JPH02241122A - 時分割多元接続無線通信システム - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、一つの親局と異なる方向に配設された複数の
子局群との間で、各々時分割多元接続方式により無線通
信を行なう時分割多元接続無線通信システムに関する。

（従来の技術） 近年、通信技術の発達や通信ニーズの多様化に伴い種々
の通信システムが開発されており、その中に時分割多元
接続（Ｔ　Ｄ　Ｍ　Ａ　：Ｔｉｎ１ｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎＭｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　　）方式を採用し
た無線通信システムがある。第５図はその基本構成を示
すもので、このシステムは一つの親局Ｘと任意に分散配
設された複数の子局Ｙ１〜Ｙｎとから構成される。

そして、親局Ｘから各子局Ｙ１〜Ｙｎへは例えば第６図
に示す如く連続波からなる時分割多重信号（ＴＤＭ信号
）を送出し、子局Ｙ１〜Ｙｎから親局Ｘへは第７図に示
す如く各子局Ｙ１〜Ｙｎが各々自局に予め割当てられた
タイムスロットＴＳＩ〜ＴＳｎにバースト波からなるデ
ータ信号を送出することにより、親局Ｘと各子局Ｙ１〜
Ｙｎとの間でデータの相互通信を行なっている。尚、第
８図は上記各子局Ｙ１〜Ｙｎから親局Ｘに伝送されるＴ
ＤＭＡ信号のフレーム構成の一例を示すものである。

ところで、最近この種のシステムの拡張型として、一つ
の親局に対し複数の子局群を対向させ、これらの子局群
毎に親局との間で各々時分割多元接続方式による無線通
信を行なうシステムが提唱されている。第９図はその構
成の一例を示すもので、このシステムは親局ＸＸに４組
の通信装置Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄを設けてこれらの通
信装置Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｅ、Ｍｄにより互いに直交する４
方向に各々通信エリアＥａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄを形成し
、かつこれらの通信エリアＥａ、Ｅｂ。

Ｅｃ、Ｅｄに子局群Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄをそれぞれ配設して
いる。そして、各通信装置Ｍａ、Ｍｂ。

Ｍｃ、Ｍｄに各々異なる周波数を割当て、親局ＸＸと各
子局群Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄとの間で各々これらの周波数を用
いて時分割多元接続方式によるデータ伝送を行なうよう
にしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この種の従来のシステムには次のような問題
点があった。すなわち、例えば第９図の領域イのように
二つの通信エリアＥａ、Ｅｂがオーバラップする領域に
配置されている子局Ｂｘの送信バースト信号は、親局Ｘ
Ｘては通信装置Ｍｂのアンテナばかりでなく通信装置Ｍ
ａのアンテナでも同程度のレベルで受信される。このた
め、仮に通信装置Ｍａ、Ｍｂに互いに近接する周波数が
割当てられている場合には、親局ＸＸでは上記子局Ｂｘ
の送信バースト信号が子局群Ａのうちの一部の子局から
の送信バースト信号に干渉して、当該子局からの信号が
正常に受信されなくなることがあった。

そこで本発明はこのような事情に着目し、空間的に隣合
う２つの通信エリアに互いに近接する周波数が割当てら
れている場合でも、上記２つの通信エリアが重なる領域
に配置されている子局の送信信号が、この子局が属さな
い側の通信エリアに配置された子局群の送信信号に干渉
しないようにし、これにより各子局群が常に高品質の無
線通信を行ない得る時分割多元接続無線通信システムを
提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、異なる方向に各々通信エリアを形成する複数
の通信装置を備えた一つの親局と、上記各通信エリアに
各々配置される複数の子局群とを有し、親局とこれらの
子局群との間で子局群毎に各々時分割多元接続方式によ
り無線通信を行なう時分割多元接続無線通信システムに
おいて、上記親局における複数の通信装置のうちの一つ
を基準装置としてこの基準装置から発生されるフレーム
位相同期信号に同期して他の通信装置のフレーム位相同
期を確立し、任意の子局群に属する各子局のうちこの子
局群が配置された第１の通信エリアと隣接する第２の通
信エリアとが重なる領域に配置された子局の送信期間を
、上記第２の通信エリアに配置されている子局群の送信
期間と異ならせるべく各子局にデータ伝送用のタイムス
ロットを割当てるようにしたものである。

