JPH06303186A - 無線電話親局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数利用効率の高いマルチキャリアＴＤＭ
Ａ方式無線電話親局を提供する。 【構成】 マルチキャリアＴＤＭＡ方式無線電話親局に
おいて、第１の子局と通信中に第２の子局との接続要求
が生じた場合、無線チャネルを選択する無線制御部２に
よって、第１の子局との通信中に使用中の無線チャネル
と同一キャリア周波数の隣接スロットを前記第２の子局
との通信用無線チャネルに優先的に割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送波周波数をタイム
スロットごとに切り換え可能な時分割多元接続によって
無線子局との間で通信を行うマルチキャリアＴＤＭＡ方
式であって、親局同士のタイムスロット同期を行うこと
が困難な条件下で設置される無線電話親局装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、秘話性の向上，総合デジタル・サ
ービス網(ＩＳＤＮ)やコンピュータ等の親和性，周波数
資源の有効利用等の観点から、自動車電話に代表される
移動体通信分野においては無線通信のデジタル化が進行
している。

【０００３】このデジタル無線通信では、従来のアナロ
グ音声信号による変調に代わり、デジタル信号で直接搬
送波を変調するデジタル変調が用いられる。デジタル無
線通信では、従来のアナログ方式と同様の１個の搬送波
周波数(以下、キャリアという)に１個の無線チャネルを
割り当て、異なるキャリアを使用することによって、互
いに干渉せずに同時に通信を行う周波数分割多元接続
(以下、ＦＤＭＡという)の他に、既に衛星通信などで実
用化されているように１個のキャリア上の信号を一定時
間のタイムスロットと称する単位に分割して２個以上の
無線チャネルを時分割で割り当て、無線チャネルごとに
異なるタイムスロットを使用することにより、同一キャ
リア上であっても互いに干渉せずに同時に通信を行う時
分割多元接続(以下、ＴＤＭＡという)も用いられる。

【０００４】そして、陸上移動通信では、例えば、我が
国のデジタル自動車電話、あるいはデジタルコードレス
電話の規格である(財)電波システム開発センター標準規
格ＲＣＲＳＴＤ−27あるいは同ＲＣＲＳＴＤ−28案で規
定されているように、タイムスロットごとにキャリアを
切り換え可能なマルチキャリアＴＤＭＡ方式がよく用い
られており、また送信と受信を同一キャリアで交互に行
う時分割複信(以下、ＴＤＤという)方式がＲＣＲＳＴＤ
−28案で採用されている。

【０００５】一方、新たに無線通信を開始または干渉回
避などの理由で無線チャネルを変更する場合、適当な無
線チャネルを選定する必要が生じる。自動車電話におい
ては、各親局(基地局)ごとに使用するチャネルを同一無
線チャネルで干渉が起きないように予め固定的に割り当
てておき、基地局は割り当てられた無線チャネルの中
で、自局が現在使用してない適当な無線チャネルを使用
する固定チャネル割当方式が一般的である。

【０００６】これに対し、コードレス電話においては、
ＲＣＲＳＴＤ−28案で規定されているような親局、また
は親局，子局の双方が無線チャネルを検索し、一定の基
準値以下の受信電界強度ならば使用可能と判定して同チ
ャネルを使用するダイナミックチャネル割当方式が一般
的である。そしてチャネル利用効率向上のために、自動
車電話においてもダイナミックチャネル割当方式に関し
て種々の研究が行われている。

【０００７】以下、図面を参照しながら従来の無線電話
親局装置について説明を行う。図１は本発明が実施対象
とする無線電話親局装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、親局Ａを構成する１は無線部で、搬
送波をデジタル値に変換された音声などのデジタルデー
タで変調し電波として子局Ｂへ送信し、かつ子局Ｂから
の電波を受信して元のデジタルデータに復調する。２は
無線制御部で、無線部１が送受信可能な無線チャネルか
ら、子局との通信に用いることが可能な無線チャネルを
選択し、無線部１に同無線チャネルを設定する。３は回
線インタフェース部で、無線部１および無線制御部２と
公衆電話回線、あるいは端末装置との間の音声などの通
信データ，発着呼，回線接続，切断等の回線制御データ
の変換等を行う。

【０００８】図５は図１の無線電話親局装置の従来のチ
ャネル選択の手順を示すフローチャート、(表１)は無線
チャネル表である。なお、本無線電話親局装置はＲＣＲ
ＳＴＤ−28案に準拠したものであって、キャリア数４、
ＴＤＭＡフレーム１フレーム当たり送信(Ｔ)４スロッ
ト，受信(Ｒ)４スロット、計８スロットのマルチキャリ
アＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の通信を行うものである。

