JPH05167534A

JPH05167534A - 移動体通信の時間分割通信方法

Info

Publication number: JPH05167534A
Application number: JP3353636A
Authority: JP
Inventors: Sadao Ito; 貞男伊藤
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1993-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】フレーム構成のタイム・スロットに時間圧縮
した電話信号をのせた移動体通信における周波数の有効
利用とトラヒックの輻輳対策を提供すること。【構成】複数のゾーンをカバーしてサービス・エリア
を構成する各無線基地局３０と、複数のゾーンを横切っ
て移動し、無線基地局と交信するためにフレーム構成の
タイム・スロットに時間的に圧縮した区切られた信号を
のせた無線チャネルを用いた各移動無線機１００との間
の通信を交換するための関門交換機２０とを用いて、特
定の移動無線機１００との間の交信には１個おきのフレ
ームを用いるようにした。【効果】その結果、１つの無線基地局３０は各フレー
ムを用いる場合にくらべて、２倍の数の移動無線機と交
信することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電話などの帯域特性を有
する信号を使用する移動体通信における無線通信チャネ
ルの時間分割通信方法において、変調された時間圧縮多
重信号の有する多重負荷利得の有効利用方法に関する。
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て通
信している最中に、他の移動無線機が同一無線チャネル
を用いて他の無線基地局と通信を開始したとき、周波数
の有効利用上あるいは電波伝搬特性上の理由で、それぞ
れ通信中の移動無線機と、無線基地局との間の通信に悪
影響を及ぼすことを未然に除去すると同時に、送信出力
の逓減による周波数の有効利用性を向上し、さらに通信
トラヒックの輻輳対策を可能とする方法と、それを用い
た経済的なシステムを提供せんとするものである。

【０００２】

【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、時分割時間圧縮多重信号を採用した
方式は、下記の文献に記載されている。

【０００３】文献１．伊藤 “携帯電話の方式検討−時
分割時間圧縮ＦＭ変調方式の提案−”信学会技報ＲＣ
Ｓ８９−１１平成元年７月

【０００４】文献２．伊藤 “携帯電話の方式検討−時
分割時間圧縮ＦＭ変調方式の理論検討” 信学会技報
ＲＣＳ８９−３９平成元年１０月

【０００５】文献３．伊藤 “携帯電話の方式検討−時
分割時間圧縮多重ＦＭ方式の多重波伝搬特性の検討−”
信学会技報ＲＣＳ８９−４７平成２年１月

【０００６】文献４．伊藤 “時分割時間圧縮多重電話
信号の有する多重負荷利得の解明とＦＭ移動通信への応
用”信学会技報ＲＣＳ８９−６５平成２年３月

【０００７】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、これを読み出す時には記
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、これを読み出す時にはこの記憶
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
の再生を可能とするシステムを構築したシステム例が報
告されている。

【０００８】つぎに文献２には、上記のようなＴＣＭ
（時分割時間圧縮多重）−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
干渉の検討が行われており、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現の可能性が示され
ている。

【０００９】また文献３では、ＴＣＭ信号が空間を伝送
中に受けるマルチパス・フェ−ジングの影響について検
討し、この影響を除去ないし軽減する対策として、タイ
ム・スロット間に、ガード・タイムを設定することを提
案している。

【００１０】さらに文献４では、従来ＦＤＭ（周波数分
割多重）信号にその存在が知られていた多重負荷利得
が、時分割時間圧縮多重（ＴＣＭ）方式にもＦＤＭ信号
と類似の多重負荷利得のあることを明らかにし、かつ、
その定量化やシステムの運用例を説明している。そして
この多重負荷利得をＦＭの変調の深さを深くすることに
用いると、送信電力を大幅に低下させることができ、移
動無線機においては大幅な省電力化が可能となる見通し
を得たことが報告されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記の文献１ないし３
に示したシステム構築例では、ＴＣＭ信号を用いた移動
体通信システムの一般的な説明がなされており、これに
よってシステムの構築は可能であるが、フレーム構成の
タイム・スロットに時間的に圧縮した区切られた信号を
全部送信する場合であり、一部削除して送信することに
よる周波数の有効利用や通話トラヒックの輻輳対策を可
能とする方法の説明はなされてはいない。文献４ではＴ
ＣＭ信号の有する信号電力に関する多重負荷利得の説明
はされているが、フレーム構成のタイム・スロットに時
間的に圧縮した区切られた信号を全部送信する場合であ
り、一部削除して送信することによる影響については明
らかにされておらず、未解決の課題が残されていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】ＴＣＭ（時分割時間圧縮
多重）信号を用いた移動体通信システムでは、送信信号
として、フレーム構成のタイム・スロットに時間的に圧
縮した区切られた信号を乗せて送信しているのが通常で
ある。そこで、周波数の有効利用や通話トラヒックの輻
輳対策を可能とするため、前記の時間的に圧縮した区切
られた信号を全部送信することを改め、一部削除し、た
とえば、タイム・スロットに加えられている信号を１個
おきに送信することにした。この結果、多重負荷利得に
悪影響を与えないで送信すべき信号量が減少し、その分
を他の通信に転用することが可能となった。

【００１３】

【作用】ＴＣＭ信号を用いた通信では、送信信号とし
て、多数の電話信号をそれぞれ一定の時間間隔で切断し
（これを時間片信号と称する）、これをたとえば、１０
多重の場合は時間的に１０倍に圧縮し、フレーム構成の
中に準備された１０個のタイム・スロットのそれぞれに
与えられたタイム・スロット番号の位置に配置される。
そして通常の場合は、これら圧縮信号のすべてを順序よ
く送信することになるが、もしこれを、たとえば、タイ
ム・スロットに加えられている信号を１個おきに送信
し、他は削除（不送信）することにすると、当然受信信
号の品質は劣化する。しかしながら、時間片信号を作成
する場合、時間長の如何によっては、その劣化量を可能
な限り少なくすることができる。本願発明者等の実験結
果では１／３すなわち、時間的に並べられたタイム・ス
ロット信号を２個おきに送信しても信号の品質劣化は実
用上許容される限度以内であることが明らかとなった。

