JPS62260436A - 移動通信方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は時分割多元接続の移動通信方式に係り。

特に移動局の送信信号の送出時間制御技ｆＭに関する。

（従来の技術） 本発明が対象とする時分割多元接続の移動通信方式は、
第５図に示す如く、１つの基地局１００と、複数の移動
局１０１．同１０２．・・・とが時分割多重無線回線を
介して接続されるものであり、各移動局（１０１，１０
２，・・・）は基地局１００が定期的に送信する同期信
号に同期して自局に割り当てられた送信タイムスロット
（時分割されたチャネルの１つであり、以下これを単に
タイムスロットＴＳと称す）の時間位置を決定し、例え
ば移動局１０１はタイムスロットＴＳ、、で、また移動
局１０２はタイムスロットＴＳ、、、でそれぞれ基地局
１００と通信を行うようになっている。

ところで、この種の移動通信方式においては、基地局は
各移動局送信信号を対応するタイムスロットで受信する
が、移動局送信信号には伝搬遅延があるので、隣接タイ
ムスロットの重なりを防止するために、基地局の受信タ
イムスロットは移動局の送信タイムスロットの時間幅よ
りも幅広に設定するようにしている０例えば、第６図に
示す如く、基地局の受信タイムスロットＴＳｎは移動局
が基地局のサービス範囲の限界地点にある時の最大伝搬
遅延時間を考慮したガードタイムＴＡと移動局の送信タ
イムスロットの時間幅Ｔ８の和の時間幅に設定される。

なお、ガードタイムＴＡは固定的に設定される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のこのような移動通信方式にあって
は、基地局側においては基地局のサービス範囲に見合っ
た電波の最大遅延時間に相当するガードタイムが必要と
なるため、フレーム内収容のチャンネル数の内で、ガー
ドタイムの占有率が高く情報の伝送効率を低下させると
いう問題点がある。

即ち、例えば、基地局のサービス範囲を５０ｋｎ＋とす
ると、電波の最大遅延時間は Ｔ＝５０ｋｍ／３Ｘ１０’　（光速）　＝　１６７μｓ
ｅｃとなる。

この値は基地局と移動局間のデータ信号速度をＩ　Ｍ　
ｂｉｔ／ｓｅｃ　とすると、１６７　ｂｉｔｓに相当す
る。

そして、移動局が音声信号を送出するためにプリアンプ
ル１６　ｂｉｔｓ、スタートコード１６　ｂｉｔｓ。

音声信号１２８　ｂｉｔｓ使用したとすると、全体の使
用ビット数は１６０　ｂｉｔｓになる。従って、基地局
側で、移動局送信信号を受信できる時間は、Ｔｏ＝ＴＡ
＋Ｔａ＝１６７＋１６０＝３２７ｂｉｔｓ　（３２７μ
５ｅｃ）必要である。つまり、基地局では、３２７μｓ
ｅｃのタイムスロット（受信可能時間）が必要なのに対
して実際のデータ受信時間は１６０μｓｅｃであるから
通話用タイムスロットの使用効率は１互”Ｘ１００＝４
９％　しかなく、効率が悪い。

特に、実際のシステムでは、基地局と移動局とで通話状
態に達するまで信号の送受をするための制御用タイムス
ロットを通話用タイムスロットとは別に設けることが多
いので、このタイムスロットを考慮すると上記情報の伝
送効率はさらに悪くなるのである。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は基地局が移動局の送信タイミングを制御
できるようにすることによりガードタイムの低減を図り
、もって伝送効率の向上を図ることができる移動通信方
式を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明の移動通信方式は次の
如き構成を有する。

即ち、本発明の移動通信方式は、複数の移動局と１つの
基地局とが時分割多重無線回線を介して接続される移動
通信方式において；　前記基地局は、移動局からの送信
信号の受信タイミングとその受信タイムスロットにおけ
る基準値とのずれ量を検出するずれ量検出手段と；　検
出した前記ずれ量をその移動局へ対応する送信タイムス
ロットで送信するずれ景送信手段と；　を備え、かつ前
記移動局は、受信検出した前記ずれ量に基づき自局の送
信タイミングを調整するタイミング調整手段と；　を備
えることを特徴とする。

