JPH02154537A - 移動電話システムにおける基地局に備えられる無線装置 - Google Patents

移動電話システムにおける基地局に備えられる無線装置

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JPH02154537A
JPH02154537A JP1268849A JP26884989A JPH02154537A JP H02154537 A JPH02154537 A JP H02154537A JP 1268849 A JP1268849 A JP 1268849A JP 26884989 A JP26884989 A JP 26884989A JP H02154537 A JPH02154537 A JP H02154537A
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time
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特許請求の範囲の請求項１の前文による方法
に関し、特にオフィス・ビル又は住居地域内、かつ固定
無線装置と携帯送受話器との間が短距離の領域（約５０
〜Ｌｏｏｍ）において、携帯送受話器を有するコードレ
ス移動電話装置に用いることを意図したものである。更
に、本発明は前記方法を実施した無線装置に関する。
［従来の技術］ 時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を用いた携帯・コード
レス電話機セットを有する設備は、例えばスウェーデン
特許第８５．０２３１９−０号に既に説明されている。
この公知の設備には、ワイヤ接続により無線交換機に接
続された複数の固定無線装置がある。１以上の電話送受
話器は各固定無線装置と無線通信状態にあり、また無線
装置間では携帯送受話器が無線装置から短距離内のとき
に有効である。
ＴＤＭＡによる設備又は装置においては、基地局は、前
述の特許明細書に説明されているように、１フレーム内
の１無線周波数上でいくつかのタイム・スロットを用い
ることにより、同時に進行するいくつかの呼出をするこ
とができる。コードレス・オフィス電話の応用では、１
フレームに総計３２区分のタイム・スロットを備え、第
１図に示すように、無線送受話器の送信方向に１６スロ
ツトを割り付け、かつ送受話器無線装置の受信方向に１
６スロツトを割り付けるものが異なる複数の製造者から
提案されていた。唯一つの無線周波数を用いれば、いわ
ゆるコンバイナ、即ちいくつかの無線周波数を用いて各
無線周波数に関連したタイム・スロットを多重化する装
置が不要となる。
しかし、一つの基地局に割り付けている全ての呼出チャ
ネルに一つのＴＤＭＡフレームを割り付けることは何時
も可能というわけではない。即ち、ビット速度及び最高
電力がタイム・スロットの数に比例している。つまり、
１フレームに割り付けるスロット数が多くなれば、それ
だけ基地局及び移動送受話器における送信機により選択
しなければならない最高電力が高くなる。多数のチャネ
ル、従って多数のタイム・スロットを有する装置では、
いくつかの搬送周波数を有するＴＤＭＡが通常用いられ
る。添付する第２図は４つの搬送周波数ｆ１〜ｆ４の配
列を示す。各周波数が与えられた帯域幅Ｂ１〜Ｂ４に割
り付けられ、それぞれにＮタイム・スロットを有するＩ
ＴＤＭＡフレームが割り付けられる。それでもこの割り
付けは、無線周波数の総数（従って送信機／受信機）が
搬送周波数チャネルＦＤＭＡを用いる伝統的な装置より
１／Ｎとなるので、コスト低減となる。しかし、コンバ
イナがまた必要となる。
現在用いられている移動電話装置は、固定チャネル割り
付けを採用している。即ち、各基地局は必要ならば全て
同時に用いることが可能な特定の周波数周のアレーにア
クセスすることができる。
同一アレーのチャネルは十分に離れた地理的な位置にあ
