JP3264925B2

JP3264925B2 - 無線通信システム

Info

Publication number: JP3264925B2
Application number: JP50874793A
Authority: JP
Inventors: バーガー、トビー; ジャレット、キース; メッサーシュミット、デイヴィッド; フロアーズ、クリストファー; ルー、ヒュイフン; スー、チュン−メン; ベタッシュ、サマン; チェン、エドワード
Original assignee: アトメルコーポレイション
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: AU3128893A; WO1993009493A1; JPH07509590A; JP2002186049A; JP2005073252A; KR100393950B1; KR100393951B1; JP3682058B2; JP2002185999A; KR100394162B1; JP2002185399A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は２種類のデジタル信号をコード化する方法に
関し、特に、デジタル無線電話におけるベースユニット
による雑音を含むチャンネルを介しての遠隔ユニットへ
の送信のためのデジタル制御信号およびデジタルデータ
をコード化する方法に関する。

発明の背景ベースユニットと一以上の遠隔ユニットとの間の無線
通信は当業界において周知であり、周波数分割多元接続
方式（FDMA）はその周知の方法のひとつである。このFD
MA方式においては、有効な電磁通信スペクトルが複数の
周波数チャンネルに分割され、ベースユニットと遠隔ユ
ニットとの間の通信が前記周波数チャンネルの一つを介
して行われ、さらに、前記ベースユニットと他の遠隔ユ
ニットとの間の通信が他の周波数チャンネルを介して行
われる。

また、時分割多元接続方式（TDMA）も当業界において
周知である。このTDMA方式においては、ベースユニット
と第１の遠隔ユニットとの間の送信が時間の第１の「部
分（slice）」において行われ、さらに、前記ベースユ
ニットと第２の遠隔ユニットとの送信が、前記第１「部
分」とは異なる、時間の第２の「部分」において行われ
る。

さらに、コード分割多元接続方式（CDMA）において
は、ベースユニットと一以上の遠隔ユニットとの間の通
信が所定の周波数領域におけるスペクトラム拡散送信を
介して行われ、前記周波数領域においては、特異的な疑
似ランダム（PN）コードがベースユニットと第１の遠隔
ユニットとの間の通信を識別し、さらに、異なるコード
がベースユニットと別の遠隔ユニットとの間の通信を識
別する。なお、このCDMA方式には、ダイレクトシーケン
ス、周波数ホッピングおよび時間ホッピング等の幾つか
の種類がある。このダイレクトシーケンス拡散スペクト
ラム方式は送信機において低レートのデータの流れを高
レートのデータの流れにコード化する。その後、受信機
において前記高レートのデータ流は低レートのデータ流
に復号される。

なお、通信処理に先立つ遠隔ユニットとベースユニッ
トとの間のプロトコルの設定はモデル通信技術において
周知である。したがって、例えば、パケット通信におい
ては、通信処理に先立って、X.25プロトコルにしたがっ
て遠隔ユニットおよびベースユニットのパケットサイズ
が定められる。さらに、このようなモデム通信技法にお
いては、異なる送信定格容量を有するモデムが通信処理
に先立って上記両ユニットに適応可能な最大速度を決定
する。

従来技術においては、送信パワーは、送信されるパワ
ーと相手側により予期される受信パワーとのアプリオ
リな知見に基づいて調節できると考えられていた。しか
しながら、このような技術は固定したチャンネルの減衰
を仮定している点で制限がある。

また、従来技術において、フィードバックループを用
いることによりダイナミックなパワー制御をコマンド調
節することも知られている。しかしながら、TDMAシステ
ムの場合、計測時間、送信時間および作動時間から成る
遅延が大きな能率低下につながる。さらに、パワー制御
のために割り当てられることが必要なメッセージレート
の量が大きくなる場合があり、容量損失を引き起こす。

発明の概要本発明においては、２種類のデジタルデータ信号をコ
ード化する方法を開示する。この２種類のデジタルデー
タ信号は雑音を含むチャンネル上に送信される第１の信
号と第２の信号とから成り、各信号はビットストリーム
により特徴付けられる。この場合、第１信号からのＮビ
ットが特異的なＭビットの第３信号に写像され、ＭはＮ
よりも大きく、かつ、Ｍビット信号中の「１」の数はM/
2よりも小さい。Ｍビット第３信号は第２信号からのビ
ットが「０」である場合に送信される一方、Ｍビット第
３信号の補数が前記第２信号からのビットが「１」であ
る場合に送信される。

図面の簡単な説明第１図は本発明のベースユニットのブロック図であ
る。

第２図は本発明の遠隔ユニットのブロック図である。

第３図は第１図示のベースユニットのRF/IFアナログ
部分の詳細なブロック図である。

第４図は第２図示の遠隔ユニットのRF/IFアナログ部
分の詳細なブロック図である。

第5a図ないし5c図はそれぞれ第１図示のベースユニッ
トおよび第２図示の遠隔ユニットの待機および同期ユニ
ットのブロック図の一部である。

第６図は第１図示のベースユニットおよび第２図示の
遠隔ユニットのインターフェイスおよびマルチプレクサ
部分の詳細なブロック図である。

第７図は第１図示のベースユニットおよび第２図示の
遠隔ユニットのアプリケーションコントローラ部分の詳
細なブロック図である。

第８図は周波数スペクトルの概略図であり、この図で
示される領域において本発明の通信システムの好ましい
実施例が動作する。

第９図はベースユニットおよび遠隔ユニットの間の通
信プロトコルにおけるタイミング図である。

第10図は第９図示の詳細なタイミング図であり、ベー
スユニットにより送信される部分を示している。

第11図は第９図示の詳細なタイミング図であり、遠隔
ユニットにより送信される部分を示している。

４発明の詳細な説明第１図はベースユニット10を示すブロック図である。
このベースユニット10は、第２図示の一以上の遠隔ユニ
ット40と通信するべく用いられる。好ましい実施態様に
おいては、ベースユニット10および遠隔ユニット40は総
括的にデジタル無線電話８から構成される。而して、ベ
ースユニット10はRJ11ジャック等の公共電話ネットワー
ク（PSTN）またはISDNインターフェイスとの接続のため
のインターフェイス12を備えている。

このインターフェイス12のPSTN部分はオン／オフフッ
ク、多重音調発生等のPSTN式電話動作を行う。このイン
ターフェイス12により受信された信号はインターフェイ
スおよびマルチプレクサ18に送られ、次いで、アプリケ
ーションコントローラ22に送られる。

また、インターフェイス12のISDN部分はISDNメッセー
ジを対応するオン／オフフックエコー、DTMF音調エコ
ー、ダイアル音調等の信号や呼出し等の信号メッセージ
に翻訳する。

すなわち、ベースユニット10は配線により電話切替ネ
ットワークに接続される一方で、一以上の遠隔ユニット
40と無線連絡する。また、ベースユニット10はスピーカ
ホーン端末14から構成される。而して、このスピーカホ
ーン端末14により、ベースユニット10はPSTN/ISDNイン
ターフェイス12を介して電話ネットワークと直接連絡す
ることもでき、また、一以上の遠隔ユニット40と無線通
信することも可能である。加えて、ベースユニット10は
PSTN/ISDNインターフェイス12による電話ネットワーク
との連絡や一以上の遠隔ユニット40との無線通信のため
のデジタルデータを受け取るデータ端末インターフェイ
ス16から構成される。而して、例えば、コンピュータ等
の供給源からのデータを、PSTN/ISDNインターフェイス1
2を介しての電話ネットワークによる送信や受信、ある
いは、一以上の遠隔ユニット40との無線送信や受信のた
めに、前記電話端末インターフェイス16を介してベース
ユニット10に供給することも可能である。

これらのPSTN/ISDNインターフェイス12、スピーカホ
ーン端末14およびデータ端末インターフェイス16はすべ
てインターフェイスおよびマルチプレクサ18に接続して
いる。このインターフェイスおよびマルチプレクサ18
は、第６図に詳細に示されているが、スピーカホーン端
末14およびデータ端末16から受け取った種々の信号につ
いてのインターフェイスとして作用して、これらの信号
をPSTN/ISDNインターフェイス12を介して電話ネットワ
ーク上に送ったり、一以上の遠隔ユニット40に送信する
べく処理したりする。

