JP2000201094A - トランシ―バおよび通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 バッテリで作動する無線送受信機の電力を節
約する。 【解決手段】 無線電話システム１００は、バッテリで
作動される複数の無線送受信機１２０_１，１２０_２，…
１２０_Ｎと、ベース・ユニット１１０を備え、ベース・
ユニット１１０はベース・トランシーバを備えている。
各送受信機１２０_１（１２０_２，…１２０_Ｎ）は、ベー
ス・トランシーバを介してベース・ユニット１１０と共
有するチャンネルで無線リンクを確立するために 送受
信機トランシーバを備えている。ベース・トランシーバ
は、順方向データ・メッセージを一定の送受信機トラン
シーバに送信する。順方向データ・メッセージには、そ
れがベース・トランシーバによって送信されたときの出
力レベルを識別する順方向出力レベル情報が含まれてい
る。受信機１１２は順方向データ・メッセージを受信し
てそれにロックする。送信機１１１は、順方向出力レベ
ル情報に従い定められる戻り出力レベルで、戻りデータ
・メッセージをベース・トランシーバに送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチ−ライン
（ｍｕｌｔｉ−ｌｉｎｅ）無線電話システムに関し、特
に、無線電話システムにおいてバッテリで作動する無線
送受信機(ｈａｎｄｓｅｔ：ハンドセット)の電力を節約
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線電話システムを含む、電話および電
話システムの使用が普及している。無線電話システムで
は、コードレスまたはワイヤレス電話のハンドセット・
ユニット（送受信機）は、アナログまたはディジタルの
無線信号により、ベース・ユニット（典型的に、標準的
な電話線を介して外部の電話回線網に接続される）と通
信する。このようにして、ユーザはワイヤレスの送受信
機を使用して、ベース・ユニットおよび電話回線網を通
して、別のユーザと通話する。

【０００３】また、マルチ−ライン無線電話システム
は、種々の状況（例えば、多数の電話のユーザとのビジ
ネス）にも使用される。このようなシステムで使用する
送受信機は、典型的に、例えば、広帯域のＴｉｍｅ Ｄ
ｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ（Ｔ
ＤＭＡ：時分割多重アクセス）のようなディジタル通信
スキームにより、Ｎ個の送受信機と同時に通話する。Ｔ
ＤＭＡシステムでは、単一のＲＦチャンネルが使用さ
れ、各送受信機は、全体的なサイクル／エポック内の専
用のタイム・スライス／タイム・スロットの間にデータ
を送信／受信する。そのエポックの他のタイム・スロッ
トの間、送受信機は電力を節約するために「オフ」状態
にある

【０００４】このようなシステムでは、送受信機は典型
的にバッテリを電源とする。従って、一部には、送受信
機のバッテリの電力を節約するために、能率的な電力の
使用が無線システムとって重要である。また、送受信機
から信号を送信する際、あまりに多量の電力が使用され
て、受信機の飽和（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）のような、
通信上の問題を生じることもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、ディジタル無
線電話システムの送受信機ような、無線送受信機におけ
る電力を節約するために、典型的に種々の技術が使用さ
れる。例えば、１つの技術では、送受信機は、スリープ
（ｓｌｅｅｐ）モードにされ、監視機能以外のすべてが
パワーダウン（停止）される。しかしながら、このよう
なシステムでは、送受信機はベース・ユニットと最後に
通信したときの位置から移動される。このため、送受信
機は通信を再び確立する必要があるときに多量の電力を
使用する。この初期の過大な電力の使用は、ベース・ユ
ニットの受信機を飽和させ（ｓａｔｕｒａｔｅ）、同期
を遅延させ、送受信機のバッテリから電力を不必要に流
出させる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】無線電話システムは、バ
ッテリで起動される複数の無線送受信機と、ベース・ユ
ニットを備え、ベース・ユニットはベース・トランシー
バを備える。各送受信機は、送受信機トランシーバを備
え、ベース・トランシーバを介して、ベース・ユニット
と共有のチャンネルで無線リンクを確立し、ベース・ト
ランシーバは、一定の送受信機トランシーバに順方向
（ｆｏｒｗａｒｄ）データ・メッセージを送信する。順
方向データ・メッセージは、順方向データ・メッセージ
がベース・トランシーバから送信されたときの出力レベ
ルを識別する順方向出力レベル情報を含んでいる。受信
機は順方向データ・メッセージを受信してそれにロック
（ｌｏｃｋ；固定）する。送信機は、順方向出力レベル
情報に従って定められる戻り（ｒｅｔｕｒｎ）出力レベ
ルで、戻りデータ・メッセージをベース・トランシーバ
に送信する。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の実施例に従っ
て、ＴＤＭＡマルチ−ライン無線電話システム１００の
ブロック図を示す。ＴＤＭＡシステム１００はベース・
ユニット１１０を含み、ベース・ユニット１１０は、受
信機１１２と送信機１１１を備え、電話線１１５を介し
て、外部の電話回線網１１６に結合される。また、シス
テム１００は、Ｎ個の無線送受信機 １２０₁、１２
０₂、 ．．．１２０_N を含む。各無線送受信機は、送信
機１２１および受信機１２２のような、送信／受信ユニ
ット（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ：トランシーバ）、およ
び送受信機１２０₁のバッテリ１２３バッテリを備え
る。任意の時間に、これらの送受信機の幾つかは作動し
ている、すなわちオフ・フック（ｏｆｆ−ｈｏｏｋ；電
話を呼び出している状態）であるか、またはどの送受信
機も作動していない。従ってシステム１００は、ベース
・ステーション１１０と各送受信機 １２０_i（１≦ｉ≦
Ｎ）との間の無線回線網を提供する。１つの実施例で
は、システム１００は４個の送受信機 １２０₁ 〜 １２
０₄ を含み、そのすべてが同時に作動していることもあ
る。別の実施例では、システム１００は別の数の送受信
機（例えば、Ｎ＝１２）を含み、そのうち、一度に、例
えば、８個まで作動することができる。