（作用） この結果本発明によれば、各子局群の送信信号は常に相
互のフレーム位相同期がとられた状態で送出されること
になり、しかも空間的に隣合う２つの通信エリアの互い
に重なる領域に配置された子局の送信期間を、この子局
が属さない側の通信エリアに配置された子局群の送信期
間と異ならせるべく、上記該当する子局にデータ伝送用
のタイムスロットが予め割当てられているので、たとえ
上記２つの通信エリアに互いに近接する周波数が割当て
られていたとしても、上記２つの通信エリアの重なる領
域に配置された子局の送信信号が他方の通信エリアに配
置された子局からの送信信号に干渉を与える心配は全く
なくなり、これにより各子局群からの送信信号を常に確
実に伝送することができる。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例における時分割多元接続無
線通信システムの親局の機能構成を示すものである。

この親局は、第９図に示したように互いに直交する４方
向に通信エリアＥａ−Ｅｄをそれぞれ形成するための４
台の通信装置Ｍ　Ｍ　ａ　−Ｍ　Ｍ　ｄを備えている。

これらの通信装置Ｍ　Ｍ　ａ　−Ｍ　Ｍ　ｄは、各々無
線回線終端装置１０ａ〜１０ｄと、アンテナ２０ａ〜２
０ｄを備えた無線ユニット３０ａ〜３０ｄとから構成さ
れる。この無線ユニット３０ａ〜３０ｄは変復調装置と
無線送受信装置とを有する。

無線回線終端装置１０ａ〜１０ｄは、図示しない親局側
端末装置から送出された送信信号の多重化および受信Ｔ
ＤＭＡ信号の分離を行なう多重分離ユニット１１ａ〜ｌ
ｌｄと、監視制御ユニット１２ａ〜１２ｄとを備えてい
る。監視制御ユニット１２ａ〜１２ｄは、例えばマイク
ロコンピュタを主制御部として有するもので、同期信号
発生部１３ａ〜１３ｄと、メモリ１４ａ　〜１４ｄと、
伝送制御部１５ａ〜１５ｄとを備えている。このうち先
ずメモリ１４ａ〜１４ｄは、データ伝送用タイムスロッ
トＴＳＩ〜ＴＳｎに対する各子局の割当状況を表わす回
線割当情報等を記憶するもので、これらの情報は図示し
ないコンソールから入力される。また伝送制御部１５ａ
〜１５ｄは、ブタ伝送動作時に上記メモリ１４ａ〜１４
ｄに記憶されている回線割当情報に従って、多重分離ユ
ニット１１ａ〜ｌｌｄに対し図示しない親局側端末装置
から出力される送信信号の多重化送信制御と分離転送制
御とをそれぞれ行なうものである。

ところで、同期信号発生部１３ａ〜１３ｄは、そのうち
の１３ａが主発生部、他の１３ｂ１３ｃ、１３ｄがそれ
ぞれ従属発生部として動作するように構成されており、
このうち主発生部としての基準信号発生部１３ａは例え
ば第２図に示す如く構成されている。すなわち、この同
期信号発生部１３ａは、ＰＬＬ回路４１、自走制御回路
４２、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）４３および第１
の分周器４４によりＰＬＬループを構成しており、基準
クロック発生装置５０から供給される基準クロック（例
えば８ｋＨｚの符号則違反を付加した８４ｋＨｚのクロ
ック）ＣＬＫをもとにこのＰＬＬループからクロック信
号を生成している。

そして、このクロック信号を第２の分周器４５でさらに
分周したのちフレームカウンタ４６に供給して動作させ
、このフレームカウンタ４６のカウント出力をもとにフ
レーム位相同期信号出力回路４７からフレーム位相同期
信号ＦＳａを発生している。このフレーム位相同期信号
ＦＳａは、自己の無線回線終端装置１０ａの多重分離ユ
ニット１１ａおよび後述する伝送制御部１５ａ等にそれ
ぞれ供給される。また、上記フレーム位相同期信号出力
回路４７からは、上記フレーム位相同期信号ＦＳａと同
じ３つのフレーム位相同期信号ＦＳｂ、ＦＳｃ、ＦＳｄ
が発生されている。そして、これらのフレーム位相同期
信号ＦＳｂ。

