JPH03237826A - Time division communication system for mobile communication - Google Patents
Time division communication system for mobile communicationInfo
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- JPH03237826A JPH03237826A JP2033523A JP3352390A JPH03237826A JP H03237826 A JPH03237826 A JP H03237826A JP 2033523 A JP2033523 A JP 2033523A JP 3352390 A JP3352390 A JP 3352390A JP H03237826 A JPH03237826 A JP H03237826A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は移動体通信における無線通信チャネルの時間分
割通信システムに関する。ざらに具体的には、複数のゾ
ーンをそれぞれカバーしてサービス・エリアを構成する
各無線基地局内で、ある無線チャネルが与えられ、これ
を用いてサービス・エリア内の多数の移動無線機のうち
の1つが対向する無線基地局と無線回線を設定して通信
している最中に、他の移動無線機が同一無線チャネルを
用いて通信を希望してきたとき電波伝搬上の諸条件に関
係なく、すでに通信中の移動無線機と無線基地局との間
の通信および隣接する無線基地局が使用中の同一の無線
チャネルの通信等に悪影響を及ぼすことなく、他の移動
無線機と前記無線基地局との間で同一の無線チャネルを
用いて独立の無線回線を設定することを可能とする同一
無線チャネルの時間分割通信システムに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a time division communication system for wireless communication channels in mobile communication. More specifically, each wireless base station that covers multiple zones and constitutes a service area is given a certain wireless channel, and is used to select one of the many mobile wireless devices within the service area. When one of the mobile radios requests communication using the same radio channel while one of the mobile radios is setting up a radio line and communicating with the opposing radio base station, regardless of the radio wave propagation conditions. , without adversely affecting the communication between the mobile radio and the radio base station that is already in communication, or the communication on the same radio channel that is being used by an adjacent radio base station, and the communication between other mobile radios and the radio base station. The present invention relates to a time-division communication system using the same radio channel that makes it possible to set up independent radio lines between stations using the same radio channel.
[従来の技術]
小ゾーン方式を適用した音声を用いる移動体通信にみい
て、時分割時間圧縮多重信号を採用した方式が下記の文
献に記載されている。[Prior Art] Regarding mobile communication using voice to which a small zone method is applied, a method employing a time division time compression multiplex signal is described in the following document.
文献1. 炉層 “携帯電話の方式検討−時分割時開圧
縮FM変調方式の提案−パ 信学会技報RC389−1
1平成元年7月
文M2. 炉層 “携帯電話の方式検討−時分割時間
圧縮FM変調方式の理論検討″ 信学会技報 RC38
9−39平成元年10月
すなわち、文献1においては、送信信号(ベースバンド
信号)をあらかじめ定めた時間間隔単位に区切って記憶
回路に記憶し、これを読み出すときには記憶回路に記憶
する速度よりもn倍の高速により所定のタイム・スロッ
トで読み出し、このタイム・スロットによって収容され
た信号で搬送波を角度変調または振幅変調して、時間的
に断続して送受信するために移動無線機および無線基地
局に内蔵されている、それぞれ対向して交信する受信ミ
クサを有する無線受信回路と、送信ミクサを有する無線
送信回路と、無線受信回路の受信ミクサに印加するシン
セサイザと無線送信回路の送信ミクサに印加するシンセ
サイザとに対しスイッチ回路を設け、それぞれ印加する
シンセサイザの出力を断続させ、かつ、この断続状態を
送受信ともに同期し、対向して通信する無線基地局にも
上記と同様の断続送受信を移動無線機のそれと同期させ
る方法を用い、かつ受信側では前記所定のタイム・スロ
ットに収容されている信号のみを取り出すために、無線
受信回路を開閉して受信し、復調して得た信号を記憶回
路に記憶し、これを読み出すときにはこの記憶回路に記
憶する速度のn分の1の低速度で読み出すことにより、
送信されてきた原信号であるベースバンド信号の再生を
可能とするシステムを構築したシステム例が報告されて
いる。Literature 1. Furnace layer “Study of mobile phone system - Proposal of time-division time-open compression FM modulation system - IEICE technical report RC389-1
1 July 1989 text M2. Furnace layer “Study of mobile phone system - Theoretical study of time-division time compression FM modulation system” IEICE technical report RC38
9-39 October 1989 In other words, in Document 1, a transmission signal (baseband signal) is divided into predetermined time intervals and stored in a storage circuit, and when read out, the speed is faster than the speed at which it is stored in the storage circuit. Mobile radios and radio base stations read out at a predetermined time slot at n times higher speed, angle-modulate or amplitude-modulate the carrier wave with the signal accommodated by this time slot, and transmit and receive intermittently in time. A radio receiving circuit that has a receiving mixer that communicates with each other and a radio transmitting circuit that has a transmitting mixer, which is built in the radio receiving circuit, and a synthesizer that applies the voltage to the receiving mixer of the wireless receiving circuit and a transmitting mixer of the wireless transmitting circuit. A switch circuit is provided for each synthesizer to intermittent the output of the synthesizer applied to each, and this intermittent state is synchronized for both transmission and reception, and the same intermittent transmission and reception as described above is transmitted to the wireless base station communicating with the opposite mobile radio. In order to extract only the signal accommodated in the predetermined time slot, the receiving side opens and closes the radio receiving circuit to receive the signal, demodulates the signal, and stores the obtained signal in the storage circuit. By storing it and reading it out at a low speed that is 1/n of the speed at which it is stored in this storage circuit,
An example of a system has been reported in which a system is constructed that can reproduce the baseband signal that is the original signal that has been transmitted.
また、文献2には上記のような時分割時間圧縮多重FM
方式を小ゾーンに適用した場合の問題点となる隣接チャ
ネル干渉や、同一チャネル干渉の検討が行われてあり、
システム・パラメータを適切に選定することにより、問
題点を解消したシステム実現の可能性が示されている。In addition, in Document 2, the above-mentioned time-division time compression multiplexing FM
Adjacent channel interference and co-channel interference, which are problems when applying the method to small zones, have been studied.
It has been shown that it is possible to realize a system that eliminates the problems by appropriately selecting system parameters.
L発明が解決しようとするH題コ
しかしながら、上記のシステム構築例では無線基地局か
ら多数の移動無線機宛に送信される時分割時間圧縮多重
信号の被る多重波電波伝搬特性の影響が全く考慮されて
あらず、干渉妨害により通信品質に重大な影響がある場
合の対策が明示されていないという解決すべき課題があ
った。However, in the system construction example described above, the influence of the multiwave radio wave propagation characteristics suffered by time division time compression multiplexed signals transmitted from a radio base station to a large number of mobile radio devices is not taken into account at all. There was an issue that needed to be resolved in that there were no clear measures to be taken in the event that communications quality was seriously affected by interference.
[課題を解決するための手段1
時分割時間圧縮多重信号が送信される1フレームの中に
、各タイム・スロット間に設定されるガード・タイムの
大きざに差をもたせ、無線基地局と移動無線機との距離
が相対的に小ざく、がっ、多重波伝搬の影響の少ない場
合には、ガード・タイムの小ざいタイム・スロットを使
用し、もし無線基地局と移動無線機との距離が大きくな
り多重波伝搬の影響により無線干渉が発生し通信品質が
劣化した場合には、通信に使用するタイム・スロットを
ガード・タイムの大きいタイム・スロットへ自動的に移
行させ、また、小ゾーン構成にみいて、隣接するあるい
は近隣のM線基地局が同一無線チャネルを使用する場合
には、互いに相異なるタイム・スロットを使用するよう
にタイム・スロットの配分をし、周波数の有効利用度を
高め、かつ干渉妨害に強いシステムを構築可能とした。[Means for solving the problem 1: In one frame in which a time-division time compression multiplex signal is transmitted, there is a difference in the size of the guard time set between each time slot. If the distance between the radio base station and the mobile radio is relatively small and the influence of multiple wave propagation is small, use a time slot with a small guard time. If the time slot used for communication is automatically shifted to a time slot with a large guard time, and the time slot used for communication is automatically shifted to a time slot with a large guard time, In terms of configuration, when adjacent or nearby M-line base stations use the same radio channel, time slots are allocated so that they use different time slots to improve the efficiency of frequency utilization. It has become possible to construct a system that is both high-performance and highly resistant to interference.
1作用1
TCM−FM(時分割時間圧縮多重−周波数変調ン信号
は空間を伝搬中に多重波伝搬(マルチパス・フェーシン
グ)を受け、振幅および位相が変化する。この程度が大
きいと、受信後の復調信号に歪雑音ヤ熱雑音として妨害
を生ずる作用をもたらす。このうち、とくに位相の変化
に関しては影響が大きいので、この対策として、周波数
の有効利用度に及ぼす影響を最小に保ちつつガード・タ
イムを大きくする防止手段を明らかにした。1 Effect 1 TCM-FM (time-division time compression multiplexing-frequency modulation) signal undergoes multiple wave propagation (multipath facing) while propagating in space, and the amplitude and phase change. If this degree is large, the This causes interference to the demodulated signal in the form of distortion noise and thermal noise.Among these, changes in phase have a particularly large effect, so as a countermeasure to this, guard and A method to prevent the time from increasing has been clarified.
また、近隣の無線基地局が同一無線チャネルを使用する
場合には、互いに異なるタイム・スロットを使用するか
ら、干渉を生ぜずに、高い周波数の利用度を得ることが
できるシステムを提供できることになった。Furthermore, when neighboring radio base stations use the same radio channel, they use different time slots, making it possible to provide a system that can obtain high frequency utilization without causing interference. Ta.
[実施例コ
第1A図、第1B図および第1C図は、本発明の一実施
例を説明するためのシステム構成を示している。Embodiment FIGS. 1A, 1B, and 1C show a system configuration for explaining an embodiment of the present invention.
第1A図において、10は一般の電話網であり、20は
電話網10と無線システムとを交換接続するための関門
交換機である。30は無線基地局であり関門交換機20
とのインタフェイス、信号の速度変換を行う回路、タイ
ム・スロットの割当てや選択をする回路、制御部などが
あり、無線回線の設定や解除を行うほか、移動無線機1
00(100−1〜100−n>と無線信号の授受を行
う無線送受信回路を有している。In FIG. 1A, 10 is a general telephone network, and 20 is a gateway exchange for connecting the telephone network 10 and a wireless system. 30 is a wireless base station and a barrier switch 20
It includes an interface with the mobile radio, a circuit that converts the signal speed, a circuit that allocates and selects time slots, a control unit, etc.
00 (100-1 to 100-n>) and has a wireless transmitting/receiving circuit that transmits and receives wireless signals.
ここで、関門交換機20と無線基地局30との間には、
通話チャネル0日1〜C日nの各通話信号と制御用の信
号を含む通信信号22−1〜22−mを伝送する伝送線
がある。Here, between the barrier switch 20 and the wireless base station 30,
There are transmission lines for transmitting communication signals 22-1 to 22-m including communication signals of communication channels day 0 1 to day C n and control signals.
第1B図には、無線基地局30−1ないし30nとの間
で交信をする移動無線機100の回路構成が示されてい
る。アンテナ部に受けた制御信号や通話信号などの受信
信号は、受信ミクサ136と受信部137を含む無線受
信回路135に入り、その出力である通信信号は、速度
復元回路138とクロック再生器141と受信品質監視
部158に入力される。クロック再生器141では、受
信した信号中からクロックを再生して、それを速度復元
回路138と制御部140とタイミング発生器142と
速度変換回路131に印加している。FIG. 1B shows a circuit configuration of mobile radio device 100 that communicates with radio base stations 30-1 to 30n. Received signals such as control signals and call signals received by the antenna section enter a radio reception circuit 135 that includes a reception mixer 136 and a reception section 137, and the communication signal that is the output thereof is sent to a speed recovery circuit 138 and a clock regenerator 141. The signal is input to the reception quality monitoring section 158. The clock regenerator 141 regenerates a clock from the received signal and applies it to the speed restoration circuit 138, the control section 140, the timing generator 142, and the speed conversion circuit 131.
速度復元回路138では、1つのチャネルの受信信号中
の1つのタイム・スロットにおいて、それぞれ圧縮され
て区切られた1つの通信信号の速度(アナログ信号の場
合はピッチ)をそれぞれ復元して連続した信号を得て、
電話機部101および制御部140に入力している。The speed restoration circuit 138 restores the speed (pitch in the case of an analog signal) of each compressed and separated communication signal in one time slot in the received signal of one channel to generate a continuous signal. obtained,
It is input to the telephone unit 101 and the control unit 140.
電話機部101から出力される通信信号は、速度変換回
路131で通信信号を所定の時間間隔で区切って、その
速度(アナログ信号の場合はピッチ)を高速(圧縮)に
して、送信ミクサ133と送信部134とを含む無線送
信回路132に印加され、送信信号は1つのタイム・ス
ロットを用いてアンテナ部から送出されて、複数の無線
基地局30によって受信される。The communication signal output from the telephone unit 101 is divided into predetermined time intervals by a speed conversion circuit 131, and the speed (pitch in the case of an analog signal) is made high (compressed) and sent to a transmission mixer 133. The transmission signal is applied to the radio transmitting circuit 132 including a section 134, and the transmission signal is sent out from the antenna section using one time slot and received by the plurality of radio base stations 30.
受信部137の出力の一部を印加された受信品質監視部
158では、入力信号の受信品質(信号対雑音比および
干渉妨害発生の有無〉が監視される。さらにアンテナ受
信端には、受信ミクサ136への入力と並列して、干渉
妨害検出器162が接続されるように構成されており、
これは他のシステムまたは同一システム内において、他
の通信に使用されている同一チャネル同一タイム・スロ
ットの自己の通信への干渉妨害の検出に使用される。こ
の干渉妨害検出器162では、通信中における干渉妨害
の有無を監視し、一定量以上の干渉妨害を検出した場合
には、それを制御部140へ報告する。A reception quality monitoring unit 158 to which part of the output of the reception unit 137 is applied monitors the reception quality (signal-to-noise ratio and occurrence of interference) of the input signal.Furthermore, a reception mixer is installed at the antenna reception end. An interference detector 162 is configured to be connected in parallel with the input to 136;
This is used to detect interference with one's own communication on the same channel and same time slot used for other communications, either in other systems or within the same system. This interference detector 162 monitors the presence or absence of interference during communication, and if it detects interference of a certain amount or more, reports it to the control unit 140.
