JPS5824056B2

JPS5824056B2 - 移動無線通信方式

Info

Publication number: JPS5824056B2
Application number: JP54078933A
Authority: JP
Inventors: 冠昇; 関清三; 結城主央巳; 佐々木秋穂
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1983-05-19
Also published as: JPS562754A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、移動無線通信方式に関し、特に移動局と基地
局の間で通話品質を低下させることなく、移動局の消費
電力を節約できる移動無線通信方式例えば、自動車電話
方式では、サービス・エリアを複数の無線ゾーンに分割
し、各無線ゾーンごとに無線基地局を設置して、複数の
移動局と基地局の間で通信を行う。

さらに、公衆自動車電話方式では、無線基地局から移動
メツセージ制御局、移動メツセージ交換局を経て、一般
電話網と接続される。

この方式においては、異なる周波数を送信と受信に使用
して無線基地局と移動局間で同時通話を行うが、限られ
た周波数を不特定多数の移動体で共用するため、周波数
を有効に利用しなければならない。

そこで、従来より、通話中に移動体が電波の到達しない
通話エリア外に出て、通話ができなくなった場合、ある
いは通話中に移動体の無線装置が故障して、通話ができ
なくなった場合には、共用する無線周波数をいつまでも
１つの移動体に保有させることなく、他の移動体に使用
させるため、基地局において無線回線の制御を行って、
通話できなくなった移動体との通信を終了とみなし、無
線回線を強制切断する方法が用いられている。

このため、基地局は、移動局からの受信電界強度を通話
中宮に監視し、一定時間以上移動局からの電波が途絶え
た時点で、移動局が通信不能に陥ったことを判別する。

ところで、特定の相手と無線通信を行う場合に、一般に
用いられているプレス・ツー・トーク形式では、移動局
の送信出力を断続させ、移動局の送信出力が断になった
とき、基地局では復調器より出力される雑音を抑圧する
スケルチ回路を設けることにより、受信機から雑音が出
力されないようにして高品質な通話を保持している。

これに対して、公衆自動車電話方式では、移動局の送信
出力が断になって基地局のスケルチ回路が動作する状態
は、移動局からの電波が途絶えることであり、移動局が
通信不能になったと基地局で判断する状態であるから、
プレス・ツー・トーク形式のように送信出力を断続させ
ることができない。

従来の公衆自動車電話方式では、第１図に示すように、
移動局の変調回路２に変調信号Ａを入力して搬送波を変
調し、増幅回路３で送信電力を増幅した後、アンテナＢ
から電波を送信すると、電波は無線伝搬路Ｃを介してア
ンテナＤから基地局の受信回路７に受信され、復調回路
８で復調信号Ｅが取出される。

また、基地局では、受信電界検出回路１０により通話中
は常時受信電波を監視している。

そして、移動局と基地局の間で無線回線を設定した後、
移動局から常に高出力の電波を送出している。

そして、この高い送信電力を得るために、移動体の無線
装置電源６として大容量の電池、あるいは大容量の発電
機が必要となり、装置が大型化し、高価となっている。

本発明の目的は、このような欠点を除去するため、通話
品質を低下させることなく、移動局の平均送信電力を低
くして、移動体無線装置用電源の簡易化、小容量化を可
能とする移動無線通信方式を提供することにある。

本発明の移動無線通信方式は、移動局に音声信号レベル
を圧縮するコンプレッサ回路、および音声信号あるいは
他の変調信号の有無により送信出力電力を制限する制御
手段を、また基地局に圧縮された音声信号を伸張して元
の信号に再現するエキスパンダ回路をそれぞれ設け、移
動局から送出される電波が搬送波のみの無変調状態のと
きには、基地局が終話と判断しない範囲で送信出力レベ
ルを低下させることを特徴としている。

さらに、本発明では、移動局に、基地局からの電波の平
均受信電界を検出する回路を設け、平均受信電界の大き
さに応じて移動局から送出する無変調時の搬送波出力電
力を低下させる。

