JPH02503379A - セル方式ディジタル移動無線システムと該システムにおける情報の送信方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 セル方式ディジタル移動ｆｉｌｌシステムと該システムにおける情報の送信方法 技術分野 本発明は移動無線システムに関するものである。特に、本発明はディジタルセル 方式移動ｍ線システムに関するものである。本発明はまたセル方式移動無線シス テムにおいて移動局間をディジタル方式で情報を送信する方法にも関するもので ある。

背景技術 初めて公衆の使用に供された移動ａｍシステムはアナログ型であり、メツセージ 情報はアナログ形式で移動局間を送られ、アナログ変調された無線信号を送受信 した。

こうしたシステムでは、相互に離れた所にある２個以上の基地局送信機が同じメ ツセージ情報を変調して同じ周波数範囲で同時に送ることが知られている。この 種の移動無線システムはＥＰ　　００４０７３１とＥＰ　　００７２４７９Ｊ５ よび下記の２件の文献にも述べられている。

ＮＴＧ−Ｆａｃｈｂｅｒｉｃｈｔｅ、　　Ｂｅｗｅｇｌｉｃｈｅ　　Ｆｕｎｋｄ ｉｅｎｓｔｅ、　　Ｖｏｒｔｒａｇｅｄｅｒ　　ＮＴＧ−Ｆａｃｈｔａｇｕｎｇ 　　ｖｏｗ　　　２５．　　ｂｉｓ　　２７　　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　　１ｎＨｔ ｊｎｉＣｈ、“ＧＬＥＩＣＨＫＡＮＡＬＦｕＮＫＳＹＳＴＥＨＥ　ＦｉｉＲＤＩ ＦｒＲＥｏｕ＋：ｓｚ′６ｘｏＮｔｓｃｕＥＶＥＲ３ＯＲＧＵＮＧ　ＧＲＯ３Ｓ ＥＲＧＥＢＩＥＴＥ　”Ｂｅｒｎｄｔ　Ｈｅｙｎｉｓｃｈ　ｐｐ　４１−４６． 　ＶＤＥ−ＶＥＲＬＡＧ　ＧｓｂＨ，Ｂｅｒｌｉｎ。

Ｅｌｅｋｔｒｉｚｉｔ：ｉｔｓ＋ｙｉｒｔｓｃｈａｆｔ、　Ｊｏ、　８０（１９ ８１）、）ｌｅｆｔ　６．　ＤＤ１８７−１９８　　Ｑｕａｓｉｓｓｙｎｃｈｒ ｏｎｅｒ　Ｇｌｅｉｃｈｗｅｌｌｅｎｆｕｎｋ−ｅｉｎＧｌｅｉｃｈｋａｎａｌ ｆｕｎｋ−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ　ｚｕｒ　ＥｒｈＢｈｕｎｇ　ｄｅｒＥｒｒｅｉ ｃｈｂａｒｋｅｉｔ　　ｉｎ　Ｈｏｂｉｌｆｕｎｋｎｅｔｚｅｎ。

ここで問題にする既知のシステムでは、ケーブルまたは無線信号いずれかによっ てメツセージ情報を中央局または交換機から基地局送信機に送信することが知ら れている。また、交換機から基地局送信機に送信することにより生ずる伝搬時間 と減衰急の差を等化するために、移動無線システムの固定部分に等他国を設ける ことも知られている。等他国は交換機とまたは基地局送信機に設置することがで きる。等他国の目的は、基地局送信機は交換機とどんな位ＷｌｌＩＩ係にあろう とも、同じメツセージ情報を持つて変調した無線信号同時に送信するようにする ことである。

メツセージ情報が移動局−をディジタル変調されて送受信されるディジタル移動 無線システムは米国特許第４゜６７５．８６３号と次の文献に提案されている。

′Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｇ＋　Ｕｓ ｉｎｇ　ＴＯ／ＦＤＨＡＳｃｈｅｍｅ″、　Ｋｏｔａ　Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ、　 １４ａｓａｈａｒｕ　Ｈａｔａ　ａｎｄｘｅｎｈｒｃｈｖＨｒｒａｄｅ、　ＩＥ ＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　ＶＥＨＩＣＬＩＬＡＲＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ、　ＶＯＬ、　Ｖ７−３１Ｊｏ、４．　Ｎ０ＶＥＮ８ＥＲ１９Ｊ］２．　 ｐｐ１５３−１５７゜ ディジタル無線システムの移動無線局に適応性等他国を設けて、無線信号の複数 の伝搬径路がノイズとして作用するのではなく、複数の伝ＩＮ！路を利用して信 号品質を改善することができると提案されている。ディジタル移動無線システム における適応性等化器に関しては次の文献に述べられティる。”Ｍｕｌｔｉ−ｐ ａｔｈ　Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｆｏｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｅ１ｌｕｌａｒ 　Ｒａｄｉｏ　０ｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｔ　３００　ｋ。