タイミング発生器142では、クロック再生器141か
らのクロックと制御部140からの制御信号により、送
受信断続制御器123.速度変換回路131ヤ速度復元
回路138に必要なタイミングを供給している。In the timing generator 142, the transmission/reception intermittent controller 123. The speed conversion circuit 131 supplies necessary timing to the speed restoration circuit 138.
この移動無線機100には、ざらに1つのチャネルを送
受信可能とするためにシンセサイザ121−1および1
21−3と、切替スイッチ1221.122−2と、切
替スイッチ122−1゜122−2をそれぞれ切替える
ための信号を発生する送受信断続制御器123が含まれ
ており、シンセサイザ121−1,1よび121−3と
送受信断続制御器123とタイミング発生器142とは
、制御部140によって制御されている。各シンセサイ
ザ121および121−3には、基準水晶発振器120
から基準周波数が供給されている。このような構成によ
り、1つのチャネルを用いて無線基地局30と交信する
ことができる。This mobile radio 100 includes synthesizers 121-1 and 1 to enable transmission and reception of roughly one channel.
21-3, a changeover switch 1221, 122-2, and a transmission/reception intermittent controller 123 that generates signals for switching the changeover switches 122-1 and 122-2, respectively. 121 - 3 , the transmission/reception intermittent controller 123 , and the timing generator 142 are controlled by the controller 140 . Each synthesizer 121 and 121-3 includes a reference crystal oscillator 120.
The reference frequency is supplied from With such a configuration, it is possible to communicate with the wireless base station 30 using one channel.
第1C図には無線基地局30が示されている。A wireless base station 30 is shown in FIG. 1C.
関門交換1!120との間のmチャネルの通信信号22
−1〜22−mは伝送路でインタフェイスをなす信号処
理部31に接続される。Communication signal 22 of m channel between barrier exchange 1!120
-1 to 22-m are connected to a signal processing unit 31 forming an interface through transmission lines.
さて、開門交換機20から送られてきた通信信号22−
1〜22−mは、無線基地局30の信号処理部31へ入
力される。信号処理部31では伝送損失を補償するため
の増幅器が具備されているほか、いわゆる2線−4線変
換がなされる。すなわち入力信号と出力信号の混合分離
が行われ、関門交換!120からの入力信号は、信号速
度変換回路群51へ送られる。Now, the communication signal 22- sent from the opening switch 20
1 to 22-m are input to the signal processing unit 31 of the wireless base station 30. The signal processing section 31 is equipped with an amplifier for compensating for transmission loss, and also performs so-called 2-wire to 4-wire conversion. In other words, the input signal and output signal are mixed and separated, and the barrier is exchanged! The input signal from 120 is sent to signal speed conversion circuit group 51 .
また、信号速度復元回路群38からの出力信号は、信号
処理部31で入力信号と同一の伝送路を用いて通信信号
22−1〜22−mとして関門交換!1120へ送信さ
れる。Further, the output signals from the signal speed restoration circuit group 38 are exchanged at the signal processing section 31 as communication signals 22-1 to 22-m using the same transmission path as the input signals! 1120.
上記のうち関門交換機20からの入力信号は、多くの信
号速度変換回路51−1〜51−mを含む信号速度変換
回路群51へ入力され、所定の時間間隔で区切って速度
(ピッチ)変換を受ける。Among the above input signals from the gateway exchange 20, the input signals are input to a signal speed conversion circuit group 51 including many signal speed conversion circuits 51-1 to 51-m, and speed (pitch) conversion is performed at predetermined time intervals. receive.
また無線基地局30より関門交換llI20へ伝送され
る信号は、無線受信回路35の出力が、信号選択回路群
39を介して、信号速度復元回路群38へ入力され、速
度(ピッチ〉変換された後、スイッチ群83を通って、
信号処理部31へ入力される。In addition, for the signal transmitted from the radio base station 30 to the barrier exchange II 20, the output of the radio reception circuit 35 is input to the signal speed restoration circuit group 38 via the signal selection circuit group 39, and the signal is speed (pitch) converted. After that, through the switch group 83,
The signal is input to the signal processing section 31.
さて、M線受倍回路35の制御または通話信号の出力は
、タイム・スロット別に信号を選択する信号選択回路3
9−1〜39−mを含む信号選択回路群39へ入力され
、ここで各通話チャネル、C日1〜CHmに対応して通
話信号が分離される。Now, the control of the M-line duplication circuit 35 or the output of the speech signal is carried out by the signal selection circuit 3, which selects signals for each time slot.
The signal is input to a signal selection circuit group 39 including 9-1 to 39-m, where the speech signal is separated corresponding to each speech channel, C day 1 to CHm.
この出力は、各通話信号に対応して設けられた信号速度
復元回路38−1〜38−mを含む信号速度復元回路群
3Bで、信号速度(ピッチ)の復元を受けた後、信号処
理部31へ入力され、4線2線変換を受けた後、この出
力は関門交換l1N20へ通信信号22−1〜22−m
として送出される。This output is restored to a signal speed (pitch) by a signal speed restoration circuit group 3B including signal speed restoration circuits 38-1 to 38-m provided corresponding to each call signal, and then processed by a signal processing unit. 31, and after undergoing 4-wire 2-wire conversion, this output is sent as communication signal 22-1 to 22-m to barrier exchange l1N20.
Sent as .
伝送品質監視部34は移動無線機100の受信品質監視
部158および干渉妨害検出部162の両機能を有し、
受信品質の劣化、干渉妨害が検出されると、制御部40
へ報告される。The transmission quality monitoring section 34 has the functions of both the reception quality monitoring section 158 and the interference detection section 162 of the mobile radio device 100,
When deterioration in reception quality or interference is detected, the control unit 40
will be reported to.
また、信号処理部31は制御部40の指示により、指示
された移動無線機100に対し、2チヤネルを同時に使
用することを可能とする機能を有する。これは通信中に
同一ゾーン内で別の無線チャネルを用いての同時通信も
しくは同一チャネルの別のタイム・スロットを用いての
同時通信に使用し、干渉妨害のないチャネル(タイム・
スロット)での通信を可能するために使用される機能で
ある。Further, the signal processing section 31 has a function of allowing two channels to be used simultaneously for the designated mobile radio device 100 according to instructions from the control section 40. This is used for simultaneous communication using different radio channels within the same zone during communication, or for simultaneous communication using different time slots of the same channel, and is used for simultaneous communication using different radio channels within the same zone.
This is a function used to enable communication in slots).
ここで、各無線受信回路35の具体的な構成は、第1B
図に示した移動無線機100の無線受信回路135に同
じである。Here, the specific configuration of each radio receiving circuit 35 is as follows.
This is the same as the radio receiving circuit 135 of the mobile radio device 100 shown in the figure.
つぎに信号速度変換回路群51の機能を説明する。Next, the functions of the signal speed conversion circuit group 51 will be explained.
一定の時間長に区切った音声信号や制御信号等の入力信
号を記憶回路で記憶させ、これを読み出すときに速度を
変えて、たとえば記憶する場合のたとえば15倍の高速
で読み出すことにより、信号の時間長を圧縮することが
可能となる。信号速度変換回路H151の原理は、テー
プ・レコーダにより録音した音声を高速で再生する場合
と同じであり、実際には、たとえば、CCD (Cha
rgeCoupled Device ) 、 BAD
(Bucket BrigadeDevice >が
使用可能であり、テレビジョン受信機や会話の時間軸を
圧縮あるいは、伸長するテープ・レコーダに用いられて
いるメモリを用いることができる(参考文献二小坂 他
“会話の時間軸を圧縮/伸長するテープ・レコーダ″
日経エレクトロニクス 1976年7月26日 92
〜133頁〉。By storing input signals such as audio signals and control signals divided into a certain length of time in a storage circuit, and changing the speed when reading them out, for example, reading them out at a speed 15 times faster than when they were stored, the signal can be read out. It becomes possible to compress the time length. The principle of the signal speed conversion circuit H151 is the same as when playing back audio recorded by a tape recorder at high speed.
rgeCoupled Device), BAD
(Bucket BrigadeDevice > can be used, and the memory used in television receivers and tape recorders that compress or expand the time axis of conversation can be used (References Nikosaka et al. “Time axis of conversation A tape recorder that compresses/expands
Nikkei Electronics July 26, 1976 92
〜133 pages〉.
信号速度変換回路群51で例示したCODヤBBDを用
いた回路は、上記文献に記載されているごとく、そのま
ま信号速度復元回路群38にも使用可能で、この場合に
は、クロック発生器41からのクロックと制御部40か
らの制御信号によりタイミングを発生するタイミング発
生回路42がらのタイミング信号を受けて、書き込み速
度よりも読み出し速度を低速にすることにより実現でき
る。The circuit using the COD/BBD exemplified in the signal speed conversion circuit group 51 can be used as it is in the signal speed restoration circuit group 38 as described in the above-mentioned literature. This can be achieved by making the reading speed slower than the writing speed by receiving a timing signal from a timing generation circuit 42 that generates timing based on the clock and a control signal from the control section 40.
開門交換111120から信号処理部31を経由して出
力された制御または通話信号は、信号速度変換回路群5
1に入力され、速度(ピッチ〉変換の処理が行われたの
ちにタイム・スロット別に信@を割当てる信号割当回路
群52に印加される。この信号割当回路群52はバッフ
ァ・メモリ回路であり、信号速度変換回路群51から出
力された、それぞれの1区切り分の高速信号をメモリし
、制御部40の指示により与えられるタイミング発生回
路42からのタイミング情報で、バッファ・メモリ内の
信号を読み出し、無線送信回路32へ送信する。このタ
イミング情報は通話信号対応でみた場合には、時系列的
にオーバラップなく直列に並へられており、後述する制
御信号または制御信号および通話信号が全実装される場
合には、あたかも連続信号波のようになる。The control or call signal output from the open gate exchange 111120 via the signal processing section 31 is sent to the signal speed conversion circuit group 5.
1, and after undergoing speed (pitch) conversion processing, is applied to a signal allocation circuit group 52 that allocates signals for each time slot. This signal allocation circuit group 52 is a buffer memory circuit, Memorize each section of high-speed signals output from the signal speed conversion circuit group 51, read out the signals in the buffer memory using timing information from the timing generation circuit 42 given in accordance with instructions from the control section 40, The timing information is transmitted to the wireless transmission circuit 32. When viewed in terms of call signals, this timing information is arranged in series without overlapping in chronological order, and the control signal or the control signal and the call signal, which will be described later, are all implemented. In this case, it becomes like a continuous signal wave.
この圧縮した信号の様子を第2A図および第2B図に示
し説明する。The state of this compressed signal is shown and explained in FIGS. 2A and 2B.
信号速度変換回路群51の出力信号は信号割当回路群5
2に入力され、あらかじめ定められた順序でタイム・ス
ロットが与えられる。第2A図(a>のSDl、SD2
. ・、SDnは速度変換された通信信号が、無線送信
回路32−1.32−2(単に32として図示)の出力
においてそれぞれタイム・スロット別に割当てられてい
ることを示している。The output signal of the signal speed conversion circuit group 51 is sent to the signal assignment circuit group 5.
2 and are given time slots in a predetermined order. Figure 2A (a> SDl, SD2
.. , SDn indicate that the speed-converted communication signals are allocated to each time slot at the output of the wireless transmission circuit 32-1, 32-2 (simply shown as 32).
ここで、1つのタイム・スロットの中は図示のごとく同
期信号と制御信号または通話信号(と制御信号〉が収容
されている。通話信号が実装されていない場合は、同期
信号だけで通話信号の部分は空スロツト信号が加えられ
る。この場合、同一システム内の別の無線基地局30の
サービス・ゾーンで゛、同一無線チャネル、同一タイム
・スロットを使用している通信に無線干渉を与えないよ
うにするために、空きタイム・スロットに含まれている
信号は、各スロット長の最初の部分のみ、(たとえば全
体の5%程度〉で、残りは全く電波が送出されないよう
にすることも可能である。このようにして、第2A図(
a)に示すように、無線送信回路32においては、タイ
ム・スロットSD1〜SDnで1フレームをなす信号が
変調回路に加えられることになる。なお、第2A図(a
)〜(b)においては各タイム・スロットは接しており
、ガード・タイムは無いように書かれているが、後述(
第2D図参照〉するように、タイム・スロットの5〜1
0%のガード・タイムか設けられており、図面上は省略
されている。Here, as shown in the figure, one time slot accommodates a synchronization signal and a control signal or a call signal (and a control signal).If the call signal is not implemented, the synchronization signal alone is used to generate the call signal. In this case, an empty slot signal is added to the service zone of another wireless base station 30 in the same system so as not to cause radio interference to communications using the same radio channel and the same time slot. In order to achieve this, it is also possible to make the signals included in empty time slots only the first part of each slot length (for example, about 5% of the total), and no radio waves are transmitted for the rest. In this way, Figure 2A (
As shown in a), in the radio transmission circuit 32, signals forming one frame are applied to the modulation circuit in time slots SD1 to SDn. In addition, Figure 2A (a
) to (b), the time slots are written as being adjacent and there is no guard time, but as will be explained later (
5-1 of time slots, as shown in Figure 2D.
A guard time of 0% is provided and is omitted in the drawing.
送信されるべく時系列化された多重信号は、無線送信回
路32において、角度変調されたのちに、アンテナ部よ
り空間へ送出される。The time-series multiplexed signal to be transmitted is angularly modulated in the radio transmission circuit 32, and then sent out into space from the antenna section.
電話の発着呼時において通話に先行して無線基地局30
と移動無線機100との間で行われる制御信号の伝送に
ついては、電話信号の帯域内または帯域外のいづれを使
用する場合も可能である。When making or receiving a telephone call, the wireless base station 30
Regarding the transmission of control signals between the mobile radio device 100 and the mobile radio device 100, it is possible to use either within the telephone signal band or outside the telephone signal band.
第3A図はこれらの周波数関係を示す。すなわち、同図
(a>においては帯域外信号の例であり、図示のごとく
、低周波側(250H2)や高周波側(3850Hz>
を使用することができる。この信号は、たとえば通話中
に制御信号を送りたい場合に使用される。Figure 3A shows these frequency relationships. In other words, the figure (a>) is an example of an out-of-band signal, and as shown, the low frequency side (250H2) and the high frequency side (3850Hz>
can be used. This signal is used, for example, when it is desired to send a control signal during a call.
第3A図(b)においては、帯域内信号の例を示してお
り、発着呼時において使用される。FIG. 3A (b) shows an example of an in-band signal, which is used when making and receiving calls.
