JPH08195709A - 移動通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝搬路品質に応じて時間ダイバーシチブンラ
チ数を可変する。 【構成】 基地局または移動局は、受信レベルを測定す
ることにより、その時点における無線回線の伝搬路品質
を監視する。伝搬路品質の劣化を検出したときには、検
出時点の直前または直後に既に送信した情報信号につい
て、その送信タイミングの１周期後に再送信するように
指示を与える。受信については、１周期毎の２以上の受
信タイミングにおいて、受信された情報信号およびその
平均受信レベルを記憶する。この記憶された２以上の情
報信号の識別番号を比較し、その比較結果が同一の識別
番号を示すとき、その同一の識別番号が付与された情報
信号が受信された２以上の受信タイミングの内の平均受
信レベルがより大きな受信タイミングにより受信された
情報信号を受信信号として選択する。 【効果】 時間ダイバーシチによる高品質な信号伝送を
実現しつつ、伝送効率の低下を軽減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基地局と移動局との間
で双方向の通信を行う移動通信方式に利用する。本発明
は時間ダイバーシチ通信方式に利用する。特に、時間ダ
イバーシチ通信方式における通信効率の改善技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来例の移動通信方式を図５ないし図８
を参照して説明する。図５は移動通信方式の全体構成図
である。図６は無線信号のフレーム構成図である。図７
は従来例装置のブロック構成図である。図８は従来例装
置の動作を示すタイムチャートである。図５に示すよう
に、基地局１５と移動局１６との間では、単一の搬送波
周波数ｆ_C の無線信号を交互に送受信している。このよ
うに、基地局１５と移動局１６とが単一の搬送波周波数
ｆ_C で双方向の通信を行う移動通信方式では、図６に示
すように、所定の周期で基地局１５または移動局１６が
交互に送受信を繰り返すプレストーク通信を行ってい
る。ここで、移動局１６から基地局１５に対する送信信
号を上り信号とし、基地局１５から移動局１６に対する
送信信号を下り信号とする。図６は、Ｎ_chチャネル多重
の場合を示しており、第１番目〜第Ｎ_ch番目の各フレー
ム構成は同一であり、フレーム同期を確立するためのプ
リアンブルと、どのような情報信号により変調された無
線信号であるかを識別するための識別信号である送信番
号（＃１〜＃Ｎ_ch）と、情報信号により変調された無線
信号である情報部とから構成される。

【０００３】図７は、基地局１５あるいは移動局１６の
構成を具体的に示すブロック構成図である。送信部１３
は、送信信号発生回路１、送信信号用バッファ２、送信
機３により構成され、受信部１４は、受信機７、受信信
号レベル測定器９、受信レベル測定結果格納用メモリ１
０、復号回路８、受信信号用バッファ１１、時間ダイバ
ーシチ受信制御回路１２により構成される。送信部１
３、受信部１４は高周波スイッチ５を介し送受信兼用ア
ンテナ６に接続され、無線信号を送受信する。

【０００４】送信信号発生回路１で発生された送信信号
は、送信信号用バッファ２にＮフレーム分ずつ蓄えら
れ、送信信号用バッファ２に蓄えられているＮフレーム
分ずつＭ回同一信号を送信するＭブランチの時間ダイバ
ーシチが行われる。時間ダイバーシチ制御が行われた送
信信号用バッファ２からのベースバンド帯の送信信号
は、送信機３で変調され、高周波スイッチ５を経て、送
受信兼用アンテナ６から送信される。Ｎフレーム分の信
号をＭ回送信した後に、送信信号発生回路１で生成した
新しい送信信号を送信信号用バッファ２に蓄積する。こ
の送信信号制御を繰り返す。

