CN1160987C - 通信系统、基站、移动站及无线通信系统 - Google Patents

通信系统、基站、移动站及无线通信系统 Download PDF

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Abstract

在基于数字回路的无线电话系统中，为能够经常有效而良好地进行通信，用检测装置202a、202b检测无线电话回路的传送信道状态，根据用该检测装置检测出来的传送信道状态改变回路的发送或接收的复用率。

Description

通信系统、基站、移动站及无线 通信系统
技术领域
本发明涉及通信系统、基站、移动站及无线通信系统。特别地，本发明涉及在基站和移动站(终端台)之间进行数字数据通信所适用的通信系统及无线通信系统以及在这些系统中所使用的基站及移动站。
背景技术
以往，作为进行无线通信的通信系统，开发了各种经由基站进行通信的系统。即，例如在作为无线电话而实用化了的通信系统的场合，在经由有线电话线路与交换机相连接的基站和终端电话机的无线电话装置(移动站)之间，设定基于无线通信的电话线路，与经由交换机连接的对方用无线电话装置进行通话。
作为这种终端机的无线电话装置，有构成为小型的便携无线电话机和搭载于汽车上的汽车无线电话机等。
使用这样的无线电话装置的通信系统，以往是依靠模拟信号的无线传送进行基站和终端电话装置之间的通信。对比，为更有效地使用传送频带。正在开发依靠数字数据的无线传送进行基站和终端之间通信的通信系统。
该数字通信系统以TDM方式(时分多路方式)、TDMA方式(时分多址方式)等高效率传送进行基站和移动站之间的数字数据的收发，同时，通过把声音信号高效地编码、解码。能够比模拟方式更有效地使用传送线路，能够大量地设定传送通道数等，并能够实现低噪音的通话声音传送。
另外，作为数字通信系统所适用的通信系统的其他方式，有CDMA方式(码分多址方式)和FDMA方式(频分多址方式)等。这些方式也比以往的基于模拟传送的通信的传送效率高。
这里，示出目前所提案的基于TDMA方式的通信系统一例，作为频带，在通信中使用800MHz和1.5GHz，并取各频带内的通道间隔为25KHz。而且，从基站向移动站的下行链路以TDM方式传送，从移动站向基站的上行链路以TDMA方式传送。此外，作为传送数据的调制方式，使用例如π/4相移DQPSK调制等的相位调制。
而且，作为以TDM方式、TDMA方式的传送，例如，如图1所示，若用时隙0～时隙5共6个时隙构成1帧，以1帧的一半构成子帧，则例如从基站向移动站的下行链路的发送在1个子帧周期内用时隙1和时隙4的时序进行，从移动站向基站的上行链路的发送在该下行链路发送时隙之前的预定时间内进行，这种情况下，各时隙中使用同一个频率进行传送。
而且，从基站发送来的信号在各时隙的中央附近配置20位左右的位数同步字。该同步字由各系统决定，在同一个无线电话系统中，各基站使用相同的同步字，
而且，在移动站一侧，接收从基地台发送的同步字，把接收到同步字的计时作为基准，进行用于和基站通信的同步处理。
另外，从各基站以预先确定了的频道和时隙传送通知信息，在各移动站进行初始接收(即最初寻找能够通信的基站)时，进行可能传送该通知信息的所有频道及时隙的接收处理测定各频道、时隙的接收电场强度(RSSI)等，接收电场强度高并能正确地接收通知信息的频道被判断为是来自最近的基站的信号，进行与该通道信号的同步处理。
还有，在这样开始与某基站的通信后，各移动站根据从该基站以通知信息传送来的相邻蜂窝的频道的信息，在空闲时隙期间(即来进行与基站通信的期间)进行该相邻蜂窝频道的接收并测定接收电场强度，在该相邻小区的接收电场强度高于通信中的小区的接收电场强度时，进行切换为与该相邻小区的基站通信的手动切换处理。
在进行这种手动切换处理时，对各基站定义同步脉冲串，在该同步脉冲串基站和移动站之间交换信息，确立和该基站的同步。
而在以这样的TDMA方式进行传送的数字无线电话系统中，通过个别地使用1帧中预备的时隙能够以1个频道实现多址联接，能够高效地使用传送频道，但与各移动站通信中所使用的时间比例则无论通信状态如何均为一定。即，例如，图1例的情况，由于把1帧中预备的6个时隙中的2个时隙用作通信，所以时间比例被固定为1/3。若这样固定时间比例，则通信的控制简单，但随着基站和各移动站之间的通信状态，有时能够以最小的时间比例通信，反之，在通信状态恶化的情况下，有时希望加大时间比例进行通信。然而，以往的这种通信系统，无论通信状态如何，时间比例一定，故不一定能够说有效地使用了线路。
还有，在这里，由于说明的是以TDMA方式传送的情况，因此，说明的是时间比例一定的情况。而在CDMA方式的情况下，以码的使用率为一定进行通信。此外，在FDMA方式的情况下，以频率的使用率为一定进行通信。
另外，由于1个回路所分配的频率为1个，所以，在移动站处于步行等比较缓慢移动的慢消失状态时，一旦接收状态成为恶化的消失的谷点，则从该谷点脱离出来要花费较长时间，通信状态处于不良状态的时间较长，因而通话质量会暂时降低。
还有，配置到各时隙中的同步字由于与时隙中的其它数据之间的相互干扰，被误检出的可能性很高，故有必要采取某些对策以防止误同步。
此外，由于该同步字以20位左右比较少的位数构成，所以难于从同步字的接收状态进行传送通道状态的推定等。
另外，在各移动站进行初始接收时，需要顺序进行有可能传送通知信息的全部频道及时隙的接收处理，需要进行寻找能良好接收的频道的处理，所以，存在花费很多时间才找出能够通信的频道这样的缺点。
还有，在进行切换为相邻小区的通信的手动切换处理时，因为需要从基站获取相邻台的频率等信息，所以，各基站就必须预先存储全部相邻台的频率分配信息等。另外，在各移动站方面，在与基站不进行通信的空闲时隙期间，需要接收来自相邻基站的控制信号，测定电场强度，需要进行与通话的通信没有直接关系的接收，因此，移动站就加长了必要的接收时间，增大了通信所必要的功率。同时，需要用于该控制的结构而使移动站装置的结构复杂化。
还有，进行该手动切换处理时，需要接收切换后的基站方面的同步脉冲串以便取得同步，有时，手动切换时在取得与切换后的基站的同步之前会出现暂时不能通信的时间。若发生这种情况，在手动切换时就发生通话声音短时中断的瞬断现象。
发明的公开
本发明是鉴于以上问题而形成的，目的在于提供能够经常有效而良好地进行通信的通信系统及无线通信系统和在这些系统中使用的基站及移动站。
发明1是这样一种通信系统，该系统具备至少1个基站和与上述基站之间进行数据收发的至少1个移动站，上述基站和上述移动站中至少一方检测传送质量，同时根据所检测出的传送质量使发送数据的复用率变化。由此，通过根据传送质量改变数据的复用率，设定适应了传送质量的最佳复用率，就能够以最小的复用率有效地传送。
发明2是在发明1的通信系统中，上述基站根据所检测出的传送质量改变发送数据的复用率。由此，根据基站方面的控制，能够设定适宜的复用率，能够良好地进行通信控制。
发明3是在发明1的通信系统中，上述基站和上述移动站中至少一方具有根据所接收了的数据检测传送质量的检测装置。由此，能够良好地进行用于设定复用率的处理。
发明4是在发明3的通信系统中，上述基站通过根据用上述检测装置检测出的传送质量使发送数据的编码率发生变化来改变发送数据的复用率。因此，能够用编码率设定良好的通信状态。
发明5是在发明3的通信系统中，上述基站以一定的比例把同步字混合到发送数据中进行发送，同时，通过用上述移动站的上述检测装置检测出发送来的同步字的相关性从而检测上述回路的状态。通过这样做，通过移动站接收发送来的数据就能够检测出同步字，而没有必要仅接收处理同步字，提高了传送效率，同时，能够良好地检测回路状态，能够良好地进行复用率等的控制。
发明6是在发明1的通信系统中，上述通信系统对每个基站设定互不相同的同步字，同时，以对各基站分配相同的频率及时隙的状态，用最大的复用率对各个基站同步地发送信号，移动站以预定的频率及时隙进行接收动作，同时，求出作为基准的同步字与接收的信号之间的相关值，选择与显示出最高相关值的接收的信号相对应的基站。通过这样做，移动站方面只要以预定的频率及时隙进行接收并检测相关值，就能够进行良好基站的选择，就能够以简单的处理实施最佳基站的选择处理。
发明7是在发明1的通信系统中，上述移动站检测从进行数据收发的基站发送来的信号和与上述进行数据收发的基站对应的同步字之间的相关性，同时检测从与上述进行数据收发的基站相邻的至少1个基站发送来的信号和对应于上述相邻基站的同步字之间的相关性，在从上述相邻基站发送来的信号和对应于上述相邻基站的同步字之间的相关值高于从上述进行数据收发的基站发送来的信号和对应于上述进行数据收发的基站的同步字之间的相关值时，进行向上述相邻基站的手动切换处理。由此，能够简单且正确地进行是否实施手动切换处理的判断，能够良好地进行手动切换处理，维持通信。
