが可能なシステム構築
がなされた。１つの移動無線機が無線基地局と通信中に
他の移動無線機がこの無線基地局に対し送信してきた場
合に、新しく通信を希望した移動無線機に対しては、す
でに使用中の無線チャネルにおいて、タイム・スロット
系列のうちの未使用の１つを与えて、前記無線基地局と
の間で交信を可能とすることにより、前記複数組の通信
が互いに他に妨害を与えることなく、かつ自己の通信に
対しても悪影響を受けることなく、通信を実行すること
を可能とした。 【００１０】また、移動無線機の移動速度の変化もしく
は移動無線機周辺の地形，地物の変化により電波伝搬特
性が変化し、送受信ダイバーシティ適用の必要性が生じ
た場合は、全く同一の通信信号を異なった複数の無線チ
ャネルの１つのタイム・スロット系列にそれぞれ加え、
これを無線基地局が送信し、これを複数の無線チャネル
の信号を同時に受信可能なように複数の受信機を具備し
た移動無線機で受信し、電話機（端末部）の入力で混合
し、また移動無線機からの送信信号を複数の送信機によ
り、１つのタイム・スロット系列で複数の無線チャネル
（周波数ダイバーシティ）を用いて送出可能とした。 【００１１】さらに１つの無線チャネル内に設定されて
いる多くのタイム・スロット系列のうちの複数が選択さ
れて、タイム・ダイバーシティ送受信による通信品質を
向上することができる。この場合には、同一無線チャネ
ル内の複数のタイム・スロット系列に全く同一の通信信
号を無線基地局から送信し、これを移動無線機で受信し
、電話機（端末部）入力で両者を混合し、また移動無線
機からの送信信号を複数のタイム・スロット系列で送信
し、これを無線基地局で受信し、混合することによりダ
イバーシティ送受信を可能とした。 【００１２】さらに、すでに説明した周波数および時間
の２種類のダイバーシティを併用することにより、ダイ
バーシティ効果の大きいダイバーシティ送受信を可能と
した。 【００１３】 【実施例】図１，図２　および図３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。 【００１４】図１において、１０は一般の電話網であり
、２０は電話網１０と無線システムとを交換接続するた
めの関門交換機である。３０は無線基地局であり、関門
交換機２０とのインタフェイス，信号の速度変換を行う
回路，タイム・スロットの割当てや選択をする回路、制
御部などがあり、無線回線の設定や解除を行うほか、移
動無線機１００（１００−１〜１００−ｎ）と無線信号
の授受を行う無線送受信回路を有している。 【００１５】ここで、関門交換機２０と無線基地局３０
との間には、通話チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの各通話信号
と制御用の信号を含む通信信号２２−１〜２２−ｎを伝
送する伝送線がある。 【００１６】図２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２つのチャネルの制御信号や通話信号など
の受信信号は、それぞれ受信ミクサ１３６−１と受信部
１３７−１を含む無線受信回路１３５−１および受信ミ
クサ１３６−２と受信部１３７−２を含む無線受信回路
１３５−２に入り、その出力である通信信号は、それぞ
れ２つの速度復元回路１３８−１，１３８−２と、クロ
ック再生器１４１に入力される。 【００１７】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
−１，１３８−２，制御部１４０，タイミング発生器１
４２と、速度変換回路１３１−１，１３１−２に印加し
ている。 【００１８】速度復元回路１３８−１，１３８−２では
、受信信号中の区切られた制御信号もしくは圧縮されて
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信号混合回路１５
２および制御部１４０に印加され、信号混合回路１５２
で混合された信号は、通信品質監視部１７１，ＩＤ情報
照合記憶部１８２および電話機部１０１に入力される。 【００１９】通信品質監視部１７１では、通信中の品質
を常時監視しており、通信品質が規定値以下に劣化した
場合には、ただちに制御部１４０へ連絡をして、制御部
１４０において通信品質の維持のための処置がとられる
。 【００２０】電話機部１０１から出力される通信信号は
、信号分割回路１３９で分割された後、２つの速度変換
回路１３１−１，１３１−２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、高速に（圧縮）して、２つのチャネルで送信する
ために、送信ミクサ１３３−１と送信部１３４−１とを
含む無線送信回路１３２−１および送信ミクサ１３３−
２と送信部１３４−２とを含む無線送信回路１３２−２
に印加され、送信信号はアンテナ部から送出されて、無
線基地局３０によって受信される。　　　　　　　　　
　【００２１】タイミング発生器１４２では、クロック
再生器１４１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１
３１−１，１３１−２，無線受信回路１３５−１，１３
５−２や速度復元回路１３８−１，１３８−２に必要な
タイミングを供給している。また、クロック再生器１４
１からのクロックは、速度変換回路１３１−１，１３１
−２にも印加されている。 【００２２】この移動無線機１００には、さらにシンセ
サイザ１２１−１ないし１２１−４と、切替スイッチ１
２２−１ないし１２２−４と、切替スイッチ１２２−１
ないし１２２−４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１
４２が含まれており、シンセサイザ１２１−１ないし１
２１−４と送受信断続制御器１２３とタイミング発生器
１４２とは２つのチャネルを同時に送受信できるように
制御部１４０によって制御されている。各シンセサイザ
１２１−１ないし１２１−４には、基準水晶発振器１２
０から基準周波数が供給されている。２つのチャネルを
同時に送受信することによって周波数ダイバーシティを
可能にしている。 【００２３】ＩＤ情報照合記憶部１８２は、無線基地局
３０から送信されてくる識別情報（ＩＤ）を信号混合回
路１５２から受けて、制御部１４０の制御により、記憶
内容と照合し、必要に応じて記憶する。図３ないし図５
にはそれぞれ無線基地局３０の全体の構成およびその構
成要素であるスイッチ群８３の具体例と、信号速度復元
回路群３８，信号選択回路群３９，信号速度変換回路群
５１，信号割当回路群５２の具体的な構成例が示されて
いる。関門交換機２０との間のｎチャネルの通信信号２
２−１〜２２−ｎは伝送路によって、インタフェイスを
なす信号処理部３１に接続される。 【００２４】さて、図に示すように関門交換機２０から
送られてきた通信信号２２−１〜２２−ｎは、無線基地
局３０の信号処理部３１へ入力される。信号処理部３１
では伝送損失を補償するための増幅器が具備されている
ほか、いわゆる２線−４線変換がなされる。すなわち入
力信号と出力信号の混合分離が行われ、関門交換機２０
からの入力信号は、図４に示すように多くのスイッチＳ
ＲＡ−１−１，ＳＲＡ−１−２，…，ＳＲＡ−１−ｎ，
ＳＲＡ−２−１，ＳＲＡ−２−２，…ＳＲＡ−２−ｎ，
…，…，ＳＲＡ−ｎ−１，ＳＲＡ−ｎ−２，…，ＳＲＡ
−ｎ−ｎ、とＳＲＢ−１−１，ＳＲＢ−１−２，…，Ｓ
