JPH0494226A - 時分割多重／時分割複信通信方式のディジタル移動携帯電話システムにおける基地局間同期方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、マルチキャリアの時分割多重アクセス（Ｔｉ
ｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅ
ｓｓ、以下、ＴＤＭＡと記す）方式を用いて通信を行う
ディジタル移動携帯電話システムの、互いに独立して同
期タイミングを生成する複数の基地局相互間を同期させ
る、時分割多重／時分割複信通信方式のディジタル移動
携帯電話システムにおける基地局間同期方法に関する。

従来の技術 近年、移動体通信の普及が著しく、特に、移動携帯電話
の普及には目を見張るものがある。

さて、現状における上記移動携帯電話においては、移動
局と固定電話網に有線接続された基地局との間で、特定
の周波数を用いて１対１型の無線通信を行う周波数分割
多重アクセス（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎ　
Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ、以下ＦＤＭＡと記す
）方式が採用されている。

このＦＤＭＡ方式の移動携帯電話システムでは、各シス
テム毎の使用できるキャリアの選択範囲が互いに異なる
ようにして設定されており、この結果、各システムが互
いに異なるキャリアの専有を許されることとなっている
。よって、各システム相互間で同一キャリアを共有する
可能性を考慮する必要がないようにしている。

一方、上記ＦＤＭＡ方式の多重通信と異なる方式の多重
通信としでに対して、１つの周波数のキャリアを時分割
して多重通信を行うＴＤＭＡ方式このＴＤＭＡ方式の多
重通信は、従来より固定局間通信システムにおいて利用
されており、特に、複数のキャリアの各々を複数のタイ
ムスロントに分割し、各々固定の中心局と端末局との間
の通信を、上記キャリアとタイムスロンドとの組からな
るチャネルの中から選択した、他の中心局と端末局との
間の通信に使用されていない空きチャネルを用いて行う
、マルチキャリアＴＤＭＡ方式の通信がよく利用されて
いる。

この固定の中心局と端末局との間における、従来のマル
チキャリアＴＤＭＡ方式の多重通信においては、各固定
局間通信システム毎の使用できるキャリアの選択範囲が
互いに異なるように設定されており、各システム毎に固
定の端末局が固定の中心局に対して従属して同期を取る
従属同期方式によって通信を行っている。

これにより、同一固定局間通信システム内における各端
末局相互の干渉が起こらないようにしており、且つ、各
システム間におけるキャリアの選択範囲を異なるものと
して、上記ＦＤＭＡ方式の通信と同様に、各システム相
互間で同一キャリアを共有する可能性を考慮する必要が
ないようにしている。

ところで、ディジタル方式による上記移動携帯電話シス
テムや自動車電話システムでは、各システム内において
１つの基地局が複数の移動局とアクセスできるようにし
て、設置基地局数を削減して基地局に関するコストを低
減し、あるいは、設置基地局を増やすことなく加入者数
の増加に対応することができるようにする目的で、マル
チキャリアＴＤＭＡ方式の採用が検討されている。

上記ディジタル方式による移動携帯電話システムや自動
車電話システムにおけるＴＤＭＡ方式では、基地局が従
来の固定局間のＴＤＭＡ方式の通信における中心局に相
当し、移動局が端末局に相当する。

ところが、上記ディジタル方式による移動携帯電話シス
テムや自動車電話システムにおいては、各端末局が移動
局であり固定の局でないという性質上、各基地局と各移
動局との組で使用するキャリア周波数を固定とすること
が難しい。

このため、各基地局と各移動局との組で使用するキャリ
アを固定とせず、通常時は固定のキャリアで待ち受は状
態にある各基地局と各移動局との組が、通信開始時に複
数のキャリアの中から空きチャネルを探し、この空きチ
ャネルに移行して通信を行う、ダイナミックチャネル割
り当てによって行うことを前提としている。

この場合、後者の自動車電話システムについては、ＴＤ
ＭＡの中心局である自動車電話基地局の接続対象が自動
車電話ネットワーク網であるので、各自動車電話システ
ムの基地局がこの自動車電話ネットワーク網の同期に従
属同期することにより、各基地局相互間の同期、即ち、
各自動車電話システム間の同期を維持することができ、
各基地局は時分割された各タイムスロットを、自動車電
話システム相互間の干渉が起こらないように安定して各
端末局に割り当てることができる。

発明が解決しようとする課題 一方、前者の移動携帯電話システムについては、上記自
動車電話システムの場合と異なって、このシステムが接
続される対象となるネットワークが、−船釣に公衆電話
回線網（以下、Ｐ　ＳＴＮと記す）や構内交換装置（以
下、ＰＢＸと記す）であるので、これらのネットワーク
の網に対して従属同期を取るための同期を網側から得る
ことが期待できず、よって、各移動携帯電話システムの
基地局が、各々独立して伝送りロックを生成することと
なる。

ところで、上記従来の移動携帯電話システムにおいては
、各システムが異なる範囲のキャリアの中から使用する
キャリアを選択する方式を取っているので、各基地局が
選択するキャリアを全システムに亘って統一的に管理す
る必要がなく、よって、このための装置は設けられてい
ない。

このため、上記従来の移動携帯電話システムにＴＤＭＡ
方式を採用すると、他のシステムの基地局がどのキャリ
アを選択しているかを互いにｉ認することができないこ
とから、複数のシステムにおける基地局が同一のキャリ
アを選択する可能性が生しる。