【０００８】ここで使用される送受信機は、リンクがベ
ース・ユニットと確立されたときに「作動」する。作動
している送受信機は、オフ−フック（電話を呼び出して
いる状態）であるか、またはオン−フック（電話を呼び
出していないが、作動している状態）である。作動して
いない送受信機は、電源を入れられベース・ユニットに
ロックしてベース・ユニットと同期するまでは、ベース
・ユニットからの呼出し／データを受信することができ
ない。例えば、ベース・ユニットと送受信機との距離が
長くなりすぎるか、あるいはその間に障害物が入るか、
あるいはベース・ユニットの交流電源が失われるか、あ
るいは送受信機のバッテリがきれるか除去されるといつ
でも、リンクは失われる。また、オフ−フックとオン−
フックに切り替わる送受信機の通常の「オン／オフ」ボ
タンのほかに、主電源スイッチは送受信機へのすべての
電力を切ることができ、それにより、リンクを遮断し
て、ベース・ユニットとのＴＤＭＡ通信の目的で送受信
機を作動させないようにする。作動していない送受信機
は、通信が再開される前に、ベース・ユニットとのリン
クを確立（または再確立）しなければならない。このた
め、順方向チャンネルまたはダウンリンクは、特定の送
受信機のための専用のＴＤＭＡエポック・データ・スロ
ットの間に、ベース・ユニットからロックされる必要が
あり、且つ戻りチャンネル・リンク／アップリンクは、
送受信機からベース・ユニットへ送り返されてベース・
ユニットによりロックされる必要がある。ベース・ユニ
ットから送受信機へ送信される信号／データ・メッセー
ジは順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）信号と呼ばれ、送受信機
からベース・ユニットへ送信される信号／データ・メッ
セージは戻り（ｒｅｔｕｒｎ）信号と呼ばれる。

【０００９】先に説明したように、送受信機は典型的に
バッテリで起動されるので、能率的な電力の使用は無線
電話システムにとって重要である。従って、１つの実施
例では、本発明は、単一のチャンネルで多数のトランシ
ーバをベース・ステーションに接続するために、ＴＤＭ
Ａシステムとプロトコルから成る。特に、システム１０
０は、ディジタルＴＤＭＡスキーム（以下に詳しく説明
する）を使用し、これにより、作動している各送受信機
は、ＴＤＭＡエポックの大部分の間、監視機能を除いて
「オフ」（すなわち、データを送信も受信もしておら
ず、従って、送受信機のバッテリ１２３から多量の電力
を使用していない状態）になっており、それ自体に割り
当てられたタイム・スライス／タイム・スロットの間だ
け「オン」になっている（以下に詳しく説明する）の
で、電力が能率的に使用される。１つの実施例では、送
受信機の電力は、少なくともそのＣＰＵとトランシーバ
（受信機と送信機）のスイッチを切ることにより切ら
れ、所定のスロット・タイムにＣＰＵを起動させる（ｗ
ａｋｅ ｕｐ）だけの電力が、クロックおよび関連する
タイマーまたは監視回路にのみ入れられたままになって
いる。

