JP2004297824A - Mobile communication system and mobile terminal device - Google Patents
Mobile communication system and mobile terminal device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004297824A JP2004297824A JP2004152733A JP2004152733A JP2004297824A JP 2004297824 A JP2004297824 A JP 2004297824A JP 2004152733 A JP2004152733 A JP 2004152733A JP 2004152733 A JP2004152733 A JP 2004152733A JP 2004297824 A JP2004297824 A JP 2004297824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel
- reservation
- packet
- base station
- transmission
- 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
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、移動通信システムおよび移動端末装置に関し、更に詳しくは、符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)方式を適用した予
約方式の移動通信システムおよび移動端末装置に関する。
The present invention relates to a mobile communication system and a mobile terminal device, and more particularly, to a mobile communication system and a mobile terminal device of a reservation system to which a code division multiple access (CDMA) system is applied.
従来、例えばアイ・イー・イー・イー トランザクションズ オン コミュニケーションズ、パケット スイッチング イン ラジオ チャネルズ:パート3−ポーリング アンド (ダイナミック) スプリット−チャネルズ リザーベーション マルチプル アクセス、COM−24、8(1976年)第832頁〜第845頁(IEEE Transactions on Communications、Packet Switching in Radio Channels:Part3-Polling and (Dynamic) Split-Channel Reservation Multiple Access、COM−24、8(1976)pp.832−845)(以下、従来技術1という)に述べられているように、周波数分割多元接続(FDMA:Frequency Division Multiple Access)方式で予約型アクセス制御を行ったいどう通信システムが知られている。
予約型アクセス方式では、データ送信要求をもつ移動端末が、予約用制御パケットで基地局に伝送チャネルの予約を行い、基地局が、端末に割り当てるべき伝送チャネルと送信タイミング(タイムスロット)をスケジューリングし、各端末に対して、応答用制御パケットによって使用すべき伝送チャネルとタイムスロットを通知する。この方式によれば、基本的に伝送チャネルではパケットの衝突は発生しない。予約型アクセス制御の通信システムの他の例としては、例えば、特開平6−311160号公報(以下、従来技術2という)に、時間分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)方式によるものが提案されている。
Conventionally, for example, IEE Transactions on Communications, Packet Switching in Radio Channels: Part 3-Polling and (Dynamic) Split-Channels Reservation Multiple Access, COM-24, 8 (1976) pp. 832- Page 845 (IEEE Transactions on Communications, Packet Switching in Radio Channels: Part3-Polling and (Dynamic) Split-Channel Reservation Multiple Access, COM-24, 8 (1976) pp. 832-845) (hereinafter referred to as Prior Art 1) As described in (1), there is known a communication system for performing reservation-type access control in a frequency division multiple access (FDMA) system.
In the reservation type access method, a mobile terminal having a data transmission request reserves a transmission channel to a base station using a reservation control packet, and the base station schedules a transmission channel to be allocated to the terminal and a transmission timing (time slot). Then, each terminal is notified of a transmission channel and a time slot to be used by a response control packet. According to this method, basically, no packet collision occurs in the transmission channel. As another example of the communication system of the reservation type access control, for example, a system based on a time division multiple access (TDMA) system is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-311160 (hereinafter referred to as prior art 2). Have been.
一方、FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunication Systems)の標準方式として、符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)方式が有望となっている。CDMA方式の移動通信システムは、例えば特開平7−38496号公報(以下、従来技術3という)で提案されている。 On the other hand, as a standard method of Future Public Land Mobile Telecommunication Systems (FPLMTS), a code division multiple access (CDMA) method is promising. A mobile communication system of the CDMA system has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-38496 (hereinafter referred to as Conventional Technique 3).
しかしながら、従来技術1および2で提案されたFDMAおよびTDMAによる予約型アクセス方式の移動通信システムでは、各移動端末は、予約用制御チャネルで互いに非同期で予約用制御パケットを送出するため、複数の予約用制御パケットが衝突する可能性が高く、衝突に伴う予約用制御パケットの再送信が繰り返されてシステム全体のスループットを劣化させる要因となっている。一方、CDMAを採用した従来技術3は、予約型アクセス制御における上記問題に関して特に有効な情報を与えていない。
However, in the mobile communication system of the reservation type access scheme using FDMA and TDMA proposed in the
本発明の目的は、予約型アクセス制御方式の移動通信システムにおける予約用制御パケットの衝突の問題を解決し、スループットの高い移動通信システムおよび移動端末装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the problem of reservation control packet collision in a reservation-type access control mobile communication system, and to provide a mobile communication system and a mobile terminal device with high throughput.
本発明の他の目的は、予約型アクセス制御方式の移動通信システムにおける予約用制御パケットの衝突の問題を解決し、スループットの高い移動通信システムおよび移動端末装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to solve the problem of collision of reservation control packets in a mobile communication system of a reservation type access control method, and to provide a mobile communication system and a mobile terminal device with high throughput.
上記目的を達成するために、本発明の移動通信システムでは、基地局と移動端末との間の無線通信区間に、移動端末から基地局へ向かう上り方向のデータパケットおよび基地局から移動端末へ向かう下り方向のデータパケットの送信に使用する複数の伝送チャネルと、移動端末から基地局に伝送チャネル割当て要求を示す予約用制御パケットを送信するために使用される予約チャネルと、基地局から移動端末に対してデータ送受信すべき伝送チャネルを示す応答用制御パケットを送信するために使用される応答チャネルとを設け、上記予約、応答および伝送の各チャネルにはCDMA方式によるスペクトラム拡散を適用し、データ送信要求をもつ移動端末が、任意のタイミングで上記予約チャネルに予約用制御パケットを送信し、基地局から上記応答チャネルに送信した応答用制御パケットによって、各移動端末に使用すべき伝送チャネルとタイムスロットとを指定し、各移動端末が、上記応答用制御パケットで指定された伝送チャネル上の指定されたタイムスロットでデータパケットの送受信を行うようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the mobile communication system of the present invention, in a radio communication section between a base station and a mobile terminal, an uplink data packet from the mobile terminal to the base station and an uplink data packet from the base station to the mobile terminal A plurality of transmission channels used for transmitting data packets in the downlink direction, a reservation channel used for transmitting a reservation control packet indicating a transmission channel assignment request from the mobile terminal to the base station, and a transmission channel used for transmission from the base station to the mobile terminal. And a response channel used to transmit a response control packet indicating a transmission channel to transmit and receive data, and a spectrum spread by the CDMA system is applied to each of the reservation, response, and transmission channels, and data transmission is performed. The mobile terminal having the request transmits a reservation control packet to the reservation channel at an arbitrary timing, and A response control packet transmitted to the response channel specifies a transmission channel and a time slot to be used for each mobile terminal, and each mobile terminal specifies a transmission channel and a time slot specified on the transmission channel specified by the response control packet. Data packets are transmitted and received in time slots.
更に詳述すると、上記予約、応答および伝送の各チャネルには、それぞれ固有の拡散符号、例えば疑似雑音(PN:Pseudo Noise)を割り当て、特に、予約チャネルには、他の応答用および伝送用のチャネルよりも短い拡散符号を割り当てる。基地局は、複数の移動端末から時間的に互いに重なりをもって送信された複数の予約用制御パケットの信号をマッチドフィルタによって識別し、各パケット対応にビット信号の受信処理を行う。 More specifically, each channel of the reservation, response, and transmission is assigned a unique spreading code, for example, pseudo noise (PN), and in particular, the reserved channel is allocated to another response and transmission. Assign a shorter spreading code than the channel. The base station identifies, using a matched filter, signals of a plurality of reservation control packets transmitted from a plurality of mobile terminals with time overlap with each other, and performs a bit signal reception process for each packet.
本発明の好ましい実施例によれば、移動端末から予約パケットを受信すると、基地局は、スケジュール制御によって各伝送チャネルにおけるタイムスロットの割当てを行い、その結果を応答用制御パケットで各移動端末宛に通知する。また、同時通信されるパケットの総量を規制するために、基地局が、トラフィックの状況に応じたビジートーン信号を周期的に送信し、データ送信要求をもつ各移動端末が、上記ビジートーン信号に応じた予約パケット送信制御を行うようにする。尚、無線区間に応答チャネルを複数用意しておき、移動端末毎の受信すべき応答チャネルを指定するようにしてもよい。 According to a preferred embodiment of the present invention, upon receiving a reservation packet from a mobile terminal, the base station allocates time slots in each transmission channel by schedule control, and transmits the result to each mobile terminal in a response control packet. Notice. Further, in order to regulate the total amount of simultaneously communicated packets, the base station periodically transmits a busy tone signal according to the traffic situation, and each mobile terminal having a data transmission request responds to the busy tone signal. The reservation packet transmission control is performed. Note that a plurality of response channels may be prepared in the wireless section, and a response channel to be received for each mobile terminal may be designated.