ｂｉｔ／Ｓ　’　、　Ｘ　Ｒａ１ｔｈ、　Ｊ−Ｅ　５ｊｔｅｒｎｖａｌｌ　ａｎ ｄ　Ｊ　１ｌｄｄｅｎｆｅｌｄｔ。

３６ｔｈ　ＩＥＥＥ　Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｎｆｅ ｒｅｎｃｅ、　ｐＤ　２６８−２７２、　Ｄａｌｌａｓ、　Ｔｅｘａｓ、　ＬＩ ＳＡ　）ｌａｙ　１９８６．　　“Ｒａｄｉｏ　Ｔｅ５ｔＰｅｒｆｏｒ−ａｎｃ ｅ　　ｏｆ　　ａ　　Ｉｌａｒｒｏｗｂａｎｄ　　　ＴＤＨＡ　　Ｓｙｓｔｅｇ ｔ　　”　、　　Ｊ−ＥＳｔｊｅｒｎｖａｌｌ、　　Ｂ、　　Ｈｅｄｂｅｒｇ、 　　ａｎｄ　　Ｓ　　Ｅｋｍａｒｋ、　　ＩＥＥＥＶｅｈｉｃｕｌａｒ　　Ｃｏ ｎｆｅｒｅｎｃｅ、　　Ｔａｍｐａ、　　Ｆｌｏｒ’ｉｄａ、　　ＬＩＳＡ、　 　Ｊｕｎｅ１９ｇ？、　ＲＡＤＩＯＴＥＳＴ　ＰＥＲＦＯＲＮＡＮＣＥ　ＯＦ　 Ａ　）ＩＡＲＲＯドＢＡＮＤ　ＴＤＨＡＳＹＳＴＥＨ−ＤＨＳ　９０．　Ｊ−Ｅ 　５ｔｊｅｒＶａｌｌ、　Ｂ、　ｕｅｄｂｅｒｏ、　Ｋ　Ｒａ１ｔｈ。

Ｔ　ＢＷｃｋｓｔｒ６＊　ａｎｄ　ＲＬｏｆｄａｈｌ。

発明の開示 移動無線システムには、建物のような構造部や、岩や丘のような自然の障害物に よる反射や無線陰影に起因するｌｌ１４題がある。こうした問題はすぐれたアク セス性、高信頼性および高速送信性を必要とする情報を送る場合に特にやっかい な問題となる。特に、狭い地域で無１１信号の伝搬条件がはげしく変わり、・か つ無線トラヒックが同じ時間に集中するような部会のＩＥｉｉｉで問題が大きく なる。

これまで、移動局に適応性等化器を設け、基地局送信機の位置を特別に配慮した 小さなセルを設けることにより、こうした問題を解決しようとしてきた。しかし 、トラピックの多い地域では、移動無線システムのセルの劇画を作成するうえで 、セルの大きさと位置をシステムのトラヒック処理能力に応じて最適に選択でき ることが望まれている。このように無線陰影を避けるためにセルを小さくして小 さいセルの位置を選択することには問題がある。セルの大きさを能力以下に小さ くすることに起因するもンひとつの問題は、ハンドオーバ数が増えることである 。

本発明の目的は、上述の問題を解決して、良好なアクセス性、高信頼性、高速送 信性を必要とする情報送信に適する方法とセル方式ディジタル移動無線システム とを提供することである。

本発明の方法とディジタルセル方式移動無線システムと、特に好ましい実施例の 特許請求の範囲の独立項と従属墳に記載しである。いくらか簡略化して述べると 、本発明では複数のセルのうち各セル当り少くとも２個の基地局送信機が使われ 、これらの送信機は相互に離れていて、同じメツセージ情報をディジタル変調し た無線信号を同じ周波数範囲で少なくとも部分的に同時にセル内に移動局に送信 する。ある領域の同じセルに属する２個の基地局送信ａｍの最良送信距離に適応 するような変調時間間隔で、ディジタル変調が変えられる。移動局は受信時間間 隔の悶に受信した信号から送信信号のディジタル変調信号を再生するための適応 性等化器を有する。受信ＲＩＷ間隔もある領域の同じセルに属する２個の基地局 送信機間の最長送信距離に適応している。

本発明の好ましい一実施例によれば、異なる基地局から同じメツセージ情報を有 するディジタル変調信号が１個の移動局に向けて、相互に送信ｖＩＩ間を所定量 ずらして送信される。異なる基地局送信機からこの移動局に送られる信号の到着 時間差を相殺するようにずれＲ間が選ばれる。

各移動局では、異なる基地局送信機から送信された同じメツセージ情報を持つデ ィジタル変調無線信号間の到着時間差を見積もるのが好ましい。それぞれの移動 局において見積った到着８８間差に関する情報はそこから少なくとも１個の基地 局送信機に送られる。この到ｆ１時間差の見積り値は少なくとも１個の基地局送 信機の送信時間シフト量を選択するのに使われる。このように送信時間シフト量 は各移動局毎に個々に得られ、基地局送信機に関するこの特定の移動局の位置に 対してｗＪＭされる。したがって、送信ｖＩ園シフト量は移動局毎に異なる。

いくらか異なる弛の好ましい実施例によれば、ある移動局から送信された同じメ ツセージ情報を有する無線信号が、真なるＭ地局受信機で受信される時間差が見 積られる。この受信時間差の見積りは対応する基地局送信機間の送信ＢＩ間差を 選択するのに使われる。このように送信時間シフト量は各移動局毎に個々に得ら れ、基地局送信機に関するこの特定の移動局の位置に対して調整される。したが って、送信時間シフト量は移動局毎に異なる。

