JP2000059453A - 多重変調無線通信 - Google Patents

多重変調無線通信

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JP2000059453A
JP2000059453A JP21093699A JP21093699A JP2000059453A JP 2000059453 A JP2000059453 A JP 2000059453A JP 21093699 A JP21093699 A JP 21093699A JP 21093699 A JP21093699 A JP 21093699A JP 2000059453 A JP2000059453 A JP 2000059453A
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burst
signal
atm
cell
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Stanley E Kay
スタンリー・イー・カイ
Iii John E Corrigan
ジョン・イー・コリガン・ザ・サード
Bala Subramaniam
バラ・サブラマニアム
Harry M Johnson
ハリー・エム・ジョンソン
Donald S Arnstein
ドナルド・エス・アーンスタイン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチ変調モデム(1100)からなる無線装置
(1400)および無線通信の関連する方法において、マル
チ変調モデムは複数の変調を使用して信号を変調および
復調する。 【解決手段】 無線装置はまたマルチ変調モデムに結合
されて信号を無線周波数に変換する周波数コンバータ
(1402および1422)と、周波数コンバータに結合される
アンテナ(1404)を含み信号を無線通信リンク(118 )
によって送信するトランシーバ装置とを具備している。
マルチ変調モデムは変調セレクタ装置(1114)を含む変
調器(1102)を含んでおり、変調セレクタ装置は信号を
復調するために複数の変調のそれぞれを選択する。マル
チ変調モデムはまた複数の変調を使用して変調された信
号を復調するための復調器1104を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】この出願は、1998年7月24日にKay
他により出願されたUSプロビジョナル特許出願60/09
4,106号、発明の名称“MULTI-MODE, MULTI-MODULATION
POINTTO MULTIPOINT MICROWAVE RADIO SYSTEM ”に対し
て35USC119(e) の規定による優先権を主張する。こ
の特許出願は本発明の参考文献に含まれる。
【0002】本発明は同日に出願された以下の特許明細
書に記載された1対多通信に関係しており、本発明の参
考文献とされる。
【0003】1999年7月 日にKay 他により出願
されたUS特許出願09/ 発明の名称“MULTI-MODULATION RADIO COMMUNICATIONS
”,US特許 号 1999年7月 日にCorrigan他により出願されたU
S特許出願09/ 発明の名称“MULTI-TRANSPORT MODE RADIO COMMUNICATI
ONS ”,US特許 号 1999年7月 日にLohman他により出願されたUS
特許出願09/ 発明の名称“MULTI-MODULATION RADIO COMMUNICATIONS
”,US特許 号 1999年7月 日にMuhammd 他により出願されたU
S特許出願09/ 発明の名称“EXTENTION INTERFACE UNITS IN A COMMUNI
CATIONS SYSTEM”,US特許 号 1999年7月 日にKay 他により出願されたUS特
許出願09/ 発明の名称“AIR INTERFACE FORMATTING”,US特許
号 1999年7月 日にKay 他により出願されたUS特
許出願09/ 発明の名称“DEMAND ASSIGNED MULTIPLE ACCESS TECHNI
QUES”,US特許 号 1999年7月 日にMuhammd により出願されたUS
特許出願09/ 発明の名称“MULTI-TRANSPORT MODE BNUS COMMUNICATIO
NS”,US特許 号 1999年7月 日にWendling他により出願されたU
S特許出願09/ 発明の名称“1:N REDUNDANCY IN A COMMUNICATIONS SYS
TEM ”,US特許 号 1999年7月 日にMuhammd 他により出願されたU
S特許出願09/ 発明の名称“TDM BUFFERINGN ”,US特許 号
【0004】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システム、
特にデ−タファイル無線通信システム、より厳密に言う
ならば、無線通信システムにおけるマルチ変調に関す
る。
【0005】
【従来の技術】無線通信装置は通信技術で共通して知ら
れている。無線装置は、無線周波数として知られている
周波数範囲内にある電磁エネルギを送信および受信する
装置である。無線装置は無線通信リンクによって通信を
送信および受信する手段として通信システムで通常使用
されている。従来技術の無線装置は、FM放送無線、移
動体セルラ通信、1対1通信システム、1対多通信シス
テムのような多くの応用を有する。
【0006】無線装置は、典型的にその他の無線トラン
シーバとの間で無線信号を送信および受信するための無
線周波数パワーを発生する無線トランシーバからなる。
無線装置はベースバンド信号を送信するために無線周波
数へ変換し、受信された無線周波数信号をベースバンド
信号へ変換する周波数コンバータも含んでいる。
【0007】無線装置の重要な部分はモデムまたは変調
器/復調器装置である。技術で通常知られているよう
に、モデムはベースバンド信号をキャリア周波数に変調
する。これはベースバンド信号のフォーマットを、非常
に限定された距離を有するベースバンド信号とは対照的
に長距離を伝播することができるフォーマットに変化す
る。モデムはまた受信無線装置で変調された信号を復調
する。例えば周波数変調、振幅変調、位相変調等、無線
装置が典型的に利用する多数の異なったタイプの変調が
存在する。さらに、各一般的な変調には多数のタイプの
変調が存在する。例えば、位相変調は位相シフトキー、
直角位相シフトキー、直角振幅変調等を含んでいる。従
来技術の無線装置は典型的にただ1つの変調モードだけ
を使用して動作するモデムを有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】1対多マイクロ波無線
通信システムのような幾つかの無線応用では、異なった
無線装置を使用することが有効であり、ここでは各無線
装置は異なった変調方式を使用する。従来技術の1対多
通信では、固定した位置の中央ハブサイトは固定した位
置の遠隔サイトの対応する無線装置と通信する無線装置
を含んでいる。固定した位置の遠隔サイトは物理的にハ
ブサイトから異なった距離に位置されている。したがっ
て、通信システムは1(ハブサイト)対多(多数の遠隔
サイト)通信システムである。付加的に、マイクロ波無
線信号はそれらが非常に高い周波数であるために無線送
信機からの視線と距離により制限を受ける。
【0009】結果として、1つの変調モードを使用する
無線装置は異なった変調を使用する無線装置よりは異な
る距離を伝播または伝送する無線信号を送信する。した
がってこのような1対多通信システムでは、第1の変調
モードを使用する第1の無線装置は、ハブサイトに最も
隣接し許容可能なビットエラー率(BER)内である遠
隔サイトの無線と通信することができるだけであり、ビ
ットエラー率はハブサイトからさらに離れた遠隔サイト
の無線装置に許容可能ではない。したがって、第1の無
線装置は1つの変調モードを使用して通信するだけなの
で、第2の変調を使用する第2の無線装置は離れた位置
の遠隔サイトの無線と通信することを必要とされる。付
加的に、第3の変調を使用する第3の無線装置は第2の
無線装置の範囲外の遠隔サイトの無線装置と通信するこ
とを必要とされる。代わりに、第3の無線装置は全ての
遠隔サイトの無線装置との通信に使用されるが、第3の
無線装置は信号の送信のために第1および第2の無線よ
りも多くの帯域幅を必要とする変調モードを使用し、こ
れは通信リンクの効率的な使用を可能にしない。それ
故、残念ながら、それぞれ1つの変調モードをサポート
するモデムを使用する異なった無線装置が、ハブサイト
からの距離が変化する遠隔サイトに位置した無線装置と
通信するためにハブサイトにおいて必要とされる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、マルチ変調モ
デムを含むマルチ変調無線装置と、1つの無線装置内で
多数の変調をサポートする関連する無線通信方法を提供
することによって前述およびその他の必要性の問題を解
決する。
【0011】1形態では、本発明はマルチ変調モデルを
有する無線装置を特徴とし、ここではマルチ変調モデム
は複数の変調を使用して信号を変調する変調器を含んで
いる。また無線装置は、マルチ変調モデムに結合されて
信号を無線周波数に変換する周波数コンバータと、周波
数コンバータに結合されたアンテナを含み無線通信リン
クによって信号を送信するトランシーバ装置とを具備し
ている。
【0012】さらに別の形態では、本発明はマルチ変調
モデムを具備するモデムを特徴とする。マルチ変調モデ
ムは変調セレクタ装置を含んだ変調器を含んでいる。変
調器は複数の変調を使用して信号を変調し、変調セレク
タ装置は信号を変調するため複数の変調のそれぞれを選
択する。マルチ変調モデムはまた複数の変調モードを使
用して信号を復調するための復調器を含んでいる。
【0013】付加的な形態では、本発明は無線送信方法
と、この方法を行う手段を特徴とし、無線装置への信号
を受信し、複数の変調のそれぞれを使用して信号を復調
し、変調されている信号を無線周波数へ変換し、信号を
無線通信リンクによって送信するステップを有する。
【0014】さらに別の実施形態では、本発明は無線受
信方法と、この方法を行う手段を特徴とし、無線通信リ
ンクから無線装置への信号を受信し、信号は複数の変調
のそれぞれで変調され、信号を無線周波数からデジタル
ベースバンドへ変換し、複数の変調のそれぞれで変調さ
れている信号を復調するステップを有する。
【0015】さらに別の形態では、本発明は変調方法を
特徴とし、復調器への信号を受信し、信号をシンボルへ
変換し、シンボルをバーストへフォーマット化し、バー
ストを複数のコンステレーションのそれぞれにマッピン
グし、複数の各コンステレーションは複数の変調のそれ
ぞれに対応し、複数の変調のそれぞれを使用してバース
トを変調するステップを有する。
【0016】補足的な形態では、本発明は復調方法を特
徴とし、復調器への複素数シンボルを受信し、複素数シ
ンボルは複数の変調のそれぞれを使用して復調され、受
信されている複素数シンボルの利得評価を獲得し、受信
されている複素数シンボルのタイミング評価を獲得し、
受信されている複素数シンボルの位相評価を獲得し、受
信されている複素数シンボルの周波数オフセット評価を
獲得し、イコライザを使用して符号間干渉を最少にし、
マルチ変調スライサを使用して複素数シンボルを複数の
コンステレーションのそれぞれへマッピングし、複数の
各コンステレーションは複数の変調のそれぞれに対応す
るステップを有する。
【0017】付加的な形態では、本発明は復調器で受信
された複素数シンボルの正確なパラメータ評価を行う方
法を特徴とし、バーストから復調器への複素数シンボル
を受信し、バーストは通信チャネルによって送信され、
記憶されている補間係数をプレ相関フィルタへロード
し、記憶された補間係数は復調器により見られる通信チ
ャネルの真のタイミングオフセットを表し、それによっ
て通信チャネルは等化され、ロードされているプレ相関
フィルタを使用してバーストから受信された複素数シン
ボルを相関し、バーストを検出し、検出されているバー
ストのパラメータを評価し、それによって評価ステップ
は等化されている通信チャネルによって行われるステッ
プを有する。
【0018】さらに付加的な形態では、本発明は正確な
パラメータ評価を可能にする復調器の獲得セクションを
特徴とする。この獲得セクションは、通信チャネルによ
って送信されているバーストを含む複素数シンボルを受
信するためのプレ相関フィルタと、プレ相関フィルタに
結合されたバースト検出器と、バースト検出器に結合さ
れているパラメータ評価器とを含んでいる。獲得セクシ
ョンはまたパラメータ評価器に結合されているイコライ
ザと、イコライザおよびプレ相関フィルタに結合されて
いる係数メモリとを含んでいる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明を実施する現在において考
えられる最良のモードの以下の説明は発明を限定する意
味でなされたものではなく、単に本発明の一般的原理を
記載する目的で成されたものである。本発明の技術的範
囲は特許請求の範囲を参照することによって決定されな
ければならない。
【0020】先ず、図1を参照すると、本発明の1実施
形態によるマルチ転送モード、マルチ変調の、1対多マ
イクロ波無線システム(以下、1対多システムと言う)
アーキテクチャの概略図が示されている。1対多システ
ム100 は中央局102 、公衆電話交換ネットワーク(PS
TN)104 、インターネットサービスプロバイダ106、
およびその他のネットワーク108 を含んでいる。1対多
システム100 はまたそれぞれマルチモードハブ端末112
(以下、ハブ端末と言う)およびそれと関連する多数の
マルチモード遠隔端末114 (以下、遠隔端末と言う)を
有するハブサイト110 を含んでいる。多数の遠隔端末11
