JP3432335B2 - 移動無線通信装置 - Google Patents

移動無線通信装置

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    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は移動無線通信装置に関
し、特に時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式のディジタル
通信方式を採用した移動無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式の無線
通信システムでは、複数の無線端末の信号を同一周波数
上で時分割して伝送する。例えば、４チャネル多重ＴＤ
ＭＡ方式では、１フレームを４つのタイムスロットに分
割し、１タイムスロットに１つの無線移動端末の信号を
のせることにより、最大４台の無線端末の信号を同一周
波数で伝送できるように構成されている。
【０００３】そこで、受信側では、送信側のタイムスロ
ットに同期して、フレーム周期の受信をすることによ
り、通信相手の無線端末の信号だけを受信するようにし
ている。すなわち、この種のディジタル通信システムで
は、基地局あるいは基地局を収容する網が、上記フレー
ムやタイムスロットなどのＴＤＭＡタイミングを規定
し、移動局はこのタイミングに同期して動作する。
【０００４】しかし、パワーオン直後あるいは無線サー
ビスエリア圏外から圏内に移動してきた直後の移動局で
は、受信クロックが基地局の送信クロックに同期してお
らず、またＴＤＭＡタイミングも分からない。このた
め、移動局は、まず該当周波数を連続受信（非同期受
信）して基地局からの信号を待つ。
【０００５】基地局からの信号には、固定パターンを繰
り返すプリアンブルビットが含まれており、移動局はこ
れを受信して基地局の送信クロックを再生し、自分の受
信クロックをこれに同期させる受信クロックの引き込み
動作を行う。
【０００６】さらに、基地局からの信号には同期ビット
が含まれており、移動局は基地局に同期させた受信クロ
ックでこのビットを受信する。そして、あらかじめ規定
されているフレーム構成と受信した同期ビットの位置か
ら、移動局は基地局のＴＤＭＡタイミングを把握する同
期確立動作をおこない、それ以後はこの基地局が送信す
るタイムスロットのみの同期受信に移行する。
【０００７】また、同期受信時は、受信クロックの微調
と同期ビット受信によるＴＤＭＡタイミングを維持する
同期維持動作を行う。
【０００８】ところで、上記の非同期受信において、も
しも移動局がノイズを基地局からの信号と誤認識して受
信してしまうと、移動局は誤ったＴＤＭＡタイミングに
よる同期受信へ移行してしまう。この結果、受かるはず
のない同期受信を繰り返し、一定回数以上の受信失敗に
よって始めて同期はずれを検知して非同期受信に戻るこ
とになる。
【０００９】このため、基地局との同期を確立して通信
が可能となるまでにかなりの時間が経過してしまう。特
に、ノイズはランダムなパターンであるため、このよう
な誤動作が生じる確率はかなり高い。
【００１０】これを防ぐために、従来の無線通信システ
ムにおいては、非同期受信時に、移動局の無線受信機か
ら出力されるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Ind
icater：受信信号強度表示）信号のレベルを監視し、こ
れがしきい値を上回って受信感度があると判定された間
だけ受信クロックの引き込み動作および同期確立を行う
という手段が設けられている。
【００１１】また、同期受信中も、移動局が、基地局か
らの信号のかわりにノイズを受信して誤動作することの
ないように、移動局には、ＲＳＳＩ信号のレベルを常時
監視して、これがしきい値をうわまわっている間だけ同
期維持を行うという手段が設けられている。
【００１２】すなわち、従来の無線通信システムでは、
移動局の無線受信機から出力されるＲＳＳＩ信号をアナ
ログ信号比較器に入力し、受信感度の有無を決定するし
きい値との比較結果を出力させ、この出力信号で同期確
立および同期維持のＯＮ／ＯＦＦを制御している。