发明8是在发明1的通信系统中，上述基站进一步具备对发送数据实施扰频处理的编码装置，同时，上述移动站具备对接收的信号实施解扰频处理的解码装置。由此，能够在扰频后良好地传送。
发明9是至少和1个移动站之间进行数据收发的基站，具有将数据复用后再发送的发送装置，接收从上述移动站发送来的数据的接收装置和根据上述移动站检测的传送质量的数据改变上述发送装置的复用率的控制装置。由此，通过基站方面的控制，数据的复用率发生变化，能够有效地控制以最佳复用率与移动站进行通信。
发明10是在发明9的基站中，上述基站还进而具有根据从上述移动站发送来的数据检测和上述移动站之间传送质量的检测装置，上述控制装置根据上述移动站检测的传送质量的数据和由上述检测装置检测的传送质量改变上述发送装置的复用率。由此，根据用基站检测的传送质量和用移动站检测的传送质量控制复用率，能够使基站和移动站都确保良好的接收状态。
发明11是在发明9的基站中，上述发送装置具有同步字发生装置和把来自上述同步字发生装置的同步字以预定的比例加到被信号处理过的数据上的加法装置。由此，能够有效地进行从基站发送同步字。
发明12是在发明9的基站中，上述发送装置具有同步字发生装置和把来自上述同步字发生装置的同步字乘上预定的系数后加到被信号处理过的数据上的加法装置。由此，能够良好地设定同步字的传送状态。
发明13是和基站之间进行复用了的数据的收发的移动站，该移动站具有接收并解调从上述基站发送来的数据的解调装置、检测和上述基站之间的传送质量的检测装置、向上述基站发送数据的同时还发送由上述检测装置检出的有关传送质量的数据的发送装置。由此，能够对于基站良好地发送有关传送质量的数据。
发明14是在发明13的移动站中，上述移动站根据由上述检测装置的检测结果生成用于改变复用率的信号，把所生成的用于改变复用率的信号通过上述发送装置发送给上述基站。由此，能够根据来自移动站方面的指令改变复用率。
发明15是在发明13的移动站中，上述检测装置具有检测从基站发送来的同步字和基准同步字之间的相关性的第1检测装置、检测来自上述第1检测装置的输出SN比的第2检测装置。由此，能够在移动站良好地进行传送质量的检测。
发明16在发明13的移动站中，上述解调装置具有接收装置、根据基准同步字和在与上述基站之间所设定的回路状态推测信息生成模拟同步字的生成装置以及用来自上述生成装置的模拟同步字从上述接收装置的输出中抽取数据的抽取装置。由此，能够良好地进行与基站发送信号的同步解调处理。
发明17是在发明16的移动站中，上述生成装置具有发生上述基准同步字的第1生成装置、根据上述接收装置的输出推测在与上述基站之间所设定的回路状态的推测装置、根据来自上述第1生成装置的基准同步字和来自上述推测装置的输出生成模拟同步字的第2生成装置。由此，能够良好地生成模拟同步字，能够良好地检测包含在接收信号中的同步字。
发明18是在发明16的移动站中，上述移动站进而具有发生多个同步字的发生装置和同步字选择装置，该同步字选择装置获取来自上述解调装置的接收信号和来自上述发生装置的多个同步字之间的各个相关性并选择来自上述发生装置的具有最高相关值的同步字，上述移动站根据从上述选择装置输出的同步字控制上述解调装置。由此可以简单地进行能够良好地接收信号的信号选择处理。
发明19是在发明18的移动站中，上述同步字选择装置具有获取来自上述解调装置的接收信号和来自上述发生装置的多个同步字之间各个相关性的相关值检测装置、根据来自上述相关值检测装置的输出选择来自上述发生装置的具有最高相关值的同步字的选择装置。由此，能够良好地进行同步字的选择处理。
发明20是在发明19的移动站中，上述同步字选择装置进而还具有根据上述选择装置的输出检测相关值中最高相关值的位置的位置检测装置。由此，能够良好地判断已对接收信号同步的时间。
发明21是在发明19的移动站中，上述同步字选择装置进而还具有根据上述相关值检测装置的输出选择基站的基站选择装置。由此，能够良好地进行基站的选择处理。
发明22是一种无线通信系统，具有对数据复用后再发送的至少1个基站和通过无线信道和上述基站之间进行数据收发的至少1个移动站，上述基站和上述移动站中至少一方根据经由无线信道传送来的数据检测无线信道的数据传送质量，同时，根据所检测出的传送质量改变发送数据的复用率。由此，能够根据传送状态改变数据的复用率，在基站和移动站之间良好地进行数据传送。
发明23是在发明22的无线通信系统中，上述通信系统在所检出的传送质量很差时，降低复用率，同时，在所检出的传送质量良好时提高复用率。由此，能够良好地设定复用率。
发明24是在发明23的无线通信系统中，上述基站根据所检出的传送质量改变发送数据的复用率。由此，通过在基站方面控制数据的复用率能够良好地设定传送状态。
发明25是在发明22的无线通信系统中，上述基站和上述移动站中的至少一方具备根据接收的数据检测传送质量的检测装置。由此，能够良好地检测传送质量，改变发送数据的复用率。
发明26是在发明25的无线通信系统中，上述基站根据由上述检测装置检测出的传送质量、通过改变发送数据的编码率来改变发送数据的复用率。由此，能够通过编码率的变化良好地进行改变复用率的处理。
发明27是在发明25的无线通信系统中，上述基站以一定的比例把同步字混合到发送数据中发送，同时，通过由上述移动站的上述检测装置检测发送来的同步字的相关性检测出上述回路的状态。由此，能够有效地、良好地进行同步字的传送处理。
发明28是在发明22的无线通信系统中，上述通信系统对每个基站设定互不相同的同步字，同时，以对各基站分配相同的频率及时隙的状态，用最大复用率分别对各个基站同步地发送信号，移动站以预定的频率及时隙进行接收动作，同时，求出基准同步字和接收信号之间的相关值，选择与显示出最高相关值的接收信号相对应的基站。由此，能够良好地进行移动站可接收到信号的基站的选择处理。
发明29是在发明22的无线通信系统中，上述移动站检测从进行数据收发的基站发送来的信号和与上述进行数据收发的基站对应的同步字之间的相关性，同时，检测与上述进行数据收发的基站相邻的至少1个基站所发送来的信号和与相邻基站对应的同步字之间的相关性，在从上述相邻基站发送来的信号和与上述相邻基站对应的同步字之间的相关值高于与上述进行数据收发的基站对应的同步字和从上述进行数据收发的基站发送来的信号之间的相关值时，进行向上述相邻基站的手动切换处理。由此，能够根据同步字的检测，有效地进行手动切换处理。
发明30是在发明22的无线通信系统中，上述移动站具有把接收到的数据用维持比算法进行解调的解码器，上述解码器当上述解码器的状态数中的通道存储器所存储的0数据的个数接近于状态数时，则判断为该时刻接收的位数据具有可靠性，当0数据的个数与1数据的个数相等时，判断为该时刻接收的位数据可靠性低。由此，能够和接收数据解调的同时判断接收数据的可靠性。
发明31是在发明22的无线通信系统中，上述基站进而还具有对发送数据实施扰频处理的编码装置，同时，上述移动站具有对接收信号实施解扰频处理的译码装置。由此，能够以被加密的状态良好地传送。
附图的简单说明
图1是无线电话系统时隙结构示例的说明图。
图2是显示本发明一实施例的基站的发送系统的结构图。
图3是显示图2例中同步字添加处理的结构图。
图4是通过一实施例显示添加了同步字的状态的说明图。
图5是显示一实施例帧结构的说明图。
图6是显示基于一实施例的移动站方面的接收状态的说明图。
图7是显示基于一实施例的各基站的频率及时隙分配状态的说明图。
图8是显示基于一实施例的复用状态和利用频率的说明图。
图9是显示基于一实施例的移动站接收系统总体结构的说明图。
图10是显示图9例中初始同步结构的结构图。
图11是显示一实施例的相关检测例的波形图。
图12是显示维持图9例的通信所必要的信息的检测结构的结构图。
图13是显示一实施例的，混入其它台的干扰和噪声的接收电磁波的模式例的结构图。
图14是显示移动站方面发送检测数据的结构的结构图。
图15是显示一实施例的移动站发送系统总体结构的结构图。
图16是显示维持一实施例的通信所必要的信息的传送状态的结构图。
图17是显示一实施例的回路状态判断处理的流程。
图18是显示一实施例的回路状态判断处理的流程。
图19是显示一实施例的回路状态判断处理的流程。
图20是显示一实施例的回路状态判断处理的流程。
图21是显示一实施例中设想的信道模型例的结构图。
图22是显示一实施例中设想的信道处理后的等价模型例的结构图。
图23是显示一实施例的信道推测状态的结构图。
图24是显示一实施例的同步字去除状态的结构图。
图25是显示一实施例的卷积编码器和信道的模型例的结构图。
图26是显示一实施例的维特比解码器结构例的结构图。
图27是显示一实施例的对于各状态的候补路径情况的说明图。
图28是显示一实施例的蜂窝配置状态及相互交错关系的说明图。
图29是显示一实施例的来自基站的下行回路干涉状态的特性图。
图30是显示一实施例的来自移动站的上行回路干涉状态的特性图。
图31是显示一实施例的蜂窝分区划分状态的说明图。