る複数の基地局にのみ割り付けられているので、割り付
けられた周波数を干渉（雑音）の恐れなしに用いること
ができる。
更に最近用いられているチャネル割り付けは、例えば前
述の特許に説明されているいわゆるダイナミック・チャ
ネル割り付けである。この特許によれば、当該移動電話
装置の全基地局は全てのチャネルにアクセスすることが
できる。この場合に各チャネルは一つの、即ち与えられ
た１無線周波数および与えられた１タイム・スロットが
割り付けられる。呼出を接続するときは、その時点で占
有されていず、かつ雑音に最も影響されていないチャネ
ルが選択される。これは、固定チャネル割り付けによる
場合よりもＭＨｚ帯域幅に割り付けられている更に大き
なトラヒックが得られる結果となる。従って、この移動
電話装置は、ローカル・トラヒックの最高負荷の変動及
び可能シャドウ効果の変動に対応する。固定チャネル割
り付けに対し、ダイナミック・チャネル割り付けは、各
基地局が割り付けられた全チャネルを同時に用いる（又
は用いようと）することは全くないという結果となる。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、基地局において全てのチャネルを同時に用い
ることはないということに注目してなされたものである
。即ち、与えられた無線周波数を占有する１以上のタイ
ム・スロットが常に存在する。ある場合には、与えられ
た周波数についての全てのタイム・スロット、又は与え
られたタイム・スロットを全ての周波数の呼出に用いる
ことができる。
本発明の目的は、前述の事実を用いることにより、無線
周波数を発生する基地局において多数の無線装置を減少
させ、基地局を複雑にしかつ高価にしているいわゆるコ
ンバイナを不要にすることにある。
この目的のために、本発明の方法は、特許請求の範囲の
記載により特徴付けられるものである。
本発明を以下付図を参照して更に詳細に説明しよう。
［実施例］ 第１図は総計３２タイム・スロットを有するフレームを
示す。その１６（ＣＨ１〜ＣＨ１６）を固定局ＦＳから
携帯局ＰＳの方向（送信方向）に用い、１６タイム・ス
ロットＣＨ１〜ＣＨ１６を携帯局ｐｓから固定局ＦＳの
方向（受信方向）に用いる。全てのタイム・スロットは
与えられた搬送周波数により送信される。
第２図は当該移動電話装置が用いる４つの異なる搬送周
波数ｆ１〜ｆ４による周波数線図である。
隣接する２周波数の間、例えばｆｌとｆ２との間の距離
は約２ＭＨｚであればよく、従って各搬送周波数ｆ１〜
ｆ４位置での帯域幅Ｂ１〜Ｂ４は２ＭＨｚ　となる。し
かし、第２図から明らかなように、帯域幅Ｂ１は周波数
ｆ２の帯域幅Ｂ２の内側に部分的に入り込む。即ち、隣
接する帯域は相互に干渉する。第１図に従ってＴＤＭＡ
を用いる場合は、一般的に隣接する搬送周波数を同一の
タイム・スロットに用いることができないことを意味す
る。
例えば、基地局が当該タイム・スロットＣＨＩについて
２つの携帯送受話器へ同時に（ただし、異なる搬送周波
数ｆ１、ｆ２により）サービスするときは、搬送周波数
ｆ１を用いているタイム・スロットＣＨＩを搬送周波数
ｆ２に用いることはできない。携帯送受話器が基地局に
非常に接近しているときは、当該基地局に関連する他の
送受話器は同一のタイム・スロットを絶対に用いること
ができない。従って、与えられた搬送周波数ｆ１につい
て予約したタイム・スロットＣＨ１を当該移動電話装置
の残りの搬送周波数により用いることができないときに
、トラヒック容量の制約が顕著になるということもない
。
第３図は４つの無線装置Ｒ１〜Ｒ４を有する公知の無線
基地局の簡単なブロック図である。合焦↑　１ 線装置Ｒ１〜Ｒ４は与えられた搬送周波数ｆ１１ｆｆ　
　又はｆ４により送受信をし、基本的に全てのタイム・
スロットＣＨ１〜ＣＨ１，６を携帯局ＰＳへの送信に、
及び携帯局ＰＳからの受信に用いることができる。各無
線装置は局部発振器ＬＯを有し、特定の装置に関連され
