JP2003037537A

JP2003037537A - 基地局装置、制御局装置、通信端末装置及び無線通信方法

Info

Publication number: JP2003037537A
Application number: JP2001220529A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Otsubo; 哲郎大坪; Akitaka Tomabechi; 明孝苫米地
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】回線品質のよい経路を選択する基地局装
置、制御局装置、通信端末装置及び無線通信方法を提供
すること。【解決手段】最大値探索部２０９は、所定の受信時間
単位でサンプリングされた受信信号について受信レベル
の最大値を探し出し、この最大値をメモリ２１０に出力
する。ＴＤＭＡ無線通信の場合、最大値探索部２０９
は、バースト単位での受信レベルの最大値を探し出して
メモリ２１０に出力する。メモリ２１０は、最大値探索
部２０９から出力された受信レベルの最大値を記憶し、
記憶した複数の最大値を大小比較部２１１に出力する。
例えば、最初に受信した第１バーストの最大値と２番目
に受信した第２バーストの最大値を大小比較部２１１に
出力する。大小比較部２１１は、メモリ２１０から出力
された二つの最大値を比較して受信レベルの大きい最大
値を方路選択信号として制御局１００に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチゾーンで音
声グループ通信の折返し中継を行う、ＴＤＭＡ方式のデ
ジタル無線システムにおける基地局装置、制御局装置、
通信端末装置及び無線通信方法に関し、特にサイトダイ
バーシチを適用する基地局装置、制御局装置、通信端末
装置及び無線通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非音声通信にあっては、パケット毎に送
信局ＩＤを付加することによりパケット単位のサイトダ
イバーシチ受信を行うことができる。一方、音声のグル
ープ通信においては、通常、各バーストに送信局ＩＤを
付加する余裕はなく、送信権制御を行わない場合、送信
局が１局とは限らないため、逐次的に方路選択を行う
と、複数の移動局の信号を混合してしまう恐れがある。
そこで、マルチゾーン方式＝分散受信方式では、移動局
の送信開始時の各基地局の受信入力レベル（ＲＳＳＩ(R
eceived Signal Strength Indicator)）を比較すること
により、プレス毎の方路選択を行う。

【０００３】通常、サイトダイバーシチは、受信側で複
数のダイバーシチブランチを用い、１つの受信信号に合
成する。この受信ダイバーシチでは、制御局が、移動局
からの受信信号強度が最大であるブランチ（ここでは基
地局）を選択することにより、フェージングの影響を軽
減することができる。

【０００４】以下、サイトダイバーシチの一例について
説明する。図８は、従来の無線通信の一例を示す図であ
る。図８において制御局１０は、基地局２１、基地局３
１、及び基地局４１とマイクロ多重回線または有線等の
リンク回線を用いて通信及び通信に関する制御を行う。
そして、基地局２１は、無線ゾーン２２における無線通
信をカバーする。無線ゾーン２２内にある移動局２３
は、基地局２１と通信を行う。同様に、基地局３１は、
無線ゾーン３２内にある移動局３３と通信を行い、基地
局４１は、無線ゾーン４２内にある移動局４３と通信を
行う。

【０００５】ここで、無線ゾーン３２と無線ゾーン４２
の重複部分に存在する移動局５３の送信信号は、基地局
３１および基地局４１に到達し、伝搬路環境に応じて制
御局がいずれかを選択して通信を行う。

【０００６】以下、制御局及び基地局の構成について説
明する。図９は、制御局及び基地局の構成を示すブロッ
ク図である。図９に示す制御局１０、基地局２１、基地
局３１、基地局４１、移動局２３、及び移動局５３は、
それぞれ図８に示す制御局、移動局、及び基地局であ
る。

【０００７】図９において、制御局１０は、リンク回線
チャネルコーデック部１１と、ＲＳＳＩ比較部１２と、
Ｄ／Ａ変換部１４と、スピーカ１５と、マイク１６と、
Ａ／Ｄ変換部１７と、セレクタ１８と、割込み回路１９
と、から主に構成される。

【０００８】また、基地局２１は、アンテナ２４と、共
用器２５と、受信部２６と、送信部２７とから主に構成
される。同様に、基地局３１は、アンテナ３４と、共用
器３５と、受信部３６と、送信部３７とから主に構成さ
れる。基地局４１は、アンテナ４４と、共用器４５と、
受信部４６と、送信部４７とから主に構成される。

【０００９】最初に、移動局が一つの基地局と通信を行
う場合について説明する。ここでは、移動局２３が基地
局２１と通信を行う場合について説明する。移動局２３
が送信する高周波信号は、アンテナ２４と共用器２５を
介して受信され、受信部２６において復調等の処理が行
われて受信信号に変換される。そして、この受信信号
は、ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicato
r)及び制御信号と多重化されてリンク回線チャネルコー
デック部１１に出力される。

【００１０】受信信号は、リンク回線チャネルコーデッ
ク部１１及びセレクタ１８を介してＤ／Ａ変換部１４に
出力され、Ｄ／Ａ変換部１４においてデジタルアナログ
変換され、スピーカ１５から音声として出力される。

【００１１】また、マイク１６から入力された音声は、
Ａ／Ｄ変換部１７においてアナログデジタル変換され、
割込み回路１９を介して送信部２７に出力され、送信部
２７において変調、無線周波数に変換等の処理が行われ
高周波信号に変換される。この高周波信号は、共用器２
５及びアンテナ２４を介して移動局２３に送信される。

【００１２】次に、移動局が、複数の基地局と通信可能
な場合について説明する。ここでは、移動局５３の送信
波を、基地局３１および基地局４１が受信した信号のい
ずれかを制御局１０が選択する場合について説明する。