【００１４】以上を実施すると、たとえば、タイム・ス
ロットに加えられている信号を１個おきに送信し他は削
除（不送信）した場合、不送信のタイム・スロットは使
用されていないから、これを他の通信に転用する。転用
する他の通信も使用可能なタイム・スロットは時間的に
１個おきにしか送信しないが、これも信号の品質劣化は
実用上許容される限度以内である。この結果、ＴＣＭ信
号として従来１個の通信にしか使用されなかったのが、
２個あるいは３個の通信に使用可能となり、周波数の有
効利用度が２倍あるいは３倍になる。

【００１５】一方、上記の方策を通話トラヒックが輻輳
してきた場合に適用すると、使用可能な通話チャネルが
増加したことになり、従来通話不能だった状態が改善さ
れる。したがって上記の方策は通話トラヒック輻輳対策
としても使用可能であるから、より経済的なシステムの
構築が可能となった。

【００１６】

【実施例】図１，図２および図３は、本発明のＴＣＭ信
号を用いた通信の基本動作例を説明するためのシステム
構成を示している。

【００１７】図１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。３０は無線基地局であり、関
門交換機２０とのインタフェイス，信号の速度変換を行
う回路，タイム・スロットの割当てや選択をする回路、
制御部などがあり、無線回線の設定や解除を行うほか、
移動無線機１００（１００−１〜１００−ｎ）と無線信
号の授受を行う無線送受信回路を有している。

【００１８】ここで、関門交換機２０と無線基地局３０
との間には、通話チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの各通話信号
と制御用の信号を含む通信信号２２−１〜２２−ｎを伝
送する伝送線がある。

【００１９】図２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１３
５に入り、その出力である通信信号は、速度復元回路１
３８と、制御部１４０とクロック再生器１４１に入力さ
れる。クロツク再生器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。

【００２０】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。

【００２１】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時間間隔で
区切って、その速度（アナログ信号の場合はピッチ）を
高速に（圧縮）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。

【００２２】送信部１３４に含まれた変調器の出力は送
信ミクサ１３３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、無線基地局３０によって受
信される。移動無線機１００より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、図２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。

【００２３】このタイミング発生器１４２では、クロッ
ク再生器１４１からのクロックと制御部１４０からの制
御信号により、送受信断続制御器１２３，速度変換回路
１３１や速度復元回路１３８に必要なタイミングを供給
している。

【００２４】移動無線機１００には、さらにシンセサイ
ザ１２１−１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が含まれ
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
周波数が供給されている。

【００２５】図３には無線基地局３０が示されている。
関門交換機２０との間のｎチャネルの通信信号２２−１
〜２２−ｎは、伝送路でインタフェイスをなす信号処理
部３１に接続される。そこで関門交換機２０から送られ
てきた通信信号２２−１〜２２−ｎは、無線基地局３０
の信号処理部３１へ入力される。信号処理部３１では伝
送損失を補償するための増幅器が具備されているほか、
いわゆる２線−４線変換がなされる。すなわち入力信号
と出力信号の混合分離が行われ、関門交換機２０からの
入力信号は、信号速度変換回路群５１へ送られる。また
信号速度復元回路群３８からの出力信号は、信号処理部
３１で入力信号と同一の伝送路を用いて関門交換機２０
へ送信される。上記のうち関門交換機２０からの入力信
号は、多くの信号速度変換回路５１−１〜５１−ｎを含
む信号速度変換回路群５１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。また無線基地
局３０より関門交換機２０へ伝送される信号は、無線受
信回路３５の出力が、信号選択回路群３９を介して、信
号速度復元回路群３８へ入力され、速度（ピッチ）変換
されて信号処理部３１へ入力される。

【００２６】さて、無線受信回路３５の制御または通話
信号の出力は、タイム・スロット別に信号を選択する信
号選択回路３９−１〜３９−ｎを含む信号選択回路群３
９へ入力され、ここで各通話チャネルＣＨ１〜ＣＨｎに
対応して通話信号が分離される。この出力は各チャネル
毎に設けられた信号速度復元回路３８−１〜３８−ｎを
含む信号速度復元回路群３８で、信号速度（ピッチ）の
復元を受けた後、信号処理部３１へ入力され、４線−２
線変換を受けた後、この出力は関門交換機２０へ通信信
号２２−１〜２２−ｎとして送出される。

【００２７】つぎに信号速度変換回路群５１（図３）の
機能を説明する。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
出す時に速度を変えて、記憶する場合のたとえば１５倍
の速度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、ＣＣＤ（Char
ge Coupled Device ），ＢＢＤ（Bucket Brigade Devic
e）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：小坂
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）。

【００２８】信号速度変換回路群５１で例示したＣＣＤ
や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３８にも使用可能
で、この場合には、クロック発生器４１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。

【００２９】関門交換機２０から信号処理部３１を経由
して出力された制御または音声信号は信号速度変換回路
群５１に入力され、速度（ピッチ）変換の処理が行われ
たのちに、タイム・スロット別に信号を割り当てる信号
割当回路５２に印加される。

【００３０】この信号割当回路５２はバッファ・メモリ
回路であり、信号速度変換回路群５１から出力された１
区切り分の高速信号をメモリし、制御部４０の指示によ
り与えられる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、無線送
信回路３２へ送出する。この結果、通信信号をチャネル
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、後述する制御信号または通話信号が
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。