さらに、ベースユニット10はライト、スイッチおよび
キーパッドから成るパネル20から構成される。このパネ
ル20からの信号はアプリケーションコントローラ22に送
られる一方で、アプリケーションコントローラの信号が
パネル20に供給される。なお、アプリケーションコント
ローラ22は第７図において詳細に示されている。

このアプリケーションコントローラ22はインターフェ
イスおよびマルチプレクサ18とのインターフェイス処理
を行う。すなわち、アプリケーションコントローラ22の
機能はシステム８の使用者とのインターフェイスを実行
すること、パネル20から入力された使用者の命令を判読
すること、および、使用者に対してシステム８から応答
を送ることである。

インターフェイスおよびマルチプレクサ18およびアプ
リケーションコントローラ22は共にベースユニットトラ
ンシーバ30と連携している。このベースユニットトラン
シーバ30はシステムクロック35、プロトコルおよびコン
トロールユニット32、待機および同期ユニット34、RF/I
Fアナログユニット36および少なくとも一組みの音声／
データプロセッサ38aおよびその付属ベースバンド処理
ユニット28aから構成される。ベースユニット10におい
ては、このベースユニット10と同時に作動する一以上の
遠隔ユニット40と同数の音声／データプロセッサ38aお
よびその付属ベースバンド処理ユニット28aが備えられ
ている。したがって、ベースユニット10が３個の遠隔ユ
ニット40と同時に作動している場合、トランシーバ30の
中には３個の音声／データプロセッサ38とそれぞれに付
属するベースバンド処理ユニット28が存する。

各音声／データプロセッサ38はその付属ベースバンド
ユニット28と接続しており、また、インターフェイスお
よびマルチプレクサ18やプロトコルおよびコントロール
ユニット32とも接続している。また、ベースバンド処理
ユニット28はRF/IFアナログユニット36およびプロトコ
ルおよびコントロールユニット32と接続している。

さらに、RF/IFアナログユニット36は待機および同期
ユニット34および一対のアンテナ26a、26bと接続してお
り、これらのアンテナ26aおよび26bは各々送信および受
信の動作を行う。

さらに、プロトコルおよびコントロールユニット32は
アプリケーションコントローラ22に接続されている。

一方、遠隔ユニット40は受話器およびデータを受け取
るためのインターフェイス端末から成る受話器／端末42
から構成されている。この受話器端末42は上記ベースユ
ニットのインターフェイスおよびマルチプレクサ18と同
様のインターフェイスおよびマルチプレクサ44に接続し
ている。遠隔ユニットはまた受話器パネル46から構成さ
れており、この受話器パネル46はライトおよびスイッチ
を含む。この受話器パネル46はベースユニット10におけ
るアプリケーションコントローラ22と同様のアプリケー
ションコントローラ22に接続している。さらに、ベース
ユニット10と同様に、アプリケーションコントローラ22
はインターフェイスおよびマルチプレクサ44に接続され
ている。

また、遠隔ユニット40は遠隔ユニットトランシーバ50
を含む。この遠隔ユニットトランシーバ50はベースユニ
ットのトランシーバ30と同様にプロトコルおよびコント
ロールユニット52から構成されており、このユニット52
もまたベースユニット10のプロトコルおよびコントロー
ルユニット32と同様に構成されている。

さらに、前記遠隔ユニットトランシーバ50は待機およ
び同期ユニット34から構成されており、このユニット34
はベースユニット10の待機および同期ユニット34と同一
である。また、遠隔ユニットトランシーバ50はRF/IFア
ナログユニット56から成り、このユニット56もまたベー
スユニットトランシーバ30のRF/IFアナログユニット36
と同様であり、送受信アンテナ58aおよび受信アンテナ5
8bに接続されている。

遠隔ユニットトランシーバ50はさらに単一の音声デー
タプロセッサ38aおよびその付属のベースバンド処理ユ
ニット28aを含む。これらの音声／データプロセッサ38
およびその付属ベースバンド処理ユニット28aはベース
ユニットトランシーバ30における音声／データプロセッ
サ38aおよびその付属ベースバンド処理ユニット28aと同
一である。

而して、遠隔ユニットトランシーバ50はプロトコルお
よびコントロールユニット52、待機および同期ユニット
34、RF/IFアナログユニット56、音声／データプロセッ
サ38aおよびベースバンド処理ユニット28aから構成され
る。さらに、これらユニット間の接続はベースユニット
トランシーバ30における各対応成分間の接続と同一であ
る。すなわち、プロトコルおよびコントロールユニット
52はアプリケーションコントローラ22と音声／データプ
ロセッサ38aおよびベースバンド処理ユニット28a、さら
に、待機および同期ユニット34に接続している。また、
音声／データプロセッサ38aはベースバンド処理ユニッ
ト28aとインターフェイスおよびマルチプレクサ44とに
接続している。また、ベースバンド処理ユニット28aはR
F/IFアナログユニット56に接続しており、このRF/IFア
ナログユニット56は待機および同期ユニット34とアンテ
ナ58aおよび58bとに接続されている。

第３図はベースユニットトランシーバ30のRF/IFアナ
ログユニット36の詳細なブロック図である。このRF/IF
アナログユニット36の機能はアンテナ26aおよび26bによ
り送信または受信される信号の周波数を無線周波数から
中間周波数に変換することである。加えて、ユニット36
は送信信号の送信パワーを制御するパワー制御能力を有
する。さらに、ユニット36はベースバンド信号の同相お
よび直交位相成分を変調および復調する。

ユニット36は二組の送受信用アンテナ26aおよび26bか
ら構成されているように示されている。これら二本のア
ンテナ26（ａおよびｂ）とこれに適応する二組の回路を
使用することにより、他のアンテナが遠隔ユニット40に
必要な信号を送受信するような「デッドスポット」に一
のアンテナが位置する場合を保証している。アンテナ26
の一により受信された信号はRFフィルタおよび低ノイズ
増幅器（LNA）70aに送られ、この増幅器によりフィルタ
処理され増幅される。次いで、前記RFフィルタおよびLN
A70aの出力はRF−IFダウンコンバータ72aに供給され
る。このRF−IFダウンコンバータ72aの機能は受信され
たRF信号を中間周波数信号に変換することである。この
ようなRF−IFからの変換はRF−IFダウンコンバータ72a
に供給される差周波数に依存する。さらに、このような
差周波数は周波数選択入力信号に依存して周波数合成器
74により発生される。

その後、RF−IFダウンコンバータ72aから中間周波数
がIFフィルタおよび増幅器76aに供給される。このIFフ
ィルタおよび増幅器76aの機能は受信したIF信号をフィ
ルタ処理して増幅することである。さらに、IFフィルタ
および増幅器76aはこれに供給されるゲイン制御信号に
基づいてフィルタ処理した信号のゲインを増加する。

次いで、増幅されたフィルタ処理されたIF信号はI/Q
復調器78aに送られる。このI/Q復調器78aは同相および
直交位相復調器であり、ベースバンド周波数信号を出力
として生じる。なお、入力信号の復調は温度補償水晶発
振器82から供給されるIF周波数信号に基づいて行われ
る。その後、前記ベースバンド周波数信号はRRC MF80a
に供給される。このRRC MF80aは累乗根（root raise
d）余弦波信号適合フィルタであり、その出力は、キャ
リヤ位相エラーのない場合において、信号の同相および
直交位相成分の各々に対する正または負のインパルス信
号となる。なお、前記同相および直交位相成分は複素信
号から構成される。

同様に、アンテナ26bからの信号は同一の第２の回路
に沿って供給される。まず、アンテナ26bからの信号はR
FフィルタおよびLNA回路70bに送られる。次いで、このR
FおよびLNA回路70bからの出力はRF−IFダウンコンバー
タ72bに供給される。さらに、周波数合成器74により発
生された差周波数がRF−IFダウンコンバータ72bに送ら
れる。その後、RF−IFダウンコンバータ72bの出力がIF
フィルタおよび増幅器76bに供給され、そのゲインもま
た、IFフィルタおよび増幅器76bに供給されるものと同
一のゲイン制御信号により制御される。

次いで、IFフィルタおよび増幅器76bからの信号はIF
I/Q復調器78bにより同相および直交位相の復調処理を
受ける。この同相および直交位相の復調処理は温度補償
水晶発振器82から供給されるIF周波数信号に基づいて行
われる。その後置、IF I/Q復調器78bの出力はRRC MF
回路80bに送られる。