【００１０】しかしながら、ＴＤＭＡのような時分割多
重（Ｔｉｍｅ−ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉ
ｎｇ：ＴＤＭ）技術を使用し、且つ各トランシーバ（送
受信機）のタイム・スロットの間だけトランシーバにス
イッチを入れることは種々の問題を生じ得る。例えば、
送受信機は、信号がベース局１１０から送受信機の１つ
に送信されているときそれを感知するＲＦエネルギ検出
器を使用するので、１台の送受信機に予定される通信が
他の送受信機を作動させ、それらの他の送受信機のにバ
ッテリ１２３を不必要に消耗させる。従って、本発明で
は、各送受信機は、それ自体のタイム・スロットでの送
信にのみ「聞き入る（ｌｉｓｔｅｎ）」ように慎重に同
期される。

【００１１】図２に、図１のＴＤＭＡシステム１００の
ＴＤＭＡスキームのフィールドの概略図が示されてい
る。フィールド２１０は、ＴＤＭＡスキームの１フィー
ルドであり、データ・パケット構造２２０とオーディオ
・パケット構造２３０から成る。１つの実施例では、２
ｍｓのディジタル・データの１フィールド２１０は、合
計９個のパケット、すなわち、１個のデータ・パケット
２２０と、８個のオーディオ・パケット（例えば、オー
ディオ・パケット２３０）から成る。各データ・パケッ
トは一組のデータであり、他の送受信機がこのシステム
のデータ・チャンネルでデータを受信／送信しない個別
のタイム・スライスの間に、ベース・ユニットから一定
の送受信機に（またはその逆に）伝送される。各オーデ
ィオ・パケットは一組のオーディオ・データであり、他
の送受信機がこのシステムのデータ・チャンネルでデー
タを受信／送信しない全体的な「エポック（ｅｐｏｃ
ｈ）」スキーム内の一定のタイム・スライスの間に、ベ
ース・ユニット１１０から一定の送受信機１２０_iに
（またはその逆に）伝送される。図２に示すデータ・パ
ケットも、同期データ・メッセージ（「署名パケット
（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｐａｃｋｅｔ）」とも呼ばれ
る）として機能し、その機能についてはあとで詳しく述
べる。

【００１２】「オフ」状態と「オン」状態は何れも、作
動している送受信機（すなわち、そのリンクがすでに確
立されている送受信機）のサイクルの一部分であること
が理解されるであろう。作動しているオフ−フックの送
受信機は、ＴＤＭＡエポックの一部分でのみ「オン」に
なることにより、使用電力を節約する。従って、作動し
ているオフ−フックの送受信機は、各ＴＤＭＡエポック
の間に所定のデータ／オーディオのタイム・スロットで
電源が入り、オーディオとデータの両方を受信／送信す
る。作動しているオン−フック（スリープ・モード）の
送受信機は、送受信機がＴＤＭＡエポックの更に多くの
期間の間オフになっている「睡眠」モードに入ることに
より、更に多くの電力を節約する。スリープ・モードの
送受信機は、その割り当てられたデータ受信スロットの
間、周期的に、例えば、各ＴＤＭＡエポックごとに一回
あるいは幾つかのＴＤＭＡエポックにつき一回、オンに
なるだけで、入来するデータ、例えば、かかってきた電
話を受けるために送受信機が「オフ・フック」になる
（外される）べき、入来する電話の呼出し、あるいはユ
ーザのために局所に表示すべき、入来する発信者のＩＤ
情報を “探知（ｓｎｉｆｆ）”する。作動モードのオ
フ−フックまたはオン−フック（スリープ・モード）
で、ＴＤＭＡサイクルの全期間の間ではなくその一部の
期間だけ送受信機に電源が入れられて電力を節約する。
また、送受信機がオン・フックである（すなわち、スリ
ープ・モードである）とき、送受信機は、オーディオ・
パケット・スロットの間にも、あるいは各エポックごと
のデータ・パケット・スロットの間にも、オンになる必
要はないので、一層多くの電力が節約される。