本発明によれば、伝送チャネルにはタイムスロットを定義し、各移動端末が、基地局から指定された特定のタイムスロットでデータの送受信を行うようにし、予約チャネルに対しては、タイムスロットは設けずに、データ送信要求をもつ各移動端末が任意のタイミングで予約用制御パケットを送信するようにしているため、各移動端末における予約用制御パケットの送信動作が容易となる。 According to the present invention, a time slot is defined for a transmission channel, and each mobile terminal transmits and receives data in a specific time slot designated by a base station. Without the provision, each mobile terminal having a data transmission request transmits the reservation control packet at an arbitrary timing, so that the transmission operation of the reservation control packet in each mobile terminal becomes easy.
また、各移動端末が、予約用制御パケットを伝送チャネルで送信されるデータパケットよりも短い周期を持つ拡散符号によってスペクトル拡散し、基地局側では、予約チャネルの信号をマッチドフィルタにより受信する。この場合、同一拡散符号でスペクトル拡散された2以上の制御パケットが時間軸上で部分的に重なっていても、各パケット間に拡散符号上の1チップ以上のタイミングずれがあれば、マッチドフィルタは、受信パケットを識別できるため、複数の移動端末がそれぞれ任意のタイミングで予約用制御パケットを発生しても、それらが衝突によって受信不能となる可能性は極めて低い。 Also, each mobile terminal spreads the spectrum of the reservation control packet with a spreading code having a shorter cycle than the data packet transmitted on the transmission channel, and the base station receives the signal of the reservation channel by a matched filter. In this case, even if two or more control packets spectrally spread by the same spreading code partially overlap on the time axis, if there is a timing shift of one chip or more on the spreading code between each packet, the matched filter is Since the received packet can be identified, even if a plurality of mobile terminals each generate a reservation control packet at an arbitrary timing, it is extremely unlikely that the mobile terminal becomes unreceivable due to collision.
以上の説明から明らかなように、本発明は、予約型パケットアクセス制御方式の移動通信システムにCDMAを適用することによって、各移動端末に予約用制御パケットを任意のタイミングで送信させた場合でも、衝突による再送信発生の可能性を低減し、スループットの向上を図ったものである。 As is clear from the above description, the present invention applies CDMA to a mobile communication system of a reservation type packet access control method, so that even when each mobile terminal transmits a reservation control packet at an arbitrary timing, This is to reduce the possibility of occurrence of retransmission due to collision and improve throughput.
本発明によれば、例えば、予約用制御パケットに短い拡散符号を適用し、基地局側にマッチドフィルタにより同期捕捉を行わせることによって、複数の移動端末が互いに非同期で予約用制御パケットを送信した場合でも、基地局側で各予約パケットを高速に識別可能としている。また、各パケットに設定する端末アドレス情報に、本来のアドレス番号よりも短縮されたローカルアドレス(自アドレス)、またはリンク番号(送信先アドレス)を使用することによって伝送効率を向上できる。さらに、各端末装置に、基地局からのビジートーン信号に応じて予約用制御パケットの送信を制御させた場合、同時通信パケット量が過多になるのを回避し、良好な通信を保証することができる。 According to the present invention, for example, a plurality of mobile terminals transmitted a reservation control packet asynchronously with each other by applying a short spreading code to the reservation control packet and causing the base station to perform synchronous acquisition using a matched filter. Even in this case, each reservation packet can be identified at high speed by the base station. In addition, transmission efficiency can be improved by using a local address (own address) or a link number (destination address) shorter than the original address number for terminal address information set in each packet. Furthermore, when each terminal device controls transmission of a reservation control packet in response to a busy tone signal from a base station, it is possible to avoid an excessive amount of simultaneous communication packets and to guarantee good communication. .
図1は、本発明を適用する移動通信ネットワークの構成の1例を示す。 FIG. 1 shows an example of the configuration of a mobile communication network to which the present invention is applied.
1は電話機等の固定端末3を収容した公衆網、2は、複数の基地局4(4a、4b、…)を収容し、上記公衆網に接続された移動通信網であり、各基地局4は、それぞれのサービスエリア(セル)内に位置する移動端末5(5a、5b、…)と無線チャネル6で通信する。尚、無線チャネル上では、データ・音・画像が混在したマルチメディア情報の通信に適したCDMA方式のパケット伝送が適用される。
図2は、本発明による無線通信システムの送受信プロトコルを示す。 FIG. 2 shows a transmission / reception protocol of the wireless communication system according to the present invention.
図2の(A)は、コールセットアップ処理のプロトコルを示す。コールセットアップ処理には2種類あり、1つは、無線端末に対してサービスエリア内のローカルID(ローカルアドレス)を最初に付与する処理であり、もう1つは、無線端末に他の送信先端末と通信するためのリンク番号を付与するための処理である。上記ローカルIDは、各無線端末に予め与えてある固有のアドレス番号よりも短縮されたアドレス番号であり、このローカルIDを使用することによって,パケット長の短縮が図られる。リンク番号もこれと同様の効果を持つ。 FIG. 2A shows a protocol of a call setup process. There are two types of call setup processing. One is a process of first assigning a local ID (local address) in a service area to a wireless terminal, and the other is a process of assigning another destination terminal to a wireless terminal. This is a process for assigning a link number for communicating with. The local ID is an address number shorter than a unique address number given to each wireless terminal in advance, and the packet length can be reduced by using the local ID. Link numbers have a similar effect.
コールセットアップ処理の手順は、上述したローカルIDの付与、リンク番号付与のどちらにも共通であり、送信端末が、予約チャネル7を利用して、基地局にコールセットアップ予約用の制御パケット10aを送信し、基地局が、応答チャネル8を利用して、送信端末にコールセットアップ応答用の制御パケット11aを送信する。上記予約用制御パケット10aには、送信元を示すアドレス情報が設定されている。また、上記応答用の制御パケットには、受信動作すべき送信端末アドレスと、受信動作すべき伝送チャネル9上のタイムスロットが指定されている。これによって、上記応答用制御パケットで指定された送信端末が、伝送チャネル9上の指定されたタイムスロットで、基地局が送信した位置登録情報(ローカルID番号)あるいはリンク情報(リンク番号)を含むコールセットアップ用のデータパケット12aを受信する。なお、制御用パケットに余裕があれば、コールセットアップ用データパケット12aを利用することなく、コールセットアップ応答用の制御パケット11aで上記位置登録情報あるいはリンク情報を伝送することも処理も可能である。
The procedure of the call setup process is common to both the above-described assignment of the local ID and the assignment of the link number, and the transmitting terminal transmits the
上記予約、応答、伝送チャネルは、適用するPN符号によって選択される。また、基地局による各伝送チャネル上でのタイムスロットの割当ては、例えば、管理テーブルを参照して、空きチャネルの中から、応答用制御パケットの送出スロット以降で時間的に最も近い空きスロットを割り当てるように、スケジューリングされる。 The reservation, response, and transmission channel are selected depending on the PN code to be applied. In addition, the base station allocates time slots on each transmission channel by, for example, referring to a management table and allocating, from among the vacant channels, a vacant slot that is temporally closest after the transmission slot of the response control packet. And so on.
図2の(B)は、情報伝送のためのプロトコルを示す。 FIG. 2B shows a protocol for information transmission.
データ送信要求をもつ各送信端末は、予約用チャネル7を利用して、基地局に予約用制御パケット10bを送信する。これに応答して、基地局が、応答制御用チャネル8を利用して送信端末に応答用制御パケット8bを送信し、送信端末が送信動作に使用すべき伝送チャネル9とタイムスロットを指定する。予約パケットを送信した各伝送端末は、自局宛の応答用制御パケット11bを受信すると、そこで指定された伝送チャネル9中の特定のタイムスロットを利用して、基地局に情報伝送用のデータパケット12bを送出する。
Each transmitting terminal having a data transmission request transmits the
上記データパケット12bは、一旦、基地局によって受信される。基地局は、上記データパケットの宛先アドレスを確認し、宛先端末(受信端末)がサービスエリア内に位置する移動端末の場合は、応答チャネル8を利用して、受信端末と受信動作すべき伝送チャネルおよびタイムスロットを指定した制御パケット13を送信した後、上記指定したタイムスロットで、上記送信端末からの受信パケット12bを転送動作する。受信端末は、上記制御パケット13で指定された伝送チャネル9のタイムスロットで、基地局が転送したデータパケット14を受信する。
The data packet 12b is temporarily received by the base station. The base station checks the destination address of the data packet and, if the destination terminal (receiving terminal) is a mobile terminal located in the service area, utilizes the
上述した情報伝送プロトコルによれば、移動端末から基地局へ向かう上り方向のデータ転送には予約用の制御パケットを必要としているが、基地局から移動端末へ向かう下り方向のデータ転送には、予約用の制御パケットは不要である。基地局は、パイロット信号によって、各移動端末に送受信動作における基準タイミングを与えており、各移動端末は、基地局からの情報伝送用のデータパケット14とパイロット信号とを同一の遅延時間で受信できるため、パイロット信号を参照していれば、データパケットの同期捕捉は容易に行える。 According to the information transmission protocol described above, a control packet for reservation is required for uplink data transfer from the mobile terminal to the base station, but a reservation control packet is required for downlink data transfer from the base station to the mobile terminal. No control packet is required. The base station gives a reference timing in the transmission / reception operation to each mobile terminal by the pilot signal, and each mobile terminal can receive the data packet 14 for information transmission from the base station and the pilot signal with the same delay time. Therefore, if the pilot signal is referred to, the synchronization of the data packet can be easily performed.