上記の例はいづれもトーン信号の場合であったが、トー
ン信号数を増したり、トーンに変調を加え副搬送波信号
とすることで多種類の信号を高速で伝送することが可能
となる。Although the above examples were all tone signals, it is possible to transmit many types of signals at high speed by increasing the number of tone signals or by modulating the tone and making it into a subcarrier signal.
以上はアナログ信号の場合であったが、制御信号として
ディジタル・データ信号を用いた場合には、音声信号も
ディジタル符号化して、両者を時分割多重化して伝送す
ることも可能であり、この場合の回路構成を第3C図に
示す。第3C図は、音声信号をディジタル符号化回路9
1でディジタル化し、それとデータ信号とを多重変換回
路92で多重変換し、無線送信回路32に含まれた変調
回路に印加する場合の一例である。The above was a case of analog signals, but if a digital data signal is used as a control signal, it is also possible to digitally encode the audio signal and time-division multiplex the two to transmit. The circuit configuration of is shown in FIG. 3C. FIG. 3C shows an audio signal digital encoding circuit 9.
This is an example of a case in which the data signal is digitized at 1, multiplexed with a data signal by a multiplex conversion circuit 92, and applied to a modulation circuit included in the wireless transmission circuit 32.
そして対向する受信機で受信し復調回路において第3C
図で示したのと逆の操作を行えば、音声信号と制御信号
とを別々にとり出すことが可能である。Then, it is received by the opposite receiver, and the 3rd C
By performing the operation opposite to that shown in the figure, it is possible to extract the audio signal and the control signal separately.
一方移動無mm1ooから送られてきた信号は、5Ii
1基地局30のアンテナ部で受信され、無線受信回路3
5へ入力される。第2A図(b)は、この上りの入力信
号を模式的に示したものである。On the other hand, the signal sent from mobile mm1oo is 5Ii
1 is received by the antenna section of the base station 30, and is transmitted to the radio receiving circuit 3.
5. FIG. 2A (b) schematically shows this upstream input signal.
すなわち、タイム・スロットSU1.SU2.・・・s
unは、移動無線機100−1.100−2゜・・・、
100−nからの無線基地局30宛の送信信号を示す。That is, time slot SU1. SU2. ...s
un is mobile radio 100-1.100-2°...,
100-n shows a transmission signal addressed to the wireless base station 30.
また各タイム・スロットsu1.su2、・・・、su
nの内容を詳細に示すと、第2A図(b)の左下方に示
す通り同期信号および制御信号または(および)通話信
号より成り立っている。Also, each time slot su1. su2,...,su
If the contents of n are shown in detail, it consists of a synchronization signal and a control signal or/and a telephone call signal, as shown in the lower left of FIG. 2A (b).
ただし、無線基地局30と移動無線機100との間の距
離の小ざい場合や信号速度によっては、同期信号を省略
することが可能である。ざらに、上記の上り無線信号の
無線搬送波のタイム・スロット内での波形を模式的に示
すと、第2B図(C)のごとくなる。However, depending on the distance between the radio base station 30 and the mobile radio device 100 or the signal speed, the synchronization signal may be omitted. Roughly speaking, the waveform of the radio carrier wave of the above-mentioned uplink radio signal within a time slot is schematically shown as shown in FIG. 2B (C).
さて、無線基地局30へ到来した入力信号のうち制御信
号については、無線受信回路35から直ちに制御部40
へ加えられる。ただし、速度変換率の大きざによっては
、通話信号を同様の処理を行った後に信号速度復元回路
群38の出力から制御部40へ加えることも可能である
。また通話信号につい、では、信号選択回路群39へ印
加される。Now, among the input signals that have arrived at the wireless base station 30, the control signal is immediately sent to the control unit 40 from the wireless receiving circuit 35.
added to. However, depending on the size of the speed conversion rate, it is also possible to apply the output of the signal speed restoration circuit group 38 to the control unit 40 after the call signal has been subjected to similar processing. Also, regarding the call signal, it is applied to the signal selection circuit group 39.
信号選択回路群39には、制御部40からの制御信号の
指示により、所定のタイミングを発生するタイミング発
生回路42からのタイミング信号が印加され、各タイム
・スロットSU1〜Sunごとに同期信号、制御信号ま
たは通話信号が分離出力される。これらの各信号は、信
号速度復元回路群38へ入力される。この回路は送信側
の移動無線F11100における速度変換回路131(
第1B図〉の逆変換を行う機能を有しており、これによ
って原信号が忠実に再生され関門交換機2o宛に送信さ
れることになる。A timing signal from a timing generation circuit 42 that generates a predetermined timing is applied to the signal selection circuit group 39 according to a control signal instruction from the control unit 40, and a synchronization signal and a control signal are generated for each time slot SU1 to Sun. The signal or speech signal is separated and output. Each of these signals is input to a signal speed restoration circuit group 38. This circuit is a speed conversion circuit 131 (
It has a function of performing the inverse conversion shown in FIG. 1B, so that the original signal is faithfully reproduced and transmitted to the gateway exchange 2o.
以下本発明における信号空間を伝送される場合の態様を
所要伝送帯域や、これと隣接した無線チャネルとの関係
を用いて説明する。The manner in which signals are transmitted in the signal space according to the present invention will be explained below using the required transmission band and the relationship between this and adjacent wireless channels.
第1C図に示すように、制御部4oがらの制御信号は信
号割当回路群52の出力と平行して無線送信回路32へ
加えられる。ただし、速度変換率の大きざによっては通
話信号と同様の処理を行った後、信号割当回路群52の
出力から無線送信回路32へ加えることも可能である。As shown in FIG. 1C, the control signal from the control unit 4o is applied to the wireless transmission circuit 32 in parallel with the output of the signal allocation circuit group 52. However, depending on the size of the speed conversion rate, it is also possible to apply the signal to the wireless transmission circuit 32 from the output of the signal allocation circuit group 52 after performing the same processing as the call signal.
つぎに移動無線m1ooにおいても、第1B図に示すご
とく無線基地局30の機能のうち通話路を1チヤネルと
した場合に必要とされる回路構成となっている。Next, as shown in FIG. 1B, the mobile radio m1oo also has a circuit configuration that is required when the communication path is one channel among the functions of the radio base station 30.
原信号たとえば音声信@ (0,3KHz〜3.OK口
l〉が信号速度変換回路群51(第1C図〉を通った場
合の出力側の周波数分布を示すと第3B図に示すごとく
になる。すなわち前述のように音声信号が15倍に変換
されるならば、信号の周波数分布は第3B図のこと<
4.5に日2〜45に日2に拡大されていることになる
。同図においては、制御信号は音声信号の下側周波数帯
域を用いて同時伝送されている場合を示している。この
信号のうち制御部@(0,2〜4.0KH2)および通
話信号0日1 (4,5〜45KH2でsDlとシテ表
さレテいる〉がタイム・スロット、たとえばSDIに収
容されているとする。他のタイム・スロットSD2〜S
Dnに収容されている音声信号も同様である。Figure 3B shows the frequency distribution on the output side when the original signal, for example, a voice signal @ (0.3KHz~3.OK) passes through the signal speed conversion circuit group 51 (Figure 1C). In other words, if the audio signal is converted 15 times as described above, the frequency distribution of the signal is as shown in Figure 3B.
4.5 will be expanded to day 2 to day 45. The figure shows a case where the control signals are simultaneously transmitted using the lower frequency band of the audio signal. Of this signal, the control part @ (0,2 to 4.0KH2) and the call signal 0 days 1 (represented as sDl in 4,5 to 45KH2) are accommodated in a time slot, for example, SDI. Other time slots SD2-S
The same applies to the audio signal accommodated in Dn.
すなわち、タイム・スロットsor <r=2゜3、・
、n)には制御信号(0,2〜4.03日2〉と通信信
号CHi (4,5〜45KH7)が収容されている。That is, time slot sor <r=2゜3,・
, n) contain a control signal (0.2 to 4.03 days 2) and a communication signal CHi (4.5 to 45KH7).
ただし、各タイム・スロット内の信号は時系列的に並べ
られており、−度に複数のタイム・スロット内の信号が
同時に無線送信回路32に加えられることはない。However, the signals in each time slot are arranged in chronological order, and the signals in multiple time slots are not applied to the wireless transmission circuit 32 at the same time.
これらの通話信号が制御信号とともに無線送信回路32
に含まれた角度変調部に加えられると、所要の伝送帯域
として、すくなくとも
fo±45に日Z
を必要とする。ただし、foは無線搬送波周波数である
。ここでシステムに与えられた無線チャネルが複数個あ
る場合には、これらの周波数間隔の制限から信号速度変
換回路群51による信号の高速化は、ある値に限定され
ることになる。複数個の無線チャネルの周波数間隔をf
、。、とし、上述の音声信号の高速化による最高信号速
度をfHとすると両者の間には、つぎの不等式が成立す
る必要がある。These call signals are sent to the wireless transmission circuit 32 along with control signals.
When added to the angle modulator included in the angular modulator, the required transmission band requires at least fo±45 days. However, fo is a radio carrier frequency. If there are a plurality of wireless channels given to the system, the speed-up of the signal by the signal speed conversion circuit group 51 is limited to a certain value due to the limitations on these frequency intervals. The frequency interval of multiple wireless channels is f
,. , and the maximum signal speed due to the above-mentioned speed increase of the audio signal is fH, then the following inequality must hold between the two.
f > 2 f H
ep
一方、ディジタル信号では、音声は通常64kb/S程
度の速度でディジタル化されているからアナログ信号の
場合を説明した第3B図の横軸の目盛を1桁程度引上げ
て読む必要があるが、上式の関係はこの場合にも成立す
る。f > 2 f H ep On the other hand, in digital signals, audio is usually digitized at a speed of about 64 kb/s, so read by raising the scale on the horizontal axis in Figure 3B, which explains the case of analog signals, by about one digit. Although necessary, the relationship in the above equation also holds true in this case.
また、移動無線機100より無線基地局30へ入来した
制御信号は、無線受信回路35へ入力されるが、その出
力の一部は制御部40へ入力され、他は信号選択回路群
39を介して信号速度復元回路群38へ送られる。そし
て後者の制御信号は送信時と全く逆の速度変換(低速信
号への変換)を受けた後、一般の電話網10に使用され
ているのと同様の信号速度となり信号処理部31を介し
て関門交換l1120へ送られる。Further, the control signal input from the mobile radio device 100 to the radio base station 30 is input to the radio reception circuit 35, but a part of the output is input to the control unit 40, and the other part is input to the signal selection circuit group 39. The signal is sent to the signal speed restoration circuit group 38 via the signal speed restoration circuit group 38. After the latter control signal undergoes a speed conversion (conversion to a low speed signal) that is completely opposite to that at the time of transmission, it becomes the same signal speed as that used in the general telephone network 10 and is transmitted via the signal processing section 31. Sent to barrier exchange l1120.
つぎに、本発明によるシステムの発着呼動作に関し、音
声信号の場合を例にとって説明する。Next, the call originating/receiving operation of the system according to the present invention will be explained by taking the case of a voice signal as an example.
(1〉移動無線機100からの発呼
第4A図および第4B図に示すフローチャートを用いて
説明する。(1> Call origination from mobile radio device 100 This will be explained using the flowcharts shown in FIGS. 4A and 4B.
移動無線機100の電源をオンした状態にすると、第1
B図の無線受信回路135では、下り(無線基地局30
→移動無線機100)無線チャネル(チャネルC口1と
する〉に含まれている制御信号の捕捉を開始する。もし
システムに複数の無線チャネルが与えられている場合に
は、) 最大の受信入力電界を示す無線チャネルi〉
無線チャネルに含まれている制御信号により指示される
無線チャネル
iii ) 無線チャネル内のタイム・スロットのう
ち空タイム・スロットのあるチャネル
など、それぞれシステムに定められている手順にしたが
い無線チャネル(以下チャネルC口1とする〉の受信状
態にはいる。これは第2A図(a)にボされているタイ
ム・スロットSDr内の同期信号を捕捉することにより
可能である。制御部140では、シンセサイザ121−
1に無線チャネルC口1の受信を可能とする局発周波数
を発生させるように制御信号を送出し、また、スイッチ
122−1もシンセサイザ121−1側に倒し固定した
状態にある。When the mobile radio device 100 is powered on, the first
In the wireless receiving circuit 135 in Figure B, the downlink (wireless base station 30
→Mobile radio 100) Starts capturing the control signal contained in the radio channel (Channel C port 1). If the system is provided with multiple radio channels, the maximum reception input Wireless channel i showing electric field
A wireless channel (iii) that is instructed by a control signal included in the wireless channel; a wireless channel (hereinafter referred to as channel C port 1> reception state. This is possible by capturing the synchronization signal within the time slot SDr shown in FIG. 2A (a). −
A control signal is sent to the switch 122-1 so as to generate a local frequency that enables reception of the radio channel C port 1, and the switch 122-1 is also fixed in the position of the synthesizer 121-1.
そこで、電話機部101の受信機をオフ・フック(発呼
開始)すると(S201、第4A図〉、第1B図のシン
セサイザ121−3は、無線チャネルC口1の送信を可
能とする局発周波数を発生させるような制御信号を制御
部140から受ける。Therefore, when the receiver of the telephone unit 101 goes off-hook (starts making a call) (S201, FIG. 4A), the synthesizer 121-3 of FIG. A control signal is received from the control section 140 to generate the following.
またスイッチ122−2もシンセサイザ1213側に倒
し、固定した状態になる。つぎに無線チャネルCH1を
用い電話機部101から出力された発呼用制御信号を送
出する。この制御信号は、第3A図(b)に示される周
波数帯を用いられ、これを、たとえばタイム・スロット
Sunを用いて送信される。In addition, the switch 122-2 is also turned to the synthesizer 1213 side and becomes fixed. Next, the calling control signal output from the telephone unit 101 is sent out using the wireless channel CH1. This control signal uses the frequency band shown in FIG. 3A (b) and is transmitted using, for example, time slot Sun.
この制御信号の送出はタイム・スロットSunだけに限
定され、バースト的に送られ他の時間帯には信号は送出
されないから他の通信に悪影響を及ぼすことはない。た
だし、制御信号の速度が比較的低速であったり、あるい
は信号の情報量が大きく、1つのタイム・スロット内に
収容不可能な場合には、1フレーム後またはざらに、次
のフレームの同一タイム・スロットを使用して送信され
る。The transmission of this control signal is limited to time slot Sun, and is sent in bursts, and no signal is transmitted during other time slots, so it does not adversely affect other communications. However, if the speed of the control signal is relatively slow or the amount of information in the signal is large and cannot be accommodated in one time slot, the same time slot of the next frame will be displayed after one frame or roughly. - Transmitted using slots.
