JPH04284031A - 送受信機 - 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、ＴＤＭＡ方式の移動通
信システムで用いる基地局用送受信機に関するもので、
特に同様の方式で全く独立してサービスを行っているシ
ステムの基地局が隣接した場所に設置される環境に好適
な送受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年移動通信の分野においては、従来の
アナログ伝送のシステムからディジタル伝送のシステム
へと移行している。これは、ディジタル伝送を導入する
ことにより、多様なサービスを加入者に対して与えるこ
とができるからである。しかしながら、ディジタル化に
おいては、周波数利用効率の高いシステムを構築すると
いう課題があった。この課題を解決する手段として無線
回線のアクセス方式にＴＤＭＡ方式が採用され、現在標
準化中の次期ディジタル自動車電話システムは国内国外
を問わずＴＤＭＡ方式を採用している。特にここ数年都
市部においては周波数利用効率を更に高くしなければな
らないと言うことから１基地局当りサービスエリアが半
径５００ｍ程度のマイクロセルシステムの検討が盛んで
ある。マイクロセルシステムでは通話中回線切換えの頻
度が高くなるから高速な無線回線制御が必須であり、Ｔ
ＤＭＡ方式はこのような技術を導入しやすい方式でもあ
る。ＴＤＭＡを用いたシステムの効果については電子情
報通信学会１９９０年第７３巻第８号８１６〜８１７ペ
ージに詳しい。

【０００３】この様にＴＤＭＡを用いたシステムでは、
基地局間のバースト同期並びにフレーム同期がとれてい
ないと、基地局間を移動したときなどの通話回線切換え
が十分に働かない場合がある。これまでヨーロッパで検
討されているディジタルコードレスシステムでは図３の
概略図に示したように、統轄局３を介して基地局Ｂ１〜
Ｂ５をつないた有線網を別途設け、基準となるクロック
信号を各基地局に配送する方法が提案されている。この
場合の基地局用送受信機は、外部から供給される基準ク
ロックを基に動作する。これについては１９８９年アイ
・イー・イー・イー・フロシーディングス・オブ・ベヒ
キュラー・テクノロジー・コンファレンスの１８９ペー
ジに示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなバースト同
期の方法では、ある地域においてサービスを提供する事
業者が１社に限られているならば問題はない。しかしな
がら、同じ地域において独立して運営されているシステ
ムが二つ以上ある場合などは、異なる事業者の基地局を
互いに接続して基準クロックを交換しながら協力して運
営するといった状況は少ないと予想される。

【０００５】従って異なるシステムの基地局がすぐ隣接
する場所に設置された場合などは、基地局間でバースト
を送出するタイミングがずれているために起こるお互い
の干渉によって、通話品質の著しい劣化が予想される。 異なるシステムの基地局が図６のＡ地点に示したように
サービスゾーンが重なりあう形で比較的離れた場所に設
置されたとする。例えば、マイクロセルシステムにおい
て２００ｍ程離れた交差点に異なるシステムの基地局が
設置されたような場合である。このような時に、それぞ
れの基地局が隣接する搬送波周波数を用いて移動局と通
信しているとすると、基地局Ｂ１と通話している移動局
Ｍ１が基地局Ｂ２のすぐそばに移動したような場合、基
地局Ｂ２は移動局Ｍ１から強い隣接チャンネル干渉を受
ける。しかしながら、図４（ａ）に示すように両基地局
Ｂ１，Ｂ２で完全にフレーム同期がとれた形で送信して
いるときには、干渉の相手となるのは１つのバーストの
みである。（図４（ａ）で斜線を付した部分がバースト
が送信されたスロットである）。従って、たとえ移動局
Ｍ１が基地局Ｂ２のすぐそばにきても、ある１つの通話
チャンネルが干渉を受けるだけであるから、干渉検出を
して伝送路特性の悪い回線を避けるといった手段が使え
る。

