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JPH04227136A - Radio base station and mobile radio for time division communication in mobile body communication - Google Patents

Radio base station and mobile radio for time division communication in mobile body communication

Info

Publication number
JPH04227136A
JPH04227136A JP2417030A JP41703090A JPH04227136A JP H04227136 A JPH04227136 A JP H04227136A JP 2417030 A JP2417030 A JP 2417030A JP 41703090 A JP41703090 A JP 41703090A JP H04227136 A JPH04227136 A JP H04227136A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
radio
communication
speed
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2417030A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadao Ito
伊藤 貞男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iwatsu Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iwatsu Electric Co Ltd filed Critical Iwatsu Electric Co Ltd
Priority to JP2417030A priority Critical patent/JPH04227136A/en
Publication of JPH04227136A publication Critical patent/JPH04227136A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【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用無線基地局と移動無線機
に関する。さらに具体的には、システムに与えられた多
くの無線チャネルのうちの複数の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、他の移動無線機が通信中の
移動無線機が使用している無線チャネルのうちの1つま
たは複数のチャネルを用いて通信を希望してきたとき、
すでに通信中の移動無線機と無線基地局との間の通信に
悪影響を及ぼすことなく、他の移動無線機と前記無線基
地局との間ですくなくとも1つの無線チャネルを共用し
て独立の無線回線を設定することを可能とする複数無線
チャネルの送受信ダイバーシティ可能な時間分割通信シ
ステムに関する。 【0002】 【従来の技術】小ゾーン方式を適用した音声を用いる移
動体通信において、時分割時間圧縮多重信号を採用した
方式は、下記の文献に記載されている。 【0003】 文献1.伊藤  “携帯電話の方式検討
−時分割時間圧縮FM変調方式の提案−”信学会技報 
 RCS89−11  平成元年7月 【0004】文献2.伊藤  “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  RCS89−39  平成元年10月 【0005】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、これを読み出す時には記憶
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、この断続状
態を送受信とともに同期し、かつ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、これを読み出す時にはこの記憶
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。 【0006】また文献2には、上記のようなTCM(時
分割時間圧縮多重)−FM方式を小ゾーンに適用した場
合に問題となる隣接チャネル干渉や、同一チャネル干渉
の検討が行われており、システム・パラメータを適切に
選定することによりシステム実現の可能性が示されてい
る。しかしながら、システムの運用状態、たとえば、移
動無線機が高速移動することに伴う信号の伝送品質の劣
化に如何に対処するかといった具体的な対策に関しては
、何んら説明はなされていない。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】たとえば歩行速度程度
の移動速度で移動中の移動無線機が、自動車などに塔乗
したため移動速度が高速となり、従来適用していた送受
信ダイバーシティ方法では不適当となった場合、あるい
は移動無線機と対向して通信する無線基地局との間に介
在する伝送媒体における電波伝搬特性が周辺の地形,地
物の影響のため大幅に変化し、従来適用していたダイバ
ーシティ方法では不適当となっても、これに対処する公
知の手段がなく、システム設計の冗長性や所要性能の未
達成などが発生し、ひいては周波数の有効利用上不満足
な結果をもたらすという解決されるべき課題が残されて
いた。 【0008】                   
          【課題を解決するための手段】移
動無線機および無線基地局に伝送品質の劣化を検出する
通信品質監視部を備えて、従来用いられていなかった品
質劣化の程度に対応して複数の無線チャネルを用いる周
波数ダイバーシティや、同一無線チャネル内の複数のタ
イム・スロットを使用する時間ダイバーシティを最適に
組合わせた送受信ダイバーシティ方法を実施可能な構成
にした。これによって、移動体の移動速度の変化もしく
は移動体の存在する周辺の地形,地物の影響による電波
伝搬状態の変化にともなう信号品質劣化が発生しても、
これに対処してシステムに要求される伝送品質が常に満
足される状態にし、また周波数の利用効率の高いシステ
ムとした。 【0009】 【作用】無線基地局とそのサービス・エリア内に多数の
移動無線機が存在し、その任意の数の移動無線機が無線
基地局と交信可能とするために、1つの無線チャネルが
時間的に複数のタイム・スロット系列に分割されており
、これらタイム・スロット系列の1つまたは複数を選択
して、これを用いて通信することが可能なシステム構築
がなされた。1つの移動無線機が無線基地局と通信中に
他の移動無線機がこの無線基地局に対し送信してきた場
合に、新しく通信を希望した移動無線機に対しては、す
でに使用中の無線チャネルにおいて、タイム・スロット
系列のうちの未使用の1つを与えて、前記無線基地局と
の間で交信を可能とすることにより、前記複数組の通信
が互いに他に妨害を与えることなく、かつ自己の通信に
対しても悪影響を受けることなく、通信を実行すること
を可能とした。 【0010】また、移動無線機の移動速度の変化もしく
は移動無線機周辺の地形,地物の変化により電波伝搬特
性が変化し、送受信ダイバーシティ適用の必要性が生じ
た場合は、全く同一の通信信号を異なった複数の無線チ
ャネルの1つのタイム・スロット系列にそれぞれ加え、
これを無線基地局が送信し、これを複数の無線チャネル
の信号を同時に受信可能なように複数の受信機を具備し
た移動無線機で受信し、電話機(端末部)の入力で混合
し、また移動無線機からの送信信号を複数の送信機によ
り、1つのタイム・スロット系列で複数の無線チャネル
(周波数ダイバーシティ)を用いて送出可能とした。 【0011】さらに1つの無線チャネル内に設定されて
いる多くのタイム・スロット系列のうちの複数が選択さ
れて、タイム・ダイバーシティ送受信による通信品質を
向上することができる。この場合には、同一無線チャネ
ル内の複数のタイム・スロット系列に全く同一の通信信
号を無線基地局から送信し、これを移動無線機で受信し
、電話機(端末部)入力で両者を混合し、また移動無線
機からの送信信号を複数のタイム・スロット系列で送信
し、これを無線基地局で受信し、混合することによりダ
イバーシティ送受信を可能とした。 【0012】さらに、すでに説明した周波数および時間
の2種類のダイバーシティを併用することにより、ダイ
バーシティ効果の大きいダイバーシティ送受信を可能と
した。 【0013】 【実施例】図1,図2 および図3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。 【0014】図1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100(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。 【0015】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CH1〜CHnの各通話信号
と制御用の信号を含む通信信号22−1〜22−nを伝
送する伝送線がある。 【0016】図2には無線基地局30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2つのチャネルの制御信号や通話信号など
の受信信号は、それぞれ受信ミクサ136−1と受信部
137−1を含む無線受信回路135−1および受信ミ
クサ136−2と受信部137−2を含む無線受信回路
135−2に入り、その出力である通信信号は、それぞ
れ2つの速度復元回路138−1,138−2と、クロ
ック再生器141に入力される。 【0017】クロック再生器141では、受信した信号
の中からクロックを再生してそれを速度復元回路138
−1,138−2,制御部140,タイミング発生器1
42と、速度変換回路131−1,131−2に印加し
ている。 【0018】速度復元回路138−1,138−2では
、受信信号中の区切られた制御信号もしくは圧縮されて
区切られた通信信号の速度(アナログ信号の場合はピッ
チ)を復元して、連続した信号として信号混合回路15
2および制御部140に印加され、信号混合回路152
で混合された信号は、通信品質監視部171,ID情報
照合記憶部182および電話機部101に入力される。 【0019】通信品質監視部171では、通信中の品質
を常時監視しており、通信品質が規定値以下に劣化した
場合には、ただちに制御部140へ連絡をして、制御部
140において通信品質の維持のための処置がとられる
。 【0020】電話機部101から出力される通信信号は
、信号分割回路139で分割された後、2つの速度変換
回路131−1,131−2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、高速に(圧縮)して、2つのチャネルで送信する
ために、送信ミクサ133−1と送信部134−1とを
含む無線送信回路132−1および送信ミクサ133−
2と送信部134−2とを含む無線送信回路132−2
に印加され、送信信号はアンテナ部から送出されて、無
線基地局30によって受信される。         
 【0021】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1
31−1,131−2,無線受信回路135−1,13
5−2や速度復元回路138−1,138−2に必要な
タイミングを供給している。また、クロック再生器14
1からのクロックは、速度変換回路131−1,131
−2にも印加されている。 【0022】この移動無線機100には、さらにシンセ
サイザ121−1ないし121−4と、切替スイッチ1
22−1ないし122−4と、切替スイッチ122−1
ないし122−4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およびタイミング発生器1
42が含まれており、シンセサイザ121−1ないし1
21−4と送受信断続制御器123とタイミング発生器
142とは2つのチャネルを同時に送受信できるように
制御部140によって制御されている。各シンセサイザ
121−1ないし121−4には、基準水晶発振器12
0から基準周波数が供給されている。2つのチャネルを
同時に送受信することによって周波数ダイバーシティを
可能にしている。 【0023】ID情報照合記憶部182は、無線基地局
30から送信されてくる識別情報(ID)を信号混合回
路152から受けて、制御部140の制御により、記憶
内容と照合し、必要に応じて記憶する。図3ないし図5
にはそれぞれ無線基地局30の全体の構成およびその構
成要素であるスイッチ群83の具体例と、信号速度復元
回路群38,信号選択回路群39,信号速度変換回路群
51,信号割当回路群52の具体的な構成例が示されて
いる。関門交換機20との間のnチャネルの通信信号2
2−1〜22−nは伝送路によって、インタフェイスを
なす信号処理部31に接続される。 【0024】さて、図に示すように関門交換機20から
送られてきた通信信号22−1〜22−n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、関門交換機20
からの入力信号は、図4に示すように多くのスイッチS
RA−1−1,SRA−1−2,…,SRA−1−n,
SRA−2−1,SRA−2−2,…SRA−2−n,
…,…,SRA−n−1,SRA−n−2,…,SRA
−n−n、とSRB−1−1,SRB−1−2,…,S
RB−1−n,SRB−2−1,SRB−2−2,…,
SRB−2−n,…,…,SRB−n−1,SRB−n
−2,…,SRB−n−n、およびSTA−1−1,S
TA−1−2,…,STA−1−n,STA−2−1,
STA−2−2,…,STA−2−n,…,…,STA
−n−1,STA−n−2,…,STA−n−n,とS
TB−1−1,STB−1−2,…,STB−1−n,
STB−2−1,STB−2−2,…,STB−2−n
,…,…,STB−n−1,STB−n−2,…,ST
B−n−n、を含むスイッチ群83を介して信号速度変
換回路群51A,51B(図5参照)へ送られる。また
図5にその詳細を示した信号速度復元回路群38A,3
8Bからの出力信号は、図4および図3に示すようにス
イッチ群83を介して信号処理部31で入力信号と同一
の伝送路を用いて関門交換機20へ送信される。ここで
、スイッチ群83は送信用のスイッチSTA−1−1〜
STA−n−n,STB−1−1〜STB−n−nと、
受信用のスイッチSRA−1−1〜SRA−n−n,S
RB−1−1〜SRB−n−nに大別されるが、いずれ
も通話路制御部81による制御を受け、スイッチ群83
を所要の目的を達するように開閉し、送受信ダイバーシ
ティが可能なように動作する。 【0025】ID識別記憶部82は移動無線機100の
IDを識別記憶するために使用される。また、通話路制
御部81は、制御部40の指令によりスイッチ群83を
開閉して通話路に関する制御を行うが、通話路制御部8
1からも情報の提供、制御の要求を制御部40に対し行
う機能を有する。上記のうち関門交換機20からの入力
信号はスイッチ群83を通過後、多くの信号速度変換回
路51−1〜51−nの組をそれぞれ含む信号速度変換
回路群51A,51B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。また無線基地局3
0より関門交換機20へ伝送される信号は、無線受信回
路35A,35Bの出力が、それぞれ信号選択回路群3
9Aおよび39Bを介して、信号速度復元回路群38A
および38B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。 【0026】さて、無線受信回路35Aおよび35B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39−1〜39−nの組をそ
れぞれ含む信号選択回路群39Aおよび39Bへ入力さ
れ、ここで各通話チャネルCH1〜CHnに対応して通
話信号が分離される。この出力は各チャネル毎に設けら
れた信号速度復元回路38−1〜38−nの組をそれぞ
れ含む信号速度復元回路群38Aおよび38Bで、信号
速度(ピッチ)の復元を受けた後、スイッチ群83を介
して信号処理部31へ入力され、4線−2線変換を受け
た後、その出力は関門交換機20へ通信信号22−1〜
22−nとして送出される。 【0027】つぎに信号速度変換回路群51Aおよび5
1Bの機能を説明する。 【0028】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
時に速度を変えて、記憶する場合のたとえば15倍の速
度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。信号速度変換回路群51A,51B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
(Charge Coupled Device ),
BBD(Bucket Brigade Device
 )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: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)。 【0029】信号速度変換回路群51A,51Bで例示
したCCDや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38A,
38B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器42からのタイ
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。 【0030】関門交換機20から信号処理部31を経由
して出力された制御または音声信号は信号速度変換回路
群51A,51B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・スロット別に信号を割り
当てる信号割当回路群52A,52Bに印加される。 【0031】この信号割当回路群52A,52Bはバッ
ファ・メモリ回路であり、信号速度変換回路群51A,
51Bから出力された各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
タイミング情報はチャネル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べられており、後述する
制御信号または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。          【
0032】図6には移動無線機の他の実施例である10
0Bが示されている。ここで図2に示した移動無線機1
00との構成の相違は、4個の速度復元回路138−1
ないし138−4と4個の速度変換回路131−1ない
し131−4とを設けた点である。その動作について説
明すると、無線受信回路135−1の受信部137−1
の出力は速度復元回路138−1,138−3の双方に
印加され、1つの無線チャネルの内の2つの異なるタイ
ム・スロットを用いて同じ通信信号をダイバーシティ受
信している。また無線受信回路135−2の受信部13
7−2の出力は速度復元回路138−2,138−4の
双方に印加され、他の1つの無線チャネルの内の2つの
異なるタイム・スロットを用いて同じ通信信号をダイバ
ーシティ受信している。したがって4つの速度復元回路
138−1ないし138−4の出力を信号混合回路15
2で混合することによって、タイム・ダイバーシティお
よび周波数ダイバーシティの両効果を得ることができる
。このような作用を得るために、制御部140Bは図2
の制御部140と若干異なる制御をするが、その他の各
構成要素については、移動無線機100と100Bにお
いて同じ機能のものを用いることができる。 【0033】無線基地局30の無線送信回路32Aおよ
び32B(この両者は同じ機能を有するので以下におい
ては単に32と称する。)の圧縮した信号の様子および
、無線受信回路35Aおよび35B(この両者は同じ機
能を有するので以下においては単に35と称する。)の
圧縮した信号の様子を図7および図8に示し説明する。 【0034】信号速度変換回路群51(51Aおよび5
1Bは同じ機能を有するので単に51と称する。)の出
力信号は信号割当回路52(52Aおよび52Bは同じ
機能を有するので単に52と称し、他の構成要素につい
ても同様に表示する。)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。図7の(a
)のSD1,SD2,…,SDnは、速度変換された通