4 は多数のセクター116 (πスライス)内に配置され
る。ハブ端末112 は多重通信リンク118 を介して多数の
遠隔端末114 に結合されている。1対多システム100 は
さらに転送ネットワーク120 およびエレメント管理シス
テム(ESM)122 を含んでいる。
【0021】公共交換電話ネットワーク(PSTN)10
4 、インターネットサービスプロバイダ106 、転送ネッ
トワーク120 (バックホール[backhaul]とも呼ばれる)
および他のネットワーク108 は中央局102 に結合されて
いる。転送ネットワーク120は中央局102 をハブサイト1
10 およびエレメント管理システム122 に結合してい
る。ハブサイト110 に位置する各ハブ端末は通信リンク
118 によりセクター中の各遠隔端末114 と通信する。
【0022】本明細書を通じて、特定の装置、すなわち
1対多通信システムを記載した技術が使用されている。
用語“マルチ変調(装置)”を使用するとき、複数の変
調を使用することのできる装置を意味している。用語
“マルチ転送モード(装置)”を使用するとき、同期信
号(例えばTDM信号)および非同期信号(例えばAT
M信号)のようなマルチ転送モード信号をサポートする
ことのできる装置を意味している。用語“マルチモード
(装置)”を使用するとき、マルチ変調およびマルチ転
送モードの両方の特徴があることを意味している。さら
に、信号の技術が、1対多システムを通って転送される
種々の形式のトラヒックを一般的に記述するために使用
される。
【0023】本発明のこの実施形態によれば、競合する
ローカル交換機キャリア (CLEC)は1対多システ
ム100 を使用して遠隔端末114 において1対多システム
とインターフェイスする加入者に種々のサービスを提供
する。中央局102 は1対多システム100 との間のサービ
スのための音声およびデータスイッチ、ならびに多重化
装置を提供し、一方、エレメント管理システム122 (以
下単にEMSと呼ぶ)は1対多システムを管理し、中央
局102 におけるスイッチおよびハブサイト110および遠
隔端末14における種々のエレメントを制御する。
【0024】中央局102 は、公共交換電話サービス104
、インターネットサービス、および他の交換搬送およ
びデータ配送システムのような他のネットワーク108 を
含む加入者に与えられたサービスに結合される。したが
って、1対多システム100 は、遠隔端末114 における加
入者に対するデータ、音声、およびビデオを含むマルチ
メディアサービスを提供する。転送ネットワーク120 は
中央局102 とハブサイト110 における各ハブ端末112 と
の間で情報を分配する。
【0025】1対多ハブサイト110 は多元チャネルおよ
び遠隔端末114 (図2でさらに説明する)を含む加入者
構内の位置に応じて各セクター116 に対して1以上のハ
ブ端末112 を備えている。各ハブ端末はチャネルの1つ
のサブチャネルを支持する。各サブチャネルは全体の周
波数帯域幅またはチャネル帯域幅のサブセットである。
説明を簡単にするために、図1のセクター116 当りただ
1つのハブ端末112 (これはまたセクター無線として示
されている)が示されている。各ハブ端末112(セクタ
ー無線)は通信リンク118 を介して同様にセクター無線
である遠隔端末114 と通信する。加入者は加入者インタ
ーフェイスまたはサービス特定インターフェイスモジュ
ール(以後SSIモジュールと呼ぶ)を通って遠隔端末
114に接続されることができる。T1またはE1ライン
および以下さらに説明するその他の通信ラインは、SS
Iモジュールから加入者装置へ延在している。T1また
はE1ラインは通信技術ではよく知られており、したが
って、ここでさらに説明はしない。
【0026】示された実施形態の1対多システム100 は
時分割多元接続/時分割多元接続(TDMA/TDM
A)方式で通信リンク118 で有効に送信する。これはダ
ウンリンク方向(ハブ端末112 から遠隔端末114 へ)に
おいて無線インターフェイスが時分割多元接続リンクで
あり、アップリンク方向において(遠隔端末114 からハ
ブ端末112 へ)無線インターフェイスが時分割多元接続
リンクであることを意味する。これは従来技術の1対多
システムと異なっている。従来技術では時分割多重(T
DM)方式で送信し、または連続的にダウンリンク方向
に送信する。ダウンリンクにおけるTDMAの使用(不
連続伝送とも呼ばれる)はハブ端末における切替えビー
ムアンテナ(セクター化されたアンテナでもよい)の配
置を容易にする。切替えビームアンテナは干渉を減少さ
せ、図3の(A)、(B)、および図15を参照に詳述
するように伝送距離を増加させる。その代りに、1対多
システム100 はダウンリンクにおいて連続伝送を使用し
てもよい。しかしながら、好ましい実施形態で理想的に
使用されたような切替えビームアンテナは使用すること
ができない欠点がある。
【0027】ダウンリンクにおけるTDMA方式の動作
に加えて、この実施形態の1対多システムは多元転送モ
ードを使用して信号を搬送するように構成されている。
とくに、この実施形態の1対多システムは非同期信号す
なわち、非同期転送モードのような非同期で伝送される
信号、および同期信号、すなわち時分割多重(TDM)
のような同期的に送信される信号とインターフェイスす
ることができる。非同期信号は特定の時間に関係なく送
られる信号であり、ヘッダ情報に基づいて導かれる。一
方同期信号は特定の時間にしたがって送られ、受信され
た時間に基づいて導かれる。従来技術の1対多システム
は全て同期(例えばTDM)か、或いは全て非同期(例
えばATM)であり、したがって、TDMとATMの両
者が使用されるときには従来技術によれば2組の冗長イ
ンフラストラクチャが必要とされる。両方の転送モード
をサービスするシステムを有することは特に有効であ
る。それは良好に確立されているTDMベースの音声サ
ービスの利点を加入者が得られるだけでなく、高速度の
データおよびマルチメディアのATMサービスを利用す
ることができるからである。これらの転送モードは共に
1対多システム100 を構成する単一のインフラストラク
チャインフラストラクチャを使用して利用することがで
きる。1対多システムがどのようにしてATMベースお
よびTDMベースの通信を行うことができるかについて
は以下さらに詳細に説明する。
【0028】本発明の実施形態である1対多システムの
ハブ端末112 (セクタ無線装置である)および遠隔端末
114 (同様にセクタ無線装置である)はバースト単位ベ
ースでマルチ変調モードを使用して送信することのでき
るエアフレームフォーマットを生成するマルチ変調モデ
ムを含むことが有効である。すなわち、単一のハブ端末
112 は1つの変調モードを使用して1つのバーストを送
信し、次のバーストを別の変調モードを使用して送信す
る。これはハブ端末112 が、どのような変調モードが遠
隔端末114 のそれぞれにより使用されているか、或いは
どの領域にそれがあるかに関係なく特定のセクター116
における遠隔端末114 の全てに対して送信することを可
能にする。
【0029】従来の1対多システムにおいてはn個の無
線装置(ハブ端末112 )がセクター116 内のn個の変調
モードに対して必要とされ、それによってn個の無線装
置のそれぞれが異なった変調モードを使用して送信して
いる。また、所定のセクター内のマルチ変調モードの使
用は一般的に実用されているものとしては例外的なもの
である。反対に、高次の変調モードはチャネル状態が高
品質の場合にのみ使用されることができる。それ故、こ
れらの高次の変調モードは通常比較的ハブ端末112 に近
い遠隔端末114 と通信を行うために使用されている。他
方、遠隔端末114 がはるかに離れた場所にあるとき、ビ
ットエラー率を減少させるためにもっと頑強な変調モー
ドが必要とされている。また、2以上の領域が各セクタ
ー116 内で定められ、各領域の遠隔端末114 は十分に低
いビットエラー率が得られる高次の変調モード(最大ビ
ット/秒/Hz)を使用する。その結果として、従来技
術の1対多システムは、マルチ転送モードのためにセク
ター116 当り多数のハブ端末112 を必要とするばかりで
なく、また、さらに、マルチ変調モードをサポートする
ためにセクター116 当り多数のハブ端末112 を必要とす
る。したがって、例えば、セクター当り6個のハブ端末
112 がセクター116 当り2つの転送モードおよび3つの
変調モードをサポートするために必要とされる(例えば
1:1の冗長システムが使用される場合には多数のハブ
端末を二重にする冗長についての考察に耐えられな
い)。本発明の実施形態の1対多システムの種々のコン
ポーネントはマルチ転送モードおよびマルチ変調モード
を処理するように構成され、本明細書を通して記載され
ている。
【0030】このように、ハブ端末112 および遠隔端末
114 は非同期転送モード (ATM)および同期転送モ
ード(TDM)の両者を使用する信号の送信および受信
を行うことができる。さらに、ハブ端末112 および遠隔
端末114 は、TDMA/TDMAエアインターフェイス
フレームフォーマット内のバースト単位ベースで直角位
相シフトキーイング(QPSK)、16- 直角位相振幅
変調(16- QAM)および64- 直角位相振幅変調
(64- QAM)のような複数の変調モードを使用する
これらの信号を変調および復調することができる。シス
テムはこれらの変調に限定されず、例えば、BPSK、
32- QAM、128- QAM、256-QAMに対し
て構成することもできる。
【0031】典型的に、1対多システムは大都市区域ま
たは限定された区域の市内またはビジネスパーク内で動
作する。そのような区域では潜在的な加入者が集中して
いる。高速同期光ネットワーク(SONET)リングの
ような転送ネットワーク120は限定された区域にわたっ
て広がっている。SONETリングは技術的によく知ら
れている。ハブサイト110 はまた定められた区域を通っ
て広がり、転送ネットワーク120 に接続されている。中
央局102 はSONETリングを介してハブサイト110 に
おいてハブ端末112 に与えられるサービスを交換する。
各ハブ端末112はハブサイト110 を収容するハブサイト
の建物内に位置し、転送ネットワーク120 に接続されて
いる屋内装置(またチャネル処理装置と呼ばれている)
を備えている。各ハブ端末112 は、通常ハブサイトの建
物の屋根上に配置されている屋外装置(またトランシー
バと呼ばれている)を有している。ハブ端末112 の屋外
装置は、通常加入者構内の屋根上に配置されている遠隔
端末114 の対応する屋外装置と通信する。遠隔端末112
の屋外装置は、通常加入者構内の遠隔端末114 の屋内装
置と通信する。加入者は、遠隔端末114 の屋内装置中に
設置された複数のサービス特定インターフェイスモジュ
ール(SSIモジュール)の1つにより1対多システム
にインターフェイスしている。
【0032】各ハブ端末112 とそのそれぞれの遠隔端末
114 との間の通信リンク118 は視線マイクロ波無線通信
リンクであり、それ故通信リンク118 はハブ端末12によ
って選択された変調モードにしたがって距離により制限
される。例えば、QPSKにより変調された信号は許容
できるビットエラー率(BER)、例えば約10-12
下にするためには典型的に約3kmしか伝播しない。6
4- QAMにより変調された信号は許容できるビットエ
ラー率ではそれより遥かに少ない距離(すなわち100
0m)しか伝播しない。さらに、マイクロ波無線信号
は、屋外装置またはトランシーバ装置の送信パワー出力
により制限される。この実施形態の通信リンク118 はマ
イクロ波無線信号を使用しているが、本発明は、マイク
ロ波信号に限定されないその他の種々の形態で、むし
ろ、潜在的にはワイヤライン、ケーブル、および電力ラ
イン通信リンクのような技術的に知られている他の媒体
(または媒体の組合わせ)で構成されても良いことを理
解すべきである。さらに、1対多システム100 は地上用
に限定されない。1対多システムはハブサイトおよび遠
隔端末がそれらの間に衛星リンクを有する地上局であっ
てもよい。したがって、マルチ転送モード、マルチ変調
通信の概念は全ての形態の1対多システム通信に拡張さ
れる。
【0033】図2を参照すると、図1に示された実施形
態にしたがった1対多マイクロ波無線システム200 が示
されている。1対多システム200 中の遠隔端末114 (マ
ルチモード遠隔端末)は、屋内装置202 、サービス特定
インターフェイスモジュール(以下SSIモジュールと
呼ぶ)204 、屋外装置206 、装置内リンク208 および通
信リンク210 を具備している。ハブサイト110 のハブ端
末112 (マルチモードハブ端末)は、屋外装置212 、ハ
ブ屋内装置214 、装置内リンク216 、デジタル信号3T
DM SSIモジュール(以下TDM−DS3 SSIモ
ジュールと呼ぶ)218 、ATM光搬送波レベル3cSS
Iモジュール(以下ATM−OC3cSSIモジュール
と呼ぶ)220 、DS3 ライン222 、OC3cライン224
、DS3トランスペアラントSSIモジュール(図示し
ないがハブサイト110 に含まれている)、およびTDM
マルチプレクサ(TDM MUX)226 とオプションの
ATMマルチプレクサ(ATM MUX)228 とを含む
オプションの伝送装置252を具備している。伝送装置252
は転送ネットワーク(バックホールとして知られてい
る)246 を通って中央局102 に結合されている。中央局
102 は、オプションのTDMマルチプレクサ230 、オプ
ションのATMマルチプレクサ232 、データスイッチ23
4 、音声スイッチ236 、DS1 /DS2 ライン238 、O
C3c/Oc12cライン240 、専用ライン250 および
EMS122 内のエレメントマネージャ244 を具備してい
る。共通装置248 は残りのハブ端末112 を含んでいる。