ＦＳｃ、ＦＳｄは、従属発生部として動作する他の各同
期信号発生部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにそれぞれ供給さ
れている。

これらの同期信号発生部１３ｂ、１３ｃ。

１３ｄは、主発生部である上記同期信号発生部１３ａと
略同様の構成を有しており、異なる点はＰＬＬループに
より自己生成したクロック信号の代わりに、上記主発生
部１３ａから供給されるフレーム位相同期信号ＦＳｂ、
ＦＳｃ、ＦＳｄを受信回路４８を経てフレームカウンタ
４７に供給した点である。しかして、これら従属の同期
信号発生部１３ｂ、１３ｃ、１３ｃからは、上記主同期
信号発生部１３ａから発生されるフレーム位相同期信号
ＦＳａとフレーム位相同期がとられたフレーム位相同期
信号ＦＳｂ、ＦＳｃ、ＦＳｄがそれぞれ発生され、自己
の無線回線終端装置１０ｂ。

１０ｃ、１０ｄの各部に供給される。

尚、以上の各同期信号発生部１３８〜１３ｄは、クロッ
ク断検出回路４９を有しており、基準クロック発生装置
５０からの基準クロックＣＬＫが断になったとき、この
クロック断検出回路４９から断検出信号ＣＬＤを発生し
て自走制御部４２に供給している。そして、この自走制
御部４２によりＰＬＬ回路４１の出力電圧に代わって、
予め固定的に設定しである基準電圧■８を電圧制御水晶
発振器４３に供給し、これにより基準クロックＣＬＫが
断になった場合でも継続してフレーム位相同期信号を発
生できるようにしている。

次に、以上のような構成の動作を説明する。運用開始に
先立ち、先ず各子局群Ａ−Ｄの回線割当情報を各無線回
線終端装置１０ａ〜１０ｄのコンソールを使用して入力
する。その際、前記第９図の子局Ｂ　ｘ　＜’　Ｃｘの
ように通信エリアが隣接する他の子局群ＡやＤの通信に
影響を与える可能性がある子局がある場合には、その送
信期間（タイムスロット）が隣接する他の子局群Ａ、Ｄ
の送信期間と重ならないように各子局群Ａ−Ｄの回線割
当情報をそれぞれ入力する。例えば、子局群Ａに属する
各子局Ａ１〜Ａｊが第３図（ａ）に示す如くデータ伝送
用タイムスロットＴＳＩ〜ＴＳｎのうちのタイムスロッ
トＴＳＩ〜ＴＳｊにそれぞれ割当てられ、また子局群Ｂ
に属する各子局Ｂ１〜Ｂ　Ｉｃが第３図（ｂ）に示す如
くデータ伝送用タイムスロットＴＳ１〜ＴＳｎのうちの
タイムスロッ）ＴＳ　１〜ＴＳｋにそれぞれ割当てられ
ている場合には、子局Ｂｘは前記子局群Ａで使用されて
いないタイムスロットＴ　Ｓ　ｊ＋１に割当てられて入
力される。そして、子局群ＡてはタイムスロットＴ　Ｓ
　ｊ＋１には子局を割当てないこととする。すなわち、
その後子局群Ａて子局Ａｊ＋１　、　Ａｊ＋２　、・・
・が新設されたとしても、これらの子局Ａｊ＋ｌ。

Ａｊ＋２．・・・は上記タイムスロットＴ　Ｓ　ｊ＋ｌ
を避けてタイムスロットＴＳｊ＋２　、　ＴＳｊ＋３　
、・・・にそれぞれ割当てる。尚、子局群Ｂにおいて子
局Ｂｋ＋ＩＢｋ＋２．・・・が新設された場合には、空
きとなっているタイムスロットＴＳｋ＋ｉ　、　ＴＳｋ
＋２　、・・・に順次割当てる。

