JP3436151B2 - 通信方式及び子機装置 - Google Patents
通信方式及び子機装置Info
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Description
数毎に同一キャリア周波数による無線セルを繰返して配
置する通信方式において、例えば、多元接続方式として
時分割多元接続/周波数分割複信方式などを運用するこ
とを考慮して、2つの領域に分離して割当てられたシス
テムの運用周波数帯で時分割多元接続/時分割複信方式
を運用するための方式及び子機装置に関するものであ
る。
Division Multiple Access
/ Time Division Duplex 以
下、TDMA/TDDと称す。)通信方式を採用するセ
ルラ通信方式に対する運用周波数の割当て例として、
“第二世代コードレス電話システム標準規格”(RCR
STD−28、財団法人電波システム開発センター、平
成5年12月20日策定)の第3.2.1項無線周波数
帯(以下、文献1と称す。)に記載されたものがある。
文献1にも示されているように、TDMA/TDD通信
方式においては、一般的に一つのまとまった周波数帯域
において複数のキャリア周波数が割当てられる。また、
セルラ通信方式については“移動通信の基礎”、奥村善
久、進士昌明監修、昭和61年電子情報通信学会発行の
第8章(以下、文献2と称す。)に述べられている。以
下、上記のような一つのまとまった領域の周波数帯を割
当てるTDMA/TDDによるセルラ通信方式について
概略を説明する。
フレーム構成の一例である。TDMA/TDD方式では
時間領域で複数のチャネルを構成するためにフレームを
チャネルに対応するタイムスロット(以下、単にスロッ
トと略称する。)に分割している。図において、Bは下
り放送チャネル用スロットで、基地局から無線セル(以
下、単にセルと略称する。)内の複数の子機に向けた同
報チャネルで子機全体に対する制御情報や個々の子機に
対する制御情報などが含まれる。また、下り放送チャネ
ル用スロットBはセル内のTDMA/TDDフレームの
時間基準としても利用される。Rは上りランダムアクセ
ス用スロットで、セル内の子機から基地局に向けた制御
チャネルで子機側から通信要求を行う時などに使用す
る。一般的に、このRチャネルはそれぞれの子機がラン
ダムにアクセスする方式がとられることが多い。U1か
らUmまでのスロットは子機から基地局に向けた通信チ
ャネル(上り通信チャネル)、D1からDnまでのスロ
ットは基地局から子機に向けた通信チャネル(下り通信
チャネル)である。
1フレーム内に複数の上り通信チャネルU1〜Umと下
り通信チャネルD1〜Dnを設けることにより、1つの
キャリア周波数で基地局と複数の子機間の全二重通信を
行うようにしている。文献1はTDMA/TDD通信方
式を採用している第二世代コードレス電話システム(P
HS)の周波数割当てを示しているが、本発明を端的に
説明するため、従来のキャリア周波数の割当て例を図1
0に示す。図10においてはシステムに割当てられた運
用周波数帯を7つのキャリア周波数f1〜f7に分割し
ている。キャリア周波数f1〜f7は分割されたそれぞ
れの周波数帯の中心周波数である。また、図11は文献
2にも述べられている7セル繰返しによるセル配置の一
例であり、図において1〜7はセルであり、それぞれの
セルでは、それらの中に記入された図10に対応するキ
ャリア周波数1〜7を使用していることを示している。
で使用される基地局と子機の送受信装置の概略構成図で
あり、図において8は送受信アンテナ、9は送信系回
路、10はこの送信系回路9に送信データを入力する送
信データ入力端子、11は受信系回路、12はこの受信
系回路11が受信データを出力する受信データ出力端
子、13はアンテナ8を送信系回路9又は受信系回路1
1の何れかに接続するスイッチ、14は送信系回路9及
び受信系回路11の送受信周波数を設定・選択する局部
発信器、15は送受信制御及びスイッチ13の切換タイミ
ングを制御する制御回路、16は制御信号の入力端子であ
る。
する子機を例に信号の送受信の動作を図12で説明す
る。図12において、送信データは送信データ入力端子
10に入力される。入力されたデータは送信系回路9で
ディジタル変調され送信キャリア周波数f1でTDMA
フレーム上の所定のスロット(上り通信チャネル)U1
〜Umにおいて送信系回路9の出力側からスイッチ13