ＲＢ−１−ｎ，ＳＲＢ−２−１，ＳＲＢ−２−２，…，
ＳＲＢ−２−ｎ，…，…，ＳＲＢ−ｎ−１，ＳＲＢ−ｎ
−２，…，ＳＲＢ−ｎ−ｎ、およびＳＴＡ−１−１，Ｓ
ＴＡ−１−２，…，ＳＴＡ−１−ｎ，ＳＴＡ−２−１，
ＳＴＡ−２−２，…，ＳＴＡ−２−ｎ，…，…，ＳＴＡ
−ｎ−１，ＳＴＡ−ｎ−２，…，ＳＴＡ−ｎ−ｎ，とＳ
ＴＢ−１−１，ＳＴＢ−１−２，…，ＳＴＢ−１−ｎ，
ＳＴＢ−２−１，ＳＴＢ−２−２，…，ＳＴＢ−２−ｎ
，…，…，ＳＴＢ−ｎ−１，ＳＴＢ−ｎ−２，…，ＳＴ
Ｂ−ｎ−ｎ、を含むスイッチ群８３を介して信号速度変
換回路群５１Ａ，５１Ｂ（図５参照）へ送られる。また
図５にその詳細を示した信号速度復元回路群３８Ａ，３
８Ｂからの出力信号は、図４および図３に示すようにス
イッチ群８３を介して信号処理部３１で入力信号と同一
の伝送路を用いて関門交換機２０へ送信される。ここで
、スイッチ群８３は送信用のスイッチＳＴＡ−１−１〜
ＳＴＡ−ｎ−ｎ，ＳＴＢ−１−１〜ＳＴＢ−ｎ−ｎと、
受信用のスイッチＳＲＡ−１−１〜ＳＲＡ−ｎ−ｎ，Ｓ
ＲＢ−１−１〜ＳＲＢ−ｎ−ｎに大別されるが、いずれ
も通話路制御部８１による制御を受け、スイッチ群８３
を所要の目的を達するように開閉し、送受信ダイバーシ
ティが可能なように動作する。 【００２５】ＩＤ識別記憶部８２は移動無線機１００の
ＩＤを識別記憶するために使用される。また、通話路制
御部８１は、制御部４０の指令によりスイッチ群８３を
開閉して通話路に関する制御を行うが、通話路制御部８
１からも情報の提供、制御の要求を制御部４０に対し行
う機能を有する。上記のうち関門交換機２０からの入力
信号はスイッチ群８３を通過後、多くの信号速度変換回
路５１−１〜５１−ｎの組をそれぞれ含む信号速度変換
回路群５１Ａ，５１Ｂ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。また無線基地局３
０より関門交換機２０へ伝送される信号は、無線受信回
路３５Ａ，３５Ｂの出力が、それぞれ信号選択回路群３
９Ａおよび３９Ｂを介して、信号速度復元回路群３８Ａ
および３８Ｂへ入力され、速度（ピッチ）変換された後
、スイッチ群８３を通って、信号処理部３１へ入力され
る。 【００２６】さて、無線受信回路３５Ａおよび３５Ｂの
制御または通話信号の出力は、タイム・スロット別に信
号を選択する信号選択回路３９−１〜３９−ｎの組をそ
れぞれ含む信号選択回路群３９Ａおよび３９Ｂへ入力さ
れ、ここで各通話チャネルＣＨ１〜ＣＨｎに対応して通
話信号が分離される。この出力は各チャネル毎に設けら
れた信号速度復元回路３８−１〜３８−ｎの組をそれぞ
れ含む信号速度復元回路群３８Ａおよび３８Ｂで、信号
速度（ピッチ）の復元を受けた後、スイッチ群８３を介
して信号処理部３１へ入力され、４線−２線変換を受け
た後、その出力は関門交換機２０へ通信信号２２−１〜
２２−ｎとして送出される。 【００２７】つぎに信号速度変換回路群５１Ａおよび５
１Ｂの機能を説明する。 【００２８】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
時に速度を変えて、記憶する場合のたとえば１５倍の速
度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５１Ａ，５１Ｂ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
（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　），
ＢＢＤ（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｄｅｖｉｃｅ
　）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：小坂
　　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）。 【００２９】信号速度変換回路群５１Ａ，５１Ｂで例示
したＣＣＤ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３８Ａ，
３８Ｂ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。 【００３０】関門交換機２０から信号処理部３１を経由
して出力された制御または音声信号は信号速度変換回路
群５１Ａ，５１Ｂに入力され、速度（ピッチ）変換の処
理が行われたのちに、タイム・スロット別に信号を割り
当てる信号割当回路群５２Ａ，５２Ｂに印加される。 【００３１】この信号割当回路群５２Ａ，５２Ｂはバッ
ファ・メモリ回路であり、信号速度変換回路群５１Ａ，
５１Ｂから出力された各１区切り分の高速信号をメモリ
し、制御部４０の指示により与えられるタイミング発生
回路４２からのタイミング情報で、バッファ・メモリ内
の信号を読み出し、無線送信回路３２へ送信する。この
タイミング情報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、後述する
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。　　　　　　　　　　【
００３２】図６には移動無線機の他の実施例である１０
０Ｂが示されている。ここで図２に示した移動無線機１
００との構成の相違は、４個の速度復元回路１３８−１
ないし１３８−４と４個の速度変換回路１３１−１ない
し１３１−４とを設けた点である。その動作について説
明すると、無線受信回路１３５−１の受信部１３７−１
の出力は速度復元回路１３８−１，１３８−３の双方に
印加され、１つの無線チャネルの内の２つの異なるタイ
ム・スロットを用いて同じ通信信号をダイバーシティ受
信している。また無線受信回路１３５−２の受信部１３
７−２の出力は速度復元回路１３８−２，１３８−４の
双方に印加され、他の１つの無線チャネルの内の２つの
異なるタイム・スロットを用いて同じ通信信号をダイバ
ーシティ受信している。したがって４つの速度復元回路
１３８−１ないし１３８−４の出力を信号混合回路１５
２で混合することによって、タイム・ダイバーシティお
よび周波数ダイバーシティの両効果を得ることができる
。このような作用を得るために、制御部１４０Ｂは図２
の制御部１４０と若干異なる制御をするが、その他の各
構成要素については、移動無線機１００と１００Ｂにお
いて同じ機能のものを用いることができる。 【００３３】無線基地局３０の無線送信回路３２Ａおよ
び３２Ｂ（この両者は同じ機能を有するので以下におい
ては単に３２と称する。）の圧縮した信号の様子および
、無線受信回路３５Ａおよび３５Ｂ（この両者は同じ機
能を有するので以下においては単に３５と称する。）の
圧縮した信号の様子を図７および図８に示し説明する。 【００３４】信号速度変換回路群５１（５１Ａおよび５
１Ｂは同じ機能を有するので単に５１と称する。）の出
力信号は信号割当回路５２（５２Ａおよび５２Ｂは同じ
機能を有するので単に５２と称し、他の構成要素につい
ても同様に表示する。）に入力され、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。図７の（ａ
）のＳＤ１，ＳＤ２，…，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。 【００３５】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制御信号または（および）通話信
