JPH04368026A - ディジタル移動通信方式の基地局装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＤＭＡ移動通信方式
において、複数の音声符号化レートの移動機が混在する
場合にも、チャネル分割損を生じることなく、効率的に
チャネルを使用することが可能なディジタル移動通信シ
ステムでの基地局装置に関する。

【０００２】なお、本明細書では音声符号復号回路（Ｃ
ＯＤＥＣ）をディジタル音声信号を低ビットレートの符
号に符号化あるいは復号化する装置の意味で用いる。

【０００３】

【従来の技術】移動通信システムでは、従来アナログ変
調方式が主として用いられてきたが、最近のディジタル
伝送やＩＳＤＮ通信方式等に対する需要の増大に伴い、
移動通信においてもディジタル変調方式を用いるディジ
タル移動通信方式の導入が計画されている。

【０００４】ディジタル移動通信方式においては、周波
数の有効利用の観点から、固定網で使用されている６４
ｋｂ／ｓの音声符号復号回路（ＣＯＤＥＣ）よりもビッ
トレートが低い１０ｋｂ／ｓ程度の高能率音声符号復号
回路を使用することが計画されている。しかし、高能率
音声符号復号化技術分野の技術開発進歩は著しく、数年
後にはさらに１／２の符号化速度である５ｋｂ／ｓ程度
の音声符号復号回路が実現できるものと予測されている
。すなわち、サービス開始当初は１０ｋｂ／ｓの音声符
号復号回路を搭載した移動機が使用されるが、数年後に
は５ｋｂ／ｓの音声符号復号回路を搭載した移動機が導
入され、それ以降は２種類の音声符号復号回路を搭載し
た移動機が混在して使用されることになる。

【０００５】このとき、１０ｋｂ／ｓの音声符号復号回
路搭載の移動機と通信する基地局側の音声符号復号回路
は当然１０ｋｂ／ｓのものである必要があり、また５ｋ
ｂ／ｓの音声符号復号回路搭載の移動機と通信する基地
局側の音声符号復号回路は５ｋｂ／ｓである必要がある
。従来の基地局構成においては、１０ｋｂ／ｓ用と５ｋ
ｂ／ｓ用の無線機および周波数はそれぞれ別にする必要
があった。すなわち、５ｋｂ／ｓの音声符号復号回路搭
載の移動機の数に見合うだけの５ｋｂ／ｓ音声符号復号
回路対応無線機台数と、１０ｋｂ／ｓの音声符号復号回
路搭載の移動機の数に見合うだけの１０ｋｂ／ｓの音声
符号復号回路対応無線機台数とを各基地局に用意する必
要がある。

【０００６】図５は従来の基地局装置構成例を説明する
図であり、１はアンテナ、２は共通増幅装置である。こ
の共通増幅装置２には、変調装置（ＭＯＤ）３〜６が接
続され、変調装置３〜６はそれぞれ多重化装置（ＭＵＸ
）７〜１０に接続される。この多重化装置７、８は６チ
ャネル分の５ｋｂ／ｓ音声符号復号回路１１、１２がそ
れぞれ接続される。多重化装置９、１０には３チャネル
分の１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路１３、１４がそれぞ
れ接続される。この音声符号復号回路１１〜１４は移動
通信用交換機１５に接続され、この交換機１５は６４ｋ
ｂ／ｓの固定網が接続される。

【０００７】なおこの図５では説明を簡単にするため、
基地局の送信系だけを示しているが基地局の受信系も同
様の構成である。また交換機１５は固定網伝送路を経て
固定電話機等が接続される。

