(57)【要約】【課題】多値数の多い変調方式を採用して、従来の音声通信時においても高い周波数の利用効率の実現を可能とする無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラムを提供する。【解決手段】並行する２フレームがそれぞれ８つのスロットに分割されて４ユーザで共有される場合において、スロットごとに含まれる２ユーザ（例えば、ユーザＡとユーザＥ）のデータを結合して同一周波数で送受信することにより、１つの周波数に収容できるユーザ数を４ユーザから８ユーザに増やす。２ユーザのデータの結合については、ユーザごとに２フレーム分に相当するデータを結合して１フレームに格納し、同一周波数にて２ユーザ間で交互のタイミングで送受信することで、実質的に１スロットで２ユーザと通信することと等価とする。【選択図】　　　　図１
2004112589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置であって、
前記無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納する手段と、
前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信する手段とを備える、無線送信装置。
【請求項２】
多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置であって、
前記無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータが結合され、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信する手段と、
受信した前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える、無線受信装置。
【請求項３】
多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置であって、
前記無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納すると、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信する手段と、
通信相手が送信した前記結合した通話スロットのデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える、無線通信装置。
【請求項４】
多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信方法であって、
前記無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納するステップと、
前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップとを備える、無線送信方法。
【請求項５】
多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信方法であって、
前記無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータが結合され、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、
受信した前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える、無線受信方法。
【請求項６】
多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信方法であって、
前記無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納すると、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップと、
通信相手が送信した前記結合した通話スロットのデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える、無線通信方法。
【請求項７】
多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信プログラムであって、
前記無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、コンピュータに、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納するステップと、
前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップとを実行させる、無線送信プログラム。
【請求項８】
前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロットのデータを前記送信タイミングまで記憶するステップをさらにコンピュータに実行させ、
記憶保持されていた前記通話スロットのデータを、前記送信タイミングにおいて読み出して、前記最後尾のフレームのデータと結合する、請求項７に記載の無線送信プログラム。
【請求項９】
前記送信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを前記最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項７に記載の無線送信プログラム。
【請求項１０】
前記送信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、前記複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する、請求項９に記載の無線送信プログラム。
【請求項１１】
多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信プログラムであって、