【００１３】図のように、各タイプのパケットは、種々
のサブ−フィールドまたはセクションを含んでいる。例
えば、データ・パケット２２０は、パケット・シンク・
バイト（ｐａｃｋｅｔ ｓｙｎｃ ｂｙｔｅｓ）フィー
ルド２２９、４−ビットのスロット番号フィールド２２
６、４−ビットの出力レベル・フィールド２２７、リピ
ート・シンク（ｒｅｐｅａｔ ｓｙｎｃ）フィールド２
２８、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒ
ｅｃｔｉｏｎ：順方向誤り訂正）フィールド２２２、お
よびガード・タイム（ｇｕａｒｄ ｔｉｍｅ）フィール
ド２２３から成る。データ・パケット２２０内のデータ
は、ベース・ユニットと特定の送受信機との間の通信に
使用され、種々のタイプの情報、例えば、電話の発信者
のＩＤ情報、レンジおよび出力情報などを含んでいる
（以下に更に述べる）。

【００１４】オーディオ・パケット２３０は、オーディ
オ・パケット・ヘッダ２３１とＦＥＣデータ・セクショ
ン２３２とガード・タイム２３３から成る。例えば、オ
ーディオ・パケット・ヘッダ２３１は、オーディオ・パ
ケット（例えば、送受信機）、エポックにおける現在の
場所、などを識別する情報を含んでいる。

【００１５】１つの動作モードにおいて、作動している
オフ−フックの各送受信機は、オーディオ・データを受
信するために送受信機に割り当てられたエポックの各タ
イム・スライスの間に１６個の４−ビットＡＤＰＣＭ
（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕ
ｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：適応差分パ
ルス符号変調）サンプルを受信し；オーディオ・データ
を送信するために送受信機に割り当てられたエポックの
各タイム・スライスの間に１６個の適応差分パルス符号
変調サンプルをベース・ユニットに送信する。別の動作
モードでは、各サンプルの質を２−ビットのサンプルに
下げることにより、サンプルの数は各タイム・スライス
につき３２に倍増される。適応差分パルス符号変調およ
び関連する技術的な問題は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ
（ＩＴＵ：国際電気通信連合）の勧告 Ｇ．７２７，
（１２／１９９０），Ａ５−，４−，および２−ビット
・サンプル Ｅｍｂｅｄｄｅｄ適応差分パルス符号変
調，＠ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｕ．ｃｈ，に詳細に
記述されている。スリープ・モードでは、作動している
送受信機がオーディオ・パケットを受信または送信する
ためオンになることはない。

【００１６】従って、オーディオ・パケット２３０は、
主要な６４−ビットの「オーディオ・データ」部分から
成り、これは、１６個の４−ビット適応差分パルス符号
変調サンプル（高品質）、または３２個の２−ビット適
応差分パルス符号変調サンプル（低品質）から成る。理
解されるように、２ｍｓフィールドの場合、高品質（１
オーディオ・パケットまたは１タイム・スライスにつき
１６個の４−ビット適応差分パルス符号変調サンプル）
では、３２Ｋｂｐｓの適応差分パルス符号変調（デフォ
ルト・オーディオ・データ）が得られ、低品質（１オー
ディオ・パケットにつき、２個の送受信機間で３２個の
２−ビット・サンプルが共有される）では、１６Ｋｂｐ
ｓが得られる。

【００１７】本発明では、以下に詳しく述べるように、
同期データ・メッセージは出力レベル情報から成り、こ
の情報は、リンクを確立または再確立するために、作動
していない送受信機により使用され、あるいは戻りチャ
ンネルの適正な出力レベルを絶えず維持するために、作
動していない送受信機により使用される。

【００１８】ＴＤＭＡスキーム２００は、一定の送受信
機１２０_iによって、その送受信機がベース・ユニット
１１０とリンクを確立するすなわち作動すると、使用さ
れる。しかしながら、各送受信機は独立して移動可能で
あり、ベース・ユニット１１０に対して異なる物理的位
置にあるので、ベース・ユニット１１０と送受信機が互
いに同期しリンクを確立するために、種々異なるパラメ
ータがベース・ユニット１１０と送受信機により必要と
される。送受信機１２０_iにより確立されなければなら
い１つのパラメータは、戻りチャンネル・リンク／アッ
プリンク（ｕｐｌｉｎｋ）で伝送する適正な出力レベル
である。