【０００６】一方、図４（ｂ）の様に同期が全くとれて
いないときには干渉を受けるバーストが２つになってし
まう。（図４（ｂ）で斜線を付した部分がバーストが送
信されたスロットである）。従って１つの干渉源となる
移動局Ｍ１が、２つの通話チャンネルに対して干渉を与
えてしまう。また、干渉検出をして伝送路特性の悪い回
線を避けるといった手段を用いるとしても、仮に通話回
線が混雑していて１通話チャンネルしか空きが無いとす
ると呼損が発生してしまう。

【０００７】一方、有線網による制御信号の交換をせず
に同期をとる従来から知られている方法として特願昭５
４−１３５６０号で示されている方法がある。これは、
他のシステムで使われているＴＤＭＡの多重された無線
回線を受信し、最高尾のバーストを復調して同期信号を
抽出してシステム間のバースト及びフレーム同期をとる
方法である。この方法では、ＴＤＭＡの多重度を高くし
て全てのシステムが１つの搬送波周波数を共有している
場合は良いが、複数の搬送波を用いるシステムでは同時
に制御信号抽出用の受信機を別途用意しなければならず
、装置のコストが高くなる。

【０００８】本発明は有線網で接続せずに基地局間のバ
ースト同期を確立することのできる簡単な回路構成のバ
ースト同期手段を有する基地局送受信機の提供を目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による送受信機は
、Ｎ加入者が同じ搬送波周波数を時分割で共有するＴＤ
ＭＡ方式を用いる移動通信システムの基地局用送受信機
であって、発呼時には、通信しようとする搬送波周波数
上の全未使用回線を監視し、他のシステムの基地局から
の干渉波信号電力が前記搬送波周波数上で予め定められ
た電力以上であるときに前記未使用回線が干渉を受けて
いると判定する干渉波検出手段と、前記干渉波検出手段
に於いて前記搬送波周波数の上に干渉波が存在する事が
判明した時には、前記検出された干渉波のバースト周期
にたいして自局のバースト周期を同期させるバースト同
期手段と、をもつことを特徴とする。また、上記基地局
用送受信機において、前記バースト同期手段が、バース
ト周期信号を生成するための基準となる信号を発生し、
その基準信号の周波数が外部信号により制御される基準
信号発生器と、前記基準信号発生器出力の基準信号に応
じてバースト周期信号を生成するバースト周期信号生成
回路と、前記干渉波検出手段で検出される干渉波信号と
前記バースト周期信号発生回路出力のバースト周期信号
とを掛け合わせて干渉波バースト周期信号と自局のバー
スト周期信号との位相差を検出し、その位相差に応じた
信号を前記外部信号として前記基準信号発生器に供給し
、該２つのバースト周期信号が同期するように前記基準
信号の周波数を制御する位相差検出回路と、からなるこ
とが好ましい。

【００１１】

【作用】異なる基地局でそれぞれ使われている隣接した
２つの時分割多重の無線回線間でバーストが同期してい
るためには、それぞれの基地局で各ＴＤＭＡのバースト
が送信されるタイミングと周期を、少なくともどちらか
一方が知る必要がある。基地局を有線網で接続すること
をせずにバースト同期に関する情報を得るには、受信し
た干渉波信号から抽出する以外にない。

【００１２】ここで異なるシステムの基地局間で常にバ
ースト送出タイミングの同期が必須かどうかというと、
他のシステムとのバースト同期が問題となるのは隣接チ
ャンネル干渉電力が通信品質に影響を与える程度に十分
大きい場合であり、干渉電力が小さいときには特にバー
スト送信のタイミングが互いに同期していなくても互い
に影響し合うことはない。従って、本発明の基地局用送
受信機において用いるバースト同期の方法は、干渉波電
力が問題ない程度に十分小さいときには、その時刻にお
ける自局のバースト送信タイミングを示す信号にしたが
ってＴＤＭＡの各バーストを送信し、干渉波電力が大き
いときには受信した干渉波信号から抽出した干渉波のバ
ースト周期を示す信号と自局のバースト送信タイミング
と周期を示す信号とを比較して両者が同期するように自
局のバースト送信タイミングと周期を示す信号の位相と
周期を制御するものである。干渉波のバースト周期に合
わせて自局のバーストを送信することによりこれまでに
述べたような隣接チャンネル干渉の問題を避けることが
できる。