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、通話路制御部８１で加えられた同期信号だけで通話
信号の部分は空スロット信号が加えられ、またはシステ
ムによっては搬送波を含め空タイム・スロットには全く
信号が送出されない場合もある。このようにして、図７
の（ａ）に示すように、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。この送信される
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、振幅または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。 【００３６】電話の発着呼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、通話信号の帯域内または帯域外の
いずれを使用する場合も可能である。図９はこれらの周
波数関係を示す。すなわち、同図（ａ）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（たと
えば、ダイバーシティを適用したい場合）に使用される
。 【００３７】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。 【００３８】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
を図１０に示す。図１０は、音声信号をディジタル符号
化回路９１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図１１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取
り出すことが可能である。 【００３９】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。なお、ダイバーシティの場
合には、移動無線機１００から複数の無線チャネルを用
いて同一の信号が送られてくるが、基本作用は１個の無
線チャネルの場合と同様なので、以下においては１個の
無線チャネルを用いて送られてきた場合を説明する。図
７の（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（たとえば３０−
１）宛の送信信号を示す。また各タイム・スロットＳＵ
１，ＳＵ２，…，ＳＵｎの内容を詳細に示すと、図７の
（ｂ）の左下方に示す通り、同期信号および制御信号ま
たは（および）通話信号より成り立っている。ただし、
移動無線機１００と無線基地局３０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。さらに上記の上り無線信号の無線搬送波
のタイム・スロット内での波形を模式的に示すと、図８
（ｃ）のごとくになる。 【００４０】さて、無線基地局３０へ到来した入力信号
のうち制御信号については、無線受信回路３５から直ち
に制御部４０へ加えられる。ただし、速度変換率の大き
さによっては、通話信号と同様の処理を行った後に信号
速度復元回路群３８の出力から制御部４０へ加えること
も可能である。また通話信号については、信号選択回路
群３９へ印加される。信号選択回路群３９には制御部４
０からの制御信号の指示により、所定のタイミングを発
生するタイミング発生回路４２からのタイミング信号が
印加され、各タイム・スロットＳＵ１〜ＳＵｎごとに同
期信号，制御信号または通話信号が分離出力される。こ
れらの各信号は、信号速度復元回路群３８へ入力される
。この回路については送信側の移動無線機１００におけ
る速度変換回路１３１（図２）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関門交
換機２０宛に送信されることになる。 【００４１】以下、本発明における信号空間を伝送され
る場合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。　　　【００４２】
図３に示すように、制御部４０からの制御信号は信号割
当回路群５２の出力と平行して無線送信回路３２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
号と同様の処理を行った後、信号割当回路群５２の出力
から無線送信回路３２へ加えることも可能である。移動
無線機１００においても、図２に示すごとく無線基地局
３０の機能のうち１つの通話路を２つのチャネルで送受
する場合にも対応することのできる回路構成となってい
る。 【００４３】原信号たとえば通話信号（０．３　ｋＨｚ
〜３．０ｋＨｚ）が、信号速度変換回路群５１（図３）
を通った場合の出力側の周波数分布を示すと、図１１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図１１の
ごとく、４．５ｋＨｚ〜４５ｋＨｚに拡大されているこ
とになる。 【００４４】さて、図１１においては、制御信号は通話
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）と１つの通話信号ＣＨ１（４．５〜４５ｋＨ
ｚでＳＤ１として表わされている）がタイム・スロット
、たとえばＳＤ１に収容されているとする。他のタイム
・スロットＳＤ２〜ＳＤｎに収容されている通話信号も
同様である。 【００４５】すなわち、タイム・スロットＳＤｉ（ｉ＝
２，３，…，ｎ）には制御信号（０．２〜４．０ｋＨｚ
）と通信信号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、一度に複数のタイム・スロット内
の信号が同時に無線送信回路３２に加えられることはな
い。 【００４６】これらの通話信号が制御信号とともに無線
送信回路３２に含まれた角度変調部に加えられると、所
要の伝送帯域として、すくなくともｆＣ　±４５ｋＨｚ
　を必要とする。ただし、ｆＣ　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ｆＨ　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。 　　　　ｆｒｅｐ＞２ｆＨ　 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
の場合を説明した図１１の横軸の目盛りを１桁程度引き
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。 【００４７】また、移動無線機１００より無線基地局３
０へ入来した制御信号は、無線受信回路３５へ入力され
るが、その出力の一部は制御部４０へ入力され、他は信
号選択回路３９を介して信号速度復元回路群３８へ送ら
れる。そして後者の制御信号は送信時と全く逆の速度変
換（低速信号への変換）を受けた後、一般の電話網１０
に使用されているのと同様の信号速度となり、信号処理
部３１を介して関門交換機２０へ送られる。 【００４８】つぎに、本発明によるシステムの発着呼動
作および送受信ダイバーシティの適用に関し、音声信号
の場合を例にとって説明する。 【００４９】（１）移動無線機１００からの発呼図１２