【００１３】移動局５３が送信する高周波信号は、基地
局３１と基地局４１の両方で受信することができる。こ
の信号は、アンテナ３４と共用器３５を介して受信さ
れ、受信部３６において復調等の処理が行われて受信信
号に変換される。そして、この受信信号は、リンク回線
チャネルコーデック部１１に出力される。同様に、この
信号は、アンテナ４４と共用器４５を介して受信され、
受信部４６において復調等の処理が行われて受信信号に
変換される。そして、この受信信号は、リンク回線チャ
ネルコーデック部１１に出力される。

【００１４】基地局３１の受信信号と基地局４１の受信
信号は、それぞれリンク回線チャネルコーデック部１１
を介してＲＳＳＩ比較部１２とセレクタ１８に出力され
る。ＲＳＳＩ比較部１２は、複数の基地局から出力され
た受信信号の品質、たとえばＲＳＳＩを比較し、受信信
号の品質の高い基地局を移動局５３の通信経路として選
択する。そして、ＲＳＳＩ比較部１２は、基地局を選択
した結果、ここでは基地局３１または基地局４１のう
ち、選択した基地局の情報をセレクタ１８に出力する。

【００１５】セレクタ１８は、ＲＳＳＩ比較部１２から
出力された情報に従い、移動局５３の通信経路に選択し
た基地局が受信した受信信号をＤ／Ａ変換部１４に出力
する。割込み回路１９は、セレクタ１８の出力を、送信
信号として基地局２１、基地局３１、及び基地局４１に
出力する。

【００１６】基地局２１において、送信信号は、送信部
２７において変調、無線周波数に変換等の処理が行われ
高周波信号に変換される。この高周波信号は、共用器２
５及びアンテナ２４を介して移動局２３に送信される。

【００１７】同様に、基地局３１において、送信信号
は、送信部３７において変調、無線周波数に変換等の処
理が行われ高周波信号に変換される。この高周波信号
は、共用器３５及びアンテナ３４を介して移動局５３に
送信される。基地局４１においても同様に送信信号が移
動局５３に送信される。

【００１８】このように、サイトダイバーシチを利用し
た無線通信では、複数の基地局が移動局から送信された
信号を受信し、制御局が、受信信号のＲＳＳＩが最大で
ある基地局を選択する。

【００１９】また、移動体通信では、移動局にバッテリ
ーを内蔵して通信装置に電力を供給することがある。バ
ッテリーが供給できる電力量には限度があるので、移動
局に内蔵する通信装置の消費電力が大きいと移動局が通
信できる時間が制限される。そこで、移動局は、通信を
行ってない時は、通信装置で使用していない部分、例え
ば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）について、
電力供給を止める状態、いわゆる待ち受け状態として消
費電力を低減している。

【００２０】そして、通話を行う場合、通話の有無に応
じて信号を変更して通信相手に送信を通知し、通信装置
が通知を受け取ってＤＳＰの電源を入れて待ち受け状態
から受信可能状態に切り替えている。たとえば、無線処
理回路の後段の信号処理回路は、無線処理回路に比べて
数十倍の電力を消費するので、処理を行わない場合、信
号処理回路に電源供給を止めておくことにより消費電力
を低減することができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、通信を行う基地局を選択する場合に、
誤って回線品質の悪い経路を選択することがある。プレ
ストーク形の通信においては、通信開始の瞬間だけで方
路選択を行う必要があり、１プレス期間中に良好な回線
品質を保てるよう判断することが難しいという問題があ
った。

【００２２】また、従来の装置においては、通話開始の
信号を認識して装置の一部の電源を入れて使用可能状態
にする場合に装置の起動に時間がかかり通話初期の信号
を正しく再生できないという問題があった。

【００２３】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、回線品質のよい経路を選択する基地局装置、制御
局装置、通信端末装置及び無線通信方法を提供すること
を第一の目的とする。また、通話初期の信号再生を可能
とする基地局装置、制御局装置、通信端末装置及び無線
通信方法を提供することを第二の目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の基地局装置は、
無線信号を受信する受信手段と、所定の期間に受信した
無線信号の受信強度の最大値を選択情報として出力する
最大値検索手段と、を具備する構成を採る。

【００２５】本発明の基地局装置は、最大値検索手段
は、受信した無線信号のうち、第１バーストと第２バー
ストの受信信号強度の最大値を抽出し、ダイバーシチブ
ランチの選択情報として出力する構成を採る。

【００２６】これらの構成によれば、受信した信号の品
質の最大値をダイバーシチブランチの選択情報として出
力することにより、ダイバーシチブランチ選択において
フェージングの影響を低減することができ、回線品質の
よい経路を選択することができる。

【００２７】本発明の制御局装置は、基地局装置が所定
の期間に受信した無線信号の受信強度の最大値を選択情
報として比較する比較手段と、前記受信品質が最も良い
基地局装置が受信した信号を選択する選択手段と、を具
備する構成を採る。

【００２８】本発明の制御局装置は、比較手段は、基地
局装置が受信した無線信号のうち、第１バーストと第２
バーストの受信信号強度の最大値をダイバーシチブラン
チの選択情報として比較し、選択手段は、前記最大値が
最も大きい基地局装置が受信した信号を選択する構成を
採る。

【００２９】これらの構成によれば、サイトダイバーシ
チにおける基地局装置を選択する場合に、各基地局装置
が受信した信号の最大値を比較し、信号強度の最大値が
もっとも高い基地局装置を通信端末装置と通信する通信
経路に選択することにより、ダイバーシチブランチ選択
においてフェージングの影響を低減することができ、回
線品質のよい経路を選択することができる。