そして、同一無線ゾーン内に存在する２＆Ｉｌの基地局
と移動局との組が、互いに異なるキャリアを用いて通信
を行っている場合には相互の干渉は発生しないが、上記
２＆Ｉｌの基地局と移動局との組が、互いに同一のキャ
リアを選択した場合には、第５図中の破線で示すような
ルートにおいて、相互の紐間の通信に干渉が発生し得る
。

さらに、この場合、先に述べたように各システムにおけ
る基地局が独立して伝送りロックを生成するので、仮に
、各システムにおける基地局相互の伝送りロック周波数
が同期せず、互いに同一のキャリアを選択した複数の基
地局間で相互の伝送りロックの幅に相違があると、各シ
ステム毎のタイムスロットの同期タイミングが異なるこ
ととなり、相互のタイムスロットに衝突の可能性が発生
する。

この状態を示すのが第６図及び第７図である。

まず、第６図は、互いに異なる２つのシステムの基地局
ＫＳＩ、ＫＳ２が、それぞれ移動局ＰＳｌ、ＰＳ２を相
手として、同一のキャリアの異なるタイムスロットを使
用して通信を開始した状態を、バイポーラのパルスで示
したタイミングチャートであり、第６図中、上段は一方
の基地局ＫＳＩにおける通信状態を、下段は他方の基地
局ＫＳ２における通信状態を各々示している。

尚、第６図中、横軸の１目盛りは１つのタイムスロット
を示しており、横軸の上下に位置する数字はタイムスロ
ットの番号を示している。また、横軸の上に位置するタ
イムスロットは基地局ＫＳＩ、ＫＳ２側から移動局ＰＳ
Ｉ、ＰＳ２側への送信を行うタイムスロットを意味して
いると共に、横軸の下に位置するタイムスロットは移動
局Ｐｓｉ、ＰＳ２側から基地局ＫＳＩ、ＫＳ２側への送
信を行うタイムスロットを意味している。

さらに、枠で囲まれたタイムスロットは、基地局ＫＳＩ
と移動局ＰＳ１との組と、基地局ＫＳ２と移動局ＰＳ２
との組とが、それぞれ個別に獲得して通信を行っている
タイムスロットを示している。

第６図において一方の基地局ＫＳＩは、あるキャリアに
おける第１のタイムスロットにおいて通信を開始し、他
方の基地局ＫＳ２は、これと同一のキャリアにおける第
３のタイムスロットにおいて通信を開始している。

ところが、これら２つの基地局ＫＳＩ、ＫＳ２は非同期
であり、互いの伝送りロックは各々個別に生成されてい
るので、互いの基地局ＫＳ１、ＫＳ２にて個別に設定さ
れたタイムスロットの間隔は必ずしも一敗していない。

仮に、互いの基地局ＫＳＩ、ＫＳ２で個別に生成される
伝送りロックの間隔が一致しないと、互いのタイムスロ
ットのスロット長に差異が生し、例えば、一方の基地局
ＫＳＩと移動局ＰＳ１との組のタイムスロット長に比べ
て、基地局ＫＳ２と移動局ＰＳ２との組のタイムスロッ
ト長が短いと、時間が経過すると共に、基地局ＫＳＩで
使用している第１のタイムスロットから見て基地局ＫＳ
２で使用している第３のタイムスロットが後方にずれて
しまう。

このため、通信開始時には、基地局ＫＳ］で使用してい
る第１のタイムスロットと、基地局ＫＳ２で使用してい
る第３のタイムスロットとの前後の間隔が、２．５乃至
３．５スロット分あったにもかかわらず、上記第６図の
状態から一定の時間が経過すると第７図Ｇこ示すように
、相互のタイムスロットの前後の間隔が次第に縮まって
互いのタイムスロットが近接し、双方の伝送信号が干渉
を起こす場合がある。

即ち、通信開始時には相互の干渉がないことを確認して
各基地局ＫＳＩ、ＫＳ２が獲得して使用を開始したタイ
ムスロットが、第６図のような時間的関係から次第に第
７図に示すように互いムこ近接し、最終的には、他の基
地局で使用しているタイムスロットとの衝突が発生して
、通話品質を劣化させてしまうという問題があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、互い
に独立して同期タイミングを生成する複数の基地局の相
互間を同期させることができ、よって、各基地局にて使
用される互いに異なるタイムスロット同士の、同期タイ
ミングのずれ込みによる衝突を防止することができる、
時分割多重／時分割複信通信方式のディジタル移動携帯
電話ノステムにおける基地局間同期方法を提供すること
を目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、網に接続された、
互いに独立して同期タイミングを生成する複数の基地局
と、それら基地局のサービスを受ける移動局との間の移
動無線回線による通信を、各基地局毎に、複数の周波数
と各周波数における複数のタイムスロットとの中から使
用する周波数とタイムスロットとを選択できるようにし
た、周波数とタイムスロットとの組からなる通信信号伝
送用のチャネルを用いて、マルチチャネルの時分割多重
／時分割複信通信方式で行うようにし、上記各基地局に
て独立して生成される同期タイミングを、この基地局に
対してローカル給電される商用を源の周波数を逓信若し
くは分周して得られるクロックに同期させることにより
、各基地局相互を同期させるようにした。

また、本発明は上記目的を達成するために、上記網を、
サービス総合ディジタル網とし、上記各基地局にて独立
して生成される同期タイミングを、上記サービス総合デ
ィジタル網の網同期クロックを逓信若しくは分周して得
られるクロックに同期させることにより、各基地局相互
を同期させるようにした。

