JPH03102923A

JPH03102923A - 時分割多元接続無線通信システム

Info

Publication number: JPH03102923A
Application number: JP1241112A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sawada; 武沢田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-04-30

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、例えば地上マイクロ波回線を利用した多方向
無線通信システムや衛星通信回線を利用した衛生通信シ
ステムのように、一つの親局と複数の子局との間で時分
割多元接続方式によりデータ伝送を行なうシステムに関
する。

（従来の技術）近年、通信技術の発達や通信二−ズの多様化に伴い、種
々の通信システムが開発されている。

その中に、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：ＴｉｍｅＤｉｖ
ｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔ１ｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式を
採用した無線通信システムがある。

第９図はその基本構成を示すものである。このシステム
は、一つの親局Ｘと、任意に分散配置された複数の子局
Ｙ１〜Ｙｎとから構成される。上記親局Ｘから各子局Ｙ
１〜Ｙｎヘデータを伝送する場合には、例えば第ＩＯ図
（ａ）に示すごとく親局Ｘが時分割多重信号（ＴＤＭ信
号）の各タイムスロットＴＳＩ〜ＴＳｎに各子局Ｙ１〜
Ｙｎ向けのデータを挿入して送信する。これに対し各子
局Ｙ１〜Ｙｎから親局Ｘヘデータを伝送する場合には、
第ｌＯ図（ｂ）に示すように各子局Ｙ１〜Ｙｎが上記親
局Ｘから送られるＴＤＭ信号の各タイムスロットＴＳＩ
〜ＴＳｎに同期して、予め自局に割当てられている送信
期間にバースト信号からなるデータを送信する。

（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改善
すべき課題があった。すなわち、最近この種のシステム
において、子局を広範囲に配設してこれによりサービス
エリアを拡大する試みがなされている。この試みを実現
する手段としては、例えば親局Ｘのアンテナの指向性を
広げることが考えられる。しかし、アンテナの指向性を
広げると、各子局Ｙ１〜Ｙｎにおけるアンテナの受信利
得が低下する。このため、通信可能な距離が短縮されて
遠距離に位置する子局がサービスを受けられなくなる欠
点があった。また降雨減衰に対するマージンを十分に取
ることができなくなる欠点もあった。

一方、子局の受信アンテナ利得を十分に確保するために
、親局の送信出力を高めたり、また子局のアンテナの径
を大きくすることも考えられている。しかし、前者では
親局の電源装置が大容量化しかつ送信装置に高耐圧の回
路を用意しなければならず、また消費電力も増加する。

一方後者では、子局のアンテナが大形化して高価になり
、ユーザの負担が大きくなる問題があった。

そこで本発明は上記事情に着目し、送信出力を高めたり
子局のアンテナを大型化することなく、十分に大きなア
ンテナ利得を得られるようにし、これにより降雨減衰マ
ージンを十分に確保した上で広いサービスエリアをカバ
ーでき、しかも消費電力を低減しかつユーザの負担を軽
減することができ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］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、一つの親局と、こ
の親局の周辺部に分散配置された複数の子局とを有し、
これらの子局に時分割多元接続フレームのタイムスロッ
トを割当て、上記親局と各子局との間で上記タイムスロ
ットを用いて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、異なる方向に各々固定
された通信エリアを形成する複数の指向性アンテナと、
アンテナ切換手段とを設け、このアンテナ切換手段によ
り、上記各指向性アンテナを上記時分割多元接続フレー
ムのタイムスロットに応じて択一的に動作させ、このタ
イムスロットが割当てられた子局との間で無線通信を可
能とするようにしたものである。

また他の本発明は、親局に、限定された所定の大きさの
通信エリアを形成する一つの指向性アンテナと、アンテ
ナ向き可変手段とを設け、このアンテナ向き可変手段に
より、上記指向性アンテナの向きを上記時分割多元接続
フレームのタイムスロットに応じて可変し、このタイム
スロットが割当てられた子局を含む領域に通信エリアを
形成するようにしたものである。

さらに他の本発明は、親局に、各々限定された所定の大
きさの通信エリアを形成する複数の指向性アンテナと、
アンテナ切換手段と、アンテナ向き可変手段とを設け、
上記各指向性アンテナを、上起アンテナ切換手段により
時分割多元接続フレームのタイムスロットに応じて択一
的に動作させ、かつこの動作状態に設定された指向性ア
ンテナの向きを、上記アンテナ向き可変手段により上記
時分割多元接続フレームのタイムスロットに応じて可変
し、このタイムスロットが割当てられた子局を含む領域
に通信エリアを形成するようにしたものである。

