JPH0448831A - 移動体通信における時間分割通信システム - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は１つの交換機に収容されている複数の電話機お
よび移動無線機の固定体もしくは移動体通信における通
信チャネルの時間分割通信システムに関する。さらに具
体的には、ある無線チャネルが与えられ、これを用いて
サービス・エリア内の多数の移動無線機のうちの１つが
対向する無線基地局と無線回線を設定し、交換機を介し
てシステム内の他の移動無線機もしくは電話機と通信し
ている最中に、他の移動無線機が同一無線チャネルを用
いて通信を希望してきたとき、すでに通信中の移動無線
機と無線基地局との間の通信に悪影響を及ぼすことなく
、他の移動無線機と前記無線基地局との間で同一の無線
チャネルを用いて独立の無線回線を設定することを可能
とする同一無線チャネルの時間分割通信システムに関す
る。

［従来の技術］ 小ゾーン方式を適用した音声を用いる移動体通信におい
て、時分υ１時間圧圧縮歪信号を採用した方式は下記の
文献に記載されている。

文献１．伊藤“携帯電話の方式検討−時分割時間圧縮Ｆ
Ｍ変調方式の提案−パ　信学会技報　ＲＣ５８９−１１
平成元年７月 文献２．伊藤゛携帯電話の方式検討−時分割時間圧縮Ｆ
Ｍ変調方式の理論検討゛信学会技報ＲＣ３８９−３９平
成元年１０月 すなわち、文献１においては、送信信号（ベースバンド
信号）をあらかじめ定めた時間間隔単位に区切って記憶
回路に記憶し、これを読み出すときには記憶回路に記憶
する速度よりもｎ倍の高速により所定のタイム・スロッ
トで読み出し・、このタイム・スロットによって収容さ
れた信号で搬送波を角度変調または振幅変調して、時間
的に断続して送受信するために移動無線機および無線基
地局に内蔵されている、それぞれ対向して交信する受信
ミクサを有する無線受信回路と、送信ミクサを有する無
線送信回路と、無線受信回路の受信ミクサに印加するシ
ンセサイザと無線送信回路の送信ミクサに印加するシン
セサイザとに対しスイッチ回路を設け、それぞれ印加す
るシンセサイザの出力を断続させ、この断続状態を送受
信ともに同期し、かつ対向して通信する無線基地局にも
上記と同様の断続送受信を移動無線機のそれと同期させ
る方法を用い、かつ受信側では前記所定のタイム・スロ
ットに収容されている信号のみを取り出すために、無線
受信回路を開閉して受信し、復調して得た信号を記憶回
路に記憶し、これを読み出すときにはこの記憶回路に記
憶する速度のｎ分の１の低速度で読み出すこと（より、
送信されてきた原信号であるベースバンド信号の再生を
可能とするシステムを構築したシステム例が報告されて
いる。

また文献２には、上記のようなＴＣＭ（時分ｖｊ時間圧
圧縮型）−ＦＭ方式を小ゾーンに適用した場合に問題と
なる隣接チャネル干渉や、同一チャネル干渉の検討か行
われており、システム・パラメータを適切に選定するこ
とによりシステム実説の可能性が示されている。

しかしながら上記の文Ｍ１および２では、ＴＣＭ方式は
主として無線基地局と移動無線機との闇に適用した例の
みか説明されており、ＰＢＸ　（構内電話交換）もしく
は交換機に適用した例は示されていない。

［発明が解決しようとする課題］ 前記文献１および２に示されたシステム構築例では、Ｔ
ＣＭ信号を無線基地局、移動無線機間に適用し、ＴＣＭ
−ＦＭの形で使用する場合であった。同一システム内に
含まれている無線基地局の数か少なく、かつ、ゾーンの
大きざかａ較的大きければあまり問題とならないか、最
近の小ゾーンのマイクロセル化またはピコセル化にとも
ない同一サービス・エリアをカバーする無線基地局の数
も増加しており、無線基地局の小型化、較量化。

低消費電力化か強く要求されている。また、これと同時
に保守の簡易化も求められている。これらの要求に応じ
るためには無線基地局の構成をできるだけ簡易なものと
する必要があるが、既存の技術のごとく比較的複雑な構
成をとっているかぎり、上記の要求を満すことは困難で
あり、解決されるべき課題であった。

「課題を解決するための手段］ 移動無線機において、送信信＠（ベースバンド信号）を
あらかじめ定めた時間間隔単位に区切って記憶回路に記
憶し、これを読み出すときには記憶回路に記憶する速度
よりもｎ倍の高速により所定のタイム・スロットで読み
出し、このタイム・スロットによって収容された信号で
搬送波を角度変調または振幅変調して、時間的に断続し
て送受信するために移動無線機に内蔵されている、対向
して交信する受信ミクサを有する無線受信回路と、送信
ミクサを有する無線送信回路と、無線受信回路の受信ミ
クサに印加するシンセサイザと無線送信回路の送信ミク
サに印加するシンセサイザとに対しスイッチ回路を設け
、それぞれ印加するシンセサイザの出力を断続させ、か
つこの断続状態を送受信ともに同期し、かつ対向して通
信する無線基地局を介してタイム・スロット（よる信号
を受けた関門交換機でも、移動無線機と同期させる方法
を用い、かつ移動無線機側では前記所定のタイム・スロ
ットに収容されている信号のみを取り出すだめに、無線
受信回路を開閉して受信し、復調して得た信号を記憶回
路に記憶し、これを読み出すときにはこの記憶回路に記
憶する速度のｎ分の１の低速度で読み出すことにより、
送信されてきた原信号であるベースバンド信号の再生を
可能とした。