また、本発明は上記目的を達成するために、上記網を、
ボタン電話の主制御装置若しくは構内交換機として、こ
れらボタン電話の主制御装置若しくは構内交換機に、上
記各基地局をディジタル接続し、上記各基地局にて独立
して生成される同期タイミングを、上記ボタン電話の主
制御装置若しくは構内交換機が生成するディジタル信号
に含まれるクロックを逓倍若しくは分周して得られるク
ロックに同期させることにより、各基地局相互を同期さ
せるようにした。

作用 従って、本発明によれば、互いに独立して同期タイミン
グを生成する複数の基地局に、共通のクロックに基づい
て同期タイミングを生成させることができ、これにより
各基地局相互間を同期させることができるので、各基地
局にて使用される互いに異なるタイムスロット同士の、
同期タイミングのずれ込みによる衝突を防止することが
できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を凹面に基づいて説明する。尚
、本実施例では、Ｉ　ＳＤＮ等のＰＳＴＮやＰＢＸとい
った網に有線接続される基地局と、この基地局に対して
移動無線回線によって接続される移動局との間の、移動
無線回線における信号伝送を、１本のキャリア上でＴＤ
ＭＡ方式の通信と時分割複信（以下、ＴＤＤと記す）方
式の通信とを同時に実現する方式（以下、ＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ方式と記す）で、８チヤネルのマルチキャリアＴＤ
ＭＡ／ＴＤＤ方式による多重通信を行う、ディジタル移
動携帯電話システムの場合を例に取って説明するものと
する。

１、移動無線回線上の信号伝送（第１図、第２図） 先に述べたように、移動無線回線を介して行われる基地
局と移動局との間の信号伝送は、１本のキャリア上で時
分割多重通信と時分割複信通信との両方を実現する、Ｔ
ＤＭＡ／ＴＤＤ方式の８チャネル多重通信により行われ
る。

そして、上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の８千十Ｚ、ル多重
通信を実現するために、信号伝送時におけるフレームフ
ォーマットとして、以下に説明するＴＤＭＡフレームが
用いられる。

１−１．　　ＴＤＭＡフレーム（第１図）このＴＤＭＡ
フレームとは、−船釣な８チャネルＴＤＭＡ／ＴＤ’Ｄ
方式の伝送フォーマットにおいて用いられるものであり
、ＩＴＤＭＡＴＤＭＡフレーム各基地局で生成される伝
送りロンクに基づいて決定され、仮に、その周期をＴ秒
とすると、ＩＴＤＭＡＴＤＭＡフレーム１６個のタイム
スロ７）に分割してなるものである。

これは、ＴＤＤ方式の信号伝送を実現するためにＩＴＤ
ＭＡＴＤＭＡフレーム後半の２つのブロンクに分け、さ
らに、８チャネル多重のＴＤＭＡ方弐の信号伝送を実現
するために前半、後半をそれぞれ８つのタイムスロット
に分割したためである。その内容を第１図に示す。

第１図を見て分かるように、上記ＴＤＭＡフレームはＴ
ＤＤ方式の信号伝送を実現するために、前半を基地局送
信／移動局受信（下り回線）に、後半を移動局送信／基
地局受信（上り回線）に割り当て、８チャネルＴＤＭＡ
方式の信号伝送を実現するために、前半、後半それぞれ
を、さらに第１タイムスロンド乃至第８タイムスロツト
（以下、ＴＳＩ乃至ＴＳ８と記す）の計８個のタイムス
ロット（以下、ＴＳと記す）に分割している。

そして、各基地局及び移動局は、通常はシステムに共通
の制御信号の伝送用に割り当てられた固定のキャリアで
待ち受は状態にあり、通信開始時に相互間の信号伝送を
行うために、下り回線用及び上り回線用のＴＳＩ乃至Ｔ
Ｓ８と、通信用に割り当てられている複数のキャリアと
の組（チャネル）の中から、他の基地局と移動局との間
の通信に使用されていない空きチャネルを選択する。

そして、基地局と移動局とは以後この選択された空きチ
ャネルを用いて、相互の間の通信信号の伝送をバースト
的に行う。

１−２．　　チャネルバースト信号の構成（第２図）基
地局と移動局との間で通信を行うための空きチャネルが
選択獲得されると、この空きチャフルにおいて相互間の
信号伝送がバースト的に行われるわけであるが、その場
合、基地局及び移動局がら１つのＴＳを用いて出力され
るチャネルバースト信号は、第２図に示すような構成と
なっている。

まず、上記チャネルバースト信号の先頭には、隣接ＴＳ
との衝突回避のためのガードスペース（以下、ＧＳと記
す）と、信号伝送の急峻な立ち上がり、立ち下がりによ
って広帯域にわたって輻射される、妨害スペクトラムの
レベルを抑圧するためのランプ部分（以下、Ｒと記す）
とが設定されている。

そして、上記只の後には、このチャネルバースト信号の
受信側にビット同期を確立させるためのプリアンプル信
号（以後、ＰＡと記す）が割り当てられており、このＰ
Ａの次には、受信側に対して本バースト信号の同期点を
与えるための、ユニークワードを伝送する信号であるフ
レーム同期信号（以後、ＦＳと記す）が割り当てられて
いる。

さらに、上記ＦＳに続いては、通信中に制御信号を送出
するための低速付随制御チャネル（以後、５ＡＣＣＨと
記す）が割り当てられており、この５ＡＣＣＨに次いで
は、音声信号等のユーザ信号を送出するためのトラヒッ
クチャネル（以下、ＴＣＨと記す）が割り当てられ、そ
して最後に再びＲが割り当てられている。