图32是显示本发明其它实施例的基站发送系统的结构图。
图33是显示图32的例子的信道等价模型例的结构图。
图34是简化并显示图33所示等价模型的结构图。
图35是显示其它实施例中合成特性详细情况的结构图。
实施发明的最佳形态
以下，参照图2～图31说明本发明的一实施例。
对本实施例来说，它适用于在基站和作为终端机的便携式无线电话装置(移动站)之间进行高效编码了的数字数据的无线通信的数字无线电话系统，它是采取以预定状态配置多个基站的被称为蜂窝方式的系统。
基站的结构
首先，把基站的发送系统的结构示于图2，图2中，11表示从基站发送数据(用于通话的声音数据等数据)的输入端子，把从该输入端子11得到的发送数据供给卷积编码器12，进行卷积编码。而且，被卷积编码后的发送数据在π/4相移DQPSK调制器13中进行作为相位调制的π/4相移DQPSK调制，接着该被π/4相移DQPSK调制后的发送数据供给缓冲器14，进行发送时所必要的数据多路化处理。这种处理以时隙单位进行，根据传送状态改变处理状态。其具体的处理后述。
接着，该缓冲器14输出的发送数据供给加法器15，进行添加同步字的处理。即，各基站设定着预定位数的固有同步字，移动站与该同步字所示出的定时同步地进行和基站的通信。而且，同步字发生电路16把该固有同步字作为π/4相移DQSPK调制后的数据以预定周期输出。接着，把该同步字发生电路16输出的同步字的数据供给系数乘法器17乘以α倍，该α倍的同步字数据供给加法器15，混合到缓冲器14输出的发送数据中。
这里，本例中，作为由系数乘法器17相乘的系数α设定为0.5(或其附近的值)，如图3所示，缓冲器14输出而在端子15a上得到的已多路化的发送数据的信息序列XK上，用加法器15加入在端子17a上得到的同步字序列SK的0.5倍乘后的信号作为发送序列tK。
经这样处理过的数据结构如图4所示。即，作为被π/4相移DQPSK调制了的发送数据的信息序列XK如图4A所示，成为显示在使I信道和Q信道相互正交而形成的空间内的每隔90°的4个值θ1、θ2、θ3、θ4、中某一个的数据形式。系数乘法器17输出的0.5倍乘后的同步字序列SK如图4B所示，成为同样的显示每隔90°的4个值中某一个的数据形式，而各值的电平成为信息序列XK各值电平的1/2。把该信息序列XK和同步序列SK相混合的发送序列tK由于在原信息序列XK的各值θ1、θ2、θ3、θ4的每一个中加入了4值内的某个同步字，所以，如图4C所示，成为原4值θ1、θ2、θ3、θ4的周围的4值中某个值，结果，成为表示图4C所示的16值中的某个值。
这里，返回图2的说明，把这样混合了同步字的加法器15的输出信号(发送序列tK)经由发送滤波器18、发送开关19供给混合器20。在该混合器20中，把用PLL电路构成的频率合成器21输出的发送信道设定用频率信号混合到发送序列tK中，作为预定信道的发送信号，在发送放大器中放大该发送信号后，从天线23无线发送出去。这时，利用控制该基站发送的控制器(未图示)的控制进行发送开关19的通断、频率合成器21中发送信道的设定及发送放大器22放大输出的设定。发送开关19的通断控制为只在发送时隙的期间接通。频率合成器21中发送信道的设定在每一个发信时隙内进行，设定确切的发送频率，发送放大器22的放大输出的设定根据和移动站的通信状态进行，控制器在判断通信状态不佳时，设定最大的放大率，在其它时刻，设定低于最大放大率的放大率。关于该放大率的设定后述。
通信数据的结构
这里，说明在本例的基站和移动站之间进行通信的帧结构。在本例中如图5所示，构成发送数据，即，1时隙设定为1.25ms，该1时隙内的1ms设为收发信区间，其余的250ms设为保护时间。而且，用从时隙编号0到时隙编号15的16个时隙构成1帧，1帧为20ms。而且，本例中，1帧内的各时隙中设定不同的发送频率(发送信道)。为此，就要在每1时隙变更频率合成器21中的发送信道设定用频率信号。这种设定在各时隙中的发送信道以包含在从基站传送来的信号中的通知信息等的形式传送给各移动站。而且，在本例的情况，适用于按时间分割地进行来自基站的下行回路的发送和来自移动站的上行回路的发送的TDMA方式(时分多址方式)，例如，以某1帧进行下行回路的发送，以下1帧进行上行回路的发送，用2帧完成通信。另外，各时隙期间中，在各基站内把固有的同步字按上述结构(参考图3)添加上去。
而且，为了进行各移动站和基站的初始同步，以同步了的定时进行必要的来自各基站的通知信息的发送。即，例如图6所示，如存在相邻3组基站A、B、C时，在各个基站A、B、C内进行的通信，如图7的A、B、C所示，把帧周期取为一致，使用各帧内的全部时隙发送为进行初始同步所必要的通知信息。而且，虽然在各时隙期间使发送信道变更，但有关通知信息时的发送信道的设定，各基站在同一时隙期间仍设定为同一个信道。即，在某帧的时隙编号0的期间，各基站设定发送信道fo，在接着的时隙1中设定发送信道f1，，以后顺序地逐个时隙变化为发送信道f2、f3、f4……。
而且，在进行移动站和各基站之间通话的通信时，根据通信状态，由基站进行设定1帧内用于通信的时隙数的控制。即，如图8A所示，在1帧由16时隙构成时，如图8B所示，在把1帧内的16时隙分别用于和不同的移动站之间的通信时，进行1个信道的16路复用传送。另外，图8中所示的U0、U1、U2……表示进行通信的移动站的编号。
例如，16路复用时，以U0表示的移动站仅在各帧最初的时隙期间(图8B中画有阴影线所表示的期间)内进行通信。另外，在1帧中进行通信的最初的时隙期间设定发送信道fK时，在1帧中进行通信的下一时隙期间设定发送信道fK+1，，顺序变更发送信道。
而且，在以该16路复用不能保证良好的通信质量时，使用1帧内的2个时隙进行和特定的移动站之间的通信。例如，如图8C所示，以U0表示的移动站使用各帧最初2个时隙期间(图8C中画有阴影线所表示的期间)进行通信。这时，使用一数据在2个时隙期间连续地发送。还有，发送信道按和这种以U0表示的移动站进行通信的每个时隙顺序地变化成发送信道fk、fK+1、fK+2、fK+3……。在使用这种1帧2时隙时，若对所有的移动站都各使用2个时隙则可以进行1个信道8路复用的传送。
而且，在以这种8路复用的传送不能保证良好的通信质量时，则进一步使用1帧内的4个时隙和特定的移动站进行通信。例如，如图8D所示，以U0表示的移动站使用各帧最初的4个时隙期间(图8D中画有阴影线所显示的期间)进行通信。这时，使同一数据在4个时隙期间连续发送。另外，发送信道按和这种以U0表示的移动站进行通信的每个时隙顺次变化成发送信道fk、fK+1、fK+2、fK+3……。在这种使用1帧4时隙的情况下，若对所有的移动站都各使用4个时隙，则可以进行1个信道4路复用的通信。
进而，在以这种4路复用的传送还不能确保良好的通信质量时，则进一步使用1帧内的8个时隙和特定的移动站进行通信。例如，如图8E所示，以U0表示的移动站使用各帧最初的8个时隙期间(图8E中画有阴影线所显示的期间)进行通信。这时，使同一数据在8个时隙期间连续发送。另外，发送信道按和这种以U0表示的移动站进行通信的每个时隙顺序变化成发送信道fk、fK+1、fK+2、fK+3……。在使用这种1帧8时隙的情况下，若对所有的移动站都各使用8个时隙则可以进行1个信道2路复用的传送。
进而，在以这种2路复用的传送还不能确保良好的通信质量时，使用1帧内的全部时隙(即16时隙)和特定的移动站进行通信。例如，如图8F所示，以U0表示的移动站使用各帧的全部时隙期间进行通信。这时，使同一数据在16个时隙期间连续地发送。另外，发送信道按和这种以U0表示的移动站进行通信的每个时隙顺序变化成发送信道fk、fK+1、fK+2、fK+3……。在这种使用1帧16时隙的情况下，可以进行1个信道内无复用的传送。
这里，说明了增加时隙数的情况，反之，在通话质量为良好时，当然可以减少时隙数。
另外，在图8的示例中，在1帧内把多个时隙用于和1个移动站的通信时，使所用的时隙连续，但可以使用1帧内所预备的16个时隙中的任何时隙。还有，由于对每个进行通信的移动站适宜使用的时隙数不同，所以，例如可以在1个信道内按各移动站改变时隙数。即，对于某移动站使用时隙编号0的时隙以1帧1时隙进行通信，而对于另1个移动站可以使用时隙编号1、2的时隙以1帧2时隙进行通信。另外，在图8的例中，作为1帧内使用的时隙数示出了1、2、4、8、16的例子，然而也可以设定为其它的时隙数(即，3、5、6、7、9、10、11、12、13、14、15中的任一个)。
此外，在这里，改变用于通信的时隙数从而使用了通信的时间率发生变化，然而，也可以通过其他因素改变用于通信的时间率。例如，可以使发送方面的编码率发生变化，在通信状态不良时加大已编码数据的冗余度。而提高在接收端能够正确译码的可能性。