（作　用） 次に、前記の如く構成される本発明の移動通信方式の作
用を説明する。

基地局は、移動局からの送信信号の受信タイミングとそ
の受信タイムスロットにおける基準値とのずれ量（例え
ば遅延量）を検出しくずれ量検出手段）、斯く検出した
前記ずれ量をその移動局へ対応する送信タイムスロット
で送信する（ずれ旦送信手段）、一方、移動局は、受信
検出した前記ずれ景に基づき自局の送信タイミングをＩ
ｌｉしくタイミング調整手段）、斯く調整した送信タイ
ミングで送信動作を行うことになる。

その結果、基地局では、受信タイムスロットとして移動
局送信信号の伝ｍ遅延時間を考慮して設定すべきガート
タイムの時間幅を従来よりも大幅に低減でき、従って情
報の伝送効率の向上が図れるという効果がある。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明の一実施例に係る移動局の構成を示す、第１
図において、１はアンテナ、２は無線機である。無線機
２には並列に同期信号検出回路３、制御信号検出回路４
、応答信号送出口路５、遅延信号検出回路６、符号・復
号回路７が接続されている。同期信号検出回路３にはタ
イミング調整回路８が接続され、タイミング調整回路８
には、制御信号検出回路４、応答信号送出口路５゜遅延
信号検出回路６、符号・復号回路７がそれぞれ接続され
ている。又電話ｔｌ１９は符号・復号回路７に接続され
ている。

第２図は本発明の一実施例に係る基地局の構成を示す、
第２図において、１０はアンテナ、１１は無線機である
。無線ｔｌｌｌｌには並列に応答信号受信回路１３、制
御信号送出口路１５、同期信号送出回路１６、遅延信号
送出回路２２−１．符号・復号回路２０−１、遅延信号
送出回路２２−Ｎ、符号・復号回路２０−Ｎが接続され
ている。

遅延量検出回路１２は、入力端が応答信号受信回路１３
に、出力端が制御信号送出口路１５にそれぞれ接続して
おり、タイミング回路１４は応答信号受信回路１３、制
御信号送出回路１５、同期信号送出口路１６、符号・復
号回路２０−１、同２０−Ｎにそれぞれ接続している。

電話機３０−１　！、を符号・復号回路２０−１に、電
話ｎ３０−Ｎは符号・復号回路２０−Ｎにそれぞれ接続
されている。遅延量検出回路２１−１は出力端が遅延信
号送出口路２２−１に、入力端が符号・復号回路２０−
１にそれぞれ接続され、また遅延量検出回路２１−Ｎは
出力端が遅延信号送出回路２２−Ｎに、入力端が符号・
復号回路２０−Ｎにそれぞれ接続されている。ここに、
符号・復号回路、遅延量検出回路、遅延信号送出回路は
それぞれ２０−Ｎ、２１−Ｎ、２２−Ｎと示し、上記各
回路が通話用タイムスロットと同じ数Ｎだけ設けである
ことを示す。

次に、動作を説明する。この実施例に係る移動通信方式
では、１個の制御用タイムスロット（ＴＳ、）とＮ個の
通話用タイムスロット（ＴＳ。

〜ＴＳＮ　）が設けてあり、制御用タイムスロット（Ｔ
Ｓｏ）は基地局と移動局間の同期制御および発呼着呼制
御等のために使用される。

まず、タイムスロットＴＳｏにおける各局の動作を説明
する。このタイムスロットＴＳ、においては、基地局か
ら移動局への送信信号のフレーム構成は第４図（１）に
示す如くになり、また移動局から基地局への送信信号は
第４図（２）に示す如くになる。第４図（１）に示す同
期信号（プリアンプル十同期信号）は、同期信号送出回
路１６がタイミング回路１４からのタイミング信号を受
けて定期的（例えば４ｍｓ毎）に形成し、それが無線機
２、アンテナ１を介して各移動局へ放送される。各移動
局では、アンテナ１、無線機２を介した同期信号検出回
路３において４＋ｍｓ毎に同期信号を検出し、その検出
信号を受けたタイミング調整回路８で移動局から基地局
へ送信する送信信号（第４図（２））の送信タイミング
および自局に割り当てられた送信タイムスロット（ＴＳ
１〜ＴＳＮ　）の設定がなされることになる。

