JPH0653918A - 時分割多元接続通信の空きチャネル検出回路および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、非同期のＴＤＭＡ通信におけるタ
イムスロットが空きチャネルか否かをより確実に判断
し、他局通信に妨害を与えない時分割多元接続通信の空
きチャネル検出回路を提供する。 【構成】 バースト信号のユニークワードＵＷおよび情
報Ｉに影響を与えないタイムスロット５０の前部時間幅
３０および後部時間幅３１内で、タイミング発生回路１
４によってクロックパルス１５，１６を発生させる。受
信電波１から高周波増幅器３および包絡線検出器５で求
めた包絡線検出信号６と基準レベル９との大小比較結果
を比較回路７，８で求め、この比較結果信号１０，１１
をＤ−ＦＦ１２，１３において上記パルス１５，１６で
トリガをかけ、そのＤ−ＦＦ１２，１３出力が共にロー
レベルなら、タイムスロット５０は空きチャネルである
と制御回路２１で判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信媒体が電波等の無
線であるＴＤＭＡ通信方式の通信装置において、通信チ
ャネルの混信を防止する時分割多元接続通信の空きチャ
ネル検出回路および方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】物理的に異なる場所にある各通信局が、
基地局等と電波によって通信を行う場合、単一周波数の
搬送波を全ての局が共用して通信を行なう時分割多元接
続（以下ＴＤＭＡ）通信方式と、周波数帯域を狭帯域に
分割し、さらにその分割した各狭帯域を各局に割り当
て、それぞれの周波数搬送波で通信を行う周波数分割多
元接続（以下ＦＤＭＡ）通信方式とがある。このＦＤＭ
Ａ通信方式は、一つの通信チャネルに一つの搬送波を専
用させるので、通信チャネルに空きがあるか否かは、そ
のチャネルの搬送波を受信できるか否かで簡単に識別す
ることができる。

【０００３】ところがＴＤＭＡ通信方式では、一つの周
波数電波を複数の局が共用し、時間軸上を一定の長さに
区切り、この区切った時間（タイムスロット）を一つの
通信チャネルに割り当てる方式であり、各通信チャネル
を各通信局に正しく割り当てるマネジーメントが正しく
行わなければ、混信を招くことになる。このチャネル割
当ての方法例としては、移動ＴＤＭＡ通信、衛星ＴＤＭ
Ａ通信等ではプリアサイメント方式とデマンドアサイメ
ント方式等がある。しかしこのチャネル割当てでも、移
動ＴＤＭＡ通信等の各通信局が備えるローカルクロック
がそれぞれ異なる非同期である場合では、例えばのディ
ジタルコードレス電話等、クロックが異なることにより
異なる通信局同士の隣接する通信チャネルが重複して混
信を生じる虞がある。そこで、各通信局は通信開始前
に、割り当てられたチャネルが空き状態であるか否かを
判断する必要がある。

【０００４】この空きチャネルを確認する従来の方法
は、それぞれのタイムスロットでの受信レベルを検出
し、その受信レベルが一定値以下ならばそのチャネルが
空きチャネルであると判断しており、この受信レベル検
出方法には、次の二つの方法がある。

【０００５】第一の方法は、タイムスロット内の適当な
時間において、受信した電波の受信レベルと閾値である
基準レベルとを比較し、その大小でそのタイムスロット
が空きチャネルか否かを判断する方法である。例えば、
図２に示すように、時刻ｔ₁における受信レベルが、他
の通信局が送受信しているバースト信号５１の受信レベ
ルより低い場合は、このタイムスロット５０を空きチャ
ネルと判断する。