【0034】加入者は、加入者構内の遠隔端末114 を通
って1対多システム200 とインターフェイスする。SS
Iモジュール204 はサービス特定インターフェイスポー
トまたはスロット(以下SSIポートと呼ぶ)に挿入さ
れ、それは遠隔端末114 の屋内装置202 (またはチャネ
ル処理装置)のシャーシ中に組込まれる。
【0035】遠隔端末の屋内装置202 (チャネル処理装
置)は加入者構内に配置されている。遠隔端末114 の屋
内装置202 は、SSIモジュール204 を通って加入者と
1対多システムとの間のトラヒックを多重化する。屋内
装置202 は、装置内リンク208 に結合され、マルチ変調
モデム、エアフレームフォーマット論理装置(図9のマ
ルチ変調モデムおよびバースト制御装置内)および加入
者インターフェイスマルチプレクサ機能を1つの装置中
に含んでいる。遠隔端末114 の各屋内装置202(チャネ
ル処理装置)は4個のSSIポートを有し、複数の異な
った加入者に対してインターフェイスし、或いは、例え
ば図22乃至29を参照に説明するようにサービス特定
インターフェイスモジュール204 をT1またはE1にイ
ンターフェイスすることを可能にする。SSIモジュー
ル204 は屋内装置202 のプロセッサと接続され、同期信
号(例えばTDM)および非同期信号(例えばATM)
を屋内装置202 中に多重化する。SSIモジュール204
はTDMおよびATMトラヒックをマルチ転送モードセ
ルバス(図16乃至20参照)に多重化する。さらに付
加的に、SSIモジュールは特有のTDMバッファ技術
(図44乃至50参照)およびATMアドレスフィルタ
リング技術(図34乃至36参照)を実行し、SSIモ
ジュールがATMおよびTDMトラヒックをマルチ転送
モードセルバスのためにフォーマット化することを可能
にする。マルチ転送モードセルバスはバスフレームフォ
ーマット(図16参照)を有し、TDMセルおよびAT
Mセルの両者が交換可能にそこに配置されることを許容
する。
【0036】したがって、1対多システムの残りの部分
はTDMおよびATM転送モードの両者を使用する信号
を転送のために変更する必要がない。SSIモジュール
(遠隔端末114 およびハブ端末112 における)のセルフ
ォーマッタ(信号フォーマッタとも呼ばれる)はTDM
トラヒックまたは信号をTDMセルにフォーマット化
し、それは標準的なATMセル(すなわち53バイト)
と同じ大きさである。したがって、SSIモジュール20
4 のセルフォーマッタはTDMセルおよびATMセルを
1対多システムの残りに対して同じ形式のセルであるよ
うに見えるようにフォーマット化するが、しかしなが
ら、SSIモジュールはTDMセルおよびATMセルを
受信通信端末のSSIモジュールにおいて識別されるよ
うにフォーマット化する。したがって、マルチ転送モー
ドセルバスは、セルがTDMセルであるかATMセルで
あるかを識別することなくセルを伝送する。マルチ転送
モードセルバス上の混合されたトラヒック(TDMおよ
びATMセル)は、通信リンク210 で伝送するために対
応するエアインターフェイスフレームフォーマット(図
5および16参照)に直接マップされる。混合されたト
ラヒックは通信リンク210 上で受信され、エアインター
フェイスフレームフォーマット(図16参照)からマル
チ転送モードセルバスフレームフォーマットにマップさ
れて戻される。マルチ転送モードセルバスは混合された
トラヒックをSSIモジュール204 に伝送し、そこにお
いてSSIモジュール204 のセルフォーマッタは分別し
てATMセルからTDMセルを分離する。TDMセルは
通常TDMシステムで行われているように時間計画によ
るタイムスロットにしたがって分別され、一方ATMセ
ルはヘッダ情報にしたがって分類される。それ故、1対
多システム200 は特有のフレーム構造においてTDMデ
ータおよびATMセルをフォーマットし、それらをSS
Iモジュール204 において1対多システム200 との間で
多重化する(SSIモジュールの詳細については図22
乃至29参照)ことによってTDMおよびATMの両者
を伝送することができる。この動作の詳細については本
明細書全体を通じて説明されている。
【0037】遠隔端末114 の屋内装置202 はさらに光フ
ァイバ拡張モジュールをサポートし、それは拡張屋内装
置に接続できるようにSSIポートの1つにプラグ接続
される。これは遠隔端末114 の屋内装置202 によりサポ
ートされることのできる加入者インターフェイス(すな
わちSSIモジュール)の数を直線的に増加させること
を可能にする。光ファイバ拡張モジュールおよび拡張屋
内装置は図37乃至39を参照に後述する。
【0038】遠隔端末114 の屋外装置206 (ODU)
(またはトランシーバ)は通常加入者構内の屋根上に設
置されている。遠隔端末114 の屋外装置206 は装置内リ
ンク208 を介して遠隔端末114 の屋内装置202 と通信
し、また、マイクロ波無線通信リンク210 である通信リ
ンクによりハブ端末112 と通信する。遠隔端末114 の屋
外装置206 は、アンテナ、電力増幅器、低雑音受信機、
変換器、装置内リンクインターフェイス、および整列構
造を備え、図9でさらに説明されている。
【0039】装置内リンク208 (IFL)は遠隔端末11
4 の屋内装置202 (チャネル処理装置とも呼ばれる)を
遠隔端末の屋外装置206 に接続する単一の同軸ケーブル
を含み、図7を参照にさらに説明する。装置内リンク20
8 は遠隔端末114 の屋外装置206 を動作させるためのD
C電力、制御信号および基準周波数を伝送する。装置内
リンク208 は、遠隔端末114 の屋外装置206 から遠隔端
末114 の屋内装置202への伝送に70MHzの周波数を
使用し、遠隔端末114 の屋内装置202 から遠隔端末114
の屋外装置206 への伝送に160MHzの周波数を使用
する。
【0040】通信リンク210 またはエアインターフェイ
ス210 は38GHzのマイクロ波無線チャネルである。
本実施形態の1対多システム200 は、広範囲の周波数帯
域が使用可能であるが、次のような周波数をサポートす
る。すなわち、5.8GHz,24GHz,28GH
z,および38GHzである。本実施形態のチャネル化
は50MHzのチャネルを、それぞれ12.5MHz
で、10Mspsのシンボル速度で動作する4つのサブ
チャネルに分割する。さらに1対多システムは、2以上
のハブ端末12が各セクター内にあり、同じ10Msps
のシンボル速度を使用するように多数の50MHzチャ
ネルを使用することもできる。チャネル化は50MHz
のチャネルを4つのサブチャネルに分割し、特定のシン
ボル速度を使用するものに限定されるものではない。広
範囲のチャネル帯域幅が選択可能であり、種々のシンボ
ル速度を使用する広範囲の種々のサブチャネルに分割さ
れることができる。また周波数の再使用能力を使用して
図3の(A)および(B)に示されるように多数の周波
数チャネルに対して使用することができる。
【0041】上述のように、1対多システム200 は、ア
ップリンク方向およびダウンリンク方向の両方向にTD
MA/TDMAフォーマットで通信リンク210 を通って
動作することができる。送信された信号はTDMおよび
ATMトラヒック両者を含み、それらは同じエアインタ
ーフェイスフレームフォーマット内で混合される。信号
はバースト単位ベースでマルチ変調モードを使用して変
調される。本実施形態では、直角位相シフトキーイング
(QPSK)、16- 直角位相振幅変調(16- QA
M)および64- 直角位相振幅変調を使用して送信す
る。1対多システムは全部で3つのバーストタイプを同
じTDMAフレームでサポートする。実際には、QPS
Kは遅いビット速度で動作し、システムの距離を増加さ
せるために使用され、64QAMは良好なスペクトル効
率のためにより近い遠隔端末に対して使用され、16Q
AMは理想的には中間距離の遠隔端末114 対して使用さ
れる。(しかしながら、本実施形態の特徴は、マルチ変
調モードの利用がマイクロ波範囲で特に有効であり、こ
の範囲のチャネルは雨フェーディングで距離により急速
に劣化する傾向があり機能するために視線が必要である
からであることに注意すべきである。)さらにエアイン
ターフェイスフレームフォーマットにおけるバーストは
異なった大きさで混合され、エアインターフェイスフレ
ームフォーマット内で整合する(図5参照)。
【0042】1対多システム200 のハブサイト110 は、
マルチセクター、マルチ周波数セルをサポートし、各セ
クターはサブチャネルを使用して少なくとも1つのハブ
端末112 (セクター無線)によりサービスされている。
それは2つの主コンポーネント、すなわち、ハブ端末11
2 (マルチモードハブ端末と呼ばれる)および伝送装置
252 から構成されている。ハブ端末112 はさらに図9お
よび10を参照にしてさらに後述する。1つのハブ端末
112 は図2に示されており、一方、残りのハブ端末は共
通装置248 として示されている。各ハブ端末112 は、遠
隔端末114 がマルチ転送モードを使用し、およびマルチ
変調モードを使用して信号を送受信するのと同様にマル
チ転送モード信号(例えばATMおよびTDM)を送受
信する。各ハブ端末112 (セクター無線)は1つのチャ
ネル処理装置214 (屋内装置214)および1つのトラン
シーバ装置212 (屋外装置212 )を有している。屋外装
置212 を有するハブ端末112 は、特定のセクター内の全
ての遠隔端末114 と通信することができ、それは遠隔端
末114 がハブ端末112 に対して配置された位置に無関係
である。これはセクター当りの領域当り1個の無線装置
を必要とする従来の1対多システムに対する改良であ
る。すなわち、従来の1対多システムはn個の無線装置
を必要とし、ここで、nはセクターの数とそのセクター
中の領域の数との積に等しい。本発明の実施例では、領
域の数に関係なくセクター当り1個の無線装置しか必要
としない。
【0043】セクター内の領域(πスライス)は一般に
ハブ端末から2つの距離の間の区域と考えることができ
る。しかしながら、領域は、遠隔端末の受信機とハブ端
末の受信機とにおいて得られるチャネル品質によってさ
らに正確に定められる。すなわち、遠隔端末はチャネル
品質にしたがってグループ化され、高いチャネル品質で
受信する遠隔端末は“近い”領域にあるとされ、低いチ
ャネル品質で受信する遠隔端末は“遠い”領域にあると
される。チャネル品質は一般的に半径距離に対応するか
ら、これらの用語は“領域”の交換可能な別の表現とし
て使用される。例えばハブ端末に非常に接近した位置
(1000mまで)の遠隔端末は1つの領域中にあり、
一方、離れた端末(例えば3km)は別の領域にある。
両方の遠隔端末は同じセクターにあるが、ハブ端末から
異なった距離にある。したがって、高次の変調(より大
きいビット/秒/Hzを必要とする)は近い遠隔端末11
4 とハブ端末112 との間で可能であり、一方、低次の変
調(より小さいビット/秒/Hzを必要とする)は遠い
遠隔端末との間の通信に必要とされる。
【0044】この実施形態は従来技術のシステムを改良
し、この実施形態では各セクター内の各領域に対して1
個のハブ端末を必要としない。その代りに、各ハブ端末
112はマルチ変調モードを使用して送信することがで
き、したがって、遠隔端末が位置している領域に関係な
くそのセクター内の全ての遠隔端末と通信することがで
きる。
【0045】ハブサイト110 は、転送ネットワーク246
に対してTDMマルチプレクサ226およびATMマルチ
プレクサ228 を含む伝送装置252 を有することができ
る。伝送装置252 はこの実施形態では光学的であり、も
しも、伝送装置252 がハブサイトに位置していなけれ
ば、同様の装置が中央局102 に配置される。
【0046】さらに、集線装置はこの設計のハブ端末で
は必要ない。従来技術のシステムでは、集線装置が集中
したトラヒックを別々のトラヒック流に分割し、各トラ
ヒック流は異なって変調されたハブ端末112 に送られ
る。本実施形態の単一のハブ端末はバースト単位ベース
の複数の変調を使用して送信するため、集線装置は必要
ない。集中したトラヒックは単にハブ端末112 に直接送
られ、そのハブ端末112はエアで多重化されたトラヒッ
クを送信する。
【0047】ハブ端末112 の屋外装置212 (トランシー
バ装置)は遠隔端末114 の屋外装置206 と同じである。
ハブ端末の屋外装置212 は一体化された38GHzトラ
ンシーバおよびアンテナを備えている。送信および受信
帯域は遠隔端末114 の屋外装置206 の送信および受信帯
域に関して掃引される。ハブ端末112 の屋外装置212は
典型的にはハブサイト110 が配置される建物の上部に位
置されている。
【0048】遠隔端末114 の屋内装置202 と同様に、ハ
ブ端末112 の屋内装置214 (チャネル処理装置)は装置
内リンク216 によってハブ端末112 の屋外装置(トラン
シーバ装置)212 に接続されている。装置内リンク216
は単一の同軸ケーブルであり、屋外装置212 に対する電
力を供給し、また基準周波数、アップリンクおよびダウ
ンリンク中間周波数信号およびテレメータリンクを供給
する。
【0049】ハブ端末112 の屋内装置214 は遠隔端末11
4 の屋内装置202 と類似している。屋内装置214 はま
た、マルチ変調モードを使用するマルチ転送モードをサ
ポートする。屋内装置214 は、中間周波数トランシーバ
セクション、チャネルおよび制御プロセッサ、および伝
送装置252 に対する3つのタイプのインターフェイスを
備えている。第1のタイプのインターフェイスは図23
に記載されたTDM−DS3 SSIモジュール218 であ
り、TDMトラヒックを伝送するためのTDMマルチプ
レクサ226 に対するDS3 接続をサポートする。第2の
タイプはDS3 トランスペアラントSSIモジュール
(図示せず)である。図26に記載されたDS3 トラン