【０００５】一方、送受信兼用アンテナ６で受信された
信号は、高周波スイッチ５を経て、受信機７に入力さ
れ、受信機でベースバンド信号に変換され、復号回路８
と受信レベル測定器９に入力される。復号回路８では、
受信信号を復号し、Ｎフレーム分ずつ受信信号用バッフ
ァ１１に蓄積する。復号回路８での受信信号の復号と同
時に受信レベル測定器９では、受信フレーム内の平均受
信電力を１フレーム毎に測定し、その測定結果を受信レ
ベル測定結果格納用メモリ１０に書込む。この受信動作
をＭ回繰り返す。その後、Ｎフレームの受信信号を１フ
レームずつ、受信レベル測定結果格納用メモリ１０から
１〜Ｍ回目の平均受信レベルを読出し時間ダイバーシチ
受信制御回路１２で比較し、その中で最も高い平均受信
レベルが得られた回の受信信号を受信信号用バッファ１
１から出力させ、それを受信信号とする時間ダイバーシ
チの受信制御が行われる。

【０００６】図８は、Ｎ＝３、Ｍ＝２の場合について従
来例の送信ダイバーシチの制御のようすを示す図であ
る。このような時間ダイバーシチにより、移動通信で問
題となるフェージングによる受信電力の変動に起因する
伝送誤りの発生を軽減することが可能となり、高品質の
信号伝送が実現できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例におい
ては、前述したＭの値が一定であり、伝搬路品質が良好
であり、時間ダイバーシチを行う必要がない場合や、ブ
ランチ数を少なくしても支障がない場合でも、あらかじ
め定められたＭブランチの時間ダイバーシチが行われ
る。このため、例えば、同一の信号をＭ回送受信するた
めに、伝送効率がＭ分の１となり、信号伝送速度が低下
してしまうという問題点がある。

【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、伝搬路品質に応じて時間ダイバーシチのブンラ
チ数を加減することができる移動通信方式を提供するこ
とを目的とする。本発明は、時間ダイバーシチによる高
品質な信号伝送を実現しつつ、伝送効率の低下を軽減す
ることができる移動通信方式を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、時間ダイバー
シチのブランチ数を伝搬路の状況に応じて加減し、受信
電界の劣化に応じて時間ダイバーシチのブランチ数を多
くして時間ダイバーシチの適用効果の劣化を抑制しつ
つ、時間ダイバーシチによる伝送効率の低下を軽減する
ことを最も主要な特徴とする。

【００１０】すなわち、本発明の第一の観点は、基地局
と、この基地局と無線回線により接続される移動局とを
備え、この移動局および前記基地局は、同一周波数の無
線信号を所定の周期により交互に送受信し情報信号の通
信を行う送信部および受信部をそれぞれ備え、この送信
部は前記周期の複数Ｍ回にわたり同一の情報信号で繰り
返し変調を行う手段を含み、前記受信部はこの複数Ｍ回
の受信情報について時間ダイバーシチ処理を行う手段を
含む移動通信方式である。

【００１１】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記送信部は、これから送信する信号の宛先となる相手送
信部から受信された無線信号の強度に応じて前記Ｍを加
減する手段を備えたところにある。

【００１２】これにより、時間ダイバーシチによる高品
質な信号伝送を実現しつつ、伝送効率の低下を軽減する
ことができる。

【００１３】前記受信された無線信号の強度についてあ
らかじめ閾値が設定されることが望ましい。

【００１４】前記送信部には、複数Ｍ回にわたり同一の
情報信号で繰り返し変調を行うときには、そのＭ回の送
信信号に同一の情報信号で変調されていることを識別す
る識別信号を送信する手段を備え、前記受信部には、こ
の識別信号が同一の情報信号で変調されていることを示
す受信情報について前記時間ダイバーシチ処理を実行す
る手段を備えることが望ましい。あるいは、前記送信部
には、複数Ｍ回にわたり同一の情報信号で繰り返し変調
を行うときには、そのＭ回の送信信号に同一の情報信号
で変調されていることを識別する識別信号を送信する手
段を備え、その識別信号にはＭの値が表示され、前記受
信部には、この識別信号から受信された前記Ｍの値にし
たがって前記時間ダイバーシチ処理を実行する手段を備
えることが望ましい。