送信状態においては、「拡散」データ信号（後に詳述
する）における同相および直交位相成分に対応する±１
の２値信号がRRCフィルタ84に供給される。この入力信
号が＋１または−１であるとき、RRC84はそれぞれ正ま
たは負の累乗根余弦波信号を発生する。その際、このRR
Cフィルタ84の出力はRF I/Q変調器86に送られ、この変
調器は前記累乗根余弦波信号を送信用の無線周波数変調
信号に直接変換する。一方、変調するべく選択される無
線周波数信号を決定する周波数合成器74の出力と変調に
おけるRF周波数を決定するTCXO82の出力がミキサ88に供
給される。このミキサ88の出力がRF I/Q変調器86に送
られて、RRCフィルタ84の出力により変調される。

さらに、RF I/Q変調器86の出力は、増幅部分が上記
ゲイン制御信号により制御されるゲインを有するRFフィ
ルタおよび増幅器90に供給される。その後、RFフィルタ
および増幅器90の出力はアンテナ26aからの送信のため
にRF線形増幅器92aに送られる。加えて、RFフィルタお
よび増幅器90の出力は遅延回路94による「チップ」時間
Tcの遅延後にアンテナ26aを介する送信のために第2RF線
形増幅器92bに供給される。このように２種類の信号
（一の信号は他の信号から遅延により得られる）が生成
され、これらは遠隔ユニット40に送られて組み合わされ
る。この場合、２種類の信号は遅延されているので、単
一アンテナによる遠隔ユニット40での受信が可能であ
る。

周波数合成器74はRFおよびIF周波数の間の差周波数を
発生する。この差周波数は合成器74に供給される周波数
選択信号により変化する。而して、周波数合成器74はす
べての周波数帯域にわたって動作する。この成器74が前
記差周波数（RF−IF変換器72に供給される）と送信用に
選択されるRF周波数の双方を発生でき、かつ、これらの
信号を速やかに切り替えることが可能である場合、ミキ
サ８は不要である。また、このような場合は、合成器74
の選択RF周波数出力がRF I/Q変調器86に直接供給でき
る。

第４図は遠隔トランシーバユニット50のRF/IFアナロ
グユニット56の詳細ブロック図である。RF/IFアナログ
ユニット36と同様に、RF/IFアナログユニット56は信号
を受信するためのアンテナ58aまたは58bから構成され
る。この場合、受信信号は、受信RF信号をフィルタ処理
し増幅するためのRFフィルタおよび低ノイズ増幅器70に
供給される。さらに、RFフィルタおよびLNA回路70から
信号がRF−IFダウンコンバータ72に供給される。このRF
−IFダウンコンバータ72は受信RF信号を周波数合成器74
により発生さた差周波数信号に基づいて中間周波数信号
に変換する。なお、周波数合成器74により発生される差
周波数信号は周波数選択信号により選択できる。その
後、RF−IFダウンコンバータ72から、IF信号が、ゲイン
をゲイン制御信号により制御されるIFフィルタおよび増
幅器76に送られる。次いで、このIFフィルタおよび増幅
器76の出力がIF I/Q復調器78に供給される。

このIF I/Q復調器78はまた温度補償水晶発振器82に
より発生されたIF周波数信号を受け取る。その後、この
IF I/Q復調器78により復調された同相および直交位相
信号がRRC適合フィルタ80に送られる。このRRC適合フィ
ルタ80の出力は、キャリヤ位相エラーが存在しない場
合、信号の同相および直交位相成分の各々に対応して±
１の２値信号を表現する正または負のインパルスとな
る。

また、RF/IFアナログユニット56の送信部はベースバ
ンド処理ユニット28aから「拡散」信号を受け取る。こ
の信号はRRCフィルタ84に送られ、このフィルタ84は上
記の「拡散」信号における±１の２値の同相または直交
位相成分に対応して発生される正または負の累乗根余弦
波信号を出力する。その後、RRCフィルタ84の出力信号
がRF I/Q変調器86に供給される。また、発振器82の出
力および周波数合成器74の出力がミキサ88に送られ、こ
のミキサはRF I/Q変調器86に供給されるに要するRF変
調信号を発生する。而して、RF I/Q変調器86の出力はR
Fフィルタおよび増幅器90に供給されるRF変調信号とな
る。さらに、RFフィルタおよび増幅器90はゲインがゲイ
ン制御信号により制御される増幅器を備えている。その
後、このRFフィルタおよび増幅器90の出力はRF線形増幅
器92に送られ、さらに、送信アンテナ58bに送られる。

第5a図ないし5c図は上記の待機および同期ユニット34
の詳細なブロック図である。この待機および同期ユニッ
ト34は信号を捕捉し検証する部分（第5a図）、信号を同
期化する部分（第5b図）および信号を検出する部分（第
5c図）から構成されている。

すなわち、第5a図には、待機および同期化ユニット34
の捕捉および検証部100が示されている。この捕捉およ
び検証部100は上記RRC MF回路80の出力をその入力とし
て受け取るプレアンブル適合フィルタ102から構成され
る。このプレアンブル適合フィルタ回路102の機能はベ
ースユニット34により発生したSYNC信号のプレアンブル
部分または遠隔ユニットにより発生したPA1信号のプレ
アンブル部分（以下に詳述する）を検出することであ
る。このプレアンブル適合フィルタ回路102の出力はエ
ネルギー検出回路104に送られる。このエネルギー検出
回路104は上記の同相および直交位相成分から信号の大
きさを得るべく動作する。次いで、エネルギー検出回路
104の出力は閾値検出回路106に送られる。この閾値検出
回路106はプレアンブル信号の存在の有無を検出するべ
く動作する。一般に、閾値は最初は誤認を防ぐために高
めに設定されており、その後、検出確率を高めるべく低
めに設定される。さらに、閾値検出回路106の出力は検
証カウンター108に供給される。この検証カウンタ108は
閾値検出回路に対して随意的にフィードバックすること
が可能であり、閾値検出回路をフィードバックループ内
において制御することができる。検証カウンタ108の出
力はイネーブル信号であり、待機および同期ユニット34
の他の成分において使用される。例えば、上記RF/IFア
ナログユニット36または56により受け取られる信号がコ
レクト信号である場合、イネーブル信号はハイ（high）
になる。

第5b図は待機および同期ユニット34の同期化部分120
を示している。同期化部分120は疑似ランダム（PN）コ
ード発生器134から成り、この発生器はコード選択信号
をその入力として受け取る。このPNコード発生器134は
コード選択信号により決定されるPNコードを発生する。
加えて、前記発生器は上記コード選択信号により選択さ
れるコードよりも1/2「チップ」時間だけ位相が早い第
１複素乗算器122aに供給されるコードを発生する。PNコ
ード発生器134はまた上記コード選択信号により選択さ
れるコードよりも1/2「チップ」時間だけ位相が遅い第
２複素乗算器122bに供給されるコードを発生する。

上記RRC適合フィルタ回路80の出力はこれら第１およ
び第２複素乗算器122aおよび122bにそれぞれ供給され
る。さらに、複素乗算器122aおよび122bの出力は低域フ
ィルタ124aおよび124bにそれぞれ送られる。その後、低
域フィルタ124aおよび124bの出力はエネルギー検出回路
126aおよび126bにそれぞれ供給される。この低域フィル
タとエネルギー検出回路126（ａおよびｂ）は同相およ
び直交位相成分からの信号の大きさを把握するべく機能
する。次いで、エネルギー検出回路126aおよび126bの出
力は比較器128に供給される。比較器128の出力は差動信
号であり、ループフィルタ130に送られる。さらに、上
記検証ユニット100からのイネーブル信号もループフィ
ルタ130に供給される。このループフィルタはイネーブ
ル信号がハイであるとき作用する。さらに、ループフィ
ルタ130の出力は制御クロック132に送られた後、PNコー
ド発生器134に戻る。このようにして、PNコード発生器1
34は遅延ロック処理されたループにより同期状態に維持
される。低域フィルタ124（ａおよびｂ）はビットレー
トの近傍の帯域幅を有しており、積分およびダンプ回路
として備えることもできる。すなわち、積分およびダン
プ回路は低域フィルタの簡単な実施態様の一例である。
また、制御クロック132はシステムクロック35を駆動す
る。