た搬送周波数を発生させている。
第４図はチャネル割り付けの図であり、与えられたチャ
ネルが与えられた搬送周波数及び与えられたタイム・ス
ロット（図に○印により表わす。）からなる。○卵内の
Ｘ印は占有されたチャネルをより表わす。例えば、第４
図では、固定局ＦＳから携帯局ＰＳへの送信方向にチャ
ネル（ｆｌ。
ＣＨｉ　）、（ｆ２．ＣＨ２）、（ｆ３．ＣＨｌ６）が
占有された状態を示すと共に、対応するチャネルが携帯
局ＰＳから固定局ＦＳへの受信方向に占有されている状
態を示している。（第１図では）送信方向のタイム・ス
ロットＣＨ１〜ＣＨ１，６が対応する受信方向のタイム
・スロットＣＨＩ−〜ＣＨ１，６から時間的に１／２フ
レーム距離により離されていることに注意すべきである
。当該移動電話装置のチャネル選択は適応形式である。
即ち、各無線装置ＦＳはその全チャネルから１以上のチ
ャネルを自由に用いることができる。
本発明の方法によれば、唯一つの搬送周波数を与えられ
たタイム・スロットに割り付け、一方残りの周波数は使
用しないものとする。例えば、第５図に示すものでは、
搬送周波数ｆ１及びタイム・スロットＣＨＩにより形成
されたチャネルを占有する。第４図のチャネル割り付は
図では、１フレーム期間が１／２送信フレーム及び１／
２受信フレーム（ＦＳからＰＳ方向の送信、及びＰＳか
らＦＳ方向の受信）からなる２つの１／２期間に分割さ
れる。タイム・スロットＣ）Ｔｌにおける残りの搬送周
波数ｆ　　Ｓｆ　　及びｆ４は送信に用いられず、また
１／２受信フレームにおける受信に用いられない。これ
を第５図に一印により示しである。同様にして、　１／
２送信フレームでは搬送周波数ｆ３のチャネル及びタイ
ム・スロットＣＨ１６が占有されているとみなされてい
るので、タイム・スロットＣＨ１６において搬送周波数
ｆ１、ｆ　及びｆ４が禁止される。同一のことが１／２
受信フレームでも成立する。第５図に示すブロック図で
は、簡単にするために、残りのタイム・スロットは与え
られた搬送周波数について占有されない。送信及び１／
２受信フレームの全タイム・スロットＣＨ１〜ＣＨ１６
が利用可能な同一アレーの搬送周波数を有すべきである
。しかし、２つのタイム・スロットは同一の搬送周波数
を用いることができる。例えば、ＣＨｌ及びＣＨＩＯは
共にｆｌを用いることができる。
当該移動電話装置の各基地局は６４区分のチャネルにア
クセス可能であるが、各基地局は同時にはそのうちの１
−６チヤネルを用いるに過ぎない。
第４図による公知の移動電話装置のチャネル割り付けの
場合、及び第５図によるチャネル割り付けの場合に全６
４チヤネルを用いることができる。
しかし、第３図による公知のチャネル割り付けの場合で
は、各基地局がこれらの６４チャネル間で自由に選択す
ることができる。本発明による方法では、第５図に関連
して説明したように新しいチャネルの選択をいくらか制
限している。しかし、前述の特性を有する実際的な移動
電話装置の模擬では、禁止及び中断される呼の数は、本
発明の方法を用いたときはわずかなものに過ぎないこと
が明らかとなった。
前述した搬送周波数及びタイム・スロットの割り付は方
法は、１基地局当り同時に使用可能なチャネル数は、Ｎ
　（＝各送信方向及び受信方向におけるタイム・スロッ
ト数）に制限される結果となる。その効果は、基地局に
おいていくっがの無線装置（第３図におけるＲ１−Ｒ４
）をなくすことである。本発明によると、基地局は第６
図にょる１無線装置ＲＡを有する。この基地局が第３図
の各無線装置Ｒ１〜Ｒ４と異なる唯一っの点は、局部発
振器ＬＯを備えていることにある。第３図による公知の
基地局では、局部発振器ＬＯが与えられた搬送周波数ｆ
１〜ｆ４にそれぞれセットされる。無線装置ＲＡにおい
て、局部発振器ＬＯは異なる搬送周波数１１〜１４間で
ジャンプすることができるように構成されている。第７
図のブロック図は第６図に示した無線装置ＲＡの構成を
示す。