信信号が、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。 【0035】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(および)通話信
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、通話路制御部81で加えられた同期信号だけで通話
信号の部分は空スロット信号が加えられ、またはシステ
ムによっては搬送波を含め空タイム・スロットには全く
信号が送出されない場合もある。このようにして、図7
の(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。この送信される
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、振幅または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。 【0036】電話の発着呼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、通話信号の帯域内または帯域外の
いずれを使用する場合も可能である。図9はこれらの周
波数関係を示す。すなわち、同図(a)は帯域外信号の
例であり、図のごとく、低周波側(250Hz)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(たと
えば、ダイバーシティを適用したい場合)に使用される
。 【0037】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。 【0038】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
を図10に示す。図10は、音声信号をディジタル符号
化回路91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。そして対向
する受信機で受信し復調回路において図11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取
り出すことが可能である。 【0039】一方、移動無線機100から送られてきた
信号は、無線基地局30のアンテナ部で受信され、無線
受信回路35へ入力される。なお、ダイバーシティの場
合には、移動無線機100から複数の無線チャネルを用
いて同一の信号が送られてくるが、基本作用は1個の無
線チャネルの場合と同様なので、以下においては1個の
無線チャネルを用いて送られてきた場合を説明する。図
7の(b)は、この上りの入力信号を模式的に示したも
のである。すなわち、タイム・スロットSU1,SU2
,…,SUnは、移動無線機100−1,100−2,
…,100−nからの無線基地局30(たとえば30−
1)宛の送信信号を示す。また各タイム・スロットSU
1,SU2,…,SUnの内容を詳細に示すと、図7の
(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。ただし、
移動無線機100と無線基地局30との間の距離の小さ
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。さ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、図8
(c)のごとくになる。 【0040】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
さによっては、通話信号と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ては、信号選択回路
群39へ印加される。信号選択回路群39には制御部4
0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
。この回路については送信側の移動無線機100におけ
る速度変換回路131(図2)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20宛に送信されることになる。 【0041】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。   【0042】
図3に示すように、制御部40か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、速度変換率の大きさによっては通話信
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。移動
無線機100においても、図2に示すごとく無線基地局
30の機能のうち1つの通話路を2つのチャネルで送受
する場合にも対応することのできる回路構成となってい
る。 【0043】原信号たとえば通話信号(0.3 kHz
〜3.0kHz)が、信号速度変換回路群51(図3)
を通った場合の出力側の周波数分布を示すと、図11に
示すごとくになる。すなわち前述のように音声信号が1
5倍に変換されるならば、信号の周波数分布は図11の
ごとく、4.5kHz〜45kHzに拡大されているこ
とになる。 【0044】さて、図11においては、制御信号は通話
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信号(0.2〜4.
0kHz)と1つの通話信号CH1(4.5〜45kH
zでSD1として表わされている)がタイム・スロット
、たとえばSD1に収容されているとする。他のタイム
・スロットSD2〜SDnに収容されている通話信号も
同様である。 【0045】すなわち、タイム・スロットSDi(i=
2,3,…,n)には制御信号(0.2〜4.0kHz
)と通信信号CHi(4.5〜45kHz)が収容され
ている。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、一度に複数のタイム・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。 【0046】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fC ±45kHz
 を必要とする。ただし、fC 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frep 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。     frep>2fH  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
の場合を説明した図11の横軸の目盛りを1桁程度引き
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。 【0047】また、移動無線機100より無線基地局3
0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を介して関門交換機20へ送られる。 【0048】つぎに、本発明によるシステムの発着呼動
作および送受信ダイバーシティの適用に関し、音声信号
の場合を例にとって説明する。 【0049】(1)移動無線機100からの発呼図12
,図13および図14に示すフローチャートを用いて説
明する。 【0050】移動無線機100の電源をオンした状態に
すると、図2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
CH1とする)に含まれているタイム・スロットSDi
の制御信号の補捉を開始する(S201,S202、図
12)。もし、システムに2チャネル以上の無線チャネ
ルが与えられている場合には、 i) 最大の受信入力電界を示す無線チャネルii) 
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CH1とする)の受信状
態にはいる。これは図7の(a)に示されているタイム
・スロットSDi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CH1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1
22−1はシンセサイザ121−1側に倒し固定した状
態にある。 【0051】もし、上記の状態で無線基地局30から送
信されてくる制御信号を良好に受信できれば(S203
  YES)、発呼動作は無線チャネルCH1を用いた
まま継続されるが(S204)、つぎのような理由のた
め良好に受信できないとする(S203  NO)。す
なわち、 i)移動無線機100が高速で移動しており送受信ダイ
バーシティを未実行では、所定の受信信号品質が満され
ない。 ii)移動無線機の周囲の地形,地物の影響により電波
伝搬特性が悪く、所定の受信信号品質が得られない。 【0052】以上の状態が一定の時間継続すると、図2
の通信品質監視部171ではこの旨制御部140へ報告
する。これを受けて制御部140では送受信ダイバーシ
ティを実行すべきと判断し、図2の制御部140よりの
制御信号により、無線受信回路135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
CH1およびCH2とする)に含まれている制御信号の
補捉を開始する(S205)。 【0053】そこで、電話機部101の受話器をオフ・
フック(発呼開始)すると(S20、6、図13)、図
2のシンセサイザ121−3は、無線チャネルCH1、
  シンセサイザ121−4は無線チャネルCH2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。ただし、速度復元回路13
8−1および速度復元回路138−2はすでに動作状態
にあるものとする。つぎに無線チャネルCH1およびC
H2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。ただし、速度変換回路131−1および
速度変換回路131−2はすでに動作状態にあるものと
する。 【0054】さて、上記の無線チャネルCH1またはC
H2の制御信号は、いずれも図9の(b)に示される周
波数帯が用いられ、これを、たとえばタイム・スロット
SUnを用いて送信される。 【0055】以下の説明では無線チャネルCH1に関し
て説明する。それは無線チャネルCH2についてもCH
1と全く同様の動作が進行するからである。 【0056】この制御信号の送出はタイム・スロットS
Un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、さらに次のフレームのタイム・スロットSUnを
使用して送信される。 【0057】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、図7(a)に示す通り、同
期信号とそれに続く制御信号が含まれており、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。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)などの制御情報が含まれている。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信すべきかを知ること
ができる。 【0058】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。 【0059】また別のシステムでは、どのタイム・スロ
ット内にも空スロッ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
,…,SDn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。 【0060】さて本論にもどり無線基地局30から、以
上のいず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。 【0061】そこで、上り信号用のタイム・スロットS
Unが空タイム・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
グを取り出して、バースト状の制御信号を送出すること
ができる。 【0062】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3
0へ伝送されず、再び最初から動作を再開する必要が生
ずるが、この確率はシステムとしてみた場合には、十分
に小さい値に押さえられている。もし呼の衝突をさらに
低下させるには、つぎの方法がとられる。それは移動無
線機100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。 【0063】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、多数の移
動無線機を群別して、その各群に作成した周波数を与え
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。 【0064】さて、移動無線機100ではオフ・フック
し(S206、図13)、発呼用制御信号が無線チャネ
ルCH1,CH2のタイム・スロットSUnを用いて送
出されるとそれが無線基地局30で良好に受信され、、
無線基地局30の制御部40では、移動無線機100の
ID(識別信号)を検出したとすると(S207)、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SU
n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100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、サービス区分に適したタイム・スロ
ットを与えるためでもある。 【0065】この結果、たとえばタイム・スロットSD
1が空いているとすると、移動無線機100に対し前記
無線チャネルCH1のタイム・スロットSDnを用い下
り制御信号によりタイム・スロット上り(移動無線機1
00→無線基地局30)SU1,およびこれに対応する
下り(無線基地局30→移動無線機100)SD1を使
用するように指示する(S208)。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SU1(図7(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(S209)。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宛に送信して(S210
)、ダイヤル・トーンが送られてくるのを待つ(S21
1)。 【0066】この上り無線信号の無線搬送波のタイム・
スロットSU1の状態を模式的に示すと図8(c)のご
とくなる。無線基地局30には、タイム・スロットSU
1のほかに、他の移動無線機100からの上り信号とし
てSU3やSUnが1フレームの中に含まれて送られて
きている。スロット切替完了報告を受信した無線基地局
30では(S212)、関門交換機20宛に移動無線機
100のIDとともに発呼信号を送出する(S213)
。これに対し関門交換機20では、移動無線機100の
IDを検出し、関門交換機20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(S214)、ダイ
ヤル・トーンを無線基地局30へ送出する(S215、
図14)。 【0067】このダイヤル・トーンは、無線基地局30
によりタイム・スロットSD1を用いて移動無線機10
0宛に転送され(S216)、移動無線機100では、
通話路が設定されたことを確認する(S217)。 【0068】以上は無線チャネルCH1に関する説明で
あったが、同様にチャネルCH2に対しても上記と同一
の手順で動作が進行し、ほぼ同一時刻に通話路が設定さ
れたことを確認する。 【0069】以上の例では問題はないが、無線チャネル
CH1とCH2において音声信号に割当られたタイム・
スロットの番号によっては速度復元回路138−1と1
38−2との音声出力に時間差が生ずることがあり、こ
の場合は信号混合回路152に加えられてから時間差を
補償する必要がある。これはとくに技術的には困難なこ
とではなく、たとえば図7(a)に示す各無線チャネル
内で割当られたタイム・スロットの番号をCH1をp、
CH2をqとし、p>q、ならばチャネルCH2の出力
が速度復元回路138−1へ(p−q)スロット分だけ
早く現われる。そのため無線基地局30の制御部40の
指示を受けて信号混合回路152に含まれた遅延回路(
図示せず)で(p−q)スロット分の時間だけチャネル
CH1の信号を遅らせて信号を混合すればよい。これに
より周波数ダイバー効果のある信号が受信できる。この
ようにして信号混合回路152から通信信号を得ること
ができる状態になると移動無線機100の電話機部10
1の受話器からダイヤル・トーンが聞こえるので、ダイ
ヤル信号の送出を始める。この移動無線機100からの
ダイヤル信号は信号分割回路139で分割されて速度変
換回路131−1,131−2により速度変換され、2
つの送信部134−1,134−2および送信ミクサ1
33−1,133−2を含む無線送信回路132−1,
132−2より、それぞれチャネルCH1,CH2の上
りのタイム・スロットSU1を用いて送出される(S2
18)。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35A,35Bで受信される。 【0070】この無線基地局30では、すでに移動無線
機100からの発呼信号に応答し、使用すべきタイム・
スロットに関する暗号情報を与えるとともに、無線基地
局30の信号選択回路群39A,39Bおよび信号割当
回路群52A,52Bを動作させて、たとえば無線チャ
ネルCH1に対しては39Aおよび52Aを、同チャネ
ルCH2に対しては39Bおよび52Bをそれぞれ割当
て、チャネルCH1,CH2の上りのタイム・スロット
SU1を受信し、チャネルCH1,CH2の下りのタイ
ム・スロットSD1の信号を送信する状態に移行してい
る。 【0071】また通話路制御部81は、制御部40から
の制御信号によりスイッチ群83のうち受信用としてス
イッチSRA−1−1およびSRB−1−1、また送信
用としてスイッチSTA−1−1およびSTB−1−1
をオン(図4)の状態に設定している。したがって移動
無線機100から送信されてきたダイヤル信号は、信号
選択回路群39A,39Bの各信号選択回路39−1を
通った後、信号速度復元回路群38A,38Bの各信号
速度復元回路38−1に入力され、ここで原送信信号が
復元され、スイッチ群83と信号処理部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(S2
19)、電話網10への通話路が設定される(S220
)。 【0072】 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においてスイッチ群83のスイッチSTA−
1−1,STB−1−1を通った後、信号速度変換回路
群51A,51Bの各信号速度変換回路51−1で速度
変換を受けて、信号割当回路群52A,52Bの各信号
割当回路52−1により無線チャネルCH1,CH2の
タイム・スロットSD1が与えられている。そして無線
送信回路32A,32Bから下りの無線チャネルCH1
,CH2のタイム・スロットSD1を用いて移動無線機
100宛に送信される。 【0073】移動無線機100では、無線チャネルCH
1,CH2の各タイム・スロットSD1において受信す
べく受信待機中であり無線受信回路135−1,135
−2で受信され、その出力は速度復元回路138−1,
138−2に入力される。この回路において送信側の原
信号が復元され、信号混合回路152を介して電話機部
101の受話器に入力される。かくして、移動無線機1
00と一般の電話網10の内の一般電話との間で周波数
ダイバーシティを用いた品質の高い通話が開始されるこ
とになる(S221)。 【0074】終話は移動無線機100の電話機部101
の受話器をオン・フックすることにより(S222)、
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131−1,131−2を介して無線送信
回路132−1,132−2より無線基地局30宛に送
出されるとともに(S223)、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ないし122−4をそれぞれシンセサイザ1
21−1ないし121−4の出力端に固定する。 【0075】一方、無線基地局30の制御部40では、
移動無線機100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(S224)、スイッチ群
83のスイッチSRA−1−1,SRB−1−1,ST
A−1−1,STB−1−1をオフして通話を終了する