本発明の移動無線システムの好ましい一実施例では、一方において、移ｌ１ｌ１ ４が属するセルのｌｓ地局送信機を経由してその移動局に送信されたディジタル 変調無線信号がその移動局で受信される時間と、他方において、そのセルの別の 基地局送信機を経由して移動局に送信された同じ情報を持つディジタル変調無線 信号がその移動局で受信されるＩＲｍとの相互のずれを見積るための時間測定装 置が含まれる。この実施例では、移動無線システムは、同じセル内の基地局送信 機が、見積られた受信時間のずれに応じて相互の送信時間をずらして対応するデ ィジタル変：ｕｉｍ信号を移動局に送信するように、両基地局送信機の送信ＦＲ 間を相互にシフトするための送信Ｒ間シフト手段を有する。

時間測定手段は、同じセル内の異なる基地局送信機から送信された対応するディ ジタル無線信号の到着時間を比較するための到着時間比較手段を、少なくともあ る移動局の中に含むことが好ましい。

いくらか異なる好ましい実施例によれば、ＦＲ間測測定手段、あるセル内の移動 局から送信されたディジタル変調無線信号の到１１１１閏と、同じセル内の異な る基地局トランシーバで受信された無線信号の到着時間とを比較するための到着 時間比較手段を含む。

本発明の方法とセル方式ディジタル移動無線システムは多くの利点を有する。適 用範囲が広がり、新しい接続を成立させ、また既に成立した接続を維持するため のより良い機会を提供する。セルの大きさを縮小せずに適用の度合いを高め、セ ル計画の選択の自由度を大きくし、ハンドオーバ数を減らすことができる。好ま しい実施例では、各移動局毎に個々に送信時間のシフト量を選択することができ るから、移動局がある基地局送信機から送られた信号を主に受信していて、別の 基地局送信機から送られた信号を主に受信するように変わったときに、ノイズが 発生したり、進行中の呼が中断されるといった危険性が減る。移動局が同じセル に属する少くとも２個の基地局送信機から同時に信号を受信するときには、送信 時間シフト量が可変だから、両信号を一緒にして１１１の基地局から反射を伴っ て受信した信号のように扱うことができる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の移動無線システムの一実施例におけるセルと基地局送信機の位 置とを示す図。第２図は本発明の移動無線システムの一部を示す図。

（ｊ１適な実施例） 本発明によるセル方式移動無線システムには無線＠何月の送信機と受信機を有す る移動局と基地局とが含まれる。メツセージ情報はディジタル変調された信号の °形で移動局間で交信される。無線信号は複数の無線チャネルのうちの１チヤネ ルを使って送信される。無線信号は同じｓａチャネルをを使って時間多重方式に より複数の移動局間で交信することができる。

移動局はシステム内のセル内およびセル間を移動する。

各セルに少くとも１個の基地局送信機があって、セルの移動局に信号が送れるよ うに、基地局送信機がセルに割り当てられる。第１図には本発明の移動電話シス テムにおいて、１個のエリアを複数のセルに分割して、基地局送信機をセルに割 り当てた様子を簡略化して示す、ｌ！ｌ略化のために、セルＣ１から０２４はす べて一辺りの正六角形として示しである。実際にはセルの大きさと形はいろいろ あるだろう。更に、サービスの条件次第で、セル間の境界領域で重なり合うのが 適当なことがしばしばあろう。純粋に地理的な観点から隣りの基地局から送信す べき場合には、基地局は移動局への送信をある程度お互いに委託することができ る。

各セル０１〜Ｃ２４には普通の基地局送信ｌＢ５１−ＢＳ２４が割り当てられて いる。セルの隣接地点には従来通り３個の基地局がひとかたまりになって設けら れている０例えば、セルＣ１用の基地局送信機ＢＳ１は、セルＣ３用の基地局送 信機ＢＳ３およびセルＣ５用の基地局送信機ＢＳ５と一緒に設置されている。同 様に、セルＣ１４用のＭｌ１局送信機Ｂ５１４は、セルＣ１６用の基地局送信機 Ｂ５１６およびセルＣ１８用の基地局送信機Ｂ５１８と一緒に設置されている。

これら各群の通常の基地局送信機は割り当てられたセルの境界領域に一緒に設置 されている１例えば、通常の基地局送信１１ＢＳ２．８Ｓ４およびＢＳ６は、セ ルＣ２，０４８よびＣ６の境界領域に一緒に設置されている。

このシステムには通常の基地局送信機Ｂ５ｌ−Ｂ５２４の他に、あるセルには特 別の基地局送信機が用意されている。セルＣ６，０７，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１３ ゜Ｃ１４，Ｃ１９およびＣ２０は各々１個の特別の基地局送信機を有する。セル Ｃ１５，Ｃ１８およびＣ２２には各２台の特別の基地局送信機がある。特別の基 地局送信ｔｌＸｓ６．ＸＳ７．Ｘ５１０．ＸＳ１１．Ｘ５１３゜Ｘ５１５Ａ、Ｘ ５１５Ｂ、Ｘ５１８Ａ、Ｘ５１８Ｂ。

Ｘ５１９．Ｘ５２１５Ｊ：びＸ５２２Ａは、普通のＳ地局送信機と同様に３台ず つひとかたまりとなって一緒に設置されている。例えば、セルＣ１５用の特別の 基地局送信１ＩＸｓ１５Ｂは、セルＣ１９用の特別の基地局送信機Ｘ５１９およ びセルＣ１８用の特別の基地局送信機ＸＳ１８Ａと一緒に設置されている。他方 、セルＣ１４用の特別な基地局送信機Ｘ５１４とセルＣ２２用の特別の基地局送 信機Ｘ５２２Ｂはいずれも他の基地局送信機と一緒ではなくて、関係するセルの ほぼ中央に設ｉ！！されている。