（作　用）この結果本発明によれば、子局を広範囲に分散配置して
も、目的とする子局を通信エリアに含む指向性アンテナ
を選択的に動作させることにより、親局はどの位置にあ
る子局とも通信を行うことができる。したがって、サー
ビスエリアを拡大することができる。しかも、広範囲の
サービスエリアを複数の指向性アンテナにより分担して
カバーしているので、各指向性アンテナの指向性を広げ
る必要はなく、また送信出力を高める必要もない。この
ため、十分に大きなアンテナ利得を得ることができ、こ
れにより降雨減衰マージンを十分大きくとることができ
る。また送信装置の消費電力の増加を抑制することがで
きる。さらに、子局のアンテナ径を大きくする必要もな
いので、子局のアンテナの大形化および高価格化を防止
して、ユーザの負担を軽減することができる。

また他の本発明によれば、親局の指向性アンテナを１台
のみにすることができるので、上記した各効果は勿論の
こと、親局の設備を小形化することができる。

さらに他の本発明によれば、複数の指向性アンテナの切
換えと、指向性アンテナの向きの可変とを組み合わせる
ことにより、通信エリアが設定されるので、比較的少数
の指向性アンテナを設けるだけで比較的高速に通信エリ
アを設定することが可能となる。

（実施例）次に本発明の一実施例を説明する。第１図は、この一実
施例における時分割多元接続無線通信システムの概略構
成図である。同図において、親局ＸＸには４台の扇形ビ
ームアンテナＡＴａ，ＡＴｂ　，ＡＴｃ　，ＡＴｄが設
置されている。これらのアンテナＡＴａ−ＡＴｄの向き
は、例えば東西南北の４方向に固定的に設定されている
。またこれらのアンテナＡＴａ−ＡＴｄは各々略９０°
の指向性を有し、図中Ｅａ−Ｅｄに示す通信エリアを形
威する。これらの通信エリアＥａ−Ｅｄには、それぞれ
複数の子局Ａ１〜Ａｊ，Ｂｌ〜Ｂｋ，Ｃ１〜ＣＩ，ＤＩ
〜Ｄｍが分散配置されている。

これらの子局Ａｌ−Ａｊ，Ｂｌ〜Ｂｋ，Ｃｌ〜ＣＩ，Ｄ
１〜Ｄｍは、通信エリアＥａ−Ｅｄ毎に各々子局群を構
成している。

また本実施例のシステムには、親局から各子局へ向かう
下り回線および各子局から親局に向かう上り回線にそれ
ぞれ搬送波が１波ずつ割り当てられている。これらの搬
送波により伝送されるＴＤＭ信号およびＴＤＭＡ信号の
各フレームは、第３図に示すごとく各々複数のタイムス
ロットからなる４つのタイムスロット群ＴＳａ，ＴＳｂ
，ＴＳｃ，ＴＳｄにより構成されている。これらのタイ
ムスａット群ＴＳａ，ＴＳｂ，ＴＳｃ，ＴＳｃｌはそれ
ぞれ上記子局群に割り当てられてイル。また、上記各タ
イムスロットｎＴｓａ，ＴＳｂ　，ＴＳｃ　，ＴＳｃｌ
を構成する各タイムスロットは、各々対応する子局群を
構或する各子局Ａ　１　〜Ａｊ，　　Ｂｌ　　〜Ｂｋ，
Ｃｌ　　〜ＣＩ，ＤＩ　〜Ｄｍに対し１対１に割り当て
られている。

ところで前記親局ＸＸは、例えは第２図に示す如く無線
回線終端装置１０と、変復調装置および無線機を内蔵し
た無線ユニット２０と、前記４台のアンテナＡＴａ−Ａ
Ｔｄを択一的に上記無線ユニット２０に接続するための
アンテナ切換スイッチ３０とを備えている。

このうち無線回線終端装置１０は、多重分離ユニット１
１と、監視制御ユニット１２とを有している。

多重分離ユニット１１は、図示しない複数の端末装置か
ら送出された送信データを時分割多重化してＴＤＭ信号
を構或するとともに、受信されたＴＤＭＡ信号をタイム
スロット毎に分離してその受信データを対応する端末装
置へ転送する。

監視制御ユニット１２は、例えばマイクロコンピュータ
を主制御部として有したもので、ＴＤＭ信号の伝送フレ
ームに同期した信号を発生する同期信号発生部１３と、
メモリ１４と、伝送制御部１５と、アンテナ切換制御部
１６とを備えている。

上記メモリ１４には、上記伝送フレームの各タイムスロ
ットに対する各子局の割り当て状態を表わす回線割当情
報と、上記各子局が通信を行なう際に使用するアンテナ
名を表わすアンテナ選択情報とがそれぞれ記憶されてい
る。第４図はその情報の一例を示すものである。尚、上
記各情報は図示しないコンソールから入力される。上記
伝送制御部１５は、データ伝送動作時に上記メモリ１４
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１１に対しデータの伝送制御を行なうものである。