【００１３】図４は、この種の無線通信システムの移動
局の一般的構成を示したものである。図４に示す移動局
は、第２世代のコードレス電話システムの移動局で、受
信部にダブルスーパーヘテロダイン方式を採用してい
る。
【００１４】すなわち、図５において、アンテナ１００
で受信した受信信号は、アンテナスイッチ（アンテナＳ
Ｗ）１０１、受信アンプ１０２を介して受信第１中間周
波ミキサ（受信１ｓｔミキサ）１０３に加えられ、ここ
で、図示しない第１局部発振器の出力と混合されて第１
中間周波数の信号に変換され、更にこの第１中間周波数
の信号は、受信第２中間周波ミキサ（受信２ｎｄミキ
サ）１０４に加えられ、ここで、図示しない第２局部発
振器の出力と混合されて第２中間周波数の信号に変換さ
れ、この第２中間周波数の信号は、第２中間周波アンプ
（２ｎｄＩＦアンプ）１０５で増幅されて、π／４シフ
トＱＰＳＫ復調器１０６に加えられ、ここで復調された
後、チャネルデコーダ１０７、音声コーディック（音声
ＣＯＤＥＣ）１０８を介してスピーカ１１６に加えら
れ、音声として出力される。
【００１５】また、マイクロフォン１１７から入力され
た音声は、音声ＣＯＤＥＣ１０８、チャネルエンコーダ
１０９を介してπ／４シフトＱＰＳＫ変調器１１０に加
えられ、ここで変調された後、ディジタル／アナログ変
換器（Ｄ／Ａ）１１１および１１２でアナログ信号に変
換され、その後直交変調器１１３で変調され、送信ミキ
サ１１４、送信パワーアンプ１１５、アンテナＳＷ１０
１を介してアンテナ１００から送信される。
【００１６】ＲＳＳＩ生成部２００では、２ｎｄＩＦア
ンプ１０５のベースバンド出力からアナログのＲＳＳＩ
信号を生成する。このＲＳＳＩ信号はＲＳＳＩ判定部２
０１に加えられ、このＲＳＳＩ判定部２０１で、このＲ
ＳＳＩ信号のレベルを所定のしきい値と比較して、受信
感度の有無を判定し、その判定結果を制御部２０２に知
らせる。
【００１７】制御部２０２では、この判定結果をもとに
モデム復調部（π／４シフトＱＰＳＫ復調器１０６）と
ＴＤＭＡ受信部（チャネルデコーダ１０７）の動作を制
御し、ここで、非同期受信時ならば受信クロックの引き
込みおよび同期確立のＯＮ／ＯＦＦを、同期受信時なら
ば同期維持のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００１８】図５は、図４に示した移動局におけるＲＳ
ＳＩ判定部２０１の従来例を示したものである。図５に
おいて、ＲＳＳＩ生成部２００から出力されたＲＳＳＩ
信号は、ＲＳＳＩ判定部２０１のアナログ信号比較器Ｃ
Ｏに入力される。また、このＲＳＳＩ判定部２０１のア
ナログ信号比較器ＣＯには、電源電圧を固定抵抗Ｒ１と
Ｒ２で分圧して生成したしきい値レベルも入力される。
【００１９】アナログ信号比較器ＣＯは、これら２つの
入力信号のレベルの大小を比較し、どちらが大きいかを
判定信号として出力する。
【００２０】図６は、上記アナログ信号比較器ＣＯにお
ける判定動作を説明する図である。ＲＳＳＩ生成部２０
０から出力されるＲＳＳＩ信号レベルは、移動局の無線
受信部（受信系）の電源がＯＦＦの間は０だが、電源を
オンすると図６に示したノイズレベルまで上昇する。さ
らに、このＲＳＳＩ信号レベルは、移動局の無線受信部
が無線基地局からの信号を受信している間は図６に示し
た受信レベルまで上昇する。そして、受信が完了する
と、このＲＳＳＩ信号レベルは、再びノイズレベルまで
下降し、移動局の無線受信部の電源をオフすると、０ま
で下降する。
【００２１】これに対応して、アナログ信号比較器ＣＯ
から出力される判定信号は、ＲＳＳＩ信号レベルが、図
６に示したしきい値レベルを上回る受信区間のみ受信感
度ありとなる。
【００２２】すなわち、この無線通信システムの従来の
移動局においては、ＲＳＳＩ生成部２００から出力され
るＲＳＳＩ信号のレベルを常時監視して、これが固定抵
抗Ｒ１とＲ２により生成される単一のしきい値をうわま
わっている間だけ受信クロックの引き込み、同期確立、
同期受信動作を行うように構成されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、移動局が非