【００３０】本発明の基地局装置は、音声データの送信
を通知する予告信号を作成する作成手段と、前記通信端
末にデータを含む信号を送信する以前に、前記予告信号
を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

【００３１】本発明の基地局装置は、送信手段は、デー
タを送信していないときに送信する空線バーストとは異
なるバースト長の信号を予告信号として送信する構成を
採る。

【００３２】これらの構成によれば、フレーム間ビット
インタリーブの処理遅延時間を積極的に利用して、デー
タを含む送信信号を送信する以前に、予め、通信を予告
する信号を送信することにより、通話初期の信号を再生
することができる。

【００３３】本発明の通信端末装置は、無線信号からデ
ータ送信を通知する予告信号を検出する無線受信手段
と、検波後の前記無線信号に対して信号処理を行う受信
信号処理手段と、前記無線受信手段が、前記予告信号を
検出したときに前記受信信号処理手段に対して動作開始
を指示する制御手段と、を具備する構成を採る。

【００３４】本発明の通信端末装置は、無線受信手段
は、無線信号のバーストの長さが変化した場合を予告信
号の検出とする構成を採る。

【００３５】これらの構成によれば、通信を予告する信
号を受信した場合に、信号処理回路を動作可能とするこ
とにより、通話初期の信号を再生することができる。

【００３６】本発明の無線通信方法は、基地局装置が所
定の期間に受信した無線信号の受信強度の最大値を選択
情報とし、前記受信品質が最も良い基地局装置が受信し
た信号を選択するようにした。

【００３７】本発明の無線通信方法は、データを含む信
号を送信する以前に、データ送信を通知する予告信号を
送信し、受信側において前記予告信号を検出した場合、
周波数変換後の信号に対する信号処理を開始するように
した。

【００３８】この方法によれば、フレーム間ビットイン
タリーブの処理遅延時間を積極的に利用して、データを
含む送信信号を送信する以前に、予め、通信を予告する
信号を送信し、受信側で通信を予告する信号を受信した
場合に、信号処理回路を動作可能とすることにより、通
話初期の信号を再生することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】移動無線回線の受信入力レベルの
変動分布は、長区間中央値変動、短区間中央値変動、及
び、瞬時値変動に分類される。長区間中央値変動は奥村
カーブ（秦近似式）に従い、短区間中央値変動は回線周
波数帯毎に標準偏差の異なる対数正規分布に従い、瞬時
値変動はレイリー分布に従うことが知られている。

【００４０】プレストーク通話にあっては、送信時間が
短いことから、この間の伝搬路の変動は無視することが
できるので、送信中の短区間中央値はほぼ一定と見なす
ことが可能であり、その瞬時値はレイリー分布に従うこ
とが期待できる。

【００４１】この瞬時値変動は、ドップラーフェージン
グとも呼ばれ、移動局の走行速度と回線周波数によって
決まるドップラー周波数で規定されたスペクトル特性を
有することも知られている。

【００４２】すなわち、瞬時値変動は、ドップラー周波
数の逆数を基本周期とする不規則変動であることから、
分布の平均値推定を行おうとした場合、最低でも上記基
本周期以上の観測時間が必要である。従って、ドップラ
ー周波数が５Ｈｚの場合、最低でも200msecの観測時間
が必要となる。

【００４３】これに対して、複数の分布間で、その短区
間中央値が最大のものを推定する場合には、観測時間内
に収集した標本値の最大値比較を行うことが最も推定精
度が高いことがシミュレーションにより確認できた。

【００４４】本発明者は、上記の点に着目し、フェージ
ングの影響を受けていない部分の受信品質を比較対象と
することにより、短時間の観測でも回線品質のよい経路
を選択することが可能となることを見出した。

【００４５】すなわち、本発明の第一の骨子は、サイト
ダイバーシチにおける通信経路を選択する場合に、各基
地局装置が受信した信号のうち、品質が最良である部分
を比較し、この信号の品質が最良である部分が、もっと
も品質が良い基地局装置を通信端末装置の通信相手に選
択することである。具体的には、受信信号強度の最大値
を比較し、この値が最も大きい基地局を通信経路に選択
することである。

【００４６】また、消費電力を低減するための待ち受け
状態にある通信装置が、待ち受け状態から受信状態に移
行するために電源を切っている回路に電源を供給する場
合、十分に受信動作が可能になるまでに時間がかかる。

【００４７】本発明者は、上記の点に着目し、予め通信
装置が信号を受信する前に回路を待ち受け状態から受信
状態に移行することにより通話初期の信号再生を可能と
することを見出した。

【００４８】すなわち、本発明の第二の骨子は、データ
を含む送信信号を送信する以前に、予め、通信を予告す
る信号を送信し、受信側において通信を予告する信号を
受信した場合に、信号処理回路を動作可能とすることで
ある。以下、本発明の実施の形態について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００４９】最初に、本発明の制御局の構成について説
明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る制御局の
構成の一例を示すブロック図である。

【００５０】図１において、制御局１００は、基地局２
００−１、２００−２、〜、２００−ｎと通信を行う。
そして、基地局２００−１、２００−２、〜、２００−
ｎは、それぞれ移動局３００−１及び移動局３００−２
と無線通信を行い、移動局３００−１及び移動局３００
−２と制御局１００の通信を中継する。

【００５１】図１の制御局１００は、リンク回線チャネ
ルコーデック部１０１と、ＲＳＳＩ比較部１０２と、Ｄ
／Ａ変換部１０４と、スピーカ１０５と、マイク１０６
と、Ａ／Ｄ変換部１０７と、セレクタ１０８と、割込み
回路１０９とから主に構成される。