还有，也可以组合上述时隙数的变化和编码率等的变化。即，在上述实施例中，即使在1帧内进行多个时隙发送时，也是用各时隙发送同一个数据，然而，也可以根据传送的时隙数设定编码率和传送速率。即，例如，在使用的时隙数为2倍时，可以把编码率取为1/2。后述的示于图15的移动站就是这种组合了编码率的变化和时隙数变化的发送结构。
另外，由于在这里所说明的例中，通信方式是适用于TDMA方式的传送系统的例子，所以，形成了改变使用时隙数等的时间变化率来改变复用率的结构，而在其它通信方式的情况下，有必要进行适于其方式的复用率的控制。例如，在CDMA方式(码分多址方式)的通信系统的情况下，改变码的使用数来改变复用率。能够进行同样的传送效率的改善。此外，在FDMA方式(频分多址方式)的通信系统的情况下，改变频率的使用数(即使用频带等)，也能够进行同样的传送效率的改善。
移动站的结构
下面，把和基站进行通信的移动站方面的接收系统结构示于图9。这里的移动站具有2系统的接收系统，进行分集接收，图9中，31及41表示天线，把天线31、41接收的信号分别经由接收放大器32、42供给混频器33、43与由PLL电路构成的频率合成器51输出的接收信道设定用频率信号混频，生成中频信号。
而且，把该混频器33、43输出的中频信号分别经由接收开关34、44供给接收滤波器35、45，进行接收数据的抽取。这里，接收开关34、44是只在接收时隙期间接通的开关，通过该移动站中的控制接收动作的时隙定时生成电路(未图示)来控制通断。
接着，各接收滤波器35、45输出的中频信号分别供给减法器36、46，在各减法器36、46中减去接收端生成的同步字，进行从传送信号中除去同步字而只抽取信息序列的处理。
为了进行这种只抽取出信息序列的处理，在移动站中，具有同步字发生电路52，该同步字发生电路52发生正在接收中的基站的同步字的被π/4相移DQPSK调制后的数据。而且，把该同步字发生电路52输出的同步字的数据供给传送信道推测电路53及同步字复制品生成电路54。接着，把各接收滤波器35、45输出的中频信号供给传送信道推测电路53，根据和基准同步字的相关性的检测对各个接收系统推测传送信道状态。然后，把推测的传送信道状态的数据供给同步字复制品生成电路54及各接收系统的匹配滤波器37、47。
而且，在同步字复制品生成电路54中，用从同步字发生电路52供给的同步字，根据从传送信道推测电路53供给的传送信道状态的数据对各个接收系统生成接收状态的同步字的复制品，把生成的同步字的复制品供给减法器36及46，从接收的中频信号中减去同步字的复制品。
通过在该减法器36、46中的减法运算，除去包含于中频信号中的同步字成分，减法器36及46的输出信号就仅为信息成分。接着，把该只为信息成分的中频信号分别供给各个接收系统中的匹配滤波器37、47。在各个匹配滤波器37、47中进行从仅为信息成分的中频信号中除去传送信道特性的补偿处理(或载波的相位补偿处理)。
接着，在各个接收系统的匹配滤波器37、47中将补偿处理了的信号供给加法器55进行加法运算，作为1个系统的接收信号，或者，设置切换开关代替加法器55，选择良好的接收系统的信号。
接着，把加法器55输出的接收信号供给缓冲器56，进行把在发送端复用了的数据还原为原始数据结构的处理。这种处理以时隙单位进行。然后，把在缓冲器56中处理了的接收信号供给维特比解码器57，用维特比算法解调传送来的信息序列(位数据)并在输出端子58获得该序列。还有，在信息序列解调的同时，还获得解调了的信息的可靠度信息，并在输出端子59得到该可靠度信息。有关这种在维持比解码器5 7中的解调处理以及用于获得可靠度信息的处理后述。
其次，参照图10说明在如上构成的移动站的接收系统中用于和基站进行初始同步的结构。
移动站在开始通信时，进行寻找在移动站的当前位置能够通信的基站的初始同步动作。寻找该基站的动作根据在各个基站中设定的同步字进行。本例的情况，由于该同步字被迭加在来自基站的传送信号上，所以，检测包含于从基站发送来的信号中的同步字成分，进行初始同步动作。
图10示出用于初始同步的结构，把各接收系统的接收滤波器35、45输出的接收信号(中频信号)供给相关器63。该相关器63上连接着同步字发生电路62，同步字发生电路62供给出预定数目(这里为3个)的有可能同步的基站的同步字数据(调制后的数据)。这里，移动站例如位于图6所示的位置，若处于能够接收来自基站A、基站B、基站C3台的通知信息的状态，则同步字发生电路62把这3个台A、B、C的同步字数据供给相关器63。
接着，在相关器63中，分别取得所供给的接收信号和3个台A、B、C的同步字数据之间的相关性，把其相关值的数据供给基站检测电路64及选择电路65。在基站检测电路64中，检测出相关值最高的系统，判断为该检测出相关值最高的系统的同步字是能够最良好地通信的基站的同步字。
例如，在与基站A、B、C的同步字数据的相关值是图11的A、B、C所示状态时，判断为与基站A的相关值最高，能够和基站A良好地通信。
而且，由基站检测电路64判断过的一系列相关值的数据在选择电路65中被选择输出。接着，把该选择电路65输出的相关值数据供给同步位置检测电路66。在该同步位置检测电路66中，从所供给的相关值数据中检测出相关值为最高的位置，以该检出的位置作为基准同步位置。例如，图11例的情况下，在选择示于图11A的基站A时，用同步位置检测电路66检测出该基站A的相关值中最高的位置ta，把该时间ta的数据供给时隙定时生成电路61。
该时隙定时生成电路61根据所供给的定时数据判断时隙周期，判断使各接收系统的接收开关34、44通断的时间。还有，频率合成器51输出的接收通道设定用频率信号的切换定时也由该时隙定时生成电路61的控制设定。
这样，用图10的结构检测出能够最佳通信的基站的同步字，开始进行与该检测出的同步字同步的基站和移动站之间的通信。另外，如上述的图7所示，用于这种初始同步的信道在各个台都具有相互一致的频率分配、时隙分配，在各移动站方面，预先对于这些初始同步时的频率分配、时隙分配的数据进行判断。
下面，参照图12说明用于维持这样开始了的通信的移动站的构造。
在基站和移动站之间开始了用于通话的通信之后，移动站监视和基站的通信状态，判断能否良好地通信。图12示出用于这一过程的接收系统的结构，各接收系统的接收滤波器35、45输出的接收信号供给信号电平测定电路71和相关器72、73。在信号电平测定电路71中测定接收信号的电平。而且，相关器72与当前台同步字发生电路74连接，检测该同步字发生电路74输出的当前台(现在通信中的基站)的同步字的调制信号和接收信号间的相关性。另外，相关器73与相邻台同步字发生电路76连接，检测该同步字发生电路76输出的相邻台(和现在通信中的基站区域相邻区域的基站)的同步字的调制信号和接收信号之间的相关性。
这时，通过该移动站的通信控制器(未图示)判别从正在与该移动站通信的基站发送的通知信息中包含的相邻台的同步字信息，经由端子75把判别过的同步字信息供给相邻台同步字发生电路76而在相邻台同步字发生电路76中发生相邻台的同步字。
而且，把信号电平测定电路71中测定了的接收信号电平的数据和相关器72检出的当前台的同步字的相关值数据供给SN比换算电路77，获得作为有关当前台同步字接收状态的数据的SN比数据。还有，相关器72检出的当前台的同步字的相关值数据和相关器73检出的相邻台的同步字的相关值数据之比用电平比检测电路78检出。进而，相关器73检出的相邻台的同步字的相关值峰值位置用其它台同步位置检测电路79检测。
接着，把检测出的当前台的同步字的SN比的数据、当前台和相邻台的同步字相关值之比的数据以及相邻台同步字峰值位置的数据供给该移动站的通信控制器(未图示)。而且，在该通信控制器中根据当前台的同步字的SN比，判断和基站的通信状态是否良好。在判断为其它台的干扰和噪声增加了时，(该判断也对于上述数据的其它因素进行)，增加收发数据的时间率。具体地说，如图8所示那样，对基站提出要求，使1帧通信中使用的时隙数增加。另外，反之在判断为其它台的干扰和噪声减少了时，对基站提出要求减少收发信所使用的时间率(即时隙数等)。
而且，当用电平比检测电路78的输出数据判断为相邻台的同步字的相关值高于当前台的同步字的相关值时，进行切换为和相邻台通信的手动切换处理。当进行该手动切换时，需要切换为同步于相邻台同步字的通信，而使用其它台同步位置检测电路79检测出的峰值位置的数据进行和相邻台同步的处理。即，由各基站发送的同步数据所表示的同步定时变得多少有点差别，在为了切换和其它台的通信时，需要切换为以切换对象台的同步数据所表示的定时，而在本实施例的情况下，由于用其它台同步位置检测电路79来检测其它台的同步位置，所以，在切换为其它台之际，能够直接判断其它台的同步定时，能够立即进行和切换对象台之间的正确通信。
还有，在本例的系统情况下，基本上从各基站同步地进行通信，但是，由于基站位置的差别从而产生传输延迟的时间差等，所以在各移动站接收时，定时就变得不相同。