さて、アンテナ切換制御部１６は、伝送フレームの各タ
イムスロット群ＴＳａ−ＴＳｄ毎に、上記メモリ１４に
記憶されているアンテナ選択情報に従ってアンテナ切換
制御信号ＡＳＳを発生し、この制御信号ＡＳＳを上記ア
ンテナ切換スイッチ３０に供給する。アンテナ切換スイ
ッチ３０は、上記アンテナ切換制御信号ＡＳＳに応じて
、４台のアンテナＡＴａ−ＡＴｄのうち、上記タイムス
ロット群ＴＳａ−ＴＳｄに対応するアンテナＡＴａ　＝
ＡＴｄを択一的に動作状態に設定する。

次に、以上のように構成されたシステムの動作を説明す
る。親局ＸＸでは、監視制御ユニット１０において、同
期信号発生部１３から発生されるフレーム同期信号に同
期してメモリ１４から回線割当情報およびアンテナの選
択情報が読み出され、これらの情報に従って伝送制御部
１５およびアンテナ切換制御部１６で伝送制御およびア
ンテナ切換制御が行なわれる。

例えば、タイムスロット群ＴＳａの送受信期間では、第
４図に示す如くアンテナＡＴａが指定されているため、
アンテナ切換制御部１６からは上記アンテナＡＴａを選
択するためのアンテナ切換制御信号ＡＳＳが出力される
。このため、アンテナ切換スイッチ３０は４台のアンテ
ナＡＴａ〜ＡＴｄの中からアンテナＡＴａを選択し、こ
のアンテナＡＴａを無線ユニット２０に接続する。

また、このとき伝送制御部１５では、第４図に示す回線
割当情報に従って各タイムスロットＴＳａｌ〜ＴＳａｊ
毎に対応する子局Ａ１〜Ａｊが認識され、これらの子局
Ａ１〜Ａｊに対するデータの伝送制御が行なわれる。こ
のため、多重分離ユニット１１では、ＴＤＭ送信信号の
上記各タイムスロットＴＳａｌ〜ＴＳａｊに上記子局Ａ
１〜Ａｊ向けの下りデータがそれぞれ挿入される。そし
て、これらの時分割多重された下りデータは、無線ユニ
ット２０で変調されたのちアンテナ切換スイッチ３０を
介して上記アンテナＡＴａに供給され、このアンテナＡ
Ｔａから送信される。このとき、上記アンテナＡＴａは
第１図に示すごとく図中の上方、つまり北方面に通信エ
リアＥａを形成している。このため、上記タイムスロッ
ト群ＴＳａの送受信期間では、上記時分割多重された各
下りデータは送信目標である各子局Ａ１〜Ａｊに確実に
伝送される。

一方、上記各子局Ａ１〜Ａｊから上記各タイムスロット
ＴＳａｌ〜Ｔ　Ｓ　ａｊに同期して送信された上りデー
タも、親局ＸＸのアンテナＡＴａでそれぞれ確実に受信
される。そして、これらの受信デ−夕は、無線ユニット
２０で復調されたのち多重分離ユニット１１によりタイ
ムスロットＴ　Ｓ　ａｌ〜ｒｓａ．ｉ毎に分離され、し
かるのち対応する端末装置に転送される。

また、タイムスロット群ＴＳｂの送受信期間では次のよ
うな制御が行なわれる。すなわち、アンテナ切換制御部
１６からは、アンテナ選択情報に従って上記アンテナＡ
Ｔｂを選択するためのアンテナ切換制御信号ＡＳＳが出
力される。このため、アンテナ切換スイッチ３０は４台
のアンテナＡＴａ〜ＡＴｄの中からアンテナＡＴｂを選
択し、このアンテナＡＴｂをそれまで選択されていたア
ンテナＡＴａに代わって無線ユニット２０に接続する。

また、このとき伝送制御部１５では、回線割当情報に従
って各タイムスロットＴＳｂｌ〜Ｔ　Ｓ　ｂｋ毎に対応
する子局Ｂ１〜Ｂｋが認識され、これらの子局Ｂ１〜Ｂ
ｋに対するデータの伝送制御が行なわれる。このため、
多重分離ユニット１１では、ＴＤＭ送信信号の上記各タ
イムスロットＴ　Ｓ　ｂｌ〜ＴＳｂｋに上記子局Ｂ１〜
Ｂｋ向けの下りデータがそれぞれ挿入される。そして、
これらの時分割多重された下りデータは、無線ユニット
２０で変調されたのちアンテナ切換スイッチ３０を介し
て上記アンテナＡＴｂに供給され、このアンテナＡＴｂ
から送信される。このとき、上記アンテナＡＴｂは第１
図に示すごとく図中の右方、つまり東方面に通信エリア
Ｅｂを形成している。このため、上記タイムスロット群
ＴＳｂの送受信期間では、上記時分割多重された各下り
データは送信目標である各子局Ｂ１〜Ｂｋに確実に伝送
される。

また、上記各子局Ｂ１〜Ｂｋから上記各タイムスロット
Ｔ　Ｓ　ｂｌ〜ＴＳｂｋに同期して送信された上りデー
タも、親局ＸＸのアンテナＡＴｂでそれぞれ確実に受信
され、多重分離ユニット１１で分離されたのち対応する
端末装置にそれぞれ転送される。