これは、前述のスウェーデン特許に示されている無線装
置を変形したものからなる。
第７図による無線装置は、送信機１、受信機２及びアン
テナ４用のアンテナ整合装置３を有する。
送信機１の第１人力は当該無線装置の入力端子ｔに接続
され、受信機２の出力端子はこの入力端子ｔに接続され
ている。入力端子ｔは無線交換機に接続されている。こ
れが可能なのは、送信機１及び受信機２が交互に付勢さ
れるので、即ち送信機１が一方の１／２フレーム期間に
おいて送信される情報を受信し、また受信機２が他方の
１／２フレーム期間において受信した無線信号を無線交
換機へ送出するためである（第１図を参照されたい。）
。送信機１及び受信機２は公知のものであり、無線交換
機からの情報信号を変調して無線信号を送出する変調器
と、アンテナ４から受信する無線信号を復調する復調器
とを含む。
同期装置６は、無線装置の入力端子ｔと送信機１及び受
信機２との間に通常に接続されて送信機１及び受信機２
の接続時間（前記参照すること）を制御すると共に、内
蔵している前記変調器及び復調器を同期させる。更に、
送信及び受信のときに占有されていないチャネルを選択
するチャネル・セレクタ５が入力端子ｔを介して無線交
換機に接続されている。
既に説明したように、各タイム・スロットＣＨ１では、
唯一つの搬送周波数（例えば、第５図のｆ、）を用いる
ことができる。従って、第７図による無線装置は、それ
ぞれ搬送周波数ｆ　Ｉ”””　ｆ　４を発生する複数の
局部発振器８〜１１を有する。
各局部発振器８〜１１の出力は、チャネル・セレクタ５
により制御可能なスイッチ７に接続されている。スイッ
チ７の出力は送信機１及び受信機２の各局部発振器入力
に接続されている。この場合に、スイッチ７は、チャネ
ル・セレクタ５からの制御信号に応答して、各局部発振
器８〜１１を送信機１及び受信機２に切り換える個別的
な４位置を有する。送信機１および受信機２はフレーム
期間の１／２送信期間及び１／２受信期間において交互
に動作するので、両者の局部発振器入力がスイッチ７の
出力に接続可能になっている。
（固定局ＦＳから携帯局ＰＳ方向の送信）チャネル・セ
レクタ５には送信機１用のメモリ手段があり、フレーム
期間の１／２送信期間において異なるタイム・スロット
ＣＨ１〜ＣＨ１６用の搬送周波数ｆ１〜ｆ４の値を記憶
する。送信の開始（無線交換機により開始される。）に
おいて、ある搬送周波数ｆ１を選択し、ｆｌが占有され
ていないときは、タイム・スロットＣＨＩのときにこれ
を用いることになる。ｆｌが占有されているときは、次
のタイム・スロットＣＨ２を待機し、以下同様となる。
同時に、フレーム期間の１／２受信期間において搬送周
波数ｆ１がタイム・スロットＣＨＩに予約される。残り
の搬送周波数ｆ１〜ｆ４はタイム・スロットＣＨ１のと
きに禁止される。スイッチ７に制御信号が送出されると
、スイッチ７は局部発振器８を選択し、これによって搬
送周波数ｆ１が送信時間（１／２送信フレーム期間（１
））において送信機１に送出され、また受信時間（１／
２受信フレーム期間（２））において受信機２に送出さ
れる。次のタイム・スロットＣＨ２の先頭で、送信が他
の携帯局ＰＳに渡すときに同一の処理が実行される。
（携帯局ＰＳから固定局ＦＳ方向の受信）受信機２の場
合は、チャネル・セレクタ５内にメモリ手段及び呼が進
行中であるかないかに関連して、各搬送周波数ｆ１〜ｆ
４について個々のタイムφスロットＣＨ１〜ＣＨ１６を
捜査するロジックが備えられている。タイム・スロット
ＣＨ１〜ＣＨ１６の走査回数は搬送周波数の設定数に等
しい。この場合は、フレーム期間の反復時間に対応する
時間でそれぞれ４回の走査が実行される。
チャネル・セレクタ５内のメモリ手段は、占有されてい
るチャネルを記憶し、従って受信機２により占有された
タイム・スロットの内容の検出が実行される。第５図に
示す呼によって３チヤネルが占有されているとすると、
各フレームの受信期間で次の走査が実行される。
