(57)【要約】【課題】  周波数キャリアと同期ワードとが同じ２つの基地局のエリアが重複する状況でも、移動局が希望の基地局に同期確立できるようにする。【解決手段】  基地局は、移動局への同期バーストｆｒａ３及び通信用チャネルｆｒａ４、ｆｒａ５、ｆｒａ６の送信に先立って、移動局の信号受信に干渉を起こして移動局が他の無線信号に対して確立している同期を外させるための干渉用信号ｆｒａ１、ｆｒａ２を送信し、その長さを、移動局の前方保護段数と略同じかそれより長くすることで、移動局が同期バーストｆｒａ３を受信するタイミングが同期を外すタイミングより後になり、移動局は同期バーストｆｒａ３の同期ワードを検出して同期確立することができる。【選択図】  図５
2008022197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局への無線チャネル信号の送信に先立って、移動局の受信に干渉を起こすことで当該移動局の他の無線信号への同期を外させるための干渉用信号を送信する送信手段を備える
ことを特徴とするデジタル無線基地局。
【請求項２】
前記干渉用信号の長さは、移動局における前方保護段数と略同じか、それより長い
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタル無線基地局。
【請求項３】
前記干渉用信号は、１以上のフレームを含み、当該フレームは、同期バースト、空線信号、任意のビット列又は無変調キャリアを含む
ことを特徴とする請求項２に記載のデジタル無線基地局。
【請求項４】
前記無線チャネルは、移動局が当該無線チャネル信号に対して同期を確立するための同期用信号を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタル無線基地局。
【請求項５】
他の無線信号への同期中に、デジタル無線基地局から送信される干渉用信号であって、受信に干渉を起こすことで前記他の無線基地局への同期を外させるための干渉用信号を受信すると前記他の無線基地局への同期を外し、前記干渉用信号の後に前記デジタル無線基地局より送信される無線チャネル信号を受信して当該無線チャネル信号に同期する受信手段を備える
ことを特徴とする移動局。
【請求項６】
前記移動局における前方保護段数は、前記基地局の干渉用信号の長さと略同じか、それより短い
ことを特徴とする請求項５に記載の移動局。
【請求項７】
請求項１のデジタル無線基地局の無線チャネル信号以外の他の無線信号に対して同期を確立する状況にあるか否かに応じて同期を確立する状況にあるときの前方保護段数が、無いときの前方保護段数よりも少なくなるように前方保護段数を切替える切替え手段を備える
ことを特徴とする移動局。
【請求項８】
前記状況にあるか否かの区別は、無線チャネル毎にあり、
前記切替え手段は、無線チャネル毎に前記状況にあるか否かの情報を記憶し、あるいは前記情報を外部から取得し、前記情報と現在使用中の無線チャネルとに基いて前記切替えを行う
ことを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項９】
前記状況にあるか否かの区別は、デジタル無線基地局の無線エリア内における各位置毎にあり、
前記切替え手段は、各位置毎に前記状況にあるか否かの情報を予め記憶し、あるいは前記情報を外部から取得して、前記情報と現在位置とに基いて前記切替えを行う
ことを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項１０】
他の無線信号に対して同期を確立する状況にあるときの前方保護段数は、前記デジタル無線基地局が送信する前記干渉用信号の長さと略同じか、それより短い
ことを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項１１】
前記移動局は、さらに、
前記他の無線信号に対して同期を確立する状況にあることを検出する検出手段を備え、
前記切替え手段は、前記検出手段による検出結果に応じて前記切替えを行う
ことを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項１２】
デジタル無線基地局と移動局とを含むデジタル無線システムであって、
前記デジタル無線基地局は、
前記移動局への無線チャネル信号の送信に先立って、前記移動局の受信に干渉を起こすことで当該移動局の他の無線信号への同期を外させるための干渉用信号を送信する送信手段を備え、
前記移動局は、他の無線信号への同期中に前記干渉用信号を受信すると前記他の無線基地局への同期を外し、前記干渉用信号の後に送信される無線チャネル信号を受信して当該無線チャネル信号に同期する受信手段を備える
ことを特徴とするデジタル無線システム。
【請求項１３】
送信装置と受信装置とを含むデジタル無線システムにおける通信方法であって、
前記送信装置が、前記受信装置の受信に干渉を起こすことで当該通信相手の他の無線信号への同期を外させるための干渉用信号を送信する第１送信ステップと、
前記受信装置が、前記干渉用信号を受信すると前記他の無線基地局への同期を外す第１受信ステップと、
前記送信装置が、前記干渉信号の送信後に前記受信装置への無線チャネル信号を送信する第２送信ステップと、
前記受信装置が、前記干渉信号の後に送信される無線チャネル信号を受信して当該無線チャネル信号に同期する第２受信ステップと
を含む通信方法。
【請求項１４】
コンピュータ読み取り可能なプログラムであって、当該プログラムは、
通信端末への無線チャネル信号の送信に先立って、当該通信端末の受信に干渉を起こすことで当該通信端末の他の無線信号への同期を外させるための干渉用信号を送信する送信ステップを備える
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＳＣＰＣ方式を用いたデジタル無線通信システムに関し、特にそのフレーム同期の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
タクシー、バス、配送車等の業務用無線通信システムでは、デジタル無線通信方式としてＳＣＰＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ）方式を採用したものがある。ＳＣＰＣ方式とは、１つの無線チャネルに１つの無線キャリアを割り当てて通信する方式のことである。この方式を採用した規格の１つに、業務用のデジタル移動通信システムの無線区間インタフェースを規定したＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１「狭帯域デジタル通信方式（ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ）標準規格」がある。
【０００３】
この規格に則った無線通信システムにおいては、基地局と複数の移動局が無線キャリアを共有し、無線キャリア上の４０ｍ秒を基本フレームとするフレーム単位に無線チャネル信号を伝送する。
【０００４】
基地局のフレームの送信の方式には、フレームを常時送信する常送方式と、必要なときのみ送信する非常送方式とがある。
【０００５】
例えば、複数の事業者の営業区域が集中する都市部においては、高層ビルの屋上等、広範囲のエリアが確保できる場所に基地局アンテナを設置して、複数の事業者で共同利用する形態が採られるが、この基地局は常送方式を基本とする。その他の地域では、基地局は、事業者毎に単独に設置され、非常送方式を採る。以下、常送方式の基地局を常送基地局、非常送方式の基地局を非常送基地局と呼ぶ。
【０００６】
移動局は、各方式の基地局から送信される無線チャネルのフレームに、フレーム同期をとって受信、復号を行う。
【０００７】
ＳＣＰＣ方式のフレーム同期は以下のようになる。
【０００８】
無線チャネルを構成するフレームには、同期確立のために送信される同期バーストと、音声やデータ通等の情報を送信するための通信用チャネルとがある。
【０００９】
規格では、通信用チャネルの送信の前に同期バーストを送信することが規定されている。同期バーストは、図１（ａ）に示すように３２ｂｉｔの同期ワード（ＳＷ）を含み、受信側は、同期ワードを検出することによりフレーム同期を確立し、通信用チャネルの受信へ移行する。通信用チャネルは、図１（ｂ）に示すように２０ｂｉｔの同期ワードを含み、受信側は、その同期ワードの検出により同期状態を確認する。確認において、通信用チャネルの同期ワードが検出できなくなると、受信側は同期はずれと判定して同期バーストの検出待ち状態に移る。
【００１０】
同期バースト検出待ち状態では、次に送信されるフレームに同期確立すべく、受信される信号中から同期ワードの検索を行う。
【００１１】
フレーム同期においては、フェージング等の受信レベルが変動する環境下においても安定した同期が保持できるようにするために、同期保護処理を行っている。同期保護には前方保護と後方保護とがある。
【００１２】
前方保護は、安易に同期が外れてしまうのを防ぐために、同期がとれている状態において、ただ一回の同期ワード不検出があったとしても同期外れとせず、例えば何回かの連続した不検出があった場合に同期外れとする処理である。
【００１３】