を経由してアンテナ8に接続され基地局に向けて送信さ
れる。一方、アンテナ8で受信された基地局からのキャ
リア周波数f1の電波はスイッチ13を経由して受信系
回路11に導かれ受信処理され受信データ出力端子12
に出力される。なお、送受信系回路9、11の送受信周
波数は、局部発信器14の設定によってf1が選択され
る。また、制御回路15は制御信号の入力端子16から
の制御信号によってアンテナ8の切換えや送受信系回路
9、11の処理内容を制御する。
ではそれぞれのセルに割当てられたキャリア上で図9の
例のようTDMA/TDDフレームを構成し、基地局と
子機の送信を時間軸上で区分けすることにより同一のキ
ャリア周波数で基地局と複数の子機が通信を行うことが
できる。
式では送受信を同一のキャリア上で時間で区分して行
う。このため、各セルに対する周波数割当てに関して
は、システムの運用周波数帯を繰返しセル数で等分し、
それぞれの周波数帯を繰返しセル群(図11の例ではて
セル1〜7)を構成するセルに順に割当て、繰返しセル
数毎にこれらの周波数帯を繰返し利用するのが基本であ
る。
D通信方式においては、図10及び図11のようにまと
まった周波数帯域内でキャリア周波数が割当てられるこ
とが一般的である。しかしながら、TDMA/TDD通
信方式の運用周波数帯が、例えば基地局とそれぞれの子
機の送信の区別を周波数領域で行う時分割多元接続/周
波数分割複信(Time Division Mult
iple Access / Frequency D
ivision Duplex:以下、TDMA/FD
Dと称す。)方式を採用するシステムとの混在や選択的
な使用を考慮し、図13に示すように上下2つの周波数
領域に分離され割当てられることもある。これは、TD
MA/FDD通信方式にとっては運用周波数帯がある程
度以上の周波数差がある上りチャネル用と下りチャネル
用の2つの周波数領域に分けられていることが必須であ
り、一方TDMA/TDD通信方式は基本的には運用周
波数帯が一つにまとめられていても、2つに分けられて
いても対応できるためである。
しセル数7のセル配置において、図13のように上下2
つの等しい帯域幅の運用周波数帯が割当てられたとする
と、図11のセル配置を構成するために必要な7つのキ
ャリア周波数に割当てられた運用周波数帯の全体を等分
することはできない。このため図13に示すように、例
えば上下の周波数帯をそれぞれ4つ、すなわち合計8つ
の周波数帯に等分しその内7つの周波数帯を図11のよ
うに割当てたとすると、1キャリア周波数が余ってしま
い与えられた運用周波数帯の全てを有効に利用すること
ができないという主たる問題があった。
めになされたもので、2つの領域に分離されて割当てら
れた運用周波数帯を使用して周波数利用効率の良いTD
MA/TDD通信方式によるセルラ通信を行うことを目
的としており、さらにこれを実現するための送受信装置
が簡単に構成できる方式及び装置を提供すること、及び
2つの領域に分割されていることを利用し通信の信頼性
を高める方式を提供することを目的としている。
る通信方式は、無線回線の多元接続方式として時分割多
元接続/時分割複信方式を採用した無線セルでサービス
エリアを覆い、一定の無線セル数毎に同一キャリア周波
数による無線セルを繰返して配置する通信方式におい
て、システムの運用周波数帯が2つの領域に分離して割
当てられており、2つの領域の周波数帯のそれぞれを上
記一定の無線セル数と同じ数のキャリア周波数に分割
し、各無線セルに対してキャリア周波数を2つずつを割
当て、それぞれのキャリア周波数で時分割多元接続/時
分割複信方式を運用するとともに、各無線セル内の基地
局と子機との間の通信に対して当該2つの時分割多元接
続/時分割複信フレーム上からそれぞれタイムスロット
を割当てるようにしたものである。
求項1における通信方式であって、子機に割当てるタイ
ムスロットの位置が2つの時分割多元接続/時分割複信
フレームにおいて同一時刻に重ならないように割当てる
ようにしたものである。
求項1における通信方式であって、2つに分離されたシ
ステムの運用周波数帯は帯域幅が異なっており、各無線
セルに対して割当てるキャリア周波数は各々の領域から
一つずつ割当てるようにしたものである。
求項1における通信方式であって、基地局から子機への
同報チャネルを2つのキャリア周波数上の時分割多元接
続/時分割複信フレームにおいて各々送信し、子機は両
同報チャネルの内受信状況の良好な方を選択して受信す