走査１（搬送周波数ｆ１、タイム・スロットＣＨ１〜Ｃ
Ｈ１６）：タイム・スロットＣＨｉ　６で搬送周波数ｆ
３ヘジャンプする。スイッチ７には制御信号を送出して
タイム・スロットＣＨ１゜ＣＨ］、　０で局部発振器８
（ｆ１）を接続し、またタイム・スロットＣＨ１６で局
部発振器１０（ｆ３）を接続する。
走査２（搬送周波数ｆ、、）：ＣＨＩで搬送周波数ｆ２
にジャンプする。ＣＨ２−ＣＨ２を走査し、ＣＨ］、　
０で搬送周波数ｆ１ヘジャンプする。タイム・スロット
ＣＨｉ　Ｏ〜ＣＨ１６を走査し、ＣＨｌ６で搬送周波数
ｆ３ヘジャンプする。スイッチ７には制御信号を送信し
てタイム・スロットＣＨ１、ＣＨＩＯで局部発振器８を
接続し、またタイム・スロットＣＨ１６で局部発振器１
０（ｆ３）を接続する。
走査３．４：同様にして、ＣＨｌで搬送周波数ｆ３．ｆ
、ｔヘジャンプし、ＣＨｌｏで搬送周波数ｆｌヘジャン
プする。走査４はＣＨｌ６で搬送周波数ｆ３にジャンプ
する。対応する局部発振器は局部発振器８，１０である
。
以上のことはＦＳとＰＳとの間において進行中の呼に適
用される。携帯局ＰＳでは、方向固定局ＦＳのような対
応する装置、即ちチャネル・セレクタ及び同期装置が存
在する。勿論、本発明の方法は、全設備に共通の与えら
れた呼出チャネルを予約したときは、呼出に用いること
ができる。
第７図の実施例では、スイッチ７に接続されている独立
した４つの局部発振器８〜１１が搬送周波数ｆ１〜ｆ４
を発生している。勿論、所望の搬送周波数を送出するよ
うに制御可能な一つの発振手段を備えること、又は送信
機及び受信機用に異なる複数の発振器を備えることもで
きる。更に、送信機を入力端子ｔに接続されている局部
発振手段により直接変調させることも可能である。チャ
ネル・セレクタ５からの出力信号（制御信号）は正しい
搬送周波数に粗設定させ、次いで入力端子ｔからの情報
信号による変調を実行する。局部発振手段は通常の周波
数合成により制御して所望の局部発振周波数を発生する
ことが可能な電圧制御発振器（Ｖ　ＣＯ）であってもよ
い。
【図面の簡単な説明】
第１図は移動電話装置におけるタイム・スロットに関連
されたフレームの図、 第２図は周波数線図、 第３図はいくつかの送信機／受信機を有する公知の基地
局のブロック図、 第４図は搬送周波数及びタイム・スロットによる与えら
れたチャネル割り付けの図、 第５図は本発明及びその関連の方法を用いた基地局のブ
ロック図、 第６図は搬送周波数及びタイム・スロットによる与えら
れたチャネル割り付けのブロック図、第７図は第５図に
示す無線装置の詳細なブロック図である。 １・・・送信機、 ２・・・受信機、 ５・・・チャネル・セレクタ、 ７・・・スイッチ、 ８〜１１・・・局部発振器、 ＦＳ・・・固定局、 ＰＳ・・・携帯局。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）各基地局が任意に全装置に共通な与えられた搬送
    周波数（ｆ＿１〜ｆ＿４）を有し、複数のタイム、スロ
    ット（ＣＨ１〜ＣＨ１６）が各搬送周波数に割り付けら
    れ、呼出の送信及び受信が前記搬送周波数のうちの一つ
    介し、かつ１フレーム内の独立した期間に発生し、時分
    割多重アクセス（ＴＤＭＡ）により基地局と移動電話と
    の間の短距離による移動電話装置の呼出及び呼出情報を
    送信する呼出情報送信方法において、複数の搬送周波数
    を各タイム・スロット（ＣＨ１〜ＣＨ１６）に割り付け
    ると共に、これらの搬送周波数が全てのタイム・スロッ
    トについて同一であり、かつ与えられたタイム・スロッ
    ト中の搬送周波数として呼出の送信及び受信に唯一つの
    周波数を用いることを特徴とする呼出情報送信方法。
  2. （２）請求項１記載の呼出情報送信方法において、第１
    のチャネルによる送信のときに、第１の搬送周波数（ｆ