【００１５】本発明の第二の観点は、この移動通信方式
に使用する移動局装置である。

【００１６】

【作用】基地局または移動局は、受信レベルを測定する
ことにより、その時点における無線回線の伝搬路品質を
監視する。監視の方法としては、例えば、受信レベルに
対する閾値を設けたり、評価関数を設けて計算すればよ
い。監視の結果として伝搬路品質の劣化を検出したとき
には、検出時点の直前に既に送信した情報信号あるいは
直後に送信予定の情報信号について、その送信タイミン
グの１周期後に再送信するように指示を与える。

【００１７】受信については、１周期毎の２以上の受信
タイミングにおいて、受信された情報信号およびその情
報信号により変調された無線信号の平均受信レベルを記
憶する。このとき、情報信号には、その情報内容の識別
番号が付与されている。すなわち、同じ内容の情報信号
には同じ識別番号が付与される。この記憶された２以上
の情報信号の識別番号を比較し、その比較結果が同一の
識別番号を示すとき、その同一の識別番号が付与された
情報信号により変調された無線信号が受信された２以上
の受信タイミングの内の平均受信レベルがより大きな受
信タイミングにより受信された情報信号を受信信号とし
て選択する。識別番号が異なれば、それぞれ異なる情報
信号なので、それぞれ受信信号とする。

【００１８】これにより、時間ダイバーシチによる高品
質な信号伝送を実現しつつ、伝送効率の低下を軽減する
ことができる。

【００１９】再送信は伝搬路品質が劣化している間は繰
り返されるが、繰り返し回数には上限値を設けることが
よい。

【００２０】また、伝搬路品質の劣化の程度に応じて、
あらかじめ再送信回数を設定するようにしてもよい。こ
のとき、識別番号とともに再送信回数を予告する信号を
送信し、受信側では、この予告する信号にしたがって、
時間ダイバーシチ処理を行うこともできる。

【００２１】

【実施例】本発明実施例の構成を図１を参照して説明す
る。図１は本発明実施例装置のブロック構成図である。
移動通信方式の全体構成は図５を参照のこと。

【００２２】本発明は、基地局１５と、この基地局１５
と無線回線により接続される移動局１６とを備え、この
移動局１６および基地局１５は、同一周波数の無線信号
を所定の周期により交互に送受信し情報信号の通信を行
う送信部１３および受信部１４をそれぞれ備え、この送
信部１３は前記周期の複数Ｍ回にわたり同一の情報信号
で繰り返し変調を行う手段としての送信信号発生回路
１、送信信号用バッファ２および送信機３を含み、受信
部１４はこの複数Ｍ回の受信情報について時間ダイバー
シチ処理を行う手段としての受信機７、復号回路８、受
信レベル測定器９、受信レベル測定結果格納用メモリ１
０、受信信号用バッファ１１および時間ダイバーシチ受
信制御回路１２を含む移動通信方式である。

【００２３】ここで、本発明の特徴とするところは、送
信部１３は、これから送信する信号の宛先となる相手送
信部から受信された無線信号の強度に応じて前記Ｍを加
減する手段としての評価関数計算回路４を備えたところ
にある。

【００２４】この評価関数計算回路４には、前記受信さ
れた無線信号の強度についてあらかじめ閾値としての評
価関数が設定されている。

【００２５】送信部１３の送信機３には、複数Ｍ回にわ
たり同一の情報信号で繰り返し変調を行うときには、そ
のＭ回の送信信号に同一の情報信号で変調されているこ
とを識別する識別信号を送信する手段を備え、受信部１
４の時間ダイバーシチ受信制御回路１２には、この識別
信号が同一の情報信号で変調されていることを示す受信
情報について前記時間ダイバーシチ処理を実行する手段
を備えている。

【００２６】次に、本発明実施例の動作を説明する。本
発明実施例では、基地局１５と移動局１６とで実施方法
に違いはないが、本発明実施例を説明するにあたり、移
動局１６を送信側、基地局１５を受信側として説明す
る。本発明の構成は大きく送信部１３と受信部１４とに
分けられ、両者が高周波スイッチ５を介して送受信兼用
アンテナ６に接続されている。送信部１３は、評価関数
計算回路４の出力が送信信号発生回路１と送信信号用バ
ッファ２に接続されており、本発明の時間ダイバーシチ
制御により情報信号および送信番号が送信信号発生回路
１で生成され、送信信号用バッファ２に蓄積される。