２−２．　　基地局及び移動局の構成（第３図、第４図
） 基地局は、移動局との間の無線送受信を行うためのもの
であり、先に述べたように、移動局との間でＴＤＭＡ／
ＴＤＤ方式の８チャネル多重通信を行うものである。即
ち、最大８台の移動局と同時にアクセスできるものであ
る。

そして各基地局は後述する移動局に対して、移動局が基
地局に対して従属同期を取るためのクロックを、各基地
局に共通のクロックに基づいて各々個別に生成して供給
するものである。

一方、移動局は、最寄りの基地局とアクセスして網との
間で通話を行うものであり、そのアクセスは、固定のキ
ャリアにおける基地局との相互間の制御信号の送受信に
よりなされる。

２−２−（１）、基地局の構成（第３図）上述のような
基地局の概略構成を、第３図に基づいて説明する。尚、
以下の説明において「下り方向」とあるのは、基地局側
から移動局側への信号伝送を示し、「上り方向」はその
逆を示すものとする。

第３図において、３０１は、図示しないＰ　ＳＴＮやＰ
ＢＸ等の網に接続される網制御部であり、下り方向にお
いては、網側からの伝送信号がバースト的に入力され、
入力されたバースト伝送信号はここで制御信号と通信信
号とに分離される。

３０２は、網制御部３０１に接続され、下り方向におい
ては、上記網制御部３０１にて分離された網側からの通
信信号が入力されるコーデックアナログ／ディジタル変
換部（以下、コーデックＡ／Ｄ変換部と記す）であり、
網側からの符号化された音声信号等の通信信号をアナロ
グ変換するものである。

３０３は、コーデックＡ／Ｄ変換部３０２に接続され、
下り方向においては、アナログ変換された通信信号がバ
ースト的に入力されるバッファメモリ部であり、入力さ
れた通信信号を一時的に格納するものである。

３０４は、本基地局と、本基地局とアクセスして通信を
行う移動局との間の、伝送りロックの基準となるタイミ
ングパルスを生成するクロック発振回路であり、このタ
イミングパルスは各基地局毎に独立して個別に生成され
るものである。

本実施例においては、上記クロック発振回路３０４には
、本基地局にローカル電源を供給する電源部３５０から
の商用電源（５〇七または６０Ｈｚ）の周波数に基づい
たクロックが、逓倍若しくは分周されて入力されており
、クロック発振回路３０４はこの入力されたクロックに
基づいて、各基地局相互間の同期が確立されたタイミン
グパルスを生成し、出力する。

３０５は、網制御部３０１及びバッファメモリ部３０３
に接続され、下り方向においては、上記網制御部３０１
にて分離された網側から制御信号と、バッファメモリ部
３０３に格納された通信信号とが入力される通信制御部
であり、網側からの制御信号が入力されたときに空きチ
ャネルを検索し、この検索により検知した空きチャネル
の情報を含む、通信時に使用するチャ矛ルの設定のネゴ
シェーションを行うための着呼電文を生成して移動局に
出力するものである。

３０６は、下り方向においては、クロック発振回路３０
４からのタイミングパルス、ハソファメメリ部３０３か
らの通信信号、及び通信制御部３０５からの制御信号が
入力されると共に、上り方向においては、後述する受信
ユニット３２０にて受信される、移動局からの伝送信号
が入力されるＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部である。

このＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６は、下り方向におい
ては、バッファメモリ部３０３及び通信制御部３０５か
ら入力される、通信信号及び制御信号に基づいて、移動
局に信号を伝送するためのＴＤＭＡフレームと、第２図
に示したようなチャネルバースト信号の内容とを決定す
る。

そして、決定されるＴＤＭＡフレームで構成される移動
局に対する伝送信号を、上記クロック発振回ｌ　３０４
からのタイミングパルスのタイミングに基づいて後述の
送信ユニット３１０にバースト的に出力し、これと同時
に、送信ユニット３１０に対して送信動作の起動を指示
する送信起動信号を出力する。

さらに、このＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６は、上り方
向においては、後述の受信ユニット３２０から入力され
る移動局からの伝送信号のうち、制御信号を通信制御部
３０５に、通信信号をハソファメモリ部３０３にそれぞ
れ出力し、且つ、受信した伝送信号、即ちチャ２ルバー
スト信号に含まれるＦＳを、このＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理
部３０６内に設けられた図示しないフレーム同期検出回
路によって監視する。

尚、上り方向の信号伝送において、上記ＴＤＭＡ／ＴＤ
Ｄ処理部３０６からの通信信号が入力されたバッファメ
モリ部３０３は、この通信信号を一旦格納して網制御部
３０１にバースト的に送出する。

一方、上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６を介して移動
局からの制御信号が入力された通信制御部３０５は、こ
の制御信号に基づいて自基地局と移動局との間で使用す
る通信信号伝送用のチャネルを決定し、決定されたチャ
ネルをＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６に通知する。

そして、このチャネルの通知を受けたＴＤＭＡ／ＴＤＤ
処理部３０６は、後述する送信ユニット３１０及び受信
ユニット３２０に、決定されたチャネルのキャリア周波
数を通知する。

ところで、上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６には、移
動局との無線送受信を行うための送信ユニット３］０と
受信ユニット３２０とが接続されている。そこで、以下
に送信ユニ７　）　３１０と受信ユニット３２０との構
成を説明する。

まず、送信ユニット３１０において、３１１は、ＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤ処理部３０６に接続され、ＴＤＭＡ／Ｔ　Ｄ
　Ｄ処理部３０６からの伝送信号を変調する変調部、３
１２は、この変調部３１１に接続され、変調された伝送
信号を、空中線３３０及び移動無線回Ｍ（図示せず）を
介して移動局に送出する送信部である。