特別の基地局送信機は普通のａｍ局送信機と技術的に異なる必要はない。所定の セルに属する特別の基地局送信機には同じセルに属する通常の基地局送信様と技 術的に同じ型の装置を使うことができる。原理的に両者は同じ働きをすることが できる。もし所定のセルに対して同じ基地局送信機が２台使われているならば、 ある場合にはどちらを普通といいどちらを特別といってもよい。

所定のセルに属する特別の基地局送信機は、そのセルの普通の基地局送信機が送 るのと実質的に同じ５１１ｉｌｉ！信号を送信する。無線信号はセル内の移動局 に向けたメツセージ情報をディジタル変調したものである。１個以上の特別の基 地局送信機を有するセル内の移動局は、少なくともある場合には、２１１以上の 基地局送信機から同じ周波数範囲（無線チャネル）でほぼ同時に同じメツセージ 情報を持つａｍ信号を受信することがある。基地局から移動局への無線信号の送 信時間や送信径路、およびセル内における移動局と基地局との相対的位置によっ て、異なる基地局送信機から発振された同じメツセージ情報を持つ無線信号が同 時に移動局に受信されることもあれば、時間のずれを伴うこともある。そのセル に属する基地局送信ＩＩＩ同士の距離が離れるほど、一般に時間のずれが大きく なる。通常の基地局送信機と特別の基地局送信機が第１図のように設置されてい るとき、同じセル内の２個の基地局送信ｍ間の距離はＬと２１の間で変る。前者 は正六角形の一辺の長さであり、後者は直径である。

簡略化のためにもし反射を無視してかつ、複数の送信機が全く同時に送信したと すれば、移動局における受信時間のずれは最大２Ｌ／Ｃになるであろう。ここで Ｃは無線信号の伝搬速度であり、約３００．０００υ／Ｓである。

第２図に本発明の移動無線システムの一部を示す。移動無線交換機ＭＳＣがケー ブルＬｍ　、　Ｌ２　、・・・Ｌｍ。

Ｌｎを経由して複数個の基地局に接続されている。第２図にはそれらのうち２個 の基地局３ｍ、３ｎを示しである。ｌｌ地局Ｂ■では中実装置からケーブル１− ｓａ、Ｌ４ｂを経由して離れた所にある２個のトランシーバ３ｍａと３ｍｂに接 続されている。基地局８ｍの中実装置は中央線路制御装置ｔ１と、送信時間シフ ト装Ｍ２Ａ、２Ｂと、受信時間シフト装！１３Ａ、３Ｂと、線路１１１４Ａ、４ Ｂとを含む。これらのうち２Ａ、３Ａ、４Ａはトランシーバ３ｓｂ用であり、２ Ｂ、３８．４８はトランシーバ３ｓｂ用である。

基地局３ｍにある２台のトランシーバは同じものである。各トランシーバは線路 詞ＨＨＮ５Ａまたは５Ｂ、送信Ｗ６ＡまたＬｉ２Ｓ、受ｆｆ１１７Ａま７：１． ｔ７Ｂ、送受信フィルタ８Ａまたは８Ｂ、およびアンテナ９Ａまたは９Ｂを含む 。

基地局Ｂｎは基地局Ｂｌと一部異なる。Ｂｎの線路調御装ｍｉｏは一方のトラン シーバＢｎａと直接接続されている。したがって４Ａ−Ｌｌａ−５Ａまたは４Ｂ −Ｌｓｂ−５Ｂに相当する線路装置とケーブルはトランシーバＢｎａにとって必 要でない、トランシーバ３ｎｂにとってだけ必要である。更に、送信Ｂｉ間シフ トＶｔＷも受信時間シフト装置もＢｎにはない。しかし、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３ Ｂに相当する装置はそれぞれトランシーバＢｎａと１３ｎｂにも含まれている。

移動局ＭＳ１とＭＳ２は同じものである。各移動局は音声検出器１１、エンコー ダ１２、送信機１３、送信・受信スイッチ１４、受信１１５、等他国およびデコ ーダ１６、音声再生器１７、制御装置１１８Ｒよびディジタル情報の表示装置１ ９とを含む。

基地局が相互に離れている２個のトランシーバを有し、かつ１ｌｌＩＩｌ可能な 送信時間シフト装置と受信時間シフト装置を有するということは別にして、第２ 図の移動無線システムはほとんどの点で周知のセル方式移動無線システムと同じ ように慟らく。したがって、当業者にとってこのシステムの働らきをいろんな角 度から完全に説明する必要はない、第２図のセル方式移動無線システムのどこが 周知のものと違うのかということを説明することだけが必要である。セル方式移 動無線システムの当業者でない人は「従来の技術」の欄で挙げた技術文献を参照 されたい。

セルＣＩ内の移動局、例えばＭＳｌに向けて移動無線交換機ＭＳＣが送るメツセ ージ情報は、移動１１’ｌｌｉ交換機ＭＳＣからケーブルｌｓを紅で線路副部装 置１に送られる。この情報はＩｌｌ路詞ｍ装ぼ１から送信時間シフト装置２Ａ、 Ｉ［装！！４Ａ、ケーブルＬ　ｍａｔ３よび線路制御ＨＥ５Ａを経て送信機６Ａ に転送される。送信１１１６Ａは移動無線交換ＩＭＳＣから送られたメツセージ 情報をディジタル変肩された無線信号として送受信フィルタ８Ａとアンテナ９Ａ を経由して送信する。

