JPH05336061A - 移動無線システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、自動車電話および携帯電話など時
分割多元接続方式を用いた移動無線通信に用いて好適な
移動無線システムに関し、トラフィックが少ない時に、
タイムスロットを有効に用いることができるようにする
ことを目的とする。 【構成】 基地局１が現に基地局１と回線が接続されて
いる移動局の数を認識し、接続されている移動局数がフ
レーム内のタイムスロット数と等しい場合は、符号化装
置３−ｉによる伝送速度を遅くして、各移動局２−ｉが
それぞれ１つのタイムスロットを使用する方式によって
通信を行なう一方、接続されている移動局数がフレーム
内のタイムスロット数より少ない場合は、符号化装置３
−ｉによる伝送速度を速くして、移動局が複数のタイム
スロットを使用する方式によって通信を行なうように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話および携帯
電話など時分割多元接続方式を用いた移動無線通信に用
いて好適な移動無線システムに関する。近年、自動車電
話および携帯電話をはじめとする移動体通信の加入者数
は急速に増加しており、通信の周波数不足が問題となっ
てきているが、この貴重な周波数資源を有効に活用する
ためにはデジタル方式の導入が必要であり、例えば自動
車電話のデジタル方式としては、時分割多重接続（ＴＤ
ＭＡ）方式が採用されている。

【０００２】

【従来の技術】図７は基地局および複数の移動局を時分
割多元接続方式を使用した無線通信路によって接続した
移動無線システムの通信方式を説明する図であるが、こ
の図７において、７１は上り無線通信路のフレームであ
り、この上り無線通信路のフレーム７１内には、ｎ個の
タイムスロット＃１ａ，＃２ａ，＃３ａ，・・・，＃ｎ
ａが存在する。また、７２は下り無線通信路のフレーム
であり、この下り無線通信路のフレーム７２内にも、ｎ
個のタイムスロット＃１ｂ，＃２ｂ，＃３ｂ，・・・，
＃ｎｂが存在する。なお、７３は基地局である。

【０００３】このような構成により、通信を希望する移
動局は、上り無線通信路のタイムスロット＃１ａ，＃２
ａ，＃３ａ，・・・，＃ｎａと下り無線通信路のタイム
スロット＃１ｂ，＃２ｂ，＃３ｂ，・・・，＃ｎｂとか
らそれぞれ１タイムスロットずつ基地局７３から割り当
てられ、割り当てられたタイムスロットを用いて上り無
線通信路を通じて送信を行なうとともに、下り無線通信
路を通じて受信を行なう。

【０００４】従来の移動無線システムでは、１移動局に
割り当てるタイムスロットの数は常に１つとし、トラフ
ィックの増加には回線に余裕の無い基地局から回線に余
裕のある隣接基地局へ切り換えるといった手段によって
対応している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の移動無線システムでは、トラフィックの量は
常に一定という訳ではなく時刻によってかなりの差があ
るにもかかわらず、１移動局に割り当てられるタイムス
ロットは常に１つであるため、トラフィックが少ない時
には未使用のタイムスロットが存在する。かかる未使用
のタイムスロットは全く通信に寄与していないため、結
果として使用中のタイムスロットを圧迫している。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、特にトラフィックが少ない時に、タイムスロ
ットを有効に用いることができるようにした、移動無線
システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図で、この図１において、１は基地局である。ま
た、２−１，・・・，２−Ｎは移動局であり、この移動
局２−ｉ（ｉ＝１，・・，Ｎ）にはそれぞれ符号化装置
３−ｉが備えられている。ここで、符号化装置３−ｉ
は、基地局１からの制御信号に基づき異なった伝送速度
に切り換えることができるものである。

【０００８】

【作用】上述の本発明の移動無線システムでは、基地局
１が現に基地局１と回線が接続されている移動局の数を
認識し、接続されている移動局数がフレーム内のタイム
スロット数と等しい場合は符号化装置による伝送速度を
遅くして、各移動局がそれぞれ１つのタイムスロットを
使用する方式によって通信を行なう一方、接続されてい
る移動局数がフレーム内のタイムスロット数より少ない
場合は、符号化装置による伝送速度を速くして、移動局
が複数のタイムスロットを使用する方式によって通信を
行なう（請求項１）。