【００５２】リンク回線チャネルコーデック部１０１
は、基地局２００−１〜２００−ｎから送出された信号
をヘッダに含まれるＲＳＳＩとデータに分離してＲＳＳ
Ｉの値をＲＳＳＩ比較部１０２に出力し、音声情報をセ
レクタ１０８に出力する。

【００５３】ＲＳＳＩ比較部１０２は、リンク回線チャ
ネルコーデック部１０１から出力されたＲＳＳＩを比較
し、ＲＳＳＩの値が最も大きい基地局の方路番号をセレ
クタ１０８に制御情報として与える。一度方路番号が確
定すると、当該通信（プレストーク）が終了するまでは
変更は行わない。割込み回路１０９は、制御局から移動
局に送信する信号がある場合、この送信信号をセレクタ
１０８からの上り信号に優先して各基地局に送出する。

【００５４】Ｄ／Ａ変換部１０４は、セレクタ１０８か
ら出力された音声情報をデジタルアナログ変換してスピ
ーカ１０５に出力する。スピーカ１０５は、Ｄ／Ａ変換
部１０４から出力された受信信号を音声として出力す
る。マイク１０６は、音声を入力して音声信号をＡ／Ｄ
変換部１０７に出力する。Ａ／Ｄ変換部１０７は、マイ
ク１０６から出力された音声信号をアナログデジタル変
換して送信信号を割込み回路１０９に出力する。

【００５５】セレクタ１０８は、リンク回線チャネルコ
ーデック部１０１から出力された信号をＲＳＳＩ比較部
１０２の比較結果に従ってＤ／Ａ変換部１０４に出力す
る。割込み回路１０９は、制御局から移動局に送信する
信号がある場合、この送信信号を優先して通信を行う。

【００５６】次に、基地局が備える無線通信装置につい
て説明する。図２は、本発明の一実施の形態に係る無線
通信装置の構成を示すブロック図である。図２の無線通
信装置２００は、図１の基地局２００−１〜２００−ｎ
にそれぞれ搭載される無線通信装置である。

【００５７】図２の無線通信装置２００は、アンテナ２
０１と、共用器２０２と、フロントエンド部２０３と、
直交復調部２０４と、Ａ／Ｄ変換部２０５と、同期部２
０６と、復調部２０７と、復号部２０８と、最大値探索
部２０９と、メモリ２１０と、大小比較部２１１と、符
号化部２１２と、予告バースト作成部２１３と、変調部
２１４と、Ｄ／Ａ変換部２１５と、直交変調部２１６
と、ＰＡ部２１７と、シンセサイザ２１８と、制御局向
けインターフェース２１９とから主に構成される。

【００５８】この無線通信装置２００は、移動局３００
及び制御局１００との通信の中継を行う。なお、制御局
１００は、上位基地局として運用される装置であっても
よい。

【００５９】図２において、アンテナ２０１は、通信相
手（移動局）から送信された高周波信号を電気信号に変
換し、受信信号を共用器２０２に出力する。また、アン
テナ２０１は、共用器２０２から出力された送信信号を
高周波信号として移動局に向けて放射する。共用器２０
２は、アンテナ２０１から出力された受信信号をフロン
トエンド部２０３に出力する。また、ＰＡ部２１７から
出力された送信信号をアンテナ２０１に出力する。

【００６０】フロントエンド部２０３は、受信信号を増
幅して直交復調部２０４に出力する。直交復調部２０４
は、フロントエンド部２０３において増幅された受信信
号にシンセサイザ２１８から出力されたキャリア信号を
乗算して直交復調を行いＡ／Ｄ変換部２０５に出力す
る。Ａ／Ｄ変換部２０５は、直交復調部２０４から出力
された受信信号にアナログデジタル変換を行い、同期部
２０６に出力する。

【００６１】同期部２０６は、Ａ／Ｄ変換部２０５から
出力された受信信号の同期捕捉を行う。また、同期部２
０６は、受信信号を復調部２０７に出力する。復調部２
０７は、同期部２０６から出力された受信信号を復調し
て復号部２０８と最大値探索部２０９に出力する。復号
部２０８は、復調部２０７から出力された受信信号を復
号して受信データとチャネル識別子を取り出し、制御局
向けインターフェース２１９を介して制御局１００に向
けて出力する。

【００６２】最大値探索部２０９は、所定の符号識別点
でサンプリングされた受信信号について受信レベルの最
大値を探し出し、この最大値をメモリ２１０に出力す
る。ＴＤＭＡ無線通信の場合、最大値探索部２０９は、
バースト単位での受信レベルの最大値を探し出してメモ
リ２１０に出力する。

【００６３】メモリ２１０は、最大値探索部２０９から
出力された受信レベルの最大値を記憶する。そして、メ
モリ２１０は、記憶した複数の最大値を大小比較部２１
１に出力する。たとえば、最初に受信した第１バースト
の最大値と２番目に受信した第２バーストの最大値を大
小比較部２１１に出力する。

【００６４】大小比較部２１１は、メモリ２１０から出
力された二つの最大値を比較して受信レベルの大きい最
大値を方路選択信号として制御局１００に出力する。制
御局１００は、複数の基地局から出力された方路選択信
号の値を比較し、最も値が大きい方路選択信号を出力し
た基地局を移動局との通信相手に選択する。

【００６５】符号化部２１２は、制御局１００から出力
された送信データ及びチャネル識別子を符号化して変調
部２１４に出力する。予告バースト作成部２１３は、符
号化部２１２から出力されたチャネル識別子から予告バ
ーストを作成し、変調部２１４に出力する。変調部２１
４は、送信信号を変調してＤ／Ａ変換部２１５に出力す
る。

