JP2972084B2

JP2972084B2 - Ｔｄｍａ方式の移動無線装置

Info

Publication number: JP2972084B2
Application number: JP6140321A
Authority: JP
Inventors: 保夫菅村; 日出彦江口; 祥子野口
Original assignee: MOTOROORA KK
Current assignee: MOTOROORA KK
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1994-06-22
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JPH088808A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＤＭＡ（Time Divis
ion Multiple Access：時分割多重化接続）方式の移動
無線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＤＭＡ方式の無線通信システムにおい
ては、移動無線局を基地局通信エリア内で使用する場合
には先ず無線装置のパワーオン時に受信部にて基地局か
ら送られてくるバースト信号を受信し、バースト信号中
のユニークワードを検出し、そのユニークワードが移動
無線局の希望のものと合致していれば、そのバースト信
号の情報を読み出して基地局を発見し、通信を始めるこ
とができた。しかしながら、例えば、ディジタルコード
レス電話のようなマイクロ・セルを用いたシステムでは
最初にユニークワードを検出することができた基地局
と、そのタイミングに従って通信を開始しようとする
が、その局が移動無線局からの最短距離にある基地局と
は限らない。最短距離の基地局ではない場合には最短距
離にある基地局のバースト信号が妨害電波となってしま
うので、最短距離にある基地局との通信確立に時間が掛
かってしまっていた。これを防止するために、先ずバー
スト周期以上の期間に亘って電界強度のみを測定し続
け、その中で最も相対的に絶対値の大なる電界強度を有
する期間に最短距離にある基地局のバーストスロットが
あると仮定して、次回のバースト周期にてバースト信号
を受信してユニークワードを検出する方法が提案されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
方法の場合には少なくとも１バースト周期以上は電界強
度を測定し続けなければならず通信の開始が遅くなると
いう問題点があった。そこで、本発明の目的は、装置の
パワーオン後、実際の通信を比較的早く開始することが
できるようにしたＴＤＭＡ方式の移動無線装置を提供す
ることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の無線通信システ
ムは、ＴＤＭＡ方式の無線通信システムにおいて基地局
から所定の周期で発せられるバースト信号を受信信号か
ら検出してそのバースト信号検出時点を基にしてバース
ト信号中のデータを読み取ってから双方向の通信を開始
する移動無線装置であって、受信信号の電界強度を検出
する電界強度検出手段と、移動無線装置への電源投入後
初めて電界強度検出手段によって電界強度検出値が第１
所定値以上であることが検出された時点をバースト信号
検出時点とする第１判別手段とを備えたことを特徴とし
ている。

【０００５】

【作用】本発明のＴＤＭＡ方式の移動無線装置において
は、受信信号の電界強度を検出し、移動無線装置への電
源投入後初めて電界強度検出値が第１所定値以上である
ときバースト信号検出時点とし、そのバースト信号検出
時点を基にしてバースト信号中のユニークワード等のデ
ータを読み取ってから双方向の通信が開始される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図１に示したＴＤＭＡ方式の移動無線装
置の受信部においては、アンテナ１からの受信信号がロ
ーノイズアンプ（ＬＮＡ）２によって増幅された後、混
合器３に供給される。混合器３は受信信号に対し第１局
部発振器４からの第１の発振信号を混合して中間周波信
号を発生する。中間周波信号はＡＧＣ（自動利得制御）
アンプ５を介して２つの混合器６，７の一方の入力端に
供給される。

【０００７】混合器６の他方の入力端には第２局部発振
器８より発せられた所定周波数を有する復調用の第２の
発振信号が直接供給される。混合器７の他方の入力端に
は移相器９によって第２の発振信号を９０゜だけ移相さ
せた信号が供給される。従って、混合器６により受信信
号中の同相成分が検波され、混合器７によって直交成分
が検波される。混合器６の出力信号はＡ／Ｄ変換器１０
を経てＩ(In-phase)チャネルデータとして、混合器７の
検波出力信号はＡ／Ｄ変換器１１を経てＱ(Quadrature)
チャネルデータとしてそれぞれＤＳＰ（ディジタルシグ
ナルプロセッサ）１２に転送される。ＤＳＰ１２は、図
示しないマイクロコンピュータにより制御され、Ｉ、Ｑ
データにつき位相振幅を補償した後、データ判定を行
い、直列変換し受信データとしてＤ／Ａ変換器１３に出
力する。Ｄ／Ａ変換器１３は受信データ中の音声データ
をアナログデータに変換する。