这里，作为通信模型，图13示出其它台的干扰等迭加在当前台接收的电磁波上的情况。当前台A的发送信息在加法器151a中加入当前台的同步字后发送，以产生传输延迟τA的状态通过预定的传送信道152a。另外，另1台B的发送信息也在加法器151b中被加入该台的同步字后发送，以产生传输延迟τB的状态通过预定的传送信道152b。而且，各台的发送电磁波相加(加法器153)，进而加上噪声(加法器154)成为接收电磁波。
下面，参照图14说明把由移动站检测出的数据向基站方面发送的结构，在2系统的接收天线31、41中，天线41也作为发送天线使用，在天线41和接收放大器42之间，连接着切换发送和接收的切换开关413。
而且，接收滤波器35、45输出的接收信号供给接收处理器401，解调处理接收数据，把解调后的接收数据内的声音数据等用户数据供给用户数据处理器402，进行声音输出处理等。另外，接收数据中的控制数据(来自基站的控制数据)供给回路控制处理器403，进行基于控制数据的移动站内的控制。
接着，各接收滤波器35、45的输出供给初始同步电路60及回路品质信息检测电路70，分别进行相应的处理。这里，初始同步电路60与图10所示的从同步字发生电路62到同步位置检测电路66的结构相当，检测出的同步位置数据供给时隙定时生成电路61。另外，回路品质信息检测电路70与图12所示的检测结构相当，把在检测电路70检出的SN比的数据，当前台和相邻台的相关值的数据以及相邻台峰值位置的数据供给回路维持数据处理器404。另外，与在接收处理器401中解调过的数据的可靠性有关的数据也供给回路维持数据处理器404。另外，有关该可靠性的数据的检测处理后述。
而且，在回路维持数据处理器404中，把所供给的各个数据变换为发送用数据形式，把变换后的各检测数据供给发送处理器405，另外，该发送处理器405在从发送侧的用户数据处理器406供给声音数据等用户数据的同时，还从发送侧的回路控制数据处理器407供给向基站发送的控制数据，把这些数据配置在各发送时隙内的预定位置作为时隙结构的数据后，进行调制该时隙结构的数据等的发送处理。
接着，在发送处理器405中进行发送处理后得到的发送信号经由发送滤波器408、发送开关409供给混合器410，与频率合成器411输出的频率信号混合后生成预定的发送频率的发送信号，而且，该发送频率的发送信号经由发送放大器412供给切换开关413，从天线41发送。
另外，发送开关409是由时隙定时生成电路61控制通断的开关，是只在发送时隙期间为闭合状态的开关。另外，频率合成器411的输出频率和切换开关413的切换也由时隙定时生成电路61控制。还有，在该移动站的接收频率和发送频率相同时，接收系统的频率合成器51和发送系统的频率合成器411能够用1个兼任。
下面，参照图15说明移动站的发送处理，把端子501上得到的声音数据(包括附加的控制数据)和端子502上得到的回路维持数据(图14的回路维持数据处理器404的输出数据)供给合成电路503，在合成为1时隙N位的数据之后，把该N位的数据供给编码率可变卷积编码器504。该卷积编码器504根据在端子505得到的编码率设定数据(包含在从基站发送来的控制数据中)设定编码率，编码率取为1/2R(R是任意的整数)，做成(N×2R)位的数据。例如，作为编码率，选择1/2、1/4、1/8、1/16等。
接着，在DQPSK调制器506中对该卷积编码器504的输出的(N×2R)位的数据进行π/4相移DQPSK调制把该调制信号供给缓冲器507。该缓冲器507把以1单位发送的时隙数的数据作为(N+1)(码)×R(时隙)的发送数据供给加法器508。这里，缓冲器507的输出定时取为基于从时隙定时生成电路61(参照图14等)经由端子512所供给的发送定时数据的定时，根据编码器504中的编码率，变化1单位的时隙数。
另外，同步字发生电路509输出的同步字在系数乘法器510中乘以系数α(α例如为0.5)，把该乘上系数的同步字供给加法器508，逐时隙地把同步字加到发送数据上。另外，来自端子512的发送定时数据还供给同步字发生电路509在与时隙定时同步地发生同步字的同时，从端子511供给同步字数据，从同步字发生电路509发生正在通信中的基站的同步字。
接着，在加法器508中加入了同步字的发送数据经过发送滤波器408、发送开关409供给混合器410，与频率合成器411输出的频率信号混合后作为预定发送频率的发送信号，经由发送放大器412把该发送信号供给天线41，进行无线发送。
这里，在本例的无线电话系统中维持基站和移动站之间的通信所必要的信息传送状态示于图16。这里假设在基站A和移动站a之间进行通信。基站A具有回路管理电路201和对移动站a的回路控制电路202，经由传输信道203进行和移动站204(移动站a)的通信。而且，基站A的回路管理电路201和ISDN回路等的电话线路205连接的同时，也和其它基站206连接，传送有关手动切换的信息等。
而且，经由电话线路205供给的作为通话数据的声音数据d1经过回路管理电路201、回路控制电路202向移动站204发送，同时，移动站204以反向通路也向电话线路205发送声音数据d1。这时，移动站204中从接收信号的状态检测出当前台品质d2，作为移动站品质的信息d3向回路控制电路202传送。另外，在回路控制电路202中，也从接收信号的状态得到基站品质的信息d4。而且，各个台品质数据供给回路控制电路202内的品质比较电路202a，判断品质不良的一方。
接着，回路控制电路202判断这些通信质量的信息，传送申请设定对回路管理电路201通信所必要的时隙分配要求等(增减时隙数)的通信复用率(这里，作为复用率是对应于使用时隙数的时间率)的信息d5。而且，许可回路控制电路202根据该申请把空闲的预定的时隙分配给与该移动站204的通信，并把回路控制电路202所设定的时隙分配信息等作为通知信息d6向移动站204传送。
另外，另1台206的同步字信息等其它台信息d7经过回路管理电路201、回路控制电路202作为通知信息传送到移动站204，在移动站方面得到测定其它台电平所必要的信息。
而且，在移动站204中从同步字等检测出其它台电平d8，检测出另1台的同步定时d12，同时，把检测出的其它台电平的信息d9传送给回路控制电路202。在回路控制电路202中，把该其它台电平数据和移动站品质数据中的基站(当前台)电平数据供给电平比较器202b，在判断为其它台电平高时，则判定需要进行切换到其它台的手动切换处理。而且，在判断为需要手动切换处理时，对于回路管理电路201进行手动切换申请d10，根据回路管理电路201的控制，把手动切换信息d11传送给移动站204，一边与另1台206的处理同步一边实行切换基站的处理。
下面，参照图17～图20的流程说明在基站的回路控制电路202中所进行的通信控制处理。
首先，如图17所示，在电平比较电路202b中判断其它台电平是否比当前台电平大(步骤S11)，在其它台电平大时，向回路管理电路201发出向其它台的手动切换申请(步骤S12)。而且，从回路管理电路201判断是否允许手动切换(步骤S13)，在允许手动切换时，进行切换为其它基站(在步骤S11中已判断的其它台)的手动切换处理(步骤S14)。
而且，在步骤S11中判断为当前台的电平大及在步骤S13中不允许手动切换时，转移到图18的流程处理。该处理中，在电平比较电路202b内进行移动站电平和基站电平的比较(步骤S21)，在移动站电平高时，把信号电平最小值min取为此时基站电平(步骤S22)。另外，在基站电平高时，把信号电平最小值min取为此时移动站的电平(步骤S23)。
接着，判断所设定的信号电平最小值min是否大于预先设定的作为适当的信号电平基准值(设定电平值+Δ/2)(步骤S24)。这里，在大于(设定电平值+Δ/2)时，转移到后述的图19的处理，在小于时，进一步判断信号电平最小值min是否比(设定电平值-Δ/2)还小(步骤S25)。这里，在信号电平最小值min比(设定电平值-Δ/2)还小时，转移到后述的图20的处理，在大于时，进行移动站的接收信号的SN比和基站的接收信号的SN比的比较(步骤S26)。而且，在基站的SN比低时，把SN比最小值min取为此时基站接收信号的SN比(步骤S27)。另外，在移动站的SN比低时，把SN比最小值min取为此时移动站接收信号的SN比(步骤S28)。
接着，判断设定的SN比最小值min是否大于预先设定的作为适当的SN比的基准值(设定SN比+Δ/2)(步骤S29)。这里，在比(设定SN比+Δ/2)大时，转向后述的图19的处理，小时，则进一步判断SN比最小值min是否比(设定SN比-Δ/2)还小(步骤S30)。这里，SN比最小值比(设定SN比-Δ/2)还小时，转向后述的图20的处理，大时，返回到图17流程的处理。