【００１３】干渉波信号レベルが通信品質に影響を与え
るものかどうかの判定は、受信電力を検出してその値が
予め定めた閾値以下か否かで判定する。更に、この様に
して検出した干渉波電力レベル判定結果は、以下のよう
に干渉波のバースト周期と位相を示す信号ともなる。

【００１４】各基地局から送信されたバーストとバース
トの間には同一周波数上のバースト間で干渉しないよう
に信号を送信しない時間（ガードタイム）が設けられて
いる。干渉波レベルが十分に大きい場合には干渉波電力
レベル検出結果はバースト周期に従って繰り返し強くな
ったり弱くなったりする。従って、干渉波バースト周期
に一致した周期のパルスが得られる。

【００１５】この抽出した干渉波信号のバースト周期を
示すパルス列と自局のバースト周期を示す信号のパルス
の位相を比較して両者の位相が一致するように基準信号
発生器の周波数を制御することにより、自局のバースト
送信周期並びに位相を干渉波に一致させることができる
。

【００１６】

【実施例】以下に図面を参照して説明する。図１に本発
明の送受信機に含まれるバースト同期に関する部分の一
実施例を示す。端子１１から入力する信号は希望波並び
に干渉波である。干渉波検出手段１２において端子１１
から入力した信号と、自局において信号を送信中か待ち
受け中かを示す信号を受けて、自局の信号を受けていな
い時間に入力した信号パワーが予め設定されたレベルよ
りも高いか低いかを示す信号を出力する。パワー検出回
路にはダイオードを用いた整流器による検出回路がよく
知られており、電力レベル判定はオペアンプを用いた電
圧比較器によって容易に実現できる。

【００１７】仮に図５（ａ）に示したように干渉局から
信号が送信されたとする（図５（ａ）で斜線を引いた部
分がバーストが送信されたスロットである）。この様な
信号を受けたときの図１の干渉波検出手段１２の出力波
形は、伝搬損失や移動通信特有の受信電界変動などを考
慮すると例えば図５（ｂ）の様になる。このとき自局の
バースト送信のタイミングが図５（ｃ）であり、その周
期と位相を示す信号が図５（ｄ）であるとする。図５（
ｄ）の信号はデューティ５０％のパルスで、その周期Ｔ
はバーストの送出時間間隔である。図５（ｂ）と図５（
ｄ）を比較してわかるように図５（ｂ）のパルスの中央
と図５（ｄ）のパルスの立ち上がりが一致すれば干渉波
のバースト位相並びに周期が同期したことになる。図１
のバースト同期手段１３では、干渉波検出手段１２の出
力である干渉波信号（図５（ｂ））を受けて自局のバー
スト送信周期と干渉波局のバースト送信周期並びに位相
が同期するように図５（ｂ）のパルスの中央と図５（ｄ
）のパルスの立ち下がりが一致するように自局のバース
ト送出周期並びに位相を制御する。制御の結果はバース
ト同期手段１３は、干渉波バースト周期と同期した自局
用のバースト周期信号を送信信号生成部１５に出力する
。送信信号生成部１５では端子１４から入力する送信デ
ータを受けてＴＤＭＡの多重信号を構成し、端子１６か
ら変調器に対して出力する。

【００１８】図２に図１の実施例におけるバースト同期
手段１３の一実施例を示す。端子２１からは図５（ｂ）
の干渉波検出手段１２の出力が入力する。位相比較器２
２では、かけ算器２２１で、端子２１からの入力信号と
、自局のバースト周期と位相を示す信号であるバースト
周期信号生成回路２３出力とを掛け合わせる。このとき
のバースト周期信号生成回路２３出力は、図５（ｄ）の
様に、−ＨＶｏｌｔと＋ＨＶｏｌｔを取るパルスであり
、電圧制御型の基準信号発生器２４の出力を分周する事
で得られている。かけ算器２２１の出力を積分器２２２
で積分し、その出力を電圧制御型の基準信号発生器２４
に入力させてバースト周期と位相を制御する。その結果
として、干渉波検出手段１２の出力である図５（ｂ）の
パルスの中央とバースト周期信号生成部２３出力である
図５（ｄ）のパルスの立ち下がりが一致し、干渉局のバ
ースト周期と自局のバースト周期が同期する。制御の結
果同期したバースト周期信号生成部２３出力の一部は送
信信号生成部１５へ出力される。