移動無線交換１１Ｍ５Ｃから送られたメツセージ情報はまた線路制御装Ｈ１から 送信Ｉ８￥悶シフト＠Ｗ２Ｂ、線路装２１４Ｂ、ケーブルＬ■ｂおよびｌｓ路糾 御装置５Ｂを軽で、トランシーバ８１ｂの送信ａ１６Ｂに転送される。送信機６ Ｂは移動無線交換機ＭＳＣから送られたメツセージ情報をディジタル変躊された 無１１信号の形で送受信フィルタ８Ｂとアンテナ９Ｂを経由して送信する。

メツセージ情報が送信機６Ａに転送されるのに伴う遅延と、送信機６Ｂに転送さ れる遅延とは実質的に等しいので、トランシーバＢｓａのアンテナ９Ａから送信 される無線信号は他方のトランシーバＢｍｂのアンテナ９Ｂから送信される対応 する無ｍ信号同士の時間的ずれが実質的に生じない。

トランシーバ３ｓａのアンテナ９Ａから送信された信号はセルＣ−内の所定の移 動局、例えばＭＳｌに到達する。

このときトランシーバＢｌｂのアンテナ９Ｂから送信された対応する信号とは時 間のずれが生ずるときと生じないときとがある。移動局に到達するＩＩ間がずれ るのは一部はアンテナから送信時に時ｎ的ずれがあった場合であり、一部は両ア ンテナから発した無ａｉｌの伝ｍｕ間に差があった場合である。送信Ｒ間シフト 装Ｍ２Ａと２Ｂは遅延５！Ｉｒｓが可変になっている。これは線路制御ａａｉに よって１ｉＩＩＩｌｌが可能であり、トランシーバＢａａの７ンテナ９Ａから送 信される無線信号とトランシーバ［３ｍｂのアンテナ９Ｂから送信される対応す る無線信号との前後関係とずれの量をｔｌＪＩＩｌｌすることができる。第２図 の好ましい実施例では、線路制ｍ装置ｌｌが送信時間シフト装＠２Ａと２Ｂの可 変遅延時間を制御し、無線信号の伝搬時間の差もケーブルＬ■ａとしｍｂにおけ る遅延時間の差も相殺される。このことは、線路Ｉｌｌ　Ｉｌｌ　＠誼が送信時 間シフト装置２Ａと２Ｂにおいて可変遅延時間を制御するのだが、その際送信ｖ Ｉ間シフト装置１２Ａと２Ｂが同じ遅延時間に固定されているかどうかを比較し て、移動局に無線波が到達する時間のずれが少くなるように制御することを意味 する。理想的には、トランシーバ３ｇ＋ａのアンテナから送信されたディジタル 変調無線信号がトランシーバＢｌｂのアンテナから送られた対応する無線信号と 金（同時にかつ同位相で移動局ＭＳ１のアンテナに到着するように、線路ｍｍ装 は１が時間シフト装置２Ａと２Ｂの遅延を制御することである。実際にはそのよ うに努りもされないし、達成もされない。アンテナ間で無線信号が伝搬中に反射 が起こるので、移動局は適応等止器を有する。したがって、異なるトランシーバ から送信された信号が全く同時に移動局に到＠する必要はない。逆に、レーリー フェージングに対してダイバーシチ受信を行うには少し時間のずれがあった方が 好ましい。当業者でなくてもっと詳しく知りたいと思う人は「背景技術」の欄で 挙げた文献、例えば「狭帯域ＴＤＭＡシステムＤＭＳ９０の無線テストのヤリ方 」を参照されたい。

どのようにして線路制＠装置１が送信時間シフト装置２Ａと２Ｂで遅延時間を制 御するかということに関して、原理的に少なくとも２つの方法が考えられる。第 １の方法は移動無線システムの固定した部分で、一方のトランシーバＢ■ａにお ける移動局無線信号と他方のトランシーバＢｍｂにおける相当する無線信号との 間のｆ＋８間のずれを見積ることである。まず移動局の位置に依存して移動局に 到着する伝搬時間が異なるのでその差が見積もられる。

その他の遅延時間の差は移動無線システムの固定部分に関係している。例えばケ ーブルｌｅａとｌ−ｍｂの長さの差があるが、これなどは移動局の位置とは関係 がない。第２図の実施例においてこの方法は実際に適用することができる。すな わち、移ｅ局ＭＳ？から送信されてトランシーバ３ｓａで受信された情報が、移 動局ＭＳＩから送信されてトランシーバＢ＋ｂで受信された対応する情報と同時 に線路ｔｓｍ’ａ置１に到着するように、受信時間シフト装Ｒ３Ａと３Ｂの遅延 時間を調整する。それから、受信時間シフト装置３Ａと３Ｂの最適遅延に応じて 送信１間シフト装置ｆ２Ａと２Ｂの遅延ｆＲ間を調整する。