而且，在图18的流程的步骤S24中判断为在设定电平范围以上以及在步骤S29中判断为在设定SN比范围以上时，转向图19的流程的处理，判断作为现在传送使用的时间率的使用时隙数N是否为最小值(步骤S31)。这里，N为最小值时(即不能再减少时隙数时)，返回到图17流程的处理。而且，在N不是最小值时，向回路管理电路201申请减少使用时隙数N(步骤S32)，在回路管理电路201中从现在的N值减去1作为新的N值(步骤S33)，把使用时隙数减少1。另外，在编码率可变时，相应地改变传送数据的编码率。而且，返回到图17流程的处理。
而且，在图18的流程的步骤S23中判断为设定电平范围以下以及在步骤S30中判断为设定的SN比范围以下时，转向图20的流程的处理，判断作为现在传送使用的时间率的使用时隙数N是否为最大值(步骤S41)。这里，在N为最大值时(即再不能增加时隙数时)，返回到图17的流程的处理。而且，在N不是最大值时，向回路管理电路201申请增加使用时隙数N(步骤S42)，判断在回路管理电路201中能否增加时隙数(即是否有空时隙)(步骤S43)，可能时，把现在的N值加1作为新的N值(步骤S44)，把使用时隙数增加1。另外，在使编码率变化时，相应地传送数据的编码率也改变。然后，返回图17的流程的处理。
传送特性的说明
下面，说明以本例的系统在基站和移动站之间进行的通信的传送特性，首先，图21中示出本例的系统中设想的传送信道模型的例子。从端子101得到的来自基站的发送序列tK受到多通道等的影响，成为在延迟电路102、103中延迟了的序列tK-1，tK-2，各个码元分别在系数乘法器104、105、106中被乘上加权系数a0、a1、a2，然后，在加法器107、108中相加。而且，在加法器109中把加法的噪声nk也加到该相加数据上，形成接收序列rk传送到移动站。
这里，在本例中，由于在从基站传送的信息中迭加了同步字，所以，在移动站的接收时需要进行传送信道推测，除去同步字。图23示出该接收时信道推测的结构，从端子121得到的接收信号rK在移动站方面检测出与已知基站的同步字SK之间的相关性。即，从端子121得到的接收信号rK依次通过延迟电路122、123延迟。而且，未延迟的接收信号rK和依次延迟了的接收信号rK供给相关检测器128、129、130，分别检测出同已知的同步字SK之间的相关性。而且，各相关检测值a0′、a1′、a2′成为图21中所示的传送信道模型的加权系数a0、a1、a2中传送信道推测值。
接着，用检出的传送信道推测值进行同步字的去除。即，如图24所示，在移动站，作为已知的数据在端子131上得到的同步字SK在系数乘法器132α(该α是在基站一侧设定的α：取大约为0.5的值)乘后，构成和图21所示传送信道模型相同的传送信道(延迟电路133、134，系数乘法器135、136、137，加法器138、139的结构)，作成和传送状态相同状态的同步字(即，接收同步字的复制器SK′)。这时，使传送信道推测的相关检测值a0′、a1′、a2′设定在系数乘法器135、136、137中，接着，在减法器141中从由端子140得到的接收信号rK中减去通过了该系统的接收同步字的复制品SK′，得到除去了同步字的接收信息序列UK。
若把和至此为止的处理等价的收发系统的模型示于图22，则在端子111得到的信息序列XK受多通道的影响成为在延迟电路112、113中延迟了的信号XK～1、XK～2，在系数乘法器114、115、116中对未延迟的信号XK和延迟信号XK-1、XK-2分别乘以信道推测值a0′、a1′、a2′，然后在加法器117、118中相加。进而，在加法器119中加入加法的噪声nk，构成接收信息序列UK。
这样，在本例的情况下，根据迭加在传送信息中的同步字进行传送信道推测的同时，在接收方面能够良好地去除该迭加了的同步字。另外，迭加同步字的系数α若取为较大的值则传送信道推测值的精度良好，但加大发送信号功率是一种浪费。反之，若系数α过小，则SN比不足，不能得到良好的推测值。为此，最理想的是迭加同步字的系数α取0.5左右的值。
接着，说明本例的传送系统中被卷积编码后传送的状态。图25示出卷积编码器和传送信道的模型，作为在卷积编码器12得到的传送数据的信息位Xk从端子11输入到由串行连接的延迟电路12a、12b构成的移位寄存器中。在加法器12c、12d中把过去的2位信息还原作成2个码Y0k、Y1k，传送这2个码Y0k、Y1k。另外，该卷积编码器12是K＝3、R＝1/2的卷积编码器。这里，在发送信道中，在加法器81、82内加入n1k、n2k的噪声或接收误差，得到接收码r0k、r1k。
接着，说明在接收方面解调该接受码r0k、r1k的结构。这里用适用于维特比算法的维特比解码器(图9的解码器57)解调。图26示出该维特比解码器的结构，首先，在ACS电路(Add Compare Select电路)91内的分路测量计算电路91a中，计算分路测量bm，把该分路测量bm供给各ACS电路91b、91c、91d、91e。这里，各ACS电路91b、91c、91d、91e中设定编码器中的各状态，按各状态定义显示其似然值的状态测量值Sm。
而且，作为在分路测量计算电路91a中的计算，从各状态和对假设的信息位编码了的代码与实际所接收的代码r0k、r1k之差计算分路测量值bm。
接着，在各ACS电路91b、91c、91d、91e中对每个状态分别计算下面所示的状态测量值Sm0、Sm1并比较在假设的信息位内输入哪些位是有道理的。
状态测量值Sm0＝Sm+bm。
状态测量值Sm1＝Sm+bm1
根据该比较，在各ACS电路91b、91c、91d、91e中选择值小的一方(即有道理的一方)。而且，在把对应于状态的位(Sm0、Sm1、Sm2、Sm3)输出到通道存储器92的同时，把选择信息供给选择器93。
通道存储器92构成为选择器93连接移位寄存器的最末级的结构，在把从各ACS电路91b、91c、91d、91e供给的位顺序地在Pc通道存储器92内的移位寄存器中移位的同时，根据从ACS电路供给选择器93的选择信息，使没有最大通过可能性的通道排除在外。由此，在通道存储器92中被移位到最末级的位被选择为与ACS电路的状态测量值Sm0～Sm3为最小的状态对应的通道的位，解码结果λk-k-M在端子58处获得。
下面，说明连接到该维特比解码器上的可靠度检测电路94。首先，由于在通道存储器92中候补通道被选择、位移而剩下似然性高的通道，所以，通常候补通道的通道后半部分大部分成为相同的序列。把其状况示于图27，若取通道存储器长为M，则如图27B所示，在传送信道状态比较良好时，通道的后半部分比较早地成为相同。与此相反，如图27C所示，在传送信道的状态比较恶劣时，从候补通道中确定要排除的通道迟缓，直到通道存储器的后半部分通道仍没有成为相同。而在传送状态一般时，如图27A所示，几乎在中间部位通道成为相同。
于是，把构成通道存储器92的移位寄存器的从大致中间部位的起始的第L号存储器的值供给可靠度检测电路94，在该检测电路94内的可靠度计算电路94a中对全部状态计数1的数目或0的数目。这里，如果通道在第L号的时刻还未汇合，则1的数目和0的数目几乎各半。于是，在可靠度计算电路94a中，用下式(数1)求该汇合数
(数1)
Ck-k-L＝|(N/2)-n1|
式中，N是状态数，n1是1的数目。
而且，如果在该式中求出的值Ck-k-L接近于0，则判断为可靠性低，反之，若接近于N/2，则判断为可靠性高。而且，设置把可靠度计算电路94a所求出的可靠性值C延迟到从输出端子58输出该第L号的存储器的数据的时刻的延迟电路系列94b～94z(该延迟电路的连接级数为通道存储器长M-可靠度推测长L)，在该延迟电路系列中被延迟了的可靠度信息Ck-k-L供给端子59。
而且，在具有该电路的移动站的通信控制电路(未图示)中，使用从端子58得到的解码数据λk-k-M时要参考从端子59得到的可靠度信息Ck-k-L。
另外，可靠度信息Ck-k-L也可以平均前后数据后供给通信控制电路。
关于其它台干扰影响的说明
下面，说明在本例的系统中当基站和移动站之间进行通信时来自其它基站的干扰影响。
首先，把本例系统中所考虑的蜂窝小区(基站)的配置例示于图28。这里，把各个蜂窝小区的形状取为6角形。设在各6角形的大致中央部位有基站。而且，把在图28中大致中央部位上以(0.0)所示的蜂窝小区作为基准蜂窝小区，由其它蜂窝小区所示的数字表示从基准蜂窝小区开始的i方向及j方向的距离。而且本例中，至基准蜂窝小区的距离满足下面(数2)式的蜂窝小区设与基准蜂窝小区使用同一频率。
(数2)
(3i2+j2)÷4N＝0
式中，N是交错数。
图29、图30示出其它台的干涉状态，图29示出从基站向移动站的下行回路的干涉状态，是进行了后述的发送输出的控制的例子。另外，图30示出从移动站向基站的上行回路的干涉状态，这种情况下发送输出是一定的。在该图29、图30中，L1所示的特性是在当前台的相邻蜂窝中把同一频率用于通信时的干涉电平，以下L3、L4、L7、L9、L12分别是在自当前台算起的第3台、第4台、第7台、第9台、第12台的蜂窝中把同一频率用于通信时的干涉电平。
这里，把为了在本例的传送系统中传送的数据的误码率(比特出错率)取为1％而所需要的S/N值示于表1。