関門交換機には、移動無線機との間で無線信号を送信す
るための無線基地局との間の信号の信号速度の変換また
は復元と、タイム・スロットの割当または選択のために
信号速度変換回路、信号割当回路、信号選択回路、信号
速度復元回路か含まれている。

［作用］ 関門交換機において、まずシステムに含まれている電話
機と関門交換機経由で信号の授受を行う電話網との間の
交信においては公知の動作を行い、電話機もしくは電話
網と移動無線機との交信に関しては無線基地局経由で関
門交換機が交換動作を行うことにより可能とした。交換
動作を行うのに際して、関門交換機から無線基地局への
出力信号に関しては信号速度変換回路により複数の区切
られた信号の速度をそれぞれ高速に変換し、通話信号対
応に交換した後、信号割当回路により信号を時系列的に
互いに重複しないように並ばせた後無線基地局あてに送
信し、無線基地局より送信されてきた信号は信号選択回
路により各通話信号対応に分離され交換した後、信号速
度復元回路により信号を低速に変換し、移動無線機から
の原送信信号を復元した後、交換動作を行うことにより
交信を可能とした。この結果無線基地局には単純な無線
送受信機を具備するのみとなったので、無線基地局の小
型化、軽量化、低消費電力化か可能となり、かつ保守の
簡易化も可能となった。

［実施例］ 第１Ａ図、第１Ｂ図および第１Ｃ図は、本発明の一実施
例を説明するためのシステム構成を示している。

第１Ａ図において１０は一般の電話網であり、２０は電
話網１０と無線システムとを交換接続するための関門交
換機である。関門交換機２０には呼処理を制御ｌするた
めの通信制打部４５か含まれている。ここにおいて、有
線系と無線系との間、無線系と有線系との問および無線
系と無線系との間の接続交換か行われる。

移動無線機との間の無線信号の送受信は無線基地局３０
−１．３０−２．・・・、３０−１で行われ、それぞれ
は、移動無線機からの信号を受信する無線受信回路３５
−１．３５−２．・・・、３５−ｒと、移動無線機への
信号を送信する無線送信回路３２１．３２−２．・・・
、ａ２＝を含んでいる。

また関門交換機２０と多くの無線基地局３０−１゜３０
−２．・・・、３０−１との間には高速に変換された複
数の区切られた信号を送受信する伝送路か設置されてい
る。

つぎに関門交換１２０の内部構成を説明する。

スイッチ群ＳＷは電話網１０とのインタフェースをする
ほか、電話機２００−１，２０Ｃ）−２，・・・２００
−ｐとは伝送路２１−１．２１−２．・・・２１−ｐを
介してインタフェースをしている。スイッチ群ＳＷは無
線基地局３Ｃ）−１，１〜３０ｉとのインタフェースを
するための信号選択回路群３９−１．３９−２．・・・
、ａ９−ｒヤ信号割当回路群５２−１．５２−２．・・
・、５２＝と、信号速度復元回路ｕ３８−１．３８−２
．・・・、３８−）や信号速度変換回路群５１−１．５
１−２゜・・・、５１−＋に接続されている。

通信制御部４５は関門交換機２０の構成要素を制御して
おり、タイミング信号を供給するためのクロック発生器
４１．タイミング発生回路４２と制御のための制御部４
０．ＩＤ情報記憶回路４３゜無線チャネル情報記憶回路
４４を含んでいる。

第１Ｂ区には、無線基地局３０との間で交信をする移動
無線機１００の回路構成が示されている。

アンテナ部に受けた制御信号や通話信号などの受信信号
は受信ミクサ１３６と受信部１３７を含む無線受信回路
１３５に入り、その出力である通信信号は、速度復元回
路１３８と、制御部１４０とクロック再生器１４１に入
力される。クロック再生器１４１では、受信した信号の
中からクロックを再生してそれを速度復元回路１３８と
制御部１４０とタイミング発生器１４２に印加している
。

速度復元回路１３８では、受信信号中の圧縮されて区切
られた通信信号の速度（アナログ信号の場合はピッチ）
を復元して連続した信号として電話機部１０１および制
御部１４０に入力している。

電話機部１０１から出力される通信信号は、速度変換回
路１３１で通信信号を所定のＦＲ間間隔で区切って、そ
の速度（アナログ信号の場合はピッチ）を高速（圧縮）
にして、送信ミクサ１３３と送信部１３４とを含む無線
送信回路１３２に印加される。