，図１３および図１４に示すフローチャートを用いて説
明する。 【００５０】移動無線機１００の電源をオンした状態に
すると、図２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
ＣＨ１とする）に含まれているタイム・スロットＳＤｉ
の制御信号の補捉を開始する（Ｓ２０１，Ｓ２０２、図
１２）。もし、システムに２チャネル以上の無線チャネ
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。これは図７の（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はシンセサイザ１２１−１側に倒し固定した状
態にある。 【００５１】もし、上記の状態で無線基地局３０から送
信されてくる制御信号を良好に受信できれば（Ｓ２０３
　　ＹＥＳ）、発呼動作は無線チャネルＣＨ１を用いた
まま継続されるが（Ｓ２０４）、つぎのような理由のた
め良好に受信できないとする（Ｓ２０３　　ＮＯ）。す
なわち、 ｉ）移動無線機１００が高速で移動しており送受信ダイ
バーシティを未実行では、所定の受信信号品質が満され
ない。 ｉｉ）移動無線機の周囲の地形，地物の影響により電波
伝搬特性が悪く、所定の受信信号品質が得られない。 【００５２】以上の状態が一定の時間継続すると、図２
の通信品質監視部１７１ではこの旨制御部１４０へ報告
する。これを受けて制御部１４０では送受信ダイバーシ
ティを実行すべきと判断し、図２の制御部１４０よりの
制御信号により、無線受信回路１３５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
ＣＨ１およびＣＨ２とする）に含まれている制御信号の
補捉を開始する（Ｓ２０５）。 【００５３】そこで、電話機部１０１の受話器をオフ・
フック（発呼開始）すると（Ｓ２０、６、図１３）、図
２のシンセサイザ１２１−３は、無線チャネルＣＨ１、
　　シンセサイザ１２１−４は無線チャネルＣＨ２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。ただし、速度復元回路１３
８−１および速度復元回路１３８−２はすでに動作状態
にあるものとする。つぎに無線チャネルＣＨ１およびＣ
Ｈ２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。ただし、速度変換回路１３１−１および
速度変換回路１３１−２はすでに動作状態にあるものと
する。 【００５４】さて、上記の無線チャネルＣＨ１またはＣ
Ｈ２の制御信号は、いずれも図９の（ｂ）に示される周
波数帯が用いられ、これを、たとえばタイム・スロット
ＳＵｎを用いて送信される。 【００５５】以下の説明では無線チャネルＣＨ１に関し
て説明する。それは無線チャネルＣＨ２についてもＣＨ
１と全く同様の動作が進行するからである。 【００５６】この制御信号の送出はタイム・スロットＳ
Ｕｎ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タイム・スロットＳＵｎを
使用して送信される。 【００５７】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、図７（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（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信すべきかを知ること
ができる。 【００５８】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。 【００５９】また別のシステムでは、どのタイム・スロ
ット内にも空スロッ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
，…，ＳＤｎ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。 【００６０】さて本論にもどり無線基地局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。 【００６１】そこで、上り信号用のタイム・スロットＳ
Ｕｎが空タイム・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
グを取り出して、バースト状の制御信号を送出すること
ができる。 【００６２】もし、他の移動無線機から同一時刻に発呼
があれば呼の衝突のため発呼信号は良好に無線基地局３
０へ伝送されず、再び最初から動作を再開する必要が生
ずるが、この確率はシステムとしてみた場合には、十分
に小さい値に押さえられている。もし呼の衝突をさらに
低下させるには、つぎの方法がとられる。それは移動無
線機１００が発呼可能な空タイム・スロットをみつけた
として、そのタイム・スロットを全部使用するのではな
く、ある移動無線機には前半部、ある移動無線機には後
半部のみを使用させる方法である。 【００６３】すなわち発呼信号として、タイム・スロッ
トの使用部分を何種類かに分け、これを用いて多数の移
動無線機を群別し、その各群にそれぞれその１つのタイ
ム・スロット内の時間帯を与える方法である。別の方法
は、制御信号の有する周波数を多種類作成し、多数の移
動無線機を群別して、その各群に作成した周波数を与え
る方法である。この方法によれば周波数の異なる制御信
号が同一のタイム・スロットを用いて同時に送信されて
も、無線基地局３０で干渉を生じることはない。以上の
２つの方法を別々に用いてもよいし、併用すれば効果は
相乗的に上昇する。 【００６４】さて、移動無線機１００ではオフ・フック
し（Ｓ２０６、図１３）、発呼用制御信号が無線チャネ
ルＣＨ１，ＣＨ２のタイム・スロットＳＵｎを用いて送
出されるとそれが無線基地局３０で良好に受信され、、
無線基地局３０の制御部４０では、移動無線機１００の
ＩＤ（識別信号）を検出したとすると（Ｓ２０７）、制
御部４０では現在空いているタイム・スロットを検索す
る。移動無線機１００に与えるタイム・スロットはＳＵ
ｎでもよいが、念のために検索を実行する。それは移動
無線機１００のほかに、他の移動無線機からの同時発呼
に対応するためや、サービス区分に適したタイム・スロ
ットを与えるためでもある。 【００６５】この結果、たとえばタイム・スロットＳＤ
１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ＳＤｎ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１
００→無線基地局３０）ＳＵ１，およびこれに対応する
下り（無線基地局３０→移動無線機１００）ＳＤ１を使
用するように指示する（Ｓ２０８）。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ＳＵ１（図７（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（Ｓ２０９）。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宛に送信して（Ｓ２１０
）、ダイヤル・トーンが送られてくるのを待つ（Ｓ２１
１）。 【００６６】この上り無線信号の無線搬送波のタイム・
スロットＳＵ１の状態を模式的に示すと図８（ｃ）のご