【００３１】以上のような信号が無線送信回路３２へ送
られることになる。この圧縮した信号の様子を図４に示
し説明する。

【００３２】信号速度変換回路群５１の出力信号は信号
割当回路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。図４（ａ）のＳＤ
１，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（および）制御
信号が収容されている。通話信号が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ット信号
が加えられ、またはシステムによっては搬送波を含め全
く信号が送出されないものもある。このようにして、図
４の（ａ）に示すように、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
す信号が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。

【００３３】電話の発着呼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
いずれを使用する場合も可能である。図５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
域外信号の一例が示されており、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。図５の（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。

【００３４】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。

【００３５】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
成を図６に示す。図６は、音声信号をディジタル符号化
回路９１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。ただし、ディ
ジタル・データ信号については、後述するアナログ信号
多重負荷利得は通常存在しないから、システム設計には
この点の留意が必要である。そして対向する受信機で受
信し復調回路において図６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取り出すことが可能
である。

【００３６】一方、移動無線機１００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。図４の（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ＳＵ１，ＳＵ２，…，ＳＵｎは、移動無
線機１００−１，１００−２，…，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ＳＵ１，ＳＵ２，…，ＳＵｎの内容を詳細に示す
と、図４の（ｂ）の左下方に示す通り、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、移動
無線機１００と無線基地局３０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。さらに、上記の上り無線信号の無線搬送波の
タイム・スロット内での波形を模式的に示すと、図７
（ｃ）のごとくなる。同様に各移動無線機１００への無
線基地局３０からの送信波形は図７（ｄ）に示すように
なる。

【００３７】さて、無線基地局３０へ到来した入力信号
のうち制御信号については、無線受信回路３５から直ち
に制御部４０へ加えられる。ただし、速度変換率の大き
さによっては、通話信号と同様の処理を行った後に信号
速度復元回路群３８の出力から制御部４０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
３９へ印加される。信号選択回路群３９には、制御部４
０からの制御信号の指示により、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ＳＵ１〜ＳＵｎごとに同
期信号，通話信号または制御信号が分離出力される。

【００３８】これらの各信号は、信号速度復元回路３８
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（図２）の逆変換を行う機能
を有しており、これによって原信号が忠実に再生され関
門交換機２０宛に送信されることになる。

【００３９】以下、本発明における信号空間を伝送され
る場合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。

【００４０】図３に示すように、制御部４０からの制御
信号は信号割当回路５２の出力と並行して無線送信回路
３２へ加えられる。ただし、速度変換率の大きさによっ
ては通話信号と同様の処理を行った後、信号割当回路５
２の出力から無線送信回路３２へ加えることも可能であ
る。

【００４１】つぎに移動無線機１００においても、図２
に示すごとく無線基地局３０の機能のうち通話路を１チ
ャネルとした場合に必要とされる回路構成となってい
る。

【００４２】原信号たとえば音声信号（０．３ｋＨｚ〜
３．０ｋＨｚ）が、信号速度変換回路群５１（図３）を
通った場合の出力側の周波数分布を示すと図８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、信号の周波数分布は図８のごとく、
４．５ｋＨｚ〜４５ｋＨｚ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相似変換を受
けるだけであり、波形そのものは変化がないことに留意
する必要がある。これは多重負荷利得の値を求める時に
必要となる。

【００４３】さて、図８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（０．２〜４．０
ｋＨｚ）および通話信号ＣＨ１（４．５〜４５ｋＨｚで
ＳＤ１として表わされている）がタイム・スロット、た
とえばＳＤ１に収容されているとする。他のタイム・ス
ロットＳＤ２〜ＳＤｎに収容されている音声信号も同様
である。

【００４４】すなわち、タイム・スロットＳＤｉ（ｉ＝
２，３，…，ｎ）には制御信号（０．２〜４．０ｋＨ
ｚ）と通信信号ＣＨｉ（４．５〜４５ｋＨｚ）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、一度に複数のタイム・スロット
内の信号が同時に無線送信回路３２に加えられることは
ない。

【００４５】また、上記の制御信号はフレームの最初に
制御信号のためのタイム・スロットが設けられた場合に
は実装されないし、下側周波数帯域を他の信号に使用す
る際には、通信信号の周波数帯の近傍（４．１〜４，４
ｋＨｚまたは４６〜４６．５ｋＨｚ）に設けられる場合
がある。

【００４６】これらの通話信号が制御信号とともに無線
送信回路３２に含まれた角度変調部に加えられると、所
要の伝送帯域として、すくなくともｆ_C ±４５ｋＨｚを必要とする。ただし、ｆ_C は無線搬送波周波数であ
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
_rep とし、上述の音声信号の高速化による最高信号速度
をｆ_H 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_rep＞２ｆ_H 一方、ディジタル信号では、音声は通常６４ｋｂ／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
の場合を説明した図８の横軸の目盛りを１桁程度引き上
げて読む必要があるが、上式の関係はこの場合にも成立
する。

【００４７】また、移動無線機１００より無線基地局３
０へ入来した制御信号は、無線受信回路３５へ入力され
るが、その出力の一部は制御部４０へ入力され、他は信
号選択回路３９を介して信号速度復元回路群３８へ送ら
れる。そして後者の制御信号は送信時と全く逆の速度変
換（低速信号への変換）を受けた後、一般の電話網１０
に使用されているのと同様の信号速度となり、信号処理
部３１を介して関門交換機２０へ送られる。