【０００８】混合器３から出力される中間周波信号の電
界強度がレベル検出器１４によって検出され、そのレベ
ル検出器１４の出力信号はＤＳＰ１２にディジタルデー
タとして供給される。かかる移動無線装置のシステムに
おいては、例えば、基地局から割り当てられたタイムス
ロットにおいて図２に示す波形のように送信部の送信出
力を定められたタイミングで増加させ規定時間後に減少
させることが行なわれる。図２においては４重のＴＤＭ
Ａ方式を示しており、スロット番号１のようにスロット
番号が等しい各位置にて基地局と移動局との間において
送信及び受信が交互にされる。

【０００９】基地局と移動局との間の通信で使用される
制御チャンネルにおいては、４重のＴＤＭＡ方式の場
合、図３に示すようにスロットが構成される。すなわ
ち、セル方式の基地局（ＣＳ）から移動局への下りスロ
ット１〜４及び移動局からの基地局への上りスロット１
〜４が１つのＴＤＭＡフレームを形成し、ＴＤＭＡフレ
ームは５msecからなる。そのＴＤＭＡフレームがｎフレ
ーム分繰り返された長さが下り間欠送信周期、すなわち
バースト周期である。上り論理制御チャンネルは各ＴＤ
ＭＡフレームの上りの第１スロットを集めて構成され
る。下り論理制御チャンネルは下り間欠送信周期毎の最
初のＴＤＭＡフレームの下りのバースト信号を担う第１
スロット（バーストスロット）を集めて構成され、ＬＣ
ＣＨスーパーフレームと称される。図４にＬＣＣＨスー
パーフレームの構成例を示す。ここで、ＢＣは報知チャ
ンネル、Ｐ１〜Ｐ６は一斉呼出チャンネル、ＳＣは個別
用セルチャンネルである。また、ｎ_SG＝２，ｎ_SUB＝
４，ｎ_PCH＝３，ｎ_GROUP＝２の場合の例である。各チャ
ンネルには送信立ち上がりのランプ、同期信号となるユ
ニークワード、制御データ、誤り検出用のＣＲＣ（周期
冗長検査）、通信データ、そして送信立ち下がりのラン
プの順にデータフォーマットが構成されている。

【００１０】上記の移動無線装置に電源が投入される
と、図５に示すような手順で通信を開始することにな
る。すなわち、ＤＳＰ１２は、後述するようにバースト
信号を検出する動作を開始する（ステップＳ１）。バー
スト信号の検出ができると、論理制御チャンネルＬＣＣ
Ｈの情報を読み取ることができるので、チャンネル構造
に関する情報及びシステム情報を含む報知チャンネルＢ
ＣＣＨを読み取り（ステップＳ２）、一斉呼出チャンネ
ルＰｉＣＨ及びオフフック（ＯＦＦＨＯＯＫ）を監視
する（ステップＳ３）。その後、リンクチャンネルを確
立し（ステップＳ４）、サービスチャンネルを確立し
（ステップＳ５）、実際に通信を開始する（ステップＳ
６）。この通信中には他局からの干渉があるか否かを監
視し（ステップＳ７）、干渉がなければ通信中でオンフ
ック（ＯＮＨＯＯＫ）であるか否かを判別する（ステ
ップＳ８）。通信を終了したオフフックならば、ステッ
プＳ７に戻る。オンフックならば、ステップＳ３に戻
る。

【００１１】なお、リンクチャンネルとは制御チャンネ
ルの機能を用いた各サービスの呼接続に必要な品質容量
を持ったチャンネルであり、サービスチャンネルとはリ
ンクチャンネルの機能を用いてサービスを提供するため
に必要な容量を持つチャンネルである。ステップＳ７に
おいて干渉があるならば、他の使用できる通信チャンネ
ルを見つけ出し（ステップＳ９）、その通信チャンネル
に回避し（ステップＳ１０）、その後、ステップＳ８に
移行する。

【００１２】バースト信号検出動作においては、図６に
示すように、ＤＳＰ１２は内部メモリ（図示せず）に予
め記憶された参照電界強度値ＡＶＥを読み出し（ステッ
プＳ１１）、レベル検出器１４から供給される電界強度
信号を実測電界強度値ＥＭＦとして取り込む（ステップ
Ｓ１２）。この参照電界強度値ＡＶＥ及び実測電界強度
値ＥＭＦから受信電界強度検出値ＬＥＶＥＬを次式から
算出する（ステップＳ１３）。

【００１３】

【数１】ＬＥＶＥＬ＝（｜ＥＭＦ｜／ＡＶＥ）² …(1) このように受信電界強度検出値ＬＥＶＥＬを算出するこ
とにより、複数の基地局がほぼ等距離にある場合に、フ
ェイディングの影響により時として基地局の選択に誤り
が生じることが防止される。