    ＿１）及び第１のタイム・スロットを用い、かつ残りの
    搬送周波数（ｆ＿２〜ｆ＿４）を当該タイム・スロット
    の送信について禁止し、かつ第２のチャネルを介する受
    信については前記第１のタイム・スロットに関連して１
    ／２フレーム期間シフトされている第２のタイム・スロ
    ットを用いることを特徴とする呼出情報送信方法。
  3. （３）（ＴＤＭＡ）形式により動作し、基地局（ＦＳ）
    と全装置に共通な複数の搬送周波数（ｆ＿１〜ｆ＿４）
    を介して基地局から短距離にある少なくとも一つの移動
    電話（ＰＳ）との間の無線呼出を送受信する移動電話装
    置における基地局（ＦＳ）に備えられている無線装置に
    おいて、（ａ）１フレーム期間内の送信時間で与えられ
    た搬送周波数（ｆ＿１）及び与えられたタイム・スロッ
    ト（ＣＨ１）を介して前記移動電話に呼出情報を送信す
    る送信装置（１）と、 （ｂ）１フレーム期間の受信時間内で対応するタイム・
    スロット及び与えられた搬送周波数を介して移動電話（
    ＰＳ）から呼出情報を受け取る受信装置（２）と、 （ｃ）アンテナ装置（４）及び送信装置（１）及び受信
    装置（２）に接続されたアンテナ整合装置（３）と、 （ｄ）１フレーム期間の前記送信時間及び受信時間中に
    得られるタイム・スロット（ＣＨ１〜ＣＨ１６）内で占
    有されていないチャネルを選択するチャネル・セレクタ
    （５）及び同期装置（６）とを備えている無線装置にお
    いて、前記チャネル・セレクタ（５）は前記送信時間に
    及び与えられたタイム・スロット（ＣＨ１）及び搬送周
    波数（ｆ＿１）について残りの搬送周波数（ｆ＿２〜ｆ
    ＿４）が当該タイム・スロット（ＣＨ１）における呼出
    について禁止されるようにされ、前記受信期間では占有
    したタイム・スロット（ＣＨ１、ＣＨ１０、ＣＨ１６）
    に関連して各搬送周波数について占有状態を走査し、対
    応するタイム・スロットが占有されている前記搬送周波
    数（ｆ＿１、ｆ＿２、ｆ＿３）を記憶し、送信期間中に
    選択したタイム・スロットについて選択した搬送周波数
    を指定し、かつ受信期間中に占有したタイム・スロット
    の１又は複数の搬送周波数を指定する制御信号を発生し
    、前記チャネル・セレクタ（５）からの前記制御信号に
    応答して前記数の搬送周波数（ｆ＿１〜ｆ＿４）のうち
    の一つを発生し、かつ前記送信期間のときは関連するタ
    イム・スロットで前記送信機（１）へ、前記送信期間の
    ときは前記受信機（２）へ前記搬送周波数を送信する制
    御可能な局部発振手段（７、８〜１１）を備えているこ
    とを特徴とする無線装置。
  4. （４）請求項３記載の無線装置において、前記制御可能
    な局部発振手段は当該移動電話装置における搬送周波数
    （ｆ＿１〜ｆ＿４）の数に対応する独立した複数の局部
    発振器（８〜１１）と、制御可能なスイッチ（７）とを
    備え、前記スイッチ（７）は選択した搬送周波数に対応
    する送信期間、及び占有したタイム・スロットの受信期
    間におけるタイム・スロットの前記制御信号に応答して
    、前記局部発振器のうちの一つ（８）を前記送信装置（
    １）及び受信装置（２）の局部発振器入力に接続するこ
    とを特徴とする無線装置。
  5. （５）請求項３記載の無線装置において、前記制御可能
    な局部発振手段は前記信号に応答して通常に制御され、
    周波数合成により前記搬送周波数（ｆ＿１〜ｆ＿４）を
    有する所望の局部発振器周波数を発生する一つの発振器
    を備えていることを特徴とする無線装置。
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