【００２７】受信部１４では、送受信兼用アンテナ６
は、高周波スイッチ５を介し、受信機７に接続され、受
信機７から出力される受信信号は復号回路８に、受信レ
ベル測定用ＩＦ信号は、受信レベル測定器９に入力され
る。復号回路８の出力である情報信号と送信番号とは受
信信号用バッファ１１に入力される。また、受信レベル
測定器９の出力は受信レベル測定結果格納用メモリ１０
に接続される。時間ダイバーシチ受信制御回路１２は、
受信信号用バッファ１１に蓄えられている送信番号と受
信レベル測定結果格納用メモリ１０からの受信レベル情
報を基に受信信号用バッファを制御し、受信信号列を得
る。

【００２８】次に、送信制御動作を具体的に説明する。
説明のために送信周期Ｎを３、最大時間ダイバーシチブ
ランチ数を２とする。また、受信レベルの関数である評
価関数を一例として、

【００２９】

【数１】 で定義される関数ｆ（ｅ）とする。図２は、本発明実施
例の動作を示すタイムチャートである。第一に、１フレ
ーム分の情報信号および送信番号＃１を送信信号発生回
路１で生成し、送信信号用バッファ２の１番地に蓄える
とともに送信機３で変調し、時刻Ｔ_1Uに送信する。時刻
Ｔ_1Dの下り信号受信期間には受信機７で受信信号を復調
し、受信レベル測定器９により時刻Ｔ_1Dの平均受信レベ
ルを測定し、受信レベル測定結果格納用メモリ１０の１
番地に書込む。同時に受信信号に対する時間ダイバーシ
チ制御を行うが、受信信号の制御の詳細については後述
する。次に時刻Ｔ_2Uに送信番号＃２の情報信号を、時刻
Ｔ_3Uに送信番号＃３の情報信号を送信番号＃１の情報信
号と同様に、それぞれ送信信号用バッファ２の２番地と
３番地とに蓄えるとともに送信機３で変調し、送信す
る。

【００３０】第二に、時刻Ｔ_4Uに３フレーム前の受信期
間つまり時刻Ｔ_1Dの時の平均受信レベルを受信レベル測
定結果格納用メモリ１０の１番地から読出し、評価関数
ｆ（ｅ）を計算する評価関数計算回路４に入力する。評
価関数計算回路４の出力が“１”の場合には、時間ダイ
バーシチのブランチ数を増やす。つまり、送信信号用バ
ッファ２の１番地に蓄えられている時刻Ｔ_1Uに送信した
送信番号＃１の情報信号を再度、送信番号＃１として送
信信号用バッファ２の４番地に書込むとともに送信機３
で変調して送信する。一方、評価関数計算回路４の出力
が“０”の場合には、時間ダイバーシチの送信制御を行
わず、新たな送信信号と送信番号（＃４）を送信信号発
生回路１で生成し、送信信号用バッファ２の４番地に書
込むとともに、送信機３で変調し、送信する。送信後、
送信信号用バッファ２の２番地の内容を１番地に、３番
地の内容を２番地に、４番地の内容を３番地に順次移動
させる。次に、時刻Ｔ_5Uでは、時刻Ｔ_4Uと同様に本発明
の時間ダイバーシチの送信制御を繰り返す。

【００３１】図２のタイムチャートでは、評価関数の値
が“１”であったので送信番号＃１の情報信号を再度送
信番号＃１を付与して送信する場合を示している。な
お、評価関数計算回路４の出力が“１”であって時間ダ
イバーシチブランチ数を増やすときでも、その信号に対
する時間ダイバーシチブランチ数が既定値（実施例では
２）を越えたときは、時間ダイバーシチブランチ数を増
やさずに、新たな情報信号、送信番号を送信信号発生回
路１で生成し、送信信号用バッファ２に書込むととも
に、送信機３で変調して送信する。