送信部１３４に含まれた変調器の出力は送信ミクサ１３
３において、所定の無線周波数に変換され、アンテナ部
から送出されて、１つのＭ線基地局３０によって受信さ
れる。受信信号は関門交換機２０に伝送され、そこで使
用可能なタイム・スロットが検索され、同じ無線基地局
３０から移動無線機１００に対してタイム・スロットの
使用許可が送出される。使用を許可されたタイム・スロ
ットを用いて無線基地局３０宛に無線信号を送出するに
は、第１Ｂ図に示すタイミング発生器１４２からのタイ
ミング情報が、制御部１４０を介して得られていること
が必要である。

このタイミング発生器１４２ては、クロック再生器１４
１からのクロックと制御部１４０からの制卸信号により
、送受信断続制御器１２３．速度変換回路１３１ヤ速度
復元回路１３８に必要なタイミングを供給している。

この移動無線１１１００には、ざらにシンセサイザ１２
１−１および１２１−２と、切替スイッチ１２２−１，
１２２−２と、切替スイッチ１２２−１，１２２−２を
それぞれ切替えるための信号を発生する送受信断続制御
器１２３およびタイミング発生器１４２か含まれており
、シンセサイザ１２１−１．１２１−２と送受信断続制
御器１２３とタイミング発生器１４２とは制御部１４０
によって制御されている。各シンセサイザ１２１−１．
１２１−２には、基準水晶発振器１２０から基準周波数
か供給されている。

無線基地局３０と関門交換機２０との間の速度変換され
たｎチャネルの通信信号は伝送路で無線基地局３０の無
線送信回路３２もしくは無線受信回路３５と接続されて
いる。関門交換１２０から送られてきた信号は無線送信
回路３２で適当なレベルまで増幅され、振幅もしくは周
波数変調された後、そこに含まれたミクサ回路（図示せ
ず）により所要の搬送周波数に変換され、直接もしくは
高周波増幅器（図示せず）を経由してアンテナへ給電さ
れる。一方、移動無線ｍ１ｏｏから送信されてきた信号
は、無線受信回路３５で受信される。

アンテナ部からの入力信号は、ミクサ回路（図示せず）
により適当な中間周波数に変換された後、増幅され振幅
検波器もしくは周波数弁別器（図示せず）に入力される
。移動無線機１００力ら送信されてきた高速で区切られ
た受信信号基は、関門交換機２０へ送信される。上記の
各回路の機能は移動無線１１００のそれに相当した回路
とほぼ同一である。

以上説明したように本発明を適用する無線基地局３０に
おいては、ＣＰＵなとの制御機能を全く有しておらず、
いわゆるスルー・リピータの機能のみで保守が容易な構
成となっている。したがって、移動無線機１００の発着
呼においては、制御のやりとりは移動無線機１００と関
門交換機２０との間で実施され、無線基地局３０は実質
的には全く関与しない形式となる。

第１Ｃ図には関門交換機２０の部分の詳細な回路構成が
示されている。ここでは１つの無線基地局３０−１の無
線受信回路３５−１．無線送信回路３２−１と電話網１
０．伝送線２１−１〜２１−ｐとの間の関係のみが示さ
れ、他の無線基地局３０−２〜３０−ｉに関するものは
省略されている。

電話網１０あるいは伝送線２１−１〜２１−ｐからの信
号はスイッチ群ＳＷで交換し、２線−４線変換がなされ
、信号速度変換回路５１−１−１〜５ｌ−１−ｎを含む
信号速度変換回路群５１１へ入力され、所定の時間間隔
で区切って速度（ピッチ）変換を受ける。信号速度変換
回路群５つ−１の機能は一定の時間長に区切った音声信
号や制御信号等の入力信号を記憶回路で記憶させ、これ
を読み出すときに速度を変えて、たとえば記憶する場合
の１５倍の高速で読み出すことにより、信号の時間長を
圧縮することが可能となる。信号速度変換回路群５１−
１の原理は、テープ・レコーダにより録音した音声を高
速で再生する場合と同じであり、実際には、たとえばＣ
ＯＤ　（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　
）　、　ＢＢＤ　（Ｂｕｃｋｅｔ　ＢｒｉｇａｄｅＤｅ
ｖｉｃｅ　）が使用可能であり、テレビジョン受信機や
会話の時間軸を圧縮あるいは伸長するテープ・レコーダ
に用いられているメモリを用いることができる（参考文
献：小板　他　“会話の時間軸を圧縮／伸長するテープ
・レコーダ°′　日経エレクトロニクス　１９７６年７
月２６日　９２〜１３３頁）。

信号速度変換回路群５１−１で例示したＣＯＤヤＢＢＤ
を用いた回路は、上記文献に記載されているごとく、そ
のまま信号速度復元回路群３８１にも使用可能で、この
場合には、クロック発生器４つからのクロックと制御部
４０からの制御信号によりタイミングを発生するタイミ
ング発生器４２からのタイミング信号を受けて、書き込
み速度よりも読み出し速度を低速にすることにより実現
できる。

上記の信号速度変換回路群５つ−１の出力はタイム・ス
ロット別に信号割当回路群５２−１に印加される。これ
はバッファ・メモリ回路であり、信号割当回路５２−１
−１〜５２−１−ｎを含んでいる。