同期受信で基地局を探す場合、受信レベルが低い基地局
を見つけて接続してしまうと、その後の同期受信での同
期維持が困難となり、途中で通信不能となってしまう可
能性がある。そこで、これを防ぐためには、非同期受信
中の受信クロック引き込みおよび同期確立のＯＮ／ＯＦ
Ｆを決定するＲＳＳＩ信号レベルのしきい値を高めに設
定する必要がある。
【００２４】一方、同期受信に移行してからの通信可能
距離を延ばすためには、基地局からの信号レベルがある
程度弱くなっても同期を維持しなければならず、同期受
信中の同期維持のＯＮ／ＯＦＦを決定するＲＳＳＩ信号
レベルのしきい値を可能な限り低く抑える必要がある。
【００２５】このように、非同期受信と同期受信とでは
ＲＳＳＩ信号レベルのしきい値に対する要求がまったく
逆であり、図５に示したように、アナログ信号比較器を
１個だけ使用する従来の無線通信システムでは、どちら
かの要求を犠牲にせざるを得なかった。
【００２６】すなわち、従来においては、一般的に、通
話の維持を優先してしきい値を低く設定しており、この
場合は、受信状態のあまり良くない無線基地局に接続し
てしまう可能性が高かった。
【００２７】そこで、この発明は、安定して無線基地局
との接続ができるとともに、その後も安定して無線通信
を行うことのできる移動無線通信装置及びシステムを提
供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、基地局と無線回線を介して接続され、
前記基地局と前記移動局との間の無線回線のアクセス方
式として時分割多元接続方式を採用し、通信開始時に前
記基地局からの信号を非同期受信しながら該基地局との
間の同期を確立する第１の受信モードと、該同期確立後
に該同期を維持する第２の受信モードとを有する移動無
線通信装置において、前記第１の受信モードにおいて
は、前記基地局からの受信感度が第１のしきい値を越え
ていることを条件に前記同期確立動作を行い、前記第２
の受信モードにおいては、前記基地局からの受信感度が
前記第１のしきい値より小さい第２のしきい値を越えて
いることを条件に前記同期維持動作を行う制御手段を具
備することを特徴とする。また、この発明は、基地局
と、移動局とを具備し、前記基地局と前記移動局との間
の無線回線のアクセス方式として時分割多元接続方式を
採用し、前記移動局は、通信開始時に前記基地局からの
信号を非同期受信しながら該基地局との間の同期を確立
する第１の受信モードと、該同期確立後に該同期を維持
する第２の受信モードとを具備する移動無線通信システ
ムにおいて、前記移動局は、前記第１の受信モードにお
いては、前記基地局からの受信感度が第１のしきい値を
越えていることを条件に前記同期確立動作を行い、前記
第２の受信モードにおいては、前記基地局からの受信感
度が前記第１のしきい値より小さい第２のしきい値を越
えていることを条件に前記同期維持動作を行うことを特
徴とする。
【００２９】
【作用】この発明では、第１の受信モードにおいては、
受信感度が第１のしきい値を越えていることを条件に同
期確立動作を行い、第２の受信モードにおいては、受信
感度が第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値を越
えていることを条件に同期維持動作を行う。
【００３０】このような構成によると、同期確立動作時
には、基地局からの信号の受信レベルが低い状態で無理
に接続することなく、受信レベルが高く安定した状態に
なるのを待ってから接続するようになり、その後も安定
した通信ができる可能性が高くなる。また、同期維持動
作時には、一旦接続した基地局との通信距離を最大限ま
で延ばすことが可能になる。
【００３１】
【実施例】以下、この発明に係わる移動無線通信装置の
実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】この発明に係わる移動無線通信装置の基本
的構成は図４で説明した移動局と同一である。ただし、
図４に示したＲＳＳＩ判定部２０１が図５に示したもの
と異なる。
【００３３】図１は、図５に示したＲＳＳＩ判定部２０
１に対応するこの発明のＲＳＳＩ判定部図３０１の一実