タイム・スロットSunを捕捉するには具体的にはつぎ
の方法を用いる。無線基地局30から送信されている制
御信号には、第2A図(a>に示す通り、同期信号とそ
れに続く制御信号か含まれており移動無線機100はこ
れを受信することにより、フレーム同期が可能になる。Specifically, the following method is used to capture the time slot Sun. The control signal transmitted from the radio base station 30 includes a synchronization signal and a subsequent control signal, as shown in FIG. becomes possible.
さらにこの制御信号には、現在使用中のタイム・スロッ
ト、未使用のタイム・スロット(空タイム・スロット表
示〉などの制御情報か含まれている。システムによって
は、タイム・スロットSDi (i=1.2゜・・・
、n)が他の通信によって使用されているときには、同
期信号と通話信号しか含まれていない場合もあるが、こ
のような場合でも未使用のタイム・スロットには通常同
期信号と制御信号が含まれており、この制御信号を受信
することにより、移動無線機100がどのタイム・スロ
ットを使用して発呼信号を送出すべきかを知ることがで
きる。Furthermore, this control signal includes control information such as currently used time slots and unused time slots (empty time slot display). Depending on the system, time slots SDi (i=1 .2゜...
, n) may contain only synchronization and speech signals when they are being used by other communications; By receiving this control signal, the mobile radio device 100 can know which time slot should be used to send out the calling signal.
なお、すべてのタイム・スロットが使用中の場合には、
この無線チャネルでの発呼は不可能であり、別の無線チ
ャネルを掃引して探索する必要がある。Note that if all time slots are in use,
It is not possible to make a call on this radio channel and it is necessary to sweep and search for another radio channel.
また別のシステムでは、どのタイム・スロット内にも空
スロツト表示がなされていない場合があり、このときは
、それに続く音声多重信号SD1゜SD2.・・・、S
Dnの有無を次々に検索し、空タイム・スロットを確認
する必要がある。In other systems, there may be no empty slot indication in any of the time slots, in which case the following audio multiplex signals SD1, SD2 . ..., S
It is necessary to search for the presence of Dn one after another and check for empty time slots.
さて本論にもどり無線基地局30から、以上のいづれか
の方法により送られてきた制御情報を受信した移動無線
機100では、自己がどのタイム・スロットで発呼用制
御信号を送出すべきか、その送信タイミングを含めて判
断することができる。Now, returning to the main topic, the mobile radio device 100, which has received the control information sent from the radio base station 30 by one of the above methods, determines in which time slot it should send the call control signal. It is possible to make a judgment including the transmission timing.
そこで上り信号用のタイム・スロットSunが空スロッ
トと仮定すると、この空タイム・スロットを使用するこ
とにし、発呼用制御信号を送出して無線基地局30から
の応答信号から必要なタイミングをとり出して、バース
ト状の制御信号を送出することかできる。Therefore, assuming that the time slot Sun for uplink signals is an empty slot, it is decided to use this empty time slot, and the necessary timing is determined from the response signal from the radio base station 30 by sending out a control signal for calling. It is also possible to send out burst-like control signals.
もし、他の移動無線機から同一時刻に発呼があれば呼の
衝突のため発呼信号は良好に無線基地局30へ伝送され
ず再び最初から動作を再開する必要を生ずるが、この確
率はシステムとしてみた場合には、十分に小さい値にお
さえられている。もし呼の衝突をざらに低下させるには
、つぎの方法がとられる。それは移動無線l1100が
発呼可能な空タイム・スロットをみつけたとして、その
タイム・スロットを全部使用するのではなく、ある移動
無線機には前半部、ある移動無線機には後半部のみを使
用させる方法である。すなわち発呼信号として、タイム
・スロットの使用部分を何種類かに分け、これを用いて
多数の移動無線機を群別し、その各群に、それぞれその
1つのタイム・スロット内の時間帯を与える方法である
。別の方法は、制御信号の有する周波数を多種類作成し
、これを多数の移動無線機を群別し、その各群に与える
方法である。この方法によれば周波数の異なる制御信号
が同一のタイム・スロットを用いて同時に送信されても
無線基地局30で干渉を生じることはない。以上の2つ
の方法を別々に用いてもよいし、併用すれば効果は相乗
的に上昇する。If there is a call from another mobile radio at the same time, the calling signal will not be properly transmitted to the radio base station 30 due to call collision, and the operation will have to be restarted from the beginning, but this probability is When viewed as a system, this value is kept to a sufficiently small value. If call collisions are to be significantly reduced, the following method may be used. If a mobile radio l1100 finds an empty time slot in which it can make a call, it does not use the entire time slot, but uses only the first half for some mobile radios and the second half for others. This is the way to do it. In other words, the portion of the time slot used as a calling signal is divided into several types, and this is used to classify a large number of mobile radios into groups, and each group is assigned a time period within that one time slot. It is a way of giving. Another method is to create many types of frequencies for control signals, group a large number of mobile radios, and give these to each group. According to this method, even if control signals of different frequencies are transmitted simultaneously using the same time slot, no interference will occur at the radio base station 30. The above two methods may be used separately, or when used together, the effects will increase synergistically.
さて移動無線機100からの発呼用制御信号が良好に無
線基地局30で受信され移動無線機100のID(識別
番号〉を検出したとすると(32O2)、制御部40で
は、現在空いているタイム・スロットを検索する。移動
無線機100に与えるタイム・スロットはSunでもよ
いが、念のために検索を実行する。それは移動無線機1
00のほかに、他の移動無線機からの同時発呼に対応す
るためや、サービス種類やサービス区分に適したタイム
・スロットを与えるためでもある。Now, suppose that the call control signal from the mobile radio device 100 is successfully received by the radio base station 30 and the ID (identification number) of the mobile radio device 100 is detected (32O2). Search for a time slot.The time slot given to mobile radio 100 may be Sun, but just to be sure, perform a search.
In addition to 00, this is also used to respond to simultaneous calls from other mobile radios, and to provide time slots suitable for service types and service classifications.
この結果、たとえばタイム・スロットSD1が空いてい
るとすると、移動無線ll1100に対し前記無線チャ
ネルC目1のタイム・スロットSD1を用い下り制御信
号によりタイム・スロット上り(移動無線vs100→
無線基地J430)SUI。As a result, for example, if the time slot SD1 is vacant, the time slot SD1 of the Cth radio channel 1 is used for the mobile radio II1100, and the time slot upstream (mobile radio vs100→
Wireless base J430) SUI.
およびこれに対応する下り(無線基地局30→移動無線
1100)SDlを使用するように指示する(S203
>。これに応じて移動無線機100では、指示されたタ
イム・スロットSD1で受信可能な状態へ移行するとと
もに下りのタイム・スロットSD1に対応する上り無線
チャネル用のタイム・スロットである5UI(第2A図
(b)参照〉を選択する。このとき移動無線機100の
制御部140においては、送受信断続制御器123を動
作させ、スイッチ122−1および122−2を動作開
始させる(3204>。それと同時にスロット切替完了
報告を上りタイム・スロットSU1を用いて無線基地局
30に送出しく3205)、ダイヤル・トーンを待つ(
S206>。and instructs to use the corresponding downlink (radio base station 30→mobile radio 1100) SDl (S203
>. In response, the mobile radio device 100 transitions to a state in which it can receive data in the instructed time slot SD1, and at the same time, the mobile radio device 100 shifts to a state in which it can receive data in the instructed time slot SD1, and also changes the time slot 5UI (FIG. 2A), which is a time slot for an uplink radio channel corresponding to the downlink time slot SD1. (b)>. At this time, the control section 140 of the mobile radio device 100 operates the transmission/reception intermittent controller 123 and starts operating the switches 122-1 and 122-2 (3204>. At the same time, the Sends a switching completion report to the radio base station 30 using uplink time slot SU1 (3205) and waits for a dial tone (3205).
S206>.
この上り無線信号の無線搬送波のタイム・スロットSU
Iの状態を模式的に示すと第2B図(C)のごとくなる
。無線基地830には、タイム・スロットSU1のほか
に、他の移動無線機100からの上り信号としてSU3
ヤSunが1フレームの中に含まれて送られてきている
。Time slot SU of the radio carrier of this upstream radio signal
The state of I is schematically shown in FIG. 2B (C). In addition to the time slot SU1, the radio base 830 receives an uplink signal SU3 from another mobile radio 100.
Ya Sun is included in one frame and sent.
スロット切替完了報告を受信した無線基地局30では(
3207>、発呼信号を関門交換機20に対し送出しく
5208>、これを受けた関門交換機20では移動無線
機100のIDを検出し、開門交換lN2Oに含まれた
スイッチ群のうちの必要なスイッチをオンにして(S2
09>、ダイヤル・トーンを送出する(S210、第4
B図〉。The radio base station 30 that has received the slot switching completion report (
3207>, sends a calling signal to the gateway exchange 20 5208>, upon receiving this, the gateway exchange 20 detects the ID of the mobile radio 100 and selects the necessary switch from the switch group included in the open gate exchange 1N2O. Turn on (S2
09>, sends a dial tone (S210, fourth
Figure B〉.
このダイヤル・トーンは、無線基地局30により転送g
t’L(S211>、移動無線1110C)では、通話
路か設定されたことを確認する(S212>。This dial tone is transmitted by the radio base station 30.
At t'L (S211>, mobile radio 1110C), it is confirmed that a communication path has been set (S212>).
この状態に移行したとき移動無線機100の電話機部1
01の受話器からダイヤル・トーンが聞えるので、ダイ
ヤル信号の送出を始める。このダイヤル信号は速度変換
回路131により速度変換され送信部134および送信
ミクサ133を含む無線送信回路132より上りタイム
・スロットSU1を用いて送出される(S213>。か
くして、送信されたダイヤル信号は無線基地局30の無
線受信回路35で受信される。この無線基地局30では
、すでに移動無線l1100からの発呼信号に応答し、
使用すべきタイム・スロットを与えるとともに、無線基
地局30の信号選択回路群39および信号割当回路群5
2を動作させて、上りのタイム・スロットSU1を受信
し、下りのタイム・スロットSDIの信号を送信する状
態に移行している。したがって移動無線IIa100か
ら送信されてきたダイヤル信号は、信号選択回路群39
の信号選択回路39−1を通った後、信号速度復元回路
群38に入力され、ここで原送信信号が復元され、信@
処理部31を介して通話信号22−1として関門交換機
20へ転送され(S214>、電話網10への通話路が
設定される(3215>。When transitioning to this state, the telephone unit 1 of the mobile radio device 100
Since a dial tone is heard from the 01 handset, the dial signal begins to be sent. This dial signal is speed-converted by the speed conversion circuit 131 and sent out from the wireless transmission circuit 132 including the transmission section 134 and the transmission mixer 133 using the uplink time slot SU1 (S213>. Thus, the transmitted dial signal is It is received by the radio receiving circuit 35 of the base station 30.The radio base station 30 has already responded to the calling signal from the mobile radio l1100,
In addition to giving the time slot to be used, the signal selection circuit group 39 and signal allocation circuit group 5 of the wireless base station 30
2 is operated to receive the uplink time slot SU1 and to transmit the signal of the downlink time slot SDI. Therefore, the dial signal transmitted from the mobile radio IIa 100 is transmitted to the signal selection circuit group 39.
After passing through the signal selection circuit 39-1, it is input to the signal speed restoration circuit group 38, where the original transmission signal is restored and the signal
It is transferred to the gateway exchange 20 as a call signal 22-1 via the processing unit 31 (S214>, and a call path to the telephone network 10 is set (3215>).
一方、関門交換機20からの入力信号(当初制御信号、
通話が開始されれば通話信号)は、無線基地局30にお
いて信号速度変換回路群51で速度変換を受けた後、信
号割当回路群52の信号割当回路52−1によりタイム
・スロットSDIが与えられている。そして無線送信回
路32から下りの無線チャネルのタイム・スロットSD
Iを用いて前記移動無線機100宛に送信される。前記
移動無線41100では、無線チャネルC口1のタイム
・スロットSDIにおいて受信待機中であり無線受信回
路135で受信され、その出力は速度復元回路138に
入力される。この回路において送信の原信号が復元され
、電話機部101の受話器に入力される。かくして、移
動無線機100と一般の電話網10の内の一般電話との
間で通話が開始されることになる(3216>。On the other hand, an input signal from the barrier switch 20 (initial control signal,
When a call is started, the call signal) undergoes speed conversion at the signal speed conversion circuit group 51 in the radio base station 30, and is given a time slot SDI by the signal allocation circuit 52-1 of the signal allocation circuit group 52. ing. Then, the time slot SD of the wireless channel downstream from the wireless transmission circuit 32
It is transmitted to the mobile radio device 100 using I. The mobile radio 41100 is waiting for reception in the time slot SDI of the radio channel C port 1, and is received by the radio receiving circuit 135, the output of which is input to the speed restoration circuit 138. In this circuit, the original signal of the transmission is restored and input to the handset of the telephone section 101. Thus, a call is started between the mobile radio device 100 and a regular telephone within the regular telephone network 10 (3216>).
終話は移動無l!I機100の電話機部101の受話器
をオン・フックすることにより(3217>、終話信号
と制御部140からのオン・フック信号とが速度変換回
路131を介して無線送信回路132より無線基地局3
0宛に送出されるとともに(3218>、制御部140
では送受信断続制御器123の動作を停止させかつ、ス
イッチ122−1および122−2をそれぞれシンセサ
イザ121−1および121−3の出力端に固定する。No moving for the end of the episode! When the handset of the telephone unit 101 of the I device 100 is turned on-hook (3217>), the end-of-call signal and the on-hook signal from the control unit 140 are sent to the wireless base station from the wireless transmission circuit 132 via the speed conversion circuit 131. 3
0 (3218>, control unit 140
Then, the operation of the transmission/reception intermittent controller 123 is stopped, and the switches 122-1 and 122-2 are fixed to the output terminals of the synthesizers 121-1 and 121-3, respectively.
一方、無線基地局30の制御部40では、移動無線機1
00からの終話信号を受信すると関門交換機20宛に終
話信号を転送しく3219>、スイッチ群(図示せず〉
のスイッチをオフして通話を終了する(S220>。同
時に無線基地局30内の信号選択回路群39および信号
割当回路群52を開放する。On the other hand, in the control unit 40 of the radio base station 30, the mobile radio device 1
When the call termination signal is received from 00, the call termination signal is forwarded to the barrier switch 20.3219>, switch group (not shown)
The switch is turned off to end the call (S220>. At the same time, the signal selection circuit group 39 and signal allocation circuit group 52 in the wireless base station 30 are opened.