【００４８】つぎに、本発明によるシステムの基本動作
における発着呼動作について音声信号の場合を例にとっ
て説明する。

【００４９】（１）移動無線機１００からの発呼図９および図１０に示すフローチャートを用いて説明す
る。

【００５０】移動無線機１００の電源をオンした状態に
すると、図２の無線受信回路１３５では、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補捉を開始す
る。もし、システムに複数の無線チャネルが与えられて
いる場合には、 i）最大の受信入力電界を示す無線チャネル ii）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 iii）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。これは図４（ａ）に示されているタイム・
スロットＳＤｎ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１２
２−１もシンセサイザ１２１−１側に倒し固定した状態
にある。

【００５１】そこで、電話機部１０１の受話器をオフ・
フック（発呼開始）すると（Ｓ２０１、図９）、図２の
シンセサイザ１２１−２は、無線チャネルＣＨ１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、
図５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ＳＵｎを用いて送信される。

【００５２】この制御信号の送出はタイム・スロットＳ
Ｕｎ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が大きく、１つのタイム
・スロット内に収容不可能な場合には、１フレーム後ま
たは、さ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。

【００５３】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、図４（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ＳＤｉ（ｉ＝１，２，
…，ｎ）が他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が、
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がどのタイム・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。

【００５４】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あ
り、別の無線チャネルを掃引して探索する必要がある。

【００５５】また別のシステムでは、どのタイム・スロ
ット内にも空スロッ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信号ＳＤ１，ＳＤ
２，…，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。

【００５６】さて本論にもどり無線基地局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
トで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。

【００５７】そこで上り信号用のタイム・スロットＳＵ
ｎ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取り出
して、バースト状の制御信号を送出することができる。

【００５８】もし、他の移動無線機から同一時刻に発呼
があれば、呼の衝突のため発呼信号は良好に無線基地局
３０へ伝送されず、再び最初から動作を開始する必要が
生ずるが、この確率はシステムとしてみた場合には、十
分に小さい値におさえられている。もし呼の衝突をさら
に低下させるには、つぎの方法がとられる。それは移動
無線機１００が発呼可能な空タイム・スロットをみつけ
たとして、そのタイム・スロットを全部使用するのでは
なく、ある移動無線機には前半部、ある移動無線機には
後半部のみを使用させる方法である。すなわち発呼信号
として、タイム・スロットの使用部分を何種類かに分
け、これを用いて多数の移動無線機を群別し、その各群
に、それぞれその１つのタイム・スロット内の時間帯を
与える方法である。別の方法は、制御信号の有する周波
数を多種類作成し、この周波数を、多数の移動無線機を
群別してその各群に与える方法である。この方法によれ
ば、周波数の異なる制御信号が同一のタイム・スロット
を用いて同時に送信されても無線基地局３０で干渉を生
ずることはない。以上の２つの方法を別々に用いてもよ
いし、併用すれば効果は相乗的に上昇する。

【００５９】さて移動無線機１００からの発呼用制御信
号が良好に無線基地局３０で受信され移動無線機１００
のＩＤ（識別番号）を検出したとすると（Ｓ２０２）、
制御部４０では、現在空いているタイム・スロットを検
索する。移動無線機１００に与えるタイム・スロットは
ＳＵｎでもよいが、念のために検索を実行する。それは
移動無線機１００のほかに、他の移動無線機からの同時
発呼に対応するためや、サービス種類やサービス区分に
適したタイム・スロットを与えるためでもある。

【００６０】この結果、たとえばタイム・スロットＳＤ
１が空いているとすると、移動無線機１００対し前記無
線チャネルＣＨ１のタイム・スロットＳＤｎ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１０
０→無線基地局３０）ＳＵ１，およびこれに対応する下
り（無線基地局３０→移動無線機１００）ＳＤ１を使用
するように指示する（Ｓ２０３）。これに応じて移動無
線機１００では、指示されたタイム・スロットＳＤ１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ＳＵ１（図４（ｂ）参照）を選択する。こ
のとき移動無線機１００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（Ｓ２０５）、
ダイヤル・トーンが送られてくるのを待つ（Ｓ２０
６）。

【００６１】この上り無線信号の無線搬送波のタイム・
スロットＳＵ１の状態を模式的に示すと図７（ｃ）のご
とくなる。無線基地局３０には、タイム・スロットＳＵ
１のほかに、他の移動無線機１００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無線基地局
３０では（Ｓ２０７）、関門交換機２０宛に移動無線機
１００のＩＤとともに発呼信号を送出する（Ｓ２０
８）。これに対し関門交換機２０では、移動無線機１０
０のＩＤを検出し、関門交換機２０に含まれたスイッチ
群のうちの必要なスイッチをオンにして（Ｓ２０９）、
ダイヤル・トーンを無線基地局３０へ送出する（Ｓ２１
０、図１０）。

【００６２】このダイヤル・トーンは、無線基地局３０
により移動無線機１００宛に転送され（Ｓ２１１）、移
動無線機１００では、通話路が設定されたことを確認す
る（Ｓ２１２）。

【００６３】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・トーンが聞こ
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１３
２より、上りのタイム・スロットＳＵ１を用いて送出さ
れる（Ｓ２１３）。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で受信される。

【００６４】この無線基地局３０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、無線基地局３０の信号選択
回路群３９お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の信号選択回路３９−１
を通った後、信号速度復元回路群３８に入力され、ここ
で原送信信号が復元され、信号処理部３１を介して通話
信号２２−１として関門交換機２０へ転送され（Ｓ２１
４）、電話網１０への通話路が設定される（Ｓ２１
５）。

【００６５】一方、関門交換機２０からの入力信号（当
初制御信号、通話が開始されれば通話信号）は、無線基
地局３０において信号速度変換回路群５１で速度変換を
受けた後、信号割当回路群５２の信号割当回路５２−１
によりタイム・スロットＳＤ１が与えられている。そし
て無線送信回路３２から下りの無線チャネルのタイム・
スロットＳＤ１を用いて移動無線機１００宛に送信され
る。