第5c図は待機および同期ユニット34の変調および復調
部140を示している。この変調および復調部140は上記RR
C適合フィルタ回路80から信号を受け取る。この信号は
さらに第１複素乗算器142aに送られる。上記PNコード発
生器134の出力はこの第１複素乗算器142aにも送られ
る。さらに、第１複素乗算器142aの出力は第１低域フィ
ルタ144aに供給される。次いで、第１低域フィルタ144a
から信号が第１の１ビット遅延回路146aに送られる。そ
の後、この第11ビット遅延回路146aの出力は上記低域フ
ィルタ144aの出力が供給される第１共役乗算器148aに送
られる。さらに、第１共役乗算器148aの出力はマルチパ
ス組合せ器150に供給される。その後、マルチパス組合
せ器150から、信号が閾値検出器152に送られ、この検出
器は２値データ信号を発生する。

RRC MF回路80からの信号はまた第２複素乗算器142b
から成る第２経路にも送られ、この乗算器にはさらにPN
コード発生器134の出力も供給される。この第２複素乗
算器142bの出力は第２低域フィルタ144bに送られる。さ
らに、第２低域フィルタ144bの出力は第２の１ビット遅
延回路146bに供給される。その後、１ビット遅延回路14
6bの出力は第２共役乗算器148bに送られ、この共役乗算
器には第２低域フィルタ144bの出力も供給される。次い
で、この第２共役乗算器148bの出力は上記のマルチパス
組合せ器150に送られる。すなわち、待機および同期ユ
ニット34がベースユニットトランシーバ30のRF/IFアナ
ログユニット36とともに使用される場合、２種のRRC M
F回路80aおよび80bからの信号のための２種の経路が与
えられる。また、待機および同期ユニット34が遠隔ユニ
ットトランシーバ50のRF/IFアナログユニット56ととも
に使用される場合、ベースユニット10が単一チップ分だ
け相互間で遅延される２種の信号を送信すると、上記の
マルチパス組合せ器150が使用される。

データ検出部140はまた上記ベースバンド処理ユニッ
ト28aから２値データを受け取る差動エンコーダ160から
構成されている。この差動エンコーダ160の出力は複素
乗算器162に送られ、この乗算器にはPNコード発生器134
の出力も供給される。複素乗算器162の出力は「拡散」
信号であり、RF/IFアナログユニット36または56による
送信のためにRRCフィルタ84に送られる。

ベースバンド処理ユニット28は捕捉および検証ユニッ
ト（第5a図示）、同期化ユニット（第5b図示）およびデ
ータ検出ユニット140（第5c図示）から構成されている
点で待機および同期化ユニット34と類似している。ま
た、異なる点は、後に説明するが、ベースバンド処理ユ
ニットが遠隔ユニット40とベースユニット10とが連絡し
ている間に動作することである。これに対して、待機お
よび同期ユニット34は遠隔ユニット40が待機モードにあ
る時にのみ動作する。ただし、ベースバンド処理ユニッ
ト28aの種々の成分が待機および同期ユニット34と同一
ではないにしても類似しているので、遠隔ユニット40内
におけるベースバンド処理ユニット28aと待機および同
期ユニット34は単一のユニットに組合せることが可能で
ある。

また、音声／データプロセッサ38aを周知のCODEC標準
とすることができる。したがって、音声／データプロセ
ッサ38aの音声プロセッサ部分をADPCMプロセッサとする
ことが可能である。加えて、後述するように、遠隔ユニ
ット40やベースユニット10の各製造者は専有の音声コー
ドを供給することができる。

また、プロトコルおよびコントロールユニット52はプ
ログラムを記憶してこれを実行し得るマイクロコンピュ
ータである。加えて、このユニットはシステムクロック
54または35からの信号を受け取り、周波数選択信号、コ
ード選択信号およびゲイン制御信号等の必要な制御信号
を発生する。

第６図はインターフェイスおよびマルチプレクサ18の
ブロック図である。上述の如く、インターフェイスおよ
びマルチプレクサ44はインターフェイスおよびマルチプ
レクサ18と類似している。ただし、インターフェイスお
よびマルチプレクサ18はPSTN/ISDNインターフェイス12
に接続して電話ネットワークの中央処理局と連絡してい
る点が異なる。

インターフェイス18はマルチプレクサ180から成り、
このマルチプレクサではPSTN/ISDNインターフェイス12
との信号のやりとりが行われる。このマルチプレクサ18
0はスイッチマトリクス182に信号を出力する。すなわ
ち、マルチプレクサ180、データ端末16およびスピーカ
ホーン端末140からの信号はすべてスイッチマトリクス1
82に送られる。このスイッチマトリクス182は、名称が
示す通り、音声／データプロセッサ38aに供給される信
号の切り替えを行うスイッチである。

スイッチマトリクス182は音声／データプロセッサ38a
をデータ端末16またはスピーカホーン端末14のいずれか
に接続して遠隔ユニット40との局所接続を行うか、ある
いは、PSTN/ISDNインターフェイス12に接続して遠隔ユ
ニット40を介する電話ネットワークとの接続を行う。さ
らに、スイッチマトリクス182はデータ端末16またはス
ピーカホーン端末14を接続してベースユニット10を介す
る電話ネットワークとの接続を行うこともできる。

また、インターフェイスおよびマルチプレクサ18は、
制御信号をマルチプレクサ180に供給してその出力（PST
NまたはISDN信号のいずれか）を選択して、また、スイ
ッチマトリクス182に供給して音声／データプロセッサ3
8aに信号を送るコントロールユニット184から構成され
る。このコントロールユニットは上述のアプリケーショ
ンコントローラ22から命令を受け取る。さらに、インタ
ーフェイスおよびマルチプレクサ18は音調発生信号（PS
TNラインに対応）または信号メッセージ（ISDNライン対
応）をアプリケーションコントローラ22から直接受け取
る。

第７図はアプリケーションコントローラ22のブロック
図である。アプリケーションコントローラ22はアプリケ
ーションプロセッサ190から構成される。ベースユニッ
トパネル20または遠隔ユニットパネル46からのデータは
このアプリケーションプロセッサ190に受け取られる。
すなわち、パネル20または46のキーによる入力に対応し
て、アプリケーションプロセッサ190は信号をPSTN/ISDN
インターフェイスに送り、DTMF/パルス発生器（PSTNラ
イン対応）の適当な行または列を活性化するか、あるい
は、信号メッセージ（ISDNライン対応）をフォーマット
処理する。いずれの場合も、信号はインターフェイスお
よびマルチプレクサ18のスイッチマトリクス182に送ら
れる。

外向けの呼び出しの場合、アプリケーションプロセッ
サ190は上記BSパネル20からのオフ−フック信号かプロ
トコルおよびコントロールユニット32からのオフ−フッ
クメッセージのいずれかを呼び出しを要求している遠隔
ユニット40に対応して受け取る。次いで、アプリケーシ
ョンプロセッサ190はインターフェイスおよびマルチプ
レクサ18を介してPSTN/ISDNインターフェイス12に通知
して適当な信号（PSTNライン対応）またはメッセージ
（ISDNライン対応）を発生する。ダイアル数字の通知の
場合も同様の手順が用いられる。

内向けの呼び出しの場合、PSTN/ISDN12は聞き取り可
能な通報音を発生する。この場合、通報メッセージがイ
ンターフェイスおよびマルチプレクサ18とアプリケーシ
ョンコントローラ22を介してプロトコルおよひコントロ
ールユニット32に送られて、遠隔ユニット40の通報処理
が行われる。その後、呼び出しが応答されると、上述の
オフ−フック動作が行われる。

動作次に、上述のベースユニット10と一以上の遠隔ユニッ
ト40とから成る通信システム８の動作について説明す
る。上述の如く、システム８はデジタル無線電話として
特に好適であり、902MHzから928MHzの間の電磁放射スペ
クトル域における動作に適している。この領域を第８図
に示す。

この902MHzから928MHzの周波数スペクトル域は複数の
周波数チャンネルに分けられ、その各々は約1.3MHzの帯
域幅を有する。したがって、約20の周波数チャンネルを
選択することができる。また、ベースユニット10とこれ
に付属するすべての遠隔ユニット40との間の通信がこれ
ら選択される周波数チャンネルの一において有効であ
る。