【０００６】また、第二の方法は図３に示すように、タ
イムスロット全体にわたって、受信レベルの包絡線を時
間積分演算を行い、空きチャネルレベル検出用の基準電
圧と比較して、積分値が基準電圧以下であるなら、その
タイムスロットを空きチャネルと判断する方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記二
つの空きチャネル判断方法には次の様な欠点がある。ま
ず上記第一の方法では、図２に示すように、通信を行っ
ている他局のバースト信号５１がスロット５０よりずれ
ているか、又は隣接スロットからずれてきてこのスロッ
ト５０にバースト信号５１の一部が入り込んでいても、
時刻時刻ｔ₁ における受信レベルが基準レベル５２以下
であるので、このスロット５０を空きチャネルと誤判断
してしまう。この誤判断の下、自局バースト信号を送出
すると、既に通信を行っているバースト信号５１と混信
を起こし、通信障害が発生することになる。

【０００８】また、上記第二の方法では、通信を行って
いる他局のバースト信号５１がタイムスロット５０の一
部に掛かっている場合、その掛かり具合によってはタイ
ムスロット５０全体の受信信号の積分値が基準レベル５
３以下になる場合があり、上記第一の方法と同じく正確
にスロット５０内にバースト信号５１が存在するか否か
を判断できない。このように上記第一、第二の方法何れ
であっても、スロット５０内にバースト信号５１の過半
数が入っていない限り、必ず空きチャネルと誤判断する
空きチャネル判断ミスを生じる問題がある。

【０００９】

【発明の概要】本発明の目的は、上記のような判断方法
の欠点である、他局バースト信号の過半数がタイムスロ
ット内に存在しなくても、そのスロットが空きチャネル
か否かをより正確に判断し、他局通信に妨害を与えない
時分割多元接続通信の空きチャネル検出回路および方法
を提供しようとするものである。

【００１０】そこで本発明の時分割多元接続通信の空き
チャネル検出回路は、時分割多元接続通信フレーム開始
点からユニークワードまたは通信情報開始点までの時間
幅と、ユニークワードまたは通信情報終点からフレーム
終点までの時間幅との共通時間幅となるタイムスロット
前部時間幅内で、受信電波レベルが閾値以下か否かを識
別する第一受信レベル判定手段と、前記共通時間幅と同
じ前記タイムスロット後部時間幅内で、受信電波レベル
が閾値以下か否かを識別する第二受信レベル判定手段
と、前記第一、第二受信レベル判定手段の判定結果が共
に、前記閾値以下である場合にのみ前記タイムスロット
を空きチャネルと検出する検出手段とを備えることを特
徴とする。

【００１１】前記時間幅は、通信フレームの前部にあ
る、有効情報でない過渡応答用ランプタイムＲ、スター
トシンボルＳＳおよびプリアンブルＰＲの総和時間とフ
レーム後部にあるガードビットＧ時間との共通時間幅で
ある。そして、第一受信レベル判定手段で、タイムスロ
ットの前部時間幅内受信電波の受信レベルが閾値以下か
否かを識別し、さらに第二受信レベル判定手段で、タイ
ムスロット後部時間幅内受信電波受信レベルが閾値以下
であるか否かを識別する。そして第一、第二受信レベル
判定手段で受信レベルが閾値以下であるならば、そのタ
イムスロットを空きチャネルと判断するようにした。上
記のように時間幅を定めたのは、二つのバースト信号の
前部と後部とが時間幅だけ重なってもランプタイムＲ、
スタートシンボルＳＳおよびプリアンブルＰＲとガード
ビットＧとが重なるのみで、それぞれのバースト信号に
あるユニークワードＵＷと情報Ｉに妨害を与えず、混信
を生じないようにするためである。