以下同様にタイムスロット群ＴＳｃ，ＴＳｄにおいては
、メモリ１４に記憶されているアンテナ選択情報に従っ
て、これらのタイムスロット群ＴＳｃ，ＴＳｄに対応す
るアンテナＡＴｃ，ＡＴｄが各々選択される。そして、
これらのアンテナＡＴｃ，ＡＴｄを用いて子局Ｃ１〜Ｃ
ｌ，Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ下りデータおよび上り
データの送受信が行なわれる。

この様に本実施例であれば、方面別に指向性アンテナＡ
　Ｔａ　−Ａ　Ｔｄを固定的に設置するとともに、これ
らのアンテナＡＴａ−ＡＴｄを伝送フレームのタイムス
ロット群ＴＳａ−ＴＳｄ毎に択一的に切換えて使用する
ようにしたので、アンテナの指向性を広げたり送信出力
を高めることなく、広範囲に存在する多数の子局との間
で高品質のデータ伝送を行なうことができる。また、子
局のアンテナ径を大きくする必要がないので、子局のア
ンテナとして小型のものを使用することができ、これに
よりユーザの負担を軽減することができる。

すなわち、本実施例のシステムであれば、子局の負担を
堆やすことなくサービスエリアを拡大することができる
。また本実施例では、各方面に存在する子局群に各々タ
イムスロット群を割り当て、これらのタイムスロット群
毎にアンテナＡＴａ〜ＡＴｄを切換えるようにしたので
、タイムスロット毎に切換える場合に比べてアンテナの
切換制御を簡単にすることができ、これにより監視制御
ユニット１２のＣＰＵの負担を軽減することができる。

次に本発明の他の実施例を説明する。第５図はこの実施
例における時分割多元接続無線通信システムで使用され
る親局の機能構成を示すものである。尚、同図において
前記第２図と同一部分には同一符号を付して詳しい説明
は省略する。

本実施例の親局は、１台の指向性アンテナＡＴを備えて
いる。この指向性アンテナＡＴは、約９０°の指向性を
有し、アンテナ回転駆動部５０により水平面内で３８０
　”回転可能となっている。

また、無線回線終端装置４０の監視制御ユニット４２に
は、同期信号発生回路１３および伝送制御部１５に加え
て、メモリ４４と、アンテナ向き制御部４６とが設けら
れている。メモリ４４には、各タイムスロットと各子局
との対応関係を表わす回線割当情報と、上記各子局とア
ンテナ向きとの対応関係を表わすアンテナ向き選択情報
とがそれぞれ記憶されている。第６図にその情報の一例
を示す。アンテナ向き制御部４６は、同期信号発生回路
１３から発生されるフレーム同期信号に同期して上記メ
モリ４４からアンテナ向き選択情報を読み出し、この情
報に従ってアンテナ向き制御信号ＡＭＳを発生する。こ
のアンテナ向き制御信号ＡＭＳは上記アンテナ回転駆動
部５０に供給される。アンテナ回転駆動部５０は、直流
モータを用いた回転機構を有し、上記アンテナ向き制御
信号ＡＭＳに応じてアンテナＡＴを回転駆動してその向
きを東西南北のいずれかに設定する。

この様な構或であるから、先ずタイムスロット群ＴＳａ
の送受信期間では、第６図に示す如くアンテナの向きは
子局Ａ１〜Ａｊに対応する北方向に指定されている。こ
のため、アンテナ向き制御部４６からはアンテナＡＴを
北方向に向けるためのアンテナ向き制御信号ＡＭＳが出
力される。したがって、アンテナＡＴはアンテナ回転駆
動部５０により回転駆動されて、向きが北方向となるよ
うに設定される。つまり、第１図のアンテナＡＴａに示
される向きに設定される。

そして、この状態で伝送制御部１５では、タイムスロッ
トＴＳａｌ−ＴＳａｊが割り当てられた子局Ａ１〜Ａｊ
に対する伝送制御が行われる。このため、多重分離ユニ
ット１１では、ＴＤＭ送信信号の上記各タイムスロット
ＴＳａｌ〜Ｔ　Ｓ　ａｊに上記子局Ａ１〜Ａｊ向けの下
りデータがそれぞれ挿入される。そして、これらの時分
割多重された下りデータは、無線ユニット２０で変調さ
れたのち上記アンテナＡＴに供給され、このアンテナＡ
Ｔから送信される。このとき、アンテナＡＴの向きは上
記したように北方面に設定されている。このため、上記
タイムスロット群ＴＳａの送受信期間では、上記時分割
多重された各下りデータは送信目標である各子局Ａ１〜
Ａｊに確実に伝送される。また、上記各子局Ａ１〜Ａｊ
から上記各タイムスロットＴ　Ｓ　ａｌ〜ＴＳａｊに同
期して送信された上りデータも、親局ＸＸのアンテナＡ
Ｔでそれぞれ確実に受信され、多重分離ユニット１１で
分離されたのち対応する端末装置にそれぞれ転送される
。