前記無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、コンピュータに、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータが結合され、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、
受信した前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる、無線受信プログラム。
【請求項１２】
前記受信タイミングで分解した前記通話スロットのデータを記憶するステップをさらにコンピュータに実行させ、
記憶保持されていた前記通話スロットのデータを、前記最後尾のフレーム以降の前記所定の数のフレームの通話スロットに順次格納する、請求項１１に記載の無線受信プログラム。
【請求項１３】
前記受信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを前記最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項１１に記載の無線受信プログラム。
【請求項１４】
前記受信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、前記複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する、請求項１３に記載の無線受信プログラム。
【請求項１５】
多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信プログラムであって、
前記無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、コンピュータに、
前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、前記１単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納すると、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップと、
通信相手が送信した前記結合した通話スロットのデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる、無線通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラムに関し、より特定的には、多値数の多い変調方式で通信を行なう無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえばＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）のような移動体通信システムにおいては、所定の変調方式、たとえば、周知のπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式を用いて、移動端末装置（以下、端末またはＰＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｓｔａｔｉｏｎ））と、無線基地装置（以下、基地局またはＣＳ（Ｃｅｌｌ　Ｓｔａｔｉｏｎ））との間で通信が行なわれる。
【０００３】
図８の（Ａ）は、ＩＱ座標平面上のπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式によるシンボル点の配置を示す図である。図８（Ａ）を参照してより詳細に説明すると、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式では、周知のようにＩＱ座標平面上で同心円上に位置する４個の信号点のいずれかに受信信号のシンボル点が対応するため、４個の信号点のいずれかを示す２ビットのデータを一度に送信することができる。
【０００４】
従来は、端末と基地局との間で、制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＣＣＨ）を介して無線接続を確立する段階、およびその後通話チャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＴＣＨ）を介して音声等の所望のデータ通信を行なう段階の双方を通じて、一定の変調方式、たとえば上述のπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式で通信が行なわれていた。
【０００５】
ところで、最近の移動体通信システムでは、データ通信のように、従来の音声通信に比べて高速、大容量のデータ伝送が要求されるようになっており、そのために上述のπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式に比べてより多値数の多い変調方式が開発されている。
【０００６】
このような多値変調方式の一例として、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式が知られており（例えば、非特許文献１参照）、既にある種のデータ通信で実用化されている。
【０００７】
図８の（Ｂ）は、ＩＱ座標平面上の１６ＱＡＭ変調方式によるシンボル点の配置を示す図である。図８（Ｂ）を参照して説明すると、この１６ＱＡＭ方式では、周知のようにＩＱ座標平面上で各象限ごとに４個格子形に配置された、座標平面全体で合計１６個の信号点のいずれかに受信信号のシンボル点が対応している。このため、１６個の信号点のいずれかを示す４ビットのデータを一度に送信することができる。
【０００８】
したがって、ＰＨＳのような移動体通信システムの変調方式としてこの１６ＱＡＭ変調方式のようなより多値数の多い変調方式を採用すれば、π／４ＱＰＳＫ変調方式に比べて１シンボル時刻ごとに伝送できる情報量は増加することから、通信速度をより速くすることができる。
【０００９】
【非特許文献１】関清三著　「ディジタル変復調回路の基礎」　オーム社、１９８４年８月１０日、ｐ．１２４−１３１