以下、本発明の実施例を、図面により説明する。

第２図は、本発明の移動無線通信方式のブロック図であ
る。

第２図においては、移動局に新たに入力変調信号Ａのレ
ベル範囲を圧縮するコンプレッサ回路１、入力変調信号
Ａがあるか否かを判別する識別回路４、および識別回路
４で信号なしと判定したとき増幅器３に加える電源電流
を低下させて送信出力電力を一定レベル低下させる電流
制御回路５を設置するとともに、基地局には、新たに圧
縮された信号を伸張して元の信号に戻すエキスパンダ回
路９を設置する。

移動局では、音声その他の変調信号人力Ａがあるときに
は、識別回路４でこれを識別し電流制御回路５により電
源装置６から送信電力増幅回路３に大電流を供給して、
高出力電波を送信する。

なお、上記音声その他の変調信号人力Ａにおいて、“′
他の変調信号°′とは無線回線を制御するだめの制御用
ディジタル信号等である。

すなわち、無線回線を設定、終了させるためには、あら
かじめ定められた規定にしたがって手続きを行う必要が
あり、これには従来より音声以外の制御信号が用いられ
ている。

基地局においては、再現された移動局からの音声信号Ｅ
を取出して通話を行うと同時に、受信電界強度を検出回
路１０により検出して、出力Ｆを基地局の無線回線制御
装置（図示省略）に入力する。

もし、アンテナＤに受信電界がない場合には、移動局が
通信不能になったと判断して、回線制御装置により無線
回線を切断する。

このように、移動局に電源電流を制御する手段を設ける
ことにより、入力変調信号Ａのないときには、アンテナ
Ｂから放射される電力を低くすることができるので、移
動局の電源６の容量を小さくすることが可能となる。

また、無線伝搬路Ｃにはフェージングが存在するが、基
地局の受信電界強度検出回路１０はフェージングにより
受信電界が低下しても直ちに通信不能と着像すことなく
、ある程度のマージンをもって受信不能信号をＦに出力
する。

そして、移動局のアンテナＢの放射電力は、このマージ
ン内で低下させるので、放射電力が完全に切断されたと
きと明瞭に区別でき、放射電力が低下したときにも受信
電界強度検出回路１０は受信不能状態になったと判断す
ることがない。

なお、移動局のアンテナＢの放射電力を低くしたとき、
基地局の復調回路８の出力は雑音が増大することが予想
されるが、アンテナＢの放射電力を低くしたときは入力
変調信号Ａがなく、無変調状態であるから、復調回路８
から出力される雑音はその後段のエキスパンダ９により
除去される。

マルチパス・フェージングの対策の１つとして、最近、
音声信号に対して圧伸操作を施すシラビック・コンパン
ダが注目されている。

シラビック・コンパンダは、音声信号を圧縮するコンプ
レッサと、伸張により元の音声信号を復元するエキスパ
ンダとで構成されている。

いま、一定振幅のトーン信号伝送に対しコンパンダを用
いる場合、コンプレッサでは基準レベルとの差をデシベ
ルで表現して１／２に圧縮し、エキスパンダではその差
を２倍になるように伸張する。

コンプレッサ入力をＳ（ｄＢ）とし、その出力レベ
ルをｓｃ（ｄＢ）、コンパンダの基準レベルをＵ（
ｄＢ）とすると、次式が成立する。

エキスパンダには、上式（１）のレベルの信号と伝送路
で相加された雑音とが入力される。

信号レベルＳｃが雑音レベルＮに比べて十分太きいとき
、エキスパンダは基準レベルとの差を２倍とするように
動作するため、結果としてＵ−８ｃ（ｄＢ）の減衰器と
して動作することになる。

したがって、エキスパンダ出力の信号レベルＳ（ｄＢ
）と雑音レベルＮ（ｄＢ）は各々、次式となる。

上記（２）は、エキスパンダが信号レベルに影響を及ぼ
すことなく、伝送路で相加された雑音レベルを抑圧し、
伝送系の信号対雑音電力比を（Ｕ−８）／２（ｄＢ）だ
げ改善できることを示している。