                                   表1
a b c d e f 平均(計)
    1234681216     16.08.05.34.02.72.01.31.0     12dB3dB1dB-1dB-3dB-5dB-6.5dB-8dB   0.450.70.850.951.0   A1  20％A2  30％A3  20％A4  10％A5  10％   3.22.41.060.40.27 7.33[CH/240kHz](33kHz/CH)
a：利用的时隙数
b：能够复用的CH数
c：为得到1％所需要的S/N[dB]
d：距能够获得左栏中S/N值以上的C/I值的蜂窝的距离
e：各区段的面积率
f：各区段中相当于每240kHz的CH数。
该表1是显示当来自其它台的干扰S/N降低时在何种程度上接近基站才能够确保比特出错率为1％的表格，示出了1帧内的利用时隙数(参照图8)和在该利用时隙数下的S/N的例子。
图31示出基于该表1的蜂窝的分割状态，若设6角形的蜂窝中央有基站，则把从该基站到蜂窝端部的距离取为1，并分别把至距离0.45的范围记为区域A1、距离0.45～距离0.7的范围记为区域A2、距离0.7～距离0.85的范围记为区域A3、距离0.85～距离0.95的范围记为区域A4、距离0.95～距离1的范围记为区域A5。
在区域A1中，由于仅使用1帧16时隙中的1个时隙，所以能够16路复用，240kHz的通道数为3.2。在区域A2中，由于使用1帧内的2个时隙，所以能够8路复用，240kHz的通道数为2.4。在区域A3中，由于使用1帧内的3个时隙，所以能够约5.3路复用，240kHz的通道数为1.06。在区域A4中，由于使用1帧内的4个时隙，所以能够4路复用，240kHz的通道数为0.4。在区域A5中，由于使用1帧内的6个时隙，所以能够约2.7路复用，240kHz的通道数为0.27。
若以1蜂窝总体的平均来分析各分割区域的通道数，则240kHz约为7.33个通道，1个通道约为33kHz。该1通道约为33kHz的值与现正实用化的数字无线通话系统相比较，例如，在日本国内正实用化的某数字无线电话系统中1通道的频率约为105kHz，故本例的系统的频率利用率约高3倍。
另外，这里的说明是理想的6角形蜂窝小区时的计算，该例中所利用的1帧内的时隙到6时隙都能确保良好的传送状态，而实际上，还考虑使用1帧所予备的16时隙内的8时隙以上的情况。并且，在使用1帧内所予备的全部16时隙但传送质量仍不理想时，通过在数dB的范围内加大从基站的发送输出，能够良好地传送。这种发送输出的变化，在图1所示结构的基站情况下，能够通过例如改变发送放大器22的输出而实现。
另外，从概率上说在1蜂窝内这样地使用所有时隙而且需要加大发送输出的情况稀少，还有由于本例的情况下使用的频率逐时隙变化，所以，加大发送输出几乎没有给其它蜂窝内的通信带来恶劣影响的可能性。
扰频传送例
下面，作为本发明的另一实施例，参照图32～图35说明扰频传送的例子。
图32示出本例基站的结构，本例的情况下，卷积编码器12输出的卷积编码后的数据供给数据变换电路601，使数据列变换。接着，把变换后的数据供给扰频电路602，乘上从端子603得到的已知的扰频模型做成被扰频数据。接着，该被扰频了的数据供给π/4相移DQPSK调制器13，进行π/4相移DQPSK调制。其它部分是与图2所示基站相同的结构。
这里，说明在数据变换电路601及扰频电路602中的具体处理例，在1帧(约20ms)内发送400比特的系统中，取1帧中2次发送400(mu)时隙的系统。还有，mu表示调制单位。
首先，把信息比特(X0～X399)供给编码率4的卷积编码器12。设得到以下约[400×4代码]。
S0，0～S0，399
S1，0～S1，399
S2，0～S2，399
S3，0～S3，399
接着，在数据变换电路601中，以S0和S1、S2和S3作为一组，得到以下的数据。
m0，0～m0，399
m1，0～m1，399
接着，在扰频电路602中，把该各组数据乘上已知的扰频模型U0～U399，得到下面的数据
m′0，0～m′0，399
m′1，0～m′1，399
接着，在π/4相移DQPSK调制器13中调制该数据，由此而成为在QPSK信号的信号点上配置的如下的数据。
q0，0～q0，399
q1，0～q1，399
接着，在加法器15中把该基站的同步字序列W0～W399加入到q0，q1上，得到以下的发送时隙。
t0，0～t0，399
t1，0～t1，399
而且，由于本例的情况下，逐时隙改变发送频率，所以分别以不同频率调制发送这2个发送时隙t0、t1。
作为移动站接收系统的结构，基本上是与图9所示的接收系统相同的结构。但本例的情况下，在维特比解码器57中与维特比解码的同时进行解扰频(解密)。
图33示出该收发信系统的等价模型，在端子161得到的发送信息序列X直接或经由延迟电路162、163、164供给编码率4的卷积编码器165，在门电路166、167、168、169中，按各卷积编码特性G0、G1、G2、G3对在端子171、172得到的已知扰频模型U进行选加。接着，被扰频了的数据在QPSK调制器173、174中被相位调制，分别通过由延迟电路、系数乘法器和加法器构成的传送信道模型，得到4种接收信号r0A、r0B、r1A、r1B。这里，各传送信道模型的系数乘法器175、176、177、178中所设定的系数a′0A、a′0B、a′1A、a′1B如下：a′0A是第1时隙中一方天线接收系统的传送信道特性推测值，a′0B是第1时隙中另一方天线接收系统的传送信道特性推测值，a′1A是第2时隙中一方天线接收系统的传送信道特性推测值，a′1B是第2时隙中另一方天线接收系统的传送信道推测值，接收数据r0A、r0B、r1A、r1B是各种场合中的接收数据。
图34中示出图33所示的该传送模型的简化图。在端子181得到的发送信息序列X直接及经由延迟电路182、183、184、185、186供给卷积编码器187。另外，从端子188直接及经由延迟电路189、190把已知的扰频模型U供给卷积编码器187。该卷积编码器187以级数K＝6、编码率R＝1/4的编码器进行卷积编码并进行维特比解码。接着，得到分别具有合成特性G′0、G′1、G′2、G′3的4种接收数据r0A、r0B、r1A、r1B。
这里，把合成特性G0′的详细情况示于图35，在端子301得到的发送信息序列X直接或经由延迟电路302、303、304、305、306顺序地供给卷积编码器307、308、309。接着，在门电路310、311、312、313、314、315进行把在端子316、317上得到的扰频模型U直接或经由延迟电路318、319、320、321迭加到各卷积编码器307、308、309的输出上的处理。接着，各门电路310、311、312、313、314、315的输出供给QPSK调制电路322、323、324，作为被相位调制后的数据。而且，在乘以传送信道特性的系数乘法器325、326、327中乘以该被相位调制了的数据，在加法器328中进行各系列的加法做成接收数据r0A。这里，从卷积编码器307、308、309到系数乘法器325、326、327的系列相当于合成特性G0′。
            引用符号的说明
11……发送数据输入端子
12……卷积编码器
13……DQPSK调制电路
14……缓冲器
16……同步字发生电路
17……系数乘法器
18……发送滤波器
19……发送开关
20……混合器
21……频率合成器
22……发送放大器
31……天线
32……接收放大器
33……混合器
34……接收开关
35……接收滤波器
36……减法器
37……匹配滤波器
41……天线
42……接收放大器
43……混合器
44……接收开关
45……接收滤波器
46……减法器
47……匹配滤波器
52……同步字发生电路
53……传送信道推测电路
54……同步字复制器生成电路
56……缓冲器
57……维特比解码器
58、59……解调数据输出端子
60……初始同步电路
61……时隙定时生成电路
62……同步字发生电路
63……相关器
64……基站检测电路
66……同步位置检测电路
70……回路品质信息检测电路
71……信号电平测定电路
72、73……相关器
74……当前台同步字发生电路
76……相邻台同步字发生电路
77……S/N换算电路
78……电平比检测电路
79……其它台同步位置检测电路
91……ACS电路
91a……支路量度计算电路
91b、91c、91d、91e……ACS电路
92……通道存储器
93……选择器
94……可靠度检测电路
94a……可靠度计算电路
102、103……延迟电路
104、105、106……系数乘法器
107、108、109……加法器
112、113……延迟装置
114、115、116……系数乘法器
117、118、119……加法器