【００１４】受信電界強度検出値ＬＥＶＥＬを得ると、
その受信電界強度検出値ＬＥＶＥＬが上限値ＭＡＸ以上
であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。ＬＥＶＥ
Ｌ≧ＭＡＸならば、その電界強度が得られた時点の受信
信号はバーストスロット時とみなして受信電界強度検出
値ＬＥＶＥＬの測定時の時間ｔを時点ｔ_sotとして記憶
する（ステップＳ１５）。時間ｔは電源投入時を起点に
した経過時間である。時点ｔ_sotは基地局がバースト信
号を送信した時点である。一方、ＬＥＶＥＬ＜ＭＡＸな
らば、２つの基地局間の中間位置に移動局が存在してい
ると考えられる。この場合には受信電界強度検出値ＬＥ
ＶＥＬが最大値０ＬＥＶＥＬより大であるか否かを判別
する（ステップＳ１６）。最大値０ＬＥＶＥＬは今まで
に算出した受信電界強度検出値ＬＥＶＥＬの最大値であ
り、初期値は０である。ＬＥＶＥＬ≦０ＬＥＶＥＬなら
ば、受信電界強度検出値ＬＥＶＥＬの測定時の時間ｔが
１バースト周期より大であるか否かを判別する（ステッ
プＳ１７）。

【００１５】ＬＥＶＥＬ＞０ＬＥＶＥＬならば、このと
きの受信電界強度検出値ＬＥＶＥＬを新たな最大値０Ｌ
ＥＶＥＬとして更新し（ステップＳ１８）、その後、ス
テップＳ１７に移行する。ステップＳ１７において受信
電界強度検出値ＬＥＶＥＬの測定時の時間ｔが１バース
ト周期以下の場合には、ステップＳ１２に移行して上記
の動作を繰り返す。一方、受信電界強度検出値ＬＥＶＥ
Ｌの測定時の時間ｔが１バースト周期より大である場合
には１バースト周期より長く電界強度を測定したにも拘
らずＬＥＶＥＬ≧ＭＡＸとなる受信信号を得られなかっ
たこととなる。そこで、ＤＳＰ１２は、最大値０ＬＥＶ
ＥＬが下限値ＭＩＮより小であるか否かを判別する（ス
テップＳ１９）。０ＬＥＶＥＬ＜ＭＩＮならば、電界強
度を測定した期間においては下限値ＭＩＮより小なる受
信電界強度検出値ＬＥＶＥＬしか検出できなかったの
で、基地局と通信には距離が遠すぎるとして通信エリア
外フラグをセットする（ステップＳ２０）。通信エリア
外フラグがセットされた場合には通信はできないので、
例えば、そのことが表示器に表示される。０ＬＥＶＥＬ
≧ＭＩＮならば、最大値０ＬＥＶＥＬの測定時の時間ｔ
を基地局のバースト信号送信時点ｔ_sotとして記憶する
（ステップＳ２１）。なお、上限値ＭＡＸ及び下限値Ｍ
ＩＮは予め上記の内部メモリに記憶されている。

【００１６】このように時間ｔが記憶された場合には、
図７に示すように時間ｔに基づいて基地局の送信波に含
まれるユニークワードのタイミングでデータ信号を検出
し（ステップＳ２２）、その検出信号が所定のユニーク
ワードと一致するか否かを判別する（ステップＳ２
３）。ユニークワードの一致を判別したならば、図５に
示したステップＳ２に進んで通信を行なう。しかしなが
ら、ユニークワードの一致を検出できない場合にはバー
ストスロットを含む所定時間を経過したか否かを判別す
る（ステップＳ２４）。所定時間を経過していないなら
ば、ステップＳ２２に戻り、所定時間が経過したなら
ば、本ルーチンを終了する。

【００１７】いずれの基地局からも遠く離れた場合、相
対的に電界強度の絶対値が大きくても絶対的な電界強度
の絶対値が小さいためバースト信号の検出を正確に行な
うことができず、それを何度か繰り返したならば結果的
に通信エリア外と判別してしまうが、本発明による装置
においてはステップＳ２１において０ＬＥＶＥＬ≧ＭＩ
Ｎならば、最大値０ＬＥＶＥＬの測定時の時間ｔを基地
局のバースト信号送信時点ｔ_sotとして記憶するので、
誤って通信エリア外と判別する可能性が減少される。

【００１８】なお、ステップＳ２０において通信エリア
外フラグがセットされた場合やステップＳ２４において
所定時間が経過したと判別した場合にはステップＳ１に
戻って上記した動作が繰り返されることになる。また、
内部メモリには予め参照電界強度値ＡＶＥの初期値が記
憶されているが、電界強度が検出される毎に平均値がと
られて内部メモリ内の参照電界強度値ＡＶＥは更新され
る。