【０００９】

【表１】

【００１０】以上のように構成された従来の無線電話親
局装置の動作を説明する。まず、親局Ａと子局Ｂの間で
無線回線が設定されると、親局と子局の間で通信を開始
するとき、親局はまず適当な無線チャネル(以下、単に
チャネルという)を選定する必要がある。このとき図５
に示すように、ステップ(Ｓ1)では、同親局が既に子局
との通信に用いているタイムスロット以外の全チャネル
をチェックする。ステップ(Ｓ2)では、既に子局と通信
中ならば、同子局との通信に用いているタイムスロット
以外のチャネルを対象に、通信中の子局が存在しないな
らば全チャネルを対象に無作為に１チャネルをまず選択
する。

【００１１】次にステップ(Ｓ3)では、選択されたチャ
ネルを受信し、受信レベルをチェックし使用の可否を検
査する。すなわち、図１の無線制御部２から無線部１に
チャネルが設定され、無線部１から無線制御部２に受信
レベル(受信電界強度)が伝達される。

【００１２】そして、ステップ(Ｓ4)では、受信レベル
が規格などの規定値より低ければ(Ｓ4のYES)使用可能、
すなわち同チャネルで電波を発しても他局に混信を与え
るおそれはないものと判断し、同チャネルで通信を開始
する(ステップ(Ｓ5))。もし、受信レベルが同規定値以
上であれば(Ｓ4のNO)使用中と判断し、ステップ(Ｓ1)に
進み、ステップ(Ｓ2)，ステップ(Ｓ3)と進み、残りの他
のチャネルから無作為にチャネルを選択し、受信レベル
を検査する。そしてステップ(Ｓ1)により使用可能なチ
ャネルが見つかるまで、あるいは全対象チャネルの検査
が終了するまで検索を行う。以下、図６を参照しながら
チャネル選択動作の具体例について説明する。

【００１３】図６は同一チャネルを使用すると互いに干
渉を起こす位置に設置され、かつ互いにＴＤＭＡのタイ
ムスロット同期を行っていない３つの親局１，２，３の
キャリアおよびタイムスロットの配置図である。

【００１４】図６において、○囲みの数字は(表１)のタ
イムスロット番号、Ｔは送信タイムスロット、Ｒは受信
タイムスロット、○で囲まれていない数字は(表１)のキ
ャリア番号、「−」は送信も受信も行っていないタイム
スロットである。

【００１５】まず、(表１)のチャネル番号１−１で図６
の親局１が通信中であったとする。このとき親局１が新
たに他の子局と通信を開始しようとすると、(表１)のチ
ャネル１−１，２−１，３−１，４−１を除くチャネル
のなかから任意の１チャネルが選択される。例えばチャ
ネル２−３が選択されたとする。続いて図６の親局２が
チャネル１−３で通信を開始し、続いて図６の親局３が
通信を開始しようとすると、図６から明らかなように、
キャリア番号１のチャネルは、どの親局３の、どのスロ
ットでも親局１または２のキャリア番号１を使用してい
るスロットと時間が重なることになり、親局３はキャリ
ア番号１のチャネル(チャネル１−１，１−２，１−
３、および１−４)のいずれも通信中と判断し、使用で
きない。したがって、親局３はキャリア番号１以外のチ
ャネルを選択して通信することとなる。つまり、親局
１，２のキャリア番号１の使用期間は図６の下段矢印に
示すように使用効率が悪い。

【００１６】以上は、タイムスロットのタイミングを各
親局共通な基準クロック(例えば、ＩＳＤＮ網のクロッ
クなど)を用いて発生させる場合である。しかし、共通
なクロックが得られない場合(既知アナログ電話網に接
続されたコードレス電話機など)で、親局間に３ppmの誤
差があるとき、ＲＣＲＳＴＤ−28案ではＴＤＭＡフレー
ム長５msであるので、約３分28秒で１タイムスロット分
の、約28分で１フレーム分のタイミングずれを生じる。
したがって、図６のようにある時点で親局１と親局２が
キャリア１を同時に使用できても、通話時間が数分以上
になると互いに干渉を生じる確率が高い。そしてこのよ
うな場合には、親局２はキャリア１以外のキャリアのチ
ャネルを通信に用いる必要がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の無線電話親局装置では、親局相互のＴＤＭＡタ
イムスロット同期が行われていない場合、図６の例のよ
うに最悪１キャリアにタイムスロット数の半分の無線チ
ャネルしか利用できない状態が発生する。さらにタイム
スロットのタイミングを各親局ごとに独立した発振器に
よって作る場合には、最悪１キャリアに１チャネルしか
利用できず、周波数利用効率が低下するという問題点を
有していた。