るようにしたものである。
求項4における通信方式であって、基地局からの2つの
同報チャネルを2つのキャリア周波数上の時分割多元接
続/時分割複信フレームにおいて一定時間差があるタイ
ムスロットで各々送信し、子機は両同報チャネルの内受
信状況の良好な方を選択して受信するようにしたもので
ある。
求項2の通信方式で基地局と通信する子機であって、送
受信装置の送受信周波数を設定する局部発振器の発振周
波数を2つのキャリア周波数の送受信のタイミングに応
じて切換えるように構成したものである。
実施の形態1を図について説明する。図1は下側と上側
の等しい帯域幅の2つの領域に分離され割当てられたセ
ルラ通信システムの運用周波数帯の例である。今、セル
配置の例として繰返しセル数を7とする場合には、これ
ら上下の周波数帯域をそれぞれ図中f1〜f7及びf
1’〜f7’で示したように7つのキャリア周波数に分
割し、合計14のキャリア周波数の中から任意の2キャ
リア周波数を各セルの運用周波数として割当てる。
とこの実施の形態によるキャリア周波数割当ての例を示
す。図において、1〜7はセルであり、それぞれのセル
1〜7では、それらの中に記入された図1に対応するキ
ャリア周波数を使用することを例として示している。そ
れぞれのキャリア周波数で運用されるTDMA/TDD
のフレーム構成は基本的には図9の従来例で示したもの
と同様であり、図3は図2においてセル1でf1とf2
のキャリア周波数で運用されるTDMA/TDDのフレ
ーム構成の例を示す。図において各スロット信号の機能
は図9に示した従来のTDMA/TDDフレームの例と
同様である。また、図中ハッチングしたスロットはセル
1内のある子機と基地局の間の通信に割当てられたスロ
ットを示している。この図に示すように2つのキャリア
の両方にスロットが割当てられる場合には、同一時刻に
おける割当てを避けると同時に、必要に応じて一定以上
の時間差を設けて割当てるようにすることによって送受
信機の構成を簡単にすることができる。
受信キャリアを割当てた場合の信号の送受信は同一時刻
に2つのキャリアのスロットが割当てられる場合を想定
して基本的には図4に示すように図12の従来例で示し
た送受信装置を各々のキャリアに対応し、各基地局と子
機に各々2つずつ設置する必要がある。しかしながら、
図3に示したように2つのキャリア上に割当てられるス
ロットが同一時刻に重ならないように各キャリアのスロ
ットを割り当てておけば図5に示すように送受信周波数
を選択する局部発振器14aの周波数をf1の送受信用
とf2の送受信用に該当するスロットのタイミングに合
わせて切換えることにより送受信装置は1系統だけでよ
くなり、装置構成を簡単にすることができる。なお、図
4において図12と同じ記号で示した回路は図12のそ
れぞれの回路と同じ機能の回路であり、また、17は例
としてここではキャリア周波数f1を、また、18は例
としてキャリア周波数f2を送受信する装置である。
示した回路は図12のそれぞれの回路と同じ機能の回路
であり、図中、14aは送受信回路の送受信周波数を選
択する局部発信器であるが、図3の例で示したTDMA
/TDDフレーム上に割当てられた送受信スロットに対
応して送受信周波数をf1かf2に切換えて選択する機
能を有している。
態2に係る運用周波数の分割例を示す図である。図6は
図1において運用周波数帯の下側と上側の帯域幅が異な
る場合の周波数分割例であり、それぞれの運用周波数帯
を繰返しセル数と同じ数に分割している。この場合の各
セルに対するキャリア周波数の割当て例を図7に示す。
図中に示すように各セル1〜7には上下の運用周波数領
域からキャリア周波数を1つずつ割当てることにより、
各セル1〜7毎に同等の帯域を割当てることができる。
このような場合の装置構成は図4と同じであるが、17
と18の送受信装置の送受信帯域幅やデータの伝送速度
は、図6に示した上下運用周波数帯に割当てられたキャ
リア周波数のそれぞれの帯域幅に応じて異なる。
局から子機に向けた制御情報などを伝送するBチャネル
を両方のキャリアf1、f2のTDMA/TDDフレー
ムに設け、基地局は同一の情報を両Bチャネルて伝送
し、子機はこれら両Bチャネルを受信し、受信状況の良
好な方の受信データを採用するようにすれば、制御チャ
ンネルの信頼性を向上させることができる。
アf1、f2上のそれぞれのTDMA/TDDフレーム
のBチャネルのスロットを図8で示すように異なる位置
に配置し、子機はこれら両方のBチャネルを受信し、受