図3は、従来の予約方式の無線通信システムにおけるアクセス制御方式を示す。 FIG. 3 shows an access control method in a conventional reservation-type wireless communication system.
予約方式は、図2で説明したように、情報伝送用のデータパケットの送信に先立って、予約パケットを送出し、予約が成立してからデータパケットを送信する方式であり、伝送チャネル9の他に、予約チャネル7と応答チャネル8とが用意される。チャネルの分割は、周波数分割(従来技術1参照)あるいは時分割(従来技術2参照)によって行われる。
As described with reference to FIG. 2, the reservation method is a method of transmitting a reservation packet before transmitting a data packet for information transmission and transmitting a data packet after the reservation is established. First, a reservation channel 7 and a
図3では、横軸に時間21を示す。無線端末が、予約チャネル7で基地局に予約用制御パケットを送信すると、基地局が、伝送チャネル上でのタイムスロットのスケジューリング24を行い、応答チャネル8を利用して無線端末に予約結果を示す制御パケットを送信する。従来の方式によれば、22a、22bで示すように、予約チャネル上で複数の移動端末からの予約パケットが衝突する可能性がある。各位相端末は、予約用制御用パケットを送出した後、一定時間待っても自分宛の応答用制御パケットが返って来ない場合、予約チャネル上で衝突が発生したものと判断し、予約用の制御用パケットを再送動作(23a、23b)する。予約方式のスループットは、上述した予約パケットの衝突に依存して制限されてしまう。
In FIG. 3, the
図4は、本発明による予約チャネルにCDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多元接続)によるアクセス制御方式を適用した示す。 FIG. 4 shows a case where an access control method based on CDMA (Code Division Multiple Access) is applied to a reserved channel according to the present invention.
本発明は、予約制御用チャネルをCDMA方式によってアクセス制御(従来技術3参照)する点で、従来の予約方式と異なる。図3に示した予約チャネル7において、横軸は時間21、縦軸は送信端末25を示し、複数の端末からの予約パケットが時間軸上で部分的に重なって送出された状況を表現している。
The present invention is different from the conventional reservation system in that access to the reservation control channel is controlled by the CDMA system (see Prior Art 3). In the reserved channel 7 shown in FIG. 3, the horizontal axis represents
CDMA方式では、送信データの各シンボル(「1」、「0」)を、チャネルに固有のパターンをもつ複数チップの拡散符号(直交符号またはPN符号)に置換することによって、スペクトル拡散している。例えば、直接拡散方式において、複数の送信端末が、同一のPN(Pseudo Noise、疑似雑音)系列を使用してデータをスペクトル拡散し、同一のキャリア周波数でデータ送信した場合、データの送信タイミングに1チップ以上の時間的なずれがあれば、受信側では、各送信データを独立に識別することが可能である。 In the CDMA system, each symbol ("1", "0") of transmission data is replaced with a spread code (orthogonal code or PN code) of a plurality of chips having a pattern unique to a channel, thereby performing spectrum spreading. . For example, in the direct spreading method, when a plurality of transmitting terminals spread spectrum data using the same PN (Pseudo Noise) sequence and transmit data at the same carrier frequency, the data transmission timing is set to 1 If there is a time lag of more than a chip, the receiving side can identify each transmission data independently.
本発明では、予約チャネルにCDMA方式のパケット通信を適用し、複数の移動端末に対して、予約用の制御パケットを任意のタイミングで送信させる。複数の端末からの予約制御パケットの送信タイミングが完全に一致した場合は、パケットが衝突したことになるが、通常、このような完全一致は稀であり、26(26a、26b)で示すように、時間的に重なっても、2つのパケットに1チップ以上のタイミングのずれがあれば、衝突は回避されたことになり、再送の必要はない。従って、本発明の方式によれば、従来の予約方式と比較して、スループットが著しく改善される。 According to the present invention, CDMA packet communication is applied to a reservation channel, and a plurality of mobile terminals are transmitted with a reservation control packet at an arbitrary timing. If the transmission timings of the reservation control packets from a plurality of terminals completely match, it means that the packets collided, but such perfect matches are rare, and as shown by 26 (26a, 26b), If the two packets have a timing difference of one chip or more even if they overlap in time, collision has been avoided and there is no need for retransmission. Therefore, according to the method of the present invention, the throughput is significantly improved as compared with the conventional reservation method.
本発明では、データ送信要求をもつ各移動端末は、予約チャネルにおいて、任意のタイミングで伝送チャネルタイムスロットの予約用制御パケットを送信し、応答チャネルで基地局が送信する応答用制御パケットによって指定された伝送チャネルの指定されたタイムスロットで、送信データを送出する。データ伝送は、原則としてタイムスロット単位で行い、送信データが複数タイムスロットに及ぶ場合は、各タイムスロット毎に予約を行うが、予約処理を効率課するために、1個の予約用制御パケットで複数タイムスロットの伝送チャネルを予約可能にしておき、1個の予約用制御パケットに対して、基地局が、1つの応答用制御パケット、またはタイムスロット毎の複数の応答用制御パケットで、複数のタイムスロットを割り当てるようにしてもよい。 In the present invention, each mobile terminal having a data transmission request transmits a control packet for reservation of a transmission channel time slot at an arbitrary timing on a reservation channel, and is designated by a response control packet transmitted by a base station on a response channel. The transmission data is transmitted in the designated time slot of the transmission channel. Data transmission is performed in units of time slots in principle, and when transmission data covers a plurality of time slots, a reservation is made for each time slot. However, in order to impose a reservation process efficiently, one reservation control packet is used. The transmission channel of a plurality of time slots is set to be reservable, and the base station responds to one reservation control packet with one response control packet or a plurality of response control packets for each time slot. A time slot may be assigned.
本発明において、予約パケットは任意のタイミングでの送信を許容するが、応答用の制御パケットと情報伝送用のデータパケットの送受信は、予め決められた一定長のタイムスロットに同期して行う。応答チャネルと各伝送チャネルを固定長をもつタイムスロットに分割することにより、各無線端末と基地局での高速同期を容易にする。すなわち、基地局が、適切な周期をもつPN系列を用いたスペクトル拡散によって生成したパイロット信号を共通チャネル(パイロットチャネル)で送信し続け、各無線端末が、上記パイロット信号をモニターすることによって同期信号(基準信号)を抽出し、応答チャネルおよび各伝送チャネルに基地局と同期したタイムスロットを設定する。尚、パイロット信号は拡散符号の同期を目的としているため、伝送情報の内容は何でも良い。従って、パイロット信号は、専用のパイロットチャネルを使用する代わりに、例えば、応答用の制御チャネルを利用することも可能である。 In the present invention, the reservation packet is allowed to be transmitted at an arbitrary timing, but the transmission and reception of the response control packet and the information transmission data packet are performed in synchronization with a predetermined fixed time slot. Dividing the response channel and each transmission channel into time slots having a fixed length facilitates high-speed synchronization between each wireless terminal and the base station. That is, the base station continues to transmit a pilot signal generated by spread spectrum using a PN sequence having an appropriate period on a common channel (pilot channel), and each wireless terminal monitors the pilot signal to generate a synchronization signal. (Reference signal) is extracted, and a time slot synchronized with the base station is set in the response channel and each transmission channel. Since the pilot signal is intended for synchronizing the spread code, the content of the transmission information may be anything. Therefore, instead of using a dedicated pilot channel, the pilot signal can use, for example, a control channel for response.
図5は、本発明の移動通信システムで使用するパケットのフォーマットを示す。 FIG. 5 shows a format of a packet used in the mobile communication system of the present invention.