【００１８】本発明は上記課題を解決し、親局相互のＴ
ＤＭＡタイムスロット同期が行われていない場合であっ
ても、周波数利用効率が高い無線電話親局装置を提供す
ることを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、無線制御部は、第１の子局との通信中に第
２の子局と通信を開始するとき、前記第１の子局との通
信に使用中の無線チャネルと同一キャリアのタイムスロ
ットを前記第２の子局との通信用無線チャネルに優先的
に選択し、データで変調された高周波信号の送受信を行
う無線部に同無線チャネルを設定する。

【００２０】

【作用】本発明によれば、同時に複数の子局と通信する
とき、同一キャリアの無線チャネルを優先的に選択する
ので、各親局単位で同一キャリアの無線チャネルを選
択，使用する確率が高くなる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。なお、前記従来の技術で説明した
図１に示す構成の無線電話親局装置に、図２に示す本発
明の一実施例における無線電話親局装置のチャネル選択
手順のフローチャートに基づいて処理が行われる。ま
た、本実施例における親局はＲＣＲＳＴＤ−28案に準拠
したものであって、キャリア数４、ＴＤＭＡフレーム１
フレーム当たり送信 (Ｔ)４スロット，受信(Ｒ)４スロ
ット、計８スロットのマルチキャリアＴＤＭＡ−ＴＤＤ
方式の通信を行うもので、無線チャネルは従来例で述べ
た(表１)と同一である。

【００２２】以上のように構成された無線電話親局装置
について、以下その動作を説明する。まず、親局Ａと子
局Ｂの間で通信を開始するとき、親局はまず適当な無線
チャネル(以下、単にチャネルという)を選定する必要が
ある。このとき図２に示すように、ステップ(Ｓ0)で、
同親局が既に通信中の子局が存在しなければ(Ｓ0のＮ
Ｏ）、前記図５のフローチャートで説明した従来例と全
く同様な方法（ステップ(Ｓ1)ないし(Ｓ5))でチャネル
を選択し、無線部１に同チャネルが設定される。

【００２３】一方、同親局が既に子局と通信中ならば
(Ｓ0のYES)、ステップ(Ｓ6)で全スロット使用中かどう
か判断する。そして、ステップ(Ｓ7)では無線制御部２
はまず同子局との通信に用いているチャネルの同一キャ
リアの任意の隣接タイムスロットを１つ選択する。次に
選択されたチャネルを無線部１に設定して受信し、使用
の可否をステップ(Ｓ8)で検査する。すなわち無線部１
から無線制御部２に受信レベル(受信電界強度)が伝達さ
れる。

【００２４】ステップ(Ｓ8)では、受信レベルが規格な
どの規格値より低ければ(Ｓ8のYES)、使用可能、すなわ
ち同チャネルで電波を他局に混信を与えるおそれはない
ものと判断し、同チャネルで通信を開始する。もし、受
信レベルが同規定値以上であれば(Ｓ8のNO)使用中と判
断し、残りの同キャリアの隣接タイムスロットを同様に
検査する。

【００２５】そして、すべての同キャリアの隣接タイム
スロットが使用不可ならば、次にステップ(Ｓ9)に進
み、同キャリアの非隣接スロットを同様に検査する。そ
して、ステップ(Ｓ10)では、すべての同キャリアの非隣
接スロットが使用不可ならば、次に同子局との通信に用
いているチャネルの他のキャリアの無線チャネルを対象
に通信中の子局が存在しない場合と同様に検査し、通信
チャネルを選択し無線部１に設定する(Ｓ11)。

【００２６】以下、図３および図４を参照しながらチャ
ネル選択動作の具体例について説明する。図３および図
４は同一チャネルを使用すると互いに干渉を起こす位置
に設置され、かつ互いにＴＤＭＡのタイムスロット同期
を行っていない２つの親局１，２のキャリアおよびタイ
ムスロットの配置図である。

【００２７】図３および図４の各記号は前記図６と同じ
である。まず、図３のように(表１）のチャネル番号１
−１で親局１が通信中であったとする。このとき親局１
が新たに他の子局と通信を開始しようとすると、同一キ
ャリアの隣接スロットから１チャネルが選択されるから
チャネル１−２または１−４が選択されるが、例えばチ
ャネル１−２が選択されたとする。続いて親局２が通信
を開始使用とすると、キャリア番号１のチャネルに関し
てはチャネル１−３で通信可能である。よってタイムス
ロットのタイミングを各親局共通な基準クロック（例え
ば、ＩＳＤＮのクロックなど)を用いて発生させている
ならば、親局１とのタイムスロットのタイミングのずれ
量がいかなる値の親局でも、キャリア番号１で連続する
２タイムスロット(この場合は親局１のスロット番号
３，４)が空いているので、必ず使用可能なスロットが
存在する。