(S225)。同時に無線基地局30内の信号選択回路
群39A,39Bおよび信号割当回路群52A,52B
を開放する。 【0076】 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やりとりは信号速度変
換回路群51Aまたは51B,信号速度復元回路群38
Aまたは38B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51A,51B、信号速度復元回路群38−1,
38−2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。 【0077】 以上の説明では、発呼の最初から無線チ
ャネルCH1とCH2を使用するという周波数ダイバー
シティを適用するものであった。しかしながら、上記の
周波数ダイバーシティを適用しなくても受信品質が良好
であれば、1つの無線チャネルだけで通話が実行される
ことになる。この場合は、以上の説明で無線チャネルC
H1の動作のみに着目し、CH2を無視すればよい。 【0078】 また逆にさらにダイバーシティを強化し
なければならない場合には、無線チャネルが3以上使用
可能であれば、上記と同様に適用可能である。ただし移
動無線機100として3組以上の送受信機を具備させる
必要が生ずる、なお以上の例では問題はないが、複数の
無線チャネルを使用し、かつ、スロット番号の異なるタ
イム・スロットをしようすると前述の通り音声出力にタ
イム・スロット番号の相異に関係した遅延が発生する。 そのために、移動無線機100の制御部140から無線
基地局30宛に割当タイム・スロット番号を通知し、こ
れを受けた無線基地局30では、信号速度復元回路群3
8に含まれた時間差を補償するための遅延回路(図示せ
ず)を動作させる必要がある。以上における移動無線機
100の動作は、そのまま移動無線機100B(図6)
の動作に当てはめることができる。 【0079】 (2)移動無線機100への着呼移動無
線機100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
、信号の受信状態が悪く、送受信ダイバーシティを実行
中とする。すなわち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CH1およびCH2の下り制御信
号を受信待機状態にあるとする。 【0080】 一般の電話網10より関門交換機20を
経由して移動無線機100への着呼信号が無線基地局3
0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、スイッチ群83を介して信号
速度変換回路群51A,51Bを通り、信号割当回路群
52A,52Bを介して制御部40(図3)へ伝えられ
る。すると、制御部40では通話路制御部81に対し、
スイッチ群83の送信用および受信用のスイッチSTA
,STB,SRA,SRBとして使用可能なスイッチを
確認し、オンの状態に保持することを指令する。またこ
れと同時に移動無線機100宛の無線チャネルCH1お
よびCH2の下りタイム・スロットのうちの空スロット
、たとえばSD1を使用して移動無線機100のID信
号+着呼信号表示信号+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SD1に対応
するSU1を使用)を送出する。 【0081】 この信号を受信した移動無線機100で
は、無線受信回路135−1および135−2の受信部
137−1および137−2よりそれぞれ制御部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100への着呼信号であることを確認するので
、電話機部101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,SU1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ないし122−4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
。ただし、上記の状態においても、速度復元回路138
−1,138−2、および速度変換回路131−1,1
31−2は休止状態にあるものとする。 【0082】 (3)送受信時間ダイバーシティの適用
以上(1),(2)項で説明したプロセスにより無線基
地局30と移動無線機100との間において、無線チャ
ネルCH1およびCH2を用いたダイバーシティを適用
した発着呼が可能となるが、以下、発着呼が実施されて
いる状態でさらに同一無線チャネルの他のタイム・スロ
ットを使用することにより、一層効果の高い送受信時間
ダイバーシティを適用可能とする方法について、図15
および図16に示したフローチャートを用いて説明する
。この種の送受信ダイバーシティを適用するのは、電波
伝搬特性の劣化のため受信信号品質としてシステムの定
める値を満足しなくなった場合に対する通信の品質向上
が目的のために行われる。 【0083】 まず、(1)項において説明した移動無
線機100から発呼があり、チャネルCH1およびCH
2を用いて,下りタイム・スロットSD1,上りタイム
・スロットSU1を使用し、スイッチ群83のスイッチ
SRA−1−1,SRB−1−1およびSTA−1−1
,STB−1−1がオンにされて、移動無線機100は
無線基地局30および関門交換機20を介して電話網1
0と通話(信)中である(S251、図15)とする。 このとき図6の通信品質監視部171では受信信号の品
質劣化を検出したので、制御部140Bへこの旨報告す
る。この報告を受けた制御部140Bでは、同一チャネ
ル内の他のタイム・スロットを用いたダイバーシティの
適用を決定し(S252)、同一無線チャネルで空いて
いるタイム・スロットの検索を開始する(S253)。 以下の説明は無線チャネルCH1を例にとるが、CH2
でも同様に実行可能である。また使用する移動無線機は
、図6に示す100Bの構成とする。 【0084】 さて、空タイム・スロットの検索のため
に速度復元回路138−3および速度変換回路131−
3の動作を開始させるとともに、タイミング発生器14
2のタイミング信号を変更し、現在送受信に使用してい
るタイム・スロット以外のタイム・スロットも送受信可
能な状態に移行させる。すなわち、タイミング発生器1
42の発生するタイミング信号により送受信断続制御器
123の断続方法を変更させ、速度復元回路138−3
の出力として他のタイム・スロットSD2,SD3,…
,SDnの信号を順次とり出させ、空いたタイム・スロ
ットを検索し(S254NO,S253)、もし空タイ
ム・スロットがあれば、そのタイム・スロットの使用を
検討する(S254)。この結果、たとえば下りタイム
・スロットSD2が空いていることが判明すると(S2
54YES)、現在通信中の上りタイム・スロットSU
1内に通信に影響を与えない形式で制御信号を挿入し、
無線基地局30に対しタイム・スロットSD2,SU2
の使用を要求する信号を送出するS255、図16)。 【0085】 この信号は、無線基地局30と無線受信
回路35Aで受信され制御部40に伝えられる(S25
6)。制御部40では調査の結果、タイム・スロットS
D2,SU2が未使用であることを確認し、その使用の
準備をすると(S256)、現在使用中の下りタイム・
スロットSD1を使用し通信に影響を与えない形で制御
信号を挿入し、無線基地局30に対し、希望するタイム
・スロットSU2は使用可との連絡を伝送する(S25
7)。これと同時に無線基地局30の信号選択回路群3
9A内の信号選択回路39−2および信号速度復元回路
群38A内の信号速度復元回路38−2を待機状態に、
また信号割当回路群52A内の信号割当回路52−2お
よび信号速度変換回路群51A内の信号速度変換回路5
1−2も同様に待機状態に移行させる。 【0086】 無線機基地局30からの報告信号を受信
した移動無線機100は、タイミング発生器142のタ
イミング信号を変更させ、受信においてはタイム・スロ
ットSD1とSD2を受信可能状態に、また送信におい
てはタイム・スロットSU1とSU2とを用いて電話機
部101の出力を信号分割回路139および速度変換回
路131−1,131−3を介して無線送信回路132
−1へ伝送する状態に移行させる(S259)。 【0087】 一方、無線基地局30では移動無線機1
00からタイム・スロットSU1,SU2を用いて送ら
れてきた信号を受信し、制御信号により移動無線機10
0の信号であることを確認するので(S260)、通話
制御部81ではスイッチ群81のスイッチSRA−1−
1,SRB−1−1,STA−1−1,STB−1−1
がオン状態にあるのに加え、さらにSRA−2−1,S
TA−2−1をオン(図4)として、通話が継続される
(S261)。これ以後の通信は送受信ともそれぞれ無
線チャネルCH1については2個のタイム・スロットを
使用し、無線チャネルCH2については1個のタイム・
スロットを使用する状態となり、送受信ダイバーシティ
(この場合、前述の周波数ダイバーシティと以上におい
て説明したタイム・ダイバーシティ)効果の併用により
システムに要求される受信品質を確保することが可能で
ある。 【0088】 また移動無線機100が使用中の無線チ
ャネルCH2も上記と同様にタイム・ダイバーシティの
適用が可能である。以上の説明では発着呼がすでに無線
チャネルCH1およびCH2を用いて行われていると仮
定したが、1つの無線チャネルのみ使用中で、かつ、同
一の無線チャネル内の複数のタイム・スロットを用いる
送受信時間ダイバーシティや、別の無線チャネル内のタ
イム・スロットを用いる送受信時間ダイバーシティも上
記と同様に実行可能である。 【0089】 また、以上の説明ではダイバーシティ適
用時の主導権を移動無線機100側に持たせた場合であ
ったが、無線基地局30に主導権を持たせた場合にも同
様に実施可能である。 【0090】 さらに上記のように発着呼が開始された
後に送受信ダイバーシティの適用をする方法ではなく、
当初からダイバーシティを適用することも可能であり、
以下に説明する。 【0091】 移動無線機100より発呼する場合を例
にとると、発呼時の上り制御信号をタイム・スロットS
Unを用いて無線基地局30宛に送信するとき、制御信
号にダイバーシティを適用したい旨の信号を含めておく
。一方無線基地局30からの下りチャネルには、これに
対し未使用のタイム・スロットに含まれている同期信号
を制御信号の内において、たとえばSD1とSD2とを
使用せよという指令信号が加えられている。移動無線機
10でこの信号を受信することにより、無線基地局30
に対し、タイム・スロットSUnの中にSD1とSD2
を使用したい旨の制御信号を加え、かつ、移動無線機1
00側でこの準備を実行する。一方、無線基地局30に
おいても、タイム・スロットSU1,SU2での受信を
準備する。 【0092】 以上の準備の後、相互に確認をとり実行
可と判断すると、移動無線機100からは、上りのタイ
ム・スロットSU1,SU2での送信を、無線基地局3
0からは下りのタイム・スロットSD1とSD2での送
信を開始すれば、発呼開始時よりダイバーシティが適用
可能となる。 【0093】 以上は1つの無線チャネル内の2系列の
タイム・スロットを用いたダイバーシティの多重度とし
て2重の場合を説明したが、さらに多重度を増加させた
場合も同様に実施可能であり、さらに多くの無線チャネ
ルを用いた周波数ダイバーシティと組合わせて実施する
ことも可能である。 【0094】(4)本発明によるダイバーシティ効果と
従来方式との比較 図17に本発明によるダイバーシティ効果と従来方式(
搬送波角度変調または振幅変調した方式)との比較を示
す。以下この内容を説明する。 【0095】本発明による同一の無線基地局30を使用
する送受信ダイバーシティにおいては、場所が同一であ
るから同一使用チャネル、同一タイム・スロットを使っ
た場合はスペース・ダイバーシティを使用しないかぎり
ダイバーシティ効果は得られないことになる。スペース
・ダイバーシティも送受信アンテナを適正距離だけ離さ
なければ、アンテナ間の相関関係が零に近くならず満足
な効果は得られない。 【0096】これに対し従来方式では、同一の無線基地
局を使用したときは、別チャネルを使用する場合には効
果が得られ、またスペース・ダイバーシティ効果は若干
はあるものの、同一チャネル,同一タイム・スロットの
使用はできても(タイム・スロットという表現は適切で
はないが無線チャネルを専有するから、1タイム・スロ
ット、1チャネルということができる)別タイム・スロ
ットの使用はできないことになる。 【0097】以上の評価からも本発明による送受信ダイ
バーシティは使用タイム・スロット(使用時間別)に特
徴のあることがわかった。これは一種の時間ダイバーシ
ティであり、以下これについて詳細に説明する。まず、
このダイバーシティはつぎの特徴を有する。 i)送信または受信する場合、たとえ搬送周波数が異な
っている場合でも同一の受信回路または送信回路を使用
することが可能である。 ii)通常の無線システムにおいては常時信号を送受信
しているので、同一無線機内における送信信号が受信部
へ混入し、いわゆる相互変調が発生する場合があるが、
本システムではこのような心配がなく、また時間ダイバ
ーシティを使用しても同様に問題ない。 iii)移動体の移動速度により適用する時間ダイバー
シティの方法を変更することが可能である。すなわち、
高速の場合には同一無線チャネル内の時間ダイバーシテ
ィを、中低速の場合には別の無線チャネルとの時間ダイ
バーシティを使用する。 【0098】ここで、 i),ii)はTCMシステム
の本質的な特徴であり説明は省略するが、 iii)に
ついては以下説明するごとく、システムに使用する無線
周波数により異なってくるのでおおよその傾向を示した
。 【0099】図18は我国で現用もしくは近い将来導入
が予想される各システムに対し、本発明によるTCM方
式の時間ダイバーシティ適用の効果の度合を示している
。これらの評価の根拠を図19に示す。図19は各使用
周波数帯における移動無線機100の移動速度とドプラ
ー周波数の半周期との関係を示している。同図により、
たとえばコードレス電話のように比較的低い周波数で、
かつ、移動速度も小さい場合には、時間ダイバーシティ
の効果を得るためにTCM信号の送信時間差を図19の
半周期と同程度にする必要があり、この結果、信号遅延
が大きく、とくに移動速度が10m/sec 以下では
、この値が60msec以上となって使用困難であるこ
とを示している。逆に準マイクロ波帯自動車電話では使
用周波数が高く、かつ、移動速度も大きいので、たとえ
ば速度10m/sec でも半周期は9.4m秒となり
、信号の遅延時間も小となり、同一無線チャネルを用い
る時間ダイバーシティが使用可能なことを示している。 以上は検討の一例であり、同様な検討を図18の各シス
テムについて行うと、そこに示す結果を得る。 【0100】 【発明の効果】以上の説明で明らかなように、移動体通
信システムに本発明を適用することにより、移動無線機
の移動速度やその近傍の地形,地物の影響による電波伝
搬特性が悪化してもシステム側で周波数ならびに時間送
受信ダイバーシティの適用をすることが可能となり、常
にシステムに要求される通信品質を保ちつつ通信するこ
とが可能となったから、本発明の効果は極めて大である
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio base station for time-division communication of a radio communication channel in mobile communication and a mobile radio. More specifically, a plurality of radio channels out of a number of radio channels provided to the system are provided, using which one of a number of mobile radios within a service area can communicate with an opposing radio base. While you are communicating with a station by setting up a wireless line, another mobile radio device wishes to communicate using one or more of the radio channels used by the mobile radio device you are communicating with. When I came,
At least one radio channel can be shared between other mobile radios and the radio base station to create an independent radio link without adversely affecting the communication between the mobile radio and the radio base station that are already in communication. The present invention relates to a time-division communication system capable of transmitting and receiving diversity for multiple wireless channels. 2. Description of the Related Art In mobile communication using voice using a small zone method, a method employing time division time compression multiplexed signals is described in the following document. [0003] Literature 1. Ito “Study of mobile phone system - Proposal of time-division time compression FM modulation system -” IEICE technical report
RCS89-11 July 1989 [0004] Literature 2. Ito “Studying mobile phone systems-
"Theoretical Study of Time-Division Time Compression FM Modulation System" IEICE Technical Report RCS89-39 October 1989 [0005] That is, in Document 1, the transmission signal (