またタイムスロット群ＴＳｂの送受信期間では、アンテ
ナ向き制御部４６から、アンテナ向き選択情報に応じて
アンテナＡＴを東方向に向けるためのアンテナ向き制御
信号ＡＭＳが出力される。したがって、アンテナＡＴは
アンテナ回転駆動部５０により回転駆動されて、向きが
北方向から東方向に可変される。つまり、第１図のアン
テナＡＴｂに示される向きに設定される。

そしてこのとき伝送制御部１５では、回線割当情報に従
って各タイムスロットＴ　Ｓ　ｂｌ　−　Ｔ　Ｓ　ｂｋ
毎に対応する子局Ｂ１〜Ｂｋが認識され、これらの子局
Ｂ１〜Ｂｋに対するデータの伝送制御が行なわれる。こ
のため、多重分離ユニット１１では、ＴＤＭ送信信号の
上記各タイムスロットＴＳｂｌ〜Ｔ　Ｓ　ｂｋに上記子
局Ｂ１〜Ｂｋ向けの下りデータがそれぞれ挿入される。

そして、これらの時分割多重された下りデータは、無線
ユニット２０で変調されたのち上記アンテナＡＴに供給
され、このアンテナＡＴから送信される。このとき、上
記アンテナＡＴは東方面に向きが設定されている。この
ため、上記タイムスロット群ＴＳｂの送受信期間では、
上記時分割多重された各下りデータは送信目標である各
子局Ｂ１〜Ｂｋに確実に伝送される。

また、上記各子局Ｂ１〜Ｂｋから上記各タイムスロット
ＴＳｂｌ−ＴＳｂｋに同期して送信された上りデータも
、親局ＸＸのアンテナＡＴでそれぞれ確実に受信され、
多重分離ユニット１１で分離されたのち対応する端末装
置にそれぞれ転送される。

以下同様にタイムスロット群ＴＳｃ，ＴＳｄｌ：おいて
は、メモリ１４に記憶されているアンテナ向き選択情報
に従って、アンテナＡＴの向きがそれぞれ南方向および
西方向に可変設定される。そして、これらの状態で親局
ＸＸと子局Ｃ１〜ＣＩ，Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ下
りデータおよび上りデータの送受信が行なわれる。

尚、アンテナＡＴの向きを可変設定するにはある程度の
時間を要する。このため、伝送フレームの各タイムスロ
ット群ＴＳ−ＴＳｄ間には上記アンテナＡＴの向きを可
変設定するための期間がそれぞれ設けられる。

この様に本実施例であれば、親局が有する１台のアンテ
ナＡＴを水平面内で３６０　’回転可能な構成とし、ア
ンテナ向き選択情報の内容に応じてタイムスロット群Ｔ
Ｓａ−ＴＳｄ毎に上記アンテナＡＴの向きを可変設定す
るようにしたので、上記アンテナＡＴの指向性を広げた
り送信出力を高めることなく、また子局のアンテナ径を
大型化することなく、親局と広範囲に存在する多数の子
局との間で高品質のデータ伝送を行なうことができる。

また、各方面に存在する子局群に各々タイムスロット群
ＴＳａ−ＴＳｄを割り当て、これらのタイムスロット群
毎にアンテナＡＴの向きを可変設定するようにしたので
、タイムスロット毎にアンテナＡＴの向きを可変設定す
る場合に比べて、アンテナ向きの可変制御を簡単化して
監視制御ユニット１２のＣＰＵの負担を軽減することが
でき、また伝送フレーム中におけるアンテナＡＴの向き
を可変設定するために要する時間を少なくして、伝送能
率の低下を極力抑制することができる。

さらに本実施例であれば、親局に設けるアンテナを１台
のみにすることができるので、４台のアンテナを必要と
した前記実施例に比べて親局の構成を簡単かつ安価にす
ることができる。

次に本発明の別の実施例を説明する。第７図は同実施例
におけるシステムの親局の機能構戊を示すものである。

なお、同図において前記第２図と同一部分には同一符号
を付して詳しい説明は省略する。

この実施例の親局には、２台の指向性アンテナＡＴａ，
ＡＴｃが設けられている。これらのアンテナＡＴａ，Ａ
Ｔｃは各々約９０°の指向性を有する。またこれらのア
ンテナＡＴａ　，ＡＴｃは、アンテナ回転駆動部５０ａ
．５０ｃにより水平面内で各々９０＠回動可能となって
おり、アンテナＡＴａは北および西の２方向に、またア
ンテナＡＴｃは南および東の２方向にそれぞれ向きが設
定可能となっている。