【００２８】次に、図４のように(表１)のチャネル番号
１−１および２−２で親局１が通信中であったとする。
このとき親局１が新たに他の子局と通信を開始しようと
すると、同一キャリアの隣接スロットから１チャネルが
選択されるからチャネル２−３または１−４が選択され
るが、例えばチャネル１−４が選択されたとする。

【００２９】続いて、親局２が通信を開始しようとする
と、キャリア番号１のチャネルに関してはチャネル１−
２が通信可能である。よってタイムスロットのタイミン
グを各親局共通な基準クロック(例えば、ＩＳＤＮのク
ロックなど)を用いて発生させているならば、図３の例
と同様に、親局１とのタイムスロットのタイミングのず
れ量がいかなる値の親局でも、キャリア番号１で連続す
る２タイムスロット(この場合は親局１のスロット番号
２，３)が空いているので、必ず使用可能なスロットが
存在する。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線電話
親局装置は、親局が複数の子局と通信するとき、各親局
ごとに同キャリア隣接タイムスロットの無線チャネルを
選択，使用する確率が高くなり、したがって親局同士の
タイムスロット同期が行われていない場合でも、タイム
スロットのタイミングを各親局共通な基準クロックを用
いて発生させるならば、１キャリア当たり３チャネル以
上利用できる確率が高まる。

【００３１】しかも、タイムスロットのタイミングを各
親局独立したクロックを用いて発生させている場合で
も、親局単位で同一キャリアの無線チャネルを選択，使
用する確率が高くなるので、１キャリア当たりに１親局
が２チャネル以上利用できる確率が高まる。したがっ
て、いずれの場合においても１キャリア当たりの終了チ
ャネル数が増加し、親局間のタイムスロット同期を行う
ことなく、周波数利用効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施対象とする無線電話親局装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例におけるチャネル選択手順の
フローチャートである。

【図３】本発明の動作を説明する無線電話親局装置のタ
イムスロット配置図である。

【図４】本発明の動作を説明する無線電話親局装置のタ
イムスロット配置図である。

【図５】従来の無線電話親局装置のチャネル選択手順の
フローチャートである。

【図６】従来の無線電話親局装置のタイムスロット配置
図である。

【符号の説明】

１…無線部、 ２…無線制御部、 ３…回線インタフェ
ース部、 Ａ…親局、Ｂ…子局。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送波周波数をタイムスロットごとに切
   り換え可能な時分割多元接続によって無線子局との間で
   通信を行い、音声信号などのデータで変調された高周波
   信号の送受信を行う無線部と、前記無線部に接続され、
   前記子局との通信に用いる無線チャネルを選択し、前記
   無線部に前記無線チャネルを設定する無線制御部とを有
   し、前記無線制御部は、第１の子局との通信中に、第２
   の子局との無線チャネルを選定する場合、前記第１の子
   局との通信に使用中の無線チャネルと同一搬送波周波数
   のタイムスロットを前記第２の子局との無線チャネルに
   優先的に設定することを特徴とする無線電話親局装置。
2. 【請求項２】 前記無線制御部は、第１の子局との通信
   中に、第２の子局との無線チャネルを選定する場合、前
   記第１の子局との通信に使用中の無線チャネルと同一搬
   送波周波数の隣接するタイムスロットを前記第２の子局
   との通信用無線チャネルに優先的に設定することを特徴
   とする請求項１記載の無線電話親局装置。
3. 【請求項３】 搬送波周波数をタイムスロットごとに切
   り換え可能な時分割多元接続によって無線子局との間で
   通信を行い、音声信号などのデータで変調された高周波
   信号の送受信を行う無線部と、前記無線部に接続され、
   前記無線部が送受信可能な無線チャネルを前記子局との
   通信に用いることが可能か否かを判定し、前記子局との
   通信に用いる無線チャネルを選択し、前記無線部に前記
   無線チャネルを設定する無線制御部とを有し、前記無線
   制御部は、第１の子局との通信中に、第２の子局との無
   線チャネルを選定する場合、前記第１の子局との通信に
   使用中の無線チャネルと同一搬送波周波数のタイムスロ
   ットから前記第２の子局との通信に用いることが可能か
   否かを判定することを特徴とする無線電話親局装置。
4. 【請求項４】 前記無線制御部は、第１の子局との通信
   中に、第２の子局との無線チャネルを選定する場合、前
   記第１の子局との通信に使用中の無線チャネルと同一搬
   送周波数の隣接タイムスロット、前記第１の子局との通
   信に使用中の無線チャネルと同一搬送波周波数の非隣接
   タイムスロット、の順序で前記第２の子局との通信に用
   いることが可能か否かを判定することを特徴とする請求
   項３記載の無線電話親局装置。