【００１９】

【発明の効果】この様な機能を持つ基地局用送受信機を
構成することで自局のバースト送信タイミングと周期を
干渉波のバースト周期に同期させることができ、独立し
て運営されている複数のシステム基地局が隣接して設置
されているような環境においてもシステム間の干渉を押
さえ、良質な通話品質を提供することができる。

【００２０】ここで述べた実施例ではＴＤＭＡ方式の内
でも特に上り下りの周波数が異なるシステムＴＤＭＡ／
ＦＤＤを仮定して説明したが、近年オフィス用コードレ
スシステムなどの小規模システムで検討されている上り
下りの周波数が同じで時分割で通信するＴＤＭＡ／ＴＤ
Ｄシステムについても用いることができる。特にＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤシステムでは干渉問題が通常のＴＤＭＡ／Ｆ
ＤＤよりも厳しいから本発明の送受信機によってより大
きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図。

【図２】図１の送受信機におけるバースト同期回路の一
実施例を示すブロック回路図。

【図３】従来のバースト同期方式を備えた基地局送受信
機を示す概念図。

【図４】異なるシステム間のＴＤＭＡ回線における干渉
の態様を示す図。

【図５】本発明の一実施例の各部における信号を示す図
であり、（ａ）は干渉局での信号送信の様子を示し、（
ｂ）は干渉波検出手段１２の出力の一例を示し、（ｃ）
は自局での信号送信の様子を示し、（ｄ）はバースト周
期信号生成回路２３の出力の一例を示す。

【図６】ＴＤＭＡ方式を用いる移動通信システムの概念
図。

【符号の説明】

１１　　　　第１の入力端子 １２　　　　干渉波検出手段 １３　　　　バースト同期手段 １４　　　　第２の入力端子 １５　　　　送信信号生成部 １６　　　　出力端子 ２１　　　　入力端子 ２２　　　　位相比較器 ２２１　　　　かけ算器 ２２２　　　　積分器 ２３　　　　バースト周期信号生成 ２４　　　　電圧制御型の基準信号発生器２５　　　　
出力端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｎ加入者が同じ搬送波周波数を時分割
   で共有するＴＤＭＡ方式を用いる移動通信システムの基
   地局用送受信機において、発呼時には、通信しようとす
   る搬送波周波数上の全未使用回線を監視し、他のシステ
   ムの基地局からの干渉波信号電力が前記搬送波周波数上
   で予め定められた電力以上であるときに前記未使用回線
   が干渉を受けていると判定する干渉波検出手段と、前記
   干渉波検出手段に於いて前記搬送波周波数の上に干渉波
   が存在する事が判明した時には、前記検出された干渉波
   のバースト周期にたいして自局のバースト周期を同期さ
   せるバースト同期手段と、をもつことを特徴とする送受
   信機。
2. 【請求項２】　　前記バースト同期手段が、バースト周
   期信号を生成するための基準となる信号を発生し、その
   基準信号の周波数が外部信号により制御される基準信号
   発生器と、前記基準信号発生器出力の基準信号に応じて
   バースト周期信号を生成するバースト周期信号生成回路
   と、前記干渉波検出手段で検出される干渉波信号と前記
   バースト周期信号発生回路出力のバースト周期信号とを
   掛け合わせて干渉波バースト周期信号と自局のバースト
   周期信号との位相差を検出し、その位相差に応じた信号
   を前記外部信号として前記基準信号発生器に供給し、該
   ２つのバースト周期信号が同期するように前記基準信号
   の周波数を制御する位相差検出回路と、からなることを
   特徴とする請求項１に記載の送受信機。