JPH07284149A - 移動無線通信システム - Google Patents

移動無線通信システム

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JPH07284149A
JPH07284149A JP6714194A JP6714194A JPH07284149A JP H07284149 A JPH07284149 A JP H07284149A JP 6714194 A JP6714194 A JP 6714194A JP 6714194 A JP6714194 A JP 6714194A JP H07284149 A JPH07284149 A JP H07284149A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動局の送信電力を精密に制御することなく
遠近問題を効果的に解消し、これにより通話品質の向上
および無線接続制御の信頼性向上を図る。 【構成】 一つの無線周波数ｆ２上にフォワードリンク
用の複数のスロットＴ１〜Ｔ４とリバースリンク用の複
数のスロットＲ１〜Ｒ４とを時分割多重し、各移動局Ｍ
Ｓにおいてそれぞれ基地局ＢＳから無線周波数ｆ１によ
り到来するパイロット／シンク信号の受信電界強度を検
出してその検出情報を基地局ＢＳに通知し、基地局ＢＳ
でこの通知された受信電界強度の検出値に基づいて対応
するスロットを上記複数のスロットＴ１〜Ｔ４，Ｒ１〜
Ｒ４の中から選択して移動局ＭＳに割当てるようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車・携帯無線電話
システムやコードレス電話システム、無線ＬＡＮシステ
ム等の移動無線通信システムに係わり、特にスペクトラ
ム拡散通信方式を適用したシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動無線通信システムに適用する
通信方式の一つとして、干渉や妨害に強いスペクトラム
拡散通信方式が注目されている。スペクトラム拡散通信
方式は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムを実現
するもので、例えば送信側の装置において、ディジタル
化された音声データや画像データに対しＰＳＫまたはＦ
ＳＫ変調方式等のディジタル変調方式により変調を行な
ったのち、この変調された送信データを疑似雑音符号な
どの拡散符号を用いて広帯域のベースバンド信号に変換
し、しかるのち無線周波信号に変換して送信する。一方
受信側の装置においては、受信された無線周波信号を中
間周波数もしくはベースバンド周波数に周波数変換した
のち、送信側の装置で使用した拡散符号と同じ符号を用
いて逆拡散を行ない、しかるのちＰＳＫまたはＦＳＫ復
調方式などのディジタル復調方式によりディジタル復調
を行なって受信データを再生するように構成される。
【０００３】ところで、この種のＣＤＭＡシステムで
は、基地局と複数の移動局との間で共通の無線周波数を
使用して同時に無線通信を行なう場合に、基地局と各移
動局との間の距離によって遠近問題が発生する。遠近問
題とは、同時に通信を行なっている複数の移動局のう
ち、基地局の近くに位置する移動局の送信電力が大きい
場合に、この移動局の無線波によって基地局から遠くに
位置する移動局の無線波を基地局で受信できなくなり、
これにより基地局から遠くに位置する移動局において無
線接続制御が正しく行なえなくなったり、また通信品質
が損なわれるものである。
【０００４】この問題を解消するために、従来では移動
局または基地局において受信電界強度を測定し、その測
定結果に基づいてオープンループまたはクローズドルー
プによる送信電力の制御を行なっている。
【０００５】オープンループによる送信電力制御方式
は、移動局において基地局から到来する無線周波信号の
受信電界強度を測定し、その測定値に基づいて移動局が
自身の送信電力を決定するもので、基地局から到来する
無線周波信号の受信電界強度が小さい場合には、基地局
との間の距離が遠いと判断して送信電力を大きい値に設
定し、これに対し基地局から到来する無線周波信号の受
信電界強度が大きい場合には、基地局との間の距離が近
いと判断して送信電力を小さい値に設定する方式であ
る。
【０００６】一方、クローズドループによる送信電力制
御方式は、基地局において、移動局から到来する無線周
波信号の受信電界強度を測定し、この測定値を基に送信
電力を制御するための指示情報を生成して該当する移動
局へフォワードリンクを介して通知し、この指示情報に
従って移動局が自己の送信電力を制御する方式である。
【０００７】ところが、これらの制御方式にはそれぞれ
次のような問題点があった。すなわち、自動車・携帯電
話システムなどの移動無線通信システムでは、一般にフ
ォワードリンクとリバースリンクとに異なる無線周波数
を使用している。このため、オープンループによる送信
電力制御方式では、周波数選択性フェージングなどの影
響を避けられず、これにより送信電力を適切に制御する
ことが困難だった。
【０００８】一方、クローズドループによる送信電力制
御方式では、周波数選択性フェージング等の影響を含め
た制御が可能であるため、オープンループによる制御に
比べて適切な制御が可能である。しかし、クローズドル
ープによる送信電力制御方式は制御に時間を要するた
め、一般に基地局と移動局との間が通話チャネルにより
接続された状態でしか行なわれない。したがって、通話
チャネルによる無線リンクが形成される以前の状態、つ
まりアクセスチャネルなどを用いて基地局と移動局との
間で無線接続制御を行なっている状態では、オープンル
ープによる制御に頼らざるを得ず、この結果周波数選択