【００６６】Ｄ／Ａ変換部２１５は、変調部２１４から
出力された送信信号をデジタルアナログ変換して直交変
調部２１６に出力する。直交変調部２１６は、Ｄ／Ａ変
換部２１５から出力された送信信号にキャリア信号を乗
算して高周波信号に変換し、ＰＡ部２１７に出力する。
ＰＡ部２１７は、直交変調部２１６から出力された送信
信号を増幅して共用器２０２に出力する。シンセサイザ
２１８は、高周波のキャリア信号を発生して直交復調部
２０４及び直交変調部２１６に出力する。制御局向けイ
ンターフェース２１９は、制御局１００と通信を行う。

【００６７】次に、移動局が備える無線通信装置につい
て説明する。図３は、本発明の一実施の形態にかかる無
線通信装置の構成を示すブロック図である。図３の無線
通信装置３００は、図１の移動局３００−１及び３００
−２に搭載される無線通信装置である。

【００６８】図３の無線通信装置３００は、アンテナ３
０１と、アンテナスイッチ３０２と、受信部３０３と、
受信検出部３０４と、電源制御部３０５と、信号処理部
３０６と、Ｄ／Ａ変換部３０７と、スピーカ３０８と、
マイク３０９と、Ａ／Ｄ変換部３１０と、制御部３１１
と、シンセサイザ３１２と、送信部３１３と、プレスト
ークスイッチ３１４とから主に構成される。

【００６９】図３において、アンテナ３０１は、通信相
手（基地局）から送信された高周波信号を受信し、受信
信号をアンテナスイッチ３０２に出力する。また、アン
テナ３０１は、アンテナスイッチ３０２から出力された
送信信号を高周波信号として送信する。アンテナスイッ
チ３０２は、制御部３１１の指示に従い、信号受信時に
は、アンテナ３０１から出力された受信信号を受信部３
０３に出力する。また、アンテナスイッチ３０２は、制
御部３１１の指示に従い、信号送信時には、送信部３１
３から出力された送信信号をアンテナ３０１に出力す
る。

【００７０】受信部３０３は、アンテナスイッチ３０２
から出力された受信信号を増幅し、シンセサイザ３１２
から出力されたキャリア信号を乗算して周波数変換を行
い受信検出部３０４及び信号処理部３０６に出力する。
受信検出部３０４は、受信部３０３から出力された受信
信号が、空線状態を示す信号または通話を開始する予告
信号であるかを判断し、受信信号から予告信号を検出し
た場合、電源制御部３０５に無線通信装置３００を待ち
受け状態から通話状態への遷移を指示する。

【００７１】ＴＤＭＡ通信方式の一例として、送信する
信号のバースト長でデータ送信を行っていない空線状態
と、データ通信を行う通信状態とを区別する方法があ
る。この方法では、受信検出部３０４は、受信部３０３
から出力された受信信号のバースト長が所定の長さ未満
である場合、待ち受け状態と判断する。そして、待ち受
け状態にあって、受信部３０３から出力された受信信号
のバースト長が所定の長さ以上である場合、予告信号と
判断する。

【００７２】電源制御部３０５は、受信検出部３０４の
指示に従い、通話状態の場合、信号処理部３０６に電力
供給を行う。そして、電源制御部３０５は、受信検出部
３０４の指示に従い、待ち受け状態の場合、信号処理部
３０６に電力の供給を停止する。

【００７３】信号処理部３０６は、ＤＳＰ等で構成さ
れ、受信部３０３から出力された受信信号を復調及び復
号し、Ｄ／Ａ変換部３０７に出力する。また、信号処理
部３０６は、Ａ／Ｄ変換部３１０から出力された送信信
号を符号化及び変調して送信部３１３に出力する。ま
た、信号処理部３０６は、受信信号の復調及び復号結果
を制御部３１１に出力する。

【００７４】Ｄ／Ａ変換部３０７は、信号処理部３０６
から出力された受信信号をデジタルアナログ変換してス
ピーカ３０８に出力する。スピーカ３０８は、Ｄ／Ａ変
換部３０７から出力された受信信号を音声として出力す
る。マイク３０９は、入力された音声を音声信号として
Ａ／Ｄ変換部３１０に出力する。Ａ／Ｄ変換部３１０
は、マイク３０９から出力された音声信号をアナログデ
ジタル変換し、送信信号を信号処理部３０６に出力す
る。

【００７５】制御部３１１は、信号処理部３０６の同期
獲得結果からシンセサイザ３１２に発振周波数切替のタ
イミングを指示する。シンセサイザ３１２は、高周波の
キャリア信号を発生させて受信部３０３及び送信部３１
３に出力する。

【００７６】また、制御部３１１は、プレストークスイ
ッチ３１４から信号送信が指示された場合、シンセサイ
ザ３１２及びアンテナスイッチ３０２に信号送信時の処
理を行う指示を出力する。シンセサイザ３１２は、高周
波のキャリア信号を発生して受信部３０３及び送信部３
１３に出力する。制御部３１１より信号送信時の処理を
行う指示を受けた時に、シンセサイザ３１２は、送信に
使用する高周波のキャリア信号を発生して送信部３１３
に出力する。制御部３１１より信号送信時の処理を行う
指示を受けていない時、シンセサイザ３１２は、受信に
使用する高周波のローカル信号を発生して受信部３０３
に出力する。

【００７７】送信部３１３は、信号処理部３０６から出
力された送信信号にキャリア信号を乗算してキャリア周
波数に周波数変換し、増幅してアンテナスイッチ３０２
に出力する。プレストークスイッチ３１４は、信号送信
の指示の入力を受け付ける。そして、信号送信の指示が
入力された場合、プレストークスイッチ３１４は、この
指示を制御部３１１に出力する。