とくなる。無線基地局３０には、タイム・スロットＳＵ
１のほかに、他の移動無線機１００からの上り信号とし
てＳＵ３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受信した無線基地局
３０では（Ｓ２１２）、関門交換機２０宛に移動無線機
１００のＩＤとともに発呼信号を送出する（Ｓ２１３）
。これに対し関門交換機２０では、移動無線機１００の
ＩＤを検出し、関門交換機２０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（Ｓ２１４）、ダイ
ヤル・トーンを無線基地局３０へ送出する（Ｓ２１５、
図１４）。 【００６７】このダイヤル・トーンは、無線基地局３０
によりタイム・スロットＳＤ１を用いて移動無線機１０
０宛に転送され（Ｓ２１６）、移動無線機１００では、
通話路が設定されたことを確認する（Ｓ２１７）。 【００６８】以上は無線チャネルＣＨ１に関する説明で
あったが、同様にチャネルＣＨ２に対しても上記と同一
の手順で動作が進行し、ほぼ同一時刻に通話路が設定さ
れたことを確認する。 【００６９】以上の例では問題はないが、無線チャネル
ＣＨ１とＣＨ２において音声信号に割当られたタイム・
スロットの番号によっては速度復元回路１３８−１と１
３８−２との音声出力に時間差が生ずることがあり、こ
の場合は信号混合回路１５２に加えられてから時間差を
補償する必要がある。これはとくに技術的には困難なこ
とではなく、たとえば図７（ａ）に示す各無線チャネル
内で割当られたタイム・スロットの番号をＣＨ１をｐ、
ＣＨ２をｑとし、ｐ＞ｑ、ならばチャネルＣＨ２の出力
が速度復元回路１３８−１へ（ｐ−ｑ）スロット分だけ
早く現われる。そのため無線基地局３０の制御部４０の
指示を受けて信号混合回路１５２に含まれた遅延回路（
図示せず）で（ｐ−ｑ）スロット分の時間だけチャネル
ＣＨ１の信号を遅らせて信号を混合すればよい。これに
より周波数ダイバー効果のある信号が受信できる。この
ようにして信号混合回路１５２から通信信号を得ること
ができる状態になると移動無線機１００の電話機部１０
１の受話器からダイヤル・トーンが聞こえるので、ダイ
ヤル信号の送出を始める。この移動無線機１００からの
ダイヤル信号は信号分割回路１３９で分割されて速度変
換回路１３１−１，１３１−２により速度変換され、２
つの送信部１３４−１，１３４−２および送信ミクサ１
３３−１，１３３−２を含む無線送信回路１３２−１，
１３２−２より、それぞれチャネルＣＨ１，ＣＨ２の上
りのタイム・スロットＳＵ１を用いて送出される（Ｓ２
１８）。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３５Ａ，３５Ｂで受信される。 【００７０】この無線基地局３０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・
スロットに関する暗号情報を与えるとともに、無線基地
局３０の信号選択回路群３９Ａ，３９Ｂおよび信号割当
回路群５２Ａ，５２Ｂを動作させて、たとえば無線チャ
ネルＣＨ１に対しては３９Ａおよび５２Ａを、同チャネ
ルＣＨ２に対しては３９Ｂおよび５２Ｂをそれぞれ割当
て、チャネルＣＨ１，ＣＨ２の上りのタイム・スロット
ＳＵ１を受信し、チャネルＣＨ１，ＣＨ２の下りのタイ
ム・スロットＳＤ１の信号を送信する状態に移行してい
る。 【００７１】また通話路制御部８１は、制御部４０から
の制御信号によりスイッチ群８３のうち受信用としてス
イッチＳＲＡ−１−１およびＳＲＢ−１−１、また送信
用としてスイッチＳＴＡ−１−１およびＳＴＢ−１−１
をオン（図４）の状態に設定している。したがって移動
無線機１００から送信されてきたダイヤル信号は、信号
選択回路群３９Ａ，３９Ｂの各信号選択回路３９−１を
通った後、信号速度復元回路群３８Ａ，３８Ｂの各信号
速度復元回路３８−１に入力され、ここで原送信信号が
復元され、スイッチ群８３と信号処理部３１を介して通
話信号２２−１として関門交換機２０へ転送され（Ｓ２
１９）、電話網１０への通話路が設定される（Ｓ２２０
）。 【００７２】　一方、関門交換機２０からの入力信号（
当初制御信号、通話が開始されれば通話信号）は、無線
基地局３０においてスイッチ群８３のスイッチＳＴＡ−
１−１，ＳＴＢ−１−１を通った後、信号速度変換回路
群５１Ａ，５１Ｂの各信号速度変換回路５１−１で速度
変換を受けて、信号割当回路群５２Ａ，５２Ｂの各信号
割当回路５２−１により無線チャネルＣＨ１，ＣＨ２の
タイム・スロットＳＤ１が与えられている。そして無線
送信回路３２Ａ，３２Ｂから下りの無線チャネルＣＨ１
，ＣＨ２のタイム・スロットＳＤ１を用いて移動無線機
１００宛に送信される。 【００７３】移動無線機１００では、無線チャネルＣＨ
１，ＣＨ２の各タイム・スロットＳＤ１において受信す
べく受信待機中であり無線受信回路１３５−１，１３５
−２で受信され、その出力は速度復元回路１３８−１，
１３８−２に入力される。この回路において送信側の原
信号が復元され、信号混合回路１５２を介して電話機部
１０１の受話器に入力される。かくして、移動無線機１
００と一般の電話網１０の内の一般電話との間で周波数
ダイバーシティを用いた品質の高い通話が開始されるこ
とになる（Ｓ２２１）。 【００７４】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（Ｓ２２２）、
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１３１−１，１３１−２を介して無線送信
回路１３２−１，１３２−２より無線基地局３０宛に送
出されるとともに（Ｓ２２３）、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
１２２−１ないし１２２−４をそれぞれシンセサイザ１
２１−１ないし１２１−４の出力端に固定する。 【００７５】一方、無線基地局３０の制御部４０では、
移動無線機１００からの終話信号を受信すると関門交換
機２０宛に終話信号を転送し（Ｓ２２４）、スイッチ群
８３のスイッチＳＲＡ−１−１，ＳＲＢ−１−１，ＳＴ
Ａ−１−１，ＳＴＢ−１−１をオフして通話を終了する
（Ｓ２２５）。同時に無線基地局３０内の信号選択回路
群３９Ａ，３９Ｂおよび信号割当回路群５２Ａ，５２Ｂ
を開放する。 【００７６】　以上の説明では、無線基地局３０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５１Ａまたは５１Ｂ，信号速度復元回路群３８
Ａまたは３８Ｂ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、音声信号と同様に信号速度変換
回路群５１Ａ，５１Ｂ、信号速度復元回路群３８−１，
３８−２や信号処理部３１を通しても何ら支障なく通信
が実施可能である。 【００７７】　以上の説明では、発呼の最初から無線チ
ャネルＣＨ１とＣＨ２を使用するという周波数ダイバー
シティを適用するものであった。しかしながら、上記の
周波数ダイバーシティを適用しなくても受信品質が良好
であれば、１つの無線チャネルだけで通話が実行される
ことになる。この場合は、以上の説明で無線チャネルＣ
Ｈ１の動作のみに着目し、ＣＨ２を無視すればよい。 【００７８】　また逆にさらにダイバーシティを強化し
なければならない場合には、無線チャネルが３以上使用