スペアラントSSIモジュールはハブ端末112 と遠隔端
末114 との間の地点間リンクを意図するものである。こ
の地点間リンクは無線の全帯域幅(例えば12.5MH
z)を使用し、地点間リンクが1対多システム内に生成
される(図26参照)ことで特徴がある。第3のタイプ
は図25に記載されているATM−OC3c SSIモ
ジュール220 であり、ATMマルチプレクサ228 に対す
るATMセルによるトラヒックを伝送するために使用さ
れる。ハブサイト110 およびハブ端末112 は図14およ
び15を参照にしてさらに詳細に説明する。DS3 はデ
ジタル信号レベル3であり、OC3cは連結された光搬
送波レベル3であり、それら両者は通信技術でよく知ら
れていることに注意されたい。
【0050】ハブ端末112 は1:1の冗長スイッチング
によりサポートされる。各ハブ端末112 では1つの冗長
屋外装置(206, 212)および屋内装置(202, 214)が存
在する。例えば、もしも、ハブ端末112 の屋内装置214
またはハブ端末112 の屋外装置212 のいずれかが故障し
た場合には、屋外装置(図示せず)および屋内装置(図
示せず)を含むバックアップ用のハブ端末(図示せず)
が自動的に切替えられて故障したハブ端末112 に置換さ
れる。したがって、各ハブ端末112 に対して1つのバッ
クアップ用のハブ端末が必要とされる。1:1冗長シス
テムは図14に示されている。
【0051】その代りに新しい1:N冗長システムが同
じセクター内のハブ端末112 に対して使用されることが
でき、図42を参照にして説明されるように同じアンテ
ナプロフィールを有する。
【0052】伝送装置252 はハブ端末112 の全ての屋内
装置214 からのトラヒックと転送ネットワーク246 との
間のトラヒックを多重化する。TDMベースおよびAT
Mベースの両方の多重化はTDMマルチプレクサ226 お
よびATMマルチプレクサ228 を使用することにより行
われる。上述のように、転送ネットワーク246 は同期光
ネットワーク(SONET)リングでよい。SONET
リングは定められた区域にわたって地下を走る光ファイ
バケーブルのリングである。それは同期(TDM)また
は非同期(ATM)トラヒックを伝送する高速伝送媒体
である。
【0053】別の実施形態では、バックホールワイヤラ
インが伝送装置252 から転送ネットワーク246 (または
バックホール設備)への無線通信リンク (図示せず)
により置換される。この無線通信リンクは、ハブ端末11
2 と各遠隔端末114 との間の通信リンク210 に非常に類
似したマイクロ波通信リンクであってもよい。例えば第
1の12”アンテナのようなアンテナは伝送装置252 に
結合され、対応するアンテナ、例えば第2の12”アン
テナが伝送ネットワーク246 に結合される。アンテナは
非常に狭いビーム幅(例えば2乃至3度)を有し、広い
角度のアンテナよりも遥かに大きい距離の通信を可能に
する。この実施形態は、ハブサイト110と伝送ネットワ
ーク246 との間で約5乃至10マイルの距離に対して可
能である。
【0054】中央局102 は1対多システム200 に対する
スイッチングを行い、エレメント管理システム122 (E
MS)を備えている。伝送装置はその代りに中央局に配
置され、構成が依存している。その代りにEMS122 は
中央局102 には含まれない。中央局102 の伝送装置はT
DMトラヒックのために使用されるTDMマルチプレク
サ230 、ATMトラヒックのために使用されるATMマ
ルチプレクサ232 、データスイッチ234 、音声スイッチ
236 、DS1 またはDS3 ライン238 、OC3c/OC
12cライン240 、およびSTM−1ライン(図示せ
ず)である。他の専用ライン250 はPSTN、インター
ネットサービスプロバイダ、およびインターチェンジキ
ャリアのような他のデータ配送システムに結合されてい
る。データスイッチ234 および音声スイッチ236 はTD
Mマルチプレクサ230 およびATMマルチプレクサ232
に送られるデータおよび音声信号を制御する。DS1 ラ
イン238 はT1ラインまたはE1ラインであり、一方D
S3 ライン238 は28のT1流のグループを伝送する。
OC3c/OC12cライン240 はATMの特別ライン
である。STM−1ラインはまた1対多システム100 の
ヨーロッパバージョンで使用される。STM−1ライン
はATMまたはTDMモードのいずれかで動作するよう
に構成される。例えばTDM STM−1ラインはDS
3 ライン222 および238 で置換され、一方ATM ST
M−1ラインはOC3c/OC12cライン224 または
240 で置換される。伝送装置および各種ラインは技術的
によく知られている。
【0055】中央局102 のエレメント管理システム(E
MS)122 はエレメントマネージャ244 を含み、このエ
レメントマネージャ244 は1対多システムに対するオフ
・ザ・ネットワーク(ネットワーク以外の)管理機能を
実行する。物理的にエレメントマネージャ244 は大型の
地理的ディスプレイを含む1対多システムに対して使用
されるUNIXベースのワークステーションである。オ
ペレータはEMS122から1対多システムネットワーク
を構成し監視することができる。1実施例において、E
MS122 は広域ネットワーク(WAN)を使用して1対
多システム中のハブサイト110 の全てと通信する。WA
Nは各ハブサイト110 のLANにWANを結合する各ハ
ブサイト110 に配置された構内ネットワーク(LAN)
ルータを通って各ハブサイト110 と通信する。これは通
常の方法であり、それにおいて、EMS122 はハブサイ
ト110 を管理する。LANルータは図14に示されてい
る。ハブサイトのLANはハブ端末112 の屋内装置214
と通信する(図14参照)。ハブのLANからWANへ
の転送はしばしば別の地上ラインのT1ラインであり、
または代りに以下説明するようにDACS230 に多重化
されることができる。
【0056】別の実施形態ではエレメント管理システム
122 は帯域内ネットワークを使用して、転送ネットワー
ク246 (バックホール)を通して送られるメッセージに
より1対多システム200 のハブサイト110 と通信する。
メッセージは転送ネットワーク246 およびATMマルチ
プレクサ228 を通ってAAL5(ATM適応層レベル
5)を使用してTCP/IPまたはフレームリレーデー
タのいずれかとして送られる。ATM OC3cSSI
モジュール220 は図25に記載されているようにメッセ
ージを受信する。この方法は、別々の地上ラインを通し
て通信する従来のシステムと異なっている。これは非常
に経済的であり、ハブサイト110 のLANと通信するた
めに広域ネットワークのためのハブサイト110 に別々の
地上ラインを維持する必要がない。
【0057】さらに、1対多システムは本明細書全体に
わたって好ましい実施形態においてマルチ転送モード能
力およびマルチ変調能力の両方を有するものとして記載
されていることに注目すべきである。1対多システムは
両方の能力を有する1対多システムに限定されることを
意図するものではない。例えば、1対多システムの1実
施形態は、マルチ変調能力を有することなく、マルチ転
送モード信号(例えば、同期および非同期)を送信およ
び受信するように構成されることもできる。この実施形
態はマルチ変調モデムを必要とせず、技術的に知られて
いる単一変調モデムを含むことができる。別の実施形態
では、1対多システムはマルチ変調能力を有し、マルチ
転送モード能力を有しない。そのような実施形態では、
特別に設計されたSSIモジュールおよびマルチ転送モ
ードセルバスが変更されずに動作できる。したがって、
ハブ端末および遠隔端末は1つの実施形態ではマルチ転
送モード無線装置を具備し、別の実施形態ではマルチ変
調無線装置を具備するように構成されることができる。
【0058】この実施形態は、伝送装置252 、転送ネッ
トワーク246 、および中央局102 のコンポーネントのよ
うな通常の装置と十分に両立できる。1対多システム20
0 はさらに、既存のサービスおよびインターフェイスを
サポートするが、しかしながら、通常のSSIモジュー
ルはマルチ転送、マルチ変調システムとインターフェイ
スするために修正されなければならない。システムの使
用および動作を可能にする1対多システムのこの実施形
態の個々の特徴については以下説明される。
【0059】次に、図3の(A)および(B)を参照す
ると、マルチ変調モードをサポートするハブサイトにお
けるマルチチャネルによる周波数再使用を示している図
2に示された1対多システムにおいて使用されたチャネ
ル化が示されている。図3の(A)は、第1の周波数30
2 と第2の周波数304 とにより示された2つのチャネル
(例えば50MHzのチャネル)の周波数の再使用を示
している。第1の周波数302 と第2の周波数304 とはハ
ブサイトにおける各ハブ端末によって、例えば第1のセ
クター306 および第2のセクター308 のような隣接する
セクターにおいて使用される。その後、第1の周波数30
2 は、例えば第3のセクター310 のような別の交互に位
置するセクターで再使用され、以下同様である。この別
のセクターは次に隣接するセクターである。例えば第1
の周波数302 を使用する第3のセクターは第1のセクタ
ー306 の交互に位置するセクターであり、一方、第2の
周波数304 を使用する第2のセクター308 は第1のセク
ター306 に隣接している。図3の(A)に示された第1
のセクター306 と第2のセクター308 は90度のセクタ
ーである。
【0060】各セクター、例えば第1のセクター302 と
第2のセクター304 は第1の周波数チャネルと第2の周
波数チャネルの各周波数サブチャネルをサポートしてい
る。各サブチャネルはその90度のセクター内でマルチ
変調モード(例えば、QPSK、16- QAM、64-
QAM等であるが、これらの変調モードに限定されな
い)をサポートする。これと対照的に、従来技術の周波
数再使用はサブチャネル当り1つの変調モードしかサポ
ートせず、同じ周波数を使用する交互のセクターにおい
て再使用されている2以上の変調モードをサポートしな
い。
【0061】この実施形態の周波数再使用は64- QA
M変調をサポートし、この64- QAM変調は妨害に対
して非常に敏感であるから特別の困難な問題を提起す
る。64- −QAM変調のような高次の変調により周波
数再使用を行うために、隣接したセクター中の交互のサ
ブチャネルの送信による干渉を受けることなく送信する
ために、各セクター内のサブチャネルを使用する各ハブ
端末においてセクター化されたアンテナが使用されなけ
ればならない。セクター化されたアンテナは図1および
2のハブ端末の屋外装置で示されたのと同じアンテナと
して使用される。さらに、セクター化されたアンテナ
は、同じ周波数を使用する交互のセクターにより妨害を
受けることなく狭い幅のビームを送信するように減少さ
れた、或いは低いレベルのサイドローブを有していなけ
ればならない。セクター化されたアンテナのサイドロー
ブは64−QAM変調の使用をサポートするために十分
に減少されなければならない。したがって、サイドロー
ブはセクター化されたアンテナのビーム幅の1.5倍に
減少される。また、サイドローブはセクター化されたア
ンテナのピーク利得より下の35dBより大きくないよ
うな低いレベルとして、交互のセクターで使用されてい
る周波数において64−QAM信号と干渉しないように
しなければならない。したがって、サイドローブの特性
は64−QAMのような高次の変調により周波数再使用
の利用を可能にする。
【0062】図3の(B)は2つのチャネルに対する同
じ周波数の再使用を示しているが、しかしながら、第1
のセクター306 および第2のセクター308 は45度のセ
クターである。再び、各セクターにおけるハブ端末は6
4−QAMを含むマルチ変調モードを使用して同じ周波
数を使用する交互のセクターに干渉を生じることなく4
5度のセクターに送信するために十分に減少されたサイ
ドローブを有するセクター化されたアンテナを有してい
なければならない。
【0063】代りに、この実施形態は90度および45
度のセクターだけに限定されるものではなく、例えば、
22.5度のセクターのような他の大きさのセクターが
選択されることができる。さらに、異なった周波数を使
用する両方のサブチャネルは同じセクター内に位置させ
ることもできる。したがって、2個のハブ端末は各セク
ターにあり、それぞれ異なった周波数チャネルのサブチ
ャネルで送信される。
【0064】[エアインターフェイス]図4を参照する
と、この実施形態のTDMAスーパーフレームエアイン
ターフェイスフォーマット400 の概略図が示されてい
る。アップリンクおよびダウンリンクの両方向において
使用される1対多スーパーフレームフォーマット400
は、N個のフレーム402 を含んでいる。フレーム402 の
特徴は、以下に説明される。スーパーフレームフォーマ
ットは、図11および12に示されているマルチ変調モ
デムにおいて生成される。
【0065】次に図5を参照すると、図4の実施形態の
スーパーフレームフォーマットのN個の各フレームに対
応したエアインターフェイスフレームフォーマットの概
略図が示されている。エアインターフェイスフレームフ
ォーマット500 は、オーバーヘッド部分502 、スペア部
分504 、およびトラヒック部分506 を含んでいる。トラ
ヒック部分506 は、QPSK Quadバースト508 、
16−QAM Quadバースト510 、QPSK単一バ
ースト512 、64−QAM Quadバーストバースト
512 、および16−QAM単一バースト514 を含んでい
てもよい。
【0066】図5のTDMAエアインターフェイスフレ
ームフォーマット500 は、図4に示されているスーパー
フレームフォーマットにおけるN個のフレームの1つに