性フェージングなどの影響が避けられなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のシ
ステムでは、周波数選択性フェージング等の影響が避け
られなかったり、また通話期間中においてしか送信電力
の制御を適切に行なうことができない。このため、遠近
問題が解消されず、これにより通話品質の劣化を招いた
り、また無線接続制御が正しく行なわれないことがあっ
た。
【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、移動局の送信電力を精密
に制御することなく遠近問題を効果的に解消し、これに
より通話品質の向上および無線接続制御の信頼性向上を
図り得る移動無線通信システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基地局と複数の移動局との間でそれぞれス
ペクトラム拡散方式により全二重の無線通信を行なう移
動無線通信システムにおいて、基地局から各移動局へ向
かうフォワードリンクと各移動局から基地局へ向かうリ
バースリンクとに共通の無線周波数を割当てるととも
に、この共通の無線周波数により伝送される無線通信信
号の伝送フォーマットを複数のフォワードリンク用スロ
ットと複数のリバースリンク用スロットとを時分割多重
した構成とし、基地局および各移動局において、通信に
際し両局間の距離に対応する情報を検出して、この検出
された距離情報に対応して予め定められているフォワー
ドリンク用スロットおよびリバースリンク用スロットを
上記複数のフォワードリンク用スロットおよび複数のリ
バースリンク用スロットの中からそれぞれ選択して、こ
の選択されたフォワードリンク用スロットおよびリバー
スリンク用スロットを当該移動局と基地局との間の無線
通信のために割当てるようにしたものである。
【００１２】また本発明は、フォワードリンクおよびリ
バースリンクを形成するための無線周波数とは異なる同
期用の無線周波数を設け、この同期用の無線周波数を使
用して基地局から各移動局へ少なくとも同期情報を伝送
し、各移動局ではこの伝送された同期情報に基づいてフ
ォワードリンクおよびリバースリンクによる無線通信を
行なうことを特徴としている。
【００１３】さらに本発明は、距離検出手段において、
基地局から同期用の無線周波数を使用して伝送される同
期情報の受信電界強度を移動局で測定して、この受信電
界強度の測定情報を移動局から基地局へ通知し、スロッ
ト割当制御手段において、移動局から通知された受信電
界強度の測定情報に基づいて、この受信電界強度に対応
して予め定められたフォワードリンク用スロットおよび
リバースリンク用スロットを複数のフォワードリンク用
スロットおよび複数のリバースリンク用スロットの中か
らそれぞれ選択することを特徴としている。
【００１４】また本発明は、基地局の送信電力を各フォ
ワードリンク用スロットごとに予め設定された範囲に制
御することも特徴としている。一方、他の本発明は、基
地局から各移動局へ向かうフォワードリンクと各移動局
から基地局へ向かうリバースリンクとに異なる無線周波
数を割当てるとともに、これらのフォワードリンクおよ
びリバースリンクにより伝送される無線通信信号の伝送
フォーマットを複数のスロットを時分割多重した構成と
し、基地局および各移動局において、通信に際し両局間
の距離に対応する情報を検出して、この検出された距離
情報に対応して予め定められているスロットを上記フォ
ワードリンクおよびリバースリンクごとに複数のスロッ
トの中からそれぞれ選択して、この選択された一対のス
ロットを当該移動局と基地局との間の無線通信のために
割当てるようにしたものである。
【００１５】
【作用】この結果本発明によれば、各移動局には、基地
局からの距離に応じて予め定められたスロットがそれぞ
れ割当てられる。すなわち、各移動局は基地局からの距
離が同じものどうしが同じスロットを使用して無線通信
を行なうことになる。したがって、基地局から遠くに離
れた移動局群と基地局の近くに位置する移動局群とが同
時に電波を送信することがなくなり、これによりたとえ
基地局の近くに位置する移動局から到来する電波の受信
電界強度が、基地局から遠くに離れている移動局から到
来する電波の受信電界強度よりも大きかったとしても、
基地局では遠くの移動局からの無線通信信号も常に確実
に受信される。
【００１６】すなわち、各移動局の送信電力を精密に制
御しなくても遠近問題は発生せず、これにより通話期間
および無線接続期間を問わず高品質の通話および正確な
無線接続制御を行なうことが可能となる。
【００１７】また基地局と移動局との間では、共通の無
線周波数上に設定されたフォワードリンク用スロットお
よびリバースリンク用スロットを使用して全二重の無線
通信が行なわれる。このため各移動局は、オープンルー
プによる送信電力制御方式を使用しても、周波数選択性
フェージング等の影響を受けずに適切な送信電力の制御
が可能となる。
【００１８】また本発明によれば、無線通信用の無線周
波数とは別に同期用の無線周波数を設定し、この同期用
の無線周波数を使用して基地局から各移動局へ同期情報
を伝送し、各移動局ではこの伝送された同期情報に基づ
いて時分割多重通信のための同期を確立するようにした
ので、基地局と移動局との間で常に同期がとれた状態で
安定した無線通信を行なうことができる。
【００１９】さらに、このように同期用の無線周波数を
使用している場合に、この同期用の無線周波数を介して
到来する同期信号の受信電界強度を各移動局で測定して
その測定情報を基地局へ通知し、基地局において、この
通知された受信電界強度の測定情報に基づいてフォワー
ドリンク用スロットおよびリバースリンク用スロットを
選択し割当てるようにすれば、例えば送信電力制御のた