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一方で、この１６ＱＡＭ変調方式のような多値数の多い変調方式で従来の音声通信を行なうとすれば、通話スロット内のデータ領域の半分のみが占有されて、残り半分の領域は使用されず、空きが生じることとなる。
【００１１】
これでは、従来のπ／４ＱＰＳＫ変調方式に対して、通信速度は２倍になったものの、伝送する情報量は変わらないことから、多値数を上げたことの利益を得ることができない。
【００１２】
すなわち、この空きのデータ領域の発生により、１６ＱＡＭ変調方式の利点である高い周波数の利用効率を生かした通信ができないという問題がある。
【００１３】
それゆえ、この発明の目的は、多値数の多い変調方式を採用して、従来の音声通信時においても高い周波数の利用効率の実現を可能とする無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明のある局面によれば、多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置であって、無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納する手段と、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信する手段とを備える。
【００１５】
好ましくは、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロットのデータを送信タイミングまで記憶する手段をさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータは、送信タイミングにおいて読み出されて、最後尾のフレームのデータと結合される。
【００１６】
好ましくは、送信タイミングは、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定される。
【００１７】
より好ましくは、送信タイミングは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームが段階的に指定される。
【００１８】
この発明の別の局面によれば、多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置であって、無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータが結合され、所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信する手段と、受信した結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える。
【００１９】
好ましくは、受信タイミングで分解した通話スロットのデータを記憶する手段をさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータは、最後尾のフレーム以降の所定の数のフレームの通話スロットに順次格納される。
【００２０】
好ましくは、受信タイミングは、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定される。
【００２１】
より好ましくは、受信タイミングは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームが段階的に指定される。
【００２２】
この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置であって、無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納すると、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信する手段と、通信相手が送信した結合した通話スロットのデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える。
【００２３】
この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信方法であって、無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納するステップと、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップとを備える。
【００２４】
好ましくは、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロットのデータを送信タイミングまで記憶するステップをさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータを、送信タイミングにおいて読み出して、最後尾のフレームのデータと結合する。
【００２５】
好ましくは、送信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定するステップをさらに備える。
【００２６】
より好ましくは、送信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。
【００２７】
この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信方法であって、無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータが結合され、所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、受信した結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える。
【００２８】
好ましくは、受信タイミングで分解した通話スロットのデータを記憶するステップをさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータを、最後尾のフレーム以降の所定の数のフレームの通話スロットに順次格納する。
【００２９】