さて、この状態で運用を開始すると、無線回線終端装置
１０ａの同期信号発生部１３ａで同じ４つのフレーム位
相同期信号ＦＳａ−ＦＳｄが生成され、これらの信号の
うちフレーム位相同期信号ＦＳｂ−ＦＳｄは他の各無線
回線終端装置１０ｂ〜１０ｄにそれぞれ供給される。こ
のためこれらの無線回線終端装置］、　Ｏｂ〜１０ｄは
、上記フレーム位相同期信号ＦＳｂ−ＦＳｄに同期して
それぞれ動作する。すなわち、各無線回線終端装置１０
ａ〜１０ｄは互いにフレーム位相同期が一致した状態で
データ伝送動作を行なうことになる。

そして、この状態で例えば無線回線終端装置１０ａは、
前記第３図（ａ）に示した回線割当情報に従って親局側
端末装置の送信信号を多重化し、これにより作成された
ＴＤＭ信号を無線ユニット３０ａを経て子局群Ａへ向け
て送出する。これに対し子局群Ａに所属する各子局Ａ１
〜Ａｊは、親局から送られる上記ＴＤＭ信号のうち自局
に割当てられたタイムスロットのデータを抽出して対応
する端末装置に転送するとともに、上記ＴＤＭ信号によ
り指定された回線割当情報に従って各々自局の送信タイ
ミングを認識し、この送信タイミングに端末装置の送信
信号を各々バースト送出する。

したがって、このとき親局の無線回線終端装置１、０　
ａには第４図（ａ）に示すタイミングで杏子局Ａ１〜Ａ
ｊからの送信信号が受信される。

一方無線回線終端装置１０ｂは、上記第３図（ｂ）に示
した回線割当情報に従って別の親局側端末装置の送信信
号を多重化し、これにより作成されたＴＤＭ信号を無線
ユニッ）３０ｂを経て子局群Ｂに向けて送出する。そう
すると子局群Ｂの各子局Ｂ１〜Ｂｋは、上記子局群Ａの
場合と同様に、上記無線回線終端装置１０ｂから到来す
るＴＤＭ信号のうち自局に割当てられたタイムスロット
のデータを抽出して対応する端末装置に転送するととも
に、上記ＴＤＭ信号により指示された回線割当情報から
自局の送信タイミングを認識し、この送信タイミングに
端末装置の送信信号を各々バースト送出する。したがっ
て、このとき親局の無線回線終端装ｆｆ１ｌＯｂには第
４図（ｂ）に示すタイミングで各子局Ｂ１〜Ｂｋおよび
Ｂｘからの送信信号が受信される。

ここで、各無線回線終端装置１０２〜１０ｄは先に述べ
たように互いにフレーム位相同期が一致しているため、
上記子局群ＢからのＴＤＭＡ信号のフレーム受信タイミ
ングは、上記子局群Ａからの送信信号のフレーム受信タ
イミングと第４図に示す如く相互に一致したものとなる
。このため、子局Ｂｘからの送信信号の受信期間が子局
群Ａからの送信信号の受信期間と重なることはなくなる
。

したがって、たとえ子局群Ａ、Ｈの使用周波数が近接し
ていて、子局Ｂｘの送信信号が子局群Ａの送信信号に干
渉する恐れがある場合でも、この干渉の発生は確実に回
避することができ、これにより親局では子局群Ａ、Ｂか
らの送信信号をそれぞれ常に品質良く受信することが可
能となる。

このように本実施例であれば、各無線回線終端装置１０
ａ〜ＩＣ１ｄのフレーム位相を一致させておき、この条
件のもとに互いに近接した周波数が割当てられた空間的
に隣合う２つの通信エリアがオーバラップする領域に配
置された子局Ｂｘの使用タイムロットを、この子局Ｂｘ
が影響を与える恐れがある子局群への使用タイムスロッ
トと異ならせて設定するようにしたので、親局において
子局群Ａから送られる送信信号の受信期間と他の子局群
Ｂに所属する子局Ｂｘから送られる送信信号の受信期間
と重ならないようにすることができる。

したがって、たとえ子局群Ａ、Ｈの使用周波数が互いに
近接しており、これにより子局群Ａからの送信信号に子
局Ｂｘの送信信号が干渉する恐れがある場合でも、この
干渉を確実に回避して高品質のデータ伝送を行なうこと
ができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、前記実施例では各同期信号発生部１３ａ〜１３ｄ
の回路構成を同一とし、これによりどの同期信号発生部
１．３　ａ〜１３ｄでも主発生部として動作させること
ができるようにしたが、主発生部を固定してもよい場合
にはこの主発生部となる同期信号発生部のみ第２図に示
すような構成とし、他の同期信号発生部については従属
発生部として機能のみを持つ簡単な構成としてもよい。