また、後方保護とは、誤ったタイミングでフレーム同期を確立しないようにするために、同期ワードを一回ではなく、例えば連続して何回か検出したときに同期確立する処理である。規格では、同期ワード不検出／検出の連続回数で同期外れ／同期確立が成立することが規定され、その連続回数の推奨値が示されている。以下、同期外れ条件／同期確立条件の基準となる同期ワード不検出／検出の連続回数を前方保護段数／後方保護段数と呼ぶこととする。
【００１４】
図２に一例として、前方保護段数２、後方保護段数１の移動局の動作を示す。
【００１５】
同図において基地局は、非常送方式の送信の一例を示し、最初に同期バーストｆｒ１を送信し、続いて通信用チャネルｆｒ２、ｆｒ３、ｆｒ４を送信し、フレーム送信を終了する。移動局は、最初、同期バーストの検出待ち状態にあり、その状態で時刻ｔ１から受信される同期バーストｆｒ１の同期ワードを検出すると、フレーム同期が確立したと判断して、時刻ｔ２でフレーム同期状態へ移行する。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、通信用チャネルｆｒ２、ｆｒ３、ｆｒ４を受信し、各情報ビット列（ＴＣＨ）等を復号する。その間、通信用チャネルｆｒ２、ｆｒ３、ｆｒ４の同期ワードにより同期状態を確認する。時刻ｔ３以降は、送信がなくなることにより同期ワードが不検出となり、２フレーム分連続して不検出になると、同期が外れたものと判定して時刻ｔ４で同期を外し、同期バースト検出待ち状態に移る。
【００１６】
この例では、２回連続して同期ワードが検出されない場合に同期はずれとする前方保護を行っている
また上記同期保護の他、ＲＳＳＩ（受信電界強度）レベルが低くてもフレーム同期を確立できるように、同期引き込み中は同期ワードの誤り許容ビット数を多くする等の設計工夫がなされている（引用文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−７２６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ＳＣＰＣ方式の無線通信システムでは、少ない周波数資源を有効に利用するという観点から、距離が十分離れていて混信の恐れのない基地局同士については、同一の周波数が割り当てられる。しかしながら、狭いエリアに数多くの無線局が存在する首都圏などのエリアにおいては、周波数の不足により、比較的近い基地局同士についても同一の周波数が割り当てられることがある。
【００１８】
このとき、２つの基地局のうちの一方の基地局に所属する移動局は、所属の基地局の電波（以下、希望波と呼ぶ）に他方の基地局からの電波（以下、妨害波と呼ぶ）が混信して、希望波を受信して復号することができなくなることがある。この問題は特に、希望波の基地局が非常送方式で、妨害波の基地局が常送方式の場合に起こる。その例を図３で説明する。
【００１９】
同図において、非常送基地局Ａは、希望波をキャリア周波数ｆ１で送信する。エリアａ１は、希望波の受信が可能な範囲、エリアａ２は、希望波の同期ワードの検出が可能な範囲を示す。また、常送基地局Ｂは、妨害波をキャリア周波数ｆ１で常時連送し、エリアｂ１は、妨害波の受信が可能な範囲、エリアｂ２は、妨害波の同期ワードの検出が可能な範囲を示す。
【００２０】
移動局は、上述のようにＲＳＳＩレベルが低くても同期ワードを検出でき、つまり基地局から遠く離れていて弱電波でも検出できるので、エリアａ２、ｂ２の方がａ１、ｂ１よりも広い。このためエリアｂ２がエリアａ１に重複してクロスエリアができる場合がある。
【００２１】
移動局がこのクロスエリアにいるとき希望波が受信されなければ、移動局は妨害波の同期ワードを検出して同期してしまう場合がある。そしてその場合、移動局は妨害波の同期ワードのタイミングでのみ同期状態を確認するようになるので、その後希望波を受信してもその同期ワードを検出せず、復号できなくなる。
【００２２】
図４に、この場合の移動局の動作例を示す。
【００２３】
同図において、常送基地局は常時、妨害波のフレームを送信している。非常送基地局は、時刻ｔ１に同期バーストｆｒａ１を送信し、続いて通信用チャネルｆｒａ２、ｆｒａ３、ｆｒａ４を送信する。
【００２４】
このような状況において、移動局は、時刻ｔ１以前の希望波がない間は、同期ワードを検出待ちし、その結果、妨害波のフレーム中の同期ワードを検出して妨害波に対して同期確立する。
【００２５】
同期確立すると、移動局は、同期状態の確認を、妨害波の同期ワードが受信されるタイミングにのみ実行する。このため、時刻ｔ１から同期バーストｆｒａ１が受信されも、希望波の同期ワードを検出せず、同期確立しない。同期確立しないので、その後に続く通信用チャネルｆｒａ２、ｆｒａ３、ｆｒａ４が受信されても、その情報ビット列を復号しない。
【００２６】
なお、時刻ｔ１以降は、希望波と妨害波の混信により、移動局は、妨害波のフレームｆｒｂ２、ｆｒｂ３の同期ワードも検出できなくなり、２フレーム分の不検出が続いた後、時刻ｔ２に妨害波に対する同期を外す。しかし、そのタイミングで同期を外しても、希望波の同期バーストの送信は既に終わっており希望波の通信用チャネルが送信されている途中なので、希望波に同期確立することができず、通信用チャネルを復号することはない。
【００２７】
このような問題を回避する従来の技術として、特開2003-134556には、異なる同期ワードを用いることにより、同一周波数でも他の基地局に対しては同期確立しないようにするものが提案されている。
【００２８】
この技術によれば、チャネル毎に異なる同期ワードを用い、希望する電波に対してのみフレーム同期が確立できるようにしている。しかしながら、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１においては、同期ワードのパターンが定められており、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１に準拠したシステムであれば、どのシステムも共通の同期ワードを用いる。よってこの方式を採用すれば、同期ワードを変更することになるので規格から外れることになり、従来のシステムの基地局と移動局の仕様を大幅に変更しなければならないという不都合がある。また各システムの同期ワードが重複しないようにするために、各システムの同期ワードの割り当てを管理しなければならないという煩わしさも生じることとなる。
【００２９】
以上から、本発明は、上記の従来技術とは別の解決方法で、周波数キャリアと同期ワードとが同じ２つの基地局のエリアが重複する状況でも、移動局が希望の基地局に同期確立できるようにすることを第１の目的とする。さらに、混信のない場合については、安定したフレーム同期を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成するデジタル無線基地局は、移動局への無線チャネル信号の送信に先立って、移動局の受信に干渉を起こすことで当該移動局の他の無線信号への同期を外させるための干渉用信号を送信する送信手段を備える。
【００３１】
また、移動局は、所属するデジタル無線基地局の無線チャネル信号ではない他の無線信号に対して同期を確立する状況にあるか否かに応じて、同期を確立する状況にあるときの前方保護段数が、無いときの前方保護段数よりも少なくなるように前方保護段数を切替える切替え手段を備える。
【発明の効果】
【００３２】
この構成により、デジタル無線基地局に所属する移動局は、他の無線信号（すなわち妨害波）に同期確立している場合でも、基地局からの干渉信号によって他の無線信号との同期を外し、その後送信される無線チャネル信号に同期確立して、信号中の情報ビット列を復号することが可能となる。
【００３３】
また、移動局が妨害波に同期を確立する状況にあるか否かによって、移動局の前方保護段数を切替えるようにすれば、混信のない場合は十分な前方保護段数で同期保護処理を行うようになり、フレーム同期状態が安定し、情報ビット列の受信率が劣化することもない。
【００３４】
さらに移動局は、妨害波に同期を確立する状況にあるか否かの情報を、デジタル無線基地局等の外部から取得したり、電波状況により自ら検出したりするよう構成してもよく、そのように構成すれば、例えば、隣接基地局が新たに設置されてその妨害波に移動局が同期を確立する不具合が新たに発生するようになったとしても、移動局は外部から情報を取得したり、あるいは自ら検出したりして、状況に応じて前方保護段数を切替えるので、基地局の設置状況が変化するたびに移動局の構成を一台ずつ修正するという手間は不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
＜１  実施形態１＞
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
＜１．１  概要＞
図５は、実施形態の概要を説明するための図で、無線通信システムの動作例を示す。
【００３６】
ここで常送基地局と非常送基地局と移動局の関係は、図３と同様であるものとし、すなわち、常送基地局は妨害波のフレームを連送し、非常送基地局は必要時にのみ希望波のフレームを送信する。そして両基地局ともＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１で規定されるフレームフォーマットで共通の同期ワードを共通のキャリア周波数で送信し、移動局は、いずれの基地局の同期ワードも引き込み可能である。