予約用制御パケットは、図5の(A)に示すように、先頭から順に、同期獲得のためのプリアンブル31a、パケットの種別(位置登録用、リンク確保用、情報伝送用)を表す予約種別432b、送信元アドレス33(位置登録済ならローカルIDを使用)、送信先アドレス34(リンク確保済ならリンク番号を使用)、予約したい送信パケット数(タイムスロット数)35、誤り検出符号であるCRC(Cyclic Redundancy Check)36aから構成される。なお、送信パケット数は、位置登録あるいはリンク確保のためのコールセットアップ処理では不要である。
As shown in FIG. 5A, the reservation control packet includes, in order from the beginning, a
応答用制御パケットは、図5の(B)に示すように、先頭から順に、送信先アドレス34、パケットの種別(位置登録用、リンク確保用、上り情報伝送用、下り情報伝送用)を表す応答種別32b、割当てたチャネルの拡散符号を表すPN種別37、割当てた送信タイミングを表すタイミング情報38、CRC36bから構成される。本発明において、応答用制御パケットでは、プリアンブルが不要である。これは、各移動端末(無線端末)が常にパイロット信号をモニターしており、該パイロット信号に基づいて、応答チャネルにおける各タイムスロットの同期をとり、各応答用パケットを捕捉処理できるからである。情報伝送用のデータパケットは、図5の(C)に示すように、先頭から順に、プリアンブル31b、パケット種別(位置登録用、リンク確保用、上り情報伝送用、下り情報伝送用)32c、送信元アドレス33(位置登録済ならローカルIDを使用)、送信先アドレス34(リンク確保済ならリンク番号を使用)、データ39(情報伝送用チャネルあるいは応答制御用チャネルのPN符号、送信あるいは受信のタイミング、伝送情報)、CRC36cから構成される。応答用の制御チャネルと情報伝送用のチャネルでは、タイムスロット化されているため、パケット種別が異なっても、パケットサイズを固定長に統一しておく必要がある。このため、例えば、各パケットの前方部に位置したアドレス部にダミービットを挿入し、それ以降の各フィールドの開始位置を調節する。なお、下り方向の通信では、応答用制御パケットの場合と同様に、プリアンブルを省略することも可能である。
As shown in FIG. 5B, the response control packet indicates the
図6は、基地局4の概略的な構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the
基地局は、アンテナ41と、CDMA送受信部50と、パケット制御部90と、基地局と移動通信網との間に介在する制御装置(BSC43)に接続されたBSCインターフェース42とからなる。
The base station includes an antenna 41, a CDMA transmitting / receiving unit 50, a
図7は、基地局のCDMA送受信部50の詳細構成を示すブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of the CDMA transmitting / receiving unit 50 of the base station.
52、53はそれぞれ受信用、送信用の無線モジュールであり、ベースバンド信号の変復調と、高/中間周波での送受信処理を行う。
基地局が送信する応答用の制御パケットは、応答チャネル信号線45aを介して符号化回路58aに入力され、例えば、畳み込み符号等を用いた誤り訂正のための符号化をした後、乗算器56aにおいて、直交符号発生器59から出力される応答チャネル用の直交符号によってスペクトル拡散され、加算器60に入力される。これと同様に、伝送チャネル対応の複数の信号線45bに出力された送信データは、符号化回路58bで符号化され、乗算器56bにおいて各伝送チャネル対応の直交符号でスペクトル拡散された後、加算器60に供給される。信号線45cに出力されたパイロット信号も、符号化回路58cで符号化され、乗算器56cにおいてパイロットチャネルに固有の直交符号でスペクトル拡散された後、上記加算器60に供給される。
The control packet for response transmitted by the base station is input to the encoding circuit 58a via the response
上記加算器60の出力は、乗算器56において、PN発生器57aから出力される各基地局に固有のPN(ロングコード)でスペクトル拡散された後、上記送信用の無線モジュール53に供給される。
The output of the adder 60 is spread in a
一方、受信用の無線モジュール52で受信処理された信号は、予約チャネル用のマッチドフィルタ70aと、伝送チャネル用の複数のマッチドフィルタ70b〜70b’に入力される。
On the other hand, the signal received and processed by the receiving wireless module 52 is input to a reserved channel matched
予約チャネルの受信パケットは、マッチドフィルタ70aにおいて、受信信号を予約チャネルに固有のPNによって逆拡散処理し、パケット分離回路80において、時間的に重なりのあるパケット同士を分離することによって受信処理される。この場合、図8、図9で後述するように、逆拡散に適用するPN系列の周期をマッチドフィルタのタップ数と等しくしておくと、マッチドフィルタの出力がそのまま逆拡散処理結果となるため、高速同期が可能となる。互いに分離された予約パケットは、復号化回路55aにおいて、例えばビタビ復号等の誤り訂正を伴った復号処理の後、パケット制御部90に供給される。
The received packet of the reserved channel is subjected to despreading processing of the received signal by a matched
伝送チャネルの受信信号は、マッチドフィルタ70b〜70b’において最初の同期捕捉を行ない、その後は、上記捕捉されたタイミングを起点として、PN発生器57bから各チャネル対応のPN系列を発生させ、乗算器56〜56’において、受信信号と上記PN発生器57bから発生させた各チャネル対応のPN系列と乗算することによって逆拡散を行い、アキュムレータ54〜54’で1シンボル分の逆拡散結果を累積し、累積結果を復号化回路55〜55’を介してパケット制御部90に供給する。
The received signal of the transmission channel is first subjected to synchronous acquisition in matched filters 70b to 70b ', and thereafter, from the acquired timing, a PN generator 57b generates a PN sequence corresponding to each channel, and a multiplier. In 56-56 ', despreading is performed by multiplying the received signal by the PN sequence corresponding to each channel generated from the PN generator 57b, and the despread results for one symbol are accumulated in accumulators 54-54'. Is supplied to the
図8は、マッチドフィルタ70aによる予約用制御パケットの受信処理を示す。
FIG. 8 shows a process of receiving a reservation control packet by the matched
図の(A)は、マッチドフィルタの原理図である。マッチドフィルタは、PN系列のチップ幅に等しい遅延時間Tをもつ多段接続された複数の遅延素子71と、初段の入力タップと各遅延素子の出力タップ毎に設けられた複数の係数乗算器72とからなり、チップ時間毎に入力された受信信号が上記各タップ間を遅延時間T71で伝搬する。そこで、各遅延素子の遅延時間を予約チャネル用のPN系列のチップ幅と等しくし、PN系列の周期長(チップ数)とマッチドフィルタのタップ数とを等しくすれば、入力信号の先頭チップが右端の出力タップに到達した時点で、タップ出力に1周期分のPN系列が同時に見えることになる。各タップ出力と、各係数乗算器72に設定された予約チャネル用の2値のPN符号(「1」または「−1」)とを乗算し、その総和を累算器73で求めて相関値として出力すれば、チップ時間後とに変化する相関値がピーク値になった時点が同期捕捉時となる。また、この時の出力値が、受信信号を逆クペクトル拡散して得られる復調値を示している。本発明では、拡散符号長とマッチドフィルタのタップ数とを等しくして、マッチドフィルタの出力値が、予約パケットの1ビット分の情報(シンボル符号)となるようにしている。また、予約チャネル用のPN系列としショートコードを適用することによって、マッチドフィルタのタップ数を少なくし、同期補足を容易にしている。
(A) of the figure is a principle diagram of a matched filter. The matched filter includes a plurality of multi-stage connected delay elements 71 having a delay time T equal to the chip width of the PN sequence, a plurality of coefficient multipliers 72 provided for the input tap of the first stage and the output tap of each delay element, and The received signal input for each chip time propagates between the taps with a delay time T71. Therefore, if the delay time of each delay element is made equal to the chip width of the PN sequence for the reserved channel, and the period length (number of chips) of the PN sequence is made equal to the number of taps of the matched filter, the first chip of the input signal becomes the right end. , The PN sequence for one cycle is simultaneously visible in the tap output. Each tap output is multiplied by a binary PN code (“1” or “−1”) for the reserved channel set in each coefficient multiplier 72, and the sum is obtained by an
図12の(B)は、2つの予約パケットA、Bが時間軸上で部分的に重なって発行された場合を例にとって、マッチドフィルタ70aによる予約パケットの識別動作を示した図である。累算器73の出力がピーク値を示した時点(同期補足時点)を起点として、PN周期(シンボル周期)で累算器73に現われるその後のフィルタ出力信号をグルーピングすると、同一の予約パケットに属したビットデータ列を再現できる。
FIG. 12B is a diagram illustrating an operation of identifying a reserved packet by the matched
図示した例では、最初に現われたピーク値75−1を起点として、その後にPN周期75毎に現われる信号値(「1」または「−1」)76−2、76−3、76−4、……を1つのビットデータグループとして集めると、予約パケット(A)76を再現できる。また、上記ビットデータグループと非同期で現われたピーク値77−1を起点として、PN周期75毎に現われる信号値(「1」または「−1」)77−2、77−3、77−4、……を1つのビットデータグループとして集めると、予約パケット(B)77を再現できる。これによって、時間的に重なったパケットであっても、原理的には、1チップ以上の位相のずれがあれば、別々のパケットとして識別することが可能となる。 In the illustrated example, the signal value (“1” or “−1”) 76-2, 76-3, 76-4, which starts from the first peak value 75-1 and thereafter appears every PN cycle 75, .. Are collected as one bit data group, the reservation packet (A) 76 can be reproduced. Starting from the peak value 77-1 appearing asynchronously with the bit data group, signal values ("1" or "-1") appearing every PN cycle 75-2, 77-3, 77-4, .. Are collected as one bit data group, the reservation packet (B) 77 can be reproduced. As a result, even if packets are temporally overlapped, in principle, if there is a phase shift of one chip or more, they can be identified as separate packets.