一方、受信ユニフト３２０において、３２１は、移動無
線回線及び空中線３３０を介して移動局からの伝送信号
が入力される受信部であり、受信した移動局からの伝送
信号の受信レベルを検出し、これを電界検出信号として
上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６に通知するものであ
る。

また、３２２は、この受信部３２１に接続され、受信さ
れた移動局からの伝送信号を復調したディジタル信号を
、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６に出力する復調部であ
る。

さらに、上記送信部３１２及び受信部３２１と、空中線
３３０との間には、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６に接
続され、同期制御部３０２から入力されるタイミングパ
ルスに基づ＜　ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６からの指
示に基づいて、その接続方向を送信部３１２側と受信部
３２１側との間で切り換えるアンテナスイッチ３４０が
介在させである。

このアンテナスイッチ３４０は、移動無線回線上の伝送
フォーマントにおけるＴＤＭＡフレームの下り方向通信
と上り方向通信との領域のタイミングに合わせて、基地
局の送信、受信状態を切り換えるためのものであり、常
時は、制御信号の受信を行うために固定のキャリアにお
ける受信を行うように、その接続方向が受信部３２１側
に切り換えられている。

そして、このアンテナスイッチ３４０と上記送信部３１
２には、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６から出力される
送信起動信号が入力されるようになっており、この送信
起動信号に基づいて、アンテナスイッチ３４０はその接
続方向を送信部３１２側に切り換え、送信部３１２は変
調部３１１を介してＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６から
入力される、移動局への送信信号を出力する。

さらに、上記送信部３１２及び受信部３２１には、それ
ぞれ可変周波数を発振するシンセサイザ部３１３、３２
３が接続されており、上記通信制御部３０５の指示に基
づいて送信部３１２及び受信部３２１にて送受信する周
波数を任意に変更するためのものである。

この各ンンセサイザ部３１３．３２３は、本基地局が待
ち受は状態にあるときには通信制御部３０５の制御によ
り、送信部３１２及び受信部３２１が常時制御信号伝送
用の固定のキャリアに合わせて送受信を行うような周波
数を発振し、網側との通話を行うときには、通信信号の
伝送を行う空きチャネルに合わせて発振周波数を変更す
るものである。

このため、各ンンセサイザ部３１３．３２３には、上記
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６と同様に通信制御部３０
５からの通信信号伝送用のチャネルの選択結果が入力さ
れるようになっており、この選択結果に合わせて、発振
周波数を変更するようになっている。

２−２−（２）、基地局の構成（第４図）次に、上記基
地局との間での概略構成を、第４図に基づいて説明する
。尚、以下の説明において「下り方向Ｊとあるのは、基
地局側から移動局側への信号伝送を示し、「上り方向」
はその逆を示すものとする。

第４図において、４０１は、送話部に設けられるマイク
ロホン、４０２は、受話部に設けられるスピカ、４０３
は、ダイヤルキー、終了キー等が配設された操作部、４
０４は、操作部４０３による操作状況等が表示される表
示部であり、これらによってヘースハンド系を構成して
いる。

４０５は、上り方向においては、マイクロホン４０】か
らの音声信号が入力されると共に、下り方向においては
、スピーカ４０２へ音声信号を出力するコーデックＡ／
Ｄ変換部、４０６は、上り方向において、コーデックＡ
／Ｄ変換部４０５を介してマイクロホン４０１からの通
信信号（音声信号）が入力されるバッファメモリ部であ
る。

４０７は、上り方向において、操作部４０３のダイヤル
キーの操作に伴うダイヤル信号等が入力される通信制御
部であり、操作部４０３による発信操作に基づいて最寄
りの基地局との接続制御を行い、接続制御用として最寄
りの基地局に対して送出する制御信号を生成するもので
ある。

４０８は、上り方向においては、バッファメモリ部４０
６からの通信信号と通信制御部４０１からの制御■信号
とが入力されると共に、下り方向におしては、後述の受
信ユニット４２０により受信された最寄りの基地局から
の伝送信号が入力されるＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部である
。

このＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８は、上り方向におい
ては、バッファメモリ部４０６及び通信制御部４０７か
ら入力される、通信信号及び制御信号に基づいて、最寄
りの基地局に信号を伝送するためのＴ’ＤＭＡフレーム
の内容を決定し、このＴＤＭＡフレームで構成される最
寄りの基地局に対する伝送信号を、後述の伝送ユニ７）
４１０にバースト的に出力し、これと同時に、送信ユニ
７）４１０に対して送信動作の起動を指示する送信起動
信号を出力する。

さらに、このＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８は、下り方
向においては、本移動局が待ち受は状態にあるときに後
述の受信ユニツト４２０にて常時ハルスト的に受信され
る、各基地局からの着信接続を要求する制御信号を通信
制御部４０７に、本移動局にて網との間の通話がなされ
るときに上記受信ユニット４２０にて受信される、最寄
りの基地局からの伝送信号における通信信号をバッファ
メモリ部４０６にそれぞれ出力し、且つ、受信した伝送
信号、即ちチャネルバースト信号に含まれるＦＳを、こ
のＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８内に設けられた図示し
ないフレーム同期検出回路によって監視する。

尚、下り方向において、上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４
０８からの通信信号が入力されたバッファメモリ部４０
６は、この通信信号、即ち符号化音声信号をコーデック
Ａ／Ｄ変換部４０５に入力し、ここでアナログ信号に変
換してスピーカ４０２より出力させる。