【００１２】

【実施例】次に本発明の一実施例を図を参照しつつ以下
に説明する。図１は、本発明の一実施例である空きチャ
ネル検出回路のブロック構成図を示す図である。この図
１において、高周波増幅器３には、アンテナ２が接続さ
れており、このアンテナ２によって受信される到来受信
電波１は、この増幅器３で増幅および変調等されて、包
絡線検出器５に接続出力される。この包絡線検出器５に
はコンパレータ等の二つの比較回路７，８が接続されて
おり、これら二つの比較回路７，８それぞれで、別途接
続入力される基準レベル９と、包絡線検出信号６とが比
較される。比較回路７の出力はＤフリップフロップ（以
下Ｄ−ＦＦ）１２のデータ入力端子に接続入力され、同
じく、比較回路８の出力はＤ−ＦＦ１３のデータ入力端
子に接続入力される。この比較回路７とＤ−ＦＦ１２は
第一受信レベル判定手段を構成し、比較回路８とＤ−Ｆ
Ｆ１３とは第二受信レベル判定手段を構成する。また、
これら二つのＤ−ＦＦ１２，１３のトリガ入力端子に
は、タイミング発生回路１４で生成されるクロックパル
ス１５，１６が接続入力される。そして各Ｄ−ＦＦ１
２，１３出力はＯＲ回路１９の各入力端子に接続入力さ
れ、さらにＯＲ回路１９の検出出力２０が検出手段であ
る制御回路２１に接続入力される。この制御回路２１
は、蓄積プログラムによって各種制御を行う中央処理演
算装置（ＣＰＵ）またはディジタルシグナルプロセッサ
（ＤＳＰ）であり、上記タイミング発生回路１４のトリ
ガ信号１６の発生タイミングと、ＯＲ回路１９出力に基
いて以下に記述する判断等の処理を行う。

【００１３】ここで、本発明に用いるＴＤＭＡ通信フォ
ーマットについて、図６を用いて簡単に説明する。図６
は基本フレームのフォーマットの一例を示し、この基本
フレーム前部から順に、４ビットの過渡応答用ランプタ
イムＲ、２ビットのスタートシンボルＳＳおよび６ビッ
トのプリアンブルＰＲと、有効情報である１６ビットの
ユニークワードＵＷおよび１９６ビットの通信情報Ｉ
と、最後に１６ビットのガードビットＧとがある。これ
ら各信号のビット総和は２４０ビットである。各信号
で、特に重要なものは、前記有効情報であるフレーム同
期を確立するためのユニークワードＵＷおよび通信情報
Ｉである。また、フレーム前部から前記有効情報までの
ランプタイムＲ、スタートシンボルＳＳおよびプリアン
ブルＰＲの総時間がフレーム全体に占める割合は、およ
そ２０分の１であり、ガードビットＧがフレーム全体に
占める割合は、１５分の１となっている。これらの時間
幅の共通時間は２０分の１であり、このフレーム時間長
２０分の１時間幅を単位Ｌとする。

【００１４】以上の構成において、以下その動作につい
て図４，５を用いて説明する。図４には、タイムスロッ
ト５０の後半に他局のバースト信号５１が掛かっている
様子を図示する。またパルス１５，１６それぞれの発生
タイミングは、前記単位Ｌに等しい時間幅３０，３１内
となるようにタイミング発生回路１４で制御されてい
る。受信電波１を高周波増幅器３で増幅し、さらにこの
増幅受信信号から包絡線を包絡線検出器５で検出する。
この包絡線検出信号６は、比較回路７，８に入力され基
準レベル９とその大きさが比較される。この比較結果
は、上記パルス１５，１６のタイミングでＤ−ＦＦ１
２，１３に保持され、信号１７，１８としてＯＲ回路１
９に出力される。つまり、パルス１５，１６発生時にお
ける受信電波の受信レベルと基準レベル９との大小比較
結果が求められる。例えば図４において、パルス１５の
タイミング時では、包絡線検出信号６が基準レベル９よ
り低いので、Ｄ−ＦＦ１２出力の信号１７はローレベル
になる。またパルス１６のタイミング時では、バースト
信号５１があることで、包絡線検出信号６が基準レベル
９より高くなり、Ｄ−ＦＦ１３出力の信号１８はハイレ
ベルとなる。従ってこの二つの信号１７，１８の論理和
をとるＯＲ回路１９が出力する検出出力２０はハイレベ
ルとなる。信号２０がハイレベルであることで、制御回
路２１は、スロット５０内にバースト信号５１があると
判断し、スロット５０を空きチャネルではないと判断す
る。また、バースト信号５１がタイムスロット５０の前
半部分に掛かっていた場合には、パルス１５のタイミン
グ時における信号１７がハイとなり、逆に信号１８がロ
ーになるので、検出出力２０はハイとなり、やはりスロ
ット５０は空きチャネルではないと判断される。このよ
うにタイムスロット５０が空きチャネルでないと判断し
たなら、他の空きチャネルを捜査するように、別のタイ
ムスロットでパルス１５，１６を発生させるよう、タイ
ミング発生回路１４を制御回路２１は制御する。