図9は、パケット分離回路80の構成の1例を示す。
FIG. 9 shows an example of the configuration of the
マッチドフィルタ70aの出力信号79aを絶対値回路(ABS)81に入力し、比較器83aで、上記マッチドフィルタ出力信号79aの絶対値と、閾値回路82から出力される所定の閾値とを比較する。絶対値が閾値よりも大きい時、比較器82の出力がオン(「1」状態)となり、AND回路84aに入力される。上記AND回路84aの他の入力信号は、初期状態においてオフ状態であり、これらが反転して入力されているため、AND回路84aは、上記比較器出力によって開かれ、その出力信号がオン状態(「1」状態)となる。AND回路84aのオン出力は、AND回路84bと84dに入力される。
The
上記AND回路84bは、他方の入力端子にタイマ85aの出力の否定信号が入力される。初期状態において、上記タイマ85aの出力はオフ(「0」)状態となっているため、AND回路84aの出力がオンとなった時点で、AND回路84bの出力もオン状態となる。上記AND回路84bのオン出力は、タイミングレジスタ86aにイネーブル信号として入力され、このとき、PN符号のチップ周期でカウント動作しシンボル周期で初期値に戻るカウンタ87の値が、上記レジスタ86aに設定される。尚、カウンタ87の出力値は、図8の(B)で説明した同期補足時のチップ位置(同期捕捉タイミング)を示している。
In the AND
上記AND回路84bのオン出力は、AND回路84bと84dの他方の入力を制御するタイマー85aを起動させる。上記タイマー85aは、予約パケットの1パケット期間が経過する迄の間、出力をオン状態に維持し、この期間が経過するまで、上記AND回路84bを閉じて、上記タイミングレジスタ86aに他のカウンタ値が設定されるのを防止する。
The ON output of the AND
タイマー85がタイムアウトする前に、マッチドフィルタから次のピーク値が出力されると、AND回路84aから出力されたオン出力は、タイマー85aの出力で開かれた状態にあるAND回路84dと、次のタイミングレジスタ86bと対をなすAND回路84b’を介して、次のタイミングレジスタ86bのイネーブル端子に入力される。この結果、タイミングレジスタ86bにカウンタ87の出力値が設定される。この時、レジスタ86bと対をなすタイマー85bが起動され、上述したタイマー85aと同様の動作によって、1パケット期間が経過するまでの間、レジスタ86bへの他の値の設定を禁止すると共に、次回発生したイネーブル信号を更に次のレジスタ86cへ入力するよう動作する。
When the next peak value is output from the matched filter before the timer 85 times out, the ON output output from the AND
この実施例では、4つのタイミングレジスタ86a〜86dを備えているため、以下、同様の動作の繰返しによって、時間的に重複して発生する複数の予約パケットのうち、発生順に4個のパケットについて、同期捕捉タイミングが記憶される。 In this embodiment, since four timing registers 86a to 86d are provided, by repeating the same operation, of a plurality of reserved packets which are generated in time overlap, four packets are generated in the order of generation. The synchronization acquisition timing is stored.
タイミングレジスタ86aに設定された同期捕捉タイミングの値は、比較器83bにおいて、カウンタ87の出力値と比較され、カウンタ値が上記タイミングレジスタ86aに設定された同期捕捉タイミングと一致する度に、比較器83bの出力がオン状態となる。上記比較器のオン出力は、タイマ85aがオン状態にある間は開かれた状態にあるAND回路84cを介して、データレジスタ87aのイネーブル端子に入力される。この結果、データレジスタ87aには、上記同期捕捉タイミングにおけるマッチドフィルタの出力が入力される。他のタイミングレジスタ86b〜86dも、上記と同様に動作し、データレジスタ87b〜87dに予約パケット毎のマッチドフィルタの出力が記憶される。
The value of the synchronization acquisition timing set in the timing register 86a is compared with the output value of the
上記データレジスタ87a〜87dには、各予約パケット毎の同期捕捉タイミングに従ってデータが入力されるため、クロック発生回路88で生成したビット周期のクロックに同期して、これらのデータレジスタ87a〜87dの内容を出力レジスタ88a〜88dに転送し、出力レジスタ88a〜88dから図7に示した復号化回路55aに各予約パケットの受信データを転送する。 Since data is input to the data registers 87a to 87d according to the synchronization capture timing of each reservation packet, the contents of the data registers 87a to 87d are synchronized with the clock of the bit period generated by the clock generation circuit 88. Are transferred to the output registers 88a to 88d, and the received data of each reservation packet is transferred from the output registers 88a to 88d to the decoding circuit 55a shown in FIG.
図10は、基地局4のパケット制御部90の詳細構成を示す。
FIG. 10 shows a detailed configuration of the
パケット制御部90は、ディジタル信号処理装置(DSP)91を有し、予約チャネルの受信データ(予約パケットの内容)は、上記DSP91の解読ルーチン92によって解読された後、上り方向スケジュール制御ルーチン93によって、伝送チャネルとタイムスロットの割当て処理(スケジューリング)が行なわれる。上記上り方向スケジュール制御ルーチン93で決定した伝送チャネルとタイムスロットを応答パケット作成回路97に伝え、応答パケット作成回路97で生成し各端末宛の応答パケットを応答チャネルで送信することによって、各移動端末から基地局への上り方向の伝送パケットを基地局のスケジューリングに従って行わせることが可能となる。
The
各伝送チャネルからの受信データは、信号線44b〜44b’を介して、各伝送チャネル対応に設けた受信処理回路96b〜96b’に入力され、データパケットとしてBSCインターフェイスに転送される。一方、下り方向のデータパケットは、一端送信バッファ99に蓄積された後、DSPの下り方向スケジュール制御ルーチン95で行ったスケジュールに従って、送信制御される。すなわち、下り方向スケジュールに応じて、先ず、応答パケット構造作成回路97で作成した応答パケットを応答チャネルから送出し、その後、上記下り方向スケジュールで決めた伝送チャネルの所定のタイムスロットで、伝送パケット構造作成回路98a〜98a’で生成したデータパケットを送出する。
The data received from each transmission channel is input via
なお、本実施例では、伝送チャネルがビジー状態にあるときに移動端末からの予約パケットの発行を抑制するために、予約チャネルで受信された予約パケットの数と、上り方向スケジュール制御ルーチン93が把握している伝送チャネルの利用状態情報とに応じて、DSP91のビジートーン値計算ルーチン94がビジートーン情報を生成し、これを応答チャネル45aで各移動端末に通知する。
In this embodiment, in order to suppress the issue of the reservation packet from the mobile terminal when the transmission channel is busy, the number of reservation packets received on the reservation channel and the uplink schedule control routine 93 are determined. The busy tone value calculation routine 94 of the
図11は、移動端末(無線端末)5の構成を示すブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the mobile terminal (wireless terminal) 5.