【００１９】本発明なしでは、リンクを確立する（また
は再確立する）間、送受信機１２０ _iは、それが同期す
ることのできる信号をベース・ユニット１１０から受信
（ダウンリンク：ｄｏｗｎｌｉｎｋ）する。この同期デ
ータ・メッセージ（例えば、データ・パケット２２０）
のダウンリンクは、その特定の送受信機に割り当てられ
ているＴＤＭＡエポックの適正なデータ・スロットの間
に受信される。しかしながら、送受信機１２０_iがＲＦ
信号に応答してリンク（戻りチャンネル、またはアップ
リンク）を完成するとき、リンクが確立される前に、適
正なレベルでそれを行わなければならない。本発明なし
では、送受信機１２０_iは、数千個以上もある種々のパ
ラメータ（種々のキャリア・オフセット、電力レベル、
その他のパラメータ、およびその置換を含む）の組合せ
を試みなければならない。ベース・ユニット１１０また
は送受信機１２０_iからの送信のための出力レベルは、
例えば、１ｍＷから１Ｗまで変化する。このプロセス
は、リンクを確立する際に何秒間もの遅延を生じ、戻り
チャンネル・リンクの間に過大な出力が送受信機１２０
_iから送られると、ベース・ユニット１１０を飽和さ
せ、その結果、入来信号のディジタル・スペクトルが破
壊される。また、使用される出力レベルが高すぎると、
送受信機のバッテリ１２３を消耗させる。

【００２０】本発明は、独立した自動利得制御（ＡＧ
Ｃ）を使用して、信号のダイナミックレンジによる信号
強度の変化に追従（ｔｒａｃｋ）しあるいはロック（ｌ
ｏｃｋ）するのを助ける。しかしながら、ＡＧＣは典型
的に、非常に大きなダイナミック・レンジ（例えば、ダ
イナミック・レンジ１００ｄＢ）を有する本システム１
００のようなシステムに追従することはできない。以下
に更に詳しく述べるように、本発明により、ＡＧＣのみ
を使用する場合よりも、ずっと大きなダイナミック・レ
ンジが追従され（ｔｒａｃｋ）且つ処理される。

【００２１】本発明では、ベース・ユニット１１０は同
期データ・メッセージの中に出力レベルの情報を含んで
いる。これは、作動していない送受信機により検出さ
れ、リンクを確立するために使用され、あるいは作動し
ている送受信機により使用され、それによって、適正な
電力レベルを維持する。ここで図３に関して述べると、
本発明の実施例に従う図１のシステム１００の動作方法
を示す流れ図３００が示されている。

【００２２】送受信機１２０_iが作動していないとき、
その送受信機に対する適正なＴＤＭＡエポック・データ
・スロットの間、ベース・ユニットは次第に高まる出力
レベルで同期データ・メッセージを周期的に送信して、
ダウンリンクしようとする。或る実施例では、送受信機
１２０_iが作動していないとき、ベース・ユニット１１
０は、１つのＴＤＭＡエポックにつき一度、同期データ
・メッセージ（例えば、データ・パケット２２０）を送
信し、この場合、連続する各データ・パケット２２０
は、最大値に達するまで次第に高まる出力レベルで送信
され、その後、サイクルは最低の出力レベルから始ま
り、繰り返される。別の実施例では、送受信機１２０_i
が作動していないとき、ベース・ユニット１１０は、幾
つかのＴＤＭＡエポックにつき、例えば、４番目のＴＤ
ＭＡエポックごとに、一度、同期データ・メッセージを
送信する。

【００２３】或る実施例では、このサイクルの間、リン
クが確立されるまで、あるいはリンクが確立されずに最
大出力が使用されたあとでサイクルが繰り返されるまで
（例えば、送受信機１２０_iがレンジをはずれたり、バ
ッテリの電力がなくなることもある）、ベース・ユニッ
ト１１０は２０ｄＢ刻みで出力を連続的にステップ・ア
ップする。ベース・ユニット１１０は、同期データ・メ
ッセージの中に、現在の同期データ・メッセージの送信
出力レベルについての情報を含んでいる。従って、同期
が達成されるまで、ベース・ユニット１１０は現在の出
力ベルを、次の同期データ・メッセージ（順方向パケッ
トまたは順方向データ・メッセージ）の中に符号化して
から、パケットを現在の出力レベルで送信する（ステッ
プ３０１、３０２）。戻りパケットが最終的に受信され
ると、同期が達成される（ステップ３０３、３０４）
が、もしそうでなければ、ベース・ユニット１１０は現
在のレベルが最大レベルにあるかどうか検査する（ステ
ップ３０５）。もしそうであれば、出力レベルは最低レ
ベルに初期化され、戻りパケットが最終的に受信される
まで、サイクルは繰り返される（ステップ３０６）。も
しそうでなければ、出力レベルは、より高い次の出力レ
ベルに増大され、戻りパケットが最終的に受信されるま
でこのサイクルが繰り返される（ステップ３０６）。