【００７８】以下、制御局１００、無線通信装置２００
を備える基地局、及び無線通信装置３００を備える移動
局の動作について説明する。最初に、移動局と通信を行
う基地局を選択する場合の動作について説明する。図４
は、信号波形の例を示す図である。ＴＤＭＡ方式を用い
た無線通信では、時分割で信号を送信する、すなわち所
定の間隔ごとに信号を送信する。

【００７９】図４（ａ）は、移動局が送信する信号波形
の一例を示す。図４（ａ）において、横軸は、時刻を示
し、縦軸は送信電力を示す。また、実線は、移動局が送
信する信号の波形を示す。この図では、変調によって生
ずる包絡線変動を省略している。また、変調方式として
は、π／４シフトＱＰＳＫ、ルートナイキスト特性の場
合を例示している。移動局が送信した信号は、伝搬経路
の状態が変化すること、すなわちフェージングの影響に
より時刻毎に送信信号の減衰が異なる。また、フェージ
ングの影響は、受信する基地局毎にも異なる。

【００８０】図４（ｂ）は、基地局２００−１が受信す
る信号波形の一例を示す。また、図４（ｃ）は、基地局
２００−２が受信する信号波形の一例を示す。図４
（ｂ）及び図４（ｃ）において、破線は、レイリーフェ
ージングによる瞬時値変動の様相を示す信号４０１の受
信電力の平均値を計算した場合、平均受信電力値は、４
０１−１となる。

【００８１】一方、基地局２００−２が受信した信号４
０２は、基地局２００−１に比べるとフェージング変動
における減衰が少ない。この信号４０２の受信電力値を
計算した場合、平均電力値は４０２−１となる。

【００８２】そこで、信号の受信レベルの最大値を比較
して移動局の通信相手となる基地局を選択する。たとえ
ば、図４（ｂ）では、信号４０１の受信レベルの最大値
４０１−２を受信レベルの比較対象とする。また、図４
（ｃ）では、信号４０２の受信レベルの最大値４０２−
２を受信レベルの比較対象とする。最大値４０１−２と
最大値４０２−２を比較することにより、周期の短いフ
ェージングの影響を低減して信号の受信レベルを比較
し、基地局を選択することができる。

【００８３】さらに、第１バースト及び第２バーストの
全サンプルの中での受信レベルの最大値を比較して基地
局を選択することにより、一つのバースト、すなわち一
受信単位時間の受信信号がフェージングにより変動する
場合でも、誤って平均受信レベルの低い基地局を移動局
の通信相手に選択する可能性を低減することができる。

【００８４】例えば、第１バーストと第２バーストの受
信レベルの最大値を比較して移動局の通信相手となる基
地局を選択することもできる。図４（ｂ）において、第
１バーストを４０１、第２バーストを４０３とし、図４
（ｃ）において、第１バーストを４０２、第２バースト
を４０４とする。信号４０１と信号４０３の受信レベル
の最大値４０３−２と、信号４０２と信号４０４の受信
レベルの最大値４０４−２とを比較する。そして、制御
局は、２つのバーストの受信レベルが最大である基地局
を通信経路に選択する。

【００８５】制御局装置は、移動局からの信号送信が終
了するまで選択した基地局からの受信信号を音声として
出力する。そして、次に移動局から信号が送信された場
合、再び、第１バーストと第２バーストの受信レベルの
最大値を比較して基地局を選択する。

【００８６】次に、上記基地局選択の有効性について説
明する。図５は、基地局選択のシミュレーション結果を
示す図である。図５は、移動局から送信された無線信号
を二つの基地局が受信し、受信した信号の受信レベルを
比較して移動局と通信を行う基地局を選択する場合のシ
ミュレーション結果である。図５において、横軸は、二
つの基地局が受信した信号の受信レベル差を示し、縦軸
は、二つの基地局のうち、一方の基地局を選択する確率
を示す。

【００８７】平均受信レベル（短区間中央値）差が０ｄ
Ｂより大きい場合、基地局１を選ぶ確率が高いほど、平
均受信レベルの高い基地局を選択することになる。ま
た、平均受信レベル差が０ｄＢより小さい場合、基地局
１を選ぶ確率が低いほど、平均受信レベルの高い基地局
を選択することになる。

【００８８】図５では、基地局１と基地局２の平均受信
レベル差を示し、縦軸は基地局１を選択する確率を示す
ので、理想的には、平均受信レベル差が０ｄＢより大き
い場合、基地局１を選択する確率は１００％である。

【００８９】つまり、平均受信レベル差が０ｄＢより大
きい場合、基地局１を選択する確率が高い程、制御局
は、平均受信レベルの高い基地局を選択する、すなわち
１プレストーク中の回線品質の良いほうを選ぶことにな
る。

【００９０】図５のシミュレーション結果５０１は、基
地局が受信した第１バーストの受信レベルの時間平均値
を比較し、この平均値が最も大きい基地局を選択する場
合のシミュレーション結果である。シミュレーション結
果５０１では、平均受信レベル差が２ｄＢの場合、基地
局１を選択する確率が約６０％である。

【００９１】そして、図５のシミュレーション結果５０
２は、基地局が受信した第１バーストと第２バーストの
受信レベルの時間平均値を算出して比較し、この平均値
が最も大きい基地局を選択する場合のシミュレーション
結果である。シミュレーション結果５０２では、平均受
信レベル差が２ｄＢの場合、基地局１を選択する確率が
約６２％である。