施例を示したものである。
【００３４】図１において、この実施例のＲＳＳＩ判定
部３０１は、非同期受信用のアナログ信号比較器１１と
同期受信用アナログ信号比較器１２を備えており、図４
に示したＲＳＳＩ生成部２００からのＲＳＳＩ信号はそ
の両方に入力される。
【００３５】この実施例においては、非同期用のしきい
値レベル１は、電源電圧を固定抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧し
て生成され、同期受信用のしきい値レベル２は電源電圧
を固定抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧して生成される。
【００３６】ここで、しきい値レベル１は高めに、しき
い値レベル２は可能な限り低めに設定される。
【００３７】非同期受信用のアナログ信号比較器１１
は、ＲＳＳＩ生成部２００からのＲＳＳＩ信号としきい
値レベル１とを比較し、判定信号１を出力し、同期受信
用アナログ信号比較器１２は、ＲＳＳＩ生成部２００か
らのＲＳＳＩ信号としきい値レベル２とを比較し、判定
信号２を出力する。
【００３８】アナログ信号比較器１１から出力される判
定信号１とアナログ信号比較器１２から出力される判定
信号２はセレクタ１３に入力され、判定信号１または判
定信号２が、制御部２０２からの切替え信号で選択され
る。
【００３９】すなわち、制御部２０２は、非同期受信時
は判定信号１を、同期受信時は判定信号２をそれぞれ選
択し、受信感度の有無から同期確立あるいは同期維持の
ＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００４０】図３は、この発明による非同期受信時の動
作例である。非動作受信時は、移動局の無線受信部の電
源が常時ＯＮなので、ＲＳＳＩ信号レベルも常時ノイズ
レベルまでは上昇している。
【００４１】移動局の位置が基地局から遠い場合、ある
いは基地局からの電波状態が良好でない場合は、基地局
からの信号を受信した際のＲＳＳＩ信号レベルは、図２
の（ａ）に示すようにあまり上昇しない。
【００４２】このような場合、低めのしきい値レベル２
では受信感度ありと判定してしまうが、この発明のシス
テムでは高めのしきい値レベル１を使用するため、受信
感度なしと判定して、この基地局には接続しない。
【００４３】その後、移動局が基地局に近づくか、ある
いは基地局からの電波状態が良くなると、基地局からの
信号を受信した際のＲＳＳＩ信号レベルは、図２の
（ｂ）に示すように上昇する。
【００４４】この場合、しきい値レベル１を上回るた
め、移動局は受信感度ありと判定してこの基地局に接続
して同期を確立する。
【００４５】図３は、この本発明による同期受信時の動
作例である。この例では、移動局の無線受信部の電源を
受信タイミングのみオンしている。基地局と同期を確立
した直後は、ＲＳＳＩ信号レベルは、図３の（ｃ）に示
すように充分高く、しきい値レベル１，２のどちらでも
受信感度ありと判定される。
【００４６】その後、移動局が基地局から遠ざかった
り、あるいは基地局からの電波状態が悪くなった場合
は、ＲＳＳＩ信号レベルは、図３の（ｄ），（ｅ）に示
すようにが低下していく。
【００４７】この場合、非同期受信時に使用した高めの
しきい値１では、途中で受信感度なしと判定して通話を
中断してしまう。
【００４８】しかし、この発明のシステムでは、同期受
信に入ると、低めのしきい値レベル２に切り替えるた
め、受信感度ありの判定が継続され、基地局との接続を
維持できる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
非同期受信時には基地局からの信号の受信レベルが低い
状態で無理に接続することなく、受信レベルが高く安定
した状態になるのを待ったから接続するようになり、そ
の後も安定した通信ができる可能性が高くなると共に、
また同期受信時にはいったん接続した基地局との通信距
離を最大限まで延ばすことのできる移動無線通信装置を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる移動無線通信装置のＲＳＳＩ