また、無線回線終端装置６０の監視制御ユニット６２に
は、同期信号発生回路１３および伝送制御部１５に加え
て、メモリ６４と、アンテナ切換制御部６６と、アンテ
ナ向き制御部６７とが設けられている。メモリ６４には
、各タイムスロットと各子局との対応関係を表わす回線
割当情報と、上記各子局とアンテナ名およびそのアンテ
ナ向きとの対応関係を表わすアンテナ選択情報とがそれ
ぞれ記憶されている。第８図にその情報の一例を示す。

アンテナ切換制御部６６は、同期信号発生回路１３から
発生されるフレーム同期信号に同期して上記メモリ６４
からアンテナ選択情報を読み出し、この情報に応じて上
記各アンテナＡＴａ，ＡＴｃを択一的に動作状態に設定
するためのアンテナ切換制御信号ＡＳＳを発生する。こ
のアンテナ切換制御信号ＡＳＳはアンテナ切換スイッチ
３０に供給される。このアンテナ切換スイッチ３０は、
上記アンテナ切換制御信号ＡＳＳに応じて上記各アンテ
ナＡＴ，ＡＴｃのいずれか一方を無線ユニット２０に接
続する。

アンテナ向き制御部６７は、上記同期信号発生回路１３
から発生されるフレーム同期信号に同期して上記メモリ
６４からアンテナ選択情報を読み出し、この情報に応じ
てアンテナ向き制御信号ＡＭＳを発生する。このアンテ
ナ向き制御信号ＡＭＳはアンテナの向きを指定するため
のｔδ報を含んだもので、上記アンテナ回転駆動部５０
に供給される。アンテナ回転駆動部５０は、直流モータ
を用いた回転機構を有する。そして、上記アンテナ切換
スイッチ２０により選択されたアンテナを、上記アンテ
ナ向き制御信号ＡＭＳに応じて回転駆動し、これにより
上記アンテナの向きを東西南北のいずれかに設定する。

この様な構成であるから、先ずタイムスロット群ＴＳａ
の送受信期間では、使用するアンテナには第８図に示す
如くアンテナＡＴａが指定されているため、アンテナ切
換制御部６６からは上記アンテナＡＴａを選択するため
のアンテナ切換制御信号ＡＳＳが出力される。このため
、アンテナ切換スイッチ３０は２台のアンテナＡＴａ，
ＡＴ．ｅの中からアンテナＡＴａを選択し、このアンテ
ナＡＴａを無線ユニット２０に接続する。一方、アンテ
ナの向きは第８図から明らかなように子局Ａ１〜Ａｊに
対応する北方向に指定されている。

このため、アンテナ向き制御部６７からは、上記アンテ
ナＡＴａを北方向に向けるためのアンテナ向き制御信号
ＡＭＳが出力される。したがって、アンテナＡＴａはア
ンテナ回転駆動部５０ａにより回転駆動されて、向きが
北方向となるように設定される。つまり、第１図のアン
テナＡＴａに示される向きに設定される。

そして、この状態で伝送制御部１５では、タイムスロッ
トＴ　Ｓ　ａｌ　−　Ｔ　Ｓ　ａｊが割り当てられた子
局Ａ１〜Ａｊに対する伝送制御が行われる。このため、
多重分離ユニット１１では、ＴＤＭ送信信号の上記各タ
イムスロットＴＳａｌ−ＴＳａｊに上記子局Ａ１〜Ａｊ
向けの下りデータがそれぞれ挿入される。そして、これ
らの時分割多重された下りデータは、無線ユニット２０
で変調されたのちアンテナ切換スイッチ３０を介して上
記アンテナＡＴａに供給され、このアンテナＡＴａから
送信される。このとき、アンテナＡＴａの向きは上記し
たように北方面に設定されている。このため、上記タイ
ムスロット群ＴＳａの送受信期間では、上記時分割多重
された各下りデータは送信目標である各子局Ａ１〜Ａｊ
に確実に伝送される。また、上記各子局Ａ１〜Ａｊから
上記各タイムスロットＴ　Ｓ　ａｌ　−　Ｔ　Ｓ　ａｊ
に同期して送信された上りデータも、親局のアンテナＡ
Ｔａでそれぞれ確実に受信され、多重分離ユニット１１
で分離されたのち対応する端末装置にそれぞれ転送され
る。

またタイムスロット群ＴＳｂの送受信期間では、アンテ
ナ切換制御部６６から、アンテナ選択情報（第８図）に
従って上記アンテナＡＴｃを選択するためのアンテナ切
換制御信号ＡＳＳが出力される。このため、アンテナ切
換スイッチ３０は２台のアンテナＡ’ｒａ，　Ａ’ｒｃ
の中からアンテナＡＴｃを選択し、このアンテナＡＴｃ
を上記タイムスロット群ＴＳａで選択されていたアンテ
ナＡＴａに代わって無線ユニット２０に接続する。