第２の方法は、移動局において一方のトランシーバＢ■ａから送信されたディジ タル変調無線信号の到着時間と他方のトランシーバ８■ｂから送信された対応す るディジタル変調無線信号の到着ＦｇＩ間の差、すなわち両者の時間のずれを見 積ることである。このことを行うには、無線信号を符号化して、どちらのトラン シーバが送信したのかを識別する必要がある。ＴＤＭＡシステムでは、特殊な同 期語を送ることが知られている。こうした同期語はもし同じセルの２佃の基地局 送信機が同じ同ＷＪ語を持たないようになっていれば、使用することができる。

あるいは、特殊な同ＩＡｉｒ！ｉを持つディジタル変：ｌ無線信号を特定の基地 局送信機からのみ送ることにより、移動局が無線信号の到着Ｂ８ｆｆｉｌ差すな わち時間のずれを見積もることができる。移動局は見積られた到＠ＦＡ￥問差に 関する情報をシステムの固定部分に送り、それが送信時間シフト装置ｆ２Ａと２ Ｂを制御するのに使われる。それから線路Ｈ’ｌｌ＠’ａ１はそれぞれの線路装 置ｔ５Ａ、４Ａと５Ｂ。

４Ｂを経て見積られた到着時間差に関する情報を移動局から受取る。このことは 線路１ｌｌＩｌｌ装置が移動局からメツセージ情報を得るのと同じように行われ る。

第２図の移動無線システムの送信時間のずれを制御するのに両方の方法を組合せ ることも考えられるが、すすめられない。

対応する無線信号同士の到着ｆＲｆｌｉＩ差すなわち時間のずれは従来の方法で 、例えば相ｌｉｔ関係を使って測定することができる。Ｓ線信号が従来のように あらかじめ定められた周期パターン（語）を含む場合には、従来の方法を用いて 興なる信号における両同期パターン間の時間差を測定することができる。移動局 の制御装Ｍ１８とまたは基地局の線路制御部ａ１１．１０とにより、場合により トランシーバの線路装置ｆ５Ａ、５Ｂとも組み合わせて、受信時間のずれを見積 る時間測定装置もしくは到ＭＦｔ１間を比較する到着時間比較装置を構成するこ とができる。

必要なときには、Ｍ地場は従来通り同じ送信機とアンテナを使って、同じセル内 の複数の移動局に、メツセージ情報をディジタル変調した無線信号を、同じ無線 チャネルの同じ周波数範囲を使って時間多重で送信するのが好ましい。所定の移 動局向けの情報を有する無線信号が異なる基地局送信機から送られるが、このと きの送信時間のずれは特定の移動局の位置に合わせて特別に調整される。このよ うなことが起きるのは、移動無線システム内の基地局がセル内のいくつかのまた はすべての移動局に受信してほしい情報、例えば基地局／セルの照合に関する情 報、を持つ無線信号を送信する必要のある場合である。この種の信号は第２図の 移動ｊｌｌｌｌ！システムの基地局のトランシーバ３ｓａ、３■ｂおよびＢｎａ 、Ｂｎｂから相互に時間差なく送信するのが好ましい。このとき送信時間シフト 装置が制御されて平衡状態となり、線路副ＷＨＩＮＥ１から一方のトランシーバ １３ｍａのアンテナに送られる情報の遅延時間が、他方のトランシーバ１３ｇ＋ ｂのアンテナに送られる情報の′ｎ延ｉ問と等しくされる。基地局のトランシー バからの相対的位置が不明の移動局から発せられた呼のために、空いているタイ ムスロットと周波数範囲チャネルの組を基地局が「聴取している」ときに、同じ 状況が適用できる。このとき受信時間シフトｌ１ｔ３Ａと３Ｂが制御されて平衡 状態となり、一方のトランシーバ３ｎａのアンテナから線路ｍｍ装ｆ１１０に送 られるメッ−ジ情報の遅延ｖＩＩＷＡが、他方のトランシーバＢｎｂのアンテナ から線路ＩＩＩｍ装置ｆ１０に送られる情報の遅延時間と等しくされる。

移動局ＭＳＩとＭＳ２には適応等止器が含まれている。

変調時ＷＡｍ隔の間にディジタル変調されて基地局送信機から送られた無線信号 が、受信時ｌＩ園陽の−に受信された信号から再生される。１セル当り１ｉ１し か基地局送信機のない既知のセル方式ディジタル移動無線システムでは、無線チ ャネル上での分散、すなわち伝搬径路と反射が複数あるために１台の基地局送信 機から送られた同じ信号が受信される時間のずれの予想値、にしたがって等止器 の受信時間間隔が設定される１等化器があるおかげで、ディジタル変調信号を再 生するのに、最大振幅を有する無線信号もしくは移動局に最初に到着した無線信 号が使えるばかりでなく、等止器の受信時間ｍ隅の範囲内で時間的ずれをもって 到着した対応する無線信号も使うことができる０本発明のシステムにおける移動 局が有する等止器は次のように設定される。すなわち、ディジタル変調信号を再 生中の移動局の受信時間開隔は、ある制限された地域内で同じセルに関係する２ 台の基地！４間の最大距離を信号が伝搬するのに要するＢ［よりも長くとる。も し第１図のように基地局送信機を設置して、制限地域をセルＣ１からＣ２４から 成る地域とするならば、再生のための受信期間が２１／Ｃより大きくなるように 移動局の等止器を設定することになろう。分散が起こりうるということ、および 、反射があるために、ある基地局送信機から移動局へ伝搬する時間は、同じセル の別の基地局送信機から伝搬する時間よりも長くなりうるということを考慮しな ければならない。すると、Ｗ４ｍの地域内の同じセルに関係する２個の基地局送 信ｍ間のちょうど最大距離を無線信号が伝搬するのに要する時間よりも実質的に 長い時間を、移動局の受信時間間隔に当てる方が好ましいということになる。