信号速度変換回路群５１−１からスイッチ群ＳＷを介し
て出力された１区切り分の高速信号はここでメモ１ノさ
れ、通信制御部４５に含まれたタイミング発生回路４２
からのタイミング情報で、バッファ・メモリ内の信号を
読み出し、無線基地局３０−１の無線送信回路３２−１
宛に送信する。

この結果、通信信号はチャネル対応でみた場合には、時
系列的にオーバラップなく直列に並べられており、後）
ホする通話信号または制御信号が全実装される場合には
、あたかも連続信号波のようになる。

この圧縮した信号の様子を第２図に示し説明する。

信号速度変換回路群５１−１の出力信号はスイッチ群Ｓ
Ｗを介して信号ハｊ当回路ａ−￥５２に入力され、あら
かじめ定められた順序でタイム・スロットが与えられる
。第２図（ａ＞のＳＤｌ、ＳＤ２・・・、ＳＤｎは速度
変換された通信信号が、それぞれタイム・スロット別に
割当てられていることを示している。

ここで、１つのタイム・スロットの中は図示のごとく同
期信号と通話信号または（あよひ）制御信号が収容され
ている。通話信号か実装されていない場合は、同期信号
だけで通話信号の部分は空スロツト信号か加えられる。

このようにして、第２図（ａ）に示すように、無線基地
局３０の無線送信回路３２においては、タイム・スロッ
トＳＤ１〜ＳＤｎで１フレームをなす信号か変調回路に
加えられることになる。

送信されるべく時系列化された多重信号は、無線送信回
路３２において、角度変調されたのちに、アンテナ部よ
り空間へ送出される。

電話の発着呼時において通話に先行して無線基地局３０
と移動無線機１００との間で行われる制御信号の伝送に
ついては、電話信号の帯域内または帯域外のいづれを使
用する場合も可能である。

第３Ａ図はこれらの周波数関係を示す。すなわち、同図
（ａ）においては帯域外信号の例であり、図のごとく、
低周波側（２５０Ｈｚ＞や高周波側（３８５０Ｈｚ＞を
使用することができる。この信号は、たとえば通話中に
制御信号を送りたい場合に使用される。

第３Ａ図（ｂ）においては、帯域内信号の例を示してお
り、発着呼時において使用される。

上記の例はいづれもトーン信号の場合であったが、トー
ン信号数を増したり、トーンに変調を加え副搬送波信号
とすることで多種類の信号を高速で伝送することが可能
となる。

以上はアナログ信号の場合であったが、制御信号として
ディジタル・データ信号を用いた場合には、音声信号も
ディジタル符号化して、両者を時分割多重化して伝送す
ることも可能であり、この場合の回路構成を第３Ｃ図に
示す。第３Ｃ図は、音声信号をディジタル符号化回路９
１でディジタル化し、それとデータ信号とを多重変換回
路９２で多重変換し、無線送信回路３２に含まれた変調
回路に印加する場合の一例である。

そして対向する受信機で受信し復調回路において第３Ｃ
図で示したのと逆の操作を行えば、音声信号と制御信号
とを別々にとり出すことが可能である。

一方移動無線８１１００から送られてきた信号は、無線
基地局３０のアンテナ部で受信され、無線受信回路３５
へ入力される。第２図（ｂ）は、この上りの入力信号を
模式的に示したものである。すなわち、タイム・スロッ
ト５Ｌ１１，５ＬＩ２．・・・ＳＵｎは、移動無線ｍｑ
ｏｏ−１，１ｏｏ−２゜・・・　１００−ｎからの無線
基地局３０宛の送信信号を示す。また各タイム・スロッ
ト５ＬＩ１．ＳＬ、１２、・・・、ｓｕｎの内容を詳細
に示すと、第２図（ｂ）の左下方に示す通り同期信号お
よび通話信号または（および）制御信号より成り立って
いる。

ただし、無線基地局３０と移動無線機１００との間の距
離の小さい場合や信号速度によっては、同期信号を省略
することが可能である。

さて、移動無線機１００から無線基地８３０へ到来した
入力信号は無線受信回路３５において復調を行ったのち
、関門交換機２０の信号選択回路群３９−１へ伝送され
る。関門交換機２０へ到着した信号のうち制御信号につ
いては、直ちに通信制御部４５の制御部４０へ加えられ
る。ただし、速度変換率の大きさによっては、通話信号
を同様の処理を行った後に信号速度復元回路群３８−１
の出力から通信制御部４５へ加えることも可能である。

また通話信号については、信号選択回路群３９−１へ印
加される。信号選択回路群３９−１には、通信υｊ御部
４５からの制卸信号の指示により、所定のタイミングを
発生するタイミング発生回路４２からのタイミング信号
が印加され、各タイム・スロット５Ｌ１１〜Ｓｕｎごと
に同期信号。

通話信号または（および）制御信号が分離出力される。

これらの各信号は、信号速度復元回路群３Ｂ−１へ入力
される。この回路は送信側の移動無線機１００における
速度変換回路１３１（第１Ｂ図）の逆変換を行う機能を
有しており、これによって原信号か忠実に再生されスイ
ッチ群Ｓｗに送出されることになる。