【００３７】
この状況において、非常送基地局は、情報ビット列の送信の際には、最初に同期バーストｆｒａ１、ｆｒａ２、ｆｒａ３の３フレームを送信し、その後続いて通信用チャネルｆｒａ４以降を送信する。本実施形態では、希望波の基地局の同期バーストの連送回数に特徴があり、この回数は、移動局の前方保護段数と後方保護段数とから定まる。詳細は後述する。
【００３８】
移動局は、図２に示す場合と同様に、後方保護段数１、前方保護段数２で動作し、つまり同期ワードを１回検出するとフレーム同期を確立し、２フレーム連続して同期ワードが不検出となるとフレーム同期を外すよう構成されている。
【００３９】
非常送基地局と基地局とを上記のように構成すると、移動局の動作は次のようになる。
【００４０】
まず、希望波が無い状態においては、移動局は妨害波の同期ワードを検出して妨害波に同期する。この同期状態において、時刻ｔ１より希望波の同期バーストが送信され始めると、移動局のアンテナには、それまで妨害波のみが入力されていたところが、妨害波と希望波の両方が入力されるようになる。ここで、妨害波のＲＳＳＩレベルに対し、希望波の受信レベルが十分強い場合、移動局は、妨害波のフレームｆｒｂ３、ｆｒｂ４の同期ワードのタイミングで同期確認の処理を行うものの、妨害波の同期ワードを検出できなくなる。なぜならそれは、希望波の同期バーストｆｒａ１、ｆｒａ２が妨害波のフレームｆｒａｂ３、ｆｒａｂ４とともに受信されて干渉を起こすことにより、妨害波のフレームｆｒａｂ３、ｆｒａｂ４の同期ワードを復号しても正しく復号されず、検出エラーとなるからである。そして同期ワードを２フレーム連続して検出できなければ、同期が外れたものとして２フレーム目ｆｒｂ４の終了時刻ｔ２にフレーム同期を外し、同期ワードの検出待ち状態に入る。なお、時刻ｔ２までの間は、移動局は妨害波の同期ワードのタイミングで同期確認の処理を行うため、希望波の同期バーストｆｒａ１、ｆｒａ２の同期ワードも検出できない。
【００４１】
時刻ｔ２で同期ワード検出待ち状態に入った移動局は、新たな同期ワードを検索する処理を行う。その結果、時刻ｔ３から受信される希望波の同期バーストｆｒａ３の同期ワードが検出されるので、希望波に同期確立したと判断し、時刻ｔ４より同期確立状態に入る。これにより、移動局は、時刻ｔ４から受信される通信用チャネルｆｒａ４、ｆｒａ５、ｆｒａ６に含まれる情報ビット列を復号することができる。その後、時刻ｔ５で希望波の通信用チャネルの送信がなくなると、移動局は、２フレーム連続して同期ワードが検出できないことにより２フレーム目の終了時刻ｔ６に同期を外し、同期ワード検出待ち状態に入る。
【００４２】
なお、変調方式にπ／４シフトＱＰＳＫを用いたデジタル無線装置では、希望波と妨害波の比（Ｄ／Ｕ比）が２０ｄＢ程度以上であれば、妨害波の影響を受けずに同期ワードの検出や情報ビット列の復号が可能である。よって図３の状況において移動局は、常送基地局よりも非常送基地局に近く、希望波の電波が妨害波よりも強い位置にいるので、大抵はＤ／Ｕ比が２０ｄＢ以上となり、希望波の同期ワード検出、情報ビット列の復号が可能である。
【００４３】
本実施形態の無線通信システムは、要するに、希望波の基地局が、同期用の同期バーストと通信用チャネルの送信に先立って、移動局の妨害波の受信に干渉するための同期バーストを送信し、これによって移動局に妨害波への同期を外させ同期ワード検出待ち状態に移行させ、その状態で同期用の同期バーストを送信することにより、移動局に同期確立させ、その後の通信チャネルの情報ビット列を復号させるようにしている。
【００４４】
このような一連の動作が成立するためには、基地局が連送する同期バーストのフレーム数は、移動局の同期確立条件のフレーム数Ｎｂと同期外れ条件のフレーム数Ｎｆとを足し合わせたフレーム数（Ｎｂ＋Ｎｆ）と同じか、それより多いフレーム数であることが望ましい。（Ｎｂ＋Ｎｆ）以上の同期バーストを連送することで、その連送期間に移動局は、妨害波との同期外れ条件が成立して同期が外れ、その上で希望波との同期確立条件が成立して同期確立状態となり、希望波の通信チャネルを受信して復号できるようになる。
【００４５】
図５の動作例では、移動局の同期確立条件のフレーム数Ｎｂが１、同期外れ条件のフレーム数Ｎｆが２、足し合わせたフレーム数（Ｎｂ＋Ｎｆ）は３であり、基地局が連送する同期バーストのフレーム数は、足し合わせたフレーム数と同じ３である。
＜１．２  構成＞
次に、上述の非常送基地局と移動局の構成を説明する。
【００４６】
図６は、希望波の非常送基地局の送信系の機能ブロック図を示す。
【００４７】
同図において基地局１００は、音声入力部１１０、音声処理部１２０、データ入力部１３０、データ処理部１４０、フレーム組立処理部１５０、制御部１６０、Ｄ／Ａ変換部１７０、高周波送信部１８０から構成される。
【００４８】
通信用チャネルで送信する音声は、音声入力部１１０より入力されて音声処理部１２０でＡ／Ｄ変換や符号化処理等がなされてフレーム組立処理部１５０に入力される。また通信用チャネルで送信するデータは、データ入力部１３０より入力されてデータ処理部１３０でサービスに対応した配列の組立て等がなされてフレーム組立て処理部１５０に入力される。
【００４９】
フレーム組立処理部１５０は、制御部１６０の制御の基に、図１（ａ）（ｂ）に示す同期バーストや通信用チャネルのフレームを形成してＤ／Ａ変換部１７０に出力する。通信用チャネルのフレーム形成については、音声処理部１２０及びデータ処理部１４０からの音声及びデータに、誤り検出符号の付加、誤り訂正符号の付加、スクランブル処理等を行った後、図１（ｂ）に示す通信用チャネルのフレームを形成する。
【００５０】
制御部１６０は、各送信における一連のフレームの構成をフレーム組立処理部１５０に指示する。具体的には、送信の先頭部分で同期バーストを（Ｎｂ＋Ｎｆ）フレーム送信し、続いて通信用チャネルを送信するよう制御する。ただしここで、Ｎｂは移動局の同期確立条件のフレーム数、Ｎｆは移動局の同期外れ条件のフレーム数である。
【００５１】
Ｄ／Ａ変換部１７０は、フレーム組立処理部１５０からのフレームデータにπ／４シフトＱＰＳＫ等の変調処理を行って高周波送信部１８０に出力する。
【００５２】
高周波送信部１８０は、Ｄ／Ａ変換部１７０からの信号に周波数変換や不要周波数成分の除去、電力増幅等を行った後アンテナに出力し、アンテナより所定の周波数キャリアで無線チャネルの電波が出力される。
【００５３】
図７は、移動局の受信系の機能ブロック図を示す。
【００５４】
同図において移動局２００は、高周波受信部２１０、Ａ／Ｄ変換部２２０、フレーム同期部２３０、同期保護処理部２４０、フレーム分解処理部２５０、音声処理部２６０、音声出力部２７０、データ処理部２８０、データ出力部２９０から構成される。
【００５５】
高周波受信部２１０は、アンテナより入力される所定の周波数帯域の信号に周波数変換等を行ってＡ／Ｄ変換部２２０に出力する。
【００５６】
周波数変換部２２０は、高周波受信部２１０からの信号をπ／４シフトＱＰＳＫ等の復調処理を行ってフレーム同期部２３０に出力する。
【００５７】
フレーム同期部２３０は、周波数変換部２２０より入力される信号から同期ワードを検出することにより、同期補足処理やフレーム同期の確立、フレーム同期状態の確認等、フレーム同期に関する各種処理を行う。
【００５８】
同期保護処理部２４０は、フレーム同期部２３０の同期ワードの検出状態に応じて、同期保護処理を行う。
【００５９】
より詳しくは、同期保護処理部２４０は、同期確立条件のフレーム数Ｎｂ、同期外れ条件のフレーム数Ｎｆ、同期ワードの誤り許容ビット数を記憶し、それらを用いて、フレーム同期部２３０の同期ワード検出状態を監視し、同期確立条件が成立したかどうか、同期外れ条件が成立したかどうかを判定し、判定結果に応じて、同期ワード検出待ち状態、同期確立状態、同期外れ状態といった状態の遷移と管理を行う。
【００６０】
フレーム分解処理部２５０は、フレーム同期が確立された通信用チャネルの信号について、デスクランブル処理、誤り訂正処理、誤り検出等を行い、情報ビット列（ＴＣＨ）に含まれる音声及びデータを音声処理部２６０、データ処理部２８０に出力する。
【００６１】
フレーム分解処理部２５０から出力される音声データは、音声処理部２６０により復号化及びＤ／Ａ変換されて、音声出力部２７０より出力される。また、データは、データ処理部２８０により出力のための処理が施されてデータ出力部２９０より出力される。
＜１．３  実施形態１の変形例＞
以上に本実施形態の無線通信システムの概要と基本的な構成を示したが、本発明は上記に限らず、例えば以下のように構成してもよい。
（１）図５において、希望波の基地局が連送する同期バーストｆｒａ１、ｆｒａ２、ｆｒａ３のうち、先頭部分の同期バーストｆｒａ１、ｆｒａ２は、移動局の妨害波への同期を外させるためのものであるから、同期ワードを含む必要はない。よって同期バーストｆｒａ１、ｆｒａ２は、同期バーストでなくてもよく、任意のビット列にしても良いし、無変調キャリアにしても良い。
【００６２】