可能であれば、上記と同様に適用可能である。ただし移
動無線機１００として３組以上の送受信機を具備させる
必要が生ずる、なお以上の例では問題はないが、複数の
無線チャネルを使用し、かつ、スロット番号の異なるタ
イム・スロットをしようすると前述の通り音声出力にタ
イム・スロット番号の相異に関係した遅延が発生する。 そのために、移動無線機１００の制御部１４０から無線
基地局３０宛に割当タイム・スロット番号を通知し、こ
れを受けた無線基地局３０では、信号速度復元回路群３
８に含まれた時間差を補償するための遅延回路（図示せ
ず）を動作させる必要がある。以上における移動無線機
１００の動作は、そのまま移動無線機１００Ｂ（図６）
の動作に当てはめることができる。 【００７９】　（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
、信号の受信状態が悪く、送受信ダイバーシティを実行
中とする。すなわち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およびＣＨ２の下り制御信
号を受信待機状態にあるとする。 【００８０】　一般の電話網１０より関門交換機２０を
経由して移動無線機１００への着呼信号が無線基地局３
０へ到来したとする。これらの制御信号は通信信号２２
として音声信号と同様に、スイッチ群８３を介して信号
速度変換回路群５１Ａ，５１Ｂを通り、信号割当回路群
５２Ａ，５２Ｂを介して制御部４０（図３）へ伝えられ
る。すると、制御部４０では通話路制御部８１に対し、
スイッチ群８３の送信用および受信用のスイッチＳＴＡ
，ＳＴＢ，ＳＲＡ，ＳＲＢとして使用可能なスイッチを
確認し、オンの状態に保持することを指令する。またこ
れと同時に移動無線機１００宛の無線チャネルＣＨ１お
よびＣＨ２の下りタイム・スロットのうちの空スロット
、たとえばＳＤ１を使用して移動無線機１００のＩＤ信
号＋着呼信号表示信号＋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ＳＤ１に対応
するＳＵ１を使用）を送出する。 【００８１】　この信号を受信した移動無線機１００で
は、無線受信回路１３５−１および１３５−２の受信部
１３７−１および１３７−２よりそれぞれ制御部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１００への着呼信号であることを確認するので
、電話機部１０１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ないし１２２−４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
。ただし、上記の状態においても、速度復元回路１３８
−１，１３８−２、および速度変換回路１３１−１，１
３１−２は休止状態にあるものとする。 【００８２】　（３）送受信時間ダイバーシティの適用
以上（１），（２）項で説明したプロセスにより無線基
地局３０と移動無線機１００との間において、無線チャ
ネルＣＨ１およびＣＨ２を用いたダイバーシティを適用
した発着呼が可能となるが、以下、発着呼が実施されて
いる状態でさらに同一無線チャネルの他のタイム・スロ
ットを使用することにより、一層効果の高い送受信時間
ダイバーシティを適用可能とする方法について、図１５
および図１６に示したフローチャートを用いて説明する
。この種の送受信ダイバーシティを適用するのは、電波
伝搬特性の劣化のため受信信号品質としてシステムの定
める値を満足しなくなった場合に対する通信の品質向上
が目的のために行われる。 【００８３】　まず、（１）項において説明した移動無
線機１００から発呼があり、チャネルＣＨ１およびＣＨ
２を用いて，下りタイム・スロットＳＤ１，上りタイム
・スロットＳＵ１を使用し、スイッチ群８３のスイッチ
ＳＲＡ−１−１，ＳＲＢ−１−１およびＳＴＡ−１−１
，ＳＴＢ−１−１がオンにされて、移動無線機１００は
無線基地局３０および関門交換機２０を介して電話網１
０と通話（信）中である（Ｓ２５１、図１５）とする。 このとき図６の通信品質監視部１７１では受信信号の品
質劣化を検出したので、制御部１４０Ｂへこの旨報告す
る。この報告を受けた制御部１４０Ｂでは、同一チャネ
ル内の他のタイム・スロットを用いたダイバーシティの
適用を決定し（Ｓ２５２）、同一無線チャネルで空いて
いるタイム・スロットの検索を開始する（Ｓ２５３）。 以下の説明は無線チャネルＣＨ１を例にとるが、ＣＨ２
でも同様に実行可能である。また使用する移動無線機は
、図６に示す１００Ｂの構成とする。 【００８４】　さて、空タイム・スロットの検索のため
に速度復元回路１３８−３および速度変換回路１３１−
３の動作を開始させるとともに、タイミング発生器１４
２のタイミング信号を変更し、現在送受信に使用してい
るタイム・スロット以外のタイム・スロットも送受信可
能な状態に移行させる。すなわち、タイミング発生器１
４２の発生するタイミング信号により送受信断続制御器
１２３の断続方法を変更させ、速度復元回路１３８−３
の出力として他のタイム・スロットＳＤ２，ＳＤ３，…
，ＳＤｎの信号を順次とり出させ、空いたタイム・スロ
ットを検索し（Ｓ２５４ＮＯ，Ｓ２５３）、もし空タイ
ム・スロットがあれば、そのタイム・スロットの使用を
検討する（Ｓ２５４）。この結果、たとえば下りタイム
・スロットＳＤ２が空いていることが判明すると（Ｓ２
５４ＹＥＳ）、現在通信中の上りタイム・スロットＳＵ
１内に通信に影響を与えない形式で制御信号を挿入し、
無線基地局３０に対しタイム・スロットＳＤ２，ＳＵ２
の使用を要求する信号を送出するＳ２５５、図１６）。 【００８５】　この信号は、無線基地局３０と無線受信
回路３５Ａで受信され制御部４０に伝えられる（Ｓ２５
６）。制御部４０では調査の結果、タイム・スロットＳ
Ｄ２，ＳＵ２が未使用であることを確認し、その使用の
準備をすると（Ｓ２５６）、現在使用中の下りタイム・
スロットＳＤ１を使用し通信に影響を与えない形で制御
信号を挿入し、無線基地局３０に対し、希望するタイム
・スロットＳＵ２は使用可との連絡を伝送する（Ｓ２５
７）。これと同時に無線基地局３０の信号選択回路群３
９Ａ内の信号選択回路３９−２および信号速度復元回路
群３８Ａ内の信号速度復元回路３８−２を待機状態に、
また信号割当回路群５２Ａ内の信号割当回路５２−２お
よび信号速度変換回路群５１Ａ内の信号速度変換回路５
１−２も同様に待機状態に移行させる。 【００８６】　無線機基地局３０からの報告信号を受信
した移動無線機１００は、タイミング発生器１４２のタ
イミング信号を変更させ、受信においてはタイム・スロ
ットＳＤ１とＳＤ２を受信可能状態に、また送信におい
てはタイム・スロットＳＵ１とＳＵ２とを用いて電話機
部１０１の出力を信号分割回路１３９および速度変換回
路１３１−１，１３１−３を介して無線送信回路１３２
−１へ伝送する状態に移行させる（Ｓ２５９）。 【００８７】　一方、無線基地局３０では移動無線機１
００からタイム・スロットＳＵ１，ＳＵ２を用いて送ら
れてきた信号を受信し、制御信号により移動無線機１０
０の信号であることを確認するので（Ｓ２６０）、通話
制御部８１ではスイッチ群８１のスイッチＳＲＡ−１−
１，ＳＲＢ−１−１，ＳＴＡ−１−１，ＳＴＢ−１−１
がオン状態にあるのに加え、さらにＳＲＡ−２−１，Ｓ
ＴＡ−２−１をオン（図４）として、通話が継続される