【０００８】次にこの基地局装置の動作を説明する。交
換機１５は接続しようとする移動機が５ｋｂ／ｓ音声符
号復号回路を搭載しているならば、１１〜１２に示す音
声符号復号回路のいずれかを選択してその音声符号復号
回路へ接続する。接続しようとする移動機が１０ｋｂ／
ｓ音声符号復号回路を搭載しているならば、１３〜１４
に示す音声符号復号回路のいずれかを選択してその音声
符号復号回路へ接続する。音声符号復号回路１１〜１４
は、６４ｋｂ／ｓのＰＣＭ音声信号を５ｋｂ／ｓまたは
１０ｋｂ／ｓの音声符号に符号化して多重化装置７〜１
０の内の対応する多重化装置へ接続する。多重化装置７
〜１０は符号化音声をＴＤＭＡの変調装置３〜６で送信
可能なようにタイムスロットを並べ替える。図６は５ｋ
ｂ／ｓ対応の変調装置３〜４で送信される信号のタイム
スロットの構成例を示す。また図７は１０ｋｂ／ｓ対応
の変調装置５〜６で送信される信号のタイムスロットの
構成例を示す。この図６、図７から分かるように、ＴＤ
ＭＡ多重数は５ｋｂ／ｓで６個、１０ｋｂ／ｓで３個の
場合で説明してある。１６−１、１７−１は５ｋｂ／ｓ
の音声符号復号回路を搭載する第一の移動機と通信する
ためのタイムスロットを、同様に１６−６、１７−６は
５ｋｂ／ｓの音声符号復号回路を搭載する第六の移動機
と通信するためのタイムスロットを示す。また、１８−
１、１９−１は１０ｋｂ／ｓの音声符号復号回路を搭載
する第七の移動機と通信するためのタイムスロットを示
し、以下１８−２等も同様である。以上のように、従来
の技術では、各変調装置３〜６は５ｋｂ／ｓまたは１０
ｋｂ／ｓの音声符号復号回路用に固定的に割り当てられ
ていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
５ｋｂ／ｓの音声符号復号回路用として割り当てた無線
機は１０ｋｂ／ｓの音声符号復号回路用として使用する
ことができず、また逆に１０ｋｂ／ｓの音声符号復号回
路用として割り当てた無線機は５ｋｂ／ｓの音声符号復
号回路用としては使用できない。このように無線機を固
定的に複数の群に分割して使用する場合には、トラフィ
ック理論でいうところの分割損が生じ、両群用の合計無
線機台数は５ｋｂ／ｓの音声符号復号回路を搭載した移
動機と１０ｋｂ／ｓの音声符号復号回路を搭載した移動
機とを一つの群として制御する場合に必要な無線機台数
よりも多くなり、コスト面および周波数有効利用面で不
利であった。

【００１０】例えば、１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路搭
載の移動機が５００台、５ｋｂ／ｓ音声符号復号回路搭
載の移動機が１０００台、各移動機当たりの最繁時平均
トラフィックが０．０１アーランであり、呼損率が０．
０３である場合には、トラフィック理論により１０ｋｂ
／ｓ音声符号復号回路用無線チャネルとして１０チャネ
ル（ＴＤＭＡの場合、チャネルはタイムスロットに対応
する。）、５ｋｂ／ｓ音声符号復号回路用無線チャネル
として１６チャネルが必要である。５ｋｂ／ｓ音声符号
復号回路用無線チャネルは１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回
路用無線チャネルに比較して１／２のタイムスロットし
か必要としないため、１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路の
タイムスロットに換算すると、全体では１０＋１６／２
＝１８のチャネル（タイムスロット）が必要になる。一
方、５ｋｂ／ｓと１０ｋｂ／ｓの移動機を群分けするこ
となく、一つの群として通信チャネルを使用する場合に
は、トータルのトラフィックは１０ｋｂ／ｓのチャネル
換算で、５００×０．０１＋１０００×０．０１／２＝
１０アーランであり、これに必要なチャネル数は１６で
よいことになる。すなわち、分割損の結果、（１８−１
６）／１６＝１２．５％の無線チャネル、言い換えれば
無線機台数および周波数が余計に必要となり、システム
の経済性および周波数利用効率が低下する欠点があった
。

【００１１】本発明の目的は、無線機を５ｋｂ／ｓ音声
符号復号回路用と１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路用とに
固定的に分割することなく、トラフィックの状況に応じ
て５ｋｂ／ｓ用としても１０ｋｂ／ｓ用としても使用可
能とすることにより、上述の分割損を解消し、経済性お
よび周波数利用効率の点で優れたディジタル移動通信シ
ステムを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、異なる音声符
号化レートの音声符号復号回路を搭載する複数群の移動
機との間で通信を行うディジタル移動通信システムの基
地局装置において、交換機と、異なる音声符号化レート
の複数の符号復号回路と、タイムスロット変換装置と、
無線装置とを備え、交換機に接続される上記複数の音声
符号復号回路は上記タイムスロット変換装置に接続され
、上記タイムスロット変換装置は上記無線装置に接続さ
れ、上記交換機は、通信相手の移動機が搭載している音
声符号復号回路と同一レートの符号復号回路を選択接続
する手段を備え、上記タイムスロット変換装置は、上記
音声符号復号回路の複数の音声符号化信号を同期用符号
または制御符号を除いた音声信号用符号レートが複数種
の音声符号化レートの公倍数のレートになるように多重
化または多重分離する手段を備えることを特徴する。