【０００９】また、本発明の移動無線システムでは、各
移動局２−ｉに通常時は複数のタイムスロットを割り当
てる方式によって通信を行ない、基地局１が現に基地局
１と回線が接続されている移動局の数を認識し、接続さ
れている移動局数がフレーム内のタイムスロット数を各
移動局に割り当てられているタイムスロット数で割った
数と等しい場合は、符号化装置による伝送速度を速くし
て、各移動局に複数のタイムスロットを割り当てる方式
によって通信を行なう一方、接続されている移動局数が
フレーム内のタイムスロット数を各移動局に割り当てら
れているタイムスロット数で割った数より多くなった場
合は、符号化装置による伝送速度を遅くして通信を行な
う（請求項２）。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図２は本実施例の適用される移動無線システムを
示す図である。この図２において、２１は基地局であ
り、この基地局２１は、所定のエリア２２内にいる移動
局２３−１，・・・，２３−Ｎと無線通信を行なうもの
である。

【００１１】また、２４は基地局であり、この基地局２
４は、基地局２１に隣接して設置され、基地局２１とは
有線または無線にて結ばれており、基地局２１のカバー
するエリア２２とは異なる所定のエリア２５内にいる移
動局２６と無線通信を行なうものである。なお、無線局
２１，２４は他の隣接する基地局とも有線または無線に
て結ばれている。

【００１２】図３は本発明の第１実施例を示すブロック
図であるが、この図３は図２における基地局２１と、こ
の基地局２１のカバーするエリア２２内にいる移動局２
３−１〜２３−Ｎのうちのいずれか１つの移動局２３−
ｘとを詳細に説明するためのものである。ところで、基
地局２１はアンテナ３１，ハイブリッド３２，変調器３
３，復調器３４，制御装置３５，符号化装置３６を備え
て構成されている。

【００１３】ここで、変調器３３は送信のために信号を
変調するものであり、復調器３４は変調されている信号
を復調するものである。制御装置３５は基地局２１と移
動局２３−１，・・・，２３−Ｎや他の基地局との送受
信を制御するものである。また、符号化装置３６は、他
の基地局との送受信のために信号を符号化、複号化する
ものである。

【００１４】さらに、移動局２３−ｘはアンテナ３７，
ハイブリッド３８，変調器３９，復調器４０，制御装置
４１，スイッチ４２，符号化装置４３，４４，送話器４
５，受話器４６を備えて構成されている。ここで、変調
器３９は、送信のために信号を変調するものであり、復
調器４０は変調されている信号を復調するものである。
制御装置４１は移動局２３−ｘと基地局２１との送受信
を制御するものである。また、スイッチ４２は、制御装
置４１の指示により符号化装置４３，４４のどちらを有
効とするか選択するものである。

【００１５】符号化装置４３，４４は、基地局２１との
送受信のために信号を符号化、複号化するものである
が、符号化装置４３と符号化装置４４とでは伝送速度が
異なっていて、例えば符号化装置４３の伝送速度は６４
キロビット毎秒であり、符号化装置４４の伝送速度は３
８４キロビット毎秒である。上述の構成により、以下の
ような動作を行なう。

【００１６】基地局２１の制御装置３５において、現在
いくつの移動局と通信を行なっているか、すなわち現在
通信の行なわれている回線数を把握し、回線数の多少に
従って各回線の使用するタイムスロットの数を決定し、
各タイムスロットに含まれる制御用のビットで各移動局
へ通知する。通知を受けた移動局２３−ｘでは、基地局
２１の決定によって割り当てられたタイムスロットを使
用するために、制御装置４１がスイッチ４２を制御して
符号化装置４３，４４のいずれを有効とするかを選択す
る。

【００１７】本実施例において、ＣＣＩＴＴの定める国
際標準規格に基づき伝送速度が６４キロビット毎秒の通
常の電話音声と、通常音声の６倍の３８４キロビット毎
秒の伝送速度の高品質音声との両者の通信を行なう場合
のタイムスロットの使用例を図４に示す。この場合、上
記のように図３における符号化装置４３の伝送速度を６
４キロビット毎秒、符号化装置４４の伝送速度を３８４
キロビット毎秒とする。