めのクローズドループをそのまま利用してスロットの割
当て制御を行なうことが可能となり、これにより制御系
を簡素化することができる。
【００２０】さらに、基地局の送信電力を各フォワード
リンク用スロットごとに予め設定された範囲に制御すれ
ば、例えば基地局から遠くに位置する移動局群へは大き
な送信電力で送信し、これに対し基地局に近い移動局群
へは小さい送信電力で送信することができる。このよう
にすると、移動局の位置に関係なく一律に大きな送信電
力で無線信号を送信する場合に比べて、基地局のエネル
ギ効率を高めることが可能となり、また他の無線ゾーン
に対し干渉などの悪影響を及ぼす不具合も低減される。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例に係わるセルラ移動通
信システムの概略構成図である。
【００２２】このシステムは、制御局ＣＳと、複数の基
地局ＢＳ１，ＢＳ２，…と、複数の移動局ＭＳ１，ＭＳ
２，…とを備えている。制御局ＣＳは、有線回線ＣＬを
介して有線通信網ＮＷに接続されている。上記各基地局
ＢＳ１，ＢＳ２，…は、それぞれ有線回線ＣＬ１，ＣＬ
２，…を介して上記制御局ＣＳに接続されている。また
各基地局ＢＳ１，ＢＳ２，…は、各々セルと呼ばれる無
線ゾーンＥ１，Ｅ２，…を形成している。基地局ＢＳ
１，ＢＳ２，…には、少なくとも隣接する無線ゾーン間
で無線周波数が異なるように、それぞれ複数の無線周波
数が割り当てられている。
【００２３】ところで、基地局ＢＳ１，ＢＳ２，…は、
自己の無線ゾーンＥ１，Ｅ２，…内に存在する移動局と
の間で、上記自局に割当てられた無線周波数を使用し
て、スペクトラム拡散方式による符号分割多元接続（Ｃ
ＤＭＡ）方式と、時分割多元接続・時分割多重（ＴＤＭ
Ａ−ＴＤＤ）方式とをそれぞれ使用して無線通信を行な
う。
【００２４】すなわち、通信に際し基地局ＢＳ１，ＢＳ
２，…と各移動局ＭＳ１，ＭＳ２，…との間には、図２
に示すごとく同期用の第１の無線周波数ｆ１と、通信用
の第２の無線周波数ｆ２とが設定される。このうち先ず
第１の無線周波数ｆ１は、基地局ＢＳ１，ＢＳ２，…が
各移動局ＭＳ１，ＭＳ２，…に対し、移動局ＭＳ１，Ｍ
Ｓ２，…の符号同期を容易にするためのパイロット信号
およびシンク信号を伝送するために使用される。シンク
信号には、時間情報、フレームおよびスロットタイミン
グ信号が挿入される。
【００２５】一方第２の無線周波数ｆ２は、通話音声デ
ータを伝送するために使用されるもので、その伝送フォ
ーマットは図２に示すごとく１フレームをフォワードリ
ンク用の期間とリバースリンク用の期間とに分割し、さ
らにこれらの期間をそれぞれ４個のスロットＴ１〜Ｔ
４，Ｒ１〜Ｒ４に分割したものから構成される。すなわ
ち、本実施例のシステムでは、フォワードリンクとリバ
ースリンクとを同一の無線周波数ｆ２上に設定してい
る。
【００２６】なお、上記第１および第２の無線周波数ｆ
１，ｆ２の帯域は、ＲＡＫＥ受信において効果的なダイ
バーシティ合成を行なうために広い帯域に、つまりブロ
ウド・バンドに設定される。そのために、スペクトラム
拡散のための符号拡散レート（チップレート）は例えば
８．１３Ｍｂｐｓに設定される。
【００２７】基地局ＢＳ１，ＢＳ２，…は、上記第１の
無線周波数ｆ１を使用してパイロット信号およびシンク
信号を放送する。各移動局ＭＳ１，ＭＳ２，…は、通信
に際し上記第１の無線周波数ｆ１を使用して基地局ＢＳ
１，ＢＳ２，…から到来したパイロット信号およびシン
ク信号を受信してタイミング情報を抽出する。そして、
このタイミング情報に基づいて、第２の無線周波数ｆ２
により伝送する無線通信信号に対するフレーム同期およ
びスロット同期を確立する。
【００２８】また基地局ＢＳ１，ＢＳ２，…は、移動局
ＭＳ１，ＭＳ２，…との間で通信を行なう際に、この移
動局までの距離を測定し、この距離の測定結果に応じて
上記第２の無線周波数ｆ２上の４組のフォワードリンク
用スロットＴ１〜Ｔ４およびリバースリンク用スロット
Ｒ１〜Ｒ４の中から予め設定された１組のスロットを選
択し、このスロットを移動局ＭＳ１，ＭＳ２，…に割当
てる。上記距離の測定は、基地局ＢＳ１，ＢＳ２，…か
ら第１の無線周波数ｆ１により送られる無線搬送波信号
の受信電界強度を移動局ＭＳ１，ＭＳ２，…において測
定することにより行なわれる。
【００２９】またスロットの割当ては、上記移動局ＭＳ
１，ＭＳ２，…において測定された受信電界強度の測定
情報を基地局ＢＳ１，ＢＳ２，…に通知し、基地局ＢＳ
１，ＢＳ２，…においてこの通知された測定情報に基づ
いて予め対応付けられたスロットを選択して移動局ＭＳ
１，ＭＳ２，…に通知することにより行なわれる。
【００３０】上記受信電界強度の測定情報とスロットと
の対応関係は、例えば次のように定められる。図３はそ
の関係の一例を示すもので、基地局ＢＳが形成する無線
ゾーンを、図３（ａ）に示すように基地局ＢＳから送信
される電波の移動局ＭＳにおける受信電界強度の大きさ
に応じて、つまり基地局ＢＳからの距離に応じて４つの
距離エリアＡ１〜Ａ４に分割する。そして、これらの距
離エリアＡ１〜Ａ４に対応付けて、図３（ｂ）に示すよ
うに４組のスロットＴ１〜Ｔ４，Ｒ１〜Ｒ４を設定す
る。この対応関係は基地局ＢＳのメモリテーブルに記憶
される。
【００３１】さらに本実施例のシステムでは、基地局Ｂ
Ｓ１，ＢＳ２，…の送信電力を、フォワードリンクの各
スロットＴ１〜Ｔ４ごとに予め設定したレベルに制御し
ている。
【００３２】すなわち、図３に示したシステムにおい
て、基地局ＢＳから最も遠い距離エリアＡ４に位置する
移動局へ無線通信信号を送信する場合には大きな送信電
力が必要であるが、それよりも基地局ＢＳに近い距離エ
リアＡ１〜Ａ３に位置する移動局へ無線通信信号を送信