一方、アンテナ向き制御部６７から、アンテナ選択情報
（第８図）に応じてアンテナを東方向に向けるためのア
ンテナ向き制御信号ＡＭＳが出力される。したがって、
上記アンテナＡＴｃはアンテナ回転駆動部５０ｃにより
回転駆動されて、向きが東方向に設定される。

そしてこのとき伝送制御部１５では、回線割当情報に従
って各タイムスロットＴＳｂｌ〜Ｔ　Ｓ　ｂｋ毎に対応
する子局Ｂ１〜Ｂｋが認識され、これらの子局Ｂ１〜Ｂ
ｋに対するデータの伝送制御が行なわれる。このため、
多重分離ユニット１１では、ＴＤＭ送信信号の上記各タ
イムスロットＴ　Ｓ　ｂｌ〜Ｔ　Ｓ　ｂｋに上記子局Ｂ
１〜Ｂｋ向けの下りデータがそれぞれ挿入される。そし
て、これらの時分割多重された下りデータは、無線ユニ
ット２０で変調されたのちアンテナ切換スイッチ３０を
介して上記アンテナＡＴｃに供給され、このアンテナＡ
Ｔｃから送信される。このとき、上記アンテナＡＴｃは
東方面に向きが設定されている。このため、上記タイム
スロット群ＴＳｂの送受信期間では、上記時分割多重さ
れた各下りデータは送信目標である各子局Ｂ１〜Ｂｋに
確実に伝送される。

また、上記各子局Ｂ１〜Ｂｋから上記各タイムスロット
ＴＳｂｌ−ＴＳｂｋに同期して送信された上りデータも
、親局ＸＸのアンテナＡＴｃでそれぞれ確実に受信され
、多重分離ユニット１１で分離されたのち対応する端末
装置にそれぞれ転送される。

以下同様にタイムスロット群ＴＳｃ，ＴＳｄＪ：おいて
は、アンテナ切換制御部６６により、メモリ６４に記憶
されているアンテナ選択情報に従って上記各タイムスロ
ット群Ｔ　Ｓｃ　，　Ｔ　Ｓｄ　＋：対応するアンテナ
ＡＴｃ，ＡＴａが各々選択される。また、これらの選択
されたアンテナＡＴｃ，ＡＴａは、その向きがアンテナ
向き制御部６７により各々南および東に可変設定される
。そして、これらのアンテナＡＴｃ，ＡＴＨを用いて、
親局から各子局Ｃ１〜ＣＩ，ＤＩ〜ＤｍへはそれぞれＴ
ＤＭ信号により下りデータが伝送され、これに対し各子
局Ｃ１〜ＣＩ，ＤＩ〜Ｄｍから親局へはＴＤＭＡ信号に
よりそれぞれ上りデータが伝送される。

この様に本実施例であれば、親局に指向性アンテナＡＴ
ａ，ＡＴｃを２台設け、タイムスロット群ＴＳａ−ＴＳ
ｄ毎にこれらのアンテナＡＴａ　，ＡＴｃのいずれか一
方を選択し、かつこの選択したアンテナの向きを可変し
て北または西あるいは南または東のいずれかに設定する
ようにしたので、前記各実施例と同様に上記アンテナＡ
Ｔの指向性を広げたり送信出力を高めることなく、また
子局のアンテナ径を大型化することなく、親局と広範囲
に存在する多数の子局との間で高品質のデータ伝送を行
なうことができる。

また、本実施例であれば、親局に２台という比較的少数
のアンテナＡＴａ　，ＡＴｃを設けるだけでよいので、
前記第２図の構成に比べて親局の設備を簡単化すること
ができる。また、アンテナの回転角は最大９０°で済む
ため、各タイムスロット毎にアンテナの向きを可変設定
するための時間を前記第５図の構戊に比べて短縮するこ
とができ、これにより伝送フレーム中に占める伝送用タ
イムスロット以外の時間を短縮して伝送能率を高めるこ
とができる。

尚、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、
例えば親局におけるアンテナの設置台数や各アンテナの
最大回転角、アンテナ切換手段およびアンテナ向き可変
手段の構成、各子局に対するタイムスロットの割り当て
方法等についても、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は、親局に、異なる方向に各
々固定された通信エリアを形成する複数の指向性アンテ
ナと、アンテナ切換手段とを設け、このアンテナ切換手
段により、上記各指向性アンテナを上記時分割多元接続
フレームのタイムスロットに応じて択一的に動作させ、
このタイムスロットが割当てられた子局との間で無線通
信を可能とするようにしたものである。

また他の本発明は、親局に、限定された所定の大きさの
通信エリアを形或する一つの指向性アンテナと、アンテ
ナ向き可変手段とを設け、このアンテナ向き可変手段に
より、上記指向性アンテナの向きを上記時分割多元接続
フレームのタイムスロットに応じて可変し、このタイム
スロットが割当てられた子局を含む領域に通信エリアを
形戊するようにしたものである。