baseband signal) is divided into predetermined time intervals and stored in a storage circuit, and when read out, it is read out at a predetermined time slot at a speed n times faster than the speed at which it is stored in the storage circuit. Radio reception having reception mixers that communicate with each other and are built into mobile radios and radio base stations to angle-modulate or amplitude-modulate carrier waves with accommodated signals and transmit and receive them intermittently over time. A switch circuit is provided for the circuit, a wireless transmitting circuit having a transmitting mixer, a synthesizer applying voltage to the receiving mixer of the wireless receiving circuit, and a synthesizer applying voltage to the transmitting mixer of the wireless transmitting circuit, and intermittent the output of the synthesizer applied to each. , this intermittent state is synchronized with transmission and reception, and the same intermittent transmission and reception as described above is synchronized with that of the mobile radio device for the wireless base station communicating with the opposite side, and on the receiving side, in the predetermined time slot. In order to extract only the stored signal, the wireless reception circuit is opened and closed to receive the signal, and the signal obtained by demodulation is stored in a storage circuit, and when it is read out, it is read out at 1/n of the speed at which it is stored in this storage circuit. An example of a system has been reported in which the baseband signal, which is the original transmitted signal, can be reproduced by reading it out at a low speed. [0006] Furthermore, in Document 2, a study is conducted on adjacent channel interference and co-channel interference, which are problems when applying the TCM (time division time compression multiplexing)-FM system as described above to a small zone. , the possibility of realizing the system is shown by appropriately selecting the system parameters. However, no explanation is provided regarding the operational state of the system, for example, how to deal with deterioration in signal transmission quality due to high-speed movement of mobile radio equipment. [0007] Problems to be Solved by the Invention: For example, a mobile radio device that is moving at a walking speed becomes faster because it is mounted on a car or the like, and the transmitting/receiving diversity method that has been applied in the past becomes ineffective. If it becomes appropriate, or if the radio wave propagation characteristics of the transmission medium intervening between the mobile radio device and the radio base station that communicates with each other change significantly due to the influence of the surrounding topography and features, Even if the existing diversity method becomes inappropriate, there is no known means to deal with this problem, resulting in redundancy in the system design and failure to achieve the required performance, which in turn leads to unsatisfactory results in terms of effective frequency utilization. Issues remained to be resolved. [0008]
[Means for solving the problem] A mobile radio device and a radio base station are equipped with a communication quality monitoring unit that detects deterioration in transmission quality, and multiple radio channels are provided in response to the degree of quality deterioration, which was not previously used. We have created a configuration that can implement a transmitting/receiving diversity method that optimally combines frequency diversity using , and time diversity using multiple time slots within the same radio channel. As a result, even if signal quality deterioration occurs due to changes in the moving speed of the moving object or changes in the radio wave propagation state due to the influence of the topography and features around the moving object,
To address this issue, we have created a system that always satisfies the transmission quality required of the system and has high frequency utilization efficiency. [Operation] A wireless base station and a large number of mobile wireless devices exist within its service area, and one wireless channel is used to enable any number of mobile wireless devices to communicate with the wireless base station. A system has been constructed that is temporally divided into a plurality of time slot series, and is capable of selecting one or more of these time slot series and communicating using this. If one mobile radio device is communicating with a radio base station and another mobile radio device sends a message to this radio base station, the mobile radio device that newly wishes to communicate will be sent to the radio channel that is already in use. By providing one of the unused time slot sequences to enable communication with the wireless base station, the plurality of sets of communications can be performed without interfering with each other, and It is now possible to carry out communications without adversely affecting one's own communications. [0010] Furthermore, if the radio wave propagation characteristics change due to a change in the moving speed of the mobile radio device or a change in the topography or features around the mobile radio device, and it becomes necessary to apply transmitting/receiving diversity, it is possible to use exactly the same communication signal. are added to one time slot sequence of different radio channels, respectively, and
This is transmitted by a wireless base station, received by a mobile radio equipped with multiple receivers so that it can receive signals from multiple wireless channels simultaneously, and mixed at the input of the telephone (terminal unit). Transmission signals from mobile radio equipment can be transmitted by multiple transmitters using multiple radio channels (frequency diversity) in one time slot sequence. Furthermore, by selecting a plurality of time slot sequences from among many time slot sequences set within one radio channel, it is possible to improve communication quality through time diversity transmission and reception. In this case, the same communication signal is transmitted from the wireless base station to multiple time slot sequences within the same wireless channel, received by the mobile wireless device, and mixed at the telephone (terminal section) input. In addition, diversity transmission and reception was made possible by transmitting signals from mobile radios in multiple time slot sequences, receiving them at radio base stations, and mixing them. Furthermore, by using the two types of diversity, frequency and time, as described above, it is possible to perform diversity transmission and reception with a large diversity effect. Embodiment FIGS. 1, 2 and 3 show a system configuration for explaining an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 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, which includes an interface with the gateway exchange 20, a circuit for converting signal speeds, a circuit for allocating and selecting time slots, a control section, etc., and is responsible for setting and canceling wireless lines. , has a wireless transmitting/receiving circuit for exchanging wireless signals with the mobile wireless devices 100 (100-1 to 100-n). [0015] Here, the barrier switch 20 and the wireless base station 30
There is a transmission line between them for transmitting communication signals 22-1 to 22-n including communication signals of communication channels CH1 to CHn and control signals. FIG. 2 shows a circuit configuration of a mobile radio device 100 that communicates with a radio base station 30. Received signals such as control signals and call signals of the two channels received by the antenna section are transmitted to a radio receiving circuit 135-1 including a receiving mixer 136-1 and a receiving section 137-1, and a receiving mixer 136-2 and a receiving section 137, respectively. -2, and its output communication signal is input to two speed recovery circuits 138-1, 138-2 and a clock regenerator 141, respectively. The clock regenerator 141 regenerates the clock from the received signal and sends it to the speed restoration circuit 138.
-1, 138-2, control unit 140, timing generator 1
42 and speed conversion circuits 131-1 and 131-2. The speed restoration circuits 138-1 and 138-2 restore the speed (pitch in the case of analog signals) of the divided control signals or compressed and divided communication signals in the received signal, and convert them into continuous Signal mixing circuit 15 as a signal
2 and the control unit 140, and the signal mixing circuit 152
The mixed signals are input to the communication quality monitoring section 171, the ID information verification storage section 182, and the telephone section 101. The communication quality monitoring unit 171 constantly monitors the quality during communication, and if the communication quality deteriorates below a specified value, it immediately informs the control unit 140 and the control unit 140 adjusts the communication quality. Actions will be taken to maintain the The communication signal output from the telephone section 101 is divided by a signal dividing circuit 139, and then divided by two speed converting circuits 131-1 and 131-2 at predetermined time intervals to determine the speed. (pitch in the case of an analog signal) at high speed (compression) and transmit it on two channels, a wireless transmission circuit 132-1 including a transmission mixer 133-1 and a transmission section 134-1 and a transmission mixer 133-
2 and a transmitter 134-2.
The transmission signal is sent out from the antenna section and received by the radio base station 30.
The timing generator 142 uses the clock from the clock regenerator 141 and the control signal from the control section 140 to control the transmission/reception intermittent controller 123 and the speed conversion circuit 1.
31-1, 131-2, radio receiving circuit 135-1, 13
5-2 and speed restoration circuits 138-1 and 138-2. In addition, the clock regenerator 14
The clock from 1 is the speed conversion circuit 131-1, 131
-2 is also applied. The mobile radio 100 further includes synthesizers 121-1 to 121-4 and a changeover switch 1.