【００１３】

【作用】移動機に送信される音声信号を、固定網または
その他の通信相手方からの呼を接続すべき移動機が、５
ｋｂ／ｓ音声符号復号回路の搭載か、１０ｋｂ／ｓ音声
符号復号回路の搭載かに応じて５ｋｂ／ｓ音声符号復号
回路または１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路を選択して符
号化する。これらの符号化音声信号をタイムスロット変
換装置により各無線機対応の空きタイムスロットに割り
付ける。無線機から最終的に送信される信号フォーマッ
トは伝送信号が５ｋｂ／ｓ音声か、１０ｋｂ／ｓ音声か
にかかわりなく同一のフォーマットとする。すなわち、
５ｋｂ／ｓ音声信号の場合には１０ｋｂ／ｓ音声信号の
場合に比べて１つ置きのタイムスロットを使用すること
になる。このタイムスロット割当は上述のタイムスロッ
ト変換装置で行われ、無線機はタイムスロット変換装置
で並べ替えられた信号をそのまま送信する。

【００１４】このように、各無線機は５ｋｂ／ｓ音声符
号復号回路用無線機として、１０ｋｂ／ｓ音声符号復号
回路用無線機として、あるいは５ｋｂ／ｓと１０ｋｂ／
ｓの混在用無線機としても使用できる。したがって、無
線機および周波数の分割損がなく効率的な使用が可能で
ある。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１６】図１は、本発明の一実施例のディジタル移
動通信システムにおける基地局送信系の構成を示す図で
ある。図１において、１はアンテナ、２は共通増幅装置
、２０〜２３は変調装置を示す。また１５は移動通信用
のディジタル交換機であり、２４はタイムスロット変換
装置、２５は５ｋｂ／ｓ音声符号復号回路、２６は１０
ｋｂ／ｓ音声符号復号回路を示す。なお、図１では受信
系も同様であり説明を簡単にするため、省略してある。

【００１７】ここで、本実施例の特徴とする点は、音声
符号復号回路２５、２６の出力をタイムスロット変換装
置２４は同期用または制御用の符号を除いた音声符号レ
ートが２種類の音声符号化レートの公倍数のレートとな
るように組み合わせて多重化して無線装置と接続されて
いる点にある。

【００１８】以下図２ないし図３を参照して本実施例の
動作を説明する。

【００１９】固定電話から伝送路を経て移動機に着信が
あったとき、交換機１５は呼び出そうとする移動機の搭
載音声符号復号回路が５ｋｂ／ｓである場合には５ｋｂ
／ｓ音声符号復号回路２５のうちの一つを選んで接続し
、移動機の搭載音声符号復号回路が１０ｋｂ／ｓである
場合には１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路２６のうちの一
つを選んで説明する。

【００２０】図２は音声符号復号回路２５および２６の
出力信号の例を示すものであって、（ａ）に示す２７、
２８は５ｋｂ／ｓ音声符号復号回路２５の出力信号、（
ｂ）に示す２９、３０、３１は１０ｋｂ／ｓ音声符号復
号回路２６の出力信号を示す。ここで、５ｋｂ／ｓ音声
符号復号回路２５の出力は３０ｋｂ／ｓに圧縮されたバ
ースト信号であり、特定移動機への信号は６タイムスロ
ットに１回である。また１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路
２６の出力はやはり３０ｋｂ／ｓに圧縮されたバースト
信号であり、特定の移動機への信号は３タイムスロット
に１回である。

【００２１】図３はタイムスロット変換装置２４の動作
を説明する図である。この図３において、３２〜４７は
５ｋｂ／ｓで符号化された音声信号のタイムスロットを
示し、４８〜５６は１０ｋｂ／ｓで符号化された音声信
号のタイムスロットを示す。５ｋｂ／ｓ音声符号復号回
路２５および１０ｋｂ／ｓ音声符号復号回路２６で符号
化された音声信号は、タイムスロット変換装置２４によ
って５ｋｂ／ｓ音声符号化信号を６個ずつ組み合わせて
変調装置２０〜２３の一つに送出される。同様に１０ｋ
ｂ／ｓ音声符号化信号を３個ずつ組み合わせて変調装置
２０〜２３の他の一つに送出される。また、５ｋｂ／ｓ
音声符号化信号２個と、１０ｋｂ／ｓ信号の一つを組み
合わせて一つの変調装置に送出することも可能である。