移動端末は、アンテナ100と、上記アンテナに接続されたCDMA送受信部110と、上記CDMA送受信部110に接続されたパケット制御部130と、上記パケット制御部130に接続されたデータ処理装置とからなる。データ処理装置は、マイクロプロセッサ(MPU)101と、データ及びプログラムを貯蔵するためのメモリ102と、内部バスにI/Oインターフェイス103を介して接続された複数の入出力装置からなる。入出力装置としては、例えば、カメラ104a、スピーカ104b、ディスプレイ104c、キーボード104d等がある。
The mobile terminal includes an
図12は、移動端末のCDMA送受信部110の詳細構成を示す。
FIG. 12 shows a detailed configuration of the CDMA transmitting / receiving
112、113は、ベースバンド信号の変復調と高/中間周波での受信処理および送信処理を行う無線モジュールである。
送信回路では、予約チャネルと伝送チャネルの各々において、符号化回路120a、120bで送信パケットの誤り訂正の符号化を行なった後、PN発生器121a、121bで発生させた各チャネルに固有のPN系列を用いて、乗算器114a、114bで送信パケットを拡散処理し、送信用無線モジュール113に送りこむ。このとき、伝送チャネルでの拡散処理は、PN発生器119から発生させた基準タイミング105cに同期して行う。
In the transmitting circuit, in each of the reserved channel and the transmission channel, the encoding circuits 120a and 120b perform error correction encoding of the transmission packet, and then generate a PN sequence unique to each channel generated by the
一方、受信回路では、受信用無線モジュール112から出力された受信信号を乗算器114cに入力し、PN発生器119で発生させた基地局に固有のPN符号を用いてスペクトル逆拡散する。乗算器114cの出力は、応答チャネル、伝送チャネル、パイロットチャネル対応の設けた乗算器114d、114e、114fに入力され、直交符号発生器117で発生させた各チャネルに固有の直交符号によって逆拡散される。応答チャネルと伝送チャネルでは、直交符号で逆拡散した信号を、それぞれ累算器115d、115eを介して、復号化回路116d、116eに入力し、誤り訂正の復号化された信号を信号線105d、105eを介してパケット制御部130に転送する。パイロットチャネルでは、直交符号で逆拡散したパイロット信号を累算器115fを介してDLL(Delay Locked Loop)回路118に入力し、同期追跡する。PN発生器119は、上記DDL回路118の出力に同期してPN系列を発生させる。また、復号化回路116d、116eは、累算器115fから出力されるパイロット信号に同期して動作させる。
On the other hand, in the receiving circuit, the received signal output from the receiving
図13は、移動端末のパケット制御部130の構成の1例を示す。
FIG. 13 shows an example of the configuration of the
応答チャネルの復号データは、DSP131のモニタリングルーチン132で解読され、応答パケットの内容は、上り方向スケジュール制御ルーチン134と下り方向スケジュール制御ルーチン135に供給され、応答チャネルで受信されたビジートーン信号は、ビジートーン計算ルーチン133に供給される。
The decoded data of the response channel is decoded by a
下り方向の伝送チャネルでのパケット受信処理回路136は、下り方向スケジュール制御ルーチン135の出力と基準タイミング信号105cによって制御される。送信データは、送信バッファ138に一時的に蓄積され、上り方向スケジュール制御ルーチン134からの制御信号に従って、伝送パケット構造作成回路139に入力され、伝送チャネルへのデータパケットの送出が行なわれる。
The packet
上り方向スケジュール制御ルーチン134は、応答パケットの内容に従って、伝送パケットを送出すべき伝送チャネルの指定信号106を発生し、基地局が指定したタイムスロットのタイミングで、伝送パケット構造作成回路139を起動する。PN発生器121bは、上記伝送チャネルの指定信号106で指定されたチャネルのPN符号を発生する。
The upstream
また、ビジートーン値計算ルーチン133は、応答チャネルで受信されるビジートーン信号からビジートーンの値を計算し、トラフィックの状況情報を上り方向スケジュール制御ルーチン134に通知する。上り方向スケジュール制御ルーチン134は、トラフィックの状況に応じて予約パケットの発生を制御し、送信バッファに送信データがある時、基地局から予約パケットの抑制指示がなければ、任意のタイミングで予約パケット構造作成回路137を起動し、予約パケットの送信を指示する。伝送パケットの送信処理も、基準タイミング105cに同期したタイムスロットで行なわれる。
Further, the busy tone
上述したように、本発明では、予約チャネルにCDMA方式を適用することによって、各移動端末に予約用制御パケットの送信を任意のタイミングで行わせた場合でも、パケット衝突による再送の可能性を低減できるようになった。しかしながら、時間的な重なりをもって複数のパケットが発生されると、パケット信号は互いに雑音として影響し合うため、同時に発生するパケットの量が多くなると、パケット信号の全てが雑音に埋もれてしまい、受信側で識別できなくなるという問題がある。 As described above, in the present invention, the possibility of retransmission due to packet collision is reduced by applying a CDMA scheme to a reservation channel even when each mobile terminal transmits a control packet for reservation at an arbitrary timing. Now you can. However, when a plurality of packets are generated with a time overlap, the packet signals affect each other as noise. Therefore, when the number of simultaneously generated packets increases, all of the packet signals are buried in the noise, and the receiving side There is a problem that cannot be identified by the
予約用制御チャネル、応答用制御チャネル、および複数の情報伝送用チャネルからなる本発明の移動通信システムにおいて、応答用の制御パケットとデータパケットの総量は基地局で制御することができるが、予約用制御パケットは、各移動端末が自律的に発行するため、基地局で直接的に制御することはできない。このパケット総量規制の問題を解決するため、本発明の1実施例では、基地局がトラフィックの状況を示すビジートーン信号を発生し、各移動端末が、上記ビジートーン信号を参照して予約用制御パケットの送出を制御するようにしている。ビジートーン信号は、ビジートーン専用のチャネルで送信してもよいが、下り方向の制御チャネルである応答用制御チャネルにおいて周期的に現われる空き時間帯を利用してもよい。 In the mobile communication system of the present invention comprising a reservation control channel, a response control channel, and a plurality of information transmission channels, the total amount of response control packets and data packets can be controlled by the base station. Since the control packet is issued autonomously by each mobile terminal, it cannot be directly controlled by the base station. In order to solve the problem of the total packet amount regulation, in one embodiment of the present invention, the base station generates a busy tone signal indicating a traffic situation, and each mobile terminal refers to the busy tone signal to generate a reservation control packet. Sending is controlled. The busy tone signal may be transmitted on a dedicated channel for the busy tone, or may use an idle time period that periodically appears in a response control channel that is a downlink control channel.
図14は、応答用制御チャネルの空き時間帯を利用してビジートーン信号を送信する制御方式を示した図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a control method for transmitting a busy tone signal using an idle time zone of a response control channel.
図において、「t−1」、「t」、「t+1」は応答用制御チャネルにおけるタイムスロット番号であり、143は上記応答用制御チャネルにおける空き時間帯で送信されるビジートーン信号を示す。また、148は予約用制御パケット、R(t)はタイムスロットtで移動端末が送信した予約用制御パケットの個数、R(t)’はタイムスロットtにおける予約用制御パケットの送信要求個数、149は情報伝送用のデータパケット、I(t)はタイムスロットtで発生したデータパケットの個数、Tは同時送信を許容できる局の数(同時許容パケット数)、P(t)は予約用制御パケットの送出確率を示す。ここで、R(t)’とR(t)は、情報伝送用のデータパケットの長さで規格化した個数とする。 In the figure, “t−1”, “t”, and “t + 1” are time slot numbers in the response control channel, and 143 indicates a busy tone signal transmitted in an idle time zone in the response control channel. 148 is a reservation control packet, R (t) is the number of reservation control packets transmitted by the mobile terminal in time slot t, and R (t) 'is a transmission request number of reservation control packets in time slot t. Is the data packet for information transmission, I (t) is the number of data packets generated in the time slot t, T is the number of stations capable of permitting simultaneous transmission (the number of simultaneously permitted packets), and P (t) is the control packet for reservation. Shows the transmission probability of. Here, R (t) 'and R (t) are numbers normalized by the length of the data packet for information transmission.
最初に、次式(1)を仮定する。 First, the following equation (1) is assumed.
この式は、以下のように導出される。先ず、タイムスロット「t」におけるサービスエリア内の全移動端末の予約用制御パケットの数R(t)’と、1つ前のタイムスロット「t−1」における予約制御用パケットの数R(t−1)’とが等しいと見積る。
This equation is derived as follows. First, the number R (t) ′ of reservation control packets of all mobile terminals in the service area in the time slot “t” and the number R (t) of reservation control packets in the immediately preceding time slot “t−1”. -1) 'is estimated to be equal.
R(t−1)’を基地局が把握している予約制御用パケット数R(t−1)を用いて書き直せば、式(1)の右辺に等しくなる。以下、R(t)’を式(1)から推定し、もし、通信パケットの総量が、許容値Tを越え、式(2) If R (t-1) 'is rewritten using the number of reservation control packets R (t-1) known by the base station, it becomes equal to the right side of equation (1). Hereinafter, R (t) 'is estimated from Expression (1), and if the total amount of communication packets exceeds the allowable value T and Expression (2)
と推定された場合、送出確率P(t)が式(3)に従うようにビジートーン制御し、各移動端末から実際に送出される予約用制御パケットの量を抑制することによって、予約用制御パケット数と情報伝送用のデータパケット数との和を許容値Tと同程度にする。
, The busy tone control is performed so that the transmission probability P (t) complies with equation (3), and the amount of reservation control packets actually transmitted from each mobile terminal is suppressed. And the sum of the number of data packets for information transmission and the allowable value T.