さらに、選択された周波数チャンネル内においては、
ベースユニット10とこれに付属する遠隔ユニット40は疑
似ランダムコードまたはCDMAを用いるPNコードを介して
通信し合う。而して、例えば、ベースユニット10が第１
の遠隔ユニット40aと通信している場合、ベースユニッ
ト10は選択される周波数チャンネルにおいて送信および
受信を行い、第１のPNコードを介して遠隔ユニット40a
と通信する。さらに、ベースユニット10が第２の遠隔ユ
ニット40bと同時通信している場合、ベースユニット10
は同一の選択周波数チャンネルにおいて異なるPNコード
により通信する。

また、ベースユニット10と各遠隔ユニット40との間の
通信がTDMA技法により行われる。第９図はベースユニッ
ト10から一以上の遠隔ユニット40への信号の送信および
受信を行う場合のタイミングを示している。すなわち、
選択周波数チャンネル内において、ベースユニット10は
共通信号チャンネル（CSC−Ｂ）部から成る時間部分に
おいて送信し、保護時間およびユーザチャンネル（UC−
Ｂ）部がこれに続き、さらに、保護時間がこれに続いて
いる。次いで、遠隔ユニット40の各々による送信が一以
上の遠隔ユニット40により分割された共通信号チャンネ
ル（CSC−Ｒ）部から成る時間域において行われ、さら
に保護時間、ユーザチャンネル（UC−Ｒ）部、そして、
保護時間が続く。このような動作により１フレームが構
成される。その後、このようなタイミングのシーケンス
が繰り返されて、ベースユニット10がその時間域におい
て送信し、次いで、一以上の遠隔ユニット40がその時間
域において送信する。

第10図はベースユニットにより送信される種々の信号
のタイミングを示している。この場合、CSC−Ｂ信号は
さらにSYNC部とDATA部に分割されている。また、このSY
NC部においては、信号がさらにSW1およびSW2信号に分割
されている。SW1信号は同期化信号である。また、このS
W1信号は、ベースユニット１に特異的でありすべての正
当な遠隔ユニット40により知られるPNコードに基づいて
発生される。さらに、後述するが、SW2信号はSW1と同一
かあるいはSW1の逆信号である。さらに、CSC−ＢのDATA
部は、ベースユニット10がPNコードを遠隔ユニット40に
割り当ててベースユニット10と遠隔ユニット40との間の
通信をユーザチャンネル（UC−ＢおよびUC−Ｒ）におい
て行う等の、信号データを含むことができる。

また、ベースユニット10により送信される信号のUC−
Ｂ部においては、UC−Ｂ信号がさらにユーザ信号チャン
ネル（USC−Ｂ）とユーザベアラチャンネル（UBC−Ｂ）
とに分割されている。USC−Ｂはさらにパワー制御等の
制御情報を含むチャンネルコントロールメッセージ（CC
M）部と信号メッセージ等の制御信号情報を含むデータ
領域とに分割される。デジタル無線電話の場合、信号メ
ッセージはダイアル数となる。また、UBC−Ｂ部はベー
スユニット10から遠隔ユニット40に送信されるメッセー
ジまたはデータを含んでいる。

好ましい実施態様においては、遠隔ユニット40とベー
スユニット10との間のメッセージが多くのフレームにま
たがり、以下のような定義がメッセージの境界を画する
ために用いられる。すなわち、上述の如きCSC−Ｂ、UC
−Ｂ、SCS−ＲおよびUC−Ｒから成る通常フレーム、８
個の通常フレームから成るマイナス−パーフレームおよ
び16個の通常フレームから成るメジャースーパーフレー
ムがある。

SW1およびSW2信号の相対極性は以下のようにこの通常
フレームとマイナス−パーフレームとのタイミングを区
別する。

SW1 SW2 フレームの種類００通常０１マイナースーパー而して、CSC−ＢのSYNC部は「00」のフレーム単位から
成り、また、「01」の８個のフレーム単位から成る。メ
ジャーフレームの開始はLSC−ＢのDATA部におけるベー
スユニット10によるフレーム番号を含むメッセージの送
信により行われる。

第11図は各遠隔ユニットにより送信されるIF周波数信
号部分の詳細なタイミングである。上記のCSC−Ｒ部はP
A1部およびCS−Ｒ部に分割される。このPA1部は同期化
情報用に使用され、CS−Ｒ部は制御チャンネルとして機
能する。さらに、上記UC−Ｒ部はPA2部、USC−Ｒ部およ
びUBC−Ｒ部に分割される。このPA2部は同期化情報用に
使用され、また、USC−Ｒ部はその領域が信号の性質お
よび信号メッセージ等の制御情報を含む点でUSC−Ｂ部
と同様である。さらに、UBC−Ｒ部はベースユニット10
により送信されるUBC−Ｂ部と同様であり、また、UBC−
Ｒ部は遠隔ユニット40によりベースユニットに送信され
るデータまたはメッセージである。

通信リンクの設定ここで、一例として、ベースユニット10が単一の遠隔
ユニット40と通信する場合を考える。この場合のベース
ユニット10と遠隔ユニット40との間の通信リンクの設定
は以下のようである。すなわち、ベースユニット10は割
り当てられた時間スロットのCSC−Ｂ部においてSYNC信
号（SW1およびSW2から成る）を定期的に送信する。この
ことは選択された周波数の全体わたって言える。さら
に、一例として、周波数が４番目の周波数チャンネルに
おいて選択された場合を考える。この場合も、SYNC信号
はPNコード化される（簡単のために、コードのインデク
スを０とする）。而して、SYNC信号（SW1およびSW2の両
方）はベースユニット10によりPNコードのインデクス０
でコード化されて送信される。

周知の如く、PNコードは一連のチップである。好まし
い実施態様においては、SYNC信号に対応するPNコードは
８×32＝256チップの長さを有しており、このうちの128
チップが同相信号に対応し、残りの128チップが直交位
相信号に対応する。すなわち、各位相に対して１ビット
当たり16チップが対応する。而して、各々付随のインデ
クスを有するSYNC信号に対して2²⁵⁶個の可能なPNコード
の組み合わせが存在する。例えば、０に等しいPNコード
のインデクスは「100・・・01」であるPNコードに対応
する。

遠隔ユニットは３種の可能な状態、すなわち、オン状
態、待機およびオフ状態の一を採ることができる。

遠隔ユニット40がオン状態になると、このユニットは
ベースユニットのPNコード、すなわち、この場合０のイ
ンデクスに等しいインデクスを有するPNコードを持つ信
号を検索するデフォールト状態になる。次いで、遠隔ユ
ニット40は０に等しい周波数チャンネルにおいて周波数
スペクトルの走査を開始する。

このことは上述のプロトコルおよびコントロールユニ
ット52により行われ、ユニット52は周波数選択信号を発
生して上記合成器74に差周波数を発生させ、０に等しい
チャンネルにおけるRF周波数が中間周波数に変換される
ようにする。プロトコルおよびコントロールユニット52
はまたコード選択信号を発生して０のインデクスに等し
いPNコードがSSU34のPNコード発生器134から発生される
ようにする。このような状態になると、上記のイネーブ
ル信号が発生される。しかしながら、SYNC信号が所定時
間後に見い出されないと、PCU52は別の周波数選択信号
を発生して、１に等しい周波数チャンネルに移す。

このようにして、遠隔ユニット40が４に等しい周波数
チャンネルに到達すると、SYNC信号が見い出され、遠隔
ユニット40はCSC−Ｒ時間フレームのCS−Ｒ部における
４に等しい周波数チャンネルに要求信号メッセージを送
信する。このようなSYNC信号の捕捉を認識した上での遠
隔ユニット40による要求信号メッセージの送信はまた０
に等しいインデクスのPNコードから派生したPNコードに
おいてコード化される。