今、基地局の最大サービス範囲（例えば前述と同様に５
０ｋｍ）の地点に居る移動局において、電話機９がオフ
フックすると、応答信号送出口路５において第４図（２
）に示す如き発呼信号（着呼に対する応答信号も同一構
成である）が形成され、これが無線機２、アンテナ１を
介して基地局へ送信されるので、基地局ではアンテナ１
０、無線機１１を介した応答信号受信回路１３で発呼信
号が受信される。

この発呼信号のタイムスロットＴＳ、における受信タイ
ミングは第３図に示す如くになる。

第３図において、タイムスロットＴＳｏの時間幅Ｔｏは
、最大伝搬遅延時間Ｔｄと発呼信号の時間幅ＴＨの和か
らなるが、最大伝搬遅延時間Ｔｄは前述の通り１６７μ
Ｓｅｃであり、データ信号速度をＩＭｂ／ｓｅｅとする
と、 Ｔｄ＝　１６７ｔｔｓｅｃ　＝　１６７ｂｉｔｓとなる
。

そこで、発呼信号はプリアンプルが１６　ｂｉｔｓ。

スタート信号が１６　ｂｉｔｓ、　Ｉ　Ｄ信号（移動局
識別信号）が１６　ｂｉｔｓでそれぞれ構成されるとす
ると、時間幅Ｔ　ＩＩはＴＨ＝　４８　ｂｉｔｓ＝　４
８μｓｅｃとなるから、Ｔｏ　＝２１５　ｂｉｔｓ＝　
２１５　μｓｅｃとなる。

応答信号受信回路１３で発呼信号が検出されると、その
検出タイミング信号が遅延量検出回路１２へ送出される
ので、遅延量検出回路１２では発呼信号の受信タイミン
グの基準値Ｔ。／２からのずれ量、図示例では遅延１１
を検出する。

従って、遅延量検出回路１２はタイムスロットＴＳｏに
おけるずれ量検出手段を構成している。

なお、基準値Ｔｏ／２はこのタイミングで発呼信号（応
答信号）が受信でき、かつ発呼信号（応答信号）の時間
幅Ｔ　Ｈ／　２が基準値Ｔ。／２のタイミングとなると
きが安定的に発呼信号（応答信号）を受信できることに
濫み設定されたものであり、この考えは通話用タイムス
ロット（ＴＳＩ〜ＴＳＮ）においても適用される。

この検出した遅延量ｔは制御信号送出回路１５へ送出さ
れる。制御信号送出回路１５は、第４図（１）に示す如
く、同期信号に後続する制御信号を形成する。この制御
信号は、ｒＩＤ信号」と「ＴＳ信号」　（通話チャネル
指定信号）と「遅延信号」からなり、発呼した移動局へ
通話チャネルを指定する際に、遅延信号として前記遅延
量ｔを例えば８ｂｉｔｓに符号化して送信するのである
。

従って、制御信号送出回路１５はタイムスロットＴＳｏ
におけるずれ景送信手段を構成している。

なお、移動局が着呼の場合には、制御信号によって呼び
出された移動局が応答信号を送信するので、その応答信
号に対するずれ量が検出され、その検出したずれ量が同
様に制御信号に付加されて移動局へ伝達される。

このような制御信号は、移動局における制御信号検出回
路４において検出され、通話用タイムスロットと遅延量
が識別される。そして、遅延量はタイミング調整回路８
へ入力し、移動局から基地局へ送出するタイムスロット
の送出タイミングがタイミング調整回路８において正し
いタイミングに調整される。従って、タイミング調整回
路８はタイムスロットＴＳｏにおけるタイミング調整手
段を構成している。