以上の説明では無線基地局30と移動無線機100との
間の制御信号のヤリとりは信号速度変換回路群51.信
号速度復元回路群38等を通さないとして説明したが、
これは説明の便宜上であって、音声信号と同様に信号速
度変換回路群51、信号速度復元回路群38、制御信号
速度変換回路48や信号処理部31を通しても何ら支障
なく通信が実施可能である。In the above explanation, control signals between the radio base station 30 and the mobile radio device 100 are controlled by the signal speed conversion circuit group 51. Although it was explained that the signal speed restoration circuit group 38 etc. are not passed through,
This is for convenience of explanation, and communication can be carried out without any problem even through the signal speed conversion circuit group 51, signal speed restoration circuit group 38, control signal speed conversion circuit 48, or signal processing section 31, as with audio signals. .
(2)移動無線機100への着呼
移動無線11100は電源をオンした状態で待機中とす
る。この場合移動無線機100からの発呼の項で説明し
たごとく、システムで定められている手順にしたがった
無線チャネル0日1の下り制御信号を受信待機状態にあ
る。(2) Incoming call to mobile radio 100 The mobile radio 11100 is on standby with the power turned on. In this case, as explained in the section regarding the call origination from the mobile radio device 100, the mobile radio device 100 is in a state of waiting to receive the downlink control signal of the radio channel 0 and 1 in accordance with the procedure determined by the system.
一般の電話網10より関門交換vs20を経由して移動
無線11100への着呼信号が無線基地局30へ到来し
たとする。これらの制御信号は通信信号22として音声
信号と同様に、信号速度変換回路群51を通り、信号割
当回路群52を介して制御部40(第1C図〉へ伝えら
れる。すると制御部40では移動無線機100宛の無線
チャネル0日1の下りタイム・スロットのうちの空スロ
ット、たとえばSDlを使用して移動無線機100の■
D信号十着呼信号表示信号十タイム・スロット使用信号
(移動無線機100からの送信には、たとえばSDlに
対応するSUlを使用)を送出する。Assume that an incoming call signal to the mobile radio 11100 arrives at the radio base station 30 from the general telephone network 10 via the barrier exchange vs20. These control signals are transmitted as communication signals 22 to the control section 40 (FIG. 1C) via the signal speed conversion circuit group 51 and the signal allocation circuit group 52, in the same way as voice signals.Then, the control section 40 An empty slot among the downlink time slots on day 0 and 1 of the wireless channel addressed to the radio 100, for example, using SDl, the mobile radio 100
A D signal, an incoming call signal display signal, and a time slot usage signal (for example, SUl corresponding to SDl is used for transmission from the mobile radio device 100) are transmitted.
この信号を受信した移動無線機100では、無線受信回
路135の受信部137より制御部140へ伝送される
。制御部140では、この信号が自己の移動無線機10
0への着呼信号であることを確認するので電話機部10
1より呼出音を鳴動させると同時に、指示されたタイム
・スロットSD1.3す1で待機するように送受信断続
制御器123を動作させるとともに、スイッチ122−
1゜122−2のオン、オフを開始させる。かくて通話
が可能な状態に移行したことになる。In the mobile radio device 100 that receives this signal, it is transmitted from the receiving section 137 of the radio receiving circuit 135 to the control section 140. In the control unit 140, this signal is transmitted to the own mobile radio device 10.
The telephone unit 10 confirms that it is an incoming call signal to 0.
At the same time, the transmission/reception intermittent controller 123 is operated to stand by at the designated time slot SD1.3-1, and the switch 122-
1°122-2 starts turning on and off. In this way, the state has shifted to a state in which calls can be made.
なお、本システムを用いて良好な状態で信号伝送か実行
され、かつシステム内の他の無線チャネルへ悪影響を与
えることのないことは、文献2によって理論的に説明さ
れているので省略し、以下本発明に適用する多重波伝搬
特性に応じて、ガード・タイムをどの位大きくすればよ
いかを具体的に説明する。Note that it is theoretically explained in Reference 2 that signal transmission is carried out in good condition using this system and that it does not adversely affect other wireless channels in the system, so it will be omitted here. A specific explanation will be given of how large the guard time should be depending on the multiple wave propagation characteristics applied to the present invention.
(3)多重波伝搬の影響を受けた丁CM−FM波の数式
表現
(3,1)丁CM−FM波が受ける多重電波伝搬の影響
について
第2C図(a)は無線基地局30より送信されるTCM
−FM (時分割時間圧縮多重−周波数変調〉波を示す
模式図である。同図(b)は距離的に離れた移動無線機
100が受信する信号波の波形を示す模式図である。こ
の場合、移動無線機100は無線基地局30より送信さ
れてくるTCM(時分割時間圧縮多重)信号のうちタイ
ム・スロットSD1の信号S1のみ受信したいのである
が、伝送媒体中の多重反射により信号S1の他に、つぎ
のような不要な信号を同時に受信することになる。(3) Mathematical representation of CM-FM waves affected by multiple wave propagation (3,1) Regarding the influence of multiple radio wave propagation on CM-FM waves Figure 2C (a) is transmitted from the wireless base station 30 TCM to be
-FM (Time Division Time Compression Multiplexing - Frequency Modulation) wave. FIG. In this case, the mobile radio device 100 wants to receive only the signal S1 of time slot SD1 among the TCM (time division time compression multiplexing) signals transmitted from the radio base station 30, but due to multiple reflections in the transmission medium, the signal S1 In addition, the following unnecessary signals will be received at the same time.
〉信号S1のうち多重反射により時間Tだけ遅延した信
号
S (t−τ1〉
(τ1< t < T )
11〉タイム・スロットSD1の直前のタイム・スロッ
トSDnの信号成分S0のうち時間τ1だけ遅延したた
め、ガード・タイムを越えタイム・スロットSDi内へ
落込んだ妨害信号
sn (t+T□−τ。〉
(Oat<τ。〉
上記のうちi〉は現用のアナログFM方式におけるエコ
ー歪と同様で、これにはエコー歪となる成分と、原信号
と位相のみ異なるだけで有用な信号とが含まれているが
、ii)はすべて有害な信号であることに注意する必要
がある。〉Signal S1 delayed by time T due to multiple reflections of signal S (t-τ1〉 (τ1< t < T) 11> Signal component S0 of time slot SDn immediately before time slot SD1 delayed by time τ1 Therefore, the interference signal sn (t+T□−τ.〉 (Oat<τ.〉) which exceeded the guard time and fell into the time slot SDi is the same as the echo distortion in the current analog FM system. This includes components that cause echo distortion and useful signals that differ only in phase from the original signal, but it must be noted that all of ii) are harmful signals.
(3,2)TCM−FM波の数式表現
無線基地局30から対向する1つの移動無線機100へ
送信する音声(又は制御信号〉は、文献2によると数式
的には下式に示すようになる。(3, 2) Mathematical representation of TCM-FM waves The voice (or control signal) transmitted from the wireless base station 30 to one opposing mobile radio device 100 is expressed mathematically as shown in the following formula according to Document 2. Become.
D(t) = I n” [1
1
xcos mp t ] xsin (Ω1 j十S1
(t) >(1〉
ただし、IOIは振幅の大きざ、Ω1は搬送角周波数、
51(t)は信号(含制御信号)を示す。nは1フレー
ム内のスロット(等時間間隔とする)数、pは切替角周
波数、mは正の奇数とする。D(t) = I n” [1 1 xcos mp t ] xsin (Ω1 j + S1
(t) > (1) However, IOI is the magnitude of the amplitude, Ω1 is the carrier angular frequency,
51(t) indicates a signal (including a control signal). n is the number of slots (equal time intervals) within one frame, p is the switching angular frequency, and m is a positive odd number.
以下(1〉式で示される無線変調波が空間媒体内におい
て種々の悪影響を受けることになるが、以下の解析では
多重波伝搬に限定することにする。Although the radio modulated waves expressed by the following equation (1) will be affected by various adverse effects within the spatial medium, the following analysis will be limited to multiple wave propagation.
さて、明確な数式による表現を行うため、無線基地局3
0より送信されてきたTCM波を移動無Ii機100で
受信するときの希望波−これは直接波と考えてよい−を
D、多重電波伝搬の影響を受けた反射波−これは一般に
は多数の反射波の合成となっているであろう−をエコー
波■、同一無線基地局30から送信されているTCM信
号のうち、隣接タイム・スロット内の信号が伝搬遅延を
受けて自己のタイム・スロット内に落込んできた信号を
妨害波Uと表わす。また、直接波が全くないか反射波に
比べて弱い場合は、反射波のうち最も大きいものを直接
波とみたてて、時間軸をその反射波の遅延量だけシフト
すれば、同様の解析が可能となる。Now, in order to express it using a clear mathematical formula,
When the mobile wireless device 100 receives the TCM wave transmitted from 0, the desired wave - which can be considered a direct wave - is D, and the reflected wave affected by multiplex radio wave propagation - this is generally a large number. The echo wave ■ is probably a combination of the reflected waves of The signal that has fallen into the slot is expressed as an interference wave U. Also, if there is no direct wave or it is weak compared to the reflected wave, the same analysis can be performed by treating the largest reflected wave as the direct wave and shifting the time axis by the amount of delay of the reflected wave. It becomes possible.
(3,3)干渉による振幅の変化
TCM波は時間tの区間を適当に選べば、希望波D、エ
コー波V、妨害波りは、次式のように表すことができる
。(3, 3) Change in amplitude due to interference If the interval of time t for the TCM wave is appropriately selected, the desired wave D, echo wave V, and interference wave can be expressed as in the following equation.
希望波
1) sinθd=Dsin (Ωj+51 (t)
)(2〉
(nTt≦t≦T+nTt)
エコー波
Vsinθ =Vsin (Ω(trl)+51(j−
τ1)) (3)
(r 1 + n T t≦t≦(n+1)Tt)妨害
波
U sinθ =Usin (Ωlj+T□ rl)
+so (t+To−τ1))
〈4〉
(nT ≦t≦r 1 + n T t )ただし、
つぎの仮定を設定した
1)各タイム・スロットの発生するエコー波の遅延量は
1タイム・スロットより短い。すなわち隣接タイム・ス
ロットからの妨害波は各タイム・スロットで受けるが、
2個以上離れたタイム・スロットからの妨害信号はない
。これは方式設計パラメータを適切に選ぶことにより満
足させることが可能である。Desired wave 1) sinθd=Dsin (Ωj+51 (t)
)(2> (nTt≦t≦T+nTt) Echo wave Vsinθ =Vsin (Ω(trl)+51(j-
τ1)) (3) (r 1 + n T t≦t≦(n+1)Tt) Interference wave U sinθ =Usin (Ωlj+T□ rl)
+so (t+To-τ1)) <4> (nT ≦t≦r 1 + n T t ) However,
The following assumptions are made: 1) The delay amount of the echo wave generated in each time slot is shorter than one time slot. In other words, although interference waves from adjacent time slots are received in each time slot,
There are no interfering signals from more than one time slot away. This can be satisfied by appropriately selecting the scheme design parameters.
2)各タイム・スロットの受ける多重伝搬による遅延量
は時刻tを定めれば一定となる。すなわち、上式(3〉
におけるτ1と(4〉式にあけるτ1とは厳密には異な
るかもしれないが、互いに隣合うタイム・スロットであ
り遅延時間は等しいと仮定して許容されるであろう。2) The amount of delay due to multiple propagation that each time slot receives becomes constant if time t is determined. In other words, the above formula (3)
Although τ1 in the equation (4) may differ strictly from τ1 in the equation (4), it may be allowed on the assumption that they are adjacent time slots and have the same delay time.
3)エコー波および妨害波の時間長は信号波(タイム・
スロット長)のそれと同一とした。正確には多数の反射
波の合成であり、時間長は信号波より大きくなると想定
されるが計算の便宜上、上記のようにした。この結果、
計算結果が若干甘い目に出ることになるが、実質的には
無視可能な範囲である。3) The time length of the echo wave and interference wave is the signal wave (time
slot length). To be precise, it is a combination of many reflected waves, and the time length is assumed to be longer than the signal wave, but for convenience of calculation, it is set as above. As a result,
Although the calculation results may be slightly lenient, it is practically negligible.
4)希望波D、エコー波V、および妨害波Uが同一時刻
に共存することはない。これは方式設計上満足させるこ
とが可能である。4) Desired wave D, echo wave V, and interference wave U do not coexist at the same time. This can be satisfied in terms of system design.
さて(2〉式と(3〉式の合成波は次式に与えられる。Now, the composite wave of equations (2) and (3) is given by the following equation.
RIS!nθr 1 =D S j nθd+ ’J
Slnθ8=D[1+X”
+2Xcos(−Ωτ+s1 (t−τ〉1/2
・
s (t))] xs+n(θd+φ1〉(5)
φ1 = jan−’ [(XS!n (Ωr+81
(t>−sl (t−τ) ) ) X (1+XCO
3(Ωτ1
+s (t)−sl (t−τ)〉)](6〉
ただし、 X=V/D
すなわち、振幅の包絡線は、
R1=D[1+×2
+2Xcos(Ωτ+51 (t>
=D (1+X2) 1/2
1/2
x (1+2Xcos Vl )
(7)
W =Ωτ+S (t)−51(t−τ〉1
(8)
つぎに、(2)式と(4〉式の合成波は次式で与えられ
る。RIS! nθr 1 = D S j nθd+ 'J
Slnθ8=D[1+X” +2Xcos(-Ωτ+s1 (t-τ〉1/2
・s (t))] xs+n(θd+φ1〉(5) φ1 = jan-' [(XS!n (Ωr+81
(t>-sl (t-τ) ) ) X (1+XCO
3(Ωτ1 +s (t)-sl (t-τ)〉)](6〉 However, X=V/D In other words, the amplitude envelope is R1=D[1+×2 +2Xcos(Ωτ+51 (t>=D (1 + It is given by the following formula.
R25Inθr2 =Ds i nθd+USjnθ。R25Inθr2 = Ds i nθd + USjnθ.