信状況の良好な方の受信データを採用するようにすれ
ば、制御チャンネルの信頼性をさらに向上させることが
できる。
よれば、各無線セルに対してキャリア周波数を2つずつ
を割当て、それぞれのキャリア周波数で時分割多元接続
/時分割複信方式を運用するとともに、各無線セル内の
基地局と子機との間の通信に対して当該2つの時分割多
元接続/時分割複信フレーム上からそれぞれタイムスロ
ットを割当てるようにしたので、割当てられた周波数帯
を余すことなく有効に利用することができる効果があ
る。
式によれば、子機に割当てるタイムスロットの位置が2
つの時分割多元接続/時分割複信フレームにおいて同一
時刻に重ならないように割当てるようにしたので、子機
の送受信器の構成を簡単にすることができる効果があ
る。
式によれば、帯域幅の異なる2つの周波数帯から、各無
線セルに対して割当てるキャリア周波数を各々の領域か
ら一つずつ割当てるものとしたので、割当てられた周波
数帯を余すことなく有効に利用することができ、かつ、
各無線セルに同等の帯域を割当てるようにすることがで
きる効果がある。
式によれば、2つのキャリア周波数上にそれぞれ送信さ
れてくる同報チャンネルの内、受信状況の良好な方を選
択して受信するようにしたので、制御チャンネルの信頼
性を向上できる効果がある。
式によれば、2つの同報チャンネルを一定時間差のある
タイムスロットで送信するものとし、子機は受信状況の
良好な方を選択して受信するようにしたので、制御チャ
ンネルの信頼性をさらに向上できる効果がある。
装置によれば、送受信装置の送受信周波数を設定する局
部発振器の発振周波数を2つのキャリア周波数の送受信
のタイミングに応じて切換えるようにした送受信器の構
成を簡単にすることができる効果がある。
の分割例を示す図である。
対するキャリア周波数の割当て例を示し図である。
続/時分割複信フレームの構成を示す図である。
構成を示すブロック図である。
他の構成を示すブロック図である。
の分割例を示す図である。
対するキャリア周波数の割当て例を示し図である。
続/時分割複信フレームの構成を示す図である。
の構成を示す図である。
る。
の割当て例を示し図である。
ク図である。
である。
路、 11 受信系回路、 14 局部発信器、 15
制御部。
Claims (6)
- 【請求項1】 無線回線の多元接続方式として時分割多
元接続/時分割複信方式を採用した無線セルでサービス
エリアを覆い、一定の無線セル数毎に同一キャリア周波
数による無線セルを繰返して配置する通信方式におい
て、システムの運用周波数帯が2つの領域に分離して割
当てられており、2つの領域の周波数帯のそれぞれを上
記一定の無線セル数と同じ数のキャリア周波数に分割
し、各無線セルに対してキャリア周波数を2つずつを割
当て、それぞれのキャリア周波数で時分割多元接続/時
分割複信方式を運用するとともに、各無線セル内の基地
局と子機との間の通信に対して当該2つの時分割多元接
続/時分割複信フレーム上からそれぞれタイムスロット
を割当てることを特徴とする通信方式。 - 【請求項2】 子機に割当てるタイムスロットの位置が
2つの時分割多元接続/時分割複信フレームにおいて同
一時刻に重ならないように割当てることを特徴とする請
求項1記載の通信方式。 - 【請求項3】 2つに分離されたシステムの運用周波数
帯は帯域幅が異なっており、各無線セルに対して割当て
るキャリア周波数は各々の領域から一つずつ割当ててい
ることを特徴とする請求項1記載の通信方式。 - 【請求項4】 基地局から子機への同報チャネルを2つ
のキャリア周波数上の時分割多元接続/時分割複信フレ
ームにおいて各々送信し、子機は両同報チャネルの内受
信状況の良好な方を選択して受信することを特徴とする
請求項1記載の通信方式。 - 【請求項5】 基地局からの2つの同報チャネルを2つ
のキャリア周波数上の時分割多元接続/時分割複信フレ
ームにおいて一定時間差があるタイムスロットで各々送
信し、子機は両同報チャネルの内受信状況の良好な方を
選択して受信することを特徴とする請求項4記載の通信
方式。 - 【請求項6】 請求項2の通信方式で基地局と通信する
子機であって、送受信装置の送受信周波数を設定する局
部発振器の発振周波数を2つのキャリア周波数の送受信
のタイミングに応じて切換えるようにしたことを特徴と
する子機装置。
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