さらに他の本発明は、親局に、各々限定された所定の大
きさの通信エリアを形成する複数の指向性アンテナと、
アンテナ切換手段と、アンテナ向き可変手段とを設け、
上記各指向性アンテナを、上起アンテナ切換手段により
時分割多元接続フレームのタイムスロットに応じて択一
的に動作させ、かつこの動作状態に設定された指向性ア
ンテナの向きを、上記アンテナ向き可変手段により上記
峙分割多元接続フレームのタイムスロットに応じて可変
し、このタイムスロットが割当てられた子局を含む領域
に通信エリアを形或するようにしたものである。

したがってこれらの発明によれば、送信出力を高めたり
子局のアンテナを大型化することなく、十分に大きなア
ンテナ利得を得ることができ、これにより降雨減衰マー
ジンを十分に確保した上で広いサービスエリアをカバー
でき、しかも消費電力を低減しかつユーザの負担を軽減
することができ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
通信システムの概略構成図、第２図は同実施例における
親局の機能構成を示すブロック図、第３図はＴＤＭ信号
およびＴＤＭＡ信号のフレーム構成の一例を示す図、第
４図は上記第２図に示した親局のメモリに記憶される回
線割当情報およびアンテナ選択情報を示す図、第５図は
本発明の他の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ブロック図、第６図は同
親局のメモリに記憶される回線割当情報およびアンテナ
選択情報を示す図、第７図は本発明の別の実施例におけ
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
示すブロック図、第８図は同親局のメモリに記憶される
回線割当情報およびアンテナ選択情報を示す図、第９図
は時分割多元接続無線通信システムの一例を示す概略構
成図、第ｌＯ図はＴＤＭ信号およびＴＤＭＡ信号の構成
を示す図である。ＸＸ・・・親局、Ａ１〜Ａｊ，Ｂｌ〜Ｂｋ，Ｃｌ〜Ｃ　
Ｉ　，　Ｄ　１　〜Ｄｍ−・−子局、ＡＴ，ＡＴａ　−
ＡＴｄ・・・アンテナ、Ｅａ−Ｅｄ・・・通信エリア、
１０，４０．６０・・・無線回線終端装置、１１・・・
多重分離ユニット、１２，４２．６２・・・監視制御ユ
ニット、１３・・・同期信号発生回路、１４，４４．６
４・・・メモリ、１５・・・伝送制御部、１６．６６・
・・アンテナ切換制御部、２０・・・無線ユニット、３
０・・・アンテナ切換スイッチ，４６．６７・・・アン
テナ向き制御部、５０．５０ａ，５０ｂ・・・アンテナ
回転駆動部、ＡＳＳ・・・アンテナ切換制御信号、ＡＭ
Ｓ・・・アンテナ向き制御信号。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一つの親局と、この親局の周辺部に分散配置され
た複数の子局とを有し、これらの子局に時分割多元接続
フレームのタイムスロットを割当て、上記親局と各子局
との間で上記タイムスロットを用いて無線通信を行なう
時分割多元接続無線通信システムにおいて、前記親局は
、異なる方向に各々固定された通信エリアを形成する複
数の指向性アンテナと、これらの指向性アンテナを前記
時分割多元接続フレームのタイムスロットに応じて択一
的に動作させ、このタイムスロットが割当てられた子局
との間で無線通信を可能とするアンテナ切換手段とを備
えたことを特徴とする時分割多元接続無線通信システム
。
（２）一つの親局と、この親局の周辺部に分散配置され
た複数の子局とを有し、これらの子局に時分割多元接続
フレームのタイムスロットを割当て、上記親局と各子局
との間で上記タイムスロットを用いて無線通信を行なう
時分割多元接続無線通信システムにおいて、前記親局は
、限定された所定の大きさの通信エリアを形成する一つ
の指向性アンテナと、この指向性アンテナの向きを前記
時分割多元接続フレームのタイムスロットに応じて可変
し、このタイムスロットが割当てられた子局を含む領域
に通信エリアを形成するアンテナ向き可変手段とを備え
たことを特徴とする時分割多元接続無線通信システム。
（３）一つの親局と、この親局の周辺部に分散配置され
た複数の子局とを有し、これらの子局に時分割多元接続
フレームのタイムスロットを割当て、上記親局と各子局
との間で上記タイムスロットを用いて無線通信を行なう
時分割多元接続無線通信システムにおいて、前記親局は
、各々限定された所定の大きさの通信エリアを形成する
複数の指向性アンテナと、これらの指向性アンテナを前
記時分割多元接続フレームのタイムスロットに応じて択
一的に動作させるアンテナ切換手段と、このアンテナ切換手段により動作状態に設定された指向
性アンテナの向きを前記時分割多元接続フレームのタイ
ムスロットに応じて可変し、このタイムスロットが割当
てられた子局を含む領域に通信エリアを形成するアンテ
ナ向き可変手段とを備えたことを特徴とする時分割多元
接続無線通信システム。