【００２４】送受信機１２０_iは、リンクして作動状態
になろうとしているとき、適正な出力レベルを有するダ
ウンリンク同期データ・メッセージの１つに最終的にロ
ックする。その４−ビットの出力レベル・フィールド２
２７から、送受信機１２０_iはそのメッセージがどの出
力レベルでベース・ユニットより送信されたのかを判断
することができる（ステップ３１２）。次に、送受信機
１２０_iはこの埋込み（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）出力レベル
情報を使用して、戻りチャンネル・リンク／アップリン
クに対しそれ自体の出力レベルを適正に設定し、それか
ら、首尾よくロックされた順方向パケットから読み出さ
れる現在の順方向パケットの出力レベルに従って設定さ
れた出力レベルで、戻りパケットを送信する（ステップ
３１３）。これは、過大なＲＦ出力でベース・ユニット
を飽和させるのを防ぎ、また送受信機１２０_iのバッテ
リの電力を保存する。

【００２５】戻りチャンネル・リンクがダウンリンクの
埋込み（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）出力レベル情報を使用す
る、初期のリンクが確立されると、微調整されたレンジ
ング（ｒａｎｇｉｎｇ）をベース・ユニットと送受信機
によって達成することができ、ＡＧＣレベルの情報を交
換し、且つ強固なリンクを維持するために最適の出力レ
ベルを確立する。

【００２６】従って、本発明では、ある特定の送受信機
が作動していないときはいつも、ＴＤＭＡスキーム２０
０を使用して、同期データ・メッセージとしてデータ・
パケット２２０を送信する。特定の送受信機１２０_iが
作動していない（リンクが現在確立されていない）と
き、ベース・ユニット１１０は、以下の情報を含んでい
る同期データ・メッセージ２２０を周期的に送信する： １．２つのデータ・パケット・シンク・バイト（パケッ
ト・シンク・バイト・フィールド２２９）； ２．スロット情報を有する４−ビット・ワード（スロッ
ト番号フィールド２２６）； ３．送信されている出力レベルを示す４−ビット・ワー
ド（出力レベル・フィールド２２７）；および ４．スタートアップで送受信機１２０_iをロックするの
を助ける、冗長シンク情報バイト（リピート・シンク・
フィールド２２８）。

【００２７】本発明は、各リンクについて、独立したＡ
ＧＣ、搬送波追従ループ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｒａｃｋ
ｉｎｇ Ｌｏｏｐ：ＣＴＬ）、および等化器ループを使
用して、これら３つのループまたはブロックに関連する
復調パラメータおよび状態を独立して追従する。これら
３つのループに関連し、且つ同期を改善しまたは許すた
めに調節される状態およびパラメータは、一般にここで
は、復調パラメータと呼ばれる。各送受信機は独立して
移動しており、潜在的にユニークな位置にあるので、そ
の送受信機のためのタイム・スライスの開始時に各送受
信機と同期するために、ベース・ユニット１１０は異な
るパラメータ（適正な出力レベルを含む）を必要とす
る。従って、同期データ・メッセージの中に含まれる出
力情報も、すでに作動している送受信機により、それ自
体の出力レベルを絶えず更新し且つそのリンクを維持す
るために、使用される。

【００２８】従って、送受信機１２０_iが作動している
がスリープ・モードにあるとき、送受信機１２０_iは周
期的にそのチャンネルを“探索（ｓｎｉｆｆ）”する；
すなわち、送受信機１２０_iは、送信された同期データ
・メッセージ２２０にロックし、そのタイミングの同期
を調整し、システムにうまくロックしたときにベース・
ユニットより送信された出力を貯える。この“探索（ｓ
ｎｉｆｆｉｎｇ）”は、その特定の送受信機に割り当て
られたＴＤＭＡエポック・データ・スロットの間、各エ
ポックごとに一度行われるか、あるいは幾つかのエポッ
クが飛ばされて、数個のエポックにつき“探索（ｓｎｉ
ｆｆ）”されるだけである。作動していない送受信機に
関して上述したように、送受信機がスリープ・モードに
ある（すなわち、作動してはいるがオン−フック状態で
ある）とき、ベース・ユニット１１０は同期データ・メ
ッセージ２２０を各ＴＤＭＡエポックにつき一度または
幾つかのＴＤＭＡエポックにつき一度、送信する。リン
クはすでに確立されており、したがって、ダウンリンク
と戻りチャンネル・リンクについて適正な出力レベルが
知られているので、通信チャンネルに変化がなければ、
リンクの何れの側にも出力レベルに変化を生じる必要は
ない。もし、例えば、スリープ・モードの間に、送受信
機１２０_iがベース・ユニット１１０から遠く離れて移
動すると、弱くなりすぎている（すなわち、ＳＮＲ閾値
以下に降下し始めている）受信された信号から、送受信
機１２０_iはそれ自体の送信出力レベルを増加する必要
があることを認識することができる。埋込まれた（ｅｍ
ｂｅｄｄｅｄ）出力レベル情報から、送受信機はベース
・ユニット１１０から受信された弱すぎる信号の出力レ
ベルを知るので、この出力レベル情報を使用して、それ
自体の出力レベルをどれだけ増大すべきかを判断する。
また、送受信機１２０_iは、ベース・ユニット１１０
に、その出力レベルを増大する必要があることを知らせ
ることもできる。出力レベルが高くなりすぎて飽和が起
こり始まる場合にも、同様な調節を行うことができる。