【００９２】そして、図５のシミュレーション結果５０
３は、基地局が受信した第１バーストと第２バーストの
二つのバーストの受信レベルの最小値を比較し、この最
小値が最も大きい基地局を選択する場合のシミュレーシ
ョン結果である。シミュレーション結果５０３では、平
均受信レベル差が２ｄＢの場合、基地局１を選択する確
率が約６６％である。

【００９３】最後に、図５のシミュレーション結果５０
４は、基地局が受信した第１バーストと第２バーストの
受信レベルの最大値を比較し、この最大値が最も大きい
基地局を選択する場合のシミュレーション結果である。
シミュレーション結果５０４では、平均受信レベル差が
２ｄＢの場合、基地局１を選択する確率が約７５％であ
る。

【００９４】上記４つのシミュレーション結果を比較す
ると、シミュレーション結果５０４が、基地局１の平均
受信レベルが高い場合に、基地局１を選択する確率が最
も高い。このように、上記シミュレーション結果から、
基地局が受信した第１バーストと第２バーストの受信レ
ベルの最大値を比較して通信経路を選択する方式が優れ
ていることが示される。

【００９５】このように、本実施の形態の基地局装置に
よれば受信した信号レベルの最大値をダイバーシチブラ
ンチの選択情報として出力することにより、ダイバーシ
チブランチ選択において、回線品質のよい経路を選択す
ることができる。

【００９６】また、本実施の形態の制御局装置によれ
ば、サイトダイバーシチにおける基地局装置を選択する
情報として、信号の品質を加味することにより、更に通
信品質を向上させることが可能である。つまり、各基地
局装置が受信した信号の品質を比較し、信号の品質がも
っとも良い基地局装置を通信端末装置と通信する通信相
手に選択することにより、ダイバーシチブランチ選択に
おいて、回線品質のよい経路を選択することができる。

【００９７】なお、信号の品質を比較する対象は、例え
ば、同期ワード相関値、直前までの外来雑音レベルとＲ
ＳＳＩの比（ＣＮＲ）、誤り検出符号の判定結果（ＣＲ
ＣのＯＫ／ＮＧ）であってもよい。

【００９８】次に、予告バーストを送信して移動局を待
ち受け状態から通話状態に移行する場合の動作について
説明する。図６は、信号を送信するタイミングの一例を
示す図である。図６では、ＴＤＭＡ方式を用いて移動局
と基地局が通信を行う例について説明する。

【００９９】移動局は、上り回線のチャネルで信号を送
信する。ＴＤＭＡ方式では、移動局は、一つのＴＤＭＡ
フレームをスロットに分割し１バーストを送信する。こ
こでは４０ｍｓのフレームを４つに時分割して１０ｍｓ
単位で１バーストを送信する。また、図６の例では、移
動局は、１フレームで送信するデータを２つに分割し、
２フレームに分散して送信する。これをフレーム間ビッ
トインタリーブと言い、バーストエラーをランダムエラ
ーに極力変換して、誤り訂正符号を使っている場合に誤
り訂正能力が向上する。

【０１００】例えば、送信データ１は、第１バーストと
第２バーストに分割して基地局に送信される。同様に送
信データ２は、第２バーストと第３バーストに分割して
送信される。以下送信データ３以降も同様に二つのバー
ストに分割して送信される。移動局から送信された信号
は、基地局で受信される。

【０１０１】基地局は、移動局から送信された第１バー
ストを受信すると、第１バーストを受信したこと制御局
に通知する。この第１バーストを受けた制御局が、基地
局に予告バーストを送出させる。次に、第２バーストを
受信すると、移動局が送信した送信データ１がすべて基
地局で受信される。基地局は、送信データ１に対して誤
り訂正処理を行い、リンク回線を通じて制御局に対して
送出する。制御局は前記ダイバーシチブランチの選択を
行った後、リンク回線を通じて基地局に対して送信デー
タを送り返す。

【０１０２】基地局は、移動局に送信する通信バースト
の処理を行った後、第１通信バーストを移動局に送信す
る。また、基地局は、制御局から移動局に送信するデー
タがない場合、１バーストの半分の時間のみ信号を送信
する空線バーストを移動局に送信する。この空線バース
トは、１バーストの半分の時間に信号を送信していない
ので、空線バーストを受信する移動局は、１バーストの
信号を受信する間にキャリア信号を検出できない時間が
所定の時間以上ある場合、受信するデータがないと判断
し、待ち受け状態で待機する。

【０１０３】基地局が、第１バーストを受信してから第
１通信バーストを移動局に送信するまでにフレーム間ビ
ットインタリーブのため遅延がある。そこで、本発明の
基地局装置は、移動局から送信された第１バーストを受
信してから第１通信バーストを送信するまでの間に予告
バーストを送信する。

【０１０４】具体的には、複数のバーストに分散したデ
ータをすべて受信し、誤り訂正等の一つのデータとして
の処理を行い、折り返し中継を行うまでに遅延時間があ
る。本発明の基地局装置は、この遅延時間を積極的に利
用し、通信を予告する予告バーストを送信する。そし
て、通信相手の信号処理回路の動作開始を促す。

【０１０５】移動局は、予告バーストを受信した場合、
空線バーストと予告バーストを判別するに必要最低限の
回路を動作する待ち受け状態からデータの送受信に必要
な回路を動作する通話状態に移行する。

【０１０６】基地局は、予告バーストを移動局に送信し
た後、第１通信バースト、第２通信バースト、第３通信
バースト、及び第４通信バーストと移動局が受信する受
信データを含む信号を送信する。基地局から送信するデ
ータは、移動局がデータを送信すると同様に、一つのデ
ータを分割して複数のバーストに分散して送信する。