【００６６】移動無線機１００では、無線チャネルＣＨ
１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側の原信
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、移動無線機１００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（Ｓ２１
６）。

【００６７】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（Ｓ２１７）、
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宛に送出されるとともに（Ｓ２１８）、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１２２−１および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。

【００６８】一方、無線基地局３０の制御部４０では、
移動無線機１００からの終話信号を受信すると関門交換
機２０宛に終話信号を転送し（Ｓ２１９）、スイッチ群
（図示せず）のスイッチをオフして通話を終了する（Ｓ
２２０）。同時に無線基地局３０内の信号選択回路群３
９および信号割当回路群５２を開放する。

【００６９】以上の説明では、無線基地局３０と移動無
線機１００との間の制御信号のやりとりは信号変換回路
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
や信号処理部３１を通しても何ら支障なく通信が実施可
能である。

【００７０】（２）移動無線機１００への着呼移動無線機１００は電源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の下り制御信号を受信待機状態にある。

【００７１】一般の電話網１０より関門交換機２０を経
由して移動無線機１００への着呼信号が無線基地局３０
へ到来したとする。これらの制御信号は通信信号２２と
して音声信号と同様に、信号速度変換回路群５１を通
り、信号割当回路群５２を介して制御部４０（図３）へ
伝えられる。すると制御部４０では移動無線機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ＳＤ１を使用して移動無線機１０
０のＩＤ信号＋着呼信号表示信号＋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Ｓ
Ｄ１に対応するＳＵ１を使用）を送出する。この信号を
受信した移動無線機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１
４０では、この信号が自己の移動無線機１００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，ＳＵ１で待機するように送受信断続制御器１
２３を動作させるとともに、スイッチ１２２−１，１２
２−２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。

【００７２】以上の説明においては、ＴＣＭ信号の送受
信の理解のために、その基本動作を説明したから、タイ
ム・スロットの選択については言及してはいないが、た
とえば、タイミング発生器１４２（図２）およびタイミ
ング発生回路（図３）においてフレームごとのタイム・
スロットを選択するようにタイミング信号を発生するな
らば本発明の目的は達成可能である。

【００７３】なお、本システムを用いて良好な状態で信
号伝送が実行され、かつシステム内の他の無線チャネル
へ悪影響を与えることのないことは、文献２によって理
論的に説明されており、また電話信号における多重負荷
利得の理論的証明、および、その応用も文献４により説
明されているので省略し、以下本発明に適用するＴＣＭ
システムの周波数有効利用度の向上策、あるいは通話ト
ラヒック輻輳対策にとくに効果の大きい具体例を示し説
明する。

【００７４】（３）周波数有効利用度の向上策図１１，図１２および図１３は本発明の具体的実施例を
説明するためのシステムおよびタイム・スロットの構成
例を示している。図１１は図２、図１２は図３、図１３
は図４にそれぞれ対応するので、図２、図３および図４
で説明したところは省略し、新しく付加された機能を中
心に説明する。

【００７５】図１１において図２と異っているのは受信
信号選択器１７１と送信信号選択器１７２が挿入されて
いる点である。まず、受信信号選択器１７１の働きにつ
いて説明する。周波数有効利用度の向上のため、無線基
地局３０Ｂから移動無線機１００Ｂに対し、たとえば、
移動無線機１００Ｂ宛の通信に割当てられたタイム・ス
ロット（ＳＤ１ａ）に加えられている信号が１個おき
（１フレームおき）にしか送信されてこないと仮定す
る。この状態をフレーム構成で示すと図１３（ａ）のよ
うになる。図１３（ａ）において、１−ａフレームのタ
イム・スロットＳＤ１ａが無線基地局３０Ｂから移動無
線機１００Ｂに送られている信号とする。この信号は制
御部１４０の制御信号により受信信号選択器１７１がオ
ンの状態となり、速度復元回路１３８からの出力は電話
機部１０１へ送られる。しかしながら、つぎのフレーム
である１−ｂフレームでは無線基地局３０Ｂから移動無
線機１００Ｂへは信号は送られて来ず、前のフレームで
移動無線機１００Ｂ宛に割当てられたタイム・スロット
ＳＤ１ａはこのフレームでは他の移動無線機宛の信号Ｓ
Ｄ１ｂが入れられている。それゆえ受信信号選択器１７
１は制御部１４０の制御信号によりオフの状態となり、
速度復元回路１３８からの出力は電話機部１０１へ送ら
れず、ここで抑圧される。

【００７６】つぎのフレームである２−ａフレームでは
無線基地局３０Ｂから移動無線機１００Ｂへ信号が送ら
れ、再び受信信号選択器１７１がオンの状態になり、速
度復元回路１３８からの出力は電話機部１０１へ送られ
る。そのまたつぎのフレームである２−ｂフレームでは
無線基地局３０Ｂから移動無線機１００Ｂへは信号は送
られて来ず、受信信号選択器１７１はオフの状態にな
り、以下この状態を繰り返す。

【００７７】以上は受信信号選択器１３９の動作であっ
たが以下、送信信号選択器１７２の動作を説明する。こ
れは電話機部１０１からの送信信号を制御部１４０の制
御信号によりオン，オフ状態を繰り返すことにより、無
線基地局３０Ｂへ送るか否かを決定することになる。す
なわち、図１３（ｂ）において、１−ａフレームのタイ
ム・スロットＳＵ１ａが移動無線機１００Ｂから無線基
地局３０Ｂへ送られている信号とする。この信号は制御
部１４０の制御信号により電話機部１０１からの送信信
号は送信信号選択器１７２がオンの状態になり、速度変
換回路１３１へ送られ、無線送信回路１３２を通りアン
テナから送信された信号を表わしている。しかしなが
ら、つぎのフレームである１−ｂフレームでは移動無線
機１００Ｂから無線基地局３０Ｂへは信号は送られな
い。すなわち、送信信号選択器１７２がオフの状態にな
り、電話機部１０１からの送信信号はここで抑圧され送
信されない。このとき、前の１−ａフレームで無線基地
局３０Ｂ宛に割当てられたタイム・スロットＳＵ１ａに
対応する位置には、このフレームでは他の移動無線機か
ら無線基地局３０Ｂ宛の信号のタイム・スロットＳＤ１
ｂが入れられている。