【００１５】これとは逆に、図５に示すようにバースト
信号５１が時間幅３１の後部にのみ掛かっている場合、
パルス１５，１６タイミング時におけるレベル比較結果
は、信号１７，１８が共にローレベルで検出出力２０は
ローレベルとなる。この結果制御回路２１はスロット５
０を空きチャネルと判断する。つまり、パルス１５，１
６のタイミング時における包絡線検出信号６の受信レベ
ルが共に基準レベル９以下であるときに、初めてスロッ
ト５０を空きチャネルと判断している。このとき、図５
に示すように、タイムスロット５０の後部に他局バース
ト信号５１が掛かっていても、自局バースト信号のガー
ドビットＧ部分が、他局バースト信号５１のランプタイ
ムＲ、スタートシンボルＳＳおよびプリアンブルＰＲ部
分でのみ重複する。ガードビットＧは、ＴＤＭＡ通信に
おいて、バースト信号が時間軸上で前後にずれても他局
信号に影響を与えないためのものであるので、他局バー
スト信号の有効情報であるユニークワードＵＷおよび情
報Ｉを壊すことがなく、混信妨害を発生する虞れはな
い。このように、時間幅３０，３１は、空きチャネルと
検出したタイムスロットの前後一部に他局バースト信号
が存在しても、自局バースト信号と他局バースト信号の
有効情報に影響を与えない時間単位Ｌとしたものであ
る。

【００１６】なお、上記実施例においては、ディジタル
コードレス電話機の空きチャネル検出回路について説明
したが、この空きチャネル検出回路を他の非同期ＴＤＭ
Ａ通信方式の通信装置に用いることもできる。また、上
例では二つの比較回路７，８を用いて包絡線検出信号６
と基準レベル９とをそれぞれパルス１５，１６の発生タ
イミング時でＤ−ＦＦ１２，１３でトリガをかけて比較
したが、これを一つの比較回路とし、この一つの比較回
路出力をＤ−ＦＦ１２，１３のデータ入力端子にパラレ
ル入力するようにしてもよい。ＯＲ回路１９について
も、ＮＡＮＤ回路を用いてその出力がローレベルの時
に、タイムスロット５０が空きチャネルと判断するよう
にしてもよい。さらに、基準レベル９と受信信号とのレ
ベル比較方法についても、時間幅３０，３１内の受信信
号を時間積分し、その積分値と基準電圧とを比較して、
積分値が基準電圧以下である場合に空きチャネルと判断
してもよく、比較回路構成を特に限定するものではな
い。