22-1 to 122-4 and selector switch 122-1
A transmission/reception intermittent controller 123 and a timing generator 1 generate signals for switching the signals 122-4 to 122-4, respectively.
42, synthesizers 121-1 to 1
21-4, the transmission/reception intermittent controller 123, and the timing generator 142 are controlled by the control unit 140 so that the two channels can be transmitted and received simultaneously. Each synthesizer 121-1 to 121-4 includes a reference crystal oscillator 12.
A reference frequency is supplied from 0. Frequency diversity is enabled by transmitting and receiving two channels simultaneously. The ID information verification storage section 182 receives identification information (ID) transmitted from the wireless base station 30 from the signal mixing circuit 152, and under the control of the control section 140, collates it with the stored contents and updates the ID information as necessary. memorize it. Figures 3 to 5
3 shows the overall configuration of the wireless base station 30 and a specific example of the switch group 83 that is a component thereof, the signal speed restoration circuit group 38, the signal selection circuit group 39, the signal speed conversion circuit group 51, and the signal allocation circuit group 52, respectively. A specific example of the configuration is shown. N-channel communication signal 2 with gateway switch 20
2-1 to 22-n are connected to a signal processing section 31 forming an interface by a transmission path. Now, as shown in the figure, communication signals 22-1 to 22-n sent from the barrier exchange 20 are input to the signal processing section 31 of the radio base station 30. Signal processing section 31
In addition to being equipped with an amplifier to compensate for transmission loss, so-called 2-wire to 4-wire conversion is performed. That is, the input signal and the output signal are mixed and separated, and the barrier switch 20
The input signal from S
RA-1-1, SRA-1-2,..., SRA-1-n,
SRA-2-1, SRA-2-2,...SRA-2-n,
...,...,SRA-n-1,SRA-n-2,...,SRA
-n-n, and SRB-1-1, SRB-1-2,...,S
RB-1-n, SRB-2-1, SRB-2-2,...,
SRB-2-n, ..., ..., SRB-n-1, SRB-n
-2,...,SRB-n-n, and STA-1-1,S
TA-1-2,..., STA-1-n, STA-2-1,
STA-2-2,..., STA-2-n,...,..., STA
-n-1, STA-n-2, ..., STA-n-n, and S
TB-1-1, STB-1-2,..., STB-1-n,
STB-2-1, STB-2-2,..., STB-2-n
,...,..., STB-n-1, STB-n-2,..., ST
The signal is sent to signal speed conversion circuit groups 51A and 51B (see FIG. 5) via switch group 83 including Bn-n. Further, the signal speed restoration circuit group 38A, 3 whose details are shown in FIG.
The output signal from 8B is transmitted to the barrier exchange 20 via the switch group 83 by the signal processing section 31 using the same transmission path as the input signal, as shown in FIGS. 4 and 3. Here, the switch group 83 includes transmission switches STA-1-1 to
STA-nn, STB-1-1 to STB-nn,
Reception switches SRA-1-1 to SRA-n-n,S
They are roughly divided into RB-1-1 to SRB-n-n, all of which are controlled by a communication path control section 81 and connected to a switch group 83.
It opens and closes to achieve the desired purpose and operates to allow transmit and receive diversity. The ID identification storage section 82 is used to identify and store the ID of the mobile radio device 100. Further, the communication path control unit 81 opens and closes the switch group 83 according to commands from the control unit 40 to control the communication path.
1 also has the function of providing information and requesting control to the control unit 40. Among the above input signals from the gateway exchange 20, after passing through the switch group 83, they are input to the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B each including a number of signal speed conversion circuits 51-1 to 51-n, and are input to the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B, respectively, and The speed (pitch) is converted by dividing it into time intervals. Also, wireless base station 3
0 to the gateway exchange 20, the outputs of the radio receiving circuits 35A and 35B are respectively transmitted to the signal selection circuit group 3.
Signal speed restoration circuit group 38A via 9A and 39B
and 38B, and after being subjected to speed (pitch) conversion, it is input to the signal processing section 31 through the switch group 83. Now, the control of the radio reception circuits 35A and 35B or the output of the communication signal is performed by signal selection circuit groups 39A and 39B, each including a set of signal selection circuits 39-1 to 39-n that select signals for each time slot. Here, speech signals are separated corresponding to each speech channel CH1 to CHn. This output undergoes signal speed restoration circuit groups 38A and 38B, each including a set of signal speed restoration circuits 38-1 to 38-n provided for each channel, to restore the signal speed (pitch), and then 83 to the signal processing unit 31 and undergoes 4-wire to 2-wire conversion, the output is sent to the barrier exchange 20 as communication signals 22-1 to 22-1.
22-n. Next, signal speed conversion circuit groups 51A and 5
The functions of 1B will be explained. [0028] Input signals such as audio signals and control signals divided into a certain length of time are stored in a storage circuit, and when read out, the speed is changed, and the signal is read out at a speed that is, for example, 15 times the storage speed. It becomes possible to compress the time length. The principle of the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B is the same as when playing back audio recorded by a tape recorder at high speed, and in reality, for example, a CCD
(Charge Coupled Device),
BBD (Bucket Brigade Device)
) 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: Kosaka et al. “Compressing/expanding the time axis of conversation” "A Tape Recorder" Nikkei Electronics, July 26, 1976, pp. 92-133). The circuits using CCD and BBD exemplified in the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B can be directly applied to the signal speed restoration circuit groups 38A and 38A, as described in the above-mentioned document.
In this case, the read speed is faster than the write speed by receiving a timing signal from a timing generator 42 that generates timing using a clock from a clock generator 41 and a control signal from a control unit 40. This can be achieved by slowing down the speed. The control or audio signals output from the barrier switch 20 via the signal processing section 31 are input to the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B, and after speed (pitch) conversion processing is performed, the time signal is - Applied to signal allocation circuit groups 52A and 52B that allocate signals to each slot. The signal allocation circuit groups 52A and 52B are buffer memory circuits, and the signal speed conversion circuit groups 51A and 52B are buffer memory circuits.
51B, and reads out the signal in the buffer memory using timing information from the timing generation circuit 42 given in accordance with instructions from the control unit 40, and transmits it to the wireless transmission circuit 32. . When this timing information is viewed in terms of channels, it is arranged in series without overlapping in chronological order, and when all the control signals or call signals described later are implemented, it becomes as if it were a continuous signal wave. . [
FIG. 6 shows another embodiment of the mobile radio device 10.
0B is shown. Here, the mobile radio device 1 shown in FIG.
The difference in configuration from 00 is that there are four speed restoration circuits 138-1.
1 to 138-4 and four speed conversion circuits 131-1 to 131-4 are provided. To explain its operation, the receiving section 137-1 of the radio receiving circuit 135-1
The output of is applied to both speed recovery circuits 138-1 and 138-3, and the same communication signal is received in diversity using two different time slots within one radio channel. Also, the receiving section 13 of the wireless receiving circuit 135-2
The output of 7-2 is applied to both speed recovery circuits 138-2 and 138-4 to diversity receive the same communication signal using two different time slots in one other radio channel. Therefore, the outputs of the four speed restoration circuits 138-1 to 138-4 are transferred to the signal mixing circuit 15.
By mixing at 2, it is possible to obtain both time diversity and frequency diversity effects. In order to obtain such an effect, the control section 140B is configured as shown in FIG.
Although the control is slightly different from that of the control unit 140, other components having the same functions can be used in the mobile radio devices 100 and 100B. The compressed signals of the radio transmitting circuits 32A and 32B (hereinafter simply referred to as 32 because they have the same function) of the radio base station 30 and the radio receiving circuits 35A and 35B (both of them are simply referred to as 32) are shown below. Since it has the same function, it will be simply referred to as 35 below.) The state of the compressed signal will be explained with reference to FIGS. 7 and 8. Signal speed conversion circuit group 51 (51A and 5
Since 1B has the same function, it is simply referred to as 51. ) is input to a signal allocation circuit 52 (52A and 52B are simply referred to as 52 since they have the same function, and the other components are similarly indicated), and the time slots are allocated in a predetermined order. Given. (a in Figure 7)
SD1, SD2, . . . , SDn in ) indicate that the speed-converted communication signals are allocated to each time slot. Here, one time slot accommodates a synchronization signal, a control signal, and/or a communication signal as shown in the figure. If a speech signal is not implemented, only a synchronization signal is added by the channel control unit 81, and an empty slot signal is added to the speech signal portion, or depending on the system, no signal is provided at all to the empty time slot including the carrier wave. may not be sent. In this way, Figure 7
As shown in (a), in the wireless transmission circuit 32,
A signal forming one frame is applied to the modulation circuit in time slots SD1 to SDn. This time-series multiplexed signal to be transmitted is subjected to amplitude or angle modulation in the radio transmission circuit 32, and then is sent out into space from the antenna section. Regarding the transmission of control signals between the radio base station 30 and the mobile radio device 100 prior to a telephone call in the making and receiving of a telephone call, whether within the call signal band or outside the call signal band is used. It is possible. FIG. 9 shows these frequency relationships. In other words, (a) in the figure is an example of an out-of-band signal, and as shown in the figure, the low frequency side (250 Hz) or the high frequency side (3850 Hz) can be used. This signal is used, for example, when it is desired to send a control signal during a call (for example, when it is desired to apply diversity). [0037] 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 modulating the tone to create a subcarrier signal. becomes. 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 for transmission. , the circuit configuration in this case is shown in FIG. FIG. 10 shows an example of a case where an audio signal is digitized by a digital encoding circuit 91, and a data signal is multiplex-converted by a multiplex conversion circuit 92, and then applied to a modulation circuit included in the wireless transmission circuit 32. The audio signal and the control signal can be extracted separately by receiving the signal with the opposing receiver and performing the operation opposite to that shown in FIG. 11 in the demodulation circuit. On the other hand, the signal sent from the mobile radio device 100 is received by the antenna section of the radio base station 30 and input to the radio reception circuit 35. In the case of diversity, the same signal is sent from the mobile radio device 100 using multiple radio channels, but the basic operation is the same as in the case of one radio channel, so in the following, the same signal is sent using one radio channel. A case where the data is sent using a wireless channel will be explained. FIG. 7(b) schematically shows this upstream input signal. That is, time slots SU1, SU2
,..., SUn is the mobile radio device 100-1, 100-2,
..., 100-n (for example, 30-n)
1) Indicates the transmitted signal to the destination. Also, each time slot SU
The contents of 1, SU2, . . . , SUn are shown in detail in the lower left of FIG. however,
If the distance between mobile radio device 100 and radio base station 30 is short or depending on the signal speed, it is possible to omit the synchronization signal. Furthermore, FIG. 8 schematically shows the waveform within the time slot of the radio carrier wave of the above uplink radio signal.
It will look like (c). Now, among the input signals that have arrived at the radio base station 30, the control signal is immediately applied to the control section 40 from the radio reception circuit 35. However, depending on the magnitude of the speed conversion rate, it is also possible to apply the signal to the control unit 40 from the output of the signal speed restoration circuit group 38 after performing the same processing as the call signal. Further, the call signal is applied to the signal selection circuit group 39. The signal selection circuit group 39 includes a control section 4
A timing signal from a timing generation circuit 42 that generates a predetermined timing is applied in response to an instruction from a control signal from 0, and a synchronization signal, control signal, or speech signal is separated and output for each time slot SU1 to SUn. Each of these signals is input to a signal speed restoration circuit group 38. This circuit has the function of performing inverse conversion of the speed conversion circuit 131 (FIG. 2) in the mobile radio device 100 on the transmitting side, thereby faithfully reproducing the original signal and transmitting it to the gateway exchange 20. become. [0041] Hereinafter, the manner in which signals are transmitted in the signal space according to the present invention will be explained using the required transmission band and the relationship between this and adjacent radio channels. [0042]
As shown in FIG. 3, the control signal from the control section 40 is applied to the wireless transmission circuit 32 in parallel with the output of the signal allocation circuit group 52. However, depending on the magnitude 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. As shown in FIG. 2, the mobile radio device 100 also has a circuit configuration that can support the functions of the radio base station 30, in which one communication path is transmitted and received over two channels. [0043] The original signal, for example, a speech signal (0.3 kHz
~3.0kHz) is the signal speed conversion circuit group 51 (Figure 3)
The frequency distribution on the output side when passing through is as shown in FIG. In other words, as mentioned above, if the audio signal is 1
If the signal is converted five times, the frequency distribution of the signal will be expanded to 4.5 kHz to 45 kHz, as shown in FIG. Now, FIG. 11 shows a case where the control signals are simultaneously transmitted using the lower frequency band of the speech signal. Among these signals, control signals (0.2 to 4.