【００７８】つぎのフレームである２−ａフレームでは
再び移動無線機１００Ｂから無線基地局３０Ｂへ信号が
送られる状態になる。すなわち、送信信号選択器１７２
が再びオンの状態になり、電話機部１０１からの出力は
速度変換回路１３１へ送られる。そのまた次のフレーム
である２−ｂフレームでは送信信号選択器１７２はオフ
の状態になり、したがって、移動無線機１００Ｂから無
線基地局３０Ｂへは信号は送られず、以下この状態を繰
り返す。

【００７９】以上は移動無線機１００Ｂの受信信号選択
器１７１および送信信号選択器１７２の動作説明であっ
たが、以下、無線基地局３０Ｂに具備される受信信号選
択回路群７１および、送信信号選択回路群７２の動作を
図１２を用いて説明する。

【００８０】図１の関門交換機２０より信号処理部３１
への入線（への出線）は図３に比較して２倍（２ｎ）と
なっている。まず、関門交換機２０よりの入力信号は信
号処理部３１で２線−４線変換されてから、送信各２回
線分の信号が送信信号選択回路群７０に含まれた各送信
信号選択回路７２−１、７２−２、…，７２−ｎへそれ
ぞれ入力される。送信信号選択回路群７２の動作は移動
無線機１００Ｂの送信信号選択器１７２の動作とほぼ同
様であり、制御部４０の制御信号により各送信信号選択
回路７２−１、７２−２、…，７２−ｎへの各２つの入
力信号のうち、いずれかを信号速度変換回路群５１へ送
信する機能を有する。すなわち、図１３（ａ）におい
て、１−ａフレームのタイム・スロットＳＤ１ａが無線
基地局３０Ｂから移動無線機１００Ｂに送られている信
号とする。この信号は制御部４０の制御信号により送信
信号選択回路７２−１等が２個の入力信号のうちの上方
の信号に対しオンの状態になり、信号速度変換回路５１
−１、信号割当回路５２−１等を通過した後、無線送信
回路３２からアンテナを経て移動無線機１００Ｂ宛に送
られる。しかしながら、つぎのフレームである１−ｂフ
レームでは、無線基地局３０Ｂから移動無線機１００Ｂ
へは信号は送信されず、前の１−ａフレームで移動無線
機１００Ｂ宛に割当てられたタイム・スロットＳＤ１ａ
は、このフレーム１−ｂでは他の移動無線機宛の信号で
あるタイム・スロットＳＤ１ｂが入れられている。それ
ゆえ、送信信号選択回路７２−１の上側の入信号に対し
ては制御部４０の制御信号によりオフの状態になり、制
御部４０の制御信号により送信信号選択回路７２−１が
２個の入信号のうちの下側の信号に対しオンの状態にな
り、信号速度変換回路５１−１、信号割当回路５２−１
等を通過した後、無線送信回路３２からアンテナを経て
他の移動無線機宛に送られる

【００８１】つぎのフレームである２−ａフレームでは
再び無線基地局３０Ｂから移動無線機１００Ｂへ信号が
送られる状態となる。すなわち、送信信号選択回路７２
−１が２個の入信号のうちの上側の信号に対し再びオン
状態になり、信号速度変換回路５１−１、信号割当回路
５２−１等を通過した後、無線送信回路３２からアンテ
ナを経て移動無線機１００Ｂ宛に送られる。そのまた次
のフレームである２−ｂフレームでは無線基地局３０Ｂ
から移動無線機１００Ｂへは送信信号選択回路７２−１
はオフの状態になり、信号は送られず、以下この状態を
繰り返す。

【００８２】以上は送信信号選択回路群７２の動作であ
ったが、以下、受信信号選択回路群７１の動作について
説明する。この場合、無線基地局３０Ｂへ入来する信号
は図１３（ｂ）のようになる。図１３（ｂ）において、
１−ａフレームのタイム・スロットＳＵ１ａが移動無線
機１００Ｂから無線基地局３０Ｂへ送られている信号と
する。この信号は無線受信回路３５、信号選択回路３９
−１、信号速度復元回路３８−１を通過し、すでに説明
した処理を受けた後、受信信号選択回路７１−１は制御
部４０の制御信号により、信号処理部３１への２本の出
線の内、上側の出線がオンの状態になっていることを示
している。

【００８３】しかしながら、つぎのフレームである１−
ｂフレームでは移動無線機１００Ｂから無線基地局３０
Ｂへは信号は送らない。すなわち、この時は受信信号選
択回路７１−１の動作は制御部４０の制御信号により、
この回路の出力が信号処理部３１への２本の出線の内、
下側の出線がオンの状態になっている。この期間では他
の移動無線機から無線基地局３０Ｂへ信号が送られてい
る。

【００８４】つぎの２−ａフレームでは、移動無線機１
００Ｂから無線基地局３０Ｂへ信号が送られ、これに対
して再び受信信号選択回路７１−１は、制御部４０の制
御信号により信号処理部３１への２本の出線のうち、上
側の出線がオンの状態になっている。