一方、下り方向において、上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部
４０８からの着信接続を要求する制御信号が入力された
通信制御部４０７は、上記入力された制御信号に呼応す
る制御信号を生成し、この制御信号をＴＤＭＡ／ＴＤＤ
処理部４０８に出力する。

さらに、上記通信制御部４０７は、常時は後述の送信ユ
ニット４１０及び受信ユニット４２０の送受信周波数を
、制御信号を伝送するための固定のキャリア周波数にす
るように制御し、本移動局において網側との通話がなさ
れるときには、上記入力された制御信号の中に含まれる
通信信号伝送用のチャネルの情報に基づいて、送信ユニ
ソ）　４１０及び受信ユニノＩ−４２０に対して、送受
信周波数の変更を指示する信号を出力する。

さらに、この通信制御部４０７は、後述の受信ユニット
４２０により受信される最寄りの基地局からの制御信号
の入力タイミングに同期して、移動無線回線上の伝送フ
ォーマットに基づく自移動局のＴＤＭＡフレーム同期を
確立し、以後、最寄りの基地局に従属同期して作動する
。

ところで、上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８には、基
地局との無線送受信を行うための送信ユニット４１０と
受信ユニット４２０とが接続されている。そこで、以下
に送信ユニット４１０と受信ユニット４２０との構成を
説明する。

まず、送信ユニット４１０において、４１１は、ＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤ処理部４０８に接続され、ＴＤＭＡ／Ｔ　Ｄ
　Ｄ処理部４０８からの伝送信号を変調する変調部、４
１２は、この変調部４１１に接続され、変調された伝送
信号を、空中線４３０及び移動無線回線を介して最寄り
の基地局に送出する送信部である。

一方、受信ユニット４２０において、４２１は、移動無
線回線及び空中線４３０を介して最寄りの基地局からの
伝送信号が入力される受信部であり、受信した最寄りの
移動局からの伝送信号の受信レベルを検出し、これを電
界検出信号として上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８に
通知するものである。

また、４２２は、この受信部４２１に接続され、受信さ
れた最寄りの基地局からの伝送信号を復調したディジタ
ル信号を、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８に出力する復
調部である。

さらに、上記送信部４１２及び受信部４２１と、空中線
４３０との間には、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８から
の指示に基づいて、その接続方向を送信部４１２＠と受
信部４２１側とに切り換えるアンテナスイッチ４４０が
介在させである。

このアンテナスイッチ４４０は、最寄りの基地局からの
接続要求用の制御信号が本移動局に入力されたときや、
本移動局から網側への発信を行うときに、本移動局の送
信、受信状態を、移動無線回線上の伝送フォーマントに
おけるＴＤＭＡフレームの、下り方向通信と上り方向通
信との領域のタイミングに合わせて切り換えるためのも
のであり、常時はその接続方向がＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理
部４０８の制御により受信部４２１側に切り換えられて
いる。

そして、このアンテナスイッチ４４０と上記送信部４１
２には、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８から出力される
送信起動信号が入力されるようになっており、この送信
起動信号に基づいて、アンテナスイッチ４４０はその接
続方向を送信部４１２側に切り換え、送信部４１２は変
調部４１１を介してＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８から
入力される、最寄りの基地局への送信信号を出力する。

さらに、上記送信部４１２及び受信部４２１には、それ
ぞれ可変周波数を発振するシンセサイザ部４１３、４２
３が接続されており、上記通信制御部４０７の指示に基
づいて送信部４１２及び受信部４２１にて送受信する周
波数を任意に変更するためのものである。

この各シンセサイザ部４１３．４２３は、本移動局が待
ち受は状態にあるときには通信制御部４０７の制御によ
り、送信部４１２及び受信部４２１が常時制御信号伝送
用の固定のキャリアに合わせて送受信を行うような周波
数を発振し、網側との通話を行うときには、通信信号の
伝送を行う空きチャネルに合わせて発振周波数を変更す
るものである。

このため、各シンセサイザ部４１３．４２３には、通信
制御部４０７からの送受信周波数指示信号が入力される
ようになっており、この指示信号によって指示された周
波数に合わせて、発振周波数を変更するようになってい
る。

２−２−（３）、基地局と移動局との間の発着信動作衣
に、上記構成による基地局と移動局との間の発着信時に
おける、各局の動作について略説する。

待ち受は時において、各基地局と移動局とは制御信号伝
送用の固定のキャリアで周辺の基地局や移動局から発信
される制御信号の受信を行っている。

そして、各移動局の通信制御部４０７は、最寄りの基地
局からのチャネルバースト信号に含まれるＦＳに合わせ
て、自移動局を最寄りの基地局に従属作動させるための
ＴＤＭＡフレームの周期を確立し、以後、網側との通話
を行うときにはこの確立されたＴＤＭＡフレームの周期
で信号の送受信を行う。

また、各基地局と移動局との通信制御部３０５４０７は
、受信した制御信号のチャネルバースト信号に含まれる
ＦＳを監視し、各基地局側では、自基地局の無線ゾーン
内の各基地局と移動局とにおけるＴＤＭＡフレームのタ
イムスロット間隔を監視している。

この状態で、各基地局の網制御部３０１に網側からの着
信信号の入力があると、これに基づいて通信制御部３０
５がノンサセイザ部３１３．３２３にランダムな周波数
の周波数指示信号を出力し、受信ユニット３２０におけ
る受信周波数をランダムに切り換えさせる。

そして、切り換えられた周波数の各タイムスロットにお
ける受信部３２１からの電界検出信号を、通信制御部３
０５がＩＴＤＭＡＴＤＭＡフレーム以上に亘って監視し
、いずれかのタイムスロットにて電界が検出されると、
さらに他の周波数に関して上述と同様の電界検出信号の
監視を行う。