【００１８】図４において（ａ）は＃１ａ〜＃６ａの６
タイムスロットを持つフレームを示している。実際に
は、上り通信路と下り通信路の２つがあるが、簡単のた
め１つだけを図示している。また、図４（ｂ）は同図
（ａ）に示すフレームを６つの移動局が使用している通
常の使用状態である。この場合、移動局２３−ｘ，２３
−１，２３−３，２３−６，２３−７，２３−１０が通
信を行なおうとして基地局２１に信号を送る。基地局２
１では通信を望んでいる移動局の数を把握し、６つのタ
イムスロットを６４キロビット毎秒の通常の電話音声で
使用するように、各移動局２３−ｘ，２３−１，２３−
３，２３−６，２３−７，２３−１０に制御信号を送
り、各回線にタイムスロットを割り当てる。

【００１９】制御信号を受けた移動局２３−ｘでは、制
御装置４１がスイッチ４２を制御して伝送速度が６４キ
ロビット毎秒の符号化装置４３を選択し、割り当てられ
たタイムスロットを用いて通信を行なう。図４（ｃ）は
トラフィックが減少し、移動局２３−ｘのみが通信して
いる状態である。従来の方式では、このように未使用の
タイムスロットは全く通信に寄与できず、使用中のタイ
ムスロットを圧迫したままとなる。このような状態を回
避するため、基地局２１は使用中の回線数を常に把握
し、回線数が１つになった場合、通信を行なっている移
動局（図４（ｃ）の場合では移動局２３−ｘ）に制御信
号を送り、伝送速度を３８４キロビット毎秒に切り換え
るように指示する。制御信号を受信した移動局２３−ｘ
では、制御装置４１がスイッチ４２を制御して符号化装
置４４を選択し、伝送速度を３８４キロビット毎秒に切
り換え、６タイムスロット全てを用いて図４（ｄ）に示
すような高品質音声による通信を行なう。

【００２０】反対に、１移動局が３８４キロビット毎秒
の高品質音声で使用している状態の時に他の移動局が通
信を行なおうとする場合には、以上とは逆の手順を踏ん
で伝送速度を３８４キロビット毎秒から６４キロビット
毎秒に切り換え、各移動局に使用すべきタイムスロット
を指定する制御信号を送信する。制御信号を受信した移
動局の側では、伝送速度を６４キロビット毎秒に切り換
え、割り当てられたタイムスロットを用いて通信を行な
う。

【００２１】上述の例では、国際電信電話諮問委員会
（ＣＣＩＴＴ）の定める国際標準規格に準拠したため伝
送速度が３８４キロビット毎秒と６４キロビット毎秒と
しているが、伝送速度はこの値に限られず、他の速度で
あってもよい。また、上記の例では２つの符号化装置４
３，４４によって２種類の伝送速度を切り換えて使用し
ているが、符号化装置の数を更に増やして３種類以上の
伝送速度から適当な値を選択するようにしても良い。

【００２２】また、上述の例では基準を全タイムスロッ
トがそれぞれ異なる移動局によって使用されている場合
においているが、図５に示すように１つの移動局が複数
のタイムスロットを使用している状態を基準においても
良い。図５において、（ａ）は、図４（ａ）と同様な６
タイムスロットを持つフレームを表す。図５（ｂ）は図
５（ａ）に示すフレームの通常のタイムスロットの使用
状態を示し、３つの移動局２３−１，２３−２，２３−
ｘがそれぞれ２つのタイムスロットを用いて良好な音質
で通信を行なっている。トラフィックが増加した時に
は、図５（ｃ）に示すように、各回線にタイムスロット
を１つしか割り当てないようにし、音質の低下を犠牲に
して回線を増加する。

【００２３】なお、図５に示す例でもタイムスロットの
割り当ては、図４に示す例と同様に現在使用中の回線数
を基地局２１が把握し、各回線に基地局２１がタイムス
ロットを割り当てて各移動局へ通知し、各移動局が割り
当てられたタイムスロットに応じて符号化装置を選択す
ることによって実現する。また、図５に示した例では通
常時は各回線が２つのタイムスロットを用いるようにし
ているが、３つあるいはそれ以上を用いるようにしても
良い。

【００２４】図６は本発明の第２実施例を示すブロック
図であり、この図６において、基地局２１，移動局２３
−ｘにおけるアンテナ３１，３７，ハイブリッド３２，
３８，変調器３３，３９，復調器３４，４０，制御装置
３５，４１，符号化装置３６，送話器４５，受話器４６
は図３に示す第１実施例と同様であるので、その説明は
省略する。

【００２５】ところで、図６において、４７は符号化装
置であり、この符号化装置４７は、送受信のために信号
を符号化・複号化するものであるが、制御装置４１の制
御によって、標本化の時間間隔を調整したり、量子化す
るビットの桁数を変化させたりすることにより、ソフト
ウェア的に伝送速度を切り換えることができるようにな
っている。