ざらに関門交換機２０の交換機能について説明する。

まず、有線系については、電話網１０から入来しだ着呼
に関し、電話機２００　（第１Ａ図）もしくは移動無線
機１００の識別を行い、電話機２００宛である場合は、
公知の方法によりスイッチ群ＳＷを制御して着呼を成立
ざゼる。また電話機２００から電話網１０への着呼も同
様である。

これに対し、移動無線機１００宛の着呼の場合は、制御
情報を通信制御部４５の制御部４０へ送信する。この信
号を受けた制御部４０では、呼ばれている移動前ｌｌｊ
機１００が、現在どの無線基地局３０のサービス・エリ
ア内に居るかを、自装置内のＩＤ情報記憶回路４３を検
索することにより認識し、交換回路であるスイッチ群Ｓ
Ｗを動作させて、該当する無線基地局３０へ着呼信号を
送出する。

これと同様に、移動無線＠１００から電話機２００もし
くは電話網１０への着呼に関しては、上述したのと同様
にして制御情報を送信し、有線系に適する信号に変換し
、スイッチ群ＳＷを動作させて、回線を無線系から有線
系へ接続する。なお、複数の移動無線機１００の相互間
の発着呼についても同様に処理することが可能である。

無線基地局３０と移動無線機１００との間で交信に使用
される無線信号の態様を所要伝送帯域や、これと隣接し
た無線チャネルとの関係を用いて説明する。

第１Ｃ図に示すように、制御部４０からの制御信号は信
号割当回路群５２−１の出力として無線送信回路３２へ
加えられる。つぎに移動無線機１００においても、第１
Ｂ図に示すごとく無線基地局３０の機能のうち通話路を
１チヤネルとしだ場合に必要とされる回路構成となって
いる。原信号タトエハ音声信＠　（０，３ｋｌ−１ｚ　
〜３．０ｋＨ２）か信号速度変換回路群５１−１　（第
１Ｃ図）を通った場合の出力側の周波数分布を示すと第
３Ｂ図に示すごとくになる。すなわち前述のように音声
信号が１５倍に変換されるならば、信号の周波数分布ハ
第３Ｂ図のこと＜　４．５ｋＨ２〜４５ｋＨ２に拡大さ
れていることになる。ここでは信号の周波数分布が拡大
されているが、波形の形態は単に周波数軸を引き延ばさ
れただけであり、波形そのものは変化がない。第３Ｂ図
においては、制御信号は音声信号の下側周波数帯域を用
いて同時伝送されている場合を示している。この信号の
うち制御信号（０，２〜４．０ｋＨ２）および通話信号
ＣＨ１（４，５〜４５ｋＨ２でＳＤｌとして表されてい
る）がタイム・スロット、たとえばＳＤｌに収容されて
いるとする。他のタイム・スロットＳＤ２〜Ｓ［）ｎに
収容されている音声信号も同様である。

すなわち、タイム・スロットＳＤｉ　　（ｉ＝２゜３、
−、ｎ）　には制御信号（０，２〜４．０ｋＨｚ　）と
通信信号ＣＨｉ（４，５〜４５ｋＨ２＞が収容されてい
る。ただし、各タイム・スロット内の信号は時系列的に
並べられており、−度に複数のタイム・スロット内の信
号が同時に無線送信回路３２１に加えられることはない
。

これらの通話信号が制御信号とともに無線送信回路３２
−１に加えられると、所要の伝送帯域として、すくなく
とも ｆｏ±４５ｋＨｚ を必要とする。ただし、ｆｏ４．を無線搬送波周波数で
おる。ここでシステムに与えられた無線チャネルが複数
個ある場合には、これらの周波数間隔の制限から信号速
度変換回路群５１−１による信号の高速化は、ある値に
限定されることになる。複数個の無線チャネルの周波数
間隔をｆ、。、とし、上述の音声信号の高速化による最
高信号速度をｆ月とすると両者の間には、つぎの不等式
が成立する必要がある。

ｆ　　　＞　２　ｆ　Ｈ ｅｐ 一方、ディジタル信号では、音声は通常６４　ｋｂ／Ｓ
程度の速度でディジタル化されているからアナログ信号
の場合を説明した第３Ｂ図の横軸の目盛を１桁程度引上
げで読む必要かあるか、上式の関係はこの場合にも成立
する。

つぎに、本発明によるシステムの発着呼動作に関し、音
声信号の場合を例にとって説明する。

（１）移動無線１１１１００からの発呼第４Ａ図および
第４Ｂ図に示すフローチャートを用いて説明する。

移動無線機１００の電源をオンした状態にすると、第１
Ｂ図の無線受信回路１３５ては、下り（無線基地局３０
→移動無線機１００）無線チャネル（チャネルＣＨ１と
する）に含まれている制御信号の捕捉を開始する。もし
システムに複数の無線チャネルか与えられている場合に
は、ｉ）　最大の受信人九電界を示す無線チャネル）　
無線チャネルに含まれている制御信号により指示される
無線チャネル １１１）　　無線チャネル内のタイム・スロットのうち
空タイム・スロットのあるチャネル など、それぞれシステムに定められている手順にしたが
い無線チャネル（以下チャネルＣＨ１とする）の受信状
態にはいる。これは第２図（ａ）に示されているタイム
・スロットＳＤｉ内の同期信号を捕捉することにより可
能である。制御部１４０では、シンセサイザ１２１−１
に無線チャネルＣＨ１の受信を可能とする局発周波数を
発生させるように制御信号を送出し、また、スイッチ１
２２−１もシンセサイザ１２１−１側に倒し固定した状
態にある。