ここで、送出する予約制御用パケット数は確率的に決まるため、マージンを見込んでTを少なめに設定しておくことを考慮する必要がある。一方、式(4)
Here, since the number of reservation control packets to be transmitted is determined stochastically, it is necessary to consider setting T to be small in consideration of a margin. On the other hand, equation (4)
の関係にある場合は、送出確率P(t)は、式(5)に従うものとする。
, The transmission probability P (t) follows Expression (5).
つまり、送出要求した予約制御用パケットを全部送出する。式(3)あるいは式(4)の送出確率が、ビジートーン情報となる。
That is, all the reservation control packets requested to be transmitted are transmitted. The transmission probability of Expression (3) or Expression (4) becomes busy tone information.
応答用制御チャネルは、図2で示したように、パイロット信号に基づいて、情報伝送チャネルにおけるデータパケット長に対応させたタイムスロット化を行っている。ここで、応答用制御パケット長は、データパケット長よりも短く設定するものとし、パイロット信号に基づいて設定した各タイムスロットを応答パケット長に合わせて更に細分化すると、例えば、タイムスロット長(データパケット長)を512ビット、応答パケット長を42ビットとした場合、1タイムスロット中に応答パケット用のサブスロットを12個設定でき、最後に8ビット分の空き時間帯ができる。図14のビジートーン143は、このようにして得られる空き時間帯を利用し、情報伝送用チャネルの1スロット分の間隔で周期的に送信される。
As shown in FIG. 2, the response control channel is converted into a time slot corresponding to the data packet length in the information transmission channel based on the pilot signal. Here, it is assumed that the response control packet length is set shorter than the data packet length, and each time slot set based on the pilot signal is further subdivided in accordance with the response packet length. If the packet length is 512 bits and the response packet length is 42 bits, 12 response packet subslots can be set in one time slot, and an empty time zone of 8 bits is finally formed. The
1…公衆網、2…移動通信網、4…基地局、5…移動端末、7…予約チャネル、8…応答チャネル、9…伝送チャネル、41、100…アンテナ、
50、110…CDMA送受信部、90、130…パケット制御部、
42…BSCインタフェース、101…MPU、102…メモリ、
103…入出力インタフェース、55、116…復号器、57、121…PN発生器、
118…DLL、58、120…符号化器、70…マッチドフィルタ、83…比較器、
84…AND回路、85…タイマー、86…レジスタ、87…カウンタ、88…クロック。
REFERENCE SIGNS
50, 110: CDMA transmitting / receiving unit, 90, 130: packet control unit,
42 BSC interface, 101 MPU, 102 memory
103: input / output interface, 55, 116: decoder, 57, 121: PN generator,
118 DLL, 58, 120 encoder, 70 matched filter, 83 comparator
84 AND circuit, 85 timer, 86 register, 87 counter, 88 clock.
Claims (13)
う上り方向のデータパケットおよび基地局から移動端末へ向かう下り方向のデー
タパケットの送信に使用する複数の伝送チャネルと、移動端末から基地局に伝送
チャネル割当て要求を示す予約用制御パケットを送信するために使用される予約
チャネルと、基地局から移動端末に対してデータ送受信すべき伝送チャネルを示
す応答用制御パケットを送信するために使用される応答チャネルとを設け、上記
予約、応答および伝送の各チャネルにそれぞれ固有の拡散符号による符号分割多
元接続(CDMA)方式を適用した移動通信システムにおいて、データ送信要求
をもつ移動端末が、任意のタイミングで上記予約チャネルに予約用制御パケット
を送信し、基地局から上記応答チャネルに送信した応答用制御パケットによって
、各移動端末に使用すべき伝送チャネルとタイムスロットとを指定し、各移動端
末が、上記応答用制御パケットで指定された伝送チャネル上の指定されたタイム
スロットでデータパケットの送受信を行うようにしたことを特徴とする移動通信
システム。 A plurality of transmission channels used for transmitting an uplink data packet from the mobile terminal to the base station and a downlink data packet from the base station to the mobile terminal in a wireless communication section between the base station and the plurality of mobile terminals. A reservation channel used to transmit a reservation control packet indicating a transmission channel assignment request from the mobile terminal to the base station, and a response control packet indicating a transmission channel to transmit and receive data from the base station to the mobile terminal And a response channel used to transmit a data transmission request in a mobile communication system in which a code division multiple access (CDMA) method using a unique spreading code is applied to each of the reservation, response, and transmission channels. The mobile terminal having has transmitted a reservation control packet to the reservation channel at an arbitrary timing, and A response control packet transmitted to the response channel specifies a transmission channel and a time slot to be used for each mobile terminal, and each mobile terminal specifies a transmission channel and a time slot specified on the transmission channel specified by the response control packet. A mobile communication system wherein data packets are transmitted and received in time slots.
ットに適用する拡散符号よりも短い周期をもつ予約チャネルに固有の拡散符号を
適用して前記各予約用制御パケットのスペクトル拡散を行い、前記基地局が、上
記予約チャネルに固有の拡散符号を設定したマッチドフィルタによって受信信号
を処理し、該マッチドフィルタの出力を上記拡散符号の周期性を利用してパケッ
ト対応の複数の信号列に分離することを特徴とする請求項1に記載の移動通信シ
ステム。 Each mobile terminal having a data transmission request applies a spreading code specific to a reservation channel having a shorter cycle than a spreading code applied to a data packet transmitted on the transmission channel to spread the spectrum of each of the reservation control packets. The base station processes a received signal by a matched filter in which a spreading code unique to the reserved channel is set, and outputs the output of the matched filter to a plurality of signal streams corresponding to packets using the periodicity of the spreading code. The mobile communication system according to claim 1, wherein the mobile communication system is separated.
ルアドレスを付与し、各移動端末が前記応答チャネルで送信された応答用制御パ
ケットのうち、上記ローカルアドレスを送信先アドレスとして含むパケットを受
信処理することを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。 The base station assigns, to each mobile terminal, a local address shorter than address information unique to each terminal, and each mobile terminal sends the local address to a destination in a response control packet transmitted on the response channel. The mobile communication system according to claim 1, wherein the mobile communication system performs reception processing of a packet included as an address.
番号を付与し、各移動端末が、上記リンク番号を宛先アドレスとして含むデータ
パケットを伝送チャネルに送信することを特徴とする請求項1に記載の移動通信
システム。 The base station provides each mobile terminal with a link number shorter than address information unique to each terminal, and each mobile terminal transmits a data packet including the link number as a destination address to a transmission channel. The mobile communication system according to claim 1, wherein
情報を前記応答用制御チャネルまたはビジートーン専用のチャネルを通して定期
的に送信するための手段を有し、データ送信要求をもつ各移動端末が、上記ビジ
ートーン情報に基づいて予約用制御パケットの送信を制御することを特徴とする
請求項1に記載の移動通信システム。 The base station has means for periodically transmitting busy tone information according to the traffic situation in the service area through the response control channel or busy tone dedicated channel, and each mobile terminal having a data transmission request is The mobile communication system according to claim 1, wherein transmission of a reservation control packet is controlled based on the busy tone information.
次の一定期間に発生する予約用制御パケット数を推定するための手段を有し、上
記推定値と次の一定期間に伝送が予定されているパケット数とに基づいて前記ビ
ジートーン情報を生成することを特徴とする請求項5に記載の移動通信システム
。 The base station, based on the number of control packets for reservation received in the past fixed period,
Means for estimating the number of control packets for reservation occurring in the next predetermined period, and generating the busy tone information based on the estimated value and the number of packets scheduled to be transmitted in the next predetermined period. The mobile communication system according to claim 5, wherein:
を要求することを特徴とする請求項1〜請求項6の何れかに記載の移動通信シス
テム。 7. The mobile communication system according to claim 1, wherein each of the mobile terminals requests transmission of a plurality of data packets with one reservation control packet.
、該移動端末が受信動作すべき応答チャネルを指定することを特徴とする請求項
3に記載の移動通信システム。 4. The mobile communication system according to claim 3, wherein the base station specifies a response channel on which the mobile terminal should perform a receiving operation by a control packet for assigning a local address to the mobile terminal.