このようにして、下り上り両方向共に電界が検出されな
かったタイムスロットを通信制御部３０５が検出すると
、このタイムスロットを空きチャネルとして認識し、空
きチャネルの情報を含む着呼電文を生成してＴＤＭＡ／
ＴＤＤ処理部３０６に出力すると共に、シンサセイザ部
３１３．３２３に制御信号伝送用の固定のキャリアに合
わせた発振周波数に戻すように、送受信周波数指示信号
を出力する。

上記通信制御部３０５からの着呼電文を受は取ったＴＤ
ＭＡ／ＴＤＤ処理部３０６は、この着呼電文を含む制御
信号としてのチャネルバースト信号を生成する。

そして、送信部３１２及びアンテナスイッチ３４０に対
して送信起動信号を出力するのと同時に本通信制御部３
０５は、上記チャネルバースト信号を、クロック発振回
路３０４からのタイミングパルスのタイミングに基づい
て決定されたＴＤＭＡフレームによって、変調部３１１
、送信部３１２、アンテナスイッチ３４０、及び空中＆
ｉ　３３０を介して着信先の移動局に出力する。

このチャネルバースト信号を、固定の制御信号伝送用の
キャリアで受信した移動局の受信部４２］は、受信した
チャネルバースト信号を復調部４２２にて復調してＴＤ
ＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８に出力し、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ
処理部４０８では、このチャネルバースト信号に含まれ
る空きチャネル情報を通信制御部４０７に出力する。

通信制御部４０７では、上記空きチャネル情報にて示さ
れたチャネルが使用可能か否かを、上記基地局の通信制
御部３０５による空きチャネルの検索動作と同様の動作
で確認し、空きが確認されれば、この空きが確認された
空きチャネルの情報を含む着呼肯定電文を生成してＴＤ
ＭＡ／ＴＤＤ処理部４０Ｂに出力する。

一方、上記空きチャネル情報にて示されたチャフルが空
きでなかった場合は、通信制御部４０７が別の空きチ＋
Ｘルを、上記基地局の通信制御部３０５による空きチャ
ネルの検索動作と同様の動作で確認し、この別の空きチ
ャフルの情報を含む着呼否定電文を生成してＴＤＭＡ／
ＴＤＤ処理部４０８に出力する。

また、上記通信制御部４０７は、上記着呼肯定電文か、
あるいは着呼否定電文をＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８
に出力するのと同時に、ンンセサイザ部４１３．４２３
に、その発振周波数を待ち受は時の発振周波数に戻すよ
うに指示する送受信周波数指示信号を出力する。

そして、上記ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８は上記着呼
肯定電文あるいは着呼否定電文の入力に伴って、送信部
３１２とアンテナスイッチ４４０とに送信起動信号を出
力し、さらに上記着呼肯定電文あるいは着呼否定電文含
む制御信号としてのチャネルバースト信号を、変調部４
１１、送信部４１２、アンテナスイッチ４４０及び空中
線４３０を介して、待ち受は時の送受信周波数で最寄り
の基地局に出力する。

移動局側からの、着呼肯定電文を含む制御信号としての
チャネルバースト信号を基地局が受信すると、この着呼
肯定電文にて示された空きチャネルにおいて移動局との
通信を開始し、以後、通信制御部３０５が上記空きチャ
ネルのタイミングに合わせて、シンセサイザ部３１３．
３２３及びアンテナスイッチ３４０を、適宜切り換え制
御する。

一方、移動局側からの、着呼否定電文を含む制御信号と
してのチャネルバースト信号を基地局が受信すると、こ
の着呼否定電文にて示された別の空きチャネル情報にて
示されたチャネルが使用可能か否かを、上記通信制御部
３０５が先に述べたような動作と同様の動作で確認する
。

そして、空きが確認された場合には、二〇着呼肯定電文
にて示された空きチャネルにおいて移動局との通信を開
始し、既に他の基地局や移動局に使用されている場合に
は、さらに他の空きチャネルの検索を行い、このループ
を網側か回線接話するまでの間、あるいは適当な時間の
間繰り返して行う。

尚、移動局側からの発信時においては、移動局側の通信
制御部４０７の制御により、空きチャネルの検索が行わ
れ、これにより検知された空きチャネルの情報を含む発
呼要求電文が、上記網側からの着信時における着信肯定
電文または着信否定電文の代わりに通信制御部４０７に
て生成される。

そして、この発呼要求電文を含むチャネルバースト信号
が、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ処理部４０８、送信ユニット４１
０、アンテナスイッチ４４０、空中線４３０、及び移動
無線回線を介して最寄りの基地局に送出されることによ
り、以後、基地局側にて、着呼肯定電文または着呼否定
電文を受信したときと同様の動作がなされて、基地局と
移動局との間の通信が開始される。

以上のような、基地局と移動局との間の接続に関する不
ゴンエーションが終了すると、基地局と移動局との間の
無線リンクが確立し、相互間の通信が開始される。

この場合、先に述べたように各基地局の同期タイミング
が、基地局に対してローカル電源を供給する電源部３５
０からの、商用＠Ｂの周波数に基づいた共通のクロック
に基づいて生成されているので、各基地局相互間が同期
し、よって、各基地局が空きチャネルとして獲得したチ
ャネル同士の衝突が防止される。