遠隔ユニット40からの要求信号メッセージの受信に応
じて、すなわち、ベースユニット10と遠隔ユニット40と
の間のメッセージまたはデータ交換の間、ベースユニッ
ト10はUC送信において使用されるPNコードに対して割り
当て信号メッセージを送信する。このようなベースユニ
ット10により割り当て信号メッセージの送信はCSC−Ｂ
タイミング部分のDATA部において行われ、０に等しいイ
ンデクスのPNコードにコード化される。而して、例え
ば、ベースユニット10が遠隔ユニット40から要求信号メ
ッセージを受け取ると、ベースユニット10は次の通信が
10に等しいインデクスのPNコードを用いて処理されるよ
うに命令を出す。データ通信の間に用いられるPNコード
は上述のSYNC信号の場合のPNコードとは異なる構造を有
することができる。好ましい実施態様においては、PNコ
ードは65535チップの長さであり、同相および直交位相
信号に対応するチップが交互に存在する。なお、各位相
には１ビット当たり16チップが存在する。その後、10に
等しいインデクスのPNコードメッセージは０に等しいイ
ンデクスのPNコードによりコード化され、CSC−Ｂ時間
スロット、特にDATA時間スロット上に送信される。（な
お、ベースユニット10が同時に別の遠隔ユニット40と通
信している場合は、遠隔ユニット40の通信には異なるPN
コードが割り当てられる。）遠隔ユニット40はベースユニット10からの信号をCSC
−Ｂ時間スロットのDATA部受け取ってその情報を復号す
る。その後、ベースユニット10がそのUC−Ｂ部分におい
て送信し、また、遠隔ユニット40がそのUC−Ｒ部分にお
いて送信する状態で、ベースユニット10と遠隔ユニット
40との間の通信のメッセージ部が10に等しいインデクス
のPNコードを用いて処理される。

さらに、オフ状態から待機状態に移る過程において
は、上記PCU52は合成器74に対して周波数選択信号を発
生して周波数チャンネル（０−20）を走査し、また、SS
U34のPNコード発生器134に対してコード選択信号を送っ
て０に等しいインデクスのPNを検索する。この周波数選
択信号は上記プレアンブルMF102がSYNC信号に適合する
ものを見い出さない場合に変更される。このようにし
て、SYNC信号が見つかると、遠隔ユニット40は待機状態
に維持され、SSU34のみが動作する。

ベースユニット10と複数の遠隔ユニット40との間の通
信もまた上述と同様である。すなわち、遠隔ユニット40
が通信処理を開始する必要がある場合、または、ユニッ
ト40が待機状態にある場合、このユニットは上記SYNCパ
ルスを検索しながら周波数チャンネルを走査する。その
後、ユニット40はCSC−８のCS−Ｒ部分に送信する。ま
た、ベースユニット10はCSC−Ｂタイミング部分のDATA
部において特異的なPNコードインデクスを有する割り当
て信号メッセージを送信する。ベースユニット10により
割り当てられたPNコードはUC−Ｂ部分およびUC−Ｒ部分
の両方の送信において用いられる。その結果、上述の如
く、各遠隔ユニット40は共通の信号チャンネル部分、す
なわちCSC−Ｒ部分を一時的に得る。その後、他の遠隔
ユニット40においては、CSC−Ｒ部分上のベースユニッ
ト10への信号送信が自由になる。すなわち、遠隔ユニッ
ト40がそのPNコードを割り当てられると、ベースユニッ
ト10と遠隔ユニット40との間の割り当てられたPNコード
上の通信は同一のスロット時間における他の遠隔ユニッ
ト40とベースユニット10との間の通信に干渉しなくなる
（これらのPNコードが異なるために）。

干渉動作のために選択される周波数スペクトル（902−928
MHz）がマイクロ波装置等の他のRF発生源からの干渉を
受けやすいために、ベースユニット10と一以上の遠隔ユ
ニット40との間の通信リンクが妨害されやすい。しかし
ながら、上述したように、ベースユニット10とその遠隔
ユニット40のすべてとの間の通信は単一の選択周波数チ
ャンネルにおいて行われる。而して、ベースユニット10
が一以上の遠隔ユニット40からの信号において過剰の干
渉を検出した場合、ベースユニット10はこれらの遠隔ユ
ニット40の各々に対してそのUSC−Ｂ部分のDATA部にお
ける信号メッセージを送信して別の周波数チャンネルに
移す。この信号メッセージは切り替え時期についての同
期化またはクロック情報を含んでいる。このようにして
遠隔ユニット40の各々への受信が行われると、PCU52は
新規の選択周波数チャンネルに移動するための周波数選
択信号を発生する。

通常リンクの損失上述のような機構によって、干渉を回避し通信リンク
の継続を行うための一の周波数チャンネルから他の周波
数チャンネルへの通信の移動が行われるが、予期しない
程に大きな干渉信号等により、ベースユニット10と一以
上の遠隔ユニット40との間の通信リンクが影響を受ける
場合がある。このような場合、ベースユニット10とその
一以上の遠隔ユニット40との間の通信リンクを再設定す
る手法を確立することが必要になる。

そのような通信リンクの設定の一部として、ベースユ
ニット10と遠隔ユニット40がそれぞれUBC−Ｂ部およびU
BC−Ｒ部において通信する前に、ベースユニット10は遠
隔ユニット40の各々に対して通信の中断の場合において
使用する通信チャンネルのテーブルを送信する。すなわ
ち、このチャンネルのテーブルはベースユニット10から
UBC−ＢのDATA部を介して遠隔ユニット40に通信され
る。さらに、チャンネルのテーブルは周波数チャンネル
とPNコードのインデクスの両方を含むリストから成る。

また、チャンネルのテーブルは、例えば０に等しくな
いPNコードインデクス等の選択されたPNコードインデク
スに従ってコード化される。さらに、チャンネルのテー
ブルはベースユニット10によりあたかも「データ」の別
の部分の如く送信される。また、チャンネルのテーブル
を受け取る遠隔ユニット40はチャンネルのテーブルを割
り当てられたPNコードに従って復号する。その後、復号
処理されたチャンネルテーブルの信号がプロトコルおよ
びコントロールユニット52の記憶部に記憶される。

なお、通信が中断した場合は、遠隔ユニット40はSUS3
4に対して内部的に発生するシステムクロック35に基づ
いてクロック信号のカウントを継続するように動作す
る。すなわち、システムクロック35はベースユニット10
から送信されるSYNC信号の継続における同期に基づいて
カウントを継続する。次いで、プロトコルおよひコント
ロールユニット52がシステムクロック35からタイミング
信号を受け取る。つまり、マイクロコントローラである
プロトコルおよびコントロールユニット52はこのクロッ
ク信号値に所定の数学的関数を適用する。このような遠
隔ユニット40により使用される数学的関数の一例とし
て、ハッシュ（hash）関数Ｈ（Ｔ）がある。つまり、ハ
ッシュ関数Ｈ（Ｔ）は上記クロック信号から得られるフ
レーム番号Ｔをプログラム番号Ｈ（Ｔ）に写像する。こ
のようなハッシュ関数Ｈ（Ｔ）の好ましい実施態様は以
下の如く定義される。

Ｈ（Ｔ）＝［Ｒ（Ｔ）×Ｂ］この式において、［・・・］はフロア（floor）関数で
あるとともに、Ｒ（Ｔ）＝（（（T/8）×７）＋３）mod
16）/16であり、領域（0,1）における疑似ランダム値で
ある。

さらに、Ｂはチャンネルのテーブルにおける記入の番
号である。すなわち、Ｒ（Ｔ）は個数16の最大長シーケ
ンス発生成分に対応する種（seed）として上述のマイナ
ス−パーフレーム番号T/8を採用し、これに７を掛け、
次いで３を加え、さらに領域（0,1）における疑似ラン
ダム値を得るべく規格化することにより得られる。

而して、上記クロック信号値に対する遠隔ユニット40
による数学的関数の適用により、チャンネルテーブルに
おける記入が行われる。その後、プロトコルおよびコン
トロールユニット52は前記テーブルにおける選択された
記入に付随する通信チャンネルを選択する。上述したよ
うに、選択された通信チャンネルのテーブルにおける記
入はこれに付随する周波数チャンネルとPNコードインデ
クスとを含む。

一方、ベースユニット10はこの間にこれに付随するシ
ステムクロック35によりそのクロック信号の発生を継続
する。而して、上述のプロトコルおよびコントロールユ
ニット32は通信チャンネルのテーブルにおける同一の記
入を得るべくシステムクロック35からのクロック信号と
同一の値に対して同一の数学的関数を適用する。次い
で、ベースユニット10は前記テーブルにおける記入に付
随する通信チャンネルを選択する。この結果、この通信
チャンネルのテーブルにおける記入から選択される通信
チャンネル上において通信処理が再設定される。

能力設定ベースユニット10と一以上の遠隔ユニット40との間の
初期プロトコルの一部として、遠隔ユニット40が時間ス
ロットのCSC−Ｂ部分におけるSYNC信号上にロックする
と、前記ユニット40はそのCSC−ＲにおけるCS−Ｒ部分
内の要求信号メッセージを送信する。その後、ベースユ
ニット10は、そのCSC−Ｂ時間スロットのDATA部分内
に、ベースユニット10との通信処理において遠隔ユニッ
ト40により使用される特定PNコードのインデクスを送信
する。

