JPH05327600A - 移動体通信の時間分割通信方法 - Google Patents

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受話者の周波
数特性に一致させた伝送特性を得ること。 【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、受
話者の可聴周波数特性に一致した振幅周波数特性を得る
ような等価器を送話端に設けた。 【効果】 送信電力の低減または回線品質の向上が得ら
れる。

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
重信号の有する特性を改善する方法に関する。さらに具
体的には、時間分割・時間圧縮された電話信号を振幅も
しくは、角度変調するシステムにおいて、送信信号の有
する振幅周波数特性を受信機の有する受話機特性や、受
信者の有する平均的な耳の可聴周波数特性等を考慮して
定めることにより、送信信号の変調器入力レベルを実質
的にレベルアップして、送信電力の低減もしくは回路品
質の向上を図る方法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、および、同軸多重方式やマイクロ波多重方式に使
用される電話評価回路の特性曲線は、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．菅原編“ＦＭ無線工学” 日刊工
業新聞社（昭和３４年） ３１４頁

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】また文献３には、多重同軸方式やマイクロ
波多重方式に使用される電話評価回路の特性曲線が示さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記の文献１および２
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、変調される信号
が電話信号のとき、信号の有する特性や受話器の特性を
考慮して、送信信号の変調器入力レベルを実質的にレベ
ルアップして送信電力の低減もしくは回線品質の向上を
図る方法に関しては、何等説明はなされていない。

【００１０】また、文献３のＣＣＩＦ（１９５１年）の
電話評価回路の特性曲線は、その当時技術的に可能であ
った同軸多重方式もしくはマイクロ波多重方式に使用さ
れる場合を想定したものであり、時間分割・時間圧縮を
想定したものではなく、未解決の課題が残されていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】電話信号をＴＣＭ化する
に際し、信号の有する振幅周波数特性を、対向して通信
する無線機に内蔵される電話機部の有する受話器特性
や、受信者の有する平均的な耳の可聴周波数特性等を考
慮して定めることにした。その結果、送信信号の変調器
入力レベルを実質的にレベルアップして送信電力の低減
もしくは回線品質の向上を図ることが可能となったほ
か、次の利点をも有することになった。それは、信号の
有する振幅周波数特性のうち、高域の周波数成分が削減
可能となったので、隣接無線チャネルへの無線干渉量を
減少させることが可能となった。あるいは、隣接無線チ
ャネルへの無線干渉量を従来の値に保てば、送信信号の
変調器入力レベルを実質的にさらにレベルアップするこ
とが可能となった。

【００１２】

【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、信号を圧縮するのに先立ち、
信号の有する振幅周波数特性を、対向して通信する無線
機に内蔵される電話機部の有する受話器特性や、受信者
の有する平均的な可聴周波数特性等を考慮して変更する
ことにした。この結果、信号の有する電力がこのような
処理を行わないときに比べて低減されるにもかかわら
ず、受信信号の有する品質は従来の値に保たれる。それ
ゆえ、この低減されたレベルを下記のように活用するこ
とが可能となった。

【００１３】 低減されたレベルのままの送信信号を
変調器入力とした場合には、変調偏移が低下する。した
がって、隣接無線チャネルへの無線干渉量を減少させる
ことが可能となる。

【００１４】 を行う代わりに送信信号の変調器入
力レベルを低減可能な量だけレベルアップすると、回線
品質を従来の値に固定すれば送信電力の低減が可能とな
り、また、送信電力を従来の値に固定すれば回線品質の
向上を図ることが可能となる。

【００１５】 上記の信号の有する振幅周波数特性の
変更は、電話信号の有する高域の周波数成分が削減でき
るので、これまた隣接無線チャネルへの無線干渉量を減
少させることが可能となった。

【００１６】 の隣接無線チャネルへの無線干渉量
を減少させる代わりに、送信信号の変調器入力レベルを
レベルアップし、無線干渉量を従来の値に固定すれば、
送信電力の一層の低減が可能になり、また、送信電力を
従来の値に固定すれば回線品質の向上を図ることが可能
となる。

【００１７】

【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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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）。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。電話信号がアナロ
グ信号の場合には帯域外信号や帯域内信号が使用され
る。前者の帯域外信号は、たとえば通話中に制御信号を
送りたい場合に、後者の帯域内信号は発着時において使
用される。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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は音声信号が１５倍に
変換されるならば、信号の周波数分布は、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。

【００４２】さて、制御信号（０．２〜４．０ｋＨｚ）
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Ｓ
Ｄ１に収容されているとする。他のタイム・スロットＳ
Ｄ２〜ＳＤｎに収容されている音声信号も同様である。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】（１）移動無線機１００からの発呼 図５および図６に示すフローチャートを用いて説明す
る。

【００４９】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。

【００５０】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５）、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、
たとえばタイム・スロットＳＵｎを用いて送信される。

【００５１】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。

【００５２】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）。

【００５３】無線基地局３０には、タイム・スロットＳ
Ｕ１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６）。

【００５４】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）。

【００５５】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。

【００５６】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）。

【００５７】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。

【００５８】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）。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】（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。

【００６３】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。

【００６４】以上の説明においては、ＴＣＭシステムの
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。

【００６５】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
論的に説明されている。以下、本発明の作用に必須の文
献３のＣＣＩＦ（１９５１）の電話評価回路の特性曲線
に関し説明し、その特性を本発明において実現し、有効
に活用するための具体的な回路構成を説明する。

