JP3057198B2 - 無線通信方式 - Google Patents

無線通信方式

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JP3057198B2 JP3163759A JP16375991A JP3057198B2 JP 3057198 B2 JP3057198 B2 JP 3057198B2 JP 3163759 A JP3163759 A JP 3163759A JP 16375991 A JP16375991 A JP 16375991A JP 3057198 B2 JP3057198 B2 JP 3057198B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は通信方式(システム)に
関するものであり,特に,TDD(Time Division Dupl
ex)無線通信方式まはTDMA(Time Division Multip
le Accessing)/TDD無線通信方式などに用いられる
複数のチャネルから使用可能なチャネルを捕捉し,捕捉
された同一のチャネル周波数で発呼局と被呼局との間で
相互通信を行う無線通信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】TDD無線通信方式またはTDMA/T
DD無線通信方式においては,発呼局となる自局の発振
周波数の基準として正確な発振器,たとえば,温度補償
機能つき水晶発振器などを用いている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】通信周波数が高くなり
通信周波数帯域が狭くなると,発呼局と被呼局との間の
送受信周波数を完全に一致させることが困難になる。特
に,無線通信システムにおいては,遠く隔たっている発
呼局と被呼局と周囲温度条件などが大きく異なり,上述
した発振器の発振周波数相互の相違も大きくなる。TD
D無線通信方式またはTDMA/TDD無線通信方式に
おいて,被呼局側で発呼局の無線周波数に一致させよう
とすると,被呼局内の復調回路系統の負担が大きくな
り,復調回路系統の回路構成が複雑化し高価格になると
いう問題に遭遇する。また,無条件に一方の無線機,た
とえば,発呼局側無線機の送信周波数に合わせようとす
ると,他方の無線機の送受信周波数が大きく狂うという
問題がある。
【0004】本発明はかかる問題を解決し,比較的簡単
な回路構成で,発呼局と被呼局との間で正確な同一の送
受信周波数で通信可能な無線通信方式を提供することを
目的とする。
【0005】上記問題を解決するため,本発明において
は,発呼局からの無線周波数と自己局内に記憶している
基準無線周波数との差を算出し,所定周波数だけ発呼局
からの送信周波数側にずらした周波数で上記発呼局に送
信する手段を被呼局内に設け,上記被呼局からの調整さ
れた無線周波数と自己局内に記憶されている基準無線周
波数との差を算出し,さらに所定量だけ被呼局からの送
信周波数に向けて周波数を調整して上記被呼局に送信す
る手段を発呼局内に設ける。
【0006】
【作用】被呼局内の上記周波数調整手段は,自局内の基
準無線周波数と上記発呼局からの送信周波数との差を算
出し,相手局,発呼局側の送信周波数に向けて所定量だ
け周波数をずらして発呼局に送信する。発呼局は被呼局
からの調整された周波数信号を受信し,自局内の基準無
線周波数と受信周波数との差を算出し,その周波数差を
参照して所定量だけさらに被呼局からの送信周波数に向
けて周波数を調整する。これ以降,発呼局内で調整した
周波数で被呼局と発呼局との間で無線通信が行われる。
上記発呼局で最終的に調整した周波数は,発呼局内の基
準周波数と被呼局内の基準周波数との間の周波数とな
り,相互に容易に受入れられる周波数である。
【0007】
【実施例】本発明の無線通信方式の1実施例としてTD
D無線通信方式(システム)を参照して述べる。図1は
TDD無線通信方式の発呼局10と被呼局30の構成を
示す図である。発呼局10と被呼局30とは同じ回路構
成をしているが,先に通信を開始した無線機が発呼局1
0になり,その発呼に応答した無線機が被呼局30にな
る。
【0008】発呼局10は,アンテナ11,受信フロン
トエンドアンプ12,第1の中間周波数(IF)に変換
するための位相同期がとれた正確な局部発振周波数信号
を出力する位相同期ループ回路(PLL)14,このP
LL14からの局部発振周波数信号に基づいて受信周波
数を第1のIF信号に変換する受信側第1のミキサ1
3,IFアンプ15を有している。さらに発呼局10
は,第2のIFに変換するための受信側第2のミキサ1
6および受信側局部発振回路17を有し,第2のIF信
号が復調器18で復調され,復調信号DATAOUT が出
力される。被呼局30と周波数合わせを行うため,発呼
局10にはさらに,ローパスフィルタ(LPF)19,
ディスクリミネータ20,AD変換器(ADC)21,
マイクロコンピュータで構成されたCPU22,DA変
換器(DAC)23有している。CPU22には温度セ