無変調キャリアにする場合には、基地局は、最初に２フレーム分の無変調キャリアを送信し、次に同期バーストｆｒａ３を送信し、その後通信チャネルｆｒａ４、ｆｒａ５、ｆｒａ６を送信する。すると、移動局では、アンテナから無変調キャリアが入力されることにより妨害波との同期が外れ、次に入力される同期バーストｆｒａ３で同期ワードを検出して同期を確立し、その後通信チャネルに含まれる情報ビット列を復号する。
（２）ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１の付録１規格では、同期バーストは規定されておらず、必要であれば、多目的チャネルを用いて同期バーストに相当するフレーム（プリアンブルや同期ワードを含む信号）を送信できることになっている。もし移動局が、プリアンブルを受信しなくても、通信用チャネルのフレームの先頭に配置される２０ｂｉｔの同期ワードだけで、シンボル同期とフレーム同期が確立できるのであれば、上記の信号を送信する必要はない。
【００６３】
同期ワードだけでシンボル同期とフレーム同期を同時に検出する方法の１つとして、特許第３５６５７２９号に先行技術が示されている。この同期検出方式を用いると、図８に示す通信用チャネルフォーマットのフレームの先頭で送信される２０ｂｉｔの同期ワードを受信するだけで、シンボル同期とフレーム同期を確立して情報ビット列の復号が開始できる。さらに、通信用チャネルでは、全てのフレームで２０ｂｉｔの同期ワードが送信されるため、送信途中のフレームでフレーム同期が外れた場合でも、直ぐにフレーム同期を取り直すことができる。この結果、前方保護段数を非常に短く設定することが可能になる。
【００６４】
図９に、上述の移動局の同期保護動作を示す。
【００６５】
同図では同期確立条件のフレーム数Ｎｂを１、同期外れ条件のフレーム数を２とし、時刻ｔ１より入力される通信用チャネルの同期ワードを１回検出すると、同期状態へ移行して、時刻Ｔ２よりＴＣＨの復号を開始している。また、非常送基地局からの送信が時刻ｔ３で終わり、同期ワードを２フレーム連続して検出しないときに、２フレーム目の終了時刻ｔ３で同期を外す。
【００６６】
図１０に、この移動局が常送基地局からの妨害波により希望波を受信できない場合を示す。
【００６７】
移動局は、妨害波の同期ワードを検出して妨害波と同期確立状態にあるため、時刻ｔ１より入力される希望波の先頭部分の３フレームｆｒａ１、ｆｒａ２、ｆｒａ３については、同期ワードが検出できない。時刻ｔ２で妨害波との同期が外れ、時刻ｔ３より入力される希望波のフレームｆｒａ４の同期ワードを検出し、時刻ｔ４よりＴＣＨの復号を開始するものの、それ以前に入力されたフレームｆｒａ１、ｆｒａ２、ｆｒａ３に含まれるＴＣＨは復号できない。
【００６８】
この解決手段として、移動局が希望波を受信できるようにするためには、フレームの先頭で情報ビット列を含まないフレームを（Ｎｂ＋Ｎｆ）フレーム以上送信すると良い。
【００６９】
図１１に、非常送基地局が送信フレームの先頭で情報ビット列を含まないフレームを３フレーム送信することで、希望波が受信できる様子を示す。
【００７０】
非常送基地局は、時刻ｔ１において、送信フレームの先頭で、情報ビット列を含まないフレームｆｒａ１、ｆｒａ２、ｆｒａ３を送信し、続いて時刻ｔ３で同期ワードと情報ビット列を含むフレームｆｒａ４以降を送信する。
【００７１】
そうすれば、移動局は、時刻ｔ１より希望波が入力されるため、妨害波のフレームｆｒｂ３、ｆｒｂ４の同期ワードを検出できなくなる。同期ワードを２フレーム連続して検出できなければ、２フレーム目の終了時刻ｔ２にフレーム同期を外し、同期ワードの検出待ち状態に入る。これにより移動局は時刻ｔ３より入力される希望波のフレームｆｒａ４の同期ワードを検出して同期確立し、時刻ｔ４以降に入力されるＴＣＨを復号することができる。
【００７２】
この移動局の場合、フレームの先頭の同期ワードを検出すれば、すぐに同期確立して同じフレーム内のＴＣＨを復号することができるので、基地局が送信するフレームｆｒａ１、ｆｒａ２、ｆｒａ３については必ずしも同期ワードを含む必要はなく、任意のビット列としても良い。また、無変調キャリアとしても良い。
（３）上述の各動作例では、移動局は、同期外れ状態に移行するタイミングが、フレームの受信終了タイミングであった。これに対し、同期ワードを検出できない場合に、その同期ワードの受信終了タイミングで同期外れ状態に移行するよう構成された移動局が、混信の影響を受けずに希望波を受信するためには、以下のようにすればよい。
【００７３】
図１２にそのような移動局の同期保護動作例を示す。
【００７４】
同図では、同期確立条件のフレーム数Ｎｂを１、同期外れ条件のフレーム数Ｎｆを２とし、時刻ｔ１より入力される通信用チャネルの同期ワードを１回検出すると、時刻ｔ２で同期確立状態に移行して、それに続くＴＣＨの復号を開始する。そして、非常送基地局からの送信が時刻ｔ３で終わり、同期ワードを２フレーム連続して検出できないときに、２フレーム目の同期ワードの終了タイミングの時刻ｔ４でフレーム同期を外す。
【００７５】
図１３に、この移動局が常送基地局からの妨害波により希望波を受信できない場合を示す。
【００７６】
移動局は、妨害波の同期ワードを検出して妨害波と同期確立状態にあるため、時刻ｔ１より入力される希望波の先頭部分の２フレームｆｒａ１、ｆｒａ２については、同期ワードが検出できない。時刻ｔ２で妨害波との同期が外れ、時刻ｔ３より入力される希望波のフレームｆｒａ３の同期ワードを検出し、時刻ｔ４よりＴＣＨの復号を開始するものの、それ以前に入力されたフレームｆｒａ１、ｆｒａ２に含まれるＴＣＨは復号できない。
【００７７】
この解決手段として、移動局が希望波を受信できるようにするためには、フレームの先頭で情報ビット列を含まないフレームを（Ｎｂ＋Ｎｆ−１）フレーム以上送信すると良い。
【００７８】
図１４に、非常送基地局が送信フレームの先頭で情報ビット列を含まないフレームを２フレーム送信することで、希望波が受信できる様子を示す。
【００７９】
非常送基地局は、時刻ｔ１において、送信フレームの先頭で、情報ビット列を含まないフレームｆｒａ１、ｆｒａ２を送信し、続いて時刻ｔ３で同期ワードと情報ビット列を含むフレームｆｒａ３以降を送信する。
【００８０】
そうすれば、移動局は、時刻ｔ１より希望波が入力されるため、妨害波のフレームｆｒｂ３、ｆｒｂ４の同期ワードを検出できなくなる。同期ワードを２フレーム連続して検出できなければ、２フレーム目の同期ワードの受信終了時刻ｔ２に同期を外し、同期ワードの検出待ち状態に入る。これにより移動局は時刻ｔ３より入力される希望波のフレームｆｒａ３の同期ワードを検出して同期確立し、時刻ｔ４以降に入力されるＴＣＨを復号することができる。
（４）特許第３５６５７２９号の技術を用いて通信用チャネルのフレームの先頭で送信される２０ｂｉｔの同期ワードを受信するだけで、フレーム同期を確立してその後の情報ビット列の復号を行う移動局であれば、前方保護も後方保護も行わない構成にして、以下のように実施しても良い。
【００８１】
図１５にそのような移動局の動作例を示す。
【００８２】
移動局は、時刻ｔ１で基地局からの通信用チャネルのフレームが受信されると、その同期ワードを検出して同期確立し、時刻ｔ２より受信されるＴＣＨを復号する。そしてそのフレームの受信終了時刻ｔ３で同期を外して同期待ち状態となり、その状態中に受信される次のフレームの同期ワードを検出して時刻ｔ４より受信されるＴＣＨを復号する。以後、通信用チャネルフレームの同期ワードが検出されるたびに、同期確立と同期外れの動作を繰返す。
【００８３】
この場合、図１６に示すように、常送基地局からの混信がある場合でも、非常送基地局から情報ビット列を含まないフレームを１フレーム送信するだけで、移動局は、希望波を受信できるようになる。このため、データの通信効率をほとんど劣化させずに、混信対策ができるというメリットがある。
【００８４】
詳しくは、非常送基地局は、時刻ｔ１よりＴＣＨを含まないフレームｆｒａ１を１フレーム送信し、続いて時刻ｔ３からＴＣＨを含む通信用チャネルのフレームｆｒａ２、ｆｒａ３、ｆｒａ４、ｆｒａ５を送信する。
【００８５】
すると移動局は、希望波の受信が無い状態では、妨害波の各フレームに毎回同期するが、時刻ｔ１で希望波からのフレームが受信されると、時刻ｔ２で同期外れ状態に移行した後、妨害波のフレームｆｒｂ６の同期ワードを検出できなくなる。そして時刻ｔ３より受信される希望波のフレームｆｒａ２の同期ワードを検出して同期確立し、時刻ｔ４以降に受信される希望波の各フレームのＴＣＨを復号する。
＜１．４  考察＞
ここで基地局が通信用チャネルの前に送信する信号の長さについて考察する。
【００８６】
希望波の基地局が通信用チャネルの前に送信する信号は２種類ある。すなわち、移動局に妨害波との同期を外させるための信号（干渉用信号）と、移動局に希望波への同期を確立させるための信号（同期確立用信号）である。
【００８７】
同期確立用信号は、移動局が通信用チャネルを受信するのに先立って、希望波にフレーム同期を確立するための信号で、一般的には、規格で定められれば同期バーストを用いればよい。長さは、移動局の同期確立条件である後方保護段数と同じか、それより長くすることが望ましい。ただし、移動局の構成が、通信用チャネルの先頭で送信される同期ワードを受信するだけで同期確立する構成であれば、基地局は、通信用チャネルに先立って同期確立用信号を送信する必要はない。その場合、通信用チャネルに含まれる同期ワードそのものが、同期用確立信号となる。