する場合には、上記距離エリアＡ４への送信電力よりも
小さい電力で十分である。そこで、図４に示すごとく、
基地局ＢＳから最も遠い距離エリアＡ４に対応するスロ
ットＴ１では送信電力を最大に設定し、距離エリアＡ
３，Ａ２，Ａ１に対応するスロットＴ３，Ｔ２，Ｔ１で
は基地局ＢＳからの距離が近くなるに従って送信電力を
段階的に小さく設定する。
【００３３】以上のようなシステムで使用される基地局
および移動局は、次のように構成される。図６は基地局
の要部構成を示す回路ブロック図である。同図におい
て、図示しない同期信号発生回路から発生されたパイロ
ット情報およびシンク情報はそれぞれパイロット拡散符
号発生器１１，１２に入力される。これらの拡散符号発
生器１１，１２では、それぞれ上記パイロット情報およ
びシンク情報の拡散符号化が行なわれる。なお、上記拡
散符号の拡散比は、拡散符号レートが８．１３Ｍｂｐｓ
となるように「１２７」に設定される。この拡散符号化
されたパイロット情報およびシンク情報は、それぞれ拡
散変調器１３，１４で拡散変調信号に変換されたのち、
合成器１５で相互に合成されて送受信機１６に入力され
る。送受信機１６は、上記合成器１５から供給された被
変調波信号を第１の無線周波数ｆ１に周波数変換したの
ち、アンテナ１７に供給して移動局へ向けて送信する。
この第１の無線周波数ｆ１を使用したパイロット情報お
よびシンク情報の送出は常時行なわれる。
【００３４】一方、図示しないコーデックから出力され
た４チャネル分の通話データは、送信多元接続制御部１
８に入力される。送信多元接続制御部１８は、制御回路
２４からのスロット割当指示ＳＴＤに従って、上記各通
話データをそれぞれ４個のスロットのいずれかに挿入す
る。なお、このスロットへの挿入のために、各通話デー
タはそれぞれ例えば８Ｋｂｐｓから６４Ｋｂｐｓに１／
８に圧縮される。上記送信多元接続制御部１８から出力
された各通話スロットデータは、それぞれ符号発生器１
９１〜１９４に入力される。これらの符号発生器１９１
〜１９４では、それぞれ上記各通話スロットデータの拡
散符号化が行なわれる。拡散符号化には送信先の移動局
に応じた固有の拡散符号が使用される。なお、上記拡散
符号の拡散比は、上記第１の無線周波数ｆ１の場合と同
様に拡散符号レートが８．１３Ｍｂｐｓとなるように
「１２７」に設定される。
【００３５】これらの拡散符号化された各通話スロット
データは、それぞれ拡散変調器２０１〜２０４で拡散変
調信号に変換されたのち、合成器１５により合成されて
送受信機１６に入力される。送受信機１６は、上記合成
器１５から出力された拡散変調信号を第２の無線周波数
ｆ２に周波数変換し、さらに送信電力増幅器によりスロ
ットＴ１〜Ｔ４ごとに予め定められた所定のレベルに増
幅したのち、アンテナ１７に供給して各移動局ＭＳへ向
けて送信する。上記各スロットＴ１〜Ｔ４に対する送信
電力レベルは、制御回路２４からの送信電力制御情報Ｐ
ＡＳに従って図４に示したように設定される。
【００３６】これに対し各移動局ＭＳから送信された第
２の無線周波数ｆ２の無線搬送波信号は、アンテナ１７
で受信されたのち送受信機１６に入力される。送受信機
１６では、上記無線搬送波信号が中間周波信号に周波数
変換されたのち受信多元接続制御部２１に入力される。
受信多元接続制御部２１は、制御回路２４からのスロッ
ト割当指示ＲＴＤに従って、上記受信中間周波信号を各
スロットＲ１〜Ｒ４ごとに分離して符号発生器２２１〜
２２４に供給する。符号発生器２２１〜２２４では、そ
れぞれ送信元の移動局に対応した固有の拡散符号が発生
され、これらの拡散符号により上記受信中間周波信号が
逆拡散される。そして、この逆拡散された各受信信号は
それぞれ逆拡散復調器２３１〜２３４においてベースバ
ンドの受信データに復調され、これらの受信データは通
話信号に再生するために図示しないコーデックに供給さ
れて復号される。
【００３７】なお、上記送受信機１６の受信回路にはＲ
ＡＫＥ受信機が使用される。図８はその構成の一例を示
す回路ブロック図である。ＲＡＫＥ受信機８２の前段に
は、マッチドフィルタ８１が配置されている。マッチド
フィルタ８１は、無線搬送波信号が入力されると、例え
ば図９に示すごとく到来時間および信号強度に応じて複
数のピーク列を持つパルス列を出力する。ＲＡＫＥ受信
機８２は、拡散符号レート（チップレート）の逆数の時
間間隔で並んだタップ付きトランスバーサルフィルタに
より構成される。すなわち、マッチドフィルタ８１から
出力されたパルス列は、ディレイライン８３により拡散
符号レートの逆数の時間間隔となるように遅延されたの
ち各タップ８４０〜８４ｎに入力される。そして、これ
らのタップ８４０〜８４ｎにおいてタップ係数ａ0 〜ａ
n の重み付けがなされたのち、加算器８５により加算さ
れて出力される。
【００３８】ところで、制御回路２４は例えばマイクロ
コンピュータを主制御部として有したもので、ＣＤＭＡ
−ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式による通信制御を行なうための
機能として、スロット割当制御手段と、送信電力制御手
段とを備えている。
【００３９】スロット割当制御手段は、移動局との間に
無線接続制御および通話のための通信リンクを形成する
際に、この移動局から通知される受信電界強度の測定情
報と、メモリテーブルに予め記憶されている受信電界強
度と割当スロットとの対応関係を表わす情報とに基づい
て、上記移動局に割当てるべきスロットを決定し、この
スロットの割当指示情報ＳＴＤ，ＲＴＤをそれぞれ送信
多元接続制御部１８および受信多元接続制御部２１に与
える。
【００４０】送信電力制御手段は、上記スロット割当制
御手段により決定されたスロットに対応する送信電力レ
ベルをメモリテーブルの記憶内容に基づいて決定し、こ