そこで、電話機部１０１の受信機をオフ・フック（発呼
開始）すると（８２０１，第４Ａ図）、第１Ｂ図のシン
セサイザ１２１−２は、無線チャネルＣｌ−１１の送信
を可能とする局発周波数を発生させるような制御信号を
制御部１４０から受ける。

またスイッチ１２２−２もシンセサイザ１２１−２側に
倒し、固定した状態になる。つぎに無線チャネルＣＨ１
を用い電話機部１０１から出力された発呼用制御信号を
送出する。この制御信号は、第３Ａ図（ｂ）に示される
周波数帯により、これを、たとえばタイム・スロットＳ
ｕｎを用いて送信される。

この制御信号の送出はタイム・スロットＳｕｎだけに限
定され、バースト的に送られ他の時間帯には信号は送出
されないから他の通信に悪影響を及ぼすことはない。た
だし、制御信号の速度が比較的低速であったり、あるい
は信号の情報量か大きく、１つのタイム・スロット内に
収容不可能な場合釘は、１フレーム後またはざらに、次
のフレームの同一タイム・スロットを使用して送信され
る。

タイム・スロットＳｕｎを捕捉するには具体的にはつぎ
の方法を用いる。無線基地局３０から送信されている制
御信号には、第２図（ａ＞に示す通り、同期信号とそれ
に続く制御信号が含まれており移動無線機１００はこれ
を受信することにより、フレーム同期が可能になる。さ
らにこの制御信号には、現在使用中のタイム・スロット
、未使用のタイム・スロット（空タイム・スロット表示
）などの制御情報が含まれている。システムによっては
、タイム・スロットｓｏ；　　＜ｒ＝１．２．・・・ｎ
）か仙の通信によって使用されているときには、同期信
号と通話信号しか含まれていない場合もあるか、このよ
うな場合でも未使用のタイム・スロットには通常同期信
号と制御信号が含まれており、この制御信号を受信する
ことにより、移動無線機１００かどのタイム・スロット
を使用して発呼信号を送出すべきかを知ることができる
。

なお、すべてのタイム・スロットが使用中の場合には、
この無線チャネルでの発呼は不可能で必り、別の無線チ
ャネルを掃引して探索する必要がある。

また別のシステムでは、どのタイム・スロット内にも空
スロツト表示がなされていない場合があり、このときは
、それに続く音声多重倍ＭＳＤＩ。

ＳＤ２．・・・、ＳＤｎの有無を次々に検索し、空タイ
ム・スロットを確認する必要がある。

無線基地局３０から、以上のいずれかの方法により送ら
れてきた制御情報を受信した移動無線機１００では、自
己がどのタイム・スロットて発呼用制御信号を送出すべ
きか、その送信タイミングを含めて判断することができ
る。

そこで上り信号用のタイム・スロットＳｕｎが空スロッ
トと仮定すると、この空タイム・スロットを使用するこ
とにし、発呼用制御信号を送出して無線基地局３０から
の応答信号から必要なタイミングをとり出して、バース
ト状の制御信号を送出することかできる。

さて移動無線機１００からの発呼用制御信号か良好に無
線基地局３０て受信されたとすると、この情報は伝送路
により直ちに関門交換機２０の通信制御部４５へ伝えら
れる。そして移動無線機１００のＩＤ（識別番号）を検
出したとすると（Ｓ２０２＞、通信制御部４５では、移
動無線機１００の存在するサービス・エリアを担当する
無線基地局３０の現在空いているタイム・スロットを無
線チャネル情報記憶回路４４を動作させて検索する。

この結果、たとえばタイム・スロットＳＤ１が空いてい
るとすると、移動無線機１００に対し前記無線チャネル
ＣＨ１のタイム・スロットＳＤ１を用い下り制御信号に
よりタイム・スロット上り（移動無線機１００→無線基
地局３０）ＳＵｌ。

およびこれに対応する下り（無線基地局３０→移動無線
機１００）ＳＤｌを使用するように指示する（Ｓ２０３
＞。これに応じて移動無線Ｉｌｌ　００では、指示され
たタイム・スロットＳＤＩで受信可能な状態へ移行する
とともに下りのタイム・スロットＳＤ１に対応する上り
無線チャネル用のタイム・スロットである５ＬＪ１（第
２図（ｂ）参照）を選択する。このとき移動無線機１０
０の制御部１４０においては、送受信断続制御器１２３
を動作させ、スイッチ１２２−１および１２２−２を動
作開始させる（Ｓ２０４＞。それと同時にスロット切替
完了報告を上りタイム・スロットＳＵ１を用いて無線基
地局３０に送出しく３２０５）、ダイヤル・トーンを待
つ（Ｓ２０６＞。