122、123……延迟装置
128、129、130……相关检测器
133、134……传送信道
135、136、137……系数乘法器
138、139……加法器
141……减法器
151a、151b……加法器
152a、152b……传送信道
153、154……加法器
162、163、164……延迟装置
165……卷积编码器
166、167、168、169……门电路
173、174……QPSK调制器
175、176、177、178……系数乘法器
182、183、184、186……延迟装置
187……卷积编码器
189、190……延迟装置
201……回路管理电路
202……回路控制电路
202a……品质比较电路
202b……电平比较电路
203……传输信道
204……移动站
205……电话线路
206……其它基站
302、303、304、305、306……延迟装置
307、308、309……卷积编码器
310、311、312、313、314、315……门电路
318、319、320、321……延迟装置
322、323、324……QPSK调制电路
325、326、327……系数乘法器
328……加法器
401……接收处理电路
402……用户数据处理电路
403……回路控制数据处理电路
404……回路维持数据处理电路
405……发送处理电路
406……用户数据处理电路
407……回路控制数据
408……发送滤波器
409……发送开关
410……混合器
411……频率合成器
412……发送放大器
413……切换开关
503……合成电路
504……编码率可变卷积编码器
506……DQPSK调制器
507……缓冲器
508……加法器
509……同步字发生电路
510……系数乘法器

Claims (20)

1.一种通信系统，其特征在于：
具有：
至少1个基站；
和与上述基站之间进行数据收发的至少1个移动站；
上述基站和上述移动站中至少一方检测传送质量，同时根据检出的传送质量改变发送数据的复用率；其中上述基站和上述移动站中至少一方具有根据所接收的数据检测传送质量的检测装置；上述基站通过根据用上述检测装置检测出的传送质量使发送数据的编码率发生变化来改变发送数据的复用率；上述基站以一定的比例把同步字混合到发送数据中进行发送，同时，通过用上述移动站的上述检测装置检测出发送来的同步字的相关性从而检测上述回路的状态。
2.权利要求1中记述的通信系统，其特征在于，
上述基站根据所检测出的传送质量改变发送数据的复用率。
3.权利要求1中记述的通信系统，其特征在于，
上述通信系统对每个基站设定互不相同的同步字，同时，以对各基站分配相同的频率及时隙的状态，用最大的复用率对各个基站同步地发送信号，
移动站以予定的频率及时隙数进行接收动作，同时，求出基准的同步字和接收的信号之间的相关值，选择与显示出最高相关值的接收的信号相对应的基站。
4.权利要求1中记述的通信系统，其特征在于，
上述移动站检测从进行数据收发的基站发送来的信号和与上述进行数据收发的基站对应的同步字之间的相关性，同时检测从与上述进行数据收发的基站相邻的至少1个基站发送来的信号和对应于上述相邻基站的同步字之间的相关性，在从上述相邻基站发送来的信号和对应于上述相邻基站的同步字之间的相关值高于从上述进行数据收发的基站发送来的信号和对应于上述进行数据收发的基站的同步字之间的相关值时，进行向上述相邻基站的手动切换处理。
5.权利要求1中记述的通信系统，其特征在于，
上述基站还具有对发送数据施行扰频处理的编码装置，同时，上述移动站具有对所接收的信号施行解扰频处理的解码装置。
6.一种基站，其特征在于，
该基站是和至少1个移动站之间进行数据收发的基站，具有：
将数据复用后再发送的发送装置；
接收从上述移动站发送来的数据的接收装置；
根据上述移动站检出的传送质量的数据改变上述发送装置的复用率的控制装置，其中
上述基站还具有根据从上述移动站发送来的数据检测和上述移动站之间的传送质量的检测装置，上述控制装置根据上述移动站检出的传送质量的数据和由上述检测装置检出的传送质量改变上述发送装置的复用率，其中上述发送装置具有同步字发生装置和把来自上述同步字发生装置的同步字乘以予定的系数后加到被信号处理过的数据上的加法装置。
7.一种移动站，其特征在于，
该移动站是和基站之间进行复用了的数据的收发的移动站，具有：
接收从上述基站发送来的数据并进行解调的解调装置；
检测和上述基站之间的传送质量的检测装置；
向上述基站发送数据的同时发送有关由上述检测装置检出的传送质量的数据的发送装置，其中
上述移动站根据用上述检测装置检出的结果生成用于改变复用率的信号，并由上述发送装置向上述基站发送所生成的用于改变复用率的信号；上述检测装置具有检测从基站发送来的同步字和基准同步字之间相关性的第1检测装置、和检测来自上述第1检测装置的输出SN比的第2检测装置。
8.权利要求7中记述的移动站，其特征在于，
上述解调装置具有：
接收装置；
根据基准同步字和在与上述基站之间设定的回路状态推测信息生成模拟同步字的生成装置；
用来自上述生成装置的模拟同步字从上述接收装置的输出中抽取数据的抽取装置。
9.权利要求8中记述的移动站，其特征在于，
上述生成装置具有：
发生上述基准同步字的第1生成装置；
根据上述接收装置的输出推测在与上述基站之间所设定的回路状态的推测装置；
根据来自上述第1生成装置的基准同步字和来自上述推测装置的输出生成模拟同步字的第2生成装置。
10.权利要求8中记述的移动站，其特征在于，
上述移动站还具有：
发生多个同步字的发生装置；
获取来自上述解调装置的接收信号和来自上述发生装置的多个同步字之间的各个相关性并选择来自上述发生装置的相关值最高的同步字的同步字选择装置，并且根据从上述选择装置输出的同步字控制上述解调装置。
11.权利要求10中记述的移动站，其特征在于，
上述同步字选择装置具有：
获取来自上述解调装置的接收信号和来自上述发生装置的多个同步字之间各个相关性的相关值检测装置；
根据来自上述相关值检测装置的输出选择来自上述发生装置的相关值最高的同步字的选择装置。
12.权利要求11中记述的移动站，其特征在于，
上述同步字选择装置还具有根据上述选择装置的输出检测相关值中最高相关值的位置的位置检测装置。
13.权利要求11中记述的移动站，其特征在于，
上述同步字选择装置还具有根据上述相关值检测装置的输出选择基站的基站选择装置。
14.一种无线通信系统，其特征在于，
具有对数据复用后再发送的至少1个基站以及借助无线信道和上述基站之间进行数据收发的至少1个移动站，
上述基站和上述移动站中至少一方根据经由无线信道传送来的数据检测无线信道的数据的传送质量，同时，根据检出的传送质量改变发送数据的复用率其中上述基站和上述移动站中的至少一方具有根据接收的数据检测传送质量的检测装置，上述基站根据由上述检测装置检出的传送质量、通过改变发送数据的编码率来改变发送数据的复用率，上述基站以一定的比例把同步字混合到发送数据中发送，同时，还通过由上述移动站的上述检测装置检测发送来的同步字的相关性、检测上述回路的状态。
15.权利要求14中记述的无线通信系统，其特征在于，
上述通信系统在检出的传送质量很差时，降低复用率，同时，在检出的传送质量良好时，提高复用率。
16.权利要求15中记述的无线通信系统，其特征在于，
上述基站根据检出的传送质量改变发送数据的复用率。
17.权利要求14中记述的无线通信系统，其特征在于，
上述通信系统对每个基站设定互不相同的同步字，同时，以对各个基站分配相同的频率及时隙的状态，用最大的复用率分别对各个基站同步地发送信号，移动站以预定的频率及时隙进行接收动作，同时，求出基准同步字和接收信号之间的相关值，选择与显示最高相关值的接收信号相对应的基站。
18.权利要求14中记述的无线通信系统，其特征在于，
上述移动站检测从进行数据收发的基站发送来的信号和与上述进行数据收发的基站对应的同步字之间的相关性，同时，检测与上述进行数据收发的基站相邻的至少1个基站所发送来的信号和与相邻基站对应的同步字之间的相关性，在从上述相邻基站发送来的信号和与上述相邻基站对应的同步字之间的相关值高于与上述进行数据收发的基站对应的同步字和从上述进行数据收发的基站发送来的信号之间的相关值时，进行向上述相邻基站的手动切换处理。
19.权利要求14中记述的无线通信系统，其特征在于，上述移动站具有把接收到的数据用维特比算法进行解调的解码器，上述解码器当上述解码器的状态数中的存储在通道存储器中的0数据的数目接近状态数时，判断为该时刻接收的位数据具有可靠性，在0数据的数目和1数据的数目相等时，判断为该时刻接收的位数据可靠性低。
20.权利要求14中记述的无线通信系统，其特征在于，上述基站还具有对发送数据施行扰频处理的编码装置，同时，上述移动站具有对接收信号施行解扰频处理的解码装置。
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