の送信電力レベルの指示情報ＰＡＳを送受信機１６に与
える。ここで、指示する送信電力レベルは、一つの固定
された値ではなく所定の範囲を表わす上限値および下限
値として与えられる。
【００４１】なお、送受信機１６には、移動局から到来
する第２の無線周波数ｆ２の無線搬送波信号の受信電界
強度を各スロットＲ１〜Ｒ４ごとに検出する回路が備え
られており、この検出回路により検出された受信電界強
度値を基に、各スロットＴ１〜Ｔ４についてオープンル
ープによる送信電力制御も可能である。
【００４２】一方、図７は移動局の要部構成を示す回路
ブロック図である。同図において、基地局から送信され
た無線搬送波は、アンテナ３１で受信されたのちアンテ
ナ共用器（ＤＵＰ）３２を介して第１および第２の受信
フィルタ３３，３４にそれぞれ入力される。
【００４３】このうち第１の受信フィルタ３３は、第１
の無線周波数ｆ１通過させる帯域特性を有しており、こ
の第１の受信フィルタ３３を通過した第１の無線周波数
ｆ１の無線搬送波信号はミキサ３５に入力される。また
このミキサ３５には、局部発振器３６から発生された第
１の無線周波数ｆ１に対応する受信局部発信信号と、パ
イロット／シンク拡散符号発生器３７から発生された拡
散符号とをミキサ３８で合成した信号が入力される。ミ
キサ３５では、上記第１の無線周波数ｆ１の無線搬送波
信号が上記受信局部発信信号とミキシングされて中間周
波信号に周波数変換されるとともに、上記拡散符号と合
成されて逆拡散符号化される。そして、この逆拡散符号
化された受信中間周波信号は、中間周波フィルタ４１に
より不要波成分が除去されたのち復調器４２に入力さ
れ、この復調器４２においてパイロット情報およびシン
ク情報に復調される。この復調されたパイロット情報お
よびシンク情報は、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ制御を行なうため
のタイミング情報としてＴＤＭＡ回路４３に供給され
る。
【００４４】なお、パイロット／シンク拡散符号発生器
３７はパイロット情報用の拡散符号とシンク情報用の拡
散符号とをそれぞれ発生する機能を有しており、これら
の拡散符号のうちどちらを発生するかは選択信号発生器
３９により指示される。このようにパイロット情報用拡
散符号の発生とシンク情報用拡散符号の発生とを一つの
回路により行なうことで、回路構成の簡単小形化が図ら
れる。
【００４５】一方、第２の受信フィルタ３４は第２の無
線周波数ｆ２通過させる帯域特性を有しており、この第
２の受信フィルタ３４を通過した第２の無線周波数ｆ２
の無線搬送波信号はミキサ４４入力される。またこのミ
キサ４４には、局部発振器３６から発生された第２の無
線周波数ｆ２に対応した受信局部発信信号と、拡散符号
発生器４５から発生された拡散符号とをミキサ４６で合
成した信号が入力される。ミキサ４４では、上記第２の
無線周波数ｆ２の無線搬送波信号が上記受信局部発信信
号とミキシングされて中間周波信号に周波数変換される
とともに、上記拡散符号と合成されて逆拡散符号化され
る。そして、この逆拡散符号化された受信中間周波信号
は、中間周波フィルタ４７により不要波成分が除去され
たのち復調器４８に入力され、この復調器４８において
受信データに復調される。この復調された受信信号はＴ
ＤＭＡ回路４３に入力される。ＴＤＭＡ回路４３では、
制御回路６３から与えられるスロット割当情報ＴＤＳに
従って、上記受信信号から自局に割り当てられたスロッ
トの受信データを分離抽出し、この抽出した受信データ
を通話データ再生のために図示しないコーデックに供給
する。
【００４６】これに対し図示しないコーデックから出力
された送信データは、ＴＤＭＡ回路４３において８Ｋｂ
ｐｓから６４Ｋｂｐｓに圧縮されたのち自局に割り当て
られたスロットに挿入される。この送信スロットデータ
は拡散変調器５１に入力される。この拡散変調器５１で
は、送信拡散符号発生器５２から発生された自局固有の
送信拡散符号により上記送信スロットデータが拡散符号
化され、拡散変調信号が出力される。なお、上記拡散符
号の拡散比は、拡散符号レートが８．１３Ｍｂｐｓとな
るように「１２７」に設定される。
【００４７】ミキサ５３では、上記拡散変調器５１から
出力された拡散変調信号が局部発振器５４から発生され
た送信局部発振信号とミキシングされ、これにより第２
の無線周波数ｆ２の無線搬送波信号に周波数変換され
る。そしてこの無線搬送波信号は、送信フィルタ５５で
帯域制限を受けたのち送信電力増幅器５６により電力増
幅され、しかるのちアンテナ共用器３２を介してアンテ
ナ３１に供給され、このアンテナ３１から基地局へ向け
送信される。
【００４８】ところで、制御回路６３はマイクロコンピ
ュータを主制御部として備えたもので、その機能として
ＣＤＭＡ−ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式による無線通信制御手
段を備えている。この制御手段は、基地局から第１の無
線周波数ｆ１により送信された無線搬送波の受信電界強
度の検出情報を、受信電界強度検出回路６１から取り込
み、この受信電界強度の検出情報を第２の無線周波数の
所定のスロットを利用して基地局へ通知する。そして、
この通知に対し基地局から指示されたスロット割当指示
に従って、ＴＤＭＡ回路４３に対し使用するスロットを
指示する。また、基地局から第２の無線周波数ｆ２によ
り送信された無線搬送波の受信電界強度の検出情報を受
信電界強度検出回路６２から取り込み、この検出情報を
基にオープンループによる送信電力の制御を行なう。
【００４９】次に、以上のように構成されたシステムの
動作を説明する。いま仮に移動局ＭＳ１〜ＭＳ１４が図
３（ａ）に示すような位置に存在し、この状態で各移動