無線基地局３０には、タイム・スロットＳＵ１のほかに
、他の移動無線ｍ１ｏｏからの上り信号としてＳＵ３や
ＳＵｎが１フレームの中に含まれて送られてきている。

スロット切替完了報告を受信した関門交換機２０では（
３２０７＞、移動無線１１１１００のＩＤを検出し、関
門交換８Ｎ２０に含まれたスイッチ群ＳＷのうちの必要
なスイッチをオンにして電話網１０に対して発呼信号を
送出する（５２０８＞。電話網１０では網内の電話機部
の発呼信号と発信者である移動無線８１１００のＩＤ（
識別記号〉を検出すると、電話網１０内の通常の電話交
換接続のルーチングを開始する（５２０９＞。

一方、関門交換ｌ１２０では無線基地局３０を介して移
動無線ｌ１１００へ下りのタイム・スロットＳＤ１を用
いてダイヤル・トーンを送出する（Ｓ２１０、第４Ｂ図
）。このダイヤル・トーンは、移動無線機１００に送出
され、移動無線！１１００では、通話路が設定されたこ
とを確認する（８２１１）。この状態に移行したとき移
動無線機１００の電話機部１０１の受話器からダイヤル
・トーンが聞えるので、ダイヤル信号の送出を始める。

このダイヤル信号は速度変換回路１３１により速度変換
され送信部１３４および送信ミクサ１３３を含む無線送
信回路１３２より上りタイム・スロットＳＵ１を用いて
送出される（３２１２＞。

かくして、送信されたダイヤル信号は無線基地局３０の
無線受信回路３５で受信され関門交換機２０を制御する
通信制御部４５へ送られる。関門交換機２０ではすでに
移動無線機１００からの発呼信号に応答し、使用すべき
タイム・スロットを与えるとともに、関門交換機２０の
信号選択回路群３９ｉＢよび信号割当回路群５２を動作
させて、上りのタイム・スロットＳＵ１を受信し、下り
のタイム・スロットＳＤ１の信号を送信する状態に移行
している。したがって移動無線機１００から送信されて
きたダイヤル信号は、信号選択回路群３９を通った後、
信号速度復元回路群３Ｂに入力され、ここで原送信信号
が復元され、スイッチ群ＳＷを経由して電話網１０へ転
送される（Ｓ２１３）。そこで電話網１０内の着呼電話
機（または電話１１２００＞への通話路を設定する（３
２１４）一方、電話網１０（または電話機２００）から
の入力信号（当初は制御信号、通話が開始されれば通話
信号〉は、関門交換１２０に送られ、スイッチ群ＳＷを
経由した後、信号速度変換回路群５１で速度変換を受け
て、信号割当回路群５２によりタイム・スロットＳＤＩ
が与えられている。そして伝送路により無線基地局３０
へ送られ無線送信回路３２から下りの無線チャネルのタ
イム・スロットＳＤ１を用いて前記移動無線機１００宛
に送信される。前記移動無線機１００ては、無線チャネ
ルＣＨ１のタイム・スロットＳＤ１において受信待機中
であり無線受信回路１３５で受信され、その出力は速度
復元回路１３８に入力される。この回路において送信の
原信号が復元され、電話機部１０１の受話器に入力され
る。かくして、移動無線１１１００と一般の電話網１０
の内の一般電話との間で通話が開始されることになる（
３２１５）終話は移動無線機１００の電話機部１０１の
受話器をオン・フックすることにより＜３２１６＞、終
話信号と制御部１４０からのオン°フック信号とが速度
変換回路１３１を介して無線送信回路１３２より無線基
地局３０を経由して関門交換機２０宛に送出されるとと
もに（Ｓ２１７＞、制御部１４０では送受信断続制御器
１２３の動作を停止させかつ、スイッチ１２２−１６よ
び１２２−２をそれぞれシンセサイザ１２１−１および
１２１−２の出力端に固定する。

一方、無線基地局３０ではこの信号を関門交換１１２０
へ転送する。関門交換５Ｉ２０を制御する通信制御部４
５では、移動無線機１００からの終話信号を受信すると
終話を確認しく３２１８＞、スイッチ群ＳＷのスイッチ
をオフすると同時に関門交換１１１２０内の信号選択回
路群３９および信号割当回路群５２を開放して終話信号
を電話網１０宛に送出する（３２１９＞。電話網１０で
は、この終話信号を受信すると（３２２０＞、電話網１
０内のスイッチ群（図示せず）のスイッチをオフする（
Ｓ２２１＞。

以上の説明では関門交換機２０と移動無線機１００との
間の制御信号のヤリとりは信号速度変換回路群５１．信
号速度復元回路群３８等を通さないとして説明したが、
これは説明の便宜上であって、音声信号と同様に信号速
度変換回路群５１、信号速度復元回路群３８を通しても
何ら支障なく通信が実施可能である。

（２）移動無線機１００への着呼 移動無線機１００は電源をオンした状態で待機中とする
。この場合移動無線機１００からの発呼の項で説明した
ごとく、システムで定められている手順にしたがった無
線チャネルＣＨ１の五り制御信号を受信待機状態にある
。