【００２６】上述の構成により、この第２実施例では、
制御装置４１は基地局２１の指示を受けて、符号化装置
４７の伝送速度をソフトウェア的に切り換える。この他
の動作は第１実施例と同様であるので、詳細な説明は省
略する。したがって、この第２実施例でも、前述の第１
実施例と同様に、図４，図５に示すタイムスロットの使
用例のようにトラフィックの多少に従って１回線の用い
るタイムスロットの数を変化させることができる。

【００２７】また、この第２実施例のように符号化装置
は１つだけでソフトウェア的に伝送速度の切り換えを行
なうようにすれば、回路の簡単化，小型化及び省電力化
が期待できる。なお、上述の第１実施例および第２実施
例では、伝送される情報を音声としてきたが、音声以外
の情報に関しても同様の手段を採用することが可能であ
る。

【００２８】以上のように、基地局２１の決定に従って
適切な伝送速度を選択することで、タイムスロットの無
駄を除いた通信が可能となるのである。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の移動無線
システムによれば、タイムスロットのトラフィックの多
いときには多数の利用者に一つずつ、少ないときには少
数の利用者に対してより多い数を割り当てることによっ
て、通信の情報量と質の兼ね合いを向上させ、特にトラ
フィックが比較的少ない時の通信品質の上昇を図ること
ができ、これによりかかる時分割多元接続方式の性能向
上に寄与することろが大きいという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本実施例の適用される移動無線システムを示す
図である。

【図３】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図４】第１実施例によるタイムスロットの一使用例を
示す図である。

【図５】第１実施例によるタイムスロットの他の使用例
を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図７】従来の移動無線システムによる通信方式を説明
する図である。

【符号の説明】

１，２１，２４，７３ 基地局 ２−１〜２−Ｎ，２３−１〜２３−Ｎ，２３−ｘ，２６
移動局 ３−１〜３−Ｎ，３６，４３，４４，４７ 符号化装置 ２２，２５ エリア ３１，３７ アンテナ ３２，３８ ハイブリッド ３３，３９ 変調器 ３４，４０ 復調器 ３５，４１ 制御装置 ４２ スイッチ ４５ 送話器 ４６ 受話器 ７１ 上り通信路のフレーム ７２ 下り通信路のフレーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局（１）および複数の移動局（２−
   ｉ）を時分割多元接続方式を使用した無線通信路によっ
   て接続した移動無線システムにおいて、 該移動局（２−ｉ）に、該基地局（１）からの制御信号
   に基づき異なった伝送速度に切り替えうる符号化装置
   （３−ｉ）をそなえ、 該基地局（１）が現に該基地局（１）と回線が接続され
   ている移動局の数を認識し、 接続されている移動局数がフレーム内のタイムスロット
   数と等しい場合は、該符号化装置による伝送速度を遅く
   して、各移動局がそれぞれ１つのタイムスロットを使用
   する方式によって通信を行なう一方、 接続されている移動局数がフレーム内のタイムスロット
   数より少ない場合は、該符号化装置による伝送速度を速
   くして、移動局が複数のタイムスロットを使用する方式
   によって通信を行なうことを特徴とする、移動無線シス
   テム。
2. 【請求項２】 基地局（１）および複数の移動局（２−
   ｉ）を時分割多元接続方式を使用した無線通信路によっ
   て接続した移動無線システムにおいて、 該移動局（２−ｉ）に、該基地局（１）からの制御信号
   に基づき異なった伝送速度に切り替えうる符号化装置
   （３−ｉ）をそなえ、 各移動局（２−ｉ）に通常時は複数のタイムスロットを
   割り当てる方式によって通信を行ない、 該基地局（１）が現に該基地局（１）と回線が接続され
   ている移動局の数を認識し、 接続されている移動局数がフレーム内のタイムスロット
   数を各移動局に割り当てられているタイムスロット数で
   割った数と等しい場合は、該符号化装置による伝送速度
   を速くして、各移動局が複数のタイムスロットを割り当
   てる方式によって通信を行なう一方、 接続されている移動局数がフレーム内のタイムスロット
   数を各移動局に割り当てられているタイムスロット数で
   割った数より多くなった場合は、該符号化装置による伝
   送速度を遅くして通信を行なうことを特徴とする、移動
   無線システム。