次に、タイムスロットＴＳ、〜Ｔ　Ｓ　Ｎにおける各局
の動作を説明する。前述の如くして通話チャネルの指定
を受けた移動局では、その指定されたタイムスロットで
電話機９からの音声信号を符号・復号回路７、無線８１
４、アンテナ１を介して基地局へ送信する。このときの
送信信号は、第４図（４）に示す如く、「プリアンプル
」と「スタート信号」と「音声データ」からなる。

基地局では、アンテナ１０、無線機１１を介して、例え
ば符号・復号回路２０−１にて移動局からの音声データ
が復号化されて音声信号となり、それが電話機３０−１
と遅延量検出回路２１−１とへ送出される。遅延量検出
回路２１−１で受信した音声信号の基準値からのずれ量
、例えば遅延量を検出する。即ち、移動局においては、
前述の如くして、タイムスロットＴＳｏにおける基地局
から制御信号を受信した時点で、基地局へ送出するタイ
ムスロットの時間を決定するが、その後移動局が移動す
ると、基地局と移動局間の電波の伝搬時間、あるいは、
マルチパスにより電波の伝搬時間が変化するので、これ
に基づく受信タイミングのずれを遅延量検出回路２１−
１にて検出するのである。

遅延量検出回路２１−１における遅延量検出は次の如く
して行われる。第３図には移動局がタイムスロットＴＳ
２で基地局へ送信した場合の基地局の受信タイミングを
示しである。

第３図において、前述した如く、基地局ではタイムスロ
ットの中央において移動局の送信信号を受信するのを理
想としているから、タイムスロツ）ＴＳ２の時間幅Ｔ２
は、図示する如く、Ｔ２＝７１１（ガードタイム）＋Ｔ
ｓ（受信信号）＋Ｔ＋ｔとなる。

そこで、前述と同様にして、受信信号の受信開始時点か
らＴ２／２に至る時間ｔ（理想的にはｔ　＝７５　／　
２　）を求め、これと基準値とを比較して受信信号がタ
イムスロットＴＳ２中夫の理想的受信位置からのずれ量
を検出するのである。

従って、遅延量検出回路（２１−１〜２ｌ−Ｎ）は通話
用タイムスロットにおけるずれ量検出手段を構成してい
る。

次いで、基地局では、電話ｆｉ３ｃ）−１からの音声信
号が符号・復号回路２０−１で符号化され、それがタイ
ムスロットＴＳ、の送信信号として無線ｆｉ２へ入力す
る。同時に無線ａ！１２には遅延信号送出口路２２−１
の出力が入力する。

遅延信号送出口路２２−１は遅延量検出回路２１−１の
検出信号を受けてこれを例えば２　ｂｉｔｓデータに変
換し、無線機２へ出力するのである。

この２ｂｉｔｓデータは無線機２において符号・復号回
路２０−１の出力信号に後置にされ、アンテナ１を介し
て移動局へ送信信号の一部として送出される。従って、
遅延信号送出回路（２２−１〜２２−Ｎ）、無線ｆｉ２
、アンテナ１は全体としてずれ量送信手段を構成し、移
動局へタイムスロットＴ　Ｓ　２で伝達される送信信号
は、第４図（３）に示す如く、「プリアンプル」と「ス
タート信号」と「音声データ」と「遅延信号」とからな
る。

なお、遅延信号の２　ｂｉｔｓデータは、移動局に対し
、°゛１０”であれば１ｂｉｔだけ信号送出時間を遅ら
せることを指示し、０１”であれば１１ｉｉｔだけ信号
送出時間を進ませることを指示し、また°“１１”ある
いは“００”であれば変更不要を指示するようになって
いる。

移動局では、このようにして基地局から音声信号に付加
して送信されてくる遅延信号が、遅延信号検出回路６で
検出され、タイミング調整回路８へ送出される。タイミ
ング調整回路８は入力した遅延信号の内容に基づき、符
号・復号回路７から送出する音声データの送出タイミン
グを調整する。

従って、タイミング調整回路８は通話用チャネルにおけ
るタイミング調整手段を構成している。

以上のようにして、移動局から送出されるタイムスロッ
ト信号の送出時間は、移動局が基地局と通信している間
絶えず調整されるので、タイムスロットの重なり、すな
わち隣接するタイムスロットに対する妨害は発生しない
ようにすることができる。