【００２９】もし、ベース・ユニット１１０の出力が低
くなりすぎて、信号がＳＮＲ閾値より低く下がりそのた
めリンクが失われるならば、あるいはもし、出力が高く
なりすぎて、そのため、受信機１２２または受信機１１
２の飽和によりリンクが失われるならば、送受信機１２
０_iはロックを失い、上述した初期化のプロセスが始ま
る。したがって、もしロックが失われると、送受信機１
２０_iはベース・ユニット１１０からの、異なる出力レ
ベルの信号を待つ。ベース・ユニット１１０は、予期さ
れたアクノレッジメント（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅ
ｎｔ：確認応答)メッセージを送受信機１２０_iから受信
しないと、ロックが失われたことを感じとり、上述のよ
うに、一連の出力レベルを循環し始める。１つの実施例
では、もしロックが失われているならば、最低の出力レ
ベルから新しくスタートする代りに、ベース・ユニット
１１０は、最後に使用された出力レベルからスタート
し、最大出力に達するまで、連続する各同期データ・メ
ッセージ２２０ごとにスッテプ・アップし始め、最大レ
ベルに達したときにふたたび最低出力レベルから循環が
始まる。

【００３０】本発明では幾つかの利点が得られる。第１
に、戻りチャンネル・リンクのための正確な出力レベル
が、それが開始される前に、知られるので、比較的素早
いリンクの確立または再確立が得られる。第２に、たい
ていの場合、送受信機は戻りチャンネル・リンクを、リ
ンクを確立できる合理的な出力レベルで開始するので、
送受信機のバッテリの電力が節約される。

【００３１】一例として、使用する送受信機１２０_iと
ベース・ユニット１１０に対し１０個の出力レベルがあ
ると仮定し、出力レベル１は最も弱く、出力レベル１０
は最大出力レベルであるとする。他の要素も適正な出力
レベルに影響を及ぼすが、適正な出力レベルは主とし
て、ベース・ユニット１１０と送受信機１２０_i間の距
離の関数である。この例では、送受信機１２０_iがベー
ス・ユニット１１０から約５０フィート離れた位置にあ
ると仮定し、ベース・ユニット１１０とリンクを再確立
する必要があるとする。これは、例えば、送受信機１２
０_iがすべての出力を失ったあとで起動（パワーアッ
プ）されるときの場合である。送受信機１２０_iに割り
当てられたＴＤＭＡタイム・スロットにおいて、ベース
・ユニット１１０は、次第に高まる出力レベルで、連続
する同期データ・メッセージを送信する。ベース・ユニ
ット１１０は、適切なメッセージが送受信機１２０_iか
ら返信されてくるまで、このようなメッセージを、１０
個の各出力レベルで１０個まで送信する。十分な出力レ
ベルは５であると仮定し、従って適切な出力レベルは送
受信機１２０_iとベース・ユニット１１０間の距離で与
えられる。多くの場合、ダウンリンクにとって適正な出
力レベルは、戻りチャンネル・リンクにとって適正な出
力レベルと同じであると考えられる。従って、ベース・
ユニット１１０が５番目の同期データ・メッセージを送
信すると、送受信機１２０_iはこのデータ・メッセージ
にロックし、また、出力レベル５が適正な出力レベルで
あったことを、埋込み出力レベル情報から判断する。リ
ンクを完成させるためにアクノレッジメント・メッセー
ジを返送する際に、送受信機１２０_iは適正な出力レベ
ルになると思われる出力レベル５で応答する。