尚、本実施例では、基地局のクロンク発振回路３０４に
おいて生成されるタイミングパルスを、電源部３５０か
ら本基地局にローカル給電される商用電源の周波数に基
づいて生成するものとしたが、本基地局が接続される網
がｌ５ＤＮやＰＳＴＮである場合には、これらの網の網
同期クロックやディジタル信号に含まれるクロックを逓
倍、分周したクロックに基づいて生成するようにしても
よい。

発明の効果 上述のように本発明によれば、網に接続された、互いに
独立して同期タイミングを生成する複数の基地局と、そ
れら基地局のサービスを受ける移動局との間の移動無線
回線による通信を、各基地局毎に、複数の周波数と各周
波数における複数のタイムスロットとの中から使用する
周波数とタイムスロットとを選択できるようにした、周
波数とタイムスロットとの紐からなる通信信号伝送用の
チャネルを用いて、マルチチャネルの時分割多重／時分
割複信通信方式で行うようにし、上記各基地局にて独立
して生成される同期タイミングを、この基地局に対して
ローカル給電される商用電源の周波数を逓倍若しくは分
周して得られるクロックに同期させることにより、各基
地局相互を同期させるようにした。

また、本発明は、上記網を、サービス総合デインタル網
とし、上記各基地局にて独立して生成される同期タイミ
ングを、上記サービス総合ディジタル網の網同期クロッ
クを逓倍若しくは分周して得られるクロックに同期させ
ることにより、各基地局相互を同期させるようにした。

また、本発明は、上記網を、ボタン電話の主制御装置若
しくは構内交換機として、これらボタン電話の主制御装
置若しくは構内交換機に、上記各基地局をディジタル接
続し、上記各基地局にて独立して生成される同期タイミ
ングを、上記ボタン電話の主制御装置若しくは構内交換
機が生成するディジタル信号に含まれるクロックを逓倍
若しくは分周して得られるクロックに同期させることに
より、各基地局相互を同期させるようにした。

このため、互いに独立して同期タイミングを生成する複
数の基地局に、共通のクロックに基づいて同期タイミン
グを生成させることができ、これにより各基地局相互間
を同期させることができるので、各基地局にて使用され
る互いに異なるタイムスロット同士の、同期タイミング
のずれ込みによる衝突を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１圀は、本発明の一実施例によるダイナミックチャネ
ル割当方法を用いた移動携帯電話システムの、移動無線
回線上の８チャネルＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の伝送フォー
マ７）であるＴＤＭＡフレームを示す説明図、第２図は
、第１図のＴＤＭＡフレームにおける、各タイムスロッ
トにて伝送されるチャネルバースト信号の構成を示す説
明図、第３図は、本発明の一実施例によるダイナミック
チャネル割当方法を用いた移動携帯電話システムにおけ
る、基地局の概略構成を示すブロック図、第４図は、本
発明の一実施例によるダイナミックチャネル割当方法を
用いた移動携帯電話システムムこおける、移動局の概略
構成を示す説明図、第５図は、同一無線ゾーンにおいて
同一のキる２つの基地局が使用して通信を開始した時点
の、相互のタイムスロットの時間的関係を示すタイミン
グチャート、第７図は、第６図における２つの基地局が
使用しているタイムスロットの相互間に、時間経過に伴
って衝突が発生した状態を示すタイミングチャートであ
る。 ＫＳＩ、ＫＳ２・・・・・・基地局、Ｐｓｉ　　ＰＳ２
・・・・・・移動局、ＴＳ、ＴＳ　１．ＴＳ２．−、Ｔ
Ｓ８・・・・・・タイムスロット、３０４・・・・・・
クロック発振回路、３５０・・・・・・ｉｔ源部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第４　図 第３図 第 図 り迫 ＳＩ →　＊ｙ汀（ンレーＬ −−−−　妨贅汗（ルート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）網に接続された、互いに独立して同期タイミング
   を生成する複数の基地局と、それら基地局のサービスを
   受ける移動局との間の移動無線回線による通信を、各基
   地局毎に、複数の周波数と各周波数における複数のタイ
   ムスロットとの中から使用する周波数とタイムスロット
   とを選択できるようにした、周波数とタイムスロットと
   の組からなる通信信号伝送用のチャネルを用いて、マル
   チチャネルの時分割多重／時分割複信通信方式で行うよ
   うにし、上記各基地局にて独立して生成される同期タイ
   ミングを、この基地局に対してローカル給電される商用
   電源の周波数を逓倍若しくは分周して得られるクロック
   に同期させることにより、各基地局相互を同期させるよ
   うにした、時分割多重／時分割複信通信方式のディジタ
   ル移動携帯電話システムにおける基地局間同期方法。
2. （２）上記網を、サービス総合ディジタル網とし、上記
   各基地局にて独立して生成される同期タイミングを、上
   記サービス総合ディジタル網の網同期クロックを逓倍若
   しくは分周して得られるクロックに同期させることによ
   り、各基地局相互を同期させるようにした、請求項（１
   ）記載の時分割多重／時分割複信通信方式のディジタル
   移動携帯電話システムにおける基地局間同期方法。
3. （３）上記網を、ボタン電話の主制御装置若しくは構内
   交換機として、これらボタン電話の主制御装置若しくは
   構内交換機に、上記各基地局をディジタル接続し、上記
   各基地局にて独立して生成される同期タイミングを、上
   記ボタン電話の主制御装置若しくは構内交換機が生成す
   るディジタル信号に含まれるクロックを逓倍若しくは分
   周して得られるクロックに同期させることにより、各基
   地局相互を同期させるようにした、請求項（１）記載の
   時分割多重／時分割複信通信方式のディジタル移動携帯
   電話システムにおける基地局間同期方法。