対応している。この実施形態には、エアインターフェイ
スフレームフォーマット500は、TDM転送およびAT
M転送の両方を行うように設計されているという利点が
ある。同一のエアインターフェイスフレームフォーマッ
ト500 でTDMおよびATM転送の両方を行うための鍵
は、TDMトラヒックがATMセルと同じサイズを有す
る(図32および33参照)TDMセルにフォーマット
化されることである。このフォーマット化は、遠隔端末
およびハブ端末の両者の屋内装置のSSIモジュールで
行われる。TDMセルおよびATMセルは共に、それら
を区別するヘッダ情報を含んでいる。したがって、TD
MセルおよびATMセルは、エアインターフェイスフレ
ームフォーマット500 に直接マッピングするバスフレー
ムフォーマット(図16参照)上に多重化される。特有
に設計されたエアインターフェイスフレームフォーマッ
ト500 は、混合されたトラヒック(ATMおよびTD
M)を転送するのに必要な構造を提供すると共に、異な
って変調されたトラヒックバーストを交換する特有の構
造を提供する。
【0067】さらに、無線通信リンクの容量は、各トラ
ヒックバーストに対して選択された変調モードの関数で
ある。これは、エアインターフェイスフレームフォーマ
ット500 が使用される変調に応じた大きさにされた異な
るサイズのバーストを有しているためである。ハブ端末
の屋内装置および遠隔端末の屋内装置の両者のマルチ変
調モデムおよびバス制御装置は、図9、11および12
に詳細に示されているようにエアインターフェイスフレ
ームフォーマット500 を生成するのに必要なエアインタ
ーフェイスフレームフォーマット化論理装置を含んでい
る。
【0068】実際は、エアインターフェイスフレームフ
ォーマット500 は、アップリンクおよびダウンリンクに
おいて同じであり、一方、従来技術の1対多通信システ
ムは、ダウンリンクにおいて連続的な伝送(TDM)を
サポートし、またアップリンクにおいて非連続的な伝送
(TDMA)をサポートするエアインターフェイスフォ
ーマットを使用する。エアインターフェイスフレームフ
ォーマット500 は、システム管理および動的帯域幅割当
のためのオーバーヘッド部分502 を有している。このオ
ーバーヘッド部分502 は、QPSKバーストを含むタイ
ムスロットを含んでいる。QPSKはこの実施形態によ
って使用される変調モードの最低次の変調(最小桁ビッ
ト/秒/Hz)であり、したがって一番遠い距離範囲を
有しているため、オーバーヘッド部分502 はQPSKバ
ーストを含んでいる。したがって、地点間(1対1)シ
ステムにおける全ての遠隔端末は、オーバーヘッドメッ
セージを受信できるように少なくともQPSK変調バー
ストを受信するように設計される。以下、図8を参照し
てオーバーヘッド部分502 をさらに詳細に説明する。オ
ーバーヘッド部分502 は、スペア部分504 によってトラ
ヒック部分506 から分離されている。
【0069】TDMAエアフレームフォーマット500 の
トラヒック部分506 は、遠隔端末およびハブ端末の間で
ペイロード(ATMセルおよびTDMセル)を伝送す
る。TDMAエアフレームフォーマットは、アップリン
クおよびダウンリンクの両方で使用され、バースト・バ
イ・バーストで変調されたトラヒックをサポートする。
この実施形態の1対多システムは、QPSK Quad
バースト508 、16−QAM Quadバースト510 、
QPSK単一バースト512 、64−QAM Quadバ
ーストバースト512 および16−QAM単一バースト51
4 をサポートする。この実施形態は、上記の変調に限定
されず、それはまた、BPSK、128−QAM、25
6−QAMおよび32−QAMのような技術的に知られ
ている他の変調をサポートするように構成されることが
できる。
【0070】トラヒック部分506 内のトラヒックバース
トは、異なったサイズであり、特定のバーストに対して
選択された変調に応じた互いの整数倍として都合よく設
計されている。その代わり、バーストは、整数倍ではな
く互いの倍数として設計されることができる。エアイン
ターフェイスフレームフォーマットは、一般にトラヒッ
ク部分506 にn個のQPSK Quadバーストを保持
している。バーストの個数nは、以下さらに詳細に説明
するように使用される周波数の関数である。したがっ
て、QPSK Quadバースト508 は、その長さがx
個のシンボルであり、技術的に知られているようにqu
ad DS0 をサポートする。16−QAM Quad
バースト510 は、その長さがx/2個のシンボルであ
り、quadDS0 をサポートする。QPSK単一バー
スト512 および64−QAM Quadバーストバース
ト512 は、それぞれその長さがx/3個のシンボルであ
り、単一のDS0 およびquad DS0 をそれぞれサ
ポートする。16−QAM単一バースト514 は、その長
さがx/6個のシンボルであり、単一のDS0 をサポー
トする。DS0 またはデジタル信号レベル0は、通信分
野において技術的に知られている用語であり、説明は不
要である。
【0071】バーストのサイズ間の関係により、1対多
システムは、同じ固定したサイズのエアインターフェイ
スフレームフォーマット500 内で異なった変調モードを
使用して異なったバーストを混合し、一致させることが
可能になるという利点がある。QPSK Quadバー
スト508 の長さは、16−QAM Quadバースト51
0 の2倍であり、QPSK単一バースト512 または64
−QAM Quadバーストバースト512 の3倍であ
り、16−QAM単一バースト514 の6倍である。ま
た、エアインターフェイスフレームフォーマットがn個
のQPSK Quadバースト508 を保持できるなら
ば、それは16−QAM Quadバースト510 であれ
ば2n個、QPSK単一バースト512 または64−QA
M Quadバーストバースト512 ならば3n個、16
−QAM単一バースト514 の場合には6n個をそれぞれ
保持することができる。これらのサイズ関係によって、
エアインターフェイスフレームフォーマット500 におい
て利用できる帯域幅が、非常に効率的に使用されること
ができる。これは、1つの変調モードだけを使用して変
調される固定されたサイズのエアバーストを含む通常の
1対多システムにおいて使用されるエアフレームフォー
マットを逸脱する。
【0072】さらに、エアインターフェイスフレームフ
ォーマット500 は、多数の変調モードを使用するサイズ
が比例するようにされたトラヒックバーストを使用して
送信するため、任意の1つの遠隔端末に対する伝送対象
の変化は、再分配されるべき新しいタイムプランを必要
としない。従来技術のシステムにおいては、遠隔端末
は、タイムプランを使用することにより、どのタイムス
ロットを“聞く”べきかを通知される。したがって、新
しい遠隔端末が追加または除去された場合、あるいは遠
隔端末の1つのニーズが増加または減少した場合、タイ
ムプランが変更され、全ての遠隔端末に新しいタイムプ
ランが分配されなければならない。
【0073】この実施形態の利点は、各遠隔端末が各ト
ラヒックバーストを受信するのに、新しいタイムプラン
を再分配する必要がないことである。単に、遠隔端末
は、それらが復調するように構成されているトラヒック
部分506 の部分だけを復調する。たとえば、最も近い領
域中の遠隔端末は、、QPSKまたは16−QAMを使
用するのではなく、64−QAMを使用しているトラヒ
ックバーストだけを復調する。どのタイムスロットにお
いて64−QAMバーストがトラヒック部分506内にあ
るのかは重要ではないことに注意されたい。それは、遠
隔端末は、それがどのタイムスロットでも受信するため
である。したがって、新しいタイムプランは不要であ
り、実際にタイムプランは全く必要とされない。したが
って、遠隔端末はタイムプランとは無関係にバーストを
受信することができる。これは、タイムプランを使用せ
ずに、あるいはタイムプランから独立した要求割当多元
接続の技術を示している。
【0074】この実施形態は、オーバーヘッド部分502
におけるQPSK変調されたバーストによるメッセージ
送信を行って、遠隔端末の屋内装置で一度復調されたト
ラヒックバーストを送る。全ての遠隔端末は、オーバー
ヘッドバーストを復調するように構成されている。しか
しながら、マルチ転送モードセルバスのどのセルから出
発すべきか(図22−29を参照されたい)をSSIモ
ジュールが決定するために新しいタイムプランが送られ
るが、各遠隔端末がエアインターフェイスによってある
トラヒックバーストを受信するのに新しいタイムプラン
は必要ないことに注意されたい。さらに、呼出し時間の
ために必要なフレームは通常のタイムプランより1つ少
ない。
【0075】好ましい実施形態において、エアインター
フェイスフレームフォーマット500の長さは6m秒であ
り、図4の48m秒のスーパーフレームフォーマット中
には8フレームが存在する。6m秒のフレーム長は、1
25μ秒ごとに(8kHzにおいて)とられるTDMデ
ータのDS0 サンプルの48バイトに対応する。上記に
おいて簡単に述べたように、また以下さらに詳細に説明
するように、マルチ転送モードの特徴の使用を可能にす
るために、TDMデータは標準的なATMセルに類似し
ているTDMセル中にフォーマット化される(図32お
よび33を参照されたい)。それ故、TDMセルの適切
なデータ部分を満たすためにDS0 サンプルの48バイ
トが必要となり、したがってエアインターフェイスフレ
ームフォーマット500 は、トラヒックバーストを満たす
のに十分なTDMバイトを集めるために長さが少なくと
も48×125μ秒=6m秒でなければならない。した
がって、トラヒック部分506 は、合計57のQPSK
quadバースト508 、114の16−QAM qua
dバースト510 、171のQPSK単一バースト512 ま
たは64−QAM quadバースト512 、あるいは3
42の16−QAM単一バースト514 、もしくはこれら
のトラヒックバーストの種々の組合せに適合する。再
び、所定の長さは全て、使用される周波数とトラヒック
バースト中にフォーマット化されている使用されるデー
タセルの長さとの関数であるが、この実施形態はこれら
の特有の長さに限定されない。
【0076】エアインターフェイスフレームフォーマッ
ト500 は、バースト・バイ・バーストで3つの変調モー
ドをサポートするため、単一のハブ端末(セクター無
線)は、遠隔端末が位置しているのがセクター内のどの
領域であるかにかかわらず、セクター中の全ての遠隔端
末に送信することができる。たとえば、ハブ端末は、Q
PSKを使用して3km以内の最も離れた領域中の遠隔
端末に送信し、一方64−QAMにより最も近い遠隔端
末に送信し、中間領域中の遠隔端末に対して16−QA
Mにより送信を行い、これらは全て同じエアインターフ
ェイスフォーマット400 内にある。これは、各遠隔端末
にとって可能な最も上位の変調(上位桁ビット/秒/H
z)を使用することによって通信チャネルの最も効率的
な使用を可能にし、依然として満足できる品質を保持す
る。したがって、最も離れた領域にある遠隔端末は、利
用可能な最も下位の変調(たとえば、QPSK)を使用
し、一方、最も近い領域中の遠隔端末は利用可能な最も
上位の変調(たとえば、64−QAM)を使用する。
【0077】図6を参照すると、図5のエアインターフ
ェイスフレームフォーマットにおいて使用されるトラヒ
ックバーストフォーマットの概略図が示されており、分
割プリアンブル特徴を含んでいる。トラヒックバースト
600 は、ガード606 と、RAMP608 、第1の特有ワー
ド610 、第2の特有ワード611 、第1のデータ/スペア
部分612 および第2のデータ/スペア部分614 からなる
プリアンブル602 、データ部分604 およびパリティ606
を含んでいる。プリアンブル分割長613 もまた示されて
いる。
【0078】トラヒックバースト600 は、1つのフォー
マットで一般的に示されているが、QPSK quad
バースト、16−QAM単一バースト等のフォーマット
を示すことを意図されている。データ部分604 ならびに
第1のデータ/スペア部分612 および第2のデータ/ス
ペア部分614 は、図7のAおよびBに示されているよう
に、使用されるバーストのタイプに従って異なって分割
され、またトラヒックバースト600 の長さは選択された
変調モードに応じて変化する。したがって、トラヒック
バーストは、図5に示されたトラヒックバースト用のフ
ォーマットを表す。1実施形態において、データ部分60
4 、ならびに第1および第2のデータ/スペア部分612
および614 は、たとえば図32中の53バイトのATM
セルや、図33の53バイトのTDMセル等の小さいサ
イズのデータセルを伝送するように設計されている。
【0079】トラヒックバースト600 のプリアンブル60
2 は、ガードd606 およびRAMP608 を含む完全に知
られている部分から構成されている。しかしながら、従
来技術のプリアンブルで使用された1つの特有ワードの
代わりに、このプリアンブルは、特有ワードが第1の特
有ワード610 と第2の特有ワード611 とに分割される
“分割プリアンブル”であるという点でプリアンブル60
2 は特有である。第1の特有ワード610 および第2の特
有ワード611 は、第1のデータ/スペア部分612によっ
て分離されている。
【0080】第1の特有ワード610 および第2の特有ワ
ード611 は、示されているように分割されており、した
がって図11および12のマルチ変調モデムは、受信さ
れたバースト中の周波数オフセットおよび位相オフセッ
トを含むチャネル特性を正確に評価することができる。
周波数および位相評価はマルチ変調モデムにおいて行わ
れる。図13には、第1の特有ワード610 および第2の
特有ワード611 の特定の機能が示されている。第1の特
有ワード610 および第2の特有ワード611 がプリアンブ