局ＭＳ１〜ＭＳ１４で発呼操作が行なわれるか、または
これらの移動局ＭＳ１〜ＭＳ１４に対する着信が到来し
たとする。そうすると各移動局ＭＳ１〜ＭＳ１４は、先
ず第１の無線周波数ｆ１により基地局ＢＳ１から到来す
る無線搬送波を受信して、その受信電界強度を検出す
る。そして、この受信電界強度の検出情報を制御用の無
線周波数または第２の無線周波数ｆ２の所定のスロット
を使用して基地局ＢＳ１へ通知する。
【００５０】基地局ＢＳ１は移動局ＭＳ１〜ＭＳ１４か
ら受信電界強度の検出情報が到来すると、この受信電界
強度の検出情報と、メモリテーブルに予め記憶されてい
る受信電界強度と割当スロットとの対応関係を表わす情
報とに基づいて、移動局ＭＳ１〜ＭＳ１４に割当てるべ
きスロットを決定する。
【００５１】例えば、いま移動局ＭＳ１は基地局ＢＳ１
から最も遠い距離エリアＡ４に位置しているため、基地
局ＢＳ１から到来する無線搬送波の受信電界強度は最低
レベルとなる。このため基地局ＢＳ１は、移動局ＭＳ１
から通知された上受信電界強度の検出情報に基づいて、
移動局ＭＳ１に対しスロットＴ４，Ｒ４を割当てる。ま
た移動局ＭＳ２も距離エリアＡ４に位置しているため、
受信電界強度は最低レベルとなる。このため、基地局Ｂ
Ｓ１は、上記移動局ＭＳ２に対して上記移動局ＭＳ１と
同様にスロットＴ４，Ｒ４を割当てる。
【００５２】これに対し、移動局ＭＳ３は基地局ＢＳ１
に最も近い距離エリアＡ１に位置しているため、この移
動局ＭＳ３における受信電界強度は最大レベルとなる。
このため基地局ＢＳ１は上記移動局ＭＳ３に対しスロッ
トＴ１，Ｒ１を割当てる。
【００５３】以下同様に、移動局ＭＳ９には上記した移
動局ＭＳ３と同様にスロットＴ１，Ｒ１が割当てられ、
また移動局ＭＳ４，ＭＳ１０，ＭＳ１３にはスロットＴ
２，Ｒ２が、移動局ＭＳ６，ＭＳ８，ＭＳ１２，ＭＳ１
４にはスロットＴ３，Ｒ３が、移動局ＭＳ５，ＭＳ７，
ＭＳ１１にはスロットＴ４，Ｒ４がそれぞれ割当てられ
る。
【００５４】そうして割当てるべきスロットを決定する
と、基地局ＢＳ１はスロット割当指示情報ＳＴＤ，ＲＴ
Ｄをそれぞれ送信多元接続制御部１８および受信多元接
続制御部２１に与えるとともに、移動局に対し制御用の
無線周波数か第２の無線周波数ｆ２の所定のスロットを
使用して上記スロット割当指示情報を通知する。
【００５５】かくして、基地局ＢＳ１と各移動局ＭＳ１
〜ＭＳ１４との間には、移動局で検出された受信電界強
度に応じて、言い換えれば基地局ＢＳ１から移動局まで
の距離に応じて割当てられたスロットによるアクセスチ
ャネルまたは通話チャネルが形成される。そして、この
チャネルが形成された状態で、各移動局ＭＳ１〜ＭＳ１
４は基地局ＢＳ１との間では、ＣＤＭＡ−ＴＤＭＡ−Ｔ
ＤＤ方式による無線接続制御または通話のための無線通
信が行なわれる。
【００５６】また、この無線通信中に基地局ＢＳ１は、
各スロットＴ１〜Ｔ４における送信電力レベルを、図４
に示すようにスロットＴ４において最大となり、スロッ
トＴ３，Ｔ２，Ｔ１になるに従って段階的に小さくなる
ようにそれぞれ制御する。このため、図３（ａ）におい
て、基地局ＢＳ１から最も遠い距離エリアＡ４に位置す
る各移動局ＭＳ５，ＭＳ７，ＭＳ１１に対しては最大の
送信電力レベルで送信が行なわれ、基地局ＢＳ１に最も
近い距離エリアＡ１に位置する各移動局ＭＳ３，ＭＳ９
に対しては送信電力レベルを最も絞った状態で送信が行
なわれる。
【００５７】なお、以上のフォワードリンク用スロット
Ｔ１〜Ｔ４ごとの送信電力レベルの制御において、基地
局ＢＳ１では第２の無線周波数ｆ２により移動局から到
来したリバースリンク用のスロットＲ１〜Ｒ４の受信電
界強度を検出し、この検出結果に基づいて上記フォワー
ドリンク用スロットＴ１〜Ｔ４の送信電力レベルをより
適切な値に微調整することも可能である。すなわち、基
地局ＢＳ１において、第２の無線周波数ｆ２を使用した
オープンループによる送信電力レベルの制御が可能であ
る。
【００５８】以上述べたように本実施例のシステムで
は、一つの無線周波数ｆ２上にフォワードリンク用の複
数のスロットＴ１〜Ｔ４とリバースリンク用の複数のス
ロットＲ１〜Ｒ４とを時分割多重し、各移動局ＭＳ１〜
ＭＳ１４においてそれぞれ基地局ＢＳ１から到来するパ
イロット／シンク信号の受信電界強度を検出してその検
出情報を基地局ＢＳ１に通知し、基地局ＢＳ１でこの通
知された受信電界強度の検出値に基づいて対応するスロ
ットを上記複数のスロットＴ１〜Ｔ４，Ｒ１〜Ｒ４の中
から選択して移動局に割当てるようにしている。
【００５９】したがって、各移動局ＭＳ１〜ＭＳ１４
は、基地局ＢＳ１からの距離が同じものどうしが同じス
ロットを使用して基地局ＢＳ１との間で無線通信を行な
うことになる。このため、基地局ＢＳ１から遠くに離れ
た移動局群と基地局ＢＳ１の近くに位置する移動局群と
が同時に電波を送信することがなくなり、これによりた
とえ基地局ＢＳ１の近くに位置する移動局（例えばＭＳ
３）から到来する電波の受信電界強度が、基地局ＢＳ１
から遠くに離れている移動局（例えばＭＳ１）から到来
する電波の受信電界強度よりも大きかったとしても、基
地局ＢＳ１では遠くの移動局ＭＳ１からの無線通信信号
も確実に受信される。したがって、移動局間の遠近問題
は確実に解消される。
【００６０】また、基地局ＢＳ１から遠くに離れている
移動局の送信期間中には基地局ＢＳ１の近くに位置する
移動局は一切送信を行なっていないため、基地局から遠
い移動局は従来に比べて小さい送信電力で送信を行なう
ことが可能となる。このため、隣接する他のセルへの干
渉などを低減することができる。
【００６１】さらに、基地局ＢＳ１の近くに位置する移
動局の送信期間中には基地局ＢＳ１から遠くに離れてい
る移動局は一切送信を行なっていない。このため、基地