=D[1+¥2
+2Ycos ((T□−τ1)Ω
+s、(t+To−τ1〉
1/2 ・
−5(t))] xs+n(θd+φ2)(9)
φ = tan−1[(Ysin (Ω(To−τ1〉
+s、(を十To−τ1) 51(t))X (1+
Ycos (Ω(To−τ1〉+ S 、 (T
+ T O−τ1)Sl (t)))’]
(10)
ただし、 Y=tJ/D
(7)または(9)式で注目されるのは平方根内の値が
Olすなわち、干渉波の影響により信号が抑圧される場
合である。この現象は(7)または(9)式をみるかぎ
り、多重波伝搬系では避は難い現象と思われる。しかし
ながら、この現象は何もTCM−FMに限ったものでな
く、実用されているアナログ(SCPC)方式でも同様
に発生していることである。ただし、TCMの場合、信
号成分が広域の側波帯にひろがっており、これが従来方
式に比較して悪影響の程度が大きいことが予想される。=D[1+¥2 +2Ycos ((T□-τ1)Ω +s, (t+To-τ1〉 1/2 ・-5(t))] xs+n(θd+φ2) (9) φ = tan-1[(Ysin (Ω (To−τ1〉
+s, (tenTo−τ1) 51(t))X (1+
Ycos (Ω(To−τ1〉+S, (T
+ TO This is a case where the signal is suppressed. This phenomenon seems to be unavoidable in a multi-wave propagation system, as seen from equations (7) and (9). However, this phenomenon is not limited to TCM-FM, but also occurs in analog (SCPC) systems that are in practical use. However, in the case of TCM, signal components are spread over a wide range of sidebands, and this is expected to have a greater degree of negative influence than in conventional systems.
正確には実験的検討が必要であるが、つぎのように推定
してよい。側波帯の拡がりは、圧縮比Nに比例するから
信号の受ける妨害の可能性はN倍となる。一方、信号の
送信される時間率を考えると1/Nであり、他の時間は
全く送信されない。これら両者より妨害を受ける確率は
単位ベースバンド周波数当りは変化しないことになる。Exactly, experimental investigation is required, but it can be estimated as follows. Since the spread of the sideband is proportional to the compression ratio N, the possibility of interference to the signal increases N times. On the other hand, considering the time rate at which the signal is transmitted, it is 1/N, and the signal is not transmitted at all at other times. The probability of receiving interference from both of these does not change per unit baseband frequency.
ただし、広帯域信号の受ける選択性フェージングの影響
は別途検討する必要がある。However, the effects of selective fading on wideband signals need to be considered separately.
(3,4)干渉による位相の変化 り、Vもしくはり波をベクトル表示することを考える。(3,4) Phase change due to interference Consider displaying a V or a beam as a vector.
まずD波は、
□exp(jθd) =D eXp(j (Ωを十81
(t) > )
(11〉
同様に、v、u波は(3〉または〈4〉式より、yex
p(jθ8) =V exp[j (Ω(t−rl)+
s B−τ1))]
(12〉
Uexp(jθ ) =U eXl)[j (Ω(t+
T。First, the D wave is expressed as □exp(jθd) =D eXp(j
(t) > ) (11> Similarly, from equation (3> or <4>), v and u waves are expressed as yex
p(jθ8) =V exp[j (Ω(t-rl)+
s B−τ1))] (12〉 Uexp(jθ ) =U eXl)[j (Ω(t+
T.
τ )+s (t+T□−τ1〉)]n
(13〉
と、それぞれ表現できるので、以下りとV、DとUの合
成ベクトルの瞬時位相θrl’ θr2を求める。τ )+s (t+T□−τ1>)]n (13>) Therefore, the instantaneous phases θrl′ and θr2 of the composite vector of V, D, and U are determined as follows.
まずDとVについては、
R1eXl)(Jθ、)−Dexp(jθd)x [1
+x exp(j (−Ωτ1+S (t−τ1))
)]
(14〉
θ =Imac+log(Rexp(jθ、1))rl
1
=θd+ Imag l0cI [1
+X exp(j (−Ωj+S1 (t −τ1 )
))](15〉
Xく1、すなわち、エコー信号が希望信号より小さいと
きは、θ、1(PM受信機出力、FM受信の場合は時間
tで微分すれば得られる)はつぎのようになる。First, for D and V, R1eXl)(Jθ,)−Dexp(jθd)x [1
+x exp(j (-Ωτ1+S (t-τ1))
)] (14> θ = Imac+log(Rexp(jθ, 1)) rl
1 =θd+ Imag l0cI [1 +X exp(j (-Ωj+S1 (t -τ1)
))] (15> X × 1, that is, when the echo signal is smaller than the desired signal, θ, 1 (PM receiver output, obtained by differentiating with time t in the case of FM reception) is as follows. .
XXn5in ncx
ここで、
α1=−Ωτ1 +51 (を−τ1)(16〉式右辺
を展開して、
(16〉
(17)
XX’ eXp(J ncrl )
(18)
上式右辺に示される出力のうち第1項は有効な信号成分
で、第2項以降が干渉出力のように思われるが、実際は
第2項目、すなわち、
X5In (2,=X 5in(−Ωτ+s1(を−τ
〉)
(19)
は一部有用な信号成分を含んでいる。これは後述の数値
計算例の箇所で説明される。同様にDとUの合成ベクト
ルの瞬時位相θr2は、次式で与えられる。XXn5in ncx Here, α1=-Ωτ1 +51 (-τ1) (16> Expand the right-hand side of the equation, (16> (17) XX' eXp(J ncrl ) (18) Among the outputs shown on the right-hand side of the above equation The first term is an effective signal component, and the second term and subsequent terms seem to be interference outputs, but in reality it is the second term, that is, X5In (2, =
〉) (19) contains some useful signal components. This will be explained in the numerical calculation example section below. Similarly, the instantaneous phase θr2 of the combined vector of D and U is given by the following equation.
R2eXp(Jθr2 ) = D exp (Jθd
〉x [1+Y exp(j (Ω(To−τ)+ S
n (t + T (>−τ0)Sl (t)))
]
Y<1 のとき、
(20〉
xYnexp(j nα2 >
n ・
XY 5lnnα2
(21〉
ここで、
α =Ω(To−τ1〉
+s、(t+T(、−τ1)−51(t)(22〉
(21)式の場合はく18)式とは異なり、右辺第2項
以降はすべて干渉出力となることは明らかであろう。(
18〉式または(21)式の右辺をみると明らかなよう
に、第1項の信号成分θdは第2項以降の遅延時間によ
る位相の変化を与える項から独立している。これは復調
波の信号の周波数成分が、もし遅延時間による位相の変
化分と異なれば、濾波器により分離可能であることをボ
している。R2eXp(Jθr2) = Dexp(Jθd
〉x [1+Y exp(j (Ω(To−τ)+S
n (t + T (>-τ0)Sl (t)))
] When Y<1, (20> xYnexp(j nα2 > n · In the case of equation (21), unlike equation 18), it is clear that everything after the second term on the right side becomes an interference output. (
As is clear from the right side of Equation 18> or Equation (21), the signal component θd of the first term is independent from the second term and subsequent terms that give a change in phase due to the delay time. This excludes the fact that the frequency components of the demodulated signal can be separated by a filter if they differ from the phase change due to the delay time.
ところで、(21〉式の右辺第2項以降の周波数成分は
移動無線機100の移動速度や使用周波数、ざらに地形
、地物に関係するが、800M口2帯で時速50Kmと
した場合、ドプラー周波数(40Hz程度)にほぼ比例
した周波数を有することが予想される。移動無線I!1
00の移動する周辺の地形地物の状態により、ドプラー
周波数より1桁大きい値をとるとすると400H2程度
であり、それ以上の異常な状態を示したとしても1に日
Z以下と考えてよいであろう。By the way, the frequency components after the second term on the right-hand side of equation (21) are related to the moving speed of the mobile radio 100, the frequency used, and roughly the topography and features. It is expected that the frequency will be approximately proportional to the frequency (approximately 40Hz).Mobile Radio I!1
If the Doppler frequency takes an order of magnitude higher than the Doppler frequency depending on the state of the surrounding topographical features around which the 00 moves, it would be around 400H2, and even if it shows a more abnormal condition, it can be considered to be less than 1 day Z. Dew.
一方、信号周波数成分は時間圧縮されているので、かな
り高い周波数帯へ移行している。たとえば圧縮率IQで
は、音声周波数は3に日Z〜30KH2となっている。On the other hand, since the signal frequency components are time-compressed, they shift to a considerably higher frequency band. For example, at the compression rate IQ, the audio frequency is 3 to 30KH2.
したがって、たとへ雑音として1KH7以下の周波数が
加わっても容易に濾波することが可能になる。圧縮率を
更に高くすると、この分離は一層容易となる。Therefore, even if a frequency of 1KH7 or less is added as noise, it can be easily filtered. The higher the compression ratio, the easier this separation will become.
以下、定置的な検討を行って、TCM−FM波における
多重電波伝搬特性を明らかにしたい。Below, we would like to conduct a stationary study to clarify the multiple radio wave propagation characteristics in TCM-FM waves.
(4)具体的なシステム例による多重電波伝搬歪の定量
的検討と伝搬歪除去対策
(4,1)システム・パラメータの設定TCM方式につ
いて実用化されているものはなイノテ、多重数nを、1
0,100および1000の3通りに変化させ、他のシ
ステム・パラメータを第5図に示すような値にとった場
合の多重波伝搬歪を求める。ここで、
T ・・・フレーム長、 T・・・タイム・スロット
長を
丁 ・・・ガード・タイム長、 n・・・音声多重
度丁。/T・・・スロット間オーバラップ率T OVR
・・・オーバラップの時間長T11.・・・多重伝搬に
よる遅延時間許容値下、・・・同期パルス時間長
Td・・・データ信号タイム・スロット長η・・・フレ
ーム効率、 fC・・・搬送波周波数fH・・・変調
信号周波数。(4) Quantitative study of multiplexed radio wave propagation distortion using specific system examples and countermeasures for propagation distortion removal (4,1) Setting of system parameters What is the practical implementation of the TCM method? 1
The multiwave propagation distortion is determined when the value is changed in three ways: 0, 100, and 1000, and other system parameters are set to values as shown in FIG. Here, T...frame length, T...time slot length, guard time length, n...voice multiplicity. /T...Slot overlap rate T OVR
...Overlap time length T11. ...Under the allowable delay time due to multiple propagation, ...Synchronization pulse time length Td...Data signal time slot length η...Frame efficiency, fC...Carrier frequency fH...Modulation signal frequency.
Md・・・変調の深さ 標準変調偏移 f(IN・・・干渉波の変調信号周波数である。Md...Modulation depth Standard modulation deviation f(IN... is the modulation signal frequency of the interference wave.
また、上記のシステム例においては、無線搬送波の送信
はタイム・スロット内においてのみ信号が送出されるも
のとし、ガード・タイム期間中には仝く送出されないも
のとして説明した。Furthermore, in the above system example, the explanation has been made on the assumption that the radio carrier wave is transmitted only within the time slot, and that the signal is not transmitted during the guard time period.
(4,2)干渉量の計算例
1)干渉による振幅の変化
第5図のパラメータをもとに(7〉式に数値を代入して
計算を行った。その結果を第6A図および第6B図に示
す。ここで、第6八図中のaIfは振幅の範囲を表わし
ている。(4,2) Example of calculating the amount of interference 1) Change in amplitude due to interference Based on the parameters shown in Figure 5, calculations were performed by substituting numerical values into equation (7).The results are shown in Figures 6A and 6B. Here, aIf in FIG. 68 represents the amplitude range.
2)干渉による位相歪
すでに(3〉で述べたD波とV波による位相歪を(18
〉式を用いて計算し、S/Nとして表わすと第7A図を
得る。ただし、システム10や100ではこの影響かほ
とんど出てこないのでシステム1000の場合を求めた
。2) Phase distortion due to interference The phase distortion due to the D wave and V wave mentioned in (3) is (18
Figure 7A is obtained by calculating using the formula and expressing it as S/N. However, since this effect hardly appears in systems 10 and 100, the case of system 1000 was determined.
同図より反射波の大きざか直接波と同程度(X−1)に
なっても遅延時間τが、5μsec以下であればS/N
か30dB以上確保されることがわかるが、10.us
ecを越えると順次低下して、15μsecでは25d
B程度となる。これは前述の(19)式においてτが増
加すると、有用な信号成分が減少することを意味してい
る。From the same figure, even if the size of the reflected wave is the same as that of the direct wave (X-1), if the delay time τ is 5 μsec or less, the S/N is
It can be seen that more than 30 dB is secured, but 10. us
When it exceeds ec, it gradually decreases to 25d at 15μsec.
It will be about B. This means that as τ increases in equation (19) above, the useful signal component decreases.
D波と隣接タイム・スロット波の干渉をS/Nとして求
めると、第7B図を得る。同図より自己の信号の振幅と
同程度の振幅の妨害波か遅延により重畳したとしても(
Y=1 > 、遅延時間か15μsec以下であればS
/Nとして20dBが確保されることかわかる。When the interference between the D wave and the adjacent time slot wave is calculated as S/N, Figure 7B is obtained. From the figure, even if an interference wave with the same amplitude as the own signal is superimposed due to delay (
Y=1>, if the delay time is 15μsec or less, S
It can be seen that 20 dB is secured as /N.
(4,3)同一無線チャネル内のタイム・スロット問伝
搬歪除去対策
以下、TCM−FM信号の同一無線チャネル内のタイム
・スロット間の位相歪を除去ないし軽減する対策を説明
する。(4, 3) Measures to remove propagation distortion between time slots within the same radio channel Measures to remove or reduce phase distortion between time slots within the same radio channel of TCM-FM signals will be described below.
一般に無線電波が陸上の空間を伝搬するときに受ける多
重波の発生は、つぎのメカニズムで生ずる。In general, the generation of multiple waves received when radio waves propagate in land space occurs through the following mechanism.
陸上移動伝搬路は、移動無線機100の周辺の地形や地
物により反射9回折2敗乱等を受けるため、多重波伝搬
路となる。この場合、移動無線機100の周辺にはさま
ざまな方向から到来する多数の電波が互いに干渉し合い
、ランダムな定在波性の電磁界分布が形成される。到来
波の中には付近を走行する他の移動無線機からの反射波
等も含まれるか、量的にはわずかであり無視できる。こ
のような定在波性の電磁界分布の中を移動無線機100
が移動すると、受信波の包路線と位相は第6A図のよう
にランダムに変動する。図中のaは、定在波の振幅であ
る。The land mobile propagation path becomes a multiwave propagation path because it is subjected to nine reflections, two diffraction, two losses, etc. due to the topography and terrestrial objects around the mobile radio device 100. In this case, a large number of radio waves arriving from various directions interfere with each other around the mobile radio device 100, forming a random standing wave electromagnetic field distribution. The arriving waves may also include reflected waves from other mobile radios traveling nearby, or they may be so small that they can be ignored. The mobile radio device 100 moves through such a standing wave electromagnetic field distribution.