（Ｓ２６１）。これ以後の通信は送受信ともそれぞれ無
線チャネルＣＨ１については２個のタイム・スロットを
使用し、無線チャネルＣＨ２については１個のタイム・
スロットを使用する状態となり、送受信ダイバーシティ
（この場合、前述の周波数ダイバーシティと以上におい
て説明したタイム・ダイバーシティ）効果の併用により
システムに要求される受信品質を確保することが可能で
ある。 【００８８】　また移動無線機１００が使用中の無線チ
ャネルＣＨ２も上記と同様にタイム・ダイバーシティの
適用が可能である。以上の説明では発着呼がすでに無線
チャネルＣＨ１およびＣＨ２を用いて行われていると仮
定したが、１つの無線チャネルのみ使用中で、かつ、同
一の無線チャネル内の複数のタイム・スロットを用いる
送受信時間ダイバーシティや、別の無線チャネル内のタ
イム・スロットを用いる送受信時間ダイバーシティも上
記と同様に実行可能である。 【００８９】　また、以上の説明ではダイバーシティ適
用時の主導権を移動無線機１００側に持たせた場合であ
ったが、無線基地局３０に主導権を持たせた場合にも同
様に実施可能である。 【００９０】　さらに上記のように発着呼が開始された
後に送受信ダイバーシティの適用をする方法ではなく、
当初からダイバーシティを適用することも可能であり、
以下に説明する。 【００９１】　移動無線機１００より発呼する場合を例
にとると、発呼時の上り制御信号をタイム・スロットＳ
Ｕｎを用いて無線基地局３０宛に送信するとき、制御信
号にダイバーシティを適用したい旨の信号を含めておく
。一方無線基地局３０からの下りチャネルには、これに
対し未使用のタイム・スロットに含まれている同期信号
を制御信号の内において、たとえばＳＤ１とＳＤ２とを
使用せよという指令信号が加えられている。移動無線機
１０でこの信号を受信することにより、無線基地局３０
に対し、タイム・スロットＳＵｎの中にＳＤ１とＳＤ２
を使用したい旨の制御信号を加え、かつ、移動無線機１
００側でこの準備を実行する。一方、無線基地局３０に
おいても、タイム・スロットＳＵ１，ＳＵ２での受信を
準備する。 【００９２】　以上の準備の後、相互に確認をとり実行
可と判断すると、移動無線機１００からは、上りのタイ
ム・スロットＳＵ１，ＳＵ２での送信を、無線基地局３
０からは下りのタイム・スロットＳＤ１とＳＤ２での送
信を開始すれば、発呼開始時よりダイバーシティが適用
可能となる。 【００９３】　以上は１つの無線チャネル内の２系列の
タイム・スロットを用いたダイバーシティの多重度とし
て２重の場合を説明したが、さらに多重度を増加させた
場合も同様に実施可能であり、さらに多くの無線チャネ
ルを用いた周波数ダイバーシティと組合わせて実施する
ことも可能である。 【００９４】（４）本発明によるダイバーシティ効果と
従来方式との比較 図１７に本発明によるダイバーシティ効果と従来方式（
搬送波角度変調または振幅変調した方式）との比較を示
す。以下この内容を説明する。 【００９５】本発明による同一の無線基地局３０を使用
する送受信ダイバーシティにおいては、場所が同一であ
るから同一使用チャネル、同一タイム・スロットを使っ
た場合はスペース・ダイバーシティを使用しないかぎり
ダイバーシティ効果は得られないことになる。スペース
・ダイバーシティも送受信アンテナを適正距離だけ離さ
なければ、アンテナ間の相関関係が零に近くならず満足
な効果は得られない。 【００９６】これに対し従来方式では、同一の無線基地
局を使用したときは、別チャネルを使用する場合には効
果が得られ、またスペース・ダイバーシティ効果は若干
はあるものの、同一チャネル，同一タイム・スロットの
使用はできても（タイム・スロットという表現は適切で
はないが無線チャネルを専有するから、１タイム・スロ
ット、１チャネルということができる）別タイム・スロ
ットの使用はできないことになる。 【００９７】以上の評価からも本発明による送受信ダイ
バーシティは使用タイム・スロット（使用時間別）に特
徴のあることがわかった。これは一種の時間ダイバーシ
ティであり、以下これについて詳細に説明する。まず、
このダイバーシティはつぎの特徴を有する。 ｉ）送信または受信する場合、たとえ搬送周波数が異な
っている場合でも同一の受信回路または送信回路を使用
することが可能である。 ｉｉ）通常の無線システムにおいては常時信号を送受信
しているので、同一無線機内における送信信号が受信部
へ混入し、いわゆる相互変調が発生する場合があるが、
本システムではこのような心配がなく、また時間ダイバ
ーシティを使用しても同様に問題ない。 ｉｉｉ）移動体の移動速度により適用する時間ダイバー
シティの方法を変更することが可能である。すなわち、
高速の場合には同一無線チャネル内の時間ダイバーシテ
ィを、中低速の場合には別の無線チャネルとの時間ダイ
バーシティを使用する。 【００９８】ここで、　ｉ），ｉｉ）はＴＣＭシステム
の本質的な特徴であり説明は省略するが、　ｉｉｉ）に
ついては以下説明するごとく、システムに使用する無線
周波数により異なってくるのでおおよその傾向を示した
。 【００９９】図１８は我国で現用もしくは近い将来導入
が予想される各システムに対し、本発明によるＴＣＭ方
式の時間ダイバーシティ適用の効果の度合を示している
。これらの評価の根拠を図１９に示す。図１９は各使用
周波数帯における移動無線機１００の移動速度とドプラ
ー周波数の半周期との関係を示している。同図により、
たとえばコードレス電話のように比較的低い周波数で、
かつ、移動速度も小さい場合には、時間ダイバーシティ
の効果を得るためにＴＣＭ信号の送信時間差を図１９の
半周期と同程度にする必要があり、この結果、信号遅延
が大きく、とくに移動速度が１０ｍ／ｓｅｃ　以下では
、この値が６０ｍｓｅｃ以上となって使用困難であるこ
とを示している。逆に準マイクロ波帯自動車電話では使
用周波数が高く、かつ、移動速度も大きいので、たとえ
ば速度１０ｍ／ｓｅｃ　でも半周期は９．４ｍ秒となり
、信号の遅延時間も小となり、同一無線チャネルを用い
る時間ダイバーシティが使用可能なことを示している。 以上は検討の一例であり、同様な検討を図１８の各シス
テムについて行うと、そこに示す結果を得る。 【０１００】 【発明の効果】以上の説明で明らかなように、移動体通
信システムに本発明を適用することにより、移動無線機
の移動速度やその近傍の地形，地物の影響による電波伝
搬特性が悪化してもシステム側で周波数ならびに時間送
受信ダイバーシティの適用をすることが可能となり、常
にシステムに要求される通信品質を保ちつつ通信するこ
とが可能となったから、本発明の効果は極めて大である
。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のシステムの概念を示す概念構成図であ
る。 【図２】本発明のシステムに使用される移動無線機の一
実施例の回路構成図である。 【図３】本発明のシステムに使用される無線基地局の一
実施例の回路構成図である。 【図４】図３の構成要素であるスイッチ群の詳細な回路
構成図である。 【図５】図３の構成要素である信号選択回路群，信号速
度復元回路群，信号速度変換回路群，信号割当回路群の
詳細な回路構成図である。 【図６】本発明のシステムに使用される移動無線機の他
の実施例の回路構成図である。 【図７】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・スロット構造図である。 【図８】タイム・スロットの無線信号波形を示す波形図