好ましくは、受信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定する。
【００３０】
より好ましくは、受信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。
【００３１】
この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信方法であって、無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納すると、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップと、通信相手が送信した結合した通話スロットのデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える。
【００３２】
この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信プログラムであって、無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。コンピュータに、複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納するステップと、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップとを実行させる。
【００３３】
好ましくは、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロットのデータを送信タイミングまで記憶するステップをさらにコンピュータに実行させる。記憶保持されていた通話スロットのデータを、送信タイミングにおいて読み出して、最後尾のフレームのデータと結合する。
【００３４】
好ましくは、送信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを前記最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００３５】
より好ましくは、送信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。
【００３６】
この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信プログラムであって、無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。コンピュータに、複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータが結合され、所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、受信した結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる。
【００３７】
好ましくは、受信タイミングで分解した通話スロットのデータを記憶するステップをさらにコンピュータに実行させる。記憶保持されていた通話スロットのデータを、最後尾のフレーム以降の所定の数のフレームの通話スロットに順次格納する。
【００３８】
好ましくは、受信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００３９】
より好ましくは、受信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。
【００４０】
この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信プログラムであって、無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも１つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。コンピュータに、複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを１単位として、１単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納すると、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップと、通信相手が送信した結合した通話スロットのデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる。
【００４１】
したがって、この発明によれば、多値数の多い変調方式を採用して、従来の音声通信時においても高い周波数の利用効率の実現が可能となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４３】
図１は、この発明の実施の形態の原理を説明するための送受信タイミングを示す図である。なお、本実施の形態では、アクセス方式として、ＰＨＳで汎用されている４チャネル多重ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式を採用する。
【００４４】
図１を参照して、４チャネル多重ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の送受信タイミングは、１フレームに８つの送受信スロットが設定されている。例えば、前半４スロットＴ０〜Ｔ３は送信用であり、後半４スロットＲ０〜Ｒ３は受信用である。
【００４５】
この構成において、１つの送信用スロットと１つの受信用のスロットとを１組として、最大で４ユーザＡ〜Ｄの端末ＰＳ−Ａ〜ＰＳ−Ｅ（図示せず）に対して１フレームの信号が割当てられる。
【００４６】
例えば、ユーザＡの端末ＰＳ−Ａは、図１中に斜線で示すように、送信スロットＴ０および受信スロットＲ０のタイミングで基地局とデータのやり取りを行なう。
【００４７】
同様に、４ユーザＥ〜Ｈの端末ＰＳ−Ｅ〜ＰＳ−Ｈ（図示せず）に対しても上記の８スロットからなる１フレームの信号が割当てられる。