一般の電話網１０（または電話機２００＞より移動無線
機１００への着呼信号が関門交換１２０へ到来したとす
る。この制御信号は直ちに通信制御部４５へ伝えられる
。すると通信制御部４５ではＩＤ情報記憶回路４３を検
索し、移動無線機１００の現在位置を確認した後、その
サービス・エリアを管理する無線基地局３０の無線チャ
ネル情報記憶回路４４を検索し、移動無線機１００宛の
無線チャネルＣＨ１の下りタイム・スロットのうちの空
スロット、たとえばＳＤＩを使用して移動無線機１００
のＩＤ信号十着呼信号表示信号士タイム・スロット使用
信号（移動無線機１００からの送信には、たとえばＳＤ
Ｉに対応するＳＵｌを使用）を無線基地局３０より送出
させる。

この信号を受信した移動無線１機１００では、無線受信
回路１３５の受信部１３７より制御部１４０へ伝送され
る。制御部１４０では、この信号が自己の移動無線Ｆｉ
１１００への着呼信号であることを確認するので電話機
部１０１より呼出音を鳴動させると同時に、指示された
タイム・スロットＳＤ１．ＳＵＩで待機するように送受
信断続制御器１２３を動作させるとともに、スイッチ１
２２１．１２２−２のオン、オフを開始させる。かくて
通話が可能な状態に移行したことになる。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、移動体通信システムに
本発明を適用することにより小型、軽量。

簡易な無線基地局の回路構成が可能となり、省電力化や
保守が容易になったので本発明の効果は極めて大である
。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明のシステムに使用される関門交換機と
無線基地局と電話網との間の接続関係を示す構成図、 第１Ｂ図は本発明のシステムに使用される移動無線機の
回路構成図、 第１Ｃ図は本発明のシステムに使用される関門交換機の
回路構成図、 第２図は本発明のシステムに使用されるタイム・スロッ
トを説明するためのタイム・スロット構造図、 第３Ａ図および第３Ｂ図は通話信号および制御信号のス
ペクトルを示すスペクトル図、第３Ｃ図は音声信号とデ
ータ信号を多重化する回路構成図、 第４Ａ図および第４Ｂ図は本発明によるシステムの動作
の流れを示すフロー・チャートである。 １０・・・電話網　　　　　２０・・・関トラ交換機２
１・・・伝送線　　　　　３０・・・無線基地局３２・
・・無線送信回路　　３５・・・無線受信回路３８・・
・信号速度復元回路群 ３９・・・信号選択回路群　４０・・・制御部“４１・
・・クロック発生器 ４２・・・タイミング発生回路 ４３・・・ＩＤ情報記憶回路 ４４・・・無線チャネル情報記憶回路 ４５・・・通信制御部 ５１・・・信号速度変換回路群 ５２・・・信号割当回路群 ９１・・・ディジタル符号化回路 ９２・・・多重変換回路　　１００・・・移動無線機１
０１・・・電話機部　　　１２０・・・基準水晶発振器
１２１−１．１２１−２・・・シンセサイザ１２２−１
，１２２−２・・・スイッチ２３・・・送受信断続制御
器 ３１・・・速度変換回路　１３２・・・無線送信回路３
３・・・送信ミクサ　　１３４・・・送信部３５・・・
無線受信回路　１３６・・・受信ミクサ３７・・・受信
部　　　　１３８・・・速度復元回路４１・・・クロッ
ク再生器 ＯＯ・・・電話機。 代理人　　　内　１）公　三（ばか１名）３８５０　Ｈ
ｚ 第３Ａ図 串 １ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タイム・スロットに収容された信号を受けて移動無線機
   に対して無線信号を送出するための無線送信手段（３２
   ）と、 前記移動無線機からの複数の区切られた信号の速度をそ
   れぞれ高速に変換されてタイム・スロットに収容された
   無線信号を受信して受信信号を得るための無線受信手段
   （３５）とからなる無線基地手段（３０）と、 前記無線受信手段からの受信信号を受けて、所定のタイ
   ム・スロットを選択して送出するための信号選択手段（
   ３９）と、 前記信号選択手段からの信号を受けて、タイム・スロッ
   トに含まれた信号を低速に変換して前記移動無線機にお
   いて区切られる前の連続信号を復前記移動無線機へ送信
   されるべき信号を入力されて複数に区切ってそれぞれ高
   速に変換する信号速度変換手段（５１）と、前記信号速
   度変換手段の出力を受けて、前記複数に区切ってそれぞ
   れ高速に変換された信号を所定のタイム・スロットに割
   当て収容して前記タイム・スロットに収容された信号と
   して前記無線送信手段に送出する信号割当手段（５２）
   と、電話手段（１０，２００）と伝送路によって接続さ
   れ、前記速度復元手段の出力側と前記信号速度変換手段
   の入力側に接続されて、前記電話手段と前記移動無線機
   との間の交信を可能とするように交換するためのスイッ
   チ群手段（ＳＷ）とを具備する関門交換手段（２０）と を含む移動体通信における時間分割通信システム。