遠隔ユニット40はこれを復号し、ベースユニット10に
対してその機能的能力のリストを送信するために選択さ
れたPNコードを使用する。而して、遠隔ユニット40は時
間スロットUSC−Ｒ上に、例えばPNコード＝10である、
選択PNコードにより符号化された機能的能力のリストを
送信する。

その後、ベースユニット10はUSC−Ｒ時間スロット内
にメッセージを受け取り、この信号を上記選択PNコード
に従って復号して、遠隔ユニット40の機能的能力のリス
トを得る。次いで、ベースユニットは遠隔ユニット40の
機能的能力のリストと自分の機能的能力とを比較して共
通の機能的能力の組み合わせを決定する。その後、ベー
スユニット10は遠隔ユニット40に対してそのUSC−Ｂ時
間スロットのDATA部分上に選択PNコードに従って符号化
されたその共通の機能的能力の組み合わせのリストを送
信する。このようにして、遠隔ユニット40とベースユニ
ット10との間の通信が選択された周波数において選択PN
コードに従って共通の機能的能力の組み合わせを用いて
行われる。

遠隔ユニット40およびベースユニット10の機能的能力
は会話デジタル符号化等の能力を含むことができる。こ
の場合、異なる会話符号化技法（その一部は一般に知ら
れる原理に基づき、またその他の特定の製造者に専有の
原理に基づく）が有効であり、また、異なる製造者によ
る遠隔ユニット40が少なくとも共通の機能的能力に基づ
いて異なる製造者によるベースユニット10と通信する能
力を有することが望まれるために、通信リンクの設定の
一部として、遠隔ユニット40およびベースユニット10が
互いに共通の機能的能力を知得していることが望まれ
る。

以下、ベースユニット10と遠隔ユニット40における会
話コードに対応する機能的能力の一例を説明する。

ベースユニット10 遠隔ユニット40 32 Kbps ADPCM 32 Kbps ADPCM 32 Kbps エンハンスド 16 Kbps サブバンド 16 Kbps サブバンド８ Kbps CELP 専有遠隔ユニット40による機能的能力のリストからわかる
ように、ベースユニット10は上記のテーブルを比較し
て、対応する共通能力のリストに16Kbpsサブバンドおよ
び32KbpsADPCMが含まれることを決定する。この比較に
基づいて、ベースユニット10は上記のような機能的能力
のリストを遠隔ユニット40に送信し、通信が会話コード
に対応する二つの機能的能力のいずれかを用いて行われ
る。

このように、遠隔ユニット40とベースユニット10が共
通の能力のリストを「協定する」能力を備えているの
で、ベースユニット10または遠隔ユニット40の会話コー
ド化において専有権を有している製造者は他の製造者の
遠隔ユニット40またはベースユニット10と、これら製造
者の両方のユニットに備えられる少なくとも一の会話コ
ード化機能能力における共通要素が存在する限り、通信
を行うことが可能である。

パワー制御ベースユニット10は複数の遠隔ユニット40と通信する
ことが可能であるが、このユニット10が各遠隔ユニット
40の送信パワーについて制御されており、ベースユニッ
ト10に受信される遠隔ユニット40の各々からの信号強度
がほぼ同一にして、これら遠隔ユニット40のいずれか一
が過剰パワーになったり他のユニットを支配することの
ないようにすることが望ましい。さらに、このようなパ
ワー制御はマルチパスフェ−ジングや遮蔽ひずみを抑制
する点で好ましい。

なお、通信システム８においては、ベースユニット10
により送信される信号が遠隔ユニット40により受信さ
れ、ベースユニット10から受信した信号のパワーは遠隔
ユニット40におけるBPU28aの検出器104により計測され
る。次いで、遠隔ユニット40における送信パワーが以下
の式に従って制御される。

パワー＝Ａ＋（Ｂ−Ｃ）ここで、Ａは遠隔ユニット40により送信される信号に
おけるベースユニット10により受信される所望のパワー
を示している。

また、Ｂはベースユニット10により送信される信号の
パワーを示しており、さらにＣはベースバンド処理ユニット28aの検出器104により
計測された遠隔ユニット40において受信される信号のパ
ワーである。ＡおよびＢの値は遠隔ユニット40の送信パ
ワーを制御するためにベースユニット10から遠隔ユニッ
ト40に送信されるデータである。さらに、Ａはベースユ
ニット10の検出器104により計測された遠隔ユニット40
により送信される信号のベースユニット10により受信さ
れる所望のパワーである。この値はベースユニット10か
ら遠隔ユニット40に対してそのUSC−ＢのDATA部上に送
信される値である。Ｂはベースユニット10により送信さ
れる信号のパワーであり、これもベースユニット10から
遠隔ユニット40に対してそのUSC−ＢのDATA部上に送信
される値である。したがって、ＡおよびＢは遠隔ユニッ
ト40にアプリオリに知られているか、あるいは、ベース
ユニット10から遠隔ユニット40に送信される信号メッセ
ージの一部である。

また、遠隔ユニット40におけるプロトコルおよびコン
トロールユニット52により発生されるゲイン制御信号は
送信信号のパワーに影響するRFフィルタおよび増幅器90
のゲインを制御する。このゲイン制御されるRF増幅器90
はモトローラ（Motorola）製の部品AN1025等の周知の構
成を採ることができる。

データの符号化前述のように、UC−Ｂ部およびUC−Ｒ部はUSCおよびU
BC部分から構成されている。したがって、UC−Ｂ時間ス
ロットにおいては、信号USC−ＢおよびUBC−Ｂが送信さ
れ、USC−Ｂはパワー活性、呼び出し状態等の情報を含
む制御信号部分であり、UBC−Ｂはデータを含む部分と
なっている。同様に、UC−Ｒ部分においては、UC−Ｒが
PA2およびUSC−Ｒ部分から構成されており、これらはUB
C−Ｒをデータ部分とする制御信号となっている。

これらのUC−ＢおよびUC−Ｒの制御信号部分はUC−Ｂ
およびUC−Ｒのデータ部に比して少量のデジタルデータ
を有するデジタルデータ流列である。制御信号部分の耐
干渉能力をさらに高めるべくその部分を保護するため
に、UC−ＢおよびUC−Ｒの双方の制御信号部分およびデ
ータ部分はさらにデジタル符号化することが可能であ
る。

このようなデジタルデータの符号化は以下のように行
う。すなわち、データ部分から各Ｎビットブロックが特
定の「軽い」（ここで、「軽い（light）」とは１の数
が０の数よりも少ないことを意味する）Ｍビット信号に
写像され、ＭはＮよりも大きく、Ｍビット信号における
「１」の数はM/2よりも小さい。この軽いＭビット信号
はUC−ＢまたはUC−Ｒの制御信号部からのビットが
「０」である場合に送信されるが、UC−ＢまたはUC−Ｒ
の制御信号部からのビットが「１」である場合は軽いＭ
ビット信号の補数が送信される。

チャンネルのコード化が最近の通信システムにおいて
広まっているが、このようなチャンネルコードは雑音を
含むチャンネル上の送信においてコード化したビット流
を生成する情報の流れに冗長性を単に付加するものであ
る。このようなチャンネルコードが好適に作成される
と、このコード化により誘導される冗長性により送信ビ
ットの一部の受信がエラーとなっても、デコーダが元の
情報の流れを信頼性高く回復することができる。

本発明による装置においては、上記コード化の目的は
上述のUC−ＢまたはUC−Ｒ時間スロットの制御信号部分
における送信エラーに対して最大の保護を提供し、か
つ、UC−ＢまたはUC−Ｒのデータ部分において最小の保
護を与えることである。このようにすることにより、受
信されるユニット（遠隔ユニット40またはベースユニッ
ト10）は低いエラー発生率の条件下において制御信号お
よびデータ信号の両方を回復することが可能になり、ま
た、極めて高いエラー発生率の条件下において制御信号
を回復することが可能になる。

以下、上述のコード化技法の一例を図に基づいて説明
する。まず、制御信号の単一ビットおよびデータの96ビ
ットを送信用の120ビットを有するコード化ビット流に
コード化する。96ビット語から120ビット語への写像は9
6ビット語を３組の32ビット語に分割することにより行
われる。次いで、32ビット語は各々軽い40ビット語に写
像される。さらに、これら３種の40ビット語は連結され
て軽い120ビット語を形成する。