【０１０７】図６の例では、基地局は、送信するデータ
がない状態で送信する空線バーストに１バーストの前半
部分のみキャリア信号を送信し、後半部分は信号を送信
しないハーフバースト信号を用いている。

【０１０８】空線バースト（ハーフバースト）は、これ
に限らず、１バーストの後半部分のみキャリア信号を送
信してもよい。図７は、送信信号の一例を示す模式図で
ある。

【０１０９】図７（ａ）は、フルバースト状態で送信さ
れる信号の一例を示す図である。１バーストの時間（こ
こでは、１０ｍｓ）信号が送信される。図７（ｂ）は、
ハーフバースト状態で送信される信号の一例を示す図で
ある。図７（ｂ）の信号は、１バーストの前半部分を送
信し、後半部分を送信しない。図７（ｂ）のハーフバー
スト信号を用いる場合、受信側では、前半のキャリア信
号を含む部分を用いて信号復調の同期をとり、後半部分
にキャリア信号が検出されるか否か判断してフルバース
ト信号とハーフバースト信号を区別する。

【０１１０】また、図７（ｃ）は、ハーフバースト状態
で送信される信号の一例を示す図である。図７（ｃ）の
信号は、１バーストの後半部分を送信し、前半部分を送
信しない。図７（ｃ）のハーフバースト信号を用いる場
合、受信側では、後半のキャリア信号を含む部分を用い
て信号復調の同期をとり、前半部分にキャリア信号が検
出されるか否か判断してフルバースト信号とハーフバー
スト信号を区別する。

【０１１１】このように本実施の形態の基地局装置によ
れば、フレーム間ビットインタリーブの処理遅延時間を
積極的に利用して、情報を含む送信信号を送信する以前
に、予め、通信を予告する信号を送信することにより、
通話初期の信号を再生することができる。

【０１１２】また、本実施の形態の通信端末装置によれ
ば、通信を予告する信号を受信した場合に、信号処理回
路を動作可能とすることにより、通話初期の信号を再生
することができる。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基地局装
置、制御局装置、通信端末装置及び無線通信方法によれ
ば、サイトダイバーシチにおいて通信経路(基地局装置)
を選択する場合に、各基地局装置が受信した信号の品質
を比較し、信号の品質がもっとも良い基地局装置を通信
端末装置の信号を受信する通信経路に選択することによ
り、回線品質のよい経路を選択することができる。

【０１１４】また、本発明の基地局装置、制御局装置、
通信端末装置及び無線通信方法によれば、データを含む
送信信号を送信する以前に、予め、通信を予告する信号
を送信することにより、通話初期の信号を再生すること
ができる。さらに、待ち受け時のＤＳＰ動作時間を大幅
に削減できることにより、移動局を長時間使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る制御局の構成の一
例を示すブロック図

【図２】本発明の一実施の形態に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図

【図３】本発明の一実施の形態に係る無線通信装置の構
成を示すブロック図

【図４】信号波形の例を示す図

【図５】基地局選択のシミュレーション結果を示す図

【図６】信号を送信するタイミングの一例を示す図

【図７】送信信号の一例を示す模式図

【図８】従来の無線通信の一例を示す図

【図９】制御局及び基地局の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０１リンク回線チャネルコーデック部１０２ＲＳＳＩ比較部１０８セレクタ１０９割込み回路２０９最大値探索部２１０メモリ２１１大小比較部２１３予告バースト作成部３０４受信検出部３０５電源制御部３０６信号処理部

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線信号を受信する受信手段と、所定の
期間に受信した無線信号の受信強度の最大値を選択情報
として出力する最大値検索手段と、を具備することを特
徴とする基地局装置。
【請求項２】最大値検索手段は、受信した無線信号の
うち、第１バーストと第２バーストの受信信号強度の最
大値を抽出し、ダイバーシチブランチの選択情報として
出力することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】基地局装置が所定の期間に受信した無線
信号の受信強度の最大値を選択情報として比較する比較
手段と、前記受信品質が最も良い基地局装置が受信した
信号を選択する選択手段と、を具備することを特徴とす
る制御局装置。
【請求項４】比較手段は、基地局装置が受信した無線
信号のうち、第１バーストと第２バーストの受信信号強
度の最大値をダイバーシチブランチの選択情報として比
較し、選択手段は、前記最大値が最も大きい基地局装置
が受信した信号を選択することを特徴とする請求項３記
載の制御局装置。
【請求項５】音声データの送信を通知する予告信号を
作成する作成手段と、前記通信端末にデータを含む信号
を送信する以前に、前記予告信号を送信する送信手段
と、を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項６】送信手段は、データを送信していないと
きに送信する空線バーストと異なるバースト長の信号を
予告信号として送信することを特徴とする請求項５記載
の基地局装置。
【請求項７】無線信号からデータ送信を通知する予告
信号を検出する無線受信手段と、検波後の前記無線信号
に対して信号処理を行う受信信号処理手段と、前記無線
受信手段が、前記予告信号を検出したときに前記受信信
号処理手段に対して動作開始を指示する制御手段と、を
具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項８】無線受信手段は、無線信号のバーストの
長さが変化した場合を予告信号の検出とすることを特徴
とする請求項７記載の通信端末装置。
【請求項９】基地局装置が所定の期間に受信した無線
信号の受信強度の最大値を選択情報とし、前記受信品質
が最も良い基地局装置が受信した信号を選択する無線通
信方法。
【請求項１０】データを含む信号を送信する以前に、
データ送信を通知する予告信号を送信し、受信側におい
て前記予告信号を検出した場合、周波数変換後の信号に
対する信号処理を開始する無線通信方法。