ル分割長613 からなる第1のデータ/スペア部分612 に
よって分離されているという利点がある。
【0081】プリアンブル602 は、各TDMAバースト
に先行し、アップリンクTDMAバースト間の同期シン
ボルおよびガード時間を与える。図13において説明さ
れるように、トラヒックスループットが最適化される。
これは、トラヒックがデータ部分604 、第1のデータ/
スペア部分612 および第2のデータ/スペア部分614内
に含まれているためである。特定のバーストタイプ(図
7のAおよびBに示されている)およびトラヒックバー
ストのサイズ(図5に示されている)ならびに、使用さ
れる変調モードに応じて、トラヒックバースト600 は、
第2のデータ/スペア部分614 を含んでいなくてもよい
し、あるいは第2のデータ/スペア部分614 は、データ
を含まずにスペアだけを含んでいてもよい。同様に、第
1のデータ/スペア部分612 は部分的なデータを含んで
いるか、あるいはデータを含まずにスペアだけを含んで
いてもよい。第1および第2のデータ/スペア部分612
および614 は、トラヒックスループットを最適化するた
めにデータ(またはトラヒック)を含んでいなければな
らないという利点がある。さらに、トラヒックバースト
600 は、示されているようにトラヒックバースト600 の
終わりに位置してもよいし、あるいはプリアンブル(示
されていない)内に含まれてもよいパリティ606 を含ん
でいる。RAMPおよびガードを含んでいる付加的なポ
スタンブル(示されていない)がトラヒックバースト60
0 に追加されてもよい。述べてきたバーストは、qua
dバーストおよび単一バーストに制限されず、技術に知
られているその他のタイプのバーストを含むことができ
る。
【0082】次に図7のAおよびBを参照すると、qu
adバーストおよび単一バーストの概略図が示されてお
り、それらはそれぞれ図6に示されているトラヒックバ
ーストのデータ部分およびデータ/スペア部分の一部分
である。図7のAに示されているquadバースト700
は、スペア702 と、ヘッダ706 およびデータ部分708か
ら構成されているデータフィールド704 とを有してい
る。図7のBに示されている単一バースト710 は、スペ
ア702 と、ヘッダ706 およびデータ部分708 から構成さ
れている単一データフィールド704 とを有している。
【0083】実際に、図7のAに示されているquad
バースト700 は、2つのバーストタイプの第1のもので
あり、第2のものは図7のBに示されている単一バース
ト710 である。図32および33に示されているよう
に、quadバースト700 は、4つのデータセルを保持
する4つのデータフィールド704 を有し、一方単一バー
スト710 は、1つのデータセルを持つ1つのデータフィ
ールド704 を有している。各データセルは、ヘッダ706
とデータ部分708 とを含んでいる。データフィールド70
4 中のデータセルは、ATMセル(図32)または特別
にフォーマット化されたTDMセル(図33)のいずれ
であることができる。
【0084】エアインターフェイスフレームフォーマッ
トの重要な特徴は、それがATMおよびTDMデータの
両者を伝送するように構成されていることである。標準
的なATMセルは、長さが識別子のための5バイトとデ
ータのための48バイトとからなる53バイトであるた
め、エアインターフェイスフレームフォーマットの各デ
ータフィールド704 (quadバーストまたは単一バー
スト中の)は、長さが53バイト以上でなければならな
い。したがって、エアインターフェイスフレームフォー
マットがTDMデータを伝送している場合、そのデータ
フィールドにおいて適合しているTDMセルもまた、長
さが53バイト以上である。図33において説明するよ
うに、データフィールド704 内に含まれるTDMセル
は、ATMセルと同様に、ヘッダ情報のために5バイト
およびデータのために48バイトを使用するという利点
がある。データフィールド508 を満たすために必要とさ
れるTDMデータのDS0 サンプルの48バイトによっ
て、エアインターフェイスフレームフォーマットの長さ
が決まる。前述のように、データフィールド704 を満た
すのに十分なデータをサンプリングするために、長さが
6m秒以上でなければならない(6m秒のエアフレーム
中の48個の125μ秒(8kHz)のパルスコード変調(PC
M) フレームに対応している)。設計者は、サンプルが
採取される速度を変更でき、したがって最小のエアイン
ターフェイスフレームフォーマット長が変更されること
に注意されたい。ATMセルおよび特別に設計されたT
DMセルの構造およびその利点をさらに詳細に見るため
に、図32および33を参照されたい。
【0085】データフィールド704 およびスペア702
は、データ部分604 、第1のデータ/スペア部分612 お
よび第2のデータ/スペア部分614 を含む図6のトラヒ
ックバースト内のスペースを占有していることを示すこ
ともまた重要である。トラヒックバーストがエアインタ
ーフェイス上で受信されたとき、トラヒックバーストの
第1および第2のデータ/スペア部分612 および614 な
らびにデータ部分604 内のデータはマルチ変調モデムに
よって連結され、quadバースト700 および単一バー
スト710 に細分される。したがって、図7のAおよびB
のスペア702 およびデータフィールド704 は、図6のデ
ータ部分604 ならびに第1および第2のデータ/スペア
部分612 および614 にマッピングする。
【0086】さらに、quadバースト700 および単一
バースト710 のデータフィールド704 のデータ部分708
(サブスロットとも呼ばれる)は、いくつかのモードの
1つで多数のDS0 からデータを伝送できる。図33、
48および49に示されている実施形態において、いく
つかのDS0 からのデータは、データフィールド704内
のTDMセルによって伝送されてもよい。TDMモード
において、DS0 のPCMサンプルの48バイトは、適
切なヘッダ706 を有して伝送される。ヘッダ706 は、チ
ャネル関連シグナリングのようなシグナリングを含んで
いる。さらに、TDMセルのヘッダ706 は、それをAT
Mセルから区別するためにATMヘッダ(VPI)を使
用し、図33に示されている。quadバーストフォー
マット700 はまた、ATMセル(53バイト)が伝送さ
れるDS0 としてATMトラヒックを伝送することがで
きる。その代わりに、25個のデータフィールド704 は
集められて、ATM適応層1(AAL1)においてDS
1 を伝送することができる。帯域幅は、ネットワークフ
レームタイミングとユーザの(潜在的に異なる)クロッ
ク速度との間の+/−200ppmクロックオフセット
を処理するのに十分である。
【0087】上述のように、エアインターフェイスフレ
ームフォーマットは、それがATMトラヒックおよびT
DMトラヒックの両方を伝送するようにフォーマット化
され、一方、従来技術のシステムでは、ATMおよびT
DM通信リンクに対して別個のエアフレームフォーマッ
トが必要である。TDMデータは、ATMセルと同じサ
イズの特別に設計されたTDMセルにフォーマット化さ
れている。したがって、エアフレームフォーマットはA
TMとTDMセルとを区別しない。SSIモジュール
は、TDMセルをフォーマット化し、その後ATMセル
と共にそれらをマルチ転送モードセルバスに多重化す
る。その後、マルチ転送モードセルバスのフレームフォ
ーマットは、TDMAエアインターフェイスフレームフ
ォーマットに直接マッピングされる。したがって、SS
IモジュールがATMトラヒックとTDMトラヒックと
を区別する。図16乃至19を参照して、マルチ転送モ
ードセルバス上のATMセルおよびTDMセルがどのよ
うにしてエアインターフェイスフレームフォーマットに
マッピングされるかを詳細に説明する。この明細書にお
いて、ATMおよびTDMセルがマルチ転送モードセル
バスのセルバスフレームフォーマットに対してどのよう
にしてフォーマット化されるかをさらに詳細に説明す
る。このような特徴によって、1対多通信システム内に
おいてエアインターフェイスフレームフォーマットを構
成する1つの方法が提供される。
【0088】次に図8を参照すると、図5のオーバーヘ
ッド部分800 の概略図が示されている。オーバーヘッド
部分800 は、オーバーヘッドバーストを含むm個のタイ
ムスロットを含んでいる。メインテナンススロット802
、3つの他のタイムスロット804 および獲得スロット8
06 が示されている。スーパーフレームの各エアインタ
ーフェイスフレームは、m個のオーバーヘッドタイムス
ロットを有している。オーバーヘッドバーストは、一定
のサイズのオーバーヘッド部分を確保するためだけにQ
PSKを使用して種々のメインテナンススロット802 内
において送信される。これは、この実施形態においてQ
PSKがこの時点で使用される変調の最大の送信範囲を
提供するためである。したがって、全ての遠隔端末は、
最も離れた領域中の遠隔端末であっても、オーバーヘッ
ドバーストを送受信することができる。
【0089】各遠隔端末は、図4のスーパーフレームフ
ォーマット内の1つのメインテナンススロットを割当て
られる。すなわち、たとえば9個のメインテナンススロ
ット802 と8個のフレームとがスーパーフレーム内に存
在する場合、72個の遠隔端末(9個のメインテナンス
スロット×8個のフレーム)が1つのスーパーフレーム
構造においてサポートされることができる。3つの他の
タイムスロット804 は、ALOHAプロトコルによるラ
ンダムアクセス、承諾、および遠隔端末に対する専用チ
ャネルのような、図4のスーパーフレームフォーマット
のフレーム1乃至フレームN−1において別の目的のた
めに使用される。図4のスーパーフレームフォーマット
のフレームNにおいて、3つのオーバーヘッドスロット
804 は結合されて、アップリンク方向において獲得タイ
ムスロット806 を形成する。獲得バーストはこの長い獲
得タイムスロット806 中に送信され、遠隔端末の送信タ
イミングを較正するメカニズムを提供する。
【0090】獲得タイムスロット806 はまた、図42お
よび43に示されている1:N冗長システムを使用する
本発明の1実施形態において使用される。
【0091】オーバーヘッド部分800 は、メインテナン
スバースト、ランダムアクセスバースト、応答バースト
および短縮された較正バーストを含むいくつかのタイプ
のバーストから構成されている。メインテナンスバース
ト(メインテナンススロット802 内の)は、遠隔端末が
トラヒックを伝送しているか否かにかかわらず、遠隔端
末とハブ端末との間に通信路を提供する。アップリンク
におけるランダムアクセスバースト(残りのタイムスロ
ット804 内の)により、遠隔端末は要求割当多元接続
(DAMA)動作で帯域幅を要求することが可能になる
(図40参照)。アップリンクにおける応答バースト
(残りのタイムスロット804 )は、ハブ端末によって送
られた承諾プロトコルメッセージに対して遠隔端末によ
り使用される。また、獲得バースト(獲得タイムスロッ
ト606 内の)は、その正しいタイミングオフセットを決
定するために設置中に遠隔端末によって使用される。
【0092】オーバーヘッド部分800 は、遠隔端末が競
合を生ぜずに制御情報を送信することを可能にするとい
う利点がある。したがって、各遠隔端末は1対多ハブ端
末と規則的に接触し、警報を出し、スーパーフレームフ
ォーマットごとに1度実時間電力制御を行う。
【0093】[遠隔端末]次に図9を参照すると、図1
および2に示されている本発明の実施形態で最初に説明
した遠隔端末900 (マルチモード遠隔端末)を示すブロ
ック図が示されている。遠隔端末900 は無線システムで
あり、アンテナ904 を備えた屋外装置(ODU)902
(トランシーバ装置とも呼ばれる)を含んでいる。遠隔
端末900 はまた、装置内リンク(IFL)906 および屋
内装置(IDU)908 (チャネル処理装置とも呼ばれ
る)を含んでいる。屋内装置908 は、メインテナンスポ
ート910、マルチ転送モードセルバス912 、4個のサー
ビス特定インターフェイスモジュール914 (SSIモジ
ュール)、ならびにチャネルおよび制御モジュール916
(CCM)を含んでいる。このチャネルおよび制御モジ
ュール916 は、IFトランシーバ部分918 およびベース
バンド部分920 を含んでいる。IFトランシーバ部分91
8 は、IFLインターフェイス922 、アップコンバータ
924 およびダウンコンバータ926 を含んでいる。ベース
バンド部分920 は、マルチ変調モデム928 、バス制御装
置930 、制御プロセッサ932 および制御信号934 を含ん
でいる。
【0094】屋外装置902 (トランシーバ装置)は、装
置内リンク906 を介して屋内装置908 (チャネル処理装
置)と通信する。IFトランシーバ部分918 は、IFL
インターフェイス922 を介して装置内リンク906 に結合
されている。アップコンバータ924 およびダウンコンバ
ータ926 は、マルチ変調モデム928 とIFLインターフ
ェイス922 との間に結合されている。バス制御装置930
は、マルチ変調モデム928 およびマルチ転送モードセル
バス912 に結合されている。マルチ転送モードセルバス
912 はまた、4個のSSIモジュールおよび制御プロセ
ッサ932 に結合されている。制御プロセッサ932 は、メ
インテナンスポート910 に結合されており、制御信号93
4 をIFLインターフェイス922 、アップコンバータ92
4 およびダウンコンバータ926 に送る。
【0095】実際に、遠隔端末900 は、屋外装置902 お
よび屋内装置908 という2つのサブシステムから構成さ
れている。屋外装置902 は、全て技術的に知られている
アンテナと、アップコンバータ電力増幅器と、ダウンコ
ンバータとを有する統合された装置である。アンテナ