数学的に言えば、2³²はＣ（40,12）の組み合わせより
も小さいから、32ビットのシーケンスは12すなわち12個
の１を確実に含むハミングウエイト（Hamming weigh
t）を有する40ビットのシーケンスに写像することがで
きる。

すなわち、データチャンネルからの３種の32ビット入
力語からそれぞれ写像した３種の40ビット語は連結され
てハミングウエイト36の120ビット語となる。この場
合、上記制御信号からの単一ビットが０であると、120
ビット語が送り出される。また、制御信号からの単一ビ
ットが１であると、120ビット語の補数が送り出され、
そのウエイトは120−36＝84ビットの「１」から成る。

このウエイトの差は84−36＝48となり、「軽い」Ｍビ
ット語が「重い」Ｍビット語と間違えられるか、あるい
はその逆である前に、120ビット中の24以上がエラーと
なることを意味している。

このような例では、いかなるチャンネルエラーもコー
ド化したデータにおける１個の32ビットの部分の損失を
引き起こすという欠陥がある。この問題は正常単一流
（127,120）のハミングコードを付加することにより改
善できる。すなわち、７個の周期冗長性チェック（CR
C）ビットを120ビット語に付加することにより、127ビ
ットブロックにおけるいかなる単一ビットエラーの補正
も可能になる。このような改善を加えることにより、２
ビットよりも小さい信号が雑音により変化した場合で
も、デコード処理は制御信号およびデータ信号の両方に
おいて正しい結果を生じることが可能になる。

フロントページの続き (31)優先権主張番号７９０，６３４ (32)優先日平成３年11月８日(1991．11．8) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号７８９，７３７ (32)優先日平成３年11月８日(1991．11．8) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号７８９，２９２ (32)優先日平成３年11月８日(1991．11．8) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号７８９，７３６ (32)優先日平成３年11月８日(1991．11．8) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (72)発明者メッサーシュミット、デイヴィッドアメリカ合衆国 94556 カリフォルニア州モラガ、ランプコート４ (72)発明者フロアーズ、クリストファーアメリカ合衆国 94611 カリフォルニア州オークランドフェアマウントアヴェニュー 621 (72)発明者ルー、ヒュイフンアメリカ合衆国 94506 カリフォルニア州ダンヴィルシルヴァーメイプルドライブ 3478 (72)発明者スー、チュン−メンアメリカ合衆国 94549 カリフォルニア州ラファイェットアパートメント 204 イーストストリート 949 (72)発明者ベタッシュ、サマンアメリカ合衆国 94708 カリフォルニア州バークレーシニックアヴェニュー 1537 (72)発明者チェン、エドワードアメリカ合衆国 94539 カリフォルニア州フレモントミッションリッジコート 48 (56)参考文献特開昭60−5637（ＪＰ，Ａ) 特開平２−114431（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/713 H04B 7/216 H04J 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】各々がビットストリームとして表わされる
第１および第２のディジタル信号を、雑音チャンネル上
に送信するためにコード化する方法において、前記第１ディジタル信号のＮビットを、補数を有するＭ
ビット（Ｍ＞Ｎ）の第３信号にマッピングするステップ
と、前記第２ディジタル信号のビット値が「０」である場合
に、前記第１ディジタル信号からマッピングされたＭビ
ットの第３信号を送信し、前記第２ディジタル信号のビ
ット値が「１」である場合に、前記第３信号の補数を送
信するステップとを含み、前記Ｍビットの第３信号中の「１」の数は、M/
2よりも小さいことを特徴とするコード化方法。
【請求項２】前記Ｍビットの第３信号を、送信に先立っ
てエラー補正コードでコード化するステップをさらに含
むことを特徴とする請求項１に記載のコード化方法。
【請求項３】前記送信ステップは、前記第１ディジタル
信号中の隣接するＮビット部分を、それぞれＭビットの
隣接する複数の第３信号にマッピングし、これら複数の
Ｍビット第３信号を連結して送信するステップを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載のコード化方法。
【請求項４】前記複数のＭビット第３信号の各々につい
て、送信に先立ちエラー補正コードにより符号化するス
テップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の
コード化方法。
【請求項５】ビットストリームで表わされるディジタル
コード化信号を、第１ディジタル信号および第２のディ
ジタル信号に復号する方法において、Ｍビットのディジタルコード化信号を受信するステップ
と、前記Ｍビット信号に含まれる「１」の数がM/2よりも小
さい場合に前記第２ディジタル信号として「０」を出力
し、前記Ｍビット信号に含まれる「１」の数がM/2より
も大きい場合に前記第２ディジタル信号として「１」を
出力するステップと、前記受信したＭビットを、前記第１ディジタル信号とし
てＮビットにマッピングするステップとを含む復号方法。
【請求項６】前記マッピングステップは、受信したＭビ
ットをＮビットにマッピング不可能である場合に、エラ
ー信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の復
号方法。
【請求項７】各々がビットストリームで表わされる第１
ディジタル信号、および第２ディジタル信号を、雑音チ
ャンネル上で送受信する方法において、前記第１ディジタル信号のＮビットを、補数を有するＭ
ビット（Ｍ＞Ｎ）の第３信号にマッピングするステップ
であって、前記Ｍビットの第３信号に含まれる「１」の
数はM/2よりも小さいマッピングステップと、前記第２ディジタル信号のビット値が「０」である場合
に、前記マッピングされたＭビットの第３信号を前記雑
音チャンネル上に送信し、前記第２ディジタル信号のビ
ット値が「１」である場合に、前記第３信号の補数を前
記雑音チャンネル上に送信するステップと、前記雑音チャンネルから前記Ｍビットの第３信号を受信
するステップと、前記受信したＭビット第３信号中の「１」の数がM/2よ
りも小さい場合に、前記第２ディジタル信号として
「０」を出力し、M/2よりも大きい場合に、前記第２デ
ィジタル信号として「１」を出力するステップと、前記受信したＭビットを、前記第１ディジタル信号とし
てＮビットにマッピングするステップとを含むことを特徴とする送受信方法。
【請求項８】前記マッピングステップは、前記受信した
ＭビットをＮビットにマッピングできない場合に、エラ
ー信号を出力することを特徴とする請求項７に記載の送
受信方法。
【請求項９】ディジタル制御信号とディジタルデータ信
号とをチャネル上に送信するベースユニットと、前記ベ
ースユニットと無線通信する遠隔ユニットとを備える無
線電話の操作方法において、前記ディジタルデータ信号のＮビットを、補数を有する
Ｍビット（Ｍ＞Ｎ）の送信信号にマッピングするステッ
プであって、前記Ｍビット送信信号に含まれる「１」の
数はM/2よりも小さいマッピングステップと、前記ディジタル制御信号のビット値が「０」である場合
に、前記マッピングされたＭビット送信信号を送信し、
前記ディジタル制御信号のビット値が「１」であり場合
に、前記Ｍビット送信信号の補数を送信するステップと
を含むことを特徴とする無線電話操作方法。
【請求項１０】前記Ｍビット送信信号を、送信に先立っ
て、エラー補正コードで符号化するステップをさらに含
むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】前記送信ステップは、前記ディジタルデ
ータ信号中の隣接するＮビット部分のそれぞれを、隣接
する複数のＭビット送信信号にマッピングし、これら複
数のＭビット送信信号を連結して送信することを特徴と
する請求項10に記載の方法。
【請求項１２】前記複数のＭビット送信信号の各々を、
送信に先立って、エラー補正コードで符号化するステッ
プをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の方
法。
【請求項１３】前記遠隔ユニットは、ビットストリーム
で表わされる受信ディジタルデータ信号を復号し、前記
復号ステップは、前記ディジタルデータ信号のＭビットを受信し、前記Ｍビット中の「１」の数がM/2よりも小さい場合
に、第２ディジタル信号として「０」を出力し、前記Ｍ
ビット中の「１」の数がM/2よりも大きい場合に、第２
ディジタル信号として「１」を出力し、前記受信したＭビットを、第１ディジタル信号としての
Ｎビットにマッピングすることを特徴とする請求項９に
記載の方法。
【請求項１４】前記復号ステップのマッピングにおい
て、前記受信したＭビットをＮビットにマッピングでき
ない場合にエラー信号を出力することを特徴とする請求
項13に記載の方法。