ンサ28が接続されている。発呼局10はさらに,送信
すべき信号DATAINを送信側局部発振回路25からの
局部発振周波数信号に基づいて変調する変調器24,P
LL14からの周波数信号に基づいて変調信号を送信周
波数まで周波数変換する送信側ミキサ26,送信電力レ
ベルまで信号増幅する送信出力アンプ27を有してい
る。
【0009】被呼局30も発呼局10と同じ回路構成で
ある。図2に発呼局10と被呼局30との間のTDD送
受信タイミングを示す。発呼局10が発呼して送信して
いるときは被呼局30は受信タイミングとなり,この発
呼に応答して被呼局30が発呼局10に対して送信する
ときは発呼局10が受信タイミングとなる。TDD無線
通信方式においては,所定の時間間隔で上記送受信が反
復継続される。
【0010】TDD無線通信方式において,発呼局10
が発呼した場合,被呼局30は発呼局10の周波数に応
じた周波数で応答する。本来,上述したように,発呼局
10の送信周波数と被呼局30の送信周波数とは完全に
一致しているべきであるが,設置位置,条件などにより
発呼局10の送信周波数と被呼局30の送信周波数との
間には周波数差が生ずる。たとえば,発呼局10と被呼
局30との温度が異なれば,発呼局10内の動作周波数
と被呼局30の動作周波数とは異なるから,発呼局10
と被呼局30との間の送受信周波数は異なってくる。か
かる発呼局10と被呼局30との間の周波数の不一致の
問題を解決するため,以下に述べる周波数調整を行う。
【0011】図3はCPU22の処理を中心に示す発呼
局10の動作処理フローチャートであり,図4はCPU
42の処理を中心に示す被呼局30の動作処理フローチ
ャートである。図5は発呼局10と被呼局30との間で
行われる周波数調整動作を示す図である。図5において
は,本来の送受信周波数をf0 とし,初期状態において
発呼局10の基準周波数として定義される送信周波数を
10,初期状態において被呼局30の基準周波数で規定
される周波数をf30とする。以下,発呼局10および被
呼局30の周波数調整動作について述べる。
【0012】ステップS01(図3):発呼局10が被
呼局30に対して発呼する場合,図2に示した送信タイ
ミングとなり,CPU22が送信データDATAINを変
調器24に出力し,送信側ミキサ26で発呼局10の基
準周波数f10に基づいて周波数f11に周波数変換され
て,アンテナ11から被呼局30に向けて出力される。
実際の送信周波数f11は発呼局10内の誤差などによ
り,基準周波数f10よりも本来の周波数f0 側にずれて
いるとしている。ステップS02:発呼局10は図2に
示す受信モードとなり,待機状態となる。
【0013】ステップS11,S12(図4):被呼局
30はステップS01の発呼局10からの送信に応答
し,受信データを読み込む。被呼局30内ではアンテナ
31で受信した信号を復調器38で復調して復調信号D
ATAOUT を出力する復調処理を行うが,この初期受信
タイミングにおいて下記に述べる周波数調整動作を行
う。ステップS13〜15:被呼局30内のLPF39
は受信側第2のミキサ36からの第2のIF信号のうち
低周波成分を通過させ,ディスクリミネータ40が自局
内の基準周波数f30との周波数差を算出する。この例で
は図5に示すように周波数差Δf1 だけの周波数ずれが
ある。この周波数差Δf1 はADC41でディジタル信
号に変換されてCPU42に入力される。CPU42は
この周波数差Δf1 を参照して発呼局10側からの送信
周波数f10との整合がとれる周波数を算出する。
【0014】この周波数調整方法の1つの方法として,
CPU42は周波数差Δf1 を半分にして発呼局10か
らの送信周波数f10側にずらした新たな周波数f31を算
出する。CPU42はこの補正周波数f31を算出した
ら,この周波数補正量に相当する値をDAC43でディ
ジタル信号に変換して,アンテナ31からこの補正周波
数f31で発呼局10に送信データDATAINが送信され
るように,送信側局部発振回路45およびPLL34の
局部発振周波数を修正する。
【0015】ステップS02,06(図3):受信待機
状態にある発呼局10は被呼局30からの送信に応答し
てアンテナ11を介して被呼局30からの送信データD
ATAINを受信する。この受信データはLPF19を介
してディスクリミネータ20に入力され,発呼局10内
の基準周波数f10と受信周波数f31との周波数差Δf3
が算出される。ADC21を介してアンテナ信号に変換
された周波数差信号Δf3 がCPU22に入力され,C
PU22はこの周波数差Δf3 を半分にした周波数Δf
4 だけ被呼局30からの送信周波数f31に向かってずら
した新たな周波数fC を最終補正周波数とする。
【0016】図5を参照すると,最終調整(補正)周波
数fC は発呼局10内の基準周波数f10,あるいは,実
際の送信周波数f31と被呼局30内の基準周波数f30
るいは実際の周波数f11との間にある本来の周波数f0
に近い周波数となり,発呼局10からみても被呼局30