0kHz) and one call signal CH1 (4.5~45kHz)
z) is accommodated in a time slot, say SD1. The same applies to the speech signals accommodated in the other time slots SD2 to SDn. That is, time slot SDi (i=
2, 3,...,n) are control signals (0.2 to 4.0kHz
) and a communication signal CHi (4.5 to 45 kHz) are accommodated. However, the signals in each time slot are arranged in chronological order, and the signals in multiple time slots are never applied to the wireless transmission circuit 32 at the same time. When these communication signals are applied to the angle modulation section included in the wireless transmission circuit 32 together with the control signal, the required transmission band is at least fC ±45kHz.
Requires. where fC is the 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. Let frep be the frequency interval of a plurality of radio channels, and let fH be the maximum signal speed due to the above-mentioned high-speed audio signal, then the following inequality must hold between the two. frep>2fH On the other hand, in digital signals, audio is usually digitized at a speed of about 64 kb/s, so it is necessary to read it by raising the scale on the horizontal axis in Figure 11, which explains the case of analog signals, by about one digit. However, the relationship in the above equation also holds true in this case. [0047] Furthermore, the mobile radio device 100
0 is input to the radio reception circuit 35, a part of its output is input to the control unit 40, and the rest is sent to the signal speed restoration circuit group 38 via the signal selection circuit 39. . 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 is transmitted to the general telephone network 10.
The signal speed is the same as that used in , and is sent to the barrier exchange 20 via the signal processing section 31 . Next, the call originating/receiving operation and the application of transmitting/receiving diversity in the system according to the present invention will be explained using a voice signal as an example. (1) Call origination from mobile radio device 100 Diagram 12
, will be explained using flowcharts shown in FIGS. 13 and 14. When the power of the mobile radio device 100 is turned on, the radio reception circuit 135 in FIG. Time slot SDi
capture of the control signal is started (S201, S202, FIG. 12). If the system is provided with more than one radio channel, i) the radio channel exhibiting the highest received input electric field; ii)
(iii) A wireless channel that is instructed by a control signal included in the wireless channel (iii) A channel with an empty time slot among the time slots in the wireless channel, etc. CH1) is in the receiving state. This is possible by capturing the synchronization signal within the time slot SDi shown in FIG. 7(a). In the control unit 140, the synthesizer 121-1
A control signal is sent to switch 1 to generate a local frequency that enables reception of wireless channel CH1.
22-1 is in a state of being tilted and fixed toward the synthesizer 121-1 side. [0051] If the control signal transmitted from the radio base station 30 can be successfully received in the above state (S203
YES), the calling operation continues using the wireless channel CH1 (S204), but it is assumed that good reception is not possible due to the following reasons (NO in S203). That is, i) If the mobile radio device 100 is moving at high speed and transmit/receive diversity is not performed, the predetermined received signal quality will not be satisfied. ii) The radio wave propagation characteristics are poor due to the influence of the topography and terrestrial objects around the mobile radio, making it impossible to obtain a predetermined received signal quality. When the above state continues for a certain period of time, as shown in FIG.
The communication quality monitoring unit 171 reports this to the control unit 140. In response to this, the control unit 140 determines that transmission/reception diversity should be performed, and in response to a control signal from the control unit 140 in FIG. Capture of control signals included in the channels (channels CH1 and CH2) is started (S205). Therefore, the handset of the telephone section 101 is turned off.
When hooking (starting calling) (S20, 6, FIG. 13), the synthesizer 121-3 in FIG.
Synthesizer 121-4 receives a control signal from control unit 140 to generate a local frequency that enables transmission of radio channel CH2. However, speed restoration circuit 13
8-1 and speed restoration circuit 138-2 are already in operation. Next, radio channels CH1 and C
The calling control signal output from the telephone unit 101 is sent using H2. However, it is assumed that speed conversion circuit 131-1 and speed conversion circuit 131-2 are already in operation. Now, the above radio channel CH1 or C
The H2 control signal uses the frequency band shown in FIG. 9(b), and is transmitted using, for example, time slot SUn. In the following explanation, the radio channel CH1 will be explained. It also applies to radio channel CH2.
This is because the operation exactly the same as in 1 proceeds. This control signal is sent out in time slot S.
Since the signal is limited to Un and is sent in bursts and no signals are sent during other time periods, 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 time slot of one frame later or the next frame will be used. Sent using SUn. To capture time slot SUn,
Specifically, the following method is used. 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. Furthermore, this control signal includes control information such as currently used time slots and unused time slots (empty time slot display). In some systems, time slots SDi (i=1, 2
,...,n) may contain only synchronization and speech signals when they are being used by other communications, but even in such cases, unused time slots usually contain synchronization and control signals. is included, and by receiving this control signal, the mobile radio device 100 can determine which time
It is possible to know whether to use the slot to transmit a calling signal. Note that if all time slots are in use, it is impossible to make a call on this radio channel, and it is necessary to sweep and search for another radio channel. In another system, there is a case where no empty slot is displayed in any of the time slots, and in this case, the following audio multiplex signals SD1, SD2
,..., it is necessary to search for the presence or absence of SDn one after another and check for empty time slots. 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 sends out the call control signal. It is possible to judge whether the transmission should be sent or not, including the timing of the transmission. [0061] Therefore, time slot S for uplink signal
Assuming that Un is an empty time slot, it is decided to use this empty time slot, send out a call control signal, extract the necessary timing from the response signal from the wireless base station 30, and perform burst control. A signal can be sent. [0062] If there is a call from another mobile radio at the same time, the call signal will not be received properly by the radio base station 3 due to call collision.
However, when viewed as a system, this probability is kept to a sufficiently small value. If call collisions are to be further reduced, the following measures may be taken. If the mobile radio device 100 finds an empty time slot in which it can make a call, it does not use the entire time slot, but rather uses only the first half of the time slot for some mobile radio devices and only the second half for other mobile radio devices. This is a method that allows you to use it. That is, as a calling signal, the portion of the time slot used is divided into several types, and this is used to classify a large number of mobile radio devices into groups, and each group is given a time slot within that one time slot. This is a method of giving a belt. Another method is to create many different frequencies for control signals, classify a large number of mobile radios into groups, and give the created frequencies 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 in combination, the effects will increase synergistically. Now, the mobile radio device 100 goes off-hook (S206, FIG. 13), and when the call control signal is sent out using the time slot SUn of the radio channels CH1 and CH2, Received in good condition,
When the control unit 40 of the radio base station 30 detects the ID (identification signal) of the mobile radio device 100 (S207), the control unit 40 searches for a currently vacant time slot. The time slot given to the mobile radio device 100 is SU
n is fine, but just to be sure, perform a search. This is to accommodate simultaneous calls from other mobile radios in addition to the mobile radio 100, and to provide time slots suitable for service classifications. As a result, for example, time slot SD
1 is vacant, the time slot SDn of the radio channel CH1 is used for the mobile radio device 100, and the time slot upstream (mobile radio device 1
00→radio base station 30) SU1 and the corresponding downlink (radio base station 30→mobile radio device 100) SD1 are instructed to be used (S208). In response, the mobile radio device 100 transitions to a state in which it can receive data in the designated 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 designated time slot SD1, and also transmits time slot SU1 (FIG. 7(b) ). At this time, in the control unit 140 of the mobile radio device 100, the transmission/reception intermittent controller 123 is operated, and the switch 122-1 is activated.
and 122-2 to start operating (S209). At the same time, a slot switching completion report is sent to the wireless base station 30 using uplink time slot SU1 (S210
), wait for a dial tone to be sent (S21
1). [0066] The radio carrier wave time of this uplink radio signal
The state of the slot SU1 is schematically shown in FIG. 8(c). The radio base station 30 has a time slot SU.
In addition to 1, SU3 and SUn are sent as uplink signals from other mobile radio devices 100, included in one frame. Upon receiving the slot switching completion report (S212), the wireless base station 30 sends a calling signal together with the ID of the mobile wireless device 100 to the gateway switch 20 (S213).
. On the other hand, the gateway switch 20 detects the ID of the mobile radio 100, turns on the necessary switches among the switch groups included in the barrier switch 20 (S214), and transmits the dial tone to the radio base station 30. Send (S215,
Figure 14). [0067] This dial tone is the radio base station 30
mobile radio 10 using time slot SD1.
0 (S216), and in the mobile radio device 100,
It is confirmed that the communication path has been set (S217). The above description has been regarding radio channel CH1, but it is confirmed that the same procedure as above is followed for channel CH2, and that a communication path is established at approximately the same time. [0069] Although there is no problem in the above example, the time allocated to the audio signal in radio channels CH1 and CH2
Depending on the slot number, speed restoration circuits 138-1 and 1
There may be a time difference between the audio output and the signal output signal 38-2, and in this case, it is necessary to compensate for the time difference after the signal is added to the signal mixing circuit 152. This is not particularly technically difficult; for example, if the time slot numbers allocated within each radio channel shown in FIG. 7(a) are
If CH2 is q, and p>q, the output of channel CH2 appears to the speed restoration circuit 138-1 earlier by (p-q) slots. Therefore, the delay circuit (
(not shown), the signal of channel CH1 may be delayed by the time of (p-q) slots and the signals may be mixed. This allows reception of signals with a frequency diver effect. When a communication signal can be obtained from the signal mixing circuit 152 in this way, the telephone unit 10 of the mobile radio 100
Since a dial tone is heard from the handset of No. 1, the dial signal begins to be sent. The dial signal from the mobile radio 100 is divided by a signal division circuit 139 and speed-converted by speed conversion circuits 131-1 and 131-2.
two transmitting sections 134-1, 134-2 and transmitting mixer 1
Wireless transmission circuit 132-1, including 33-1, 133-2;
132-2, using the upstream time slot SU1 of channels CH1 and CH2, respectively (S2
18). Thus, the transmitted dial signal is received by the radio receiving circuits 35A and 35B of the radio base station 30. [0070] This radio base station 30 has already responded to the calling signal from the mobile radio device 100 and has determined the time and date to be used.
While giving cryptographic information regarding the slot, the signal selection circuit groups 39A, 39B and the signal allocation circuit groups 52A, 52B of the radio base station 30 are operated, and for example, 39A and 52A are assigned to radio channel CH1, and 39A and 52A are assigned to the same channel CH2. 39B and 52B are respectively allocated to the channels, the uplink time slot SU1 of channels CH1 and CH2 is received, and the state has shifted to the state where the signal of the downlink time slot SD1 of channels CH1 and CH2 is transmitted. Also, the communication path control section 81 uses the control signal from the control section 40 to select the switches SRA-1-1 and SRB-1-1 for reception among the switch group 83, and the switch STA-1-1 for transmission. and STB-1-1
is set to on (Figure 4). Therefore, the dial signal transmitted from the mobile radio 100 passes through each signal selection circuit 39-1 of the signal selection circuit groups 39A, 39B, and then passes through each signal speed restoration circuit 38-1 of the signal speed restoration circuit group 38A, 38B. 1, the original transmission signal is restored here, and transferred to the gateway exchange 20 as a call signal 22-1 via the switch group 83 and the signal processing unit 31 (S2
19), a call path to the telephone network 10 is set (S220
). On the other hand, the input signal from the barrier exchange 20 (
The initial control signal and the call signal when the call is started are sent to the switch STA- of the switch group 83 in the wireless base station 30.
1-1, STB-1-1, the signal speed conversion circuits 51-1 of the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B undergo speed conversion, and then the signal speed conversion circuits 51-1 of the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B pass through each signal allocation circuit of the signal allocation circuit groups 52A and 52B. 52-1 provides time slot SD1 for radio channels CH1 and CH2. Then, the wireless channel CH1 downstream from the wireless transmitting circuits 32A and 32B
, CH2, and is transmitted to the mobile radio device 100 using the time slot SD1 of CH2. [0073] In the mobile radio device 100, the radio channel CH
The radio receiving circuit 135-1, 135 is waiting for reception in each time slot SD1 of 1, CH2.
-2, and its output is received by the speed recovery circuit 138-1,
138-2. In this circuit, the original signal on the transmitting side is restored and input to the receiver of the telephone unit 101 via the signal mixing circuit 152. Thus, mobile radio 1
00 and a regular telephone in the regular telephone network 10, a high-quality telephone call using frequency diversity is started (S221). [0074] The call is terminated by the telephone section 101 of the mobile radio device 100.
By putting the receiver on the hook (S222),
The end of call signal and the on-hook signal from the control unit 140 are
It is sent to the wireless base station 30 from the wireless transmission circuits 132-1, 132-2 via the speed conversion circuits 131-1, 131-2 (S223), and the control unit 140 controls the operation of the transmission/reception intermittent controller 123. and switch 122-1 to 122-4 respectively to synthesizer 1.