【００８８】
干渉用信号は、妨害波に同期している移動局の同期を外すための信号で、すなわち、妨害波に同期している移動局の受信に、干渉用信号が混入して干渉が起こり、その結果、妨害波の同期ワードを検出できなくなって、その不検出の回数が同期外れ条件である前方保護段数を超えることにより、同期を外す。この信号は、移動局による妨害波の受信に干渉するものであれば、同期バースト、無変調キャリア、空線信号、任意のビット列等、何でもよい。通信用チャネルの送信前に同期バーストを送信することは、規格に則ったことであるから、干渉用信号として同期バーストを用いれば、基地局の設計変更が小さくて済むという利点がある。
【００８９】
干渉用信号の長さは、同期外れ条件である前方保護段数と同じか、それより長くすることが望ましい。
【００９０】
上記実施形態１では、干渉用信号の同期バーストのフレーム数は２で、同期外れ条件の前方保護段数のフレーム数Ｎｆが２と同じである。
【００９１】
しかし実は、干渉用信号のフレーム数を、同期外れ条件のフレーム数と同じにした場合、妨害波のフレームと干渉用信号のフレームとのタイミングの関係によっては、不具合が起こることがある。それは、移動局が妨害波に対して同期を外す時刻よりも、干渉用信号の終了時刻が先になった場合に、移動局は、その終了タイミング後に送られてくる同期用信号に対して同期確立できないという不具合である。
【００９２】
図５の場合、干渉用信号（同期バーストｆｒａ１、ｆｒａ２）の終了時刻ｔ３は、移動局が妨害波に対して同期を外す時刻ｔ２より後になっているので、不具合は起こらない。つまり、移動局は、時刻ｔ２で同期を外した後、同期ワードのサーチを開始し、次の時刻ｔ３より受信される同期バーストｆｒａ３の同期ワードを検出して同期確立する。しかし図５において、干渉用信号の開始時刻ｔ１が、もう少し早まって、その結果、干渉用信号の終了時刻ｔ３、すなわち同期バーストｆｒａ３の開始時刻ｔ３が、移動局が妨害波に対して同期を外す時刻ｔ２よりも早くなった場合、移動局の同期ワードのサーチ開始が間に合わず、同期バーストｆｒａ３の同期ワードが検出できなくなり、同期確立できなくなる。
【００９３】
一方、図１２のように、移動局が、同期ワードを２フレーム連続して不検出のときにその２つ目の同期ワードの終了時刻で同期を外す構成の場合には、干渉用信号のフレーム数と、同期外れ条件のフレーム数とが同じでも上述のような不具合は起こらない。これは、干渉用信号の長さが十分あって、干渉用信号の終了時刻が妨害波との同期外し時刻より早くなることがないからである。
【００９４】
このように、干渉用信号の長さや同期外れ条件の長さ、同期外しのタイミング等の関係によって同期確立ができる場合とできない場合とがある。
【００９５】
同期確立を確実にする理想的な干渉用信号の期間は、以下の（１）（２）（３）を足し合わせた期間になる。
（１）妨害波との同期外れ条件を満たすための最小限の期間
（３）同期外れ条件を満たす最終フレームの同期ワードの終了時刻から同期外れ状態に至るまでの期間
（２）同期ワードの終了時刻から次の同期ワード開始時刻までの期間
（１）は、同期外れ条件のフレーム数が２の場合、１フレーム目の同期ワードの開始時刻から２フレーム目の同期ワードの終了時刻までとなる。つまり、同期外れ条件のフレーム数を並べたときの先頭の同期ワードの開始時刻から末尾の同期ワードの終了時刻までとなる。
【００９６】
（２）は、同期外れ信号の開始時刻がいつになっても、同期外れ条件を必ず満たすようにするためのマージン期間である。１フレームの期間から同期ワードの期間を差し引いた期間と同じである。
【００９７】
（３）は、同期外れ条件を満たす時刻と同期外れ状態に遷移する時刻とに差がある場合のマージン期間で、移動局の同期を外すタイミングによって異なる。図５の場合でいうと、同期外れ条件を満たす最終のフレームｆｒｂ４の同期ワードの終了時刻から当該フレームの終了時刻までとなる。一方、図１４の場合は、同期外れ条件を満たす最終フレームｆｒｂ５の同期ワードの終了時刻と同期外れ状態となる時刻とが同じなので、（３）の期間は零である。
【００９８】
干渉用信号の期間を、上記（１）、（２）、（３）を全て足し合わせた期間と同じにすれば、干渉用信号の開始時刻がいつであっても、移動局は、妨害波との同期が外れ、外れた後に次の同期バーストが受信されるようになる。
【００９９】
よって全て足し合わせた期間が理想的な干渉用信号の期間であるが、必ずしもこの期間に限る必要はなく、同期確立の成功率や規格で定められたフレーム長との兼ね合いで、それより短くしてもよいし、長くしてもよい。例えば、上記（１）と（２）とを足し合わせた期間にしたり、（１）と（３）とを足し合わせた期間にすることもできる。図５の場合の干渉用信号の期間は、（１）と（２）とを足し合わせた期間である。この場合、干渉用信号により同期外れと判定することがより確実になるが、（３）の期間がないので、同期バーストの開始時刻が同期外れ状態に遷移する時刻より後になるかどうかは保障されない。それでもある程度の確率で同期バーストの開始時刻が同期外れ状態への遷移よりも後となるので、ある一定の効果は期待できる。
【０１００】
またさらに、上記構成では基地局は、干渉用信号の期間中において信号波を絶え間なく送信しているが、移動局に妨害波への同期を外させ、続いて希望波への同期を確立させることができるものであれば、干渉用信号の期間中において信号波を絶え間なく送信する必要はなく、例えば、期間中に干渉用信号の送信と停止を間欠的に繰返しても良いし、干渉用信号の期間の末尾部分は信号を送信しないようにして、同期確立用信号の前に信号のない期間があっても良い。そのような形態のものも本発明に含まれる。
＜２  実施形態２＞
ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１では、同期確立条件のフレーム数Ｎｂを１、同期外れ条件のフレーム数Ｎｆを１０として同期保護を行うことが推奨されている。Ｎｆを１０としているのは、１０より少なくすると、フレーム同期が外れやすくなり、情報ビット列の受信率が低下してしまうからである。
【０１０１】
しかし、実施形態１の無線通信システムで、この推奨フレーム数に対応しようとした場合、非常送基地局は、少なくとも１１フレームの同期バーストを送信しなければならなくなる。
【０１０２】
フレーム長が４０ｍ秒の場合、１１フレームの同期バーストを送信すると、０．４４秒かかるため、基地局側では、マイクプレスしてもすぐには音声送信が開始できず、音声の頭切れが発生する。また、データ通信を行う場合でも、送信の都度、０．４４秒の同期バーストを送信しなければならないため、通信効率が低下してしまう。
【０１０３】
そこで、この問題の解決方法として、常送基地局からの混信があるか否かによって前方保護段数を切替えるようにすれば良い。具体的には例えば、希望波の基地局は、同期バーストの送信フレーム数を３フレームとしておき、移動局は、常送基地局からの混信がない状況においてはＮｂ＝１、Ｎｆ＝１０として同期保護を行い、常送基地局からの混信がある状況においてはＮｂ＝１、Ｎｆ＝２として同期保護を行う。このような切替えを行うことで、移動局は、混信のある場合には、最初の２フレームの同期バーストで妨害波との同期が外れ、次の１フレームの同期バーストで希望波に同期確立して、続いて送られてくる希望波の情報ビット列を受信して復号でき、また、混信の無い場合には前方保護段数が１０であることにより、フェージングの影響等で希望波との同期が外れる確率を減らし、情報ビット列の受信率が低下するのを防ぐことができる。
【０１０４】
混信の有無により前方保護を切替える具体的な手法は、混信の状況やシステムの構成等により各種考えられる。以下では、その各種の形態について説明する。
＜２．１  形態１＞
複数の基地局を使用する無線通信システムでは、他の基地局からの混信がある基地局エリアと、混信の無い基地局エリアとが存在する場合が考えられる。
【０１０５】
具体例を示すと図１７のようになる。同図において、無線通信システムは、基地局Ａと基地局Ｂと複数の移動局から構成され、無線通信システムの移動局は、基地局Ａのエリアと基地局Ｂのエリアの間を移動するとき、それぞれの基地局用の無線チャネルに切替えて通信する。基地局Ｂの右隣には、他システムの基地局があり、そのエリアが基地局Ｂのエリアとのクロスエリアがある。このような状況で、基地局Ｂの無線チャネルの周波数と、他システムの周波数とが同じで、同期ワードが同じであれば、クロスエリアにいる移動局は、他システムの基地局からの妨害波に同期して希望波に同期できなくなり、その結果、希望波を復号できなくなる。
【０１０６】
ＳＣＰＣ方式の場合、通信で使用する周波数は、免許が変更されない限り固定の周波数である。このため、他システムの基地局からの混信がある基地局エリアでは、他システムの基地局からの妨害を受けるクロスエリアが常に存在することなる。一方、他システムの基地局が隣接しない基地局エリアでは妨害を受けることはない。従って、混信のある基地局エリアでのみ、短い前方保護段数に切替えればよい。