その他、同期信号発生部の回路構成や回線割当情報の内
容、一つの親局に設置される無線回線終端装置の数や通
信エリアの形成方向、各子局群の収容子局数等について
も、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、親局における複数
の通信装置のうちの一つを基準装置としてこの基準装置
から発生されるフレーム位相同期信号に同期して他の通
信装置のフレーム位相同期を確立し、任意の子局群に属
する各子局のうちこの子局群が配置された第１の通信エ
リアと隣接する第２の通信エリアとが重なる領域に配置
された子局の送信期間を、上記第２の通信エリアに配置
されている子局群の送信期間と異ならせるべく各子局に
データ伝送用のタイムスロットを割当てるようにしたこ
とによって、空間的に隣合う２つの通信エリアに互いに
近接する周波数が割当てられている場合でも、上記２つ
の通信エリアが重なる領域に配置されている子局の送信
信号が、この子局が属さない側の通信エリアに配置され
た子局群の送信信号に干渉しないようにすることができ
、これにより各子局群が常に高品質の無線通信を行ない
得る時分割多元接続無線通信システムを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例における時分割多
元接続無線通信システムを説明するためのもので、第１
図は同システムの親局の機能構成図、第２図は同期信号
発生部の構成を示す回路ブロック図、第３図は回線割当
情報の一例を示す図、第４図はＴＤＭＡ信号の受信タイ
ミングの一例を示す図、第５図は時分割多元接続無線通
信システムの基本構成を示す図、第６図はＴＤＭ信号の
フレーム構成の一例を示す図、第７図は各子局の送信形
態を示すタイミング図、第８図はＴＤＭＡ信号のフレー
ム構成の一例を示す図、第９図は本発明が対象とする時
分割多元接続無線通信システムの構成の一例を示す図で
ある。 ＸＸ・・・親局、Ｍ　Ｍ　ａ　−Ｍ　Ｍ　ｄ・・・通信
装置、Ｅ　ａ　−Ｅ　ｄ・・・通信エリア、Ａ−Ｄ・・
・子局群、Ａ１〜Ａ　ｊ、　　Ｂ　１〜Ｂ　ｌｃ、　　
Ｃ１〜Ｃ，ｌ）　、　Ｄ　１〜Ｄｍ−子局、１０ａ〜１
０ｄ・・無線回線終端装置、１１　ａ〜１１．　ｄ・・
・多重分離ユニット、１２ａ〜１２ｄ・・・監視制御ユ
ニット、１３ａ〜１３ｄ・・・同期信号発生部、１４ａ
〜１４ｄ・・・メモリ、１５ａ〜１５ｄ・・・伝送制御
部、２０ａ〜２０ｄ・・・アンテナ、３０ａ〜３０ｄ・
・・無線ユニット、４１・・・ＰＬＬ回路、４２・・・
自走制御部、４３・・・電圧制御水晶発振器、４４．４
５・・・分周器、４６・・・フレームカウンタ、４７・
・フレーム位相同期信号出力回路、４８・・・フレーム
位相同期信号の受信回路、４９・・・クロック断検出回
路、５ｏ・・・基準クロック発生装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 異なる方向に各々通信エリアを形成する複数の通信装置
   を備えた一つの親局と、前記各通信エリアに各々配置さ
   れる複数の子局群とを有し、親局とこれらの子局群との
   間で子局群毎に各々時分割多元接続方式により無線通信
   を行なう時分割多元接続無線通信システムにおいて、 前記親局の複数の通信装置のうちの一つを基準装置とし
   てこの基準装置から発生されるフレーム位相同期信号に
   同期して他の通信装置のフレーム位相同期を確立し、任
   意の子局群に属する各子局のうちこの子局群が配置され
   た第１の通信エリアと隣接する第２の通信エリアとが重
   なる領域に配置された子局の送信期間を、前記第２の通
   信エリアに配置されている子局群の送信期間と異ならせ
   るべく各子局にデータ伝送用のタイムスロットを割当て
   たことを特徴とする時分割多元接続無線通信システム。