【００６６】（３）電話評価回路の特性曲線 電話信号を遠距離伝送するためには、同軸多重方式もし
くはマイクロ波多重方式が使用される。この時、伝送回
線で生じる雑音（非了解性）は平坦な周波数特性をもつ
もの（白い雑音、またはホワイト・ノイズ）と考えられ
るが、人間の聴覚や電話機は周波数特性を持っており、
実際に感受される雑音電力は修正を要する。この点を考
慮して１９５１年フローレンスのＣＣＩＦにおいて、図
７に示すような特性をもつ評価回路を用いて雑音測定を
行うことが決められている。これより計算して０．３〜
３．４ｋＨｚの白い雑音に対しては補正係数として０．
５６（−２．５ｄＢ）をかけるのが普通である。無線電
話信号の場合は、許容周波数帯域が０．３〜３．０ｋＨ
ｚに制限されているが、補正係数はほとんど修正の必要
はないであろう。

【００６７】（４）送信電話信号の有する振幅周波数特
性の等価回路 以下、移動無線機１００側が送信し、無線基地局３０側
が受信する場合を説明する。この逆の場合も同様であ
る。さて、本発明が効果を発揮するためには無線基地局
３０、関門交換機２０を介して接続されている電話網１
０内の電話機に内臓されている受話器の出力（すなわち
人の耳への入力）で、送信されてきた電話信号が図７に
示すグラフと全く同一の曲線を示すならば、効率的な信
号伝送が行われたことになる。そのためには、送話者お
よび受話者を除く他のすべての伝送路中で、電話信号の
受ける振幅周波数特性が、図７に示すグラフと全く同一
の曲線で与えられることが必要になる。

【００６８】一例として無線区間（送信アンテナから受
信アンテナまでの区間）、無線基地局３０、関門交換機
２０を介して接続されている電話網１０内の有線伝送
路、および移動無線機１００の電話信号に与える振幅周
波数特性が平坦と仮定したとき、移動無線機１００の無
線送信回路１３２の角度変調器（図示せず）に与える振
幅周波数特性が図７に示す曲線で与えられることが必要
になる。

【００６９】図８には移動無線機１００の電話機部１０
１の内部構成が示されている。同図において、無線基地
局３０から送られてきた信号が受信され、速度復元回路
１３８より送られてきた信号を受信する受話部１０２、
発呼のためのダイヤル部１０３、送話のための送話部１
０４、およびこれらを制御するための電話機制御部１０
５がある。電話機制御部１０５は制御部１４０と制御信
号のやりとりを行う。送話部１０４の出力は振幅特性等
化器１０６に印加され、ここで送話部１０４から出力さ
れる電話信号に対し、上述の電話評価回路の特性曲線を
満たす振幅周波数特性を速度変換回路１３１を介して無
線送信回路１３２に含まれている角度変調器（図示せ
ず）に与える機能を有する。ただし、速度変換回路１３
１や無線送信回路１３２に含まれている角度変調器以前
の回路の電話信号の振幅特性に与える影響は無いものと
する（もしもこの影響がある場合は下記の対策を用いれ
ば良い）。

【００７０】もしも、上記の無線区間もしくは有線区間
において、電話信号に与える振幅周波数特性が平坦でな
いならば、移動無線機１００の無線送信回路１３２の角
度変調器に与える振幅周波数特性を、予め上記の平坦特
性から外れた特性だけ補償して送信すればよい。なお、
上記の振幅特性等化器を具体的に実現することは容易で
あるので説明は省略する。

【００７１】（５）無線送信出力の低減 以上のように、補償回路である振幅特性等化器１０６を
用いることにより、受信信号の有する受信品質を実質的
に改善することが可能である。あるいは、受信信号の有
する受信品質を以前と同一に保てば、無線送信出力の低
減が可能となる。以下、無線送信出力の低減の具体的な
数値を説明する。

【００７２】（５．１）電話評価回路の特性から得られ
る無線送信出力の低減量 （３）で述べたように電話評価回路の特性からは電話信
号レベルを２．５ｄＢ低減しても良いことになる。

【００７３】（５．２）ＴＣＭ信号の高域周波数特性の
低減（削減）にもとづく無線送信出力の低減量 図７に示すグラフと同一の振幅周波数特性を電話信号に
与えると、信号の高域周波数特性は大きく低減される。
すなわち、３ｋＨｚで約７ｄＢ程度である。したがっ
て、隣接無線チャネルに対する干渉はこの量だけ低減さ
れることになる。逆に無線送信回路３２の角度変調器に
従来より７ｄＢ大きい変調量を与えても、隣接無線チャ
ネルに対する干渉は従来程度に保たれることになる。し
たがって、無線送信出力の低減量は７ｄＢとなる。以上
（５．１），（５．２）とを合わせて無線送信出力の低
減量は、約１０ｄＢとなる。

【００７４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、アナログ
電話信号を用いるＴＣＭシステムにおいて、本文で詳述
した送信電話信号の振幅周波数特性補償回路を用いるこ
とにより、ＴＣＭ信号の有する振幅周波数特性を変更す
ることが可能となり、大きな無線送信出力の低減が可能
となるので、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】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６】図５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７】本発明に使用する文献に示された電話評価回路
の特性曲線図である。

【図８】図２に示された電話機部の詳細な内部構成を示
す回路構成図である。

【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 １００，１００−１〜１００−ｎ 移動無線機 １０１ 電話機部 １０２ 電話部 １０３ ダイヤル部 １０４ 送話部 １０５ 電話機制御部 １０６ 振幅特性等化器 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 前記時間的に圧縮し区切られた信号が電話信号の場合は
   受信端における受話者の平均的な耳の可聴周波数特性と
   一致させるように伝送路における振幅周波数特性を等価
   させることにより得られる利得にもとづいて前記無線基
   地手段と前記移動無線手段との間の交信に使用する無線
   信号のレベルを決定する移動体通信の時間分割通信方
   法。