局ＢＳ１では基地局から遠い移動局からの無線干渉を受
けることなく基地局に近い移動局からの無線搬送波の受
信を行なえる。したがって、基地局ＢＳ１の近くに位置
する移動局は、送信電力レベルを精密に制御する必要が
なくなり、これにより従来に比べて大きな送信電力によ
り送信を行なうことが可能となる。また、送信電力を精
密に制御する必要がなくなるので、送信電力の制御系を
簡単化することができ、これにより移動局装置を低価格
化を図ることが可能となる。
【００６２】すなわち、本実施例のシステムでは、極端
にいえば各移動局の送信電力制御が不要となり、どの移
動局も一定の送信電力により送信を行なうことができ
る。この場合の基地局における各スロットごとの受信電
界強度を図５に示す。ちなみに、従来のシステムでは遠
近問題を解消するために、移動局がセル内のどの位置に
存在していようと、これらの移動局の送信波が基地局に
おいて一定の受信電界強度で受信されるように移動局の
送信電力レベルを制御しなければならない。このため、
精密な送信電力制御が不可欠だった。
【００６３】また本実施例では、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信
を行なうために送信データを例えば８Ｋｂｐｓから６４
Ｋｂｐｓに圧縮し、この圧縮された送信データを拡散比
「１２７」でスペクトラム拡散しているため、拡散符号
レート（チップレート）は８．１３Ｍｂｐｓとなり広帯
域になる。このため、マルチパスフェージングの影響は
軽減され、しかも拡散符号レートによる時間分解能が約
１２０ｎｓｅｃと短くなる。したがって、受信回路とし
てＲＡＫＥ受信機を使用した場合に、効果的なダイバー
シティ合成を行なうことが可能となり、これによりさら
に高品質の無線通信を行なうことができる。
【００６４】ちなみに、図１０および図１１はそれぞれ
拡散符号レートを８Ｍｂｐｓ、１．２Ｍｂｐｓとした場
合のマルチパスフェージングの発生状況を示す実測図で
ある（出典ＰＩＭＲＣ′９３ 題目“ＢＲＯＡＤＢＡＮ
Ｄ ＣＤＭＡ ＦＯＲ ＩＮＤＯＯＲ ＡＮＤ ＯＵＴ
ＤＯＯＲ ＰＥＲＳＯＮＡＬ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩ
ＯＮ” 講演番号Ｄ１．２ 著者Donald L Schilling等
より引用）。同図において、縦軸は受信信号の相関器出
力であり、横軸は拡散符号を１チップずつずらして並べ
た相関器の時間を示している。これより明らかなよう
に、拡散符号レートを高速化して周波数帯域を広帯域に
することにより、マルチパスフェージングの影響は軽減
される。
【００６５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、前記実施例では第１の無線周波数
ｆ１をパイロット／シンク信号の伝送用として設定した
が、第２の無線周波数ｆ２により伝送される信号からタ
イミング情報を抽出してフレームおよびスロット同期を
確立するように構成すれば、第１の無線周波数ｆ１によ
るパイロット／シンク信号の伝送を不要にすることがで
きる。このようにすると、第１の無線周波数ｆ１を通信
データの伝送用として使用することが可能となり、これ
によりアクセスチャネルや通話チャネル等の通信チャネ
ル数を倍増することができる。
【００６６】また、前記実施例ではオープンループによ
る送信電力制御を可能とするためにＴＤＭＡ−ＴＤＤ方
式を採用した場合について述べたが、オープンループに
よる送信電力制御を特に行なう必要がない場合には、フ
ォワードリンクとリバースリンクとで無線周波数を異な
らせてもよい。
【００６７】その他、基地局から移動局までの距離を測
定するための手段や、スロットの割当方法、基地局およ
び移動局の種類や構成、システムの種類、拡散符号レー
トの値等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施できる。
【００６８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、基地局か
ら各移動局へ向かうフォワードリンクと各移動局から基
地局へ向かうリバースリンクとに共通の無線周波数を割
当てるとともに、この共通の無線周波数により伝送され
る無線通信信号の伝送フォーマットを複数のフォワード
リンク用スロットと複数のリバースリンク用スロットと
を時分割多重した構成とし、基地局および各移動局にお
いて、通信に際し両局間の距離に対応する情報を検出し
て、この検出された距離情報に対応して予め定められて
いるフォワードリンク用スロットおよびリバースリンク
用スロットを上記複数のフォワードリンク用スロットお
よび複数のリバースリンク用スロットの中からそれぞれ
選択して、この選択されたフォワードリンク用スロット
およびリバースリンク用スロットを当該移動局と基地局
との間の無線通信のために割当てるようにしている。
【００６９】したがって本発明によれば、移動局の送信
電力を精密に制御することなく遠近問題を効果的に解消
し、これにより通話品質の向上および無線接続制御の信
頼性向上を図り得る移動無線通信システムを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるセルラ移動通信シス
テムの概略構成図。
【図２】本発明の一実施例に係わるシステムの無線伝送
フォーマットを示す図。
【図３】本実施例のシステムにおける各移動局に対する
スロットの割当方式を説明するための図。
【図４】本実施例の基地局における各スロット別の送信
電力レベルを示す図。
【図５】本実施例の基地局における各スロット別の受信
電界強度を示す図。
【図６】本実施例の基地局の要部構成を示す回路ブロッ
ク図。
【図７】本実施例の移動局の要部構成を示す回路ブロッ