【０１０７】
つまり、図１７のような状況の解決策としては、移動局は、基地局Ａのエリアでは通常の前方保護段数で同期保護を行い、基地局Ｂのエリアでは前方保護段数を通常よりも短くして同期保護を行うようにすればよい。
【０１０８】
より具体的な実施方法は、移動局は、図１８に示すように、チャネル（基地局）とそのチャネルにおける混信の有無に応じた前方保護段数との対応を、メモリ等に予め記憶しておく。同図によれば、基地局Ａのチャネルに対しては前方保護段数は１０、基地局Ｂのチャネルに対しては前方保護段数は１である。
【０１０９】
そして図１９のフローチャートに示すように、エリア間の移動によりチャネルが切替わったら（ステップＳ１９０１、１９０２）、メモリに記憶されている切替え後のエリアに応じた前方保護段数を使用して同期保護を行う（ステップＳ１９０３）。すなわち、基地局Ａのチャネルの間は前方保護段数１０で同期保護を行い、基地局Ｂのチャネルの間は前方保護段数１で同期保護を行う。
＜２．２  形態２＞
混信のないエリアでも、新規に稼動を開始した隣接基地局によって、新たに混信が発生するようになる場合がある。このような場合の解決策として、基地局は例えば３０秒程度の間隔で報知信号を常時送信するものとし、その報知信号により前方保護段数を通知しており、移動局は報知信号で通知される前方保護段数で同期保護を行う。そして混信が新たに発生したら、基地局は通知する前方保護段数を変更して移動局の保護段数を変更させるようにすれば良い。
【０１１０】
その場合、移動局は、図２０のフローチャートに示すように、基地局からの信号を受信すると（ステップＳ２００１）、その信号が報知信号であれば（ステップＳ２００２）、報知信号により通知された前方保護段数を使用して同期保護を行う（ステップＳ２００３）。
【０１１１】
この構成においては、隣接基地局が稼動を停止して、混信がなくなった場合にも、報知信号を使って移動局に前方保護段数の設定を変更させることにより、混信のないエリアに適した同期保護を行わせることができる。
＜２．３  形態３＞
形態１では、移動局は、チャネル（基地局）とそのチャネルにおける前方保護段数とを対応付けて記憶していた（図１８）。記憶内容をこのようなデータ構造とする代わりに、次のようなデータ構造にしてもよい。
【０１１２】
すなわち、移動局は、図２１（ａ）に示すように、移動局は、チャネルとそのチャネルにおける混信有無との対応を記憶し、それとは別に、図２１（ｂ）に示すように混信がある場合とない場合の前方保護段数を記憶しておく。
【０１１３】
そして、図２２に示すように、移動によりチャネル切替えを行ったら（ステップＳ２２０１、Ｓ２２０２）、切替え後のチャネルの混信の有無を図２１（ａ）から読み出し（ステップＳ２２０３）、混信の有無に応じて対応する前方保護段数を図２１（ｂ）より読み出して設定する（ステップＳ２２０４、Ｓ２２０５、Ｓ２２０６）
図２１（ａ）の記憶内容の更新は、基地局からの報知信号等で行えばよい。
＜２．４  形態４＞
無線通信システムの各基地局は、移動局に対してチャネル切替えを指示する信号（以下、チャネル切替え指示信号）を送信する際に、当該信号に切替え先の基地局での混信有無等の情報を含めて送信するよう構成しても良い。そして移動局は、チャネル切替え指示信号に含まれる混信有無の情報に従って、適宜保護段数を切替える。
【０１１４】
そうすれば、周辺基地局の設置状況の変化などにより変化する混信有無の変化に対応することができる。
【０１１５】
具体的には例えば、移動局は、図２１（ｂ）に示す混信有無に応じた前方保護段数を予め記憶し、図２３のフローチャートに示すように、所属の基地局からチャネル切替え指示信号を受信すると（ステップＳ２３０１、Ｓ２３０２）、その信号に従ってチャネル切替えを行うとともに、当該信号に含まれる切替え先基地局での混信有無の情報を読み出し（Ｓ２３０３）、混信の有無が変化したことを検知すると、図２１（ｂ）から切替え先基地局の混信の有無に対応する前方保護段数を読み出して設定する（ステップＳ２３０４、Ｓ２３０５、Ｓ２３０６）。
【０１１６】
ここで、チャネル切替え指示信号は、切替え先基地局の混信有無の情報の代わりに、切替え先基地局の前方保護段数を通知するよう構成しても良い。
＜２．５  形態５＞
妨害波による混信は、基地局エリア全体で起こるのではなく、エリア内の妨害波の基地局に近い地域でのみ部分的に起こる場合がある。そこで、移動局は、エリア内の混信のある地域にいるか否かによって前方保護段数を切替えるようにしても良い。
【０１１７】
実現方法としては、基地局がエリア内の混信のある地域を予め記憶し、移動局から通知される位置に応じて混信の有無を移動局に通知し、移動局の前方保護段数を切替えさせれば良い。
【０１１８】
より詳細な処理手順を図２４のフローチャートに示す。
【０１１９】
同図において、移動局は、ＧＰＳ等により自局の位置を測位し（ステップＳ２４０１）、位置情報を基地局に送信する（ステップＳ２４０２）。この送信は、前回送信した位置情報からの距離が所定距離を超えたとき、あるいは、前回の送信から所定時間が経過したとき、等の条件を満たした場合としても良い。
【０１２０】
基地局は、移動局からの位置情報を受信すると（ステップＳ２４０３）、移動局が混信のある地域に位置するか否かを判定する（ステップＳ２４０４）。より詳しくは、基地局は、図２５に示すようにエリアをメッシュ状に分割した小区画単位に、混信の有無を記憶し、移動局の位置情報がどの小区画に属するかを特定し、特定した小区画の混信の有無により判定する。図２５の場合、移動局が、網掛け部分の小区画に位置すれば混信ありと判定する。
【０１２１】
基地局は、判定の結果、混信ありと判定すれば、前方保護段数Ｎｆ１を移動局に通知し（ステップＳ２４０５）、混信なしと判定すれば、前方保護段数Ｎｆ２を移動局に通知する（ステップＳ２４０６）。ここで前方保護段数は、例えば、Ｎｆ１が１、Ｎｆ２が１０である。
【０１２２】
移動局は、基地局から前方保護段数が通知されると（ステップＳ２４０７）、それをメモリに保存し（Ｓ２４０８）、次に保護段数が通知されるまでの間は保存している保護段数で同期保護を行う。
＜３  実施形態３＞
実施形態２の無線通信システムは、移動局が記憶している情報や基地局からの通知によって混信の有無に応じた切替えを行うものであった。これに対し、実施形態３の無線通信システムでは、移動局がＲＳＳＩ等、何らかの情報から混信の有無を検出し、その判断に応じて前方保護段数を切替える。
【０１２３】
以下、それら各種形態を示す。
＜３．１  形態１＞
受信フレームには、音声信号を伝送するフレームと、非音声信号を送信するフレームとがある。非常送基地局から非音声信号を送信する場合、フレームの送信は間欠的に行われる。また、音声信号を伝送する場合は、フレームが連続的に送信されるが、ＳＣＰＣ方式のデジタル無線は無線局間で相互に通話するプレスツートーク方式のため、１回の通話は３０秒以内で終了する場合が多い。
【０１２４】
一方、常送基地局は、音声／非音声の信号種別にかかわらず、連続的にフレーム送信するので、常送基地局からの電波が混信した場合は、ＲＳＳＩレベルが連続的に高くなる。
【０１２５】
このことを利用して、フレーム同期が確立できる程度のＲＳＳＩレベルを閾値とし、例えば１分間連続して閾値を超える電波を受信した場合は、非常送基地局の間欠送信される非音声信号でも３０秒以内の音声通話でもなく、常送基地局の電波が混信しているものとみなすことができる。この場合に、前方保護段数を切替えて希望波に同期して受信できるようにする。
【０１２６】
より詳細な移動局の処理手順を図２６のフローチャートを示す。
【０１２７】
移動局は、電波を受信している状態のとき定期的にこのフローチャートの処理を呼び出して実行する。
【０１２８】
移動局は、電波のＲＳＳＩレベルを測定し（ステップＳ２６０１）、閾値判定を行う（ステップＳ２６０２）。
【０１２９】
ＲＳＳＩレベルが閾値以上であれば、カウンタＴをインクリメントし（ステップＳ２６０３）、カウンタＴの値がＴ１を超えたかどうかを判定する（ステップＳ２６０４）。判定の結果、Ｔ１を超えた場合には、混信ありと判定し（Ｓ２６０５）、Ｔを０に戻して処理を終了し、Ｔ１を超えない場合には、Ｔの値を保持したまま処理を終了する。
【０１３０】
一方、ステップＳ２６０２において、ＲＳＳＩレベルが閾値以上でない場合には、Ｔを０に戻して処理を終了する。
【０１３１】
この処理はつまり、Ｔのインクリメントによって、継続的にＲＳＳＩレベルが閾値を超えた時間を計測し、その時間がＴ１を超えればフレームを連送する常送基地局からの電波の混信によるもの判定し、Ｔ１を超えなければ比較的短時間に終了する非常送基地局の電波によるものと判定している。
【０１３２】
図２７は、本形態における移動局の機能ブロック図を示す。
【０１３３】
同図において図７と同じ符号の構成要素は同じものであるので説明を省略し、以下異なる構成要素を中心に説明する。
【０１３４】
ＲＳＳＩレベル測定部２７１０は、高周波受信部２１０により受信される電波のＲＳＳＩレベルを所定期間毎に測定し、ＲＳＳＩレベルを混信検出部２７２０へ通知する。
【０１３５】