【００１７】さらにまた、パルス１５，１６の発生タイ
ミングも、上例ではスロット長の２０分の１である時間
幅３０，３１内の任意時点としたが、特に２０分の１に
限定するものではなく、例えば情報Ｉが１９６ビットよ
り短く、フレームの前部部分に特に重要でない信号がさ
らに付加されていたり、情報Ｉの途中にユニークワード
ＵＷがあるならならば、時間幅３０，３１を次のように
定めてもよい。すなわち、フレーム開始点からユニーク
ワードＵＷまたは情報Ｉの有効情報開始点までの時間長
と、その有効情報終点からフレーム最終点までの時間長
との共通時間長となる時間幅３０，３１とする。つま
り、二つのバースト信号の前部と後部が重なった場合
に、それぞれの有効情報に妨害を与えない時間幅であれ
ばいかなる時間幅であってもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、有効情
報であるユニークワードＵＷおよび通信情報Ｉを除くフ
レーム前部にあるスタートシンボル、プリアンブル等の
ヘッダ部分の時間幅と、有効情報終点かたフレーム終点
までのガードビットＧ時間幅との共通時間幅を単位Ｌと
して、各タイムスロット前部および後部の単位Ｌ内の受
信電波レベルが双方とも閾値以下の場合にのみ、そのタ
イムスロットを空きチャネルと判断するようにした。こ
れによって、従来では他局バースト信号がタイムスロッ
トからずれていた場合等に、そのタイムスロットを空き
チャネルと誤判断することを防止できる。さらに本発明
によって空きチャネルと検出したタイムスロットの前部
若しくは後部の一部に、他局バースト信号が掛かってい
る状態で自局バースト信号を送出しても、自局および他
局それぞれのユニークワードＵＷおよび情報Ｉに妨害を
与えることがないので、各局で通信障害を起こすことも
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に関するものであり、その構
成を示すブロック図である。

【図２】従来の空きチャネル検出回路による誤判断説明
図である。

【図３】従来の空きチャネル検出回路による誤判断説明
図である。

【図４】本発明の一実施例に関する動作説明用タイムス
ロット図である。

【図５】本発明の一実施例に関する動作説明用タイムス
ロット図である。

【図６】本発明で用いられるＴＤＭＡ通信方式のフレー
ムフォーマットの一例を示した図である。

【符号の説明】

１ 受信電波 ２ アンテナ ３ 高周波増幅器 ５ 包絡線検出器 ６ 包絡線検出信号 ７，８ 比較回路 ９ 基準レベル １０，１１ 比較結果信号 １２，１３ Ｄフリップフロップ １４ タイミング発生回路 １５，１６ クロックパルス １７，１８ 信号 １９ ＯＲ回路 ２０ 検出出力 ２１ 制御回路 ３０，３１ 時間幅 ５０ タイムスロット ５１ バースト信号 ５２ 基準レベル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】時分割多元接続通信フレーム開始点からユ
   ニークワードまたは通信情報開始点までの時間幅と、前
   記ユニークワードまたは通信情報終点からフレーム終点
   までの時間幅との共通時間幅となるタイムスロット前部
   時間幅内で、受信電波レベルが閾値以下か否かを識別す
   る第一受信レベル判定手段と、 前記共通時間幅と同じ前記タイムスロット後部時間幅内
   で、受信電波レベルが閾値以下か否かを識別する第二受
   信レベル判定手段と、 前記第一、第二受信レベル判定手段の判定結果が共に、
   前記閾値以下である場合にのみ前記タイムスロットを空
   きチャネルと検出する検出手段とを備えることを特徴と
   する時分割多元接続通信の空きチャネル検出回路。
2. 【請求項２】時分割多元接続通信のタイムスロットが空
   きチャネルか否かを検出する時分割多元接続通信の空き
   チャネル検出方法において、 時分割多元接続通信フレーム開始点からユニークワード
   または通信情報開始点までの時間幅と、前記ユニークワ
   ードまたは通信情報終点からフレーム終点までの時間幅
   との共通時間幅となるタイムスロット前部時間幅内で、
   受信電波レベルが閾値以下か否かを識別し、 前記共通時間幅と同じ前記タイムスロット後部時間幅内
   で、受信電波レベルが閾値以下か否かを識別し、 前記タイムスロット前部時間幅および後部時間幅での受
   信電波レベルが共に閾値以下である場合にのみ前記タイ
   ムスロットを空きチャネルと検出することを特徴とする
   時分割多元接続通信の空きチャネル検出方法。