ク図。
【図８】ＲＡＫＥ受信機の構成の一例を示す回路ブロッ
ク図。
【図９】図８に示したマッチドフィルタの出力パルス波
形を示す図。
【図１０】拡散符号レートを８Ｍｂｐｓに設定した場合
のマルチパスフェージングの発生状況を示す特性図。
【図１１】拡散符号レートを１．２Ｍｂｐｓに設定した
場合のマルチパスフェージングの発生状況を示す特性
図。
【符号の説明】
ＢＳ１〜ＢＳ３…基地局 ＭＳ１〜ＭＳ１４…移動局 Ｅ１〜Ｅ３…無線ゾーン（セル） Ａ１〜Ａ４…距離エリア Ｔ１〜Ｔ４…フォワードリンク用スロット Ｒ１〜Ｒ４…リバースリンク用スロット ｆ１…パイロット／シンク信号伝送用の第１の無線周波
数 ｆ２…通信用の第２の無線周波数 １１…パイロット拡散符号発生器 １２…シンク拡散符号発生器 １３，１４…拡散変調器 １５…合成器 １６…送受信機 １７，３１…アンテナ １８…送信多元接続制御部 １９１〜１９４…符号発生器 ２０１〜２０４…拡散変調器 ２１…受信多元接続制御部 ２２１〜２２４…符号発生器 ２３１〜２３４…逆拡散復調器 ２４…基地局の制御回路 ３２…アンテナ共用器（ＤＵＰ） ３３…第１の受信フィルタ ３４…第２の受信フィルタ ３５，３８，４４，４６，５３…ミキサ ３６…受信局部発振器 ３７…パイロット／シンク拡散符号発生器 ３９…選択信号発生器 ４１，４７…中間周波フィルタ ４２，４８…復調器 ４３…ＴＤＭＡ回路 ５１…拡散変調器 ５２…送信拡散符号発生器 ５４…送信局部発振器 ５５…送信フィルタ ６１，６２…受信電界強度検出回路 ６３…移動局の制御回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基地局と複数の移動局との間でそれぞれ
    スペクトラム拡散方式を使用して全二重の無線通信を行
    なう移動無線通信システムにおいて、 基地局から各移動局へ向かうフォワードリンクと各移動
    局から基地局へ向かうリバースリンクとに共通の無線周
    波数を割当てるとともに、この共通の無線周波数により
    伝送される無線通信信号の伝送フォーマットを複数のフ
    ォワードリンク用スロットと複数のリバースリンク用ス
    ロットとを時分割多重した構成とし、 前記基地局および各移動局は、 通信に際し移動局と基地局との間の距離に対応する情報
    を検出するための距離情報検出手段と、 この距離情報検出手段の検出結果に基づいて、検出され
    た距離情報に対応して予め定められたフォワードリンク
    用スロットおよびリバースリンク用スロットを前記複数
    のフォワードリンク用スロットおよび複数のリバースリ
    ンク用スロットの中からそれぞれ選択し、この選択され
    たフォワードリンク用スロットおよびリバースリンク用
    スロットを当該移動局と基地局との間の無線通信のため
    に割当てるためのスロット割当制御手段とを具備したこ
    とを特徴とする移動無線通信システム。
  2. 【請求項２】 基地局は、フォワードリンクおよびリバ
    ースリンクを形成するための無線周波数とは異なる同期
    用の無線周波数を使用して少なくとも同期情報を各移動
    局へ伝送し、各移動局は、この伝送された同期情報に基
    づいてフォワードリンクおよびリバースリンクによる無
    線通信を行なうことを特徴とする請求項１に記載の移動
    無線通信システム。
  3. 【請求項３】 距離検出手段は、同期用の無線周波数を
    使用して基地局から伝送される同期情報の受信電界強度
    を移動局で測定して、この受信電界強度の測定情報を移
    動局から基地局へ通知し、 かつスロット割当制御手段は、移動局から通知された受
    信電界強度の測定情報に基づいて、この受信電界強度に
    対応して予め定められたフォワードリンク用スロットお
    よびリバースリンク用スロットを複数の複数のフォワー
    ドリンク用スロットおよびリバースリンク用スロットの
    中からそれぞれ選択して、当該移動局と基地局との間の
    無線通信のために割当てることを特徴とする請求項２に
    記載の移動無線通信システム。
  4. 【請求項４】 基地局は、各フォワードリンク用スロッ
    トごとに、これらのスロットに対応して予め設定された
    範囲に送信電力を制御する送信電力制御手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
    の移動無線通信システム。
  5. 【請求項５】 基地局と複数の移動局との間でそれぞれ
    スペクトラム拡散方式を使用して全二重の無線通信を行
    なう移動無線通信システムにおいて、 基地局から各移動局へ向かうフォワードリンクと各移動
    局から基地局へ向かうリバースリンクとに異なる無線周
    波数を割当てるとともに、これらのフォワードリンクお
    よびリバースリンクにより伝送される無線通信信号の伝
    送フォーマットを複数のスロットを時分割多重した構成
    とし、 前記基地局および各移動局は、 通信に際し移動局と基地局との間の距離に対応する情報
    を検出するための距離検出手段と、 この距離検出手段の検出結果に基づいて、検出された距
    離情報に対応して予め定められたスロットを前記フォワ
    ードリンクおよびリバースリンクごとに複数のスロット
    の中からそれぞれ選択し、この選択された一対のスロッ
    トを当該移動局と基地局との間の無線通信のために割当
    てるためのスロット割当制御手段とを具備したことを特
    徴とする移動無線通信システム。
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