【００３２】基地局１５では、時刻Ｔ_1Uに移動局１６か
らの上り信号が送受信兼用アンテナ６で受信され、高周
波スイッチ５を介し、受信機７に入力される。受信機７
では、受信信号が復調され、復号回路８に入力され受信
情報となる。受信情報は、情報信号と送信番号からな
り、それぞれ受信信号用バッファ１１の１番地に書込ま
れる。一方、受信機７からの受信レベル測定用ＩＦ信号
は、受信レベル測定器９に入力され、受信期間の平均受
信レベルが測定され、受信レベル測定結果格納用メモリ
１０の１番地に書込まれる。時刻Ｔ_2U、時刻Ｔ_3Uにも時
刻Ｔ_1Uと同様の受信制御が行われ、受信情報および平均
受信レベルが対応するメモリのそれぞれ２番地、３番地
に書込まれる。

【００３３】時刻Ｔ_4Uにも時刻Ｔ_1U同様、受信情報を受
信信号用バッファ１１の４番地への書込みと平均受信レ
ベル測定結果の受信レベル測定結果格納用メモリ１０の
４番地への書込みが行われた後に、受信した信号の送信
番号がＮフレーム前（実施例では３）、つまり時刻Ｔ_1U
に受信した信号の送信番号と同一であるか否かを時間ダ
イバーシチ受信制御回路１２で判断する。

【００３４】送信番号が同一であった場合には（ここで
は送信番号＃１）、受信レベル測定結果格納用メモリ１
０から現在受信した信号の平均受信レベルと３フレーム
前に受信した平均受信レベルを読出して時間ダイバーシ
チ受信制御回路１２で比較し、平均受信レベルが高い方
の受信情報を送信番号＃１の情報信号とする。３フレー
ム前に受信した信号の平均受信レベルの方が高かった場
合には、受信信号用バッファ１１の１番地に書込まれて
いる時刻Ｔ_1Uに受信した受信情報と４番地に書込まれて
いる時刻Ｔ_4Uに受信した受信情報を交換する。さらに、
受信レベル測定結果格納用メモリ１０の１番地に書込ま
れている時刻Ｔ_1Uの平均受信レベルと４番地に書込まれ
ている時刻Ｔ_4Uの平均受信レベルも交換する。受信レベ
ル格納用メモリ１０の現在受信した信号の平均受信レベ
ルの方が高かった場合には、受信情報および平均受信レ
ベルの交換は行わない。

【００３５】送信番号が異なっていた場合（ここでは送
信番号＃４）には、時間ダイバーシチの受信制御を行わ
ずそのままとし、受信信号用バッファ１１の１番地に書
込まれている時刻Ｔ_1Uに受信した受信情報を受信信号列
として出力する。

【００３６】次に、受信信号用バッファ１１の２番地の
受信情報を１番地に、３番地の受信情報を２番地に、４
番地の受信情報を３番地にと順次受信データを移動させ
る。これと同時に受信レベル測定結果格納用メモリ１０
の内容も（ｎ＋１）番地の値をｎ番地にと移動させる。
図２のタイムチャートでは、送信番号が＃１と同一であ
ったため時刻Ｔ_1Uと時刻Ｔ_4Uの受信レベルを比較し、時
刻Ｔ_4Uの受信レベルが高かったので時刻Ｔ_4Uの受信情報
を送信番号＃１の受信情報として選択している例を示し
ている。時刻Ｔ_5U以降、時刻Ｔ_4Uに行った受信制御を繰
り返す。

【００３７】以上に示したように、平均受信レベルの関
数である評価関数ｆ（ｅ）により時間ダイバーシチのブ
ランチ数が決定されるため、伝送効率の低下を軽減しつ
つ、移動通信伝搬路の伝送特性を改善することが可能と
なる。図３および図４に本発明の効果を示す平均誤り率
特性と伝送効率のグラフを示す。図３は平均受信レベル
と平均誤り率との関係を示す図であり、横軸に平均受信
レベルをとり、縦軸に平均誤り率をとる。図４は平均受
信レベルと伝送効率との関係を示す図であり、横軸に平
均受信レベルをとり、縦軸に伝送効率をとる。図３に示
すように本発明は、従来技術と同等の誤り低減効果があ
る。また、図４に示すように、平均受信レベルが高いと
ころで特に時間ダイバーシチによる伝送効率の低下を軽
減することができる。