は、保護ラドームを備えた円形アンテナである。遠隔端
末900 の屋外装置902 は、アンテナ904 により38GH
zの無線周波数通信チャネルによってハブ端末の屋外装
置と通信する。したがって、屋外装置902 は、トランシ
ーバ装置として機能する。屋外装置902 の送信機能用の
2つの送信帯域が存在する。低い帯域は38.6乃至3
8.95GHzであり、高い帯域は38.95GHz乃
至39.3GHzである。屋外装置902 の受信帯域は3
9.3GHz乃至39.65GHzが低い帯域であり、
その高い帯域は39.65GHz乃至40.0GHzで
ある。屋外装置902 は、ハブ端末からエアインターフェ
イスを介してそのタイミング基準を受信する。信号が受
信され、その後装置内リンク906 (IFL)で屋内装置
908 に伝送するために中間周波数(IF)にダウンコン
バートされる。装置内リンク906 は、コムスコープ社製
のタイプ3VSATケーブルのような単一のケーブルで
あり、それは低損失ケーブルである。IFL906 は、1
000フィートまでサポートする。
【0096】装置内リンク906 は、屋内装置908 から屋
外装置902 への直流電力、中間周波数における送信デー
タ、中間周波数における受信データ、基準周波数および
遠隔測定データを伝送する。IFLリンク906 は、各方
向において12.5MHzのアップリンクおよびダウン
リンク用の帯域幅を占有し、それらはそれぞれ160M
Hzおよび70MHzを中心周波数としている。
【0097】一般に、遠隔端末900 の屋内装置908 は、
加入者構内の内側、代表的に配線クロゼット内に取付け
られている。屋内装置908 は、チャネルおよび制御モジ
ュール916 (CCM)、SSIモジュール914 、および
バックプレーン電源装置(示されていない)ならびにシ
ャシー(示されていない)の各モジュールから構成され
ている。それは、4個までのサービス特定インターフェ
イスモジュール914 (SSIモジュール)を収容する
自立型の装置である。屋内装置908 は、110ボルトの
交流入力によって給電される。随意選択的な48ボルト
の直流入力が含まれることができる。チャネルおよび制
御モジュール916 はIFトランシーバ部分918 およびデ
ジタルベースバンド部分920 から構成されている。IF
トランシーバ部分918 は、IFLインターフェイス922
、アップコンバータ924 、ダウンコンバータ926 を含
み、一方、デジタルベースバンド部分920 は、マルチ変
調モデム928 、バス制御装置930 および制御プロセッサ
932 を含んでいる。マルチ転送モードセルバス912 (ま
たはSSIバス)は、4個のSSIモジュール914 、制
御プロセッサ932 およびバス制御装置930 への接続を提
供する。
【0098】CCM916 のIFトランシーバ部分918
は、QPSK、16−QAMまたは64−QAM変調を
伝送する1つの12.5MHzのサブチャネルをサポー
トする。アップコンバータ924 は、装置内リンク906 に
よる屋外装置902 への送信路中に位置している。このア
ップコンバータ924 は、マルチ変調モデム928 から変調
されたデータを受信し、それをアナログに変換し、濾波
し、周波数シフトする。ダウンコンバータ926 は、屋外
装置902 から信号を受信し、それを濾波し、自動利得制
御を行い、信号をデジタル信号に変換し、その後この信
号をマルチ変調モデム928 に伝送する。IFLインター
フェイス922 は、多数の信号が屋内装置908 と屋外装置
902 との間において単一の同軸ケーブルで伝送されるこ
とを可能にするマルチプレクサとして機能する。IFL
インターフェイス922 の目的は、屋外装置902 から入っ
て来た信号を屋内装置908 におけるそれらの各回路に分
離させることである。それはまた、屋内装置908 から入
って来た信号を、屋外装置902 に向かう同軸ケーブル上
に結合する。屋内装置908 によって発生される信号は、
シンセサイザ基準、DC電力、遠隔測定および送信中間
周波数信号である。屋内装置908 によって受信される信
号は、受信中間周波数および遠隔測定信号である。IF
トランシーバ部分の素子および構成は、技術的によく知
られている。
【0099】デジタルベースバンド部分920 のチャネル
および制御モジュール916 の主要な機能は、モデム機
能、エアフレームフォーマット化、エアインターフェイ
スプロトコル、内部SSIバスインターフェイスおよび
多重化、メインテナンスポート、制御処理、SSI監
視、ならびに制御および操作管理および処理機能であ
る。
【0100】マルチ変調モデム928 は、変調、復調、エ
アフレームフォーマット化、エアインターフェイスプロ
トコル、およびリードソロモン(Reed Solomon)エンコー
ダ/デコーダ機能を含んでいるASIC(適用特定集積
回路)として構成されている。マルチ変調モデム928
は、QPSKおよび16−QAMならびに64−QAM
をバースト・バイ・バーストベースで使用してTDMA
バーストタイプをサポートする。復調装置はまた、16
−QAMおよび64−QAMにおけるマルチパス状態を
補償するために追跡セクションを含んでいる。変調装置
は、適当なエアフレームフォーマット化論理装置を収容
する。図11および12を参照して、マルチ変調モデム
928 をさらに詳細に説明する。
【0101】制御プロセッサ932 は、減少された命令セ
ットコード(RISC)プロセッサであり、屋内装置90
8 のホストプロセッサとして動作する。制御プロセッサ
932は、構成、警報監視、およびエア制御チャネル(図
8のオーバーヘッド部分)によるエレメント管理システ
ム(EMS)へのメッセージ返送のような屋内装置908
の主要な機能の制御装置である。制御プロセッサ932 は
また、技術的に知られているように、利得制御のために
IFトランシーバ部分918 に制御信号を送る。メインテ
ナンスポート910 は、オペレータによって単純な旧式電
話サービス(POTS)回路を通って遠隔端末への遠隔
アクセス用のモデム装置を設置された顧客に接続される
ことができる。遠隔端末900 の状態は、このインターフ
ェイスを通してアップロードおよびリセットされること
ができる。
【0102】バス制御装置930 は、フィールドプログラ
ミング可能なゲートアレイ(FPGA)またはカスタム
論理装置である。このバス制御装置930 は、一度復調さ
れたエアインターフェイスフレームフォーマットからオ
ーバーヘッド部分を除去し、SSIモジュールのバス制
御装置(たとえばフォーマッタ)とローカルプロセッサ
(たとえばCPU)との間でのメッセージ伝送に使用さ
れたマルチ転送モードバス912 上でモジュール間通信部
分(IM−Com)を再挿入する。図16および17を
参照して、IM−Comメッセージ部分をさらに詳細に
説明する。上述したように、バス制御装置930 は、図5
のエアインターフェイスフレームフォーマットからのト
ラヒックを、図16のマルチ転送モードバスフレームフ
ォーマットにマッピングする。バス制御装置930 はま
た、図16のマルチ転送モードバスフレームフォーマッ
トにおけるトラヒックを、図5および6のエアインター
フェイスフレームフォーマット用の図7のAおよびBの
特定のバーストタイプにマッピングする。エアインター
フェイスフレームフォーマットに関して、オーバーヘッ
ド部分は、遠隔端末900 のチャネルおよび制御モジュー
ル920 とハブ端末のチャネルおよび制御モジュール(図
15)との間のメッセージ伝送に使用される。フレーム
フォーマット上においてエアフレームフォーマットのオ
ーバーヘッド部分の後の利用可能なスペースは、除去さ
れるか、あるいは遠隔端末900 のチャネルおよび制御モ
ジュール920 とSSIモジュールのローカルプロセッサ
との間におけるメッセージ伝送、すなわちIM−Com
部分のために有効に使用される。バス制御装置930 はま
た、エアインターフェイスフレームフォーマットのタイ
ムプランとマルチ転送モードセルバス912 とを含んでい
る。エアインターフェイスフレームフォーマットは、図
4乃至8において上述されており、マルチ転送モートセ
ルバスは、図16乃至19を参照して以下に説明する。
【0103】遠隔端末900 は、マルチ転送モートセルバ
ス912 上において同期(TDM)および非同期(AT
M)の両トラヒックを伝送する。セルバスフォーマット
は、バス制御装置930 を使用してエアインターフェイス
フレームフォーマットにマッピングされる。以下のSS
Iモジュールを参照して、異なったタイプのトラヒック
が同じセルバスフレームフォーマットに対してどのよう
にフォーマット化されるかを以下に詳細に説明する。
【0104】エアインターフェイスフレームフォーマッ
ト上のATMおよびTDMトラヒックは、遠隔端末900
を通って、混合されているトラヒックを区別せずに経路
設定されていることに注意されたい。エアインターフェ
イスフレームフォーマット上の混合されたトラヒック
は、遠隔端末900 からSSIモジュール914 に送られる
マルチ転送モードバスフレームフォーマットに直接マッ
ピングされる。SSIモジュール914 は、ATMトラヒ
ックをTDMトラヒックから区別する。遠隔端末900
は、混合されたトラヒックを分類しなくてもよいという
利点がある。遠隔端末900 は、同じ無線システム内にお
いて混合されたトラヒック(ATMおよびTDM)を伝
送するために特有のエアインターフェイスフレームフォ
ーマットおよび特有の対応したマルチ転送モードバスフ
レームフォーマットを使用してトラヒックを転送する。
再び、このことは、実際には各転送モード(ATMおよ
びTDM)のための別個の無線システムを必要とする1
対多通信システム内における無線システムから逸脱す
る。
【0105】遠隔端末の機能ブロックは、その全部が詳
細に説明されていないことに注意されたい。それらの動
作および構成は当業者に明らかなものである。
【0106】次に図10を参照すると、図2および15
のハブ端末から送られたタイミングを再生するために図
9の遠隔端末において使用されるタイミング再生システ
ムの機能ブロック図が示されている。図のシステム1000
は、バースト検出器1004を有するマルチ変調モデム1002
と、時間における比較部1010および遠隔タイムベースカ
ウンタ1020を有するバス制御装置1008と、2次ループフ
ィルタ1014と、デジタルアナログコンバータ1016(D/
Aコンバータ)と、電圧制御発振器1018(VCO)とを
含んでいる。また、スーパーフレーム信号のスタート信
号1006、スーパーフレーム信号の遠隔スタート信号102
2、タイミングオフセット信号1012、およびクロック入
力1024も示されている。
【0107】マルチ変調モデム1002のバースト検出器10
04は時間における比較部1010に結合されており、この時
間における比較部1010は2次ループフィルタ1014に結合
されている。2次ループフィルタ1014はD/Aコンバー
タ1014に結合されており、このD/Aコンバータ1014は
VCO1018に結合されており、VCO1018は遠隔タイム
ベースカウンタ1020に結合されている。バス制御装置10
08の遠隔タイムベースカウンタ1020は、バス制御装置10
08の時間における比較部1010に結合されている。
【0108】実際に、1対多通信システムにおける遠隔
端末は、ハブ端末によりエアインターフェイスを介して
送られた信号からタイミングを再生する。したがって、
遠隔タイミング再生は、遠隔端末がハブ端末からタイミ
ングを再生することができる方法である。この遠隔タイ
ミング再生は、遠隔端末の屋内装置がハブ端末から受信
されたバーストを正しく復調できるようにするために必
要である。したがって、モデムによるタイミング率の調
節は、遠隔端末およびハブ端末におけるタイミングにと
って不要である。遠隔端末におけるタイミングは、ハブ
端末におけるタイミングと同じ周波数および位相を有す
る。
【0109】さらに、遠隔端末は、エアバーストをハブ
端末に送り返すために再生されたタイミングを使用す
る。したがって、ハブ端末は、遠隔端末からバーストを
復調するために遠隔端末タイミングを再生する必要がな
い利点がある。ハブ端末は、バーストのスタートの位置
を見つけるだけでよい。したがって、ハブ端末において
付加的なタイミング再生は行われない。
【0110】このようにして、図9の遠隔端末は、ハブ
端末からタイミングを再生するために図10に示されて
いるタイミング再生システムを使用する。これは、連続
的な送信とは対照的に、タイミングがハブ端末から遠隔
端末への不連続的な送信(すなわちTDMA)から再生
されているという点で特有である。したがって、ハブ端
末は妨害を減少させるために全てのタイムスロットで送
信しなくてもよいし、あるいは遠隔端末はハブ端末から
はるか遠方に配置され、ある最も低次の変調されたバー
スト(たとえば、この実施形態ではQPSK)をデコー
ドすることだけが可能であってもよい。タイミングはス
ーパーフレームごとに1回測定され、測定間に大量のエ
ラーが累積するため、不連続的な送信からタイミングを
再生することによって問題が発生する。これに対して、
連続的な送信ではタイミングは、はるかに頻繁に測定さ
れ、測定間に生じるエラーが少ない。
【0111】ハブ端末で使用されるタイミングは、技術
的によく知られているように、層(stratum)-1 ソースの
ような非常に安定したクロック信号でなければならず、
図14を参照してさらに詳細に説明する。層−1タイミ
ングソースは非常に高価であり、1対多通信システム
は、エアインターフェイスによってハブ端末タイミング
を再生することによって遠隔端末に別の層−1ソースを
有する必要性をなくす。したがって、遠隔端末における
タイミングはまた、非常に正確でしかも安定している。
【0112】タイミング再生は、位相ロックループ回路
(PLL)を使用して行われる。ハブ端末は、最も遠く
に到達する変調(たとえば、この実施形態ではQPS