【００１９】更に、上記したルーチンの繰り返し周期は
１タイムスロット中２回又は３回の電界強度検出がされ
るように設定される。

【００２０】

【発明の効果】以上の如く、本発明のＴＤＭＡ方式の移
動無線装置においては、受信信号の電界強度を検出し、
移動無線装置への電源投入後初めて電界強度検出値が第
１所定値以上であるときバースト信号検出時点とするの
で、通信エリア内に存在するならば１バースト周期以上
の期間に亘って電界強度を測定し続けなけなくてもその
バースト信号検出時点を基にしてユニークワード等のデ
ータを読み取ってから双方向の通信を開始することがで
きる。また、バースト信号検出時点が検出されると、そ
の以後の電界強度の測定を中止することができるので、
装置を次に受信すべき時までいわゆるスリープモードに
することにより従来より電力消費の低減を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動無線装置の受信部を示すブロ
ック図である。

【図２】ＴＤＭＡ方式の出力パワー制御例を示す図であ
る。

【図３】ＴＤＭＡ方式の移動無線システムにおけるスロ
ットの配置関係を示す図である。

【図４】ＬＣＣＨスーパーフレームの構造を示す図であ
る。

【図５】電源投入後の通信開始までの動作手順を示すフ
ロー図である。

【図６】バースト信号検出動作を示すフロー図である。

【図７】図６の動作の続き部分を示すフロー図である。

【主要部分の符号の説明】

１アンテナ３，６，７混合器４，８局部発振器１２ＤＳＰ１４レベル検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−222224（ＪＰ，Ａ) 特開平５−244085（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04Q 7/00 - 7/38 H04B 7/24 - 7/26 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ＴＤＭＡ方式の無線通信システムにおい
て基地局から所定の周期で発せられるバースト信号を受
信信号から検出してそのバースト信号検出時点を基にし
て前記バースト信号中のデータを読み取ってから双方向
の通信を開始する移動無線装置であって、前記受信信号の電界強度を検出する電界強度検出手段
と、前記移動無線装置への電源投入後初めて前記電界強度検
出手段によって電界強度検出値が第１所定値以上である
ことが検出された時点を前記バースト信号検出時点とす
る第１判別手段とを備えたことを特徴とする移動無線装
置。
【請求項２】前記電界強度検出手段の電界強度検出動
作開始からの前記所定の周期が経過するまでの期間を検
出する周期検出手段と、前記周期検出手段によって前記
所定の周期の経過が検出されるまでの期間における前記
電界強度検出手段による電界強度検出値の最大値を検出
する最大値検出手段と、前記第１判別手段によって電界
強度検出値が前記第１所定値より小であると判別されか
つ前記周期検出手段によって前記所定の周期の経過が検
出されたとき前記最大値検出手段によって検出された前
記最大値が前記第１所定値より小なる第２所定値以上で
あるか否かを判別する第２判別手段と、前記第２判別手
段が前記最大値が前記第２所定値以上であると判別した
ならば前記電界強度検出手段が前記最大値の電界強度を
検出したときを前記バースト信号検出時点として処理し
前記第２判別手段が前記最大値が前記第２所定値より小
であると判別したならば自局が前記基地局の通信エリア
外に存在するとして処理する処理手段を含むことを特徴
とする請求項１記載の移動無線装置。
【請求項３】前記電界強度検出手段は前記受信信号を
実際に測定した実測電界強度値ＥＭＦと参照電界強度値
ＡＶＥとから電界強度検出値ＬＥＶＥＬを、ＬＥＶＥＬ＝（｜ＥＭＦ｜／ＡＶＥ）２なる式から算出することを特徴とする請求項１記載の移
動無線装置。
【請求項４】前記電界強度検出手段は前記参照電界強
度値を予め記憶したメモリを有し、順次算出される電界
強度検出値の平均値によって更新されることを特徴とす
る請求項３記載の移動無線装置。
【請求項５】前記電界強度検出手段は所定の検出周期
で電界強度を検出し、前記所定の検出周期は１タイムス
ロット中２回又は３回の電界強度検出がなされるように
設定されることを特徴とする請求項１記載の移動無線装
置。
【請求項６】前記電界強度検出手段は本装置の電源投
入に応じて電界強度検出動作を開始することを特徴とす
る請求項１記載の移動無線装置。
【請求項７】前記バースト信号検出時点が検出された
ときに前記バースト信号中からユニークワードを検出し
て自局のユニークワードと一致するか否かを判別する第
３判別手段を有することを特徴とする請求項１記載の移
動無線装置。
【請求項８】前記第３判別手段によって所定時間内に
ユニークワードの一致が判別されなかったときには前記
バースト信号検出時点を新たに検出することを特徴とす
る請求項７記載の移動無線装置。