混信検出部２７２０は、ＲＳＳＩレベル測定部２７１０より通知されるＲＳＳＩレベルを用いて図２６のステップＳ２６０２以降の処理を行い、混信の有無を判定し、判定結果を前方保護段数切替え部２７３０に通知する。
【０１３６】
前方保護段数切替え部２７３０は、混信検出部２７２０より通知される混信の有無に応じて前方保護段数を切替えるよう同期保護処理部２４０に指示する。詳しくは、保護段数記憶部２７４０には、混信がある場合の前方、後方保護段数と、混信がない場合の前方、後方保護段数とが記憶されており、前方保護段数切替え部２７３０は、混信の有無に応じて対応する前方、後方保護段数を保護段数記憶部２７４０から読み出して、その段数を同期保護処理部２４０に設定する。
【０１３７】
すると、同期保護処理部２４０は、設定された保護段数に従って混信の有無に応じた同期保護を行う。
【０１３８】
なお、同図において、説明されていない構成要素については、以下の他の形態で説明する。
＜３．２  形態２＞
ＴＣＨに含まれる情報ビット列には、スクランブル処理が施されており、事業者毎に異なるスクランブルパターンが付与される。周波数が同じ電波であったとしても、妨害波についてはスクランブルパターンが異なるため、受信したビット列をデスクランブルし、誤り検出符号を演算すると、誤りが検出される。
【０１３９】
従って、フレーム同期を確立して受信した情報ビット列を復号した場合に、予め設定した閾値回数以上連続して誤り検出された場合には、他の常送基地局の電波が混信していると判断することができる。この判断により混信の有無に応じた前方保護段数の切替えを行うことができる。
【０１４０】
構成上は、図２７において、フレーム分解処理部２５０でフレーム分解され、デスクランブル処理され、誤り訂正処理されたデータについて、誤り検出演算部２７５０が誤り検出処理し、混信検出部２７２０が所定数以上連続して誤り検出されるかどうかを監視して混信有無を判定する。混信有無を判定した後の前方保護段数の切替え等の処理は形態１と同様である。
【０１４１】
誤り検出結果で混信有無を判定する処理手順を図２８のフローチャートに示す。
【０１４２】
移動局は、受信された信号を復号し（Ｓ２８０１）、スクランブルデータが含まれていればデスクランブルし（ステップＳ２８０２、Ｓ２８０３）、デスクランブルしたデータを誤り訂正した上で（ステップＳ２８０４）、誤り検出処理する（ステップＳ２８０５）。
【０１４３】
図２８の処理を繰返す度に、誤りがあればカウンタをインクリメントし（ステップＳ２８０７）、誤りがなければカウンタをクリアして（ステップＳ２８１１）、連続して検出された誤りの数を計上する。
【０１４４】
その計上の結果、誤りが所定数以上連続していれば混信ありと判定し（ステップＳ２８０８、Ｓ２８０９）、カウンタをクリアして処理を終了する。
＜３．３  形態３＞
非常送基地局からの音声信号は連続送信で、非音声信号は間欠送信である。また、常送基地局からの送信は常時連続波である。従って、非音声信号のフレームを連続的に受信した場合は、常送基地局からの信号が混信しているものと判断できる。よってこの判断により混信の有無に応じた前方保護段数の切替えを行うことができる。
【０１４５】
構成上は、図２７においてフレーム分解処理部２５０で処理された各フレームについて、音声／非音声フレーム種別判定部２７６０が音声フレームであるか非音声フレームであるかを判定し、混信検出部２７２０が、非音声フレームが所定数以上連続しているかどうかを監視して混信有無を判定することで実現できる。なお、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１において、通信用チャネルのフレームでは、ＲＩＣＨで音声信号／非音声信号の区別を指定できる。ＲＩＣＨはスクランブル処理が施されないので、他の基地局からの電波であっても、読み取ることができるので、ここからフレームの種別を判定することができる。
【０１４６】
非音声フレームが連続しているか否かで混信有無を判定する処理手順を図２９のフローチャートに示す。
【０１４７】
移動局は、フレーム同期確立中において受信されたフレームが非音声フレームであるか否かを判定し（ステップＳ２９０１ステップＳ２９０２）、非音声フレームであればカウンタをインクリメントし（ステップＳ２９０３）、非音声フレームでなければカウンタをクリアする（ステップＳ２９０７）。連続する非音声フレームの数を計上する。
【０１４８】
図２９の処理を各フレームについて行うことにより、カウンタの値が所定数を超えれば（ステップＳ２９０４）、非音声フレームの連続数が所定数を超えるので混信ありと判定し（ステップＳ２９０５）、カウンタの値をクリアして処理を終了する（ステップＳ２９０６）。
＜３．４  形態４＞
非常送基地局が送信するフレームの送信タイミングが、前回送信したフレームの送信タイミングを基に定まるものである場合、移動局は、非常送基地局からのフレームの受信タイミングを基に次のフレームの受信タイミングを予測することができる。このことを利用して、移動局は、フレームを受信したタイミングが、予測した受信タイミングであるか否かにより、非常送基地局のものであるか否かを特定することができ、非情報基地局のものではない場合には、他の基地局からのフレームが混信しているものと判断できる。本形態はこのことを利用したものである。
【０１４９】
より具体的には、図３０に示すように、非常送基地局は、送信する基本フレームの長さを４０ｍ秒として、前回のフレームの送信を終了したタイミングから４０ｍ秒のＮ倍（Ｎは整数）だけ経過した時を、次のフレームの送信タイミングとする。
【０１５０】
非常送基地局の送信タイミングを上述のようにすると、移動局は、自局の基地局から送信されたフレームだけを受信する場合、同期ワードを検出する間隔は４０ｍ秒の整数倍になる。一方、他の基地局から混信した場合には、フレームの送信タイミングが異なるので、同期ワードの検出タイミングも異なる。
【０１５１】
従って、同期ワードを検出したシンボルタイミングが、前回検出したタイミングから、フレーム長の整数倍になっていない場合に、他の基地局からの信号が混信しているものと判断し、この場合に、前方保護段数を混信用の段数に切替える。
【０１５２】
実現方法としては、次のようになる。非常送基地局は、１フレームのシンボル数が１９２シンボルのフレームを送信し、移動局はＡ／Ｄコンバータで１シンボルに対して８倍オーバサンプリングする場合を考える。このとき、図３０に示したように、１フレームのサンプル数は、１９２×８＝１５３６サンプルとなる。ここで０から１５３５までをカウントし、次に０に戻るカウンタを用意する。このカウンタをＡ／Ｄコンバータでサンプリングを行うたびにインクリメントする。
【０１５３】
自局の基地局からの電波のみ受信する場合、同期ワードを検出したタイミングでは、上記のカウンタは常に一定の値となる。一方、自局の電波で同期ワードを検出後、他局の電波で同期ワードを検出すると異なる値になる。
【０１５４】
なお、同期ワードを誤って検出する場合も考えられるため、一定の時間内にカウンタの回数が閾値を超えた場合に、他の基地局からの信号が混信しているものと判断してもよい。図２７の構成上は、サンプリングクロック生成部２７７０でサンプリングクロックを生成し、同期検出タイミング判定部２７８０がカウンタの計数及び閾値判定を行う。
【０１５５】
図３１に、この場合のフローチャートを示す。
【０１５６】
移動局は、１サンプル毎に同図のフローチャートを実行する。
【０１５７】
同図において、移動局は、この混信検出処理の開始時から内部に備える１分カウントタイマのカウントを開始し、１分間経過した場合には混信なしと判定して１分カウントタイマをリセットするとともにＮの値を０にする（ステップＳ３１０２）。続いて受信サンプル数を示すカウンタＳをインクリメントする（ステップＳ３１０３）。ここでＮは同期ワードの受信タイミングが前回と今回とで異なった回数を計数するためのカウンタである。
【０１５８】
カウンタＳの値が１５３６に達したか否かを判定し（ステップＳ３１０４）、達している場合にはＳの値を０にする。続いて、現在の状態がフレーム同期確立状態にあるか否かを判定し（ステップＳ３１０６）、同期確立状態の場合であって、同期ワードの受信タイミングである場合には（ステップＳ３１０７）、同期ワード検出処理を行う（ステップＳ３１０８）。
【０１５９】
一方、ステップＳ３１０６において、現在の状態がフレーム同期確立状態でない場合には、同期ワード検出処理を行い（ステップＳ３１０９）、その結果、同期ワードが検出された場合には（ステップＳ３１１０）、そのときのカウンタＳの値と、前回同期ワードを検出したときのカウンタＳ（Ｓｐｒｅ）の値とを比較し（ステップＳ３１１１）、今回と前回とで値が異なる場合にはカウンタＮをインクリメントした後、閾値判定する（ステップＳ３１１２、Ｓ３１１３）。
【０１６０】
判定の結果、閾値Ｎ３を超えていれば、混信ありと判定し（ステップＳ３１１４）、１分カウントタイマをリセットしてカウンタＮを０に戻し（ステップＳ３１１５）、カウンタＳの値をＳｐｒｅに保持して処理を終了する（ステップＳ３１１６）。
【０１６１】
また、フェージングの影響や、無線機間のサンプリングクロックのずれにより、同期ワードを検出するサンプルタイミングが前後する場合もあるので、例えばステップＳ３１１１において、Ｓの値がＳｐｒｅの値と比べて２以上異なるタイミングで同期ワードを検出した場合に、Ｓ３１１２を実行するものとしてもよい。