It is fixed to the output end of 21-1 to 121-4. On the other hand, in the control section 40 of the wireless base station 30,
When the call termination signal is received from the mobile radio device 100, the call termination signal is transferred to the barrier switch 20 (S224), and the switches SRA-1-1, SRB-1-1, ST of the switch group 83
A-1-1 and STB-1-1 are turned off to end the call (S225). At the same time, signal selection circuit groups 39A, 39B and signal allocation circuit groups 52A, 52B in radio base station 30
to open. In the above description, control signals are exchanged between the radio base station 30 and the mobile radio device 100 using the signal speed conversion circuit group 51A or 51B and the signal speed restoration circuit group 38.
Although it has been explained that the signal speed conversion circuit group 51A, 51B, signal speed restoration circuit group 38-1,
38-2 or the signal processing unit 31, communication can be carried out without any problem. [0077] In the above explanation, frequency diversity is applied in which radio channels CH1 and CH2 are used from the beginning of a call. However, if the reception quality is good even without applying the frequency diversity described above, a call can be made using only one wireless channel. In this case, in the above explanation, wireless channel C
It is sufficient to focus only on the operation of H1 and ignore CH2. On the other hand, if diversity needs to be further strengthened, the same method as above can be applied as long as three or more wireless channels can be used. However, it becomes necessary to equip the mobile radio device 100 with three or more sets of transmitters and receivers.Although there is no problem in the above example, if multiple radio channels are used and time slots with different slot numbers are used, as described above. There is a delay in audio output related to the difference in time slot numbers. For this purpose, the control unit 140 of the mobile radio device 100 notifies the wireless base station 30 of the assigned time slot number, and upon receiving this, the wireless base station 30 transmits the signal speed restoration circuit group 3
It is necessary to operate a delay circuit (not shown) to compensate for the time difference included in 8. The operation of the mobile radio device 100 above is the same as that of the mobile radio device 100B (FIG. 6).
can be applied to the operation of (2) Incoming call to mobile radio device 100 The mobile radio device 100 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, it is assumed that the signal reception condition is poor and that transmit/receive diversity is being executed. That is, it is assumed that the mobile terminal is in a waiting state to receive downlink control signals of wireless channels CH1 and CH2 according to a procedure determined by the system. An incoming call signal from the general telephone network 10 to the mobile radio device 100 via the barrier switch 20 is transmitted to the radio base station 3.
Suppose that it reaches 0. These control signals are communication signals 22
Similarly to the audio signal, the signal passes through the signal speed conversion circuit groups 51A and 51B via the switch group 83, and is transmitted to the control section 40 (FIG. 3) via the signal allocation circuit groups 52A and 52B. Then, the control unit 40 instructs the communication path control unit 81 to
Transmission and reception switches STA of switch group 83
, STB, SRA, and SRB, and instructs them to be kept in the on state. At the same time, an empty slot among the downlink time slots of radio channels CH1 and CH2 addressed to the mobile radio device 100, for example SD1, is used to transmit the ID signal of the mobile radio device 100 + incoming call signal display signal + time slot usage. A signal (for example, SU1 corresponding to SD1 is used for transmission from mobile radio device 100) is transmitted. In the mobile radio device 100 that has received this signal, the receiving sections 137-1 and 137-2 of the radio receiving circuits 135-1 and 135-2 send the signals to the control section 140, respectively.
transmitted to. The control unit 140 confirms that this signal is an incoming call signal to its own mobile radio 100, so it makes a ring tone sound from the telephone unit 101 and at the same time waits at the designated time slots SD1 and SU1. The transmitting/receiving intermittent controller 123 is operated so as to cause the switches 122-1 to 122-4 to start turning on and off. In this way, the state has shifted to a state in which calls can be made. However, even in the above state, the speed restoration circuit 138
-1, 138-2, and speed conversion circuit 131-1, 1
31-2 is assumed to be in a dormant state. (3) Application of transmission/reception time diversity Diversity using radio channels CH1 and CH2 is applied between the radio base station 30 and the mobile radio device 100 by the processes described in sections (1) and (2) above. In the following, we will explain how to apply even more effective transmission/reception time diversity by using other time slots on the same radio channel while calls are being made. , Figure 15
This will be explained using the flowchart shown in FIG. This type of transmit/receive diversity is applied for the purpose of improving the quality of communication when the received signal quality no longer satisfies the value determined by the system due to deterioration of radio wave propagation characteristics. First, a call is made from the mobile radio 100 described in section (1), and channels CH1 and CH
2, the downlink time slot SD1 and the uplink time slot SU1 are used, and the switches SRA-1-1, SRB-1-1 and STA-1-1 of the switch group 83
, STB-1-1 is turned on, and the mobile radio 100 connects to the telephone network 1 via the radio base station 30 and the barrier switch 20.
0 (S251, FIG. 15). At this time, the communication quality monitoring unit 171 in FIG. 6 detects the quality deterioration of the received signal, so it reports this to the control unit 140B. Upon receiving this report, the control unit 140B decides to apply diversity using other time slots in the same channel (S252), and starts searching for an empty time slot in the same radio channel (S253). . The following explanation takes radio channel CH1 as an example, but CH2
But it is equally doable. The mobile radio device used has the configuration 100B shown in FIG. Now, in order to search for an empty time slot, the speed restoration circuit 138-3 and the speed conversion circuit 131-
3 starts the operation of timing generator 14.
The timing signal No. 2 is changed, and time slots other than the time slot currently used for transmission and reception are also moved to a state where transmission and reception are possible. That is, timing generator 1
The timing signal generated by 42 causes the transmission/reception intermittent controller 123 to change the on/off method, and the speed restoration circuit 138-3
as outputs of other time slots SD2, SD3,...
, SDn are sequentially extracted, an empty time slot is searched (S254NO, S253), and if there is an empty time slot, the use of that time slot is considered (S254). As a result, for example, if it is found that the downlink time slot SD2 is vacant (S2
54YES), uplink time slot SU currently being communicated
Insert a control signal into 1 in a format that does not affect communication,
Time slots SD2 and SU2 for the wireless base station 30
(S255, FIG. 16). [0085] This signal is received by the radio base station 30 and the radio receiving circuit 35A, and is transmitted to the control unit 40 (S25
6). As a result of the investigation, the control unit 40 determines that the time slot S
After confirming that D2 and SU2 are unused and preparing to use them (S256), the downlink time currently in use is
Using slot SD1, a control signal is inserted in a manner that does not affect communication, and a notification is transmitted to radio base station 30 that the desired time slot SU2 is available (S25).
7). At the same time, the signal selection circuit group 3 of the wireless base station 30
The signal selection circuit 39-2 in 9A and the signal speed restoration circuit 38-2 in the signal speed restoration circuit group 38A are placed in a standby state,
Further, the signal allocation circuit 52-2 in the signal allocation circuit group 52A and the signal speed conversion circuit 5 in the signal speed conversion circuit group 51A
1-2 is similarly shifted to the standby state. The mobile radio 100 that has received the report signal from the radio base station 30 changes the timing signal of the timing generator 142 so that the time slots SD1 and SD2 are ready for reception and ready for transmission. uses time slots SU1 and SU2 to transmit the output of the telephone unit 101 to the wireless transmission circuit 132 via the signal division circuit 139 and speed conversion circuits 131-1 and 131-3.
-1 to the state of transmission (S259). On the other hand, at the wireless base station 30, the mobile wireless device 1
00 using time slots SU1 and SU2, and the mobile radio device 10
Since it is confirmed that the signal is 0 (S260), the call control unit 81 switches the switch SRA-1- of the switch group 81.
1, SRB-1-1, STA-1-1, STB-1-1
In addition to being in the on state, SRA-2-1,S
TA-2-1 is turned on (FIG. 4) and the call is continued (S261). Subsequent communications for both transmission and reception use two time slots for radio channel CH1 and one time slot for radio channel CH2.
It becomes a state in which slots are used, and it is possible to ensure the reception quality required for the system by combining the effects of transmitting and receiving diversity (in this case, the above-mentioned frequency diversity and the above-mentioned time diversity). [0088] Also, time diversity can be applied to the radio channel CH2 that is being used by the mobile radio device 100 in the same manner as described above. In the above explanation, it is assumed that calls are made and received using radio channels CH1 and CH2, but when only one radio channel is in use, and transmission and reception using multiple time slots within the same radio channel Time diversity and transmit/receive time diversity using time slots in separate radio channels can also be implemented as described above. [0089] Furthermore, although the above explanation deals with the case where the mobile radio device 100 takes the initiative when applying diversity, it can be similarly implemented when the radio base station 30 takes the initiative. be. [0090]Furthermore, instead of applying transmitting/receiving diversity after an incoming/outgoing call is started as described above,
It is also possible to apply diversity from the beginning,
This will be explained below. [0091] Taking the case where a call is made from the mobile radio 100 as an example, the uplink control signal at the time of the call is sent to the time slot S.
When transmitting to the wireless base station 30 using Un, a signal indicating that diversity is to be applied is included in the control signal. On the other hand, a command signal is added to the downlink channel from the radio base station 30 to use the synchronization signals included in the unused time slots, for example, SD1 and SD2 in the control signal. There is. By receiving this signal at the mobile radio device 10, the radio base station 30
In contrast, SD1 and SD2 in time slot SUn
Add a control signal indicating that you want to use mobile radio device 1.
This preparation is executed on the 00 side. Meanwhile, the radio base station 30 also prepares for reception in time slots SU1 and SU2. After the above preparations, if mutual confirmation is made and it is determined that the execution is possible, the mobile radio device 100 transmits the transmission in the uplink time slots SU1 and SU2 to the radio base station 3.
If transmission is started in the downlink time slots SD1 and SD2 from 0, diversity can be applied from the start of the call. [0093] The case where the multiplicity of diversity using two series of time slots in one radio channel is double has been described above, but it is also possible to implement the case where the multiplicity is further increased. It is also possible to implement it in combination with frequency diversity using more radio channels. (4) Comparison of the diversity effect according to the present invention and the conventional method FIG. 17 shows the comparison between the diversity effect according to the present invention and the conventional method (
A comparison with carrier angle modulation or amplitude modulation is shown below. This content will be explained below. In transmitting/receiving diversity using the same radio base station 30 according to the present invention, since the location is the same, if the same channel and time slot are used, no diversity effect can be obtained unless space diversity is used. You will not be able to do so. In space diversity, unless the transmitting and receiving antennas are separated by an appropriate distance, the correlation between the antennas will not approach zero and a satisfactory effect will not be obtained. On the other hand, in the conventional method, when the same radio base station is used, an effect can be obtained when using different channels, and although there is a slight space diversity effect, when the same radio base station is used, - Although it is possible to use a slot (the expression "time slot" is not appropriate, since the radio channel is exclusively occupied, it can be said that one time slot and one channel) cannot be used in another time slot. From the above evaluation, it has been found that the transmitting/receiving diversity according to the present invention is characterized by the time slots used (by usage time). This is a type of time diversity, which will be explained in detail below. first,
This diversity has the following characteristics. i) When transmitting or receiving, it is possible to use the same receiving or transmitting circuit even if the carrier frequencies are different. ii) In a normal wireless system, signals are constantly being transmitted and received, so the transmitted signals within the same wireless device may mix into the receiving section, causing so-called intermodulation.