【００８５】そのまた次の２−ｂフレームでは受信信号
選択回路７１−１は信号処理部３１への２本の出線のう
ち、下側の出線がオンの状態になっている。したがっ
て、移動無線機１００Ｂから無線基地局３０Ｂへは信号
は送られず、この期間では他の移動無線機から無線基地
局３０Ｂへ信号が送られている。以下この状態を繰り返
す。

【００８６】以上説明したシステム動作により、システ
ム内で使用可能な電話回線数は２倍となり、しかも、使
用する周波数帯域幅は図２ないし図４を用いて説明した
システムと変わりないから、周波数有効利用度は２倍に
なっていることが分かる。

【００８７】以上の状態にあるＴＣＭ信号の有する多重
負荷利得について説明する。まず、上記のように送信す
る時間片信号の成分を半分にし、システム内で使用する
チャネル数は増加させない場合を説明する。電話信号を
ＴＣＭ化した信号は多重負荷利得を有していることは、
文献４から明らかであるが、本発明のように信号成分を
半分にした場合の説明はない。しかしながら、文献４の
多重負荷利得を導出した過程を考えると、次のように考
えるのが適切である。すなわち、信号成分を半分にする
とそこに含まれる信号の平均電力も半減する。この半減
は時間間隔１／（２ｆ_h）（ｆ_hは信号の有する最高周
波数）で測定したその中に含まれる信号の平均電力も半
減することを意味する。一方、多重負荷利得は、その信
号の全ピーク電力（デシベル値）から時間間隔１／（２
ｆ_h）で測定したその中に含まれる信号の平均電力（デ
シベル値）を差引いた値として得られるから、信号電力
の半減は多重負荷利得が３ｄＢ増加したことを意味す
る。その結果、無線基地局３０Ｂや移動無線機１００Ｂ
の角度変調器の変調偏移量を√２倍に増大させるととも
に、送信電力を１／２に低減することが可能になる。た
だし、システム内で使用可能なチャネル数は以前と変わ
らない。

【００８８】以上の結果信号成分の削除を１／２にすれ
ば、多重負荷利得は３ｄＢ増加することが明らかとなっ
た。ただし、信号成分の削除は上記のように必ずしも半
分でなくても良い、１／ｐ（ｐは整数）にする場合も同
じである。信号成分を１／ｐに削減すると、多重負荷利
得の増加Ｇ（ｄＢ）は、Ｇ＝１０log₁₀ｐとなり、送信電力を１／ｐに低減することが可能にな
る。

【００８９】つぎに１つの電話信号の有する信号成分を
１／２とし、そのために空いた部分（タイム・スロッ
ト）に他の電話信号を入れた場合の多重負荷利得につい
て説明する。この場合は、１つの信号成分を半分にして
も、そこで余った部分には他の信号を挿入するから、信
号電力は以前と変わらないことになる。したがって、時
間間隔１／（２ｆ_h）で測定したその中に含まれる信号
の平均電力は変化がないことになる。それゆえ、多重負
荷利得それ自体の値には変化がないことになるが、使用
する電話信号の数は２倍になっており、周波数有効利用
度は２倍になっていることが分かる。

【００９０】つぎに、以上のシステム動作により、通信
品質に及ぼす悪影響および、この悪影響を可能な限り軽
減する方策について説明する。例としてタイム・スロッ
トＳ１を使用して通信をしてる場合の通話品質について
説明する。図１４（ａ）には、移動無線機１００Ｂが無
線基地局３０Ｂから受信した場合の受信波形が太線で示
されている。ここで破線は送信されてこなかった部分の
信号波形を示している。したがって、何の対策も講じな
い場合には、電話機部１０１への入力信号は図１４
（ａ）の太線で示す波形となる。復調された通話信号は
パルス状のデューティ５０％しか所要信号が送られてこ
ないことを示している。すなわち、フレーム番号１−
ａ，２−ａ，３−ａ，…のスロット番号ＳＤ１ａは有用
な信号であるが、フレーム番号１−ｂ，２−ｂ，３−
ｂ，…等の部分には信号成分は全く含まれていないか
ら、このままでは通話品質に及ぼす悪影響が大きく使用
不可能となる。これに対し、図１４（ｂ）はこの悪影響
を軽減する方策の一例を示す。図においてフレーム番号
１−ｂ，２−ｂ，３−ｂ，…等に相当するスロット番号
ＳＤ１ａの信号を複製し、ダミー信号として加えたもの
である。このような対策により通話品質に及ぼす悪影響
がかなり軽減される。

【００９１】ではＴＣＭ信号の時間片信号としてどのよ
うな時間長がよいかを説明する。明らかに時間長は短い
方（たとえば１０ｍ secより１ｍsecの方）が良いこと
が分かる。しかしあまり短いと信号処理上の能率が悪く
なるから、一定の限界（１ｍsec程度）がある。図１４
（ｂ）を実現する回路は容易であり電話機部１０１への
内装が可能である。

【００９２】以上の対策により通話品質に及ぼす悪影響
があまり大きくならないで、かつ周波数有効利用度を大
きくすることが可能となる。

【００９３】なお、以上はすべての電話信号の時間片信
号を１／２だけ送信する場合を説明したが、周波数有効
利用度をさらに向上させることも可能で、たとえば、す
べての電話信号の時間片信号１／３だけ送信するに止め
れば、周波数有効利用度は３倍になる。

【００９４】逆に周波数有効利用度をあまり上げる必要
のない場合はシステムで使用する電話チャネルの内半分
は時間片信号をすべて送信し、残り半分を時間片信号を
１／２だけ送信するようにしても良い。この場合、前者
を高品質電話回線、後者を低品質電話回線と区別して使
用料金に差別を設けても良い。