【００３８】また、時間ダイバーシチのブランチ数であ
るＭを評価関数計算回路４において、伝搬路の劣化の状
況によりあらかじめ設定し、送信番号とともに、このＭ
の値を送信し、時間ダイバーシチ受信制御回路１２は、
このＭの値にしたがって時間ダイバーシチ処理を実行す
るような構成とすることもできる。

【００３９】本発明実施例では、受信レベルを測定する
ことにより、時間ダイバーシチのブランチ数を加減した
が、受信レベルの測定に代えて受信信号の誤り率の測定
を行う構成とすることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
伝搬路品質に応じて時間ダイバーシチのブンラチ数を可
変することができる。これにより、時間ダイバーシチに
よる高品質な信号伝送を実現しつつ、伝送効率の低下を
軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例装置のブロック構成図。

【図２】本発明実施例の動作を示すタイムチャート。

【図３】平均受信レベルと平均誤り率との関係を示す
図。

【図４】平均受信レベルと伝送効率との関係を示す図。

【図５】移動通信方式の全体構成図。

【図６】無線信号のフレーム構成図。

【図７】従来例装置のブロック構成図。

【図８】従来例装置の動作を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１ 送信信号発生回路 ２ 送信信号用バッファ ３ 送信機 ４ 評価関数計算回路 ５ 高周波スイッチ ６ 送受信兼用アンテナ ７ 受信機 ８ 復号回路 ９ 受信レベル測定器 １０ 受信レベル測定結果格納用メモリ １１ 受信信号用バッファ １２ 時間ダイバーシチ受信制御回路 １３ 送信部 １４ 受信部 １５ 基地局 １６ 移動局 ｆ_C 搬送波周波数 Ｔ_1U〜Ｔ_6U、Ｔ_1D〜Ｔ_6D 時刻 ＃１〜＃Ｎ_ch 送信番号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と、この基地局と無線回線により
   接続される移動局とを備え、この移動局および前記基地
   局は、同一周波数の無線信号を所定の周期により交互に
   送受信し情報信号の通信を行う送信部および受信部をそ
   れぞれ備え、 この送信部は前記周期の複数Ｍ回にわたり同一の情報信
   号で繰り返し変調を行う手段を含み、前記受信部はこの
   複数Ｍ回の受信情報について時間ダイバーシチ処理を行
   う手段を含む移動通信方式において、 前記送信部は、これから送信する信号の宛先となる相手
   送信部から受信された無線信号の強度に応じて前記Ｍを
   加減する手段を備えたことを特徴とする移動通信方式。
2. 【請求項２】 前記受信された無線信号の強度について
   あらかじめ閾値が設定された請求項１記載の移動通信方
   式。
3. 【請求項３】 前記送信部には、複数Ｍ回にわたり同一
   の情報信号で繰り返し変調を行うときには、そのＭ回の
   送信信号に同一の情報信号で変調されていることを識別
   する識別信号を送信する手段を備え、 前記受信部には、この識別信号が同一の情報信号で変調
   されていることを示す受信情報について前記時間ダイバ
   ーシチ処理を実行する手段を備えた請求項１または２記
   載の移動通信方式。
4. 【請求項４】 前記送信部には、複数Ｍ回にわたり同一
   の情報信号で繰り返し変調を行うときには、そのＭ回の
   送信信号に同一の情報信号で変調されていることを識別
   する識別信号を送信する手段を備え、その識別信号には
   Ｍの値が表示され、 前記受信部には、この識別信号から受信された前記Ｍの
   値にしたがって前記時間ダイバーシチ処理を実行する手
   段を備えた請求項１または２記載の移動通信方式。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の移
   動通信方式に使用する移動局装置。