移動局に設げられたコンプレッサ１と基地局に設けられ
たエキスパンダ９の各入出力レベルが等しい点（基準レ
ベル）を高く設定すれば、信号対雑音比の改善度は犬と
なる。

なお、実際の通話状態において、移動局が変調波を送出
している時間は、１通話時間の１／２〜１／４と考えら
れるので、もしこれを１／２としても無変調時の送信電
力を１０ｄＢ低下させれば、１通話時間の平均出力電力
は従来に比べて１１／２０に減少させることができ、同
時に移動局の電源６の容量を小さくすることができる。

第３図は、本発明の他の実施例を示す移動無線通信方式
めブロック図である。

第３図においては、基地局側の構成は第２図と同一であ
るが、移動局側に電界強度検出回路１２を設置して、受
信電界強度により無変調時の送信出力電力を制御する。

すなわち、移動局のアンテナＢで受信した電波を受信回
路１１に入力し、電界強度検出回路１２で受信電界強度
を検出して復調出力Ｇを取出すとともに、電界強度検出
回路１２の出力により電流制御回路５を制御し、無変調
時の送信出力電力を加減する。

すなわち、アンテナＢの受信電界が強い場合には無変調
時の送信出力電力を大幅に低下させ、受信電界が弱い場
合には、無変調時の送信出力電力を小幅に低下させるの
である。

第３図の回路構成を具備する移動局が通信を行う場合、
移動局から放射される電波は無線伝搬路の状態、距離に
よって出力電力が調整されるので、移動体が通話エリア
内のどこに位置するときにも、基地局はほぼ一定の電界
強度で無変調時の電波を受信することができ、移動局が
通信不能になったと誤判定する確率が少くなる。

また、移動体が基地局の近傍にいるときには、第２図の
場合よりさらに移動局の消費電力を減少させることがで
きる。

これにより送信回路の発熱量を小さくすることができる
ので、移動局無線装置の放熱フィンの小形化が可能であ
る。

なお、実施例では、公衆自動車電話方式に適用した場合
を説明したが、公衆携帯電話方式等にも勿論適用可能で
ある。

以上説明したように、本発明によれば、移動局が常時高
い出力電力で送信する場合と同じ通話品質を保持しなが
ら、移動局の１通話当りの平均送信電力を低減させると
同時に、移動局無線装置の容量を減らすことができ、か
つ基地局が通話不能と誤判定することも少くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の移動無線通信方式のブロック図、第２図
は本発明の実施例を示す移動無線通信方式のブロック図
、第３図は本発明の他の実施例を示す移動無線通信方式
のブロック図である。１：コンプレッサ回路、２：変調回路、３：送信電力増
幅回路、４：変調信号識別回路、５：電源電流制御回路
、６：電源装置、７：基地局受信回路、８：基地局復調
回路、９：エキスパンダ回路、１０：基地局受信電界検
出回路、１１：移動局受信回路、１２：移動局の受信電
界検出回路、１３：移動局の復調回路、Ａ：変調信号入
力、Ｂ。Ｄ：アンテナ、Ｃ：無線伝搬路、Ｅ：復調信号出力、Ｆ
：受信電界検出信号出力、Ｇ：復調信号出力。

Claims

【特許請求の範囲】

１送受信に異なる無線周波数を用い、該無線周波数信
号を変調して同時通話を行い、かつ移動局からの受信電
界強度を基地局で監視して、所定時間以上受信電界強度
が零になったときに終話とみなして無線回線を開放する
移動無線通信方式において、移動局に音声信号レベルを
圧縮するコンプレッサ回路と音声信号あるいは他の変調
信号の有無により送信出力電力を制限する制御手段を、
また基地局に圧縮された音声信号を伸張して元の信号に
再生するエキスパンダ回路をそれぞれ設げ、移動局から
送出する無変調時の搬送波出力電力を、基地局が終話と
判断しない範囲で低下させることを特徴とする移動無線
通信方式。