This system does not have such concerns, and there is no problem even if time diversity is used. iii) It is possible to change the time diversity method applied depending on the moving speed of the mobile object. That is,
In the case of high speed, time diversity within the same radio channel is used, and in the case of medium to low speed, time diversity with another radio channel is used. [0098] Here, i) and ii) are essential features of the TCM system and their explanation will be omitted, but as explained below, iii) differs depending on the radio frequency used in the system, so the general tendency is showed that. FIG. 18 shows the degree of effectiveness of applying the time diversity of the TCM method according to the present invention to each system currently in use in Japan or expected to be introduced in the near future. The basis for these evaluations is shown in FIG. FIG. 19 shows the relationship between the moving speed of the mobile radio device 100 and the half period of the Doppler frequency in each used frequency band. According to the same figure,
For example, at a relatively low frequency, such as a cordless phone,
In addition, when the moving speed is also low, it is necessary to make the transmission time difference of the TCM signal about the same as the half period in Fig. 19 in order to obtain the effect of time diversity. Below 10 m/sec, this value becomes 60 msec or more, indicating that it is difficult to use. On the other hand, quasi-microwave car phones use high frequencies and move at high speeds, so even at a speed of 10 m/sec, the half cycle is 9.4 msec, the signal delay time is small, and the same radio channel is used. Indicates that time diversity is available. The above is an example of the study, and if a similar study is performed for each system in FIG. 18, the results shown therein will be obtained. [0100] Effects of the Invention As is clear from the above explanation, by applying the present invention to a mobile communication system, the radio wave propagation characteristics due to the moving speed of the mobile radio device and the influence of the topography and features in its vicinity can be improved. The effects of the present invention are extremely significant because even if the system deteriorates, it is possible to apply frequency and time transmitting and receiving diversity on the system side, and it is now possible to communicate while always maintaining the communication quality required by the system. be.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のシステムの概念を示す概念構成図であ
る。 【図2】本発明のシステムに使用される移動無線機の一
実施例の回路構成図である。 【図3】本発明のシステムに使用される無線基地局の一
実施例の回路構成図である。 【図4】図3の構成要素であるスイッチ群の詳細な回路
構成図である。 【図5】図3の構成要素である信号選択回路群,信号速
度復元回路群,信号速度変換回路群,信号割当回路群の
詳細な回路構成図である。 【図6】本発明のシステムに使用される移動無線機の他
の実施例の回路構成図である。 【図7】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・スロット構造図である。 【図8】タイム・スロットの無線信号波形を示す波形図
である。 【図9】通話信号および制御信号のスペクトルを示すス
ペクトル図である。 【図10】音声信号とデータ信号を多重化する回路構成
図である。 【図11】通話信号および制御信号のスペクトルを示す
スペクトル図である。 【図12】本発明によるシステムの発呼動作の流れを示
すフロー・チャートである。 【図13】図12とともに本発明によるシステムの発呼
動作の流れを示すフロー・チャートである。 【図14】図12,図13とともに本発明によるシステ
ムの発呼動作の流れを示すフロー・チャートである。 【図15】本発明によるシステムのダイバーシティを適
用した場合の動作の流れを示すフロー・チャートである
。 【図16】図15とともに本発明によるシステムのダイ
バーシティを適用した場合の動作の流れを示すフロー・
チャートである。 【図17】本発明によるシステムと従来システムにおけ
るダイバーシティの効果を比較するためのダイバーシテ
ィ効果図である。         【図18】本発明によるシステムを各種の使用形態に適
用した場合のダイバーシティ効果図である。 【図19】本発明によるシステムにおいて各種の周波数
,移動速度におけるドプラー周波数の半周期図である。 【符号の説明】 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 35  無線受信回路 38  信号速度復元回路群 39  信号選択回路群 39−1〜39−n  信号選択回路 40  制御部 41  クロツク発生器 42  タイミング発生回路 51  信号速度変換回路群 51−1〜51−n  信号速度変換回路52  信号
割当回路群 52−1〜52−n  信号割当回路 71  通信品質監視部 81  通話路制御部 82  ID識別記憶部 83  スイッチ群 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101
  電話機部 120  基準水晶発振器 121−1〜121−4  シンセサイザ122−1〜
122−4  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 139  信号分割回路 141  クロック再生器 152  信号混合回路 171  通信品質監視部 182  ID情報照合記憶部
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing the concept of a system of the present invention. FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a mobile radio device used in the system of the present invention. FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a wireless base station used in the system of the present invention. FIG. 4 is a detailed circuit configuration diagram of a switch group that is a component of FIG. 3; 5 is a detailed circuit configuration diagram of a signal selection circuit group, a signal speed restoration circuit group, a signal speed conversion circuit group, and a signal allocation circuit group, which are the components of FIG. 3; FIG. FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment of a mobile radio used in the system of the present invention. FIG. 7 is a time slot structure diagram for explaining time slots used in the system of the present invention. FIG. 8 is a waveform diagram showing radio signal waveforms of time slots. FIG. 9 is a spectrum diagram showing spectra of a call signal and a control signal. FIG. 10 is a circuit configuration diagram for multiplexing audio signals and data signals. FIG. 11 is a spectrum diagram showing spectra of a call signal and a control signal. FIG. 12 is a flow chart showing the flow of the calling operation of the system according to the present invention. FIG. 13 is a flow chart showing the flow of the calling operation of the system according to the present invention together with FIG. 12; FIG. 14 is a flow chart showing the flow of the calling operation of the system according to the present invention together with FIGS. 12 and 13; FIG. 15 is a flow chart showing the flow of operations when diversity is applied to the system according to the present invention. FIG. 16 is a flowchart showing the operation flow when diversity of the system according to the present invention is applied together with FIG. 15;
It is a chart. FIG. 17 is a diversity effect diagram for comparing diversity effects between a system according to the present invention and a conventional system. FIG. 18 is a diversity effect diagram when the system according to the present invention is applied to various types of use. FIG. 19 is a half-period diagram of the Doppler frequency at various frequencies and moving speeds in the system according to the present invention. [Description of symbols] 10 Telephone network 20 Gateway exchanges 22-1 to 22-n Communication signal 30 Radio base station 31 Signal processing section 32 Radio transmission circuit 35 Radio reception circuit 38 Signal speed restoration circuit group 39 Signal selection circuit group 39-1 ~39-n Signal selection circuit 40 Control unit 41 Clock generator 42 Timing generation circuit 51 Signal speed conversion circuit group 51-1 ~ 51-n Signal speed conversion circuit 52 Signal allocation circuit group 52-1 ~ 52-n Signal allocation circuit 71 Communication quality monitoring section 81 Communication path control section 82 ID identification storage section 83 Switch group 91 Digital encoding circuit 92 Multiplex conversion circuit 100, 100-1 to 100-n Mobile radio device 101
Telephone unit 120 Reference crystal oscillator 121-1 to 121-4 Synthesizer 122-1 to
122-4 Switch 123 Transmission/reception intermittent controller 131 Speed conversion circuit 132 Wireless transmission circuit 133 Transmission mixer 134 Transmission section 135 Wireless reception circuit 136 Reception mixer 137 Receiving section 138 Speed restoration circuit 139 Signal division circuit 141 Clock regenerator 152 Signal mixing circuit 171 Communication quality monitoring unit 182 ID information verification storage unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  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手段(30)と、
前記複数のゾーンを横切って移動し、前記無線基地手段
と交信するためにフレーム構成のタイム・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、前記無線基地手段
と前記移動無線手段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において、前記
無線基地手段が、各フレームに含まれた複数のタイム・
スロットにより区切られた信号の速度をそれぞれ高速に
変換する複数組の信号速度変換手段(51)と、前記高
速に変換された各フレームに含まれた複数のタイム・ス
ロットにより区切られた信号に割当てられたタイミング
で時系列的にシリアルに出力するための複数組の信号割
当手段(52)と、前記信号割当手段の出力を無線チャ
ネル電波として送出するための複数個の無線送信手段(
32)と、前記高速に変換された各フレームに含まれた
複数のタイム・スロットにより区切られた信号に割当て
られたタイミングで時系列的にシリアルに送られてくる
複数の無線チャネル電波をそれぞれ受信するための複数
個の無線受信手段(35)と、前記複数個の無線受信手
段の出力を受けて、シリアルに送られてくる各フレーム
に含まれた前記複数のタイム・スロットにより区切られ
た信号をパラレルに変換して各信号を出力するための複
数組の信号選択手段(39)と、前記複数組の信号選択
手段からの各信号を受けて低速に変換して信号を復元し
て各出力信号を得るための複数組の信号速度復元手段(
38)と、前記移動無線手段との間の通信の品質を監視
して通信品質情報を出力するための通信品質監視手段(
71)と、前記通信品質情報にもとずいて、前記移動無
線手段と調整の上、前記無線送信手段と前記無線受信手
段とにおいて送受信に使用するすくなくとも1つの無線
チャネルとすくなくとも1つのタイム・スロットを指示
するための制御手段(40)と、前記複数組の信号速度
変換手段における各フレーム中の前記制御手段の指示に
よるすくなくとも1つのタイム・スロットに1つの通信
すべき信号を印加するように制御し、前記複数組の信号
速度復元手段からの前記制御手段の指示にもとづくタイ
ム・スロットから復元されたすくなくとも1つの出力信
号を得るように制御するための通話路制御手段(81,
83)とを具備した移動体通信の時間分割通信用無線基
地局。
1. Each wireless base means (30) each covering a plurality of zones to form a service area;
each mobile radio means (100) using a radio channel carrying temporally compressed delimited signals in time slots of a frame structure for moving across said plurality of zones and communicating with said radio base means; and barrier exchange means (20) for exchanging communications between the radio base means and the mobile radio means, wherein the radio base means uses a plurality of time frames included in each frame.・
a plurality of sets of signal speed conversion means (51) for converting the speeds of signals divided by slots into high speeds, respectively; and a plurality of sets of signal speed converting means (51) for converting the speeds of signals divided by slots into high speeds, and allocation to signals divided by a plurality of time slots included in each frame converted to high speed a plurality of sets of signal allocation means (52) for serially outputting signals in time series at specified timings; and a plurality of wireless transmission means (52) for transmitting the output of the signal allocation means as radio channel radio waves.
32), and each receives a plurality of wireless channel radio waves that are serially sent in chronological order at timings assigned to signals separated by a plurality of time slots included in each frame converted to high speed. a plurality of radio reception means (35) for receiving the outputs of the plurality of radio reception means, and a signal separated by the plurality of time slots included in each frame serially transmitted. a plurality of signal selection means (39) for converting the signal into parallel and outputting each signal; and receiving each signal from the plurality of signal selection means, converting it to a low speed, restoring the signal, and outputting each signal. Multiple sets of signal speed restoration means (
38) and a communication quality monitoring means for monitoring the quality of communication between the mobile radio means and outputting communication quality information (
71) and at least one radio channel and at least one time slot used for transmission and reception in the radio transmitting means and the radio receiving means in coordination with the mobile radio means based on the communication quality information. control means (40) for instructing the plurality of sets of signal rate conversion means to apply one signal to be communicated to at least one time slot according to instructions of the control means in each frame; and communication path control means (81,
83) A radio base station for time division communication in mobile communication, comprising:
【請求項2】  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手段(30)と、
前記複数のゾーンを横切って移動し、すくなくとも1つ
の無線チャネルを用いて前記無線基地手段と交信するた
めの各移動無線手段(100)と、前記無線基地手段と
前記移動無線手段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において、前記移
動無線手段が、前記無線基地手段から送られてきたすく
なくとも1つの無線チャネル電波のそれぞれにおいて各
フレームに含まれた複数のタイム・スロットにより区切
られたすくなくとも1つのタイム・スロットの信号を受
信するための複数個の無線受信手段(135,121−
1,121−2,122−1,122−2,123)と
、前記無線受信手段の出力を受けて、低速に変換して各
フレーム中の前記すくなくとも1つのタイム・スロット
に含まれた信号を連続した信号に復元するための速度復
元手段(138)と、送信すべき信号を分割し各フレー
ムに含まれた複数のタイム・スロットにより区切られた
すくなくとも1つのタイム・スロットにおいて高速に速
度変換するための複数個の速度変換手段(131)と、
前記複数個の速度変換手段の出力を前記すくなくとも1
つのタイム・スロットのタイミングで複数の無線チャネ
ル電波として送出するための複数個の無線送信手段(1
32,121−3,121−4,122−3,122−
4,123)と、前記無線基地手段との間の通信の品質
を監視して通信情報を出力するための通信品質監視手段
(171)と、前記通信品質情報にもとづいて前記無線
基地手段と調整の上、前記無線送信手段と前記無線受信
手段とにおいて送受信に使用するすくなくとも1つのタ
イム・スロットを指示するための制御手段(140)と
を具備した移動体通信の時間分割通信用移動無線機。
2. Each wireless base means (30) each covering a plurality of zones to form a service area;
each mobile radio means (100) for moving across said plurality of zones and communicating with said radio base means using at least one radio channel; and communication between said radio base means and said mobile radio means; In mobile communication using a barrier exchange means (20) for exchanging a plurality of radio waves included in each frame in each of at least one radio channel radio wave sent from the radio base means, a plurality of radio receiving means (135, 121-) for receiving signals of at least one time slot separated by time slots;
1, 121-2, 122-1, 122-2, 123) and converts it to a low speed signal included in the at least one time slot in each frame. speed restoration means (138) for restoring the signal to a continuous signal; and speed conversion for dividing the signal to be transmitted and performing speed conversion at a high speed in at least one time slot separated by a plurality of time slots included in each frame. a plurality of speed conversion means (131) for
The outputs of the plurality of speed converting means are
A plurality of radio transmitting means (one
32,121-3,121-4,122-3,122-
4,123), communication quality monitoring means (171) for monitoring the quality of communication with the radio base means and outputting communication information, and adjusting with the radio base means based on the communication quality information. A mobile radio for time-division communication in mobile communication, comprising control means (140) for instructing at least one time slot to be used for transmission and reception in the radio transmission means and the radio reception means.
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WO1998054867A1 (en) * 1997-05-28 1998-12-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson A radio communication system with diversity reception on a time-slot by time-slot basis
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