＜３．５  形態５＞
上述に示した混信の検出方法を２つ以上組み合わせて混信を判断するよう構成してもよい。
【０１６２】
例えば、上記形態２と形態３とを組合わせて、フレーム同期状態が継続し、非音声フレームを連続受信しても、全てのフレームで誤り検出された場合に、混信があると判断する等である。条件を組み合わせることにより、混信状態の誤検出を防止することができる。
＜３．６  形態６＞
移動局が混信を検出した状態では、前方保護段数を短く切り替えるが、その後、混信のない場所に移動する場合もある。
【０１６３】
前方保護段数を短くしたままの状態では、受信率が若干劣化するため、もとの前方保護段数に戻すべきである。このため、上記各形態に示した混信の判断条件を一定時間内に一度も満たさなかった場合、或いは、その条件を満たした回数が、別途設定した閾値よりも小さくなった場合に、混信のない状態に戻ったと判断して、前方保護段数を戻すよう構成してもよい。
【０１６４】
また、混信の検出条件として設定した閾値を個別の値としてもよい。例えば、図２６においてＲＳＳＩレベルがＴ１秒連続してＬ１を超えた場合に混信状態であると判定し、Ｔ２秒連続してＴ２を超えなかった場合に、混信なしの状態に戻ったと判定する。
＜３．７  形態７＞
常送基地局からの混信で影響を受けるのは非常送基地局に属する移動局であり、常送基地局に属する移動局は、他の常送基地局からの電波が混信しても、希望波が充分強ければ、妨害波に対してフレーム同期を確立することはなく、影響を受けない。
【０１６５】
従って、上記各形態に示す処理は、誤動作を防止するために、移動局が非常送基地局に属する場合にのみ実施したほうがよい。
【０１６６】
例えば、図３２に示した様に、チャネル毎に常送基地局のチャネルなのか、非常送基地局のチャネルなのかを設定するメモリ領域を設け、非常送基地局のチャネルが選択された場合にのみ、上記各形態に示す処理を実施するようにする。
【０１６７】
構成上は、図２７において、基地局種別記憶部２７９０は、図３２に示すテーブルを記憶し、チャネル設定部２８００は、属するチャネルが非常送基地局であるか否かを基地局種別記憶部２７９０から読み出して判定し、非常送基地局であると判定した場合にのみ混信検出部２７２０と前方保護段数切替え部２７３０が動作するようＯＮ信号を出し、それ以外にはＯＦＦ信号を出す。
＜３．８  形態８＞
常送基地局から混信した場合でも希望波を受信できるようにするために、移動局の前方保護段数を短く設定すると、フレーム同期が外れる確率が高くなる。このため、弱電界で音声フレームを受信した場合は、フレーム同期が外れて音声途切れが発生する場合がある。一方、音声フレームを受信している間は、連続的にフレーム受信できるため、常送基地局からの混信があっても希望波に対するフレーム同期を継続して確立することができる。
従って、音声フレームの受信を開始したときに、より長い前方保護段数に切り替え、音声フレームの受信が終了したタイミングで、元の設定に戻すようにすれば、音声フレームを安定して受信できるようになる。なお、この場合の前方保護段数は、Ｎｆ２とは別の値に設定しても良い。
【０１６８】
図３３に、フローチャートを示す。図では、音声フレーム受信時の前方保護段数をＮｆ３としている。
【０１６９】
同図において移動局は、フレーム同期確立状態にある場合（ステップＳ３３０１）、受信フレームの種別を判定し（ステップＳ３３０２）、その判定結果に基き、音声フレームの受信を開始したところであれば前方保護段数をＮｆ３に設定し（ステップＳ３３０８）、音声フレームの受信を終了していて混信の検出中である場合には、前方保護段数をＮｆ１に設定し（ステップＳ３３０６）、音声フレームの受信を終了していて混信の検出中でない場合には、前方保護段数をＮｆ２に設定する（ステップＳ３３０７）。
【０１７０】
ここでＮｆ２とＮｆ３の値は、Ｎｆ１より大きい値である。
＜３．９  その他＞
以上、混信状態によって前方保護段数を切替える移動局について説明したが、移動局だけでなく、基地局も、混信状態によって通信用チャネルの前に送信する同期バーストのフレーム数を切替えるようにしてもよい。
【０１７１】
また、本実施形態では業務用無線通信システムの例を説明したが、この例に限らず、フレーム同期方式により同期して通信を行う形態であれば、本発明を利用することができる。よって、タクシー無線に限らず他の無線通信システムにも適用できる。
【０１７２】
また上述の各実施形態では、送信側と受信側の通信端末をそれぞれ基地局、移動局と呼んでいるが、このような呼称に限らず、例えば送信装置、受信装置と呼んでもよいし、単に端末でもよい。
【０１７３】
また、基地局と移動局との同期確立の場面について、混信時の問題点や解決手段を述べたが、基地局と移動局との同期確立の場面に限らず、フレーム同期方式により同期して通信する２つの装置間に、他のフレーム同期方式の装置が混信する場合であって、同様の問題がでるのであれば、その場合にも適用してもよい。
【０１７４】
隣接する常送基地局だけでなく、隣接する非常送基地局も妨害波となる場合があり、その場合にも、本発明を適用して混信による希望波の不受信を防止することができる。
【０１７５】
なお、上記各実施形態の基地局又は移動局を構成する各要素に含まれる機能は、その機能をコンピュータ読み取り可能なプログラム言語で記述してそのプログラムをコンピュータに実行させることで実現しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
デジタル無線通信システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】（ａ）は、同期バーストの信号フォーマットを示し、（ｂ）は、通信用チャネルの信号フォーマットを示す。
【図２】移動局の同期保護動作を示す。
【図３】隣接基地局からの混信が発生する状況を示す。
【図４】移動局が混信により希望波を復号できない場合の動作を示す。
【図５】本実施形態の基地局と移動局の動作を示す。
【図６】基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】移動局の構成を示す機能ブロック図である。
【図８】ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６１の付録１規格における通信用チャネルの信号フォーマットを示す。
【図９】移動局の同期保護動作を示す。
【図１０】移動局が混信により希望波を復号できない場合の動作を示す。
【図１１】基地局と移動局の動作を示す。
【図１２】移動局の同期保護動作を示す。
【図１３】移動局が混信により希望波を復号できない場合の動作を示す。
【図１４】基地局と移動局の動作を示す。
【図１５】移動局の同期保護動作を示す。
【図１６】基地局と移動局の動作を示す。
【図１７】隣接基地局からの混信が発生する状況を示す。
【図１８】チャネル毎に同期保護段数を設定する場合の記憶内容を示す。
【図１９】チャネル切替え時に前方保護段数を切替える場合のフローチャートを示す。
【図２０】基地局から同期保護段数を通知する場合のフローチャートを示す。
【図２１】（ａ）は、チャネル毎に混信の有無を設定する場合の記憶内容を示し、（ｂ）は、混信の有無により同期保護段数を設定する場合の記憶内容を示す。
【図２２】チャネル毎に混信の有無を記憶し前方保護段数を切替える場合のフローチャートを示す。
【図２３】チャネル切替え先の混信有無を通知する場合のフローチャートを示す。
【図２４】移動局の位置が混信のある場所か否かを判断し、前方保護段数を通知する場合のフローチャートを示す。
【図２５】混信のある地域の一例を示す。
【図２６】ＲＳＳＩレベルで混信を検出する場合のフローチャートを示す。
【図２７】移動局の構成を示す機能ブロック図である。
【図２８】誤り検出結果で混信を検出する場合のフローチャートを示す。
【図２９】フレーム同期状態で、かつ非音声フレーム受信が連続するときに混信を検出する場合のフローチャートを示す。
【図３０】非常送基地局から送信されるフレームのタイミングを示す。
【図３１】同期ワードの受信タイミングで混信を検出する場合のフローチャートを示す。
【図３２】チャネル毎に常送／非常送基地局の種別を設定する場合の記憶内容を示す。
【図３３】音声フレーム受信中に前方保護段数を長くする場合のフローチャートを示す。
【符号の説明】
【０１７８】
１００  基地局の送信部
１１０  音声入力部
１２０  音声処理部
１３０  データ入力部
１４０  データ処理部
１５０  フレーム組立処理部
１６０  制御部
１７０  Ｄ／Ａ変換部
１８０  高周波送信部
２００  移動局の受信部
２１０  高周波受信部
２２０  Ａ／Ｄ変換部
２３０  フレーム同期部
２４０  同期保護処理部
２５０  フレーム分解処理部
２６０  音声処理部
２７０  音声出力部
２８０  データ処理部
２９０  データ出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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