As the wave moves, the envelope and phase of the received wave fluctuate randomly as shown in FIG. 6A. a in the figure is the amplitude of the standing wave.
今迄、学術論文等に発表された実測結果では、上記の反
射波の有する直接波に対する遅延時間は、携帯電話等が
屋内で使用される場合、無線基地局30と移動無線機1
00との間の距離が数10mからせいぜい100m程度
であり、最大でも0゜5μsec 、自動車電話等で都
市内を走行している場合は1〜2μsec程度である。According to actual measurement results published in academic papers and the like, the delay time of the above reflected waves relative to the direct waves is
00 is several tens of meters to 100 meters at most, and the maximum distance is 0.5 μsec, and when driving in a city using a car phone, it is about 1 to 2 μsec.
ただし、郊外地で特に盆地等山岳、岳陵のある所では、
10〜20μsecの値が報告されている。However, in suburban areas, especially in areas with mountains and hills such as basins,
Values of 10-20 μsec have been reported.
以上の実測結果を本発明のシステムに当てはめると、つ
ぎのようにきわめて合理的な設計が可能となる。第5図
に示した各種のパラメータを有するシステムのうち、シ
ステム1000を例にとり説明する。Applying the above actual measurement results to the system of the present invention enables extremely rational design as follows. Among the systems having the various parameters shown in FIG. 5, system 1000 will be described as an example.
このシステム1000では、ガード・タイム長Tgが1
0μsecに選んであるので、屋内の携帯電話や都市内
の自動車電話では問題がない。ただし、周波数有効利用
上は一層の向上が必要となる。In this system 1000, the guard time length Tg is 1
Since the time is set to 0 μsec, there is no problem with indoor cell phones or car phones in the city. However, further improvements are required for effective frequency utilization.
一方、自動車が岳陸地など郊外を走行している場合は隣
接のタイム・スロットの遅延波による干渉妨害を受ける
ことになる。On the other hand, when a car is driving in a suburban area such as a mountainous area, it is subject to interference from delayed waves from adjacent time slots.
さて、ある便利な移動無線機があり、これは屋内や大き
なビル内の任意の場所で使用可能な事は当然として、屋
外の道路上でも発着呼可能であるほか、さらに自動車内
に持ち込んでも他の無線機の助けを借りずにビルの屋上
や道路側の柱上に設けられた無線基地局と交信可能であ
るとする。このようなシステムにおいては、TCM−F
Mのガード・タイムはどのように選べば周波数利用効率
を高く、かつ干渉妨害にも強いシステムが構築可能とな
るかを説明する。Now, there is a convenient mobile radio that can not only be used indoors or anywhere inside a large building, but also be able to make and receive calls outdoors on the road, and even be carried into a car. Suppose that it is possible to communicate with a wireless base station installed on the roof of a building or on a pillar on the road side without the aid of a wireless device. In such a system, TCM-F
We will explain how to select the guard time of M to make it possible to construct a system that has high frequency utilization efficiency and is resistant to interference.
周波数の有効利用性を向上させるだけであるならば、ガ
ード・タイムは、狭ければ狭い程よいことは明らかであ
る。なぜならば、1フレーム内のガード・タイムと信号
を伝送するタイム・スロットの時間の合計が一定とする
と、ガード・タイムを零にした時が信号の時間圧縮率が
一番小さくなるから、変調信号の最高側帯波周波数が一
番小さく、以下、ガード・タイムの占める割合を増加し
て行きガード・タイムの時間率を全体の50%にすれば
、最高側帯波周波数は2倍になる。It is clear that the narrower the guard time, the better, if only to improve the effective utilization of frequencies. This is because if the sum of the guard time within one frame and the time slot for transmitting the signal is constant, the time compression rate of the signal is the smallest when the guard time is zero, so the modulated signal The highest sideband frequency is the smallest, and if the proportion occupied by the guard time is increased to 50% of the total, the highest sideband frequency will be doubled.
しかし、ガード・タイム@零にしたのでは多重波による
遅延波が隣接タイム・スロットへ入ることは必然であり
使用不可となる。However, if the guard time is set to zero, it is inevitable that delayed waves due to multiple waves will enter adjacent time slots, making it unusable.
一方、干渉妨害の除去の観点からは、ガード・タイムは
大きければ大きい程よい。On the other hand, from the viewpoint of eliminating interference, the larger the guard time, the better.
以上、2つの矛盾する事項を解決する手段の一例を示し
たのが第2D図である。すなわち、同図において1フレ
ームの中に収容されているタイム・スロットを何組かの
グループに群別し、1つのグループに属するタイム・ス
ロットのガード・タイムは、1μ5eC1他の1つのグ
ループに属するタイム・スロットのガード・タイムを5
μsec、又他のものを10.20μsecと云った具
合に設定する。FIG. 2D shows an example of means for solving the above two contradictory matters. That is, in the figure, the time slots accommodated in one frame are divided into several groups, and the guard time of the time slots belonging to one group is 1μ5eC1 belonging to another group. Set guard time of time slot to 5
μsec, and other values are set to 10.20 μsec.
一方、移動無線機100あるいは無線基地830には、
第1B図に示す干渉妨害検出器162を設置しておき、
妨害が発生した事を検出した時は、ガード・タイムの大
きいスロットへ順次通話中タイム・スロットの変更を行
うことにする。このようなシステム構成であれば、上述
のように、屋内。On the other hand, in the mobile radio device 100 or the radio base 830,
An interference detector 162 shown in FIG. 1B is installed,
When it is detected that interference has occurred, the call time slot is sequentially changed to a slot with a larger guard time. With such a system configuration, as mentioned above, it can be used indoors.
道路上あるいは自動車内の任意の場所へ持込んでも発着
呼可能な移動無線機100を干渉妨害なく使用すること
が可能となる。The mobile radio device 100, which can make and receive calls, can be used without interference even when carried anywhere on the road or in a car.
以上の説明は、本発明によるシステムにおいてFM変調
の周波数の標準変調偏移Mdか、第5図に示すこと<
1.75rad(rms)と小さい場合であった。しか
しながら、本発明ではこれをかなり大きくとることがで
き、その場合はガート・タイムをほとんどとる必要がな
くなることを、第8図を用いて説明する。The above description is based on the fact that the standard modulation deviation Md of the frequency of FM modulation in the system according to the present invention is shown in FIG.
This was a small case of 1.75 rad (rms). However, in the present invention, this can be made considerably large, and in that case, there is almost no need to take the guard time, which will be explained using FIG.
第8図は、変調偏移Δfをパラメータにとった同一チャ
ネル干渉D/U (希望波対妨害波比〉と、そのときの
S/間 (信号対雑音比)を示す計算結果である。すな
わち、第5図の標準変調偏移Mdの前後にパラメータと
して、Δf=0.875から順次2倍増させて行った場
合のD/UとS/間の関係を示している。第8図のデー
タをタイム・スロット間干渉に利用する場合に留意すべ
き点は、隣のタイム・スロットが自己のタイム・スロッ
トに完全に重なり合った場合を考えるべき点であり、こ
の場合、干渉妨害は一部重なり合った場合に比べ最大と
なる。第8図は同一のD/Uが、たとえば、D/U=1
0d13で比較すると、変調偏移量△fが0.875r
ad(rms)のときD/Uが約20dBだったのに対
し、変調偏移量Δfが2倍になる毎に、S/間は約6d
B宛よくなっていることを示している。FIG. 8 is a calculation result showing co-channel interference D/U (desired signal to interference signal ratio) and S/(signal to noise ratio) using modulation deviation Δf as a parameter. , shows the relationship between D/U and S/ when the standard modulation deviation Md in FIG. When using this for inter-time slot interference, it is important to consider the case where the adjacent time slot completely overlaps with its own time slot. Figure 8 shows that the same D/U is, for example, D/U=1.
When compared at 0d13, the modulation deviation amount △f is 0.875r
ad (rms), the D/U was about 20 dB, but every time the modulation deviation amount Δf doubles, the S/
This shows that the address to B is improving.
したがって、ガード・タイムを大きくして位相歪を除去
ないし軽減するかわりに、変調偏移量Δfを大きくとっ
ても同等の効果が得られることがわかる。Therefore, it can be seen that instead of increasing the guard time to remove or reduce phase distortion, the same effect can be obtained by increasing the modulation deviation amount Δf.
とくに、変調偏移量△fを第5図の標準変調偏移Mdの
20倍(26dB)以上にとると、ガード・タイムは、
多くのシステムではほとんどとる必要がなくなる。In particular, when the modulation deviation amount Δf is set to 20 times (26 dB) or more the standard modulation deviation Md in FIG. 5, the guard time becomes
In many systems, it is almost unnecessary.
(4,4)隣接(次隣接〉ゾーン間の同一無線チャネル
干渉防止対策
本発明を適用する移動無線システムにおいては、隣接(
もしくは次隣接等〉のゾーンにおいて同一無線チャネル
を用いる場合があり、このときに発生する同一チャネル
干渉の防止法ついて説明する。(4,4) Measures to prevent interference between adjacent (next adjacent) zones
In some cases, the same radio channel is used in the next adjacent zone, etc., and a method for preventing co-channel interference that occurs in this case will be explained.
まず、標準変調偏移Mdか小で、第5図に示される程度
とする。First, it is assumed that the standard modulation deviation Md is small, as shown in FIG.
同一チャネル干渉が発生するのは、本発明を小ゾーン方
式に適用した場合に、ある無線ゾーンで使用中の無線チ
ャネルへ場所的に異なる他のゾーンで使用される同一無
線チャネルの電波が混入してくることにより発生する。Co-channel interference occurs when the present invention is applied to a small zone system, and radio waves from the same radio channel used in another zone, which is located in a different location, mix into the radio channel being used in a certain radio zone. This occurs due to
第9A図には各無線基地局30がカバーする小ゾーンが
正6角形で示されており、その中心に各無線基地局30
が配置されている。この例では、太線の枠内に示された
ゾーン番号1〜3に配置された各無線基地局は互いに異
なる無線チャネルを使用し、くり返し数3の場合を示し
ている。In FIG. 9A, a small zone covered by each wireless base station 30 is shown as a regular hexagon, and each wireless base station 30 is located at the center of the small zone.
is located. In this example, each of the radio base stations located in zone numbers 1 to 3 shown within the thick line frame uses a different radio channel, and the number of repetitions is 3.
第9A図において、同一無線チャネルを使用する2つの
無線基地局30間の距離(正6角形1の中心より他の正
6角形1の距離のうち最短のもの)をdとするとき、許
容されるD/Uの値(希望波入力レベルD対干渉妨害波
入力レベルUの比の値〉を求める必要がある。そのため
には、システムに使用する周波数や送信出力(無線ゾー
ンの大きさ〉、電波伝搬状態がわかれば、D/U値は求
められる。従来のアナログ・システムでは、このように
して得られたD/U値に対し、干渉値は公知であるが、
本発明では変調のメカニズムが全く異なり、一般に、許
容されるD/Uの値が従来システムより小さくても、従
来システムと同等の通信品質を確保されるが、ここでは
これには立ち入らず、同一無線チャネル干渉防止法を説
明する。In FIG. 9A, when the distance between two wireless base stations 30 that use the same wireless channel (the shortest distance from the center of regular hexagon 1 to other regular hexagons 1) is d, the allowable distance is d. It is necessary to find the value of D/U (value of the ratio of desired wave input level D to interfering wave input level U).To do this, it is necessary to determine the frequency used for the system, the transmission output (size of the wireless zone), Once the radio wave propagation state is known, the D/U value can be determined.In conventional analog systems, the interference value is known for the D/U value obtained in this way;
In the present invention, the modulation mechanism is completely different, and in general, even if the allowable D/U value is smaller than that of the conventional system, communication quality equivalent to that of the conventional system can be ensured. However, we will not go into this here; A radio channel interference prevention method is explained.
もし、第9A図に示す無線基地局30の配置で同一無線
チャネル干渉が発生しないと仮定すると、第9A図に示
すすべての6角形の小ゾーンの中心に位置する各無線基
地局30に、同一の無線チャネルを配置しても、タイム
・スロットの割当を第10A図に示すごとくすれば、干
渉は発生しない。If it is assumed that co-channel interference does not occur in the arrangement of the radio base stations 30 shown in FIG. 9A, each radio base station 30 located at the center of all the hexagonal small zones shown in FIG. Even if several radio channels are arranged, no interference will occur if time slots are allocated as shown in FIG. 10A.
なぜならば、第10A図において、すべての無線基地J
i430−1.2.および3ではフレーム同期(タイム
・スロット同期〉がされているものとしており、各タイ
ム・スロットの送信タイムは、無線基地局30−1では
タイム・スロットSD1゜SC4,−−−・−、SC3
m+1 、無線基地局30−2ではSC2,SC5,・
−−−−−、SC3m+2、無線基地局30−3ではS
C3,SC6,・・・・・・、SC3m+3に限定され
ており、隣接する各無線基地局30においては、同一タ
イム・スロット番号で送信されることはない。したがっ
て、もし同一チャネル干渉を生ずるとすれば、次隣接の
無線基地局30からの信号であり、これは前述のくり返
しゾーン数3の無線基地局30から送信する形式と全く
同一となる。以上の説明は、無線基地830が送信する
場合について説明したが、移動無線11100が送信す
る場合にも適用される。それは、対向する無線基地局3
0と同一のタイム・スロット番号を使用するので、無線
干渉に関する条件はほぼ同一だからである。This is because in Figure 10A, all wireless bases J
i430-1.2. In 3 and 3, it is assumed that frame synchronization (time slot synchronization) is performed, and the transmission time of each time slot is as follows:
m+1, at the wireless base station 30-2, SC2, SC5, .
-----, SC3m+2, S at wireless base station 30-3
It is limited to C3, SC6, . Therefore, if co-channel interference occurs, it is a signal from the next adjacent radio base station 30, and this is exactly the same format as that transmitted from the radio base station 30 with the number of repetition zones 3 described above. The above description has been made regarding the case where the radio base 830 transmits, but it also applies to the case where the mobile radio 11100 transmits. It is the opposite wireless base station 3
This is because the same time slot number as 0 is used, so the conditions regarding radio interference are almost the same.