従来の移動無線システムでは、都市部、すなわち１ｖＩ閤当りの呼が多くて入口 密度の高い地域ではセルを小さくし、１時間当りの呼が少い田舎ではセルを大き くすることが知られている。第１図のセルＣｌ−０２４から成る限定地域の外側 では、Ｃ１−０２４よりセルを太き（してもよいかもしれない。場合によっては 、山のために起きる無ｍ陰影を克服するために、セル内で複数の基地局が同じ情 報を送信してもよい。本発明の移動無翰を限定地域外でその種のセルで使っても よいが、セルに割り当てた送信機間の送信距離が受信時間開隔に比べて大きくす ぎる場合には、本発明の利点をＪｌｌすることができない。

本発明の移動無線システムにおいて信号をディジタル変調する変調ｍｍ間隅は、 特定の地域内の同じセルに属する２個の基地局送信ｍ間の最大送信距離を無線信 号が伝搬するのに要する時間と同じくらいの大きさにすることもある。本発明は 変ｇＪ期間がこの伝搬Ｒｇｌに比べて小さければそれだけ有利であり、変調時ｒ ａｉｎ隔がこの伝搬時間よりも知いときに本発明のｊｌｌ！が最も＾いのである が、たとえ変調時間間隔がこの伝搬時間より数倍長い場合でも、本発明は実質的 に有利であるといえる。

移動無線システムに種々のディジタル変調を用いることにより、情報伝達速度と 変１１１１１悶隔の悶に幾分違った関係を持たせることができる。無線信号をデ ィジタル変調する際に、一連の相関のない信号を一度に１記号ずつ送信するとす れば、変調時間間隔は、その期間に１個の記号の変調を終える時間となろう。例 えば、もし一連の２連記号があって一度に１記号ずつ変調するとすれば、変ｍＲ 問間隔はその期間に１個の記号が変調される１８間となる。このことを言い換え ると、変調時間間隔はピットで表わした送信速度の逆数となる。信号をディジタ ル変調する際に、一連のディジタル信号を一度に２個以上送信するとすれば、変 調に要する時間が全部または一部重なるので、変ａｓｕａｍ隅のとり方により前 の記号（直後の記号ではない）が変調に影響を与えることになる。

例えば、５Ｅ８１０２８０２−９の第１図と第２図におけるディジタル変調では 、１個の記号がＷ８間悶隔３Ｔの問搬送波の位相に影響を与える。直前の記号も また時間間隔３■のうちの始めの部分２■の悶搬送波の位相変化に影響を与える 。直後の記号もまた時間間隔３丁のうち後の部分２Ｔの間搬送波の位相変化に影 響を与える。この場合変１１時間間隔はＴとなり、これは５Ｅ８１０２８０２− ９において記号時間間隔と呼んだものと一致する。

一般に、変調時間間隔は送信ディジタル変調における連続する２個の変化の間の 時間間隔であると解釈することができる。

本発明による方法とセル方式ディジタル移動無線システムは説明した実施例に限 定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で修正することが可 能である。例えば、通常の基地局送信機と、同じセル内の特別の基地局送信機と の部品の少なくとも一部を一緒に実装することが考えられる。この場合両方のア ンテナがお互いに離れていさえすればよい。極端な場合には、アンテナ以外のす べての部品を１箇所、例えば一方のアンテナの近辺にまとめて実装し、他方のア ンテナにはこの位置からケーブルによってｍｓ周波数の信号を供給することも原 理的には考えられる。したがって「基地局送信機」という語は少なくとも１本の 無線信号送信用アンテナと、Ｉ地層に必要な残りの部品のうち好ましくは数点を 含むものを意味する。基地局送信機には少なくとも第２図のトランシーバＢ−ａ またはＢ■ｂに含まれる送信機６Ａと６Ｂに相当する装置を含むのが好ましい。