【００４８】
この場合、ユーザＥの端末ＰＳ−Ｅは、送信スロットＴ０および受信スロットＲ０を１組として基地局との間でデータの送受信を行なう。
【００４９】
ここで、従来のＰＨＳシステムにおいては、同じタイムスロットで通信する複数のユーザの識別分離を良好に行ない、ユーザ間の混信の発生を防止すべく、ユーザＡの移動局ＰＳ−ＡとユーザＥの移動局ＰＳ−Ｅとは、異なる周波数で基地局との通信を行なうこととしている。
【００５０】
すなわち、ユーザＡ〜ＤとユーザＥ〜Ｈとは、異なる周波数に収容され、それぞれに割当てられたスロットにて通信を行なうこととなる。
【００５１】
ここで、１つの周波数に収容するユーザ数を増やすことができれば、さらなる周波数利用効率の向上が期待できる。
【００５２】
しかしながら、一方で、収容するユーザ数が大きくなると周期が長くなり継続性が失われること、また多重化のために信号速度が速くなること等があるため、収容できるユーザ数には限界がある。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、１６ＱＡＭ変調方式などの多値数の多い変調方式の有する高い通信速度を生かして、タイムスロットを同じくする２ユーザ（例えば、ユーザＡとユーザＥ）のデータを結合して同一周波数で送受信することによって、１つの周波数に収容できるユーザ数を４ユーザから８ユーザに増やすことを可能とするものである。
【００５４】
２ユーザのデータを結合する具体的な手段としては、異なるユーザのデータを同一スロット内に格納することは困難であることから、図１に示すように、各ユーザの２フレーム分に相当するデータを結合してそれぞれ１フレームに格納し、該フレームを同一周波数で交互のタイミングで送受信することによって、実質的に１スロットで２ユーザと通信することと等価とする。
【００５５】
例えば、ユーザＡにおいて、ある周波数において複数のフレームに分割された送受信信号は、連続する２フレームごとにデータが結合されて、それぞれが送信用スロットＴ０と受信用スロットＲ０とに格納される。
【００５６】
同様に、ユーザＥにおいても、ユーザＡと同じ周波数の送受信信号は、連続する２フレームごとに結合され、送信用スロットＴ０と受信用スロットＲ０とに格納される。
【００５７】
したがって、ユーザＡとユーザＥとは、いずれも１フレームおきの周期で基地局との通信を行なうこととなる。
【００５８】
さらに、ユーザＡとユーザＥとが同一周波数の同一スロットを共有するとすれば、相互干渉による通話品質の劣化を起こしうることから、ユーザＡとユーザＥとは、異なる送受信タイミングで通信を行なうこととする。
【００５９】
この送受信タイミングは、後述するように、基地局と同一スロットを割当てられた複数のユーザの各々とがリンクチャネル確立を行なうフェーズにおいて、基地局によって、共通制御チャネル（ＣＣＨ）の含まれるフレームを起点として各ユーザに段階的に異なるフレームが指定されて、リンクチャネル割当て通知とともに各ユーザに伝送される。
【００６０】
これにより、図１に示すように、基地局では、ユーザＡとの通信とユーザＥとの通信とは、それぞれ２フレーム分のデータが１フレーム内の１スロットに搭載されて、交互のフレームを送受信タイミングとして行なわれることとなる。
【００６１】
このことは、実質的には、基地局が１つのスロットあたり２ユーザ（ユーザＡおよびユーザＥ）と通信を行なっていることに等しく、ユーザＢ〜ＤとユーザＦ〜Ｈとについても各スロットごとに上記の処理を行なえば、１つの周波数にユーザＡ〜Ｈの８ユーザを収容することが可能となり、周波数の利用効率を２倍にすることができる。
【００６２】
図２は、図１の基地局と、各タイムスロットに接続される２ユーザの端末との間で伝送される信号のフォーマットを模式的に示す図である。
【００６３】
なお、図２の信号のフォーマットは、ＣＳと各ＰＳとの間の通信に用いられる通話チャネルＴＣＨの物理スロットの構成である。
【００６４】
図２を参照して、ＴＣＨは、ビット同期確立用パターンであるＰＲ（プリアンブル）と、フレーム同期をとるためのパターンであるＵＷ（同期ワード）と、ＣＩ（チャネル識別）と、Ｉ（データ）と、ＣＲＣ（冗長巡回検査）とから構成される。
【００６５】
ここで、１６ＱＡＭ変調方式では、Ｉ（データ）領域に格納される情報量がπ／４ＱＰＳＫ変調方式の２倍であることから、通常の音声データであれば、半分の領域が占有され、残りの半分の領域は空きとなる。ここで、このデータ領域に１フレーム前のデータを格納する構成とすれば、２フレーム分のデータを１フレームで伝送することができる。
【００６６】
したがって、１６ＱＡＭ変調方式などの多値数の多い変調方式を音声通信に適用し、図１および図２にて説明したように、タイムスロットを同じくする２ユーザのそれぞれが、２フレーム分のデータを結合して１つのフレーム内のＩ領域に格納し、かつ、交互のタイミングで基地局と送受信することとすれば、基地局は、１つの周波数において８ユーザと通信することが可能となる。
【００６７】
図３は、この発明の実施の形態による基地局の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００６８】
図３を参照して、基地局は、複数本のアンテナ（例えばアンテナ＃１〜＃４）と、無線部１０と、受信部２０と、復調部３０と、制御部４０と、送信部７０と、変調部８０と、記憶部９０とから構成される。
【００６９】
複数本のアンテナ＃１〜＃４は、無線部１０に接続される。
制御部４０は、１つの通信用スロットに格納された２フレーム分のデータをフレームごとのデータに分解するための分解部５０と、２フレーム分のデータを結合して１つの通話スロットに格納するための結合部６０とを含む。
【００７０】
図３の構成において、制御部４０は、さらに、ハイウェイを介して、図示しない上位制御部に接続されており、ユーザのＰＳより受信した信号を分解部５０において１フレームごとの信号に分解して、上位制御部に送るとともに、上位制御部から１フレームごとに送られるデータを結合部６０において２フレームごとに結合する。
【００７１】
なお、上位制御部（図示せず）は、ＰＳからの無線電波を公衆回線網（図示せず）の物理回線に送出するとともに、公衆回線網の物理回線からの信号を無線に乗せるための中継となる部位である。