もし、システム設計条件上、第9A図に示すような3ゾ
ーンのくり返しでは同一チャネル干渉を発生してしまう
場合は、たとえば、第9B図に示すようにくり返しゾー
ン数を増加させ、たとえば7ゾーンのくり返しを用いれ
ばよい。この場合、すべての無線基地局30において同
一の無線チャネルを使用する場合の無線基地局30の無
線ゾーンにおけるタイム・スロット配置は、第108図
に示すように、無線ゾーン1においてはタイム・スロッ
トSDI、SD8. ・−−−−−、SC7m+1を、
無線ゾーン2においてはタイム・スロットSD2゜SC
9,・・・・・・507m+2を、・・・・・・、無線
ゾーン7においてはタイムスロットSD7,5D14゜
・・・・・・、SC7m+7を使用することになる。If, due to system design conditions, repeating 3 zones as shown in Figure 9A causes co-channel interference, increase the number of repeating zones as shown in Figure 9B, for example, 7 zones. You can use repetition. In this case, when all the radio base stations 30 use the same radio channel, the time slot arrangement in the radio zone of the radio base station 30 is as shown in FIG. , SD8.・----, SC7m+1,
In radio zone 2, time slot SD2°SC
In radio zone 7, time slots SD7, 5D14°, SC7m+7 are used.
以上の説明では、(4,3)項で説明した多重波伝搬の
影響を考慮に入れなかった。実際のシステムではこれを
無視し得ないので、これを考慮した場合のタイム・スロ
ット配置を説明する。すでに(4,3)項で説明したよ
うに多重波伝搬の影響を避けるには、ガード・タイムを
設ければよいから、これを第10A図のタイム・スロッ
ト配置にとり入れると、第10C図のごとくになる。In the above explanation, the influence of multiple wave propagation explained in section (4, 3) was not taken into account. Since this cannot be ignored in an actual system, the time slot arrangement will be explained in consideration of this. As already explained in Section (4, 3), in order to avoid the effects of multiple wave propagation, it is sufficient to provide a guard time, so if this is incorporated into the time slot arrangement in Figure 10A, the result will be as shown in Figure 10C. It becomes like that.
すなわち、SDIとSC2,SC2とSC3゜SC3と
SDlとの送信時間タイミングに、ガード・タイムTg
を設ける。具体的なガード・タイムの値はシステム条件
により異なるが、0.2μSから10μsecあれば十
分であろう。That is, the guard time Tg is set at the transmission time timing of SDI and SC2, SC2 and SC3, SC3 and SDl.
will be established. Although the specific value of the guard time varies depending on the system conditions, 0.2 μS to 10 μsec may be sufficient.
以上の説明は本発明によるシステムにおいてFM変調の
周波数の標準変調偏移Mdが第5図に示すこと< 1.
75rad(rms)と小さい場合であった。The above description is based on the fact that in the system according to the present invention, the standard modulation deviation Md of the frequency of FM modulation is shown in FIG. 5<1.
This was a case where the speed was as small as 75 rad (rms).
しかしながら、本発明ではこれをかなり大きくとること
ができ、その場合はガード・タイムをとる必要がなく、
逆に見かけ上、負のカード・タイムをとることさえもが
可能である。However, in the present invention, this can be made considerably large, in which case there is no need to take guard time.
Conversely, it is even possible to take an apparently negative card time.
第10D図にはガード・タイムTgが負の場合のタイム
・スロット配置が示されている。すなわち、第10D図
においては、タイム・スロットSD1とSC2との間の
ガード・タイムTgは負であり、この負のガード・タイ
ム丁。の期間には、同時に2つの無線基地局たとえば3
0−1と30−2のタイム・スロット内の信号が送出さ
れている場合があることを意味する。この場合のゾーン
構成は、第9A図に示すごとき3ゾーン構成の例であり
、たとえば、隣接する無線基地局30−1と30−2か
ら、それぞれ内容の異なる2つの信号が相隣なるタイム
・スロットを用いて送信されるが、2つのタイム・スロ
ットの一部が重なってしまい、これを受信する移動無線
機100が丁度2つの無線基地局30−1と30−2の
サービス・ゾーンの周辺に居たとしても(この様なこと
が発生するのは確率的にも小さいが)、対向して通信中
の無線基地局30−1のみからのタイム・スロット内の
信号時間が大きな部分を占めておれば、無線基地局30
−1と交信中の移動無線R100はシステムで要求され
る品質以上の良好な通信が可能であることを意味する。FIG. 10D shows the time slot arrangement when the guard time Tg is negative. That is, in FIG. 10D, the guard time Tg between time slots SD1 and SC2 is negative; During the period, two wireless base stations, for example, 3
This means that signals in time slots 0-1 and 30-2 may be being sent. The zone configuration in this case is an example of a three-zone configuration as shown in FIG. 9A. For example, two signals with different contents from adjacent radio base stations 30-1 and 30-2 are transmitted at adjacent times. However, the two time slots partially overlap, and the mobile radio device 100 that receives it is located in the vicinity of the service zone of the two radio base stations 30-1 and 30-2. Even if the radio base station 30-1 is in communication with the radio base station 30-1, the signal time within the time slot occupies a large portion of the signal time only from the radio base station 30-1 that is communicating with the radio base station 30-1. If so, the wireless base station 30
This means that mobile radio R100 communicating with R100 is capable of communication of better quality than that required by the system.
この物理的理由は、第8図に示す同一チャネル干渉の場
合と同様に、変調偏移量が大きいことにある。The physical reason for this is that the amount of modulation shift is large, similar to the case of co-channel interference shown in FIG.
もっとも、信号受信後その信号復調段階においては、若
干の信号処理上の考慮が必要であるほか、干渉が大きけ
れば、同一ゾーン内タイム・スロット切替を実施する必
要があろう。しかし、これらは既存の技術で可能である
。負のガード・タイムを設ける理由は、すでにガード・
タイム設定のところで説明したように、周波数の有効利
用率を向上するためにほかならない。However, in the signal demodulation stage after receiving the signal, some consideration must be given to signal processing, and if the interference is large, it may be necessary to perform time slot switching within the same zone. However, these are possible with existing technology. The reason for providing a negative guard time is that the guard time has already been set.
As explained in the time setting section, this is done to improve the effective utilization rate of frequencies.
また、無線基地局30と移動無線機100とが同一の無
線周波数を使用するシステム(いわゆるピンポン伝送シ
ステム〉においても、本発明は適用可能であり、使用可
能な全周波数帯域をピンポン伝送に使用した場合には、
周波数利用効率は最大となる。Further, the present invention is also applicable to a system in which the radio base station 30 and the mobile radio device 100 use the same radio frequency (so-called ping-pong transmission system), and all available frequency bands are used for ping-pong transmission. in case of,
The frequency utilization efficiency is maximized.
[発明の効果]
以上の説明から明らかなように、移動体通信システム、
とくに複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービス・エ
リアを構成するいわゆる小ゾーン方式に本発明を適用す
ることにより、同一チャネル干渉や多重波伝搬にもとづ
く位相歪の影響を除去することが可能となり、かつ、従
来のシステムより周波数利用効率の高いシステム構築が
可能となった。そして無線干渉が発生した場合は同一無
線ゾーン内において、周一チャネル内でのタイム・スロ
ット切替が信号に悪影響を与えず無瞬断で可能となった
から、本発明の効果は極めて大である。[Effect of the invention] As is clear from the above explanation, the mobile communication system,
In particular, by applying the present invention to a so-called small zone system in which a service area is configured by covering a plurality of zones, it becomes possible to eliminate the effects of co-channel interference and phase distortion due to multi-wave propagation. , it has become possible to construct a system with higher frequency usage efficiency than conventional systems. When radio interference occurs, time slot switching within a single channel within the same radio zone is possible without any adverse effect on the signal and without momentary interruption, so the effects of the present invention are extremely significant.
第1A図は本発明のシステムにおける関門交換機と電話
網および無線基地局との接続関係を示す構成図、
第1B図は本発明のシステムに使用される移動無線機の
回路構成図、
第1C図は本発明のシステムに使用される無線基地局の
回路構成図、
第2A図は時分割時間圧縮多重信号の伝送に使用される
タイム・スロットを説明するためのタイム・スロット構
造図、
第2B図はタイム・スロットの無線信号波形を示す波形
図、
第2C図および第2D図は本発明のシステムに使用され
るタイム・スロットを説明するためのタイム・スロット
構造図、
第3A図および第3B図は通話信号および制御信号のス
ペクトルを示すスペクトル図、第3C図は音声信号とデ
ータ信号を多重化する回路構成図、
第4A図および第4B図は本発明によるシステムの発呼
動作の流れを示すフローチャート、第5図は時分割時間
圧縮多重通信システムに使用される各種パラメータの例
を示すパラメータ数1直図、
第6A図および第6B図は多重波伝搬による振幅の変化
を示す振幅変化図、
第7A図および第7B図は多重波伝搬歪によるS/Nを
表わすS/N図、
第8図は変調偏移をパラメータにしたD/Uの変化に対
するS/Nを表わすS/N図、第9A図および第9B図
は本発明の適用される小ゾーン構成を示す構成図、
第10A図、第108図、第10C図および第10D図
は単一の無線チャネルによるタイム・スロット構成図で
ある。
10・・・電話網 20・・・関門交換機22
−1〜22−n・・・通信信号
30・・・無線基地局 31・・・信号処理部32
・・・無線送信回路 34・・・伝送品質監視部35
・・・無線受信回路
38・・・信号速度復元回路群
38−1〜38−m・・・送信速度復元回路39・・・
信号選択回路群
39〜1〜39−m・・・信号選択回路40・・・制御
部 41・・・クロック発生器42・・・タイ
ミング発生回路
51・・・信号速度変換回路群
51−1〜51−m・・・信号速度変換回路52・・・
信号割当回路群
52−1〜52−m・・・信号割当回路91・・−ディ
ジタル符号化回路
92・・・多重変換回路
100.100−1〜100−n−・・移動無線機10
1・・・電話機部 120・・・基準水晶発振器’
121−1.121−3・・・シンセサイザ122−1
,122−2・・・スイッチ123−・・送受信断続制
御器
131・・・速度変換回路 132・・・無線送信回路
133・・・送信ミクサ 134・・・送信部135
・・・無線受信回路 136・・・受信ミクサ137・
・・受信部 138・・−速度復元回路]41・
・・クロック再生器
158・・−受信品質監視部
162・・・干渉妨害検出器。Fig. 1A is a block diagram showing the connection relationship between the gateway exchange, telephone network, and radio base station in the system of the present invention, Fig. 1B is a circuit block diagram of a mobile radio device used in the system of the present invention, and Fig. 1C 2A is a circuit configuration diagram of a wireless base station used in the system of the present invention, FIG. 2A is a time slot structure diagram for explaining time slots used for transmission of time division time compression multiplexed signals, and FIG. 2B 2C and 2D are time slot structure diagrams for explaining the time slots used in the system of the present invention, and FIGS. 3A and 3B are waveform diagrams showing the radio signal waveforms of time slots. is a spectrum diagram showing the spectrum of a call signal and a control signal, FIG. 3C is a circuit configuration diagram for multiplexing a voice signal and a data signal, and FIGS. 4A and 4B are a flowchart of a calling operation of the system according to the present invention. Flowchart, FIG. 5 is a parameter number one direct diagram showing examples of various parameters used in a time division time compression multiplex communication system, FIGS. 6A and 6B are amplitude change diagrams showing changes in amplitude due to multiple wave propagation, Figures 7A and 7B are S/N diagrams representing S/N due to multiwave propagation distortion; Figure 8 is an S/N diagram representing S/N with respect to changes in D/U using modulation shift as a parameter; 9A and 9B are configuration diagrams showing a small zone configuration to which the present invention is applied, and FIGS. 10A, 108, 10C, and 10D are time slot configuration diagrams using a single radio channel. be. 10... Telephone network 20... Gateway switchboard 22
-1 to 22-n...Communication signal 30...Radio base station 31...Signal processing section 32
... Wireless transmission circuit 34 ... Transmission quality monitoring section 35
...Radio receiving circuit 38...Signal speed restoration circuit group 38-1 to 38-m...Transmission speed restoration circuit 39...
Signal selection circuit group 39-1-39-m...Signal selection circuit 40...Control section 41...Clock generator 42...Timing generation circuit 51...Signal speed conversion circuit group 51-1... 51-m...Signal speed conversion circuit 52...
Signal assignment circuit group 52-1 to 52-m...Signal assignment circuit 91...-Digital encoding circuit 92...Multiple conversion circuit 100.100-1 to 100-n-...Mobile radio device 10
1...Telephone unit 120...Reference crystal oscillator'
121-1.121-3...Synthesizer 122-1
, 122-2...Switch 123-...Transmission/reception intermittent controller 131...Speed conversion circuit 132...Wireless transmission circuit 133...Transmission mixer 134...Transmission section 135
... Radio reception circuit 136 ... Reception mixer 137.
...Receiving section 138...-Speed restoration circuit] 41.
. . . Clock regenerator 158 . . . - Reception quality monitoring unit 162 . . . Interference detector.
Claims (1)
構成する各無線基地手段(30)と、前記複数のゾーン
を横切つて移動し、前記無線基地手段と交信するために
タイム・スロットに時間的に圧縮した区切られた信号を
のせた無線チャネルを用いた各移動無線手段(100)
との間の通信を交換するための関門交換手段(20)と
を用いる移動体通信システムにおいて、 前記無線基地手段が、干渉を生ずるおそれのある無線ゾ
ーンにおいて同一の無線チャネルを用いる場合に、前記
無線基地手段のそれぞれが異なるタイム・スロットを用
いる移動体通信の時間分割通信システム。[Scope of Claims] Each radio base means (30) each covers a plurality of zones and constitutes a service area, and a timer for moving across the plurality of zones and communicating with the radio base means. - Each mobile radio means (100) using a radio channel carrying time-compressed and segmented signals in slots.
In a mobile communication system using barrier exchange means (20) for exchanging communications between A time division communication system for mobile communications in which each of the radio base means uses a different time slot.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2033523A JPH03237826A (en) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | Time division communication system for mobile communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2033523A JPH03237826A (en) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | Time division communication system for mobile communication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03237826A true JPH03237826A (en) | 1991-10-23 |
Family
ID=12388903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2033523A Pending JPH03237826A (en) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | Time division communication system for mobile communication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03237826A (en) |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP2033523A patent/JPH03237826A/en active Pending
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