から見ても周波数調整量が少なく,この周波数を使用す
る上で問題が少ないとともに,相互に容易に受入れ可能
な周波数であり,相互に安定な通信が可能である。初期
通信状態において上述の周波数調整が行われたら,発呼
局10と被呼局30との間の一連の発呼局10と被呼局
30との間の送受信は上記最終調整された周波数fC
用いて行われる。
【0017】以上の実施例では,発呼局10内のCPU
22および被呼局30内のCPU42での周波数補正
(調整)を単純に,それぞれディスクリミネータ20,
40で検出した基準周波数との受信周波数との周波数差
の半分にしたが,この補正量の決定方法はこれに限ら
ず,その他種々決定することができる。その他の補正量
決定方法としては,発呼局10および被呼局30の温度
を考慮する方法がある。温度条件によって発呼局10内
および被呼局30内の電子回路の動作状態が異なるか
ら,この温度に応じて上記補正量を調整する。このた
め,CPU22には温度センサ28,CPU42には温
度センサ48が接続されている。温度による周波数補正
量の修正方法としては,基準温度,たとえば,23°C
からの周波数ずれに応じて,上記周波数差Δf1 または
Δf3 に乗ずる補正係数, 上記例では0.5をさらに直
線的に修正する。
【0018】周波数補正方法の他の方法としては,無線
機の等級に応じて補正量を変化させることができる。高
い等級の無線機の周波数ずれは少ないから,低い等級の
無線機の方で高い等級の無線機の周波数側に近づける補
正処理を行う。
【0019】周波数f10,f30,f0 の相互関係は図5
に例示してものに限定されない。要するに,発呼局10
側の基準周波数f10または実際の送信周波数f11と被呼
局30側の基準周波数f30または実際の送信周波数f31
との整合をとった調整周波数fC で発呼局10と被呼局
30との間でTDD無線通信方式に基づく送受信が行わ
れる。
【0020】以上の実施例ではTDD無線通信方式を例
示したが,本発明の実施に際してはTDD無線通信方式
に限らず,TDMA/TDD無線通信方式の場合でもよ
い。以上の記述においては,発呼局10における使用可
能なチャネルの捕捉とそのチャネル周波数の選定などの
記述を省略している。さらに,本発明はTDD無線通信
方式,TDMA/TDD無線通信方式などの時分割通信
方式に限定されず,同一周波数を用いて通信を行う他の
種々の通信方式に適用できる。
【0021】
【発明の効果】以上に述べたように,本発明によれば,
発呼局と被呼局との間に周波数差が存在しても相互に受
入れ可能な補正周波数を算出し,その補正周波数でそれ
以降の送受信を行うので安定な通信が可能になる。この
周波数調整動作は最初の送受信タイミングだけに行われ
るので,それ以降の通信に負担にならない。一方,通信
開始ごとに行われるので,通信状況が変化してもその状
況に応じた安定した補正周波数での送受信が可能とな
る。また,上記周波数の補正には特に高価な回路素子を
必要とせず,比較的簡単な回路構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無線通信方式の1実施例としてのTD
D無線通信システムの構成図であり,(A)は発呼局の
構成図,(B)は被呼局の構成図である。
【図2】図1のTDD無線通信システムの動作タイミン
グ図である。
【図3】図1の発呼局の動作を示すフローチャートであ
る。
【図4】図1の被呼局の動作を示すフローチャートであ
る。
【図5】図1のTDD無線通信システムの周波数調整動
作を示す図である。
【符号の説明】
10・・発呼局,30・・被呼局,11,31・・アン
テナ,12,32・・受信フロントエンドアンプ,1
3,33・・ミキサ,14,34・・PLL,15,3
5・・IFアンプ,16,36・・ミキサ,17,37
・・受信側局部発振回路,18,38・・復調器,1
9,39・・LPF,20,40・・ディスクリミネー
タ,21,41・・ADC,22,42・・CPU,2
3,43・・DAC,24,44・・変調器,25,4
5・・送信側局部発振回路,26,46・・ミキサ,2
7,48・・送信出力アンプ,28,48・・温度セン
サ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発呼局と被呼局との間で同一周波数で相
    互に無線通信を行う無線通信方式において,被呼局は発
    呼局からの無線周波数と自己局内に記憶している基準無
    線周波数との差を算出し,所定周波数だけ発呼局からの
    送信周波数側にずらした周波数で上記発呼局に送信する
    手段を有し,上記発呼局は上記被呼局からの調整された
    無線周波数と自己局内に記憶されている基準周波数との
    差を算出し,さらに所定量だけ被呼局からの送信周波数
    に向けて周波数を調整して上記被呼局に送信する手段を
    有し,上記発呼局で調整した無線周波数を用いて通信を
    行うこと特徴とする無線通信方式。
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