【００２２】上記例では、音声符号復号回路２５、２６
の出力はバースト信号であるとして説明したが、連続信
号である場合の例を図４に示す。図４の（ａ）に示す５
７−１、５７−２・・・、５８−１、５８−２・・・は
、５ｋｂ／ｓの連続的なビット列であり、（ｂ）に示す
５９−１、５９−２・・・、６０−１、６０−２・・・
は１０ｋｂ／ｓの連続的なビット列である。この場合、
タイムスロット変換装置２４の音声符号復号回路側の信
号は図３に示すようなバースト信号ではなく連続的なビ
ット列となり、タイムスロット変換装置２４によってそ
れぞれタイムスロット変換を行う。

【００２３】なお、上述の実施例の説明は基地局送信系
だけで説明したが、受信系は順序を逆に考えればよいだ
けで同じ原理で成立する。また、基地局は１局だけの場
合で説明したが、複数の基地局がある場合はアンテナ１
、共通増幅装置２および変調装置２０〜２３が複数組あ
ると考えればよい。また音声符号復号回路２５、２６お
よびタイムスロット変換装置２４はそれぞれの音声符号
復号回路を搭載している移動機の数を基に必要な数だけ
設置する必要があるが、これは基地局毎ではなくシステ
ム全体の移動機数見合いで用意すればよいから、固定的
に割り当てたとしても損失は少ない。ならぜならば、チ
ャネル数（加入者数）が多い場合に分割損は小さくなる
からである。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、符号化レートの異
なる音声符号復号回路を搭載した複数の移動機が混在す
る場合に、無線機およびチャネルを移動機群ごとに分割
して使用する必要がなく、共通に使用できるため、無線
機およびチャネルの分割損を生じることがない。このた
め、経済性および周波数有効利用効率を高めることがで
きる優れたディジタル移動通信システムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の基地局送信系の構成を説明す
る図。

【図２】音声符号復号回路の出力信号例。

【図３】タイムスロット変換装置の動作を説明する図。

【図４】音声符号復号回路の別の出力信号例を示す図。

【図５】従来の基地局構成例を説明する図。

【図６】５ｋｂ／ｓ用送信機の送信タイムスロット構成
を説明する図。

【図７】１０ｋｂ／ｓ用送信機の送信タイムスロット構
成を説明する図。

【符号の説明】

１　　アンテナ ２　　共通増幅装置 ３〜６、２０〜２３　　変調装置 ７〜１０　　多重化装置 １１〜１４、２５、２６　　音声符号復号回路１５　　
交換機 １６、１７　　５ｋｂ／ｓ音声信号のタイムスロット１
８、１９　　１０ｋｂ／ｓ音声信号のタイムスロット２
４　　タイムスロット変換装置 ２７〜３１、５７、５８、５９、６０　　音声符号復号
回路の出力信号 ３２〜４７　　５ｋｂ／ｓで符号化された音声信号のタ
イムスロット ４８〜５６　　１０ｋｂ／ｓで符号化された音声信号の
タイムスロット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　異なる音声符号化レートの音声符号復
   号回路を搭載する複数群の移動機との間で通信を行うデ
   ィジタル移動通信システムの基地局装置において、交換
   機と、異なる音声符号化レートの複数の符号復号回路と
   、タイムスロット変換装置と、無線装置とを備え、交換
   機に接続される上記複数の音声符号復号回路は上記タイ
   ムスロット変換装置に接続され、上記タイムスロット変
   換装置は上記無線装置に接続され、上記交換機は、通信
   相手の移動機が搭載している音声符号復号回路と同一レ
   ートの符号復号回路を選択接続する手段を備え、上記タ
   イムスロット変換装置は、上記音声符号復号回路の複数
   の音声符号化信号を同期用符号または制御符号を除いた
   音声信号用符号レートが複数種の音声符号化レートの公
   倍数のレートになるように多重化または多重分離する手
   段を備えることを特徴するディジタル移動通信方式の基
   地局装置。