なお、基地局のタイミング回路１４は、基地局から移動
局へ送出する信号の送出時間を決定する回路で、その値
は基地局と移動局との電波の伝搬時間等に依存しなく固
定されたものである。

ここで、以上説明した本発明の移動通信方式によって伝
送効率がどの程度改善されたかを説明する。伝送効率は
、Ｎを通話用タイムスロット数とすると、第３図で用い
た符号を使用して、伝送効率＝　Ｔ　ＸＮ　　×１００
％　　　となる・Ｔ□　＋’ｒ２ＸＮ 前述した数値例によれば、Ｔｏ　＝　２１５　ｂｉｔｓ
＝２１５μｓｅｃ　、Ｔｓ　＝１６０μｓｅｃである。

また、Ｔ２＝＝２Ｔ１１＋ＴＳであるが、Ｔ　１１＝　
８　ｂｉｔｓ　（＝８μ５ｅｃ）程度で足りるので、Ｔ
２　＝　１７６　μｓｅｃ。

そこで、Ｎ＝１５とすると、伝送効率は８４％となり、
従来の２倍程度に改善できるのである。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の移動通信方式によれば、
基地局は移動局からの送信信号を受信する際に、受信タ
イミングの基準値からのずれ量を検出し、それに基づき
移動局に送出タイミングを調整させるようにしたので、
基地局では、受信タイムスロットとして移動局送信信号
の伝搬遅延時間を考慮して設定すべきガードタイムの時
間幅を従来よりも大幅に低減でき、従って情報の伝送効
率の向上が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る移動局の構成ブロック
図、第２図は本発明の一実施例に係る基地局の構成ブロ
ック図、第３図は本発明の基地局受信タイミングを示す
図、第４図は本発明の信号のフレーム構成を示す図、第
５図は本発明が対象とする移動通信方式のシステム構成
図、第６図は従来の基地局受信タイミングを示す図であ
る。 １・・・・・・アンテナ、　２・・・・・・無線機、　
３・・・・・・同期信号検出回路、　４・・・・・・制
御信号検出回路、５・・・・・・応答信号送出口路、　
６・・・・・・遅延信号検出回路、　７・・・・・・符
号・復号回路、　８・・・・・・タイミング調整回路、
　９・・・・・・電話機、　１０・・・・・・アンテナ
、　１１・・・・・・無線機、　１２・・・・・・遅延
量検出回路、　１３・・・・・・応答信号受信回路、　
　１４・・・・・・タイミング回路、　　１５・・・・
・・制御信号送出口路、１６・・・・・・同期信号送出
回路、　２０　（２０−１〜２Ｏ−Ｎ）・・・・・・符
号・復号回路、　２１（２１−１〜２ｌ−Ｎ）・・・・
・・遅延量検出回路、　２２（２２−１〜２２−Ｎ）・
・・・・・遅延信号送出口路、３０　（３０−１〜３Ｏ
−Ｎ）・・・・・・電話機、１００・・・・・・基地局
、Ｌｏｔ、１０２・・・・・・移動局。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 オ多動局／）」−￥戊イタリ 率　／　恩 基地局の講人例 第３図 信号のフレーＡ構式 ｌ鴨シ噛うりｊＪｉイ１；２Σ式／）　表メ１ノ＾２４
ダイ瑯６　図 本（来）λ幕月−屑検傅タイミング 猶６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の移動局と１つの基地局とが時分割多重無線回線を
   介して接続される移動通信方式において；前記基地局は
   、移動局からの送信信号の受信タイミングとその受信タ
   イムスロットにおける基準値とのずれ量を検出するずれ
   量検出手段と；検出した前記ずれ量をその移動局へ対応
   する送信タイムスロットで送信するずれ量送信手段と；
   を備え、かつ前記移動局は、受信検出した前記ずれ量に
   基づき自局の送信タイミングを調整するタイミング調整
   手段と；を備えることを特徴とする移動通信方式。