である。 【図９】通話信号および制御信号のスペクトルを示すス
ペクトル図である。 【図１０】音声信号とデータ信号を多重化する回路構成
図である。 【図１１】通話信号および制御信号のスペクトルを示す
スペクトル図である。 【図１２】本発明によるシステムの発呼動作の流れを示
すフロー・チャートである。 【図１３】図１２とともに本発明によるシステムの発呼
動作の流れを示すフロー・チャートである。 【図１４】図１２，図１３とともに本発明によるシステ
ムの発呼動作の流れを示すフロー・チャートである。 【図１５】本発明によるシステムのダイバーシティを適
用した場合の動作の流れを示すフロー・チャートである
。 【図１６】図１５とともに本発明によるシステムのダイ
バーシティを適用した場合の動作の流れを示すフロー・
チャートである。 【図１７】本発明によるシステムと従来システムにおけ
るダイバーシティの効果を比較するためのダイバーシテ
ィ効果図である。　　　　　　　　 【図１８】本発明によるシステムを各種の使用形態に適
用した場合のダイバーシティ効果図である。 【図１９】本発明によるシステムにおいて各種の周波数
，移動速度におけるドプラー周波数の半周期図である。 【符号の説明】 １０　　電話網 ２０　　関門交換機 ２２−１〜２２−ｎ　　通信信号 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 ３８　　信号速度復元回路群 ３９　　信号選択回路群 ３９−１〜３９−ｎ　　信号選択回路 ４０　　制御部 ４１　　クロツク発生器 ４２　　タイミング発生回路 ５１　　信号速度変換回路群 ５１−１〜５１−ｎ　　信号速度変換回路５２　　信号
割当回路群 ５２−１〜５２−ｎ　　信号割当回路 ７１　　通信品質監視部 ８１　　通話路制御部 ８２　　ＩＤ識別記憶部 ８３　　スイッチ群 ９１　　ディジタル符号化回路 ９２　　多重変換回路 １００，１００−１〜１００−ｎ　　移動無線機１０１
　　電話機部 １２０　　基準水晶発振器 １２１−１〜１２１−４　　シンセサイザ１２２−１〜
１２２−４　　スイッチ １２３　　送受信断続制御器 １３１　　速度変換回路 １３２　　無線送信回路 １３３　　送信ミクサ １３４　　送信部 １３５　　無線受信回路 １３６　　受信ミクサ １３７　　受信部 １３８　　速度復元回路 １３９　　信号分割回路 １４１　　クロック再生器 １５２　　信号混合回路 １７１　　通信品質監視部 １８２　　ＩＤ情報照合記憶部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数のゾーンをそれぞれカバーしてサ
   ービス・エリアを構成する各無線基地手段（３０）と、
   前記複数のゾーンを横切って移動し、前記無線基地手段
   と交信するために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無線チャネルを
   用いた各移動無線手段（１００）と、前記無線基地手段
   と前記移動無線手段との間の通信を交換するための関門
   交換手段（２０）とを用いる移動体通信において、前記
   無線基地手段が、各フレームに含まれた複数のタイム・
   スロットにより区切られた信号の速度をそれぞれ高速に
   変換する複数組の信号速度変換手段（５１）と、前記高
   速に変換された各フレームに含まれた複数のタイム・ス
   ロットにより区切られた信号に割当てられたタイミング
   で時系列的にシリアルに出力するための複数組の信号割
   当手段（５２）と、前記信号割当手段の出力を無線チャ
   ネル電波として送出するための複数個の無線送信手段（
   ３２）と、前記高速に変換された各フレームに含まれた
   複数のタイム・スロットにより区切られた信号に割当て
   られたタイミングで時系列的にシリアルに送られてくる
   複数の無線チャネル電波をそれぞれ受信するための複数
   個の無線受信手段（３５）と、前記複数個の無線受信手
   段の出力を受けて、シリアルに送られてくる各フレーム
   に含まれた前記複数のタイム・スロットにより区切られ
   た信号をパラレルに変換して各信号を出力するための複
   数組の信号選択手段（３９）と、前記複数組の信号選択
   手段からの各信号を受けて低速に変換して信号を復元し
   て各出力信号を得るための複数組の信号速度復元手段（
   ３８）と、前記移動無線手段との間の通信の品質を監視
   して通信品質情報を出力するための通信品質監視手段（
   ７１）と、前記通信品質情報にもとずいて、前記移動無
   線手段と調整の上、前記無線送信手段と前記無線受信手
   段とにおいて送受信に使用するすくなくとも１つの無線
   チャネルとすくなくとも１つのタイム・スロットを指示
   するための制御手段（４０）と、前記複数組の信号速度
   変換手段における各フレーム中の前記制御手段の指示に
   よるすくなくとも１つのタイム・スロットに１つの通信
   すべき信号を印加するように制御し、前記複数組の信号
   速度復元手段からの前記制御手段の指示にもとづくタイ
   ム・スロットから復元されたすくなくとも１つの出力信
   号を得るように制御するための通話路制御手段（８１，
   ８３）とを具備した移動体通信の時間分割通信用無線基
   地局。
2. 【請求項２】　　複数のゾーンをそれぞれカバーしてサ
   ービス・エリアを構成する各無線基地手段（３０）と、
   前記複数のゾーンを横切って移動し、すくなくとも１つ
   の無線チャネルを用いて前記無線基地手段と交信するた
   めの各移動無線手段（１００）と、前記無線基地手段と
   前記移動無線手段との間の通信を交換するための関門交
   換手段（２０）とを用いる移動体通信において、前記移
   動無線手段が、前記無線基地手段から送られてきたすく
   なくとも１つの無線チャネル電波のそれぞれにおいて各
   フレームに含まれた複数のタイム・スロットにより区切
   られたすくなくとも１つのタイム・スロットの信号を受
   信するための複数個の無線受信手段（１３５，１２１−
   １，１２１−２，１２２−１，１２２−２，１２３）と
   、前記無線受信手段の出力を受けて、低速に変換して各
   フレーム中の前記すくなくとも１つのタイム・スロット
   に含まれた信号を連続した信号に復元するための速度復
   元手段（１３８）と、送信すべき信号を分割し各フレー
   ムに含まれた複数のタイム・スロットにより区切られた
   すくなくとも１つのタイム・スロットにおいて高速に速
   度変換するための複数個の速度変換手段（１３１）と、
   前記複数個の速度変換手段の出力を前記すくなくとも１
   つのタイム・スロットのタイミングで複数の無線チャネ
   ル電波として送出するための複数個の無線送信手段（１
   ３２，１２１−３，１２１−４，１２２−３，１２２−
   ４，１２３）と、前記無線基地手段との間の通信の品質
   を監視して通信情報を出力するための通信品質監視手段
   （１７１）と、前記通信品質情報にもとづいて前記無線
   基地手段と調整の上、前記無線送信手段と前記無線受信
   手段とにおいて送受信に使用するすくなくとも１つのタ
   イム・スロットを指示するための制御手段（１４０）と
   を具備した移動体通信の時間分割通信用移動無線機。