【００３２】別の実施例では、１０個以上の出力レベル
があり、ベース・ユニット１１０および送受信機１２０
_iに利用できる最大出力レベルおよび出力レベルの数は
同じである必要はない。従って一般に、ベース・ユニッ
ト１１０より送信され送受信機１２０_iがそれにロック
するメッセージの中に埋め込まれた出力レベル情報に基
づいて、送受信機１２０_iはそれ自体の初期出力レベル
を設定する。例えば、ベース・ユニットから送受信機へ
の送信には、送受信機からベース・ユニットへの送信の
場合の、平均して，２倍の出力を使用することが望まし
いであろう。この場合、もし出力レベル８がベース・ユ
ニット１１０で使用されるならば、送受信機１２０
_iは、例えば、出力レベル４を使用する（線型の出力レ
ベルのステップを仮定する）。

【００３３】上述した無線電話システムのディジタル通
信に加えて、本発明は、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉ Ｐｈ
ａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ、ＣＡ
ＰおよびＱＡＭにも利用されと共に、米国で使用するた
めに提案されたＧｒａｎｄＡｌｌｉａｎｃｅ ＨＤＴＶ
（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉ
ｏｎ）システムで使用されるようなＶＳＢ変調システム
にも利用される。当業者は、開示された送信機の変調シ
ステムを望ましい変調スキームに適合させるために、ど
のような設計変更が必要とされるかを認識し、望ましい
変調スキームで動作するために、図示された構成要素を
どのように設計すべきかを理解するであろう。

【００３４】当業者は、本発明の原理に従う上述した無
線システムは、セル電話（移動電話）システムであっ
て、ベース・ユニット１１０は、セルラー（ｃｅｌｌｕ
ｌａｒ）電話ネットワーク内のセル（ｃｅｌｌ）の１つ
を受け持つベース・ステーション（基地局）を表してい
ることを認識するであろう。

【００３５】本発明の性質を説明するために上述した、
詳細、材料、および部品の構成には種々の変更が、特許
請求の範囲に記載さた本発明の原理および範囲から離れ
ることなく、当業者により行われることが理解されるで
あろう。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の実施例に従う、ＴＤＭＡマルチ−ライ
ン無線電話システムのブロック図である。

【図２】図1のシステムのＴＤＭＡスキームで使用され
る、フィールド、データ・パケットおよびオーディオ・
パケットの構成を示す。

【図３】本発明の実施例に従う、図1のシステムの動作
方法を説明する流れ図である。

【符号の説明】

１００ ＴＤＭＡマルチ−ライン無線電話システム １１０ ベース・ユニット １１１ 送信機 １１２ 受信機 １１５ 電話ライン １１６ 外部の回線網 １２０₁、１２０₂、．．．１２０_N 無線送受信機(ハ
ンドセット；トランシーバ) １２１ 送信機 １２２ 受信機 １２３ バッテリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール ゴザード ナツトソン アメリカ合衆国 インデイアナ州 インデ イアナポリス サウス・エマーソン・アベ ニユー 147 (72)発明者 クマー ラマズワミイ アメリカ合衆国 インデイアナ州 インデ イアナポリス カレツジ・ドライブ ♯ビ ー 9417 (72)発明者 ドン−チヤン シユー アメリカ合衆国 インデイアナ州 インデ イアナポリス ブリツジヤー・ノース・ド ライブ 3772

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第２のトランシーバと通信するためのトラ
   ンシーバであって、 （ａ）前記第２のトランシーバより送信される順方向デ
   ータ・メッセージを受信してそれにロックする受信機
   と、 （ｂ）順方向出力レベル情報に従って定められる戻り出
   力レベルで戻りデータ・メッセージを前記第２のトラン
   シーバに送信する送信機と、から成り、 前記順方向データ・メッセージは、該メッセージが前記
   第２のトランシーバより送信されたときの順方向出力レ
   ベルを識別する順方向出力レベル情報から成る、前記ト
   ランシーバ。
2. 【請求項２】受信機と送信機を備えるトランシーバにお
   いて、第２のトランシーバと通信する方法であって、 （ａ）第２のトランシーバより送信される順方向データ
   ・メッセージを受信機で受信してそれにロックするステ
   ップと、 （ｂ）順方向出力レベル情報に従い定められる戻り出力
   レベルで戻りデータ・メッセージを第２のトランシーバ
   に送信機で送信するステップと、から成り、 前記順方向データ・メッセージは、該メッセージが前記
   第２のトランシーバより送信されたときの順方向出力レ
   ベルを識別する順方向出力レベル情報から成る、通信方
   法。