【００９５】（４）通話トラヒック輻輳対策すでに（３）で説明した周波数有効利用度の向上策は通
話トラヒック輻輳対策ともなり得ることを説明する。

【００９６】図１２において、システムの通話トラヒッ
クが平常の場合、受信信号選択回路７１の動作は、これ
らの回路の出力が信号処理部３１への２本の出線のう
ち、上側の出線がオンの状態に固定されており、また、
送信信号選択回路群７２の動作はこれらの回路への２本
の入力のうち、上側の入線がオンの状態に固定されてい
る状態とする。したがって、移動無線機１００Ｂと無線
基地局３０Ｂとは図１３に示すすべてのフレームに収容
されているタイム・スロットを用いて交信が可能であ
る。

【００９７】ところが、システム内の通話トラヒックが
徐々に増加した場合のシステム動作を説明する。まず制
御部４０の制御信号により受信信号選択回路群７１の受
信信号選択回路７１−１および送信信号選択回路群７２
の送信信号選択回路７２−１が動作を開始する。すなわ
ち、受信信号選択回路７１−１においては、この回路の
出力が信号処理部３１への２本の出線のうち、上側の出
線がオンの状態に固定されていたのが、上側の出線と下
側の出線とが交互にオン・オフを繰り返す状態に移行す
る。また、送信信号選択回路７２−１においては、この
回路への２本の入線のうち、上側の入線がオンの状態に
固定されていたのが、上側の入線と下側の入線とが交互
にオン・オフを繰り返す状態に移行する。

【００９８】一方、トラヒック増加後に通信を行う移動
無線機１００Ｂ側の受信信号選択器１７１および送信信
号選択器１７２もオン・オフ動作を開始する。これらの
動作の開始，終了，オン・オフのタイミングは、無線基
地局３０Ｂからの指令信号により行われる。

【００９９】この結果、システム内の電話チャネルが１
本増設されたのと等価になり、通信トラヒックが１個余
計に処理できる状態となる。

【０１００】通話トラヒックがさらに増加すれば、受信
信号選択回路群７１の受信信号選択回路７１−２、およ
び送信信号選択回路群７２の送信信号選択回路７２−２
も動作を開始させれば良い。したがって、通話トラヒッ
クが増加しても通常の２倍まではシステム内の通信は異
常なく処理することが可能となる。

【０１０１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、ＴＣＭ
信号を用いた通信システムにおける通信品質をほとんど
劣化しない範囲で、周波数の有効利用度向上がはから
れ、また通信トラヒック輻輳対策にも極めて有効なもの
となった。したがって、本発明の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムの概念を示す概念構成図であ
る。

【図２】本発明のシステムに使用される移動無線機の基
本動作を説明するための回路構成図である。

【図３】本発明のシステムに使用される無線基地局の基
本動作を説明するための回路構成図である。

【図４】本発明のシステムに使用される基本動作を説明
するためのタイム・スロット構造図である。

【図５】通話信号および制御信号のスペクトルを示すス
ペクトル図である。

【図６】音声信号とデータ信号を多重化する回路構成図
である。

【図７】タイム・スロットの無線信号波形を示す波形図
である。

【図８】通話信号および制御信号のスペクトルを示すス
ペクトル図である。

【図９】本発明によるシステムの基本動作の流れを示す
フロー・チャートである。

【図１０】図９とともに本発明によるシステムの基本動
作の流れを示すフロー・チャートである。

【図１１】本発明のシステムに使用される移動無線機の
具体的実施例の回路構成図である。

【図１２】本発明のシステムに使用される無線基地局の
具体的実施例の回路構成図である。

【図１３】本発明のシステムに使用されるタイム・スロ
ットの具体的実施例を説明するためのタイム・スロット
構造図である。

【図１４】本発明のシステムにおける具体的実施例の受
信側の信号波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１０電話網２０関門交換機２２−１〜２２−２ｎ通信信号３０無線基地局３１信号処理部３２無線送信回路３５無線受信回路３８信号速度復元回路群３８−１〜３８−ｎ信号速度復元回路３９信号選択回路群３９−１〜３９−ｎ信号選択回路群４０制御部４１クロツク発生器４２タイミング発生回路５１信号速度変換回路群５１−１〜５１−ｎ信号速度変換回路５２信号割当回路群５２−１〜５２−ｎ信号割当回路７１受信信号選択回路群７１−１〜７１−ｎ受信信号選択回路７２送信信号選択回路群７２−１〜７２−ｎ送信信号選択回路９１ディジタル符号化回路９２多重変換回路１００，１００−１〜１００−ｎ移動無線機１０１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１２３送受信断続制御器１３１速度変換回路１３２無線送信回路１３３送信ミクサ１３４送信部１３５無線受信回路１３６受信ミクサ１３７受信部１３８速度復元回路１４１クロック再生器１７１受信信号選択器１７２送信信号選択器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のゾーンをそれぞれカバーしてサー
ビス・エリアを構成する各無線基地手段（３０）と、前
記複数のゾーンを横切って移動し、前記無線基地手段と
交信するためにフレーム構成のタイム・スロットに時間
的に圧縮した区切られた信号をのせた無線チャネルを用
いた各移動無線手段（１００）との間の通信を交換する
ための関門交換手段（２０）とを用いる移動体通信の時
間分割通信方法において、１つの前記通信に対して連続しないフレーム番号のフレ
ームに含まれたタイム・スロットを割当てることのある
移動体通信の時間分割通信方法。
【請求項２】前記連続しないフレーム番号のフレーム
に含まれたタイム・スロットを受信した側では、前記割
当てられたタイム・スロットを含まないフレーム番号の
フレームにおける前記割当てられたタイム・スロットの
位置に相当する部分には、ダミー信号を挿入して信号を
復元するようにした移動体通信の時間分割通信方法。