・−針咽…””　””””　”　　ＰＣＴ／ＳＥ　　８９１０００４９国際３査 報告　　　ＰＣＴ／ＳＥ　８９１０００４９

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．移動無線局（ＭＳ１，ＭＳ２）とセル（Ｃ１，Ｃ２，…）の基地局（ＢＳ， ＢＸ）との間でディジタル方式でメッセージ情報を送信し、メッセージ情報をデ ィジタル変調した無線信号が移動局と基地局の送信機と受信機とにより送受信さ れ、基地局から送られた無線信号のディジタル変調された情報は移動局の中で受 信された無線信号から等化器を使って再生されるようになっている、セル方式移 動無線システムにおける送信方法であって、特定の領域内にある複数のセルのう ちの１個のセルの移動局に対して、お互いに所定の距離離れた少なくとも２個の 基地局送信機（ＢｍａまたはＢｎａの９Ａ，ＢｍｂまたはＢｎｂの９Ｂ）から同 じ情報を持つディジタル変調信号が送信され、これらのディジタル変調無線信号 は基地局の再送信機から同じ周波数範囲内で少なくとも部分的に同時に送信され ることと、メッセージ情報の送信時無線信号のディジタル変調は変調時間間隔と 共に変り、前記変調時間間隔は領域内の同じセル内に属する２個の基地局送信機 （９Ａ，９Ｂ）間の最長送信距離を無線信号が伝搬する時間より短いことと、デ ィジタル変調信号の再生には移動局内で受信時間間隔の間に受信された無線信号 が使われ、前記受信時間間隔は領域内の同じセルに属する２個の基地局送信機（ ９Ａ，９Ｂ）間の最長送信距離を無線信号が伝搬する時間と少くとも等しいこと と、を特徴とする送信方法。
2. ２．請求項１記載の方法において、同じメッセージ情報を有するディジタル変調 無線信号が、相互に可変の送信時間すれを持って異なる基地局送信機（Ｂｍａ， Ｂｍｂ）から所定の移動局（ＭＳ１，ＭＳ２）に送信されることと、前記送信時 間のずれは異なる基地局送信機（９Ａ，９Ｂ）から移動局（ＭＳ１，ＭＳ２）に 信号が伝搬する時間差を相殺するように選ばれることとを特徴とする送信方法。
3. ３．請求項２記載の方法において、異なる基地局送信機から送信さ打た同じメッ セージ情報を持つディジタル変調無線信号の到着時間のずれが移動局（ＭＳ１， ＭＳ２）で見積られることと、到着時間差の見積り情報は移動局から少くとも１ 個の基地局（Ｂｍ）に送信されることと、到着時間差の見積り情報は少なくとも １個の基地局送信機｛Ｂｍａ，Ｂｍｂ）の送信時間のシフト量を選択するのに使 われることとを時間とする送信方法。
4. ４．請求項２記載の方法において、移動局から送信された同じメッセージ情報を 持つ無線信号が、異なる基地局受信機（７Ａ，７Ｂ）により受信される受信時間 のすれを見積ることと、前記受信時周差の見積り情報は対応する基地局送信機（ Ｂｎａ，Ｂｎｂ）の送信時間のシフト量を選択するのに使われることとを特徴と する送信方法。
5. ５．移動局（ＭＳ１，ＭＳ２）がセル（Ｃ１，Ｃ２。）内とセル間およびセルに 割り当てられた基地局（ＢＳ１，ＢＳ２，…）内と基地局間を移動可能になって いてメッセージ情報をディジタル送信し、前記移動局と基地局とは前記メッセー ジ情報をディジタル変調した無線信号を送受信するための送信機（６Ａ，１３） と受信機（７Ａ，１５）とを含み、前記送信機は前記メッセージ情報を送信する ときに変調時間間隔でディジタル変調を変え、前記受信機は受信された無線信号 から送信されたディジタル変調信号を再生するための等化器（１６）を含む、セ ル方式移動無線システムであって、少なくとも２個の基地局送信機が特定の地域 内の少なくともあるセル（Ｃｍ，Ｃｎ）の各々に割り当てられており、前記少な くとも２個の基地局送信機はお互いから所定の送信距離（Ｌ，２Ｌ，…）離れて 配置されていて、セル内の移動局に同じメッセージ情報を持つディジタル変調無 線信号を同じ周波数範囲で少なくとも部分的に同時に送信し、前記少なくとも２ 個の基地局送信機は領域内の同じセルに属する２個の基地局送信機間の最長送信 距離を無線信号が伝搬するのに要する時間よりも短い変調時間間隔を有すること と、領域内の同じセルに属する２個の基地局送信機関の最長送信距離を無線信号 が伝搬するのに更する時間と少なくとも等しい時間間隔の間に受信した無線信号 からディジタル変調信号を再生するために、移動局の受信機内に等化器を含むこ とと、を特徴とする移動無線システム。
6. ６．請求項５記載の装置において、一方にむいて移動局（ＭＳ１）が属するセル （Ｃｍ）の基地局送信機（Ｂｍａ）を経由してその移動局に送信されたディジタ ル変調無線信号がその移動局で受信される時間と、他方においてセル（Ｃｍ）の 別の基地局送信機（８ｍｂ）を経由してその移動局（ＭＳ１）に送信された同じ 情報を持つディジタル変調無線信号がその移動局で受信される時間との相互のず れを見積るための時間測定装置（１８）と、同じセル（Ｃｍ）内の基地局送信機 （Ｂｍａ，Ｂｍｂ）が見積られた受信時間のずれに応じて相互の送信時間をずら して対応するディジタル変調無線信号を移動局に送信するように再送信機（Ｂｍ ａ，Ｂｍｂ）の送信時間を相互にシフトするための送信時間シフト手段（２Ａ， ２Ｂ）とを含むことを特徴とする、移動無線システム。
7. ７．請求項６記載の装置において、時間測定手段は、同じセルに属する異なる基 地局送信機（９Ａ，９Ｂ）から送信された対応するディジタル無線信号の到着時 間を比較するための到着時間比較手段（１８）を、少なくともある移動局の中に 含むことを特徴とする移動無線システム。
8. ８．請求項６記載の装置において、時間測定手段は、あるセル（Ｃｎ）内の移動 局（ＭＳ２）から送信されて、同じセルに属する異なる基地局トランシーバ（Ｂ ｎａ，Ｂｎｂ）で受信されたディジタル変調無線信号の到着時間同士を比較する ための到着時間比較手段（１，１０）を移動無線システムの静止部分に含むこと を特徴とする移動無線システム。