るいは前記応答チャネルで連続送信し、各移動端末が、受信した上記パイロット
信号に基づいて、前記伝送チャネルのタイムスロットを識別することを特徴とす
る請求項1に記載の移動通信システム。 The base station continuously transmits a pilot signal including a synchronization signal component on a pilot channel or the response channel, and each mobile terminal identifies a time slot of the transmission channel based on the received pilot signal. The mobile communication system according to claim 1, wherein:
)方式で形成された予約チャネル、応答チャネルおよび複数の伝送チャネルを介
して通信するようにした無線通信システムにおいて、
データ送信を要求する各無線端末が、上記予約チャネルに互いに非同期で予約
用制御パケットを送信し、
上記基地局が、上記予約チャネルで受信した期間軸上で部分的に重なりをもつ
複数の予約用制御パケット信号をパケット対応に分離して受信処理した後、受信
した予約用制御パケットの送信元となる無線端末に対して使用すべき伝送チャネ
ルとタイムスロットとを指定するための応答用制御パケットを上記応答チャネル
で送信し、
上記各無線端末が、上記応答用制御パケットで指定された伝送チャネル上の指
定されたタイムスロットでデータパケットを送信することを特徴とする無線通信
システム。 A base station and a plurality of wireless terminals perform code division multiple access (CDMA) in a wireless section.
A) a wireless communication system adapted to communicate via a reservation channel, a response channel and a plurality of transmission channels,
Each wireless terminal requesting data transmission transmits a reservation control packet to the reservation channel asynchronously with each other,
The base station separates a plurality of reservation control packet signals partially overlapping on the period axis received on the reservation channel into packets corresponding to each other and performs reception processing. A response control packet for designating a transmission channel and a time slot to be used for a wireless terminal is transmitted on the response channel,
A wireless communication system, wherein each of the wireless terminals transmits a data packet in a specified time slot on a transmission channel specified by the response control packet.
によって特定される無線端末に対して、受信動作すべき伝送チャネルとタイムス
ロットとを指定するための応答用制御パケットを前記応答チャネルで送信した後
、上記指定した伝送チャネル上の指定したタイムスロットに上記受信データパケ
ットを送信し、
上記応答用制御パケットの宛先となる無線端末が、該応答用制御パケットで指
定された伝送チャネルの指定されたタイムスロットでデータパケットの受信動作
を行うことを特徴とする請求項10に記載の無線通信システム。 The base station transmits, to the wireless terminal specified by the destination address of the data packet received from the transmission channel, a response control packet for designating a transmission channel and a time slot to be operated by the response channel. After transmitting, transmit the received data packet to a specified time slot on the specified transmission channel,
The wireless terminal according to claim 10, wherein the wireless terminal that is the destination of the response control packet performs a data packet receiving operation in a specified time slot of a transmission channel specified by the response control packet. Communications system.
上記基地局に対して、予約チャネルに固有の拡散符号で処理した予約用制御パ
ケットを上記基地局とは非同期で送信するための手段と、
基地局から送信された応答チャネルに固有の拡散符号で処理された応答用制御
パケットを上記基地局と同期した所定のタイムスロットタイミングで受信処理す
るための手段と、
上記応答用制御パケットで指定された特定の伝送チャネル上の特定のタイムス
ロットタイミングで、上記伝送チャネルに固有の拡散符号で処理されたデータパ
ケットを送信または受信処理するための手段と
を備えたことを特徴とする無線端末装置。 A wireless terminal device for wirelessly communicating with a base station,
Means for transmitting a reservation control packet processed with a spreading code specific to a reservation channel to the base station asynchronously with the base station;
Means for receiving a response control packet processed with a spreading code specific to the response channel transmitted from the base station at a predetermined time slot timing synchronized with the base station;
Means for transmitting or receiving a data packet processed with a spreading code specific to the transmission channel at a specific time slot timing on a specific transmission channel specified by the response control packet. A wireless terminal device characterized by the above-mentioned.
符号と対応付けられた予約チャネル、応答チャネルおよび複数の伝送チャネルを
介して、スペクトル拡散されたパケットにより通信する無線通信システム用の基
地局であって、
上記予約チャネルから、複数の無線端末が互いに非同期で送信した伝送チャネ
ルアクセス要求のための予約用制御パケット信号を受信し、予約用制御パケット
毎に分離して受信処理するための手段と、
上記予約用制御パケットの送信元の無線端末に対して、上記応答チャネルを介
して、使用すべき伝送チャネルとタイムスロットとを指定する応答用制御パケッ
トを送信するための手段と、
伝送用チャネルの各タイムスロットで、無線端末が送信したデータパケットの
受信処理、または無線端末宛のデータパケットの送信処理を行うための手段と
を備えたことを特徴とする基地局装置。
A wireless communication system for communicating with a plurality of wireless terminals each having a unique address via a reserved channel, a response channel, and a plurality of transmission channels associated with a unique spreading code by using a spread spectrum packet. Base station for
Means for receiving a reservation control packet signal for a transmission channel access request transmitted by the plurality of wireless terminals asynchronously with each other from the reservation channel, and performing reception processing separately for each reservation control packet;
Means for transmitting, via the response channel, a response control packet specifying a transmission channel and a time slot to be used to the transmission source wireless terminal of the reservation control packet;
A base station apparatus comprising: means for performing a receiving process of a data packet transmitted by a wireless terminal or a transmitting process of a data packet addressed to a wireless terminal in each time slot of a transmission channel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004152733A JP2004297824A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Mobile communication system and mobile terminal device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004152733A JP2004297824A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Mobile communication system and mobile terminal device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001290410A Division JP3584914B2 (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Mobile communication system and mobile terminal device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004297824A true JP2004297824A (en) | 2004-10-21 |
Family
ID=33411271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004152733A Pending JP2004297824A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Mobile communication system and mobile terminal device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004297824A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009544370A (en) * | 2006-07-21 | 2009-12-17 | カーディアック ペースメイカーズ, インコーポレイテッド | System and method for addressing an implantable device |
US8112090B2 (en) | 2005-06-14 | 2012-02-07 | Ntt Docomo, Inc. | Channel assignment method, radio communication system and channel structure in radio section |
JP2013507869A (en) * | 2009-10-16 | 2013-03-04 | アストリウム・リミテッド | Request broadcast content |
WO2016071997A1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | 富士通株式会社 | Communication system and method of communication |
WO2020076924A1 (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | Kyocera Corporation | Cdma based reservation channel transmission in v2v communications |
-
2004
- 2004-05-24 JP JP2004152733A patent/JP2004297824A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8112090B2 (en) | 2005-06-14 | 2012-02-07 | Ntt Docomo, Inc. | Channel assignment method, radio communication system and channel structure in radio section |
US8195181B2 (en) | 2005-06-14 | 2012-06-05 | Ntt Docomo, Inc. | Channel assignment method, radio communication system and channel structure in radio section |
JP2009544370A (en) * | 2006-07-21 | 2009-12-17 | カーディアック ペースメイカーズ, インコーポレイテッド | System and method for addressing an implantable device |
JP2013507869A (en) * | 2009-10-16 | 2013-03-04 | アストリウム・リミテッド | Request broadcast content |
WO2016071997A1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | 富士通株式会社 | Communication system and method of communication |
WO2020076924A1 (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | Kyocera Corporation | Cdma based reservation channel transmission in v2v communications |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3212238B2 (en) | Mobile communication system and mobile terminal device | |
US20010033559A1 (en) | CDMA mobile communications system and communication method | |
US6967936B1 (en) | Uplink timing synchronization and access control for a multi-access wireless communication system | |
JPH09327072A (en) | Cdma communication method and spread spectrum communication system | |
US9247510B2 (en) | Use of correlation combination to achieve channel detection | |
EP1062829A1 (en) | Signalling configuration in a radio communication system | |
JP3058270B2 (en) | CDMA communication method, spread spectrum communication system, base station, and terminal device | |
US20120093177A1 (en) | Communication method using time-division multiplexing | |
US20080049697A1 (en) | Method and Radio Communication System for Transmitting User Information as a Service to Several User Stations | |
RU2213419C2 (en) | Method and radio communication system for synchronizing subscriber stations | |
JP2000184433A (en) | Radio channel multiplex communication system in cdma mobile communication system | |
JP3584914B2 (en) | Mobile communication system and mobile terminal device | |
CA2480645C (en) | Allocating traffic channels in a communications system | |
JP2004297824A (en) | Mobile communication system and mobile terminal device | |
JP3252840B2 (en) | Mobile communication system and mobile terminal device | |
JP3584902B2 (en) | Mobile communication system, terminal and base station | |
JP2009060632A (en) | Method and apparatus for efficient use of communication resources in communication system | |
JP3306843B2 (en) | Mobile communication method using microcell | |
KR100394784B1 (en) | Wireless communication method and wireless-phone using hybrid-division multiple access | |
KR100866209B1 (en) | Method for cfn determination between rnc and node-b in 3gpp imt-2000 system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20060214 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070220 |