判定部の一実施例を示すブロック図。
【図２】この発明の移動無線通信装置における非同期受
信時の受信感度有無の判定動作を示す図。
【図３】この発明の移動無線通信装置における同期受信
時の受信感度有無の判定動作を示す図。
【図４】無線通信システムの移動局の一般的構成を示し
たブロック図。
【図５】図４に示した移動局におけるＲＳＳＩ判定部の
従来例を示したブロック図。
【図６】従来の受信感度有無の判定動作を示す図。
【符号の説明】
１１ アナログ信号比較器 １２ アナログ信号比較器 １３ セレクタ １００ アンテナ １０１ アンテナスイッチ（アンテナＳＷ） １０２ 受信アンプ １０３ 受信第１中間周波ミキサ（受信１ｓｔミキ
サ） １０４ 受信第２中間周波ミキサ（受信２ｎｄミキ
サ） １０５ 第２中間周波アンプ（２ｎｄＩＦアンプ） １０６ π／４シフトＱＰＳＫ復調器 １０７ チャネルデコーダ １０８ 音声コーディック（音声ＣＯＤＥＣ） １０９ チャネルエンコーダ １１０ π／４シフトＱＰＳＫ変調器 １１１、１１２ ディジタル／アナログ変換器（Ｄ／
Ａ） １１３ 直交変調器 １１４ 送信ミキサ １１５ 送信パワーアンプ １１６ スピーカ １１７ マイクロフォン ２００ ＲＳＳＩ生成部 ２０１、３０１ ＲＳＳＩ判定部 ２０２ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04L 7/00 - 7/10 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基地局と無線回線を介して接続され、前
    記基地局と前記移動局との間の無線回線のアクセス方式
    として時分割多元接続方式を採用し、通信開始時に前記
    基地局からの信号を非同期受信しながら該基地局との間
    の同期を確立する第１の受信モードと、該同期確立後に
    該同期を維持する第２の受信モードとを有する移動無線
    通信装置において、 前記第１の受信モードにおいては、前記基地局からの受
    信感度が第１のしきい値を越えていることを条件に前記
    同期確立動作を行い、前記第２の受信モードにおいて
    は、前記基地局からの受信感度が前記第１のしきい値よ
    り小さい第２のしきい値を越えていることを条件に前記
    同期維持動作を行う制御手段を具備することを特徴とす
    る移動無線通信装置。
  2. 【請求項２】 基地局と、移動局とを具備し、前記基地
    局と前記移動局との間の無線回線のアクセス方式として
    時分割多元接続方式を採用し、前記移動局は、通信開始
    時に前記基地局からの信号を非同期受信しながら該基地
    局との間の同期を確立する第１の受信モードと、該同期
    確立後に該同期を維持する第２の受信モードとを具備す
    る移動無線通信システムにおいて、 前記移動局は、 前記第１の受信モードにおいては、前記基地局からの受
    信感度が第１のしきい値を越えていることを条件に前記
    同期確立動作を行い、 前記第２の受信モードにおいては、前記基地局からの受
    信感度が前記第１のしきい値より小さい第２のしきい値
    を越えていることを条件に前記同期維持動作を行うこと
    を特徴とする移動無線通信システム。
JP16085895A 1995-06-27 1995-06-27 移動無線通信装置 Expired - Fee Related JP3432335B2 (ja)

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DE69622955T DE69622955T2 (de) 1995-06-27 1996-06-27 Mobile Funkkommunikationsanordnung mit Synchronisations- und Wartungsvorrichtung
US08/673,823 US5774810A (en) 1995-06-27 1996-06-27 Mobile radio communication device
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