【００７２】
記憶部９０は、具体的にはメモリ等で構成され、制御部４０がデータの分解または結合を行なうにあたり、制御部４０の指示を受けて、内部のデータ蓄積部においてデータの記憶および読出しを行なう。
【００７３】
この構成において、受信時には、アンテナ＃１〜＃４で１フレームおきに受信した信号が無線部１０を介して受信部２０に与えられる。受信部２０に与えられる受信信号は、そこで、増幅、周波数変換などの各種のアナログ信号処理が施され、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりデジタル信号の変換される。さらに、受信部２０では、制御部４０により制御されて、各ユーザの信号を分離抽出する。分離抽出された各ユーザの受信信号は、復調部３０に与えられて、必要な復調処理および時分割処理が施され、元の信号に復元され、制御部４０に対して出力される。
【００７４】
制御部４０では、分解部５０が１つの通話スロット内に格納された２フレーム分のデータを分解し、１フレーム分ごとに古いものから順次図示しない上位制御部に送出する。このとき、制御部４０は、分解したデータのうち後半のフレーム分のデータは、一旦記憶部９０のデータ蓄積部に保持して、次のフレームのタイミングで上位制御部に出力する。
【００７５】
したがって、図示しない公衆回線網においては、従来と同様に、１フレームごとに連続してデータが伝送されることとなる。
【００７６】
一方、送信時には、公衆回路網（図示せず）から与えられた送信信号は、上位制御部（図示せず）を介して制御部４０に送られる。制御部４０では、結合部６０が１フレームごとに連続して送られてくる送信信号のデータを２フレーム分ごとに結合して変調部８０に送る。
【００７７】
なお、先行するフレームのデータと後続するフレームのデータとを結合するために、先行するフレームのデータは、一旦記憶部９０のデータ蓄積部に保持される。
【００７８】
そして、保持された先行するフレームのデータは、後続するフレームの送信タイミングにおいて、制御部４０によって読み出されて、後続するフレームのデータと結合される。
【００７９】
続いて、変調部８０に送られた送信信号は、必要な時分割処理および変調処理が施され、送信部７０に与えられる。送信部７０においては、送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）でアナログ信号に変換され、増幅、周波数変換など、無線送信に必要な各種のアナログ信号処理が施される。
【００８０】
送信時には、送信部７０からの信号が無線部１０を介してアンテナ＃１〜＃４に供給されて、アンテナ＃１〜＃４から所望のＰＳに対して送信される。
【００８１】
図４は、この発明の実施の形態による端末の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００８２】
図４を参照して、ＰＳは、図３のＣＳに対して、無線部に接続されるアンテナが１本で構成される点でのみ異なり、重複する部分については説明を繰り返さない。
【００８３】
ＰＳにおいても、ＣＳと同様に、受信時において、１フレームおきにアンテナ１１０を介して受信した信号は、無線部１０、受信部２０および復調部３０を介して制御部４０に送られると、分解部５０において、１つのスロット内に格納されている２フレーム分のデータの分離が行なわれる。分離されたデータは１フレームごとにハイウェイを介して図示しない上位制御部に伝送される。
【００８４】
記憶部９０は、この際分解したデータのうち後続するフレームに該当するデータを次のタイミングまでの間一旦保持する。
【００８５】
また、送信時において、上位制御部から受け取った１フレームごとの送信信号は、制御部４０の結合部６０において、前後する２フレーム分のデータが結合され、１スロット内に格納される。さらに、送信信号は、変調部８０、送信部７０および無線部１０を介して、１フレームおきにアンテナ１１０からＣＳに対して出力される。
【００８６】
図５は、以上の構成からなる基地局と端末との間で行なわれる通話シーケンスフローを示す図である。
【００８７】
図３の基地局と図４の端末との機能ブロック図の構成は、実際には図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図６および図７に示すフロー図にしたがってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図６および図７に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、図示しない回路制御部および公衆回線を介してセンタ（図示せず）からダウンロードすることができる。
【００８８】
図５を参照して、まず、端末からコントロールチャネルＣＣＨを用いてリンクチャネル確立要求信号（ＬＣＨ確立要求信号）を基地局に対し送信する。なお、このＬＣＨ確立要求を含む以下の通信は、１６ＱＡＭ変調方式にて実行されるとする。
【００８９】
次に、基地局は、空きチャネル（空き通話チャネル：空きＴＣＨ）を検出し、ＣＣＨを用いて空きＴＣＨを指定するリンクチャネル割当信号（ＬＣＨ割当信号）を端末に送信する。
【００９０】
このとき、ＬＣＨ割当信号には、割当てられるスロット、周波数に加えて、ユーザごとに指定する送受信タイミングに関する情報が含まれる。
【００９１】
リンクチャネルが確立すると、以降は、指定された間欠タイミングにおいて通信が開始されることとなる。その第１段階として、端末は、指定されたＴＣＨを用いて同期バーストを基地局に送信し、基地局からも同期バースト信号を端末に対して返信して同期確立を完了する。
【００９２】
図６は、この実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの分割処理を説明するためのフローチャートである。
【００９３】
なお、これらの処理は、図３の基地局および図４の移動局に共通して行なわれる動作であるため、今回は、端末が基地局から受信した信号を処理する動作について説明し、基地局が受信した場合については説明を省略する。
【００９４】
図６を参照して、まず、１のユーザの端末は、基地局からの受信信号を図４のアンテナ１１０を介して受信しているものとする。
【００９５】
ここで、該ユーザの端末の制御部４０は、無線部１０、受信部２０および復調部３０を介して受信信号を受けると、自己の端末の受信タイミングか否かの判断を行なう（ステップＳ１１０）。なお、自己の端末の受信タイミングか否かの判断は、リンクチャネル確立フェーズにおいて、基地局から指定された受信タイミングに基づいて行なわれる。
【００９６】
ステップＳ１１０において、自己の端末の受信タイミングであると判断した場合は、制御部４０は、信号を受信し、分解部５０において通話スロット内に含まれる２フレーム分のデータを分解する。さらに、分解したデータのうち、先行するフレームのデータをハイウェイ１００に渡すとともに、後続フレームのデータを記憶部９０のデータ蓄積部に保持する（ステップＳ１２０）。
【００９７】
一方、自己の端末の受信タイミングでないと判断した場合は、先述の記憶部９０に保持している後続フレームのデータをハイウェイ１００に渡す（ステップＳ１３０）。
【００９８】
これにより、間欠タイミングで受信された２フレーム分のデータは、分解されて元の１フレームごとのデータに復元されてハイウェイに渡され、上位制御部を介して公衆回路網に送出されることとなる。
【００９９】
なお、基地局における受信時の分解処理は、図６と同様の手順で実行されるが、ステップＳ１１０における受信タイミングの判断は、各ユーザに指定した受信タイミングに基づいて、それぞれのユーザからの受信信号を識別する点でのみ異なる。
【０１００】
図７は、この発明の実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの結合処理を説明するためのフローチャートである。
【０１０１】
なお、これらの処理は、図６と同様に、図３の基地局および図４の端末に共通して行なわれる動作であるため、今回は、端末から基地局へ送信信号を出力する動作について説明し、基地局が送信する場合については説明を省略する。
【０１０２】
図７を参照して、まず、１のユーザの端末では、図４の制御部４０に、上位制御部からハイウェイ１００を介して、送信データが１フレームごとに伝送されているものとする。
【０１０３】
次に、該ユーザの端末の制御部４０は、自己の端末の送信タイミングか否かを判断する（ステップＳ２１０）。この判断は、制御部４０において、基地局からリンク確立フェーズにおいて指定された送信タイミングに基づいて行なわれる。
【０１０４】
ここで、自己の端末の送信タイミングであると判断した場合、制御部４０は、現タイミングの通話スロット内のデータと１フレーム前の通話スロット内のデータであって、予め記憶部９０のデータ蓄積部に保持していたデータを結合し、現タイミングの通話スロット内のデータ領域に格納する。
【０１０５】
さらに、結合されたデータは、変調部８０、送信部７０および無線部１０を介して所望のアンテナ１１０より出力される。
【０１０６】
一方、自己の端末の送信タイミングでないと判断した場合、制御部４０は、現タイミングにおける通話スロット内のデータを記憶部９０内のデータ蓄積部に自己の送信タイミングまで保持しておく。
【０１０７】
これにより、端末からは、１フレームおきに２フレーム分のデータが基地局に対して送信される。
【０１０８】
さらに、基地局には、２ユーザの送信信号が交互のタイミングで伝送されることとなり、実質的に１つの通話スロットを２ユーザで共用していることと等価となるため、周波数の利用効率が２倍に向上される。
【０１０９】
なお、上述の実施の形態の説明では、多値数の多い変調方式として１６ＱＡＭ変調方式を例にとって説明したが、この発明は、この変調方式に限定されるものではなく、多値数の多い他の変調方式にも適用可能である。
【０１１０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、１６ＱＡＭ変調方式などの多値数の多い変調方式を音声データの通信に利用する際に、連続するフレームの通話スロットのデータを結合して１つの通話スロットを構成し、複数ユーザと相互に異なるタイミングで送受信することで、実質的に１スロットを複数のユーザで共有することができ、周波数の利用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の原理を説明するための送受信タイミングを示す図である。
【図２】基地局と、各タイムスロットに接続されるユーザの端末との間で伝送されるユーザごとの信号のフォーマットを模式的に示す図である。
【図３】この発明の実施の形態による基地局の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態による端末の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態による基地局と移動局との間で行なわれる通話シーケンスフローを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの分割処理を説明するためのフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの結合処理を説明するためのフロー図である。
【図８】ＩＱ座標平面上のπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式（Ａ）および１６ＱＡＭ変調方式（Ｂ）によるシンボル点の配置を示す図である。
【符号の説明】
＃１〜＃４，１１０　アンテナ、１０　無線部、２０　受信部、３０　復調部、４０　制御部、５０　分解部、６０　結合部、７０　送信部、８０　変調部、９０　記憶部、１００　ハイウェイ。
【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】
2004112589.tif 000008
【図７】
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【図８】
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