K)であらゆるスーパーフレームの第1のバーストを送
信し、スーパーフレーム同期ワードのスタートをこのバ
ーストプリアンブルに配置する。マルチ変調モデム1002
のバースト検出器1004は、スーパーフレーム同期ワード
のスタートを検出し、時間における比較部1010に送られ
るスーパーフレーム信号のスタート信号1006を生成す
る。バースト検出器1004は、図11のバースト検出器お
よびパラメータ評価器1146に対応している。遠隔タイム
ベースカウンタ1020は、やはり時間における比較部1010
に送られるスーパーフレームごとに1回、スーパーフレ
ーム信号の遠隔スタート信号1022を生成する。
【0113】時間における比較部1010は、スーパーフレ
ーム信号のスタート信号1006とスーパーフレーム信号の
遠隔スタート信号1022との間の時間オフセットをカウン
トする。この時間オフセットは、タイミングオフセット
信号1012として2次ループフィルタ1014(図9のチャネ
ルおよび制御モジュールにおける制御プロセッサ中に配
置されている)に送られる。2次ループフィルタ1014に
おいて、2次位相ロックループアルゴリズムがタイミン
グオフセット信号1012に関して実行される。2次ループ
フィルタ1014は、不連続的な送信においてタイミングを
再生するために必要とされる濾波を減速させ、それによ
って不連続的な測定におけるエラーを補償する。連続的
な送信におけるタイミング再生では、2次ループフィル
タ1014は使用されない。この適用において、2次ループ
フィルタ1014の使用はユニークなものである。2次ルー
プフィルタ1014は、D/Aコンバータ1016によって電圧
レベルに変換されるデジタル数を出力する。この電圧
は、VCO1018を制御する。VCO1018の出力はクロッ
ク入力1024であり、すなわちそれは遠隔端末において使
用されるタイミングである。クロック入力1024はまた遠
隔タイムベースカウンタ1020にフィードバックされ、ス
ーパーフレーム信号の遠隔スタート信号1022を生成する
ために使用される。このタイミング(クロック入力102
4)はまた、全てのSSIモジュールに分配され、それ
らの安定したクロックソースとして使用される。
【0114】このように、1対多通信システムの遠隔端
末は、ハブ端末の不連続的な送信から送られたタイミン
グを再生できる利点がある。従来技術の1対多通信シス
テムは遠隔端末にそれ自身のタイミングソースを有し、
送信はダウンリンクにおいて連続している。さらに、遠
隔端末はハブ端末と同じタイミングを使用するため、ハ
ブ端末は、種々の遠隔端末から受信されたバーストを復
調するために別々のタイミング再生を行う必要がない。
【0115】種々の素子および2次位相ロックループア
ルゴリズムが当業者に知られており、したがってその説
明は不要である。
【0116】[マルチ変調モデム]次に図11および1
2を参照すると、図9の遠隔端末および図10のハブ端
末の屋内装置のマルチ変調モデムの機能ブロック図が示
されいる。マルチ変調モデム1100は、変調装置1102およ
び復調装置1104を含んでいる。変調装置1102は、送信デ
ータ1106、送信バッファインターフェイス1108、スクラ
ンブラ1110、リードソロモン(Reed Solomon)エンコーダ
1112、およびバイト・シンボルコンバータ1116とバース
トフォーマッタ1118とコンステレーション検索部1120と
を含む変調セレクタ装置1114を含んでいる。変調装置11
02はまた、パルス成形器1122、ハーフバンドフィルタ11
24、ラムパ1126、線形化装置1128、IF変調器1130、同
期歪補償フィルタ1132、送信IF1134を含んでいる。復
調装置1104は、受信IF1136、整合フィルタおよびダウ
ンコンバータ1138、プレ相関フィルタ1144とバースト検
出器およびパラメータ評価器1146とを含む獲得セクショ
ン1140を含んでいる。バースト検出器およびパラメータ
評価器1146は、利得評価信号1148、タイミング評価信号
1150、位相評価信号1152、および周波数オフセット評価
信号1154を出力する。復調装置1104はまた、自動利得制
御装置(AGC)1156と、イコライザおよび位相回転装
置1158と、スライサ1160と、キャリア再生ループ1162と
を含む追跡セクション1142を含んでいる。復調装置1104
には、係数メモリ1164、シンボル・バイトコンバータ11
66、リードソロモン(Reed Solomon)デコーダ1168、デス
クランブラ1170、出力バッファ1172も含まれている。
【0117】マルチ変調モデムは、3つの異なった変
調、すなわちQPSK、16−QAMおよび64−QA
Mを使用してバースト・バイ・バーストの変調を行うた
めに特に生成された適用特定集積回路(ASIC)であ
る。マルチ変調モデム1100はこれらの変調に限定され
ず、たとえばBPSK、32−QAM、128−QA
M、および256−QAM変調をサポートするように構
成されることができる。マルチ変調モデムには、それが
バースト・バイ・バーストベースで変調を切換えること
ができる利点がある。その代りに、マルチ変調モデム
は、フレーム・バイ・フレームベースで変調の切換えを
行うように構成されることができる。マルチ変調モデム
1100は、図4乃至8において上述したようにエアインタ
ーフェイスフレームフォーマットを生成する。したがっ
て、マルチ変調モデムは、異なって変調されたトラヒッ
クバーストと異なるタイプのバーストとを切換える。こ
れによって、1対多通信システムの単一のハブ端末が、
遠隔端末が配置されている領域にかかわらずその特定の
セクター内の遠隔端末の全てと通信することが可能にな
るという利点がある。さらに、これによって利用可能な
帯域幅の効率的な使用が可能になる。それは、ハブ端末
に半径方向に近い遠隔端末との通信が、はるか遠方に配
置された遠隔端末に対する変調モード(QPSK)より
狭い帯域幅(64−QAMのような)を必要とする変調
モードを使用して行われることができるためである。さ
らに、同じマルチ変調モデム1100は、遠隔端末およびハ
ブ端末において使用されることができる。
【0118】マルチ変調モデム1100は、変調装置1102お
よび復調装置1104という2個の主要にシステムを有して
いる。変調装置1102は、12.5ボーの設計目標で10
Mボー(または10Msps)までの範囲で動作する。
IF中心周波数は、ボー速度の2倍、すなわち公称20
MHzである。送信データ1106は、屋内装置のバス制御
装置から変調装置に入力するとき(図9および15を参
照されたい)、それは送信バッフファインターフェイス
1108を通って入力される。送信バッフファインターフェ
イス1108は、バック・ツー・バックバーストを可能にす
るピンポンバッファである。次に、データは、スクラン
ブラ1110によってエネルギ分散のためにスクランブルさ
れる。スクランブラ1110は、データをエンコードするリ
ードソロモン(Reed Solomon)エンコーダ1112に結合され
ている。リードソロモンエンコーダ1112は、変調セレク
タ1114のバイト・シンボルコンバータ1116に結合されて
いる。
【0119】変調セレクタ1114は、多数の変調が使用さ
れることを可能にするマルチ変調モデム1110のコンポー
ネントである。バイト・シンボルコンバータ1116は、バ
ーストフォーマッタ1118に結合されている。バイト・シ
ンボルコンバータ1116は、プログラム可能であり、各バ
ーストが変調されることとなる特定の変調(たとえば、
QPSK、16−QAMおよび64−QAM)に必要と
される変調シンボルにバイトを変換する。バーストフォ
ーマッタ1118は、コンステレーション検索部1120に結合
されている。バーストフォーマッタ1118は、図7のAお
よびBに示されているようにquadバーストまたは単
一バーストのようなバーストタイプにシンボルをフォー
マット化する。プリアンブルおよびポスタンブルは同様
にバーストフォーマッタ1118によってバーストに付加さ
れる。コンステレーション検索部1120はプログラム可能
であり、4(QPSK)、16(16−QAM)または
64(64−QAM)に形成された3つのコンステレー
ションの1つのしたがってバーストをフォーマット化す
る。コンステレーションはプログラム可能であり、2乗
コンステレーションに制限されない。マルチレベルの円
形64ポイントコンステレーションのようなコンステレ
ーションが使用されてもよい。したがって、変調セレク
タ1114は、複数の変調をバースト・バイ・バーストベー
スで使用してバーストをフォーマット化することができ
るという利点がある。これは、1つの変調を使用して変
調だけを行う従来技術のモデムに対する改善の代表的な
ものである。
【0120】次に、信号を補間する累乗根(root-raise
d) 余弦フィルタのようなプログラム可能なパルス成形
器1122を通ってシンボルが送られる。次に、この信号
は、ハーフバンドフィルタ1124を通過する。プログラム
可能なRAMPであるラムパ1126は、バーストの始めと
終りにランプを与える。線形化装置1128はラムパ1126に
結合され、非線形歪を補償する。次に、IF変調器1130
は、中間周波数(IF)に信号を変調する。次に、FI
Rフィルタである同期歪補償フィルタ1132は、送信IF
信号1134がマルチ変調モデム1110を出たときに同期歪を
補償する。その代り、送信IF1134は、自己試験を行う
ためにループバックに進んでもよい。変調装置部分1102
の機能ブロックは全て、バーストおよびタイミング制御
信号を受信し、テーブルアクセスインターフェイスが送
信バッファインターフェイス1108、バーストフォーマッ
タ1118、コンステレーション検索部1120、ラムパ1126、
および線形化装置1128に結合する。送信IF信号1134
は、遠隔端末およびハブ端末(図9および15を参照)
の屋内装置のIFトランシーバ部分に送られる。
【0121】復調装置1104は、複素数バンドパス信号サ
ンプルまたは受信IF信号1136を供給される。これらの
サンプルは、整合フィルタおよびダウンコンバータ1138
を使用してフィルタリングされる。整合フィルタおよび
ダウンコンバータ1138の出力は、複素数ベースバンドI
/Q信号である。復調装置は、獲得セクション1140と、
追跡セクション1142という2つのセクションに分割され
ている。ダウンコンバートされたサンプルは、これら両
セクションに送られる。
【0122】獲得セクション1140は、プレ相関フィルタ
1144およびバースト検出器およびパラメータ評価器1146
から構成されている。受信されるバーストは、メインテ
ナンスバースト(オーバーヘッド)およびトラヒックバ
ーストの2つのタイプのうちの一方である。メインテナ
ンスバーストのはじめに、FIRフィルタであるプレ相
関フィルタ1144が係数メモリ1164からのデフォルト係数
をロードされる。デフォルト係数は、係数メモリ1164か
らのデフォルト補間係数である。プレ相関フィルタ1144
がデフォルト係数を有しているとき、バースト検出器お
よびパラメータ評価器1146は、復調装置1104によって見
られるような真のタイミングオフセットを与える。この
タイミング評価は、タイミング評価信号1150としてイコ
ライザおよび位相回転装置1158に送られる。タイミング
評価は、1組の補間係数を選択するために追跡セクショ
ン1142のイコライザおよび位相回転装置1158によって使
用される。これらの補間係数は、異なったチャネル(各
遠隔端末に対する)に対して可能な全てのタイミングオ
フセットのためのものであり、したがって異なったチャ
ネルから受信された以下のトラヒックバーストのために
使用されるように係数メモリ1164に記憶される。
【0123】トラヒックバーストのスタート時に、プレ
相関フィルタ1144は、係数メモリ1164中に存在する係数
(メインテナンスバーストから決定された)でロードさ
れる。これによって、バースト検出器およびパラメータ
評価器1146は、これに到達したサンプルがチャネル歪に
対して等化されているので、パラメータをさらに良好に
評価することが可能になる。係数メモリ1164において、
補間係数の別個のセットが記憶されており、それらは各
遠隔端末がそれによって通信する各チャネルに対応して
いる。したがって、プレ相関フィルタ1144は、トラヒッ
クバーストが発生した遠隔端末(またはハブ端末)に属
する係数でロードされる。
【0124】これは、従来技術の復調装置が一般にプレ
相関フィルタを全く含まないという点で従来技術から逸
脱している。I/Q信号は、単にバースト検出器に送ら
れる。さらに、プレ相関フィルタは、バースト検出器お
よびパラメータ評価器1146においてパラメータ(タイミ
ング、利得、周波数オフセットおよび位相)をさらに正
確に評価することを可能にするユニークな方法で係数に
よりロードされる。これは、チャネルが歪に対して等化
されているためである。
【0125】したがって、各遠隔端末に対するメインテ
ナンスバーストは、デフォルト係数(等化されていな
い)を有するプレ相関フィルタ1144を通過して、各遠隔
端末に対して等化された係数を選択し、この係数は、ト
ラヒックバーストが各遠隔端末から受信されたときにプ
レ相関フィルタ1144にロードされて戻される。等化され
た係数は、メインテナンスバーストに対するタイミング
オフセットに基づいて選択される。このプロセスによ
り、バースト検出器およびパラメータ評価器1146は、こ
れのトラヒックバーストのさらに良好なパラメータ評価
を行うことが可能となる。それは、バースト検出器およ
びパラメータ評価器1146への入力の前に、各チャネルが
各補間係数でプレロードされているプレ相関フィルタ11
44によって等化されているためである。
【0126】その後、プレ相関フィルタ1144の出力は、
バーストが存在することを表すためにプリアンブルの特
有ワードを検出するバースト検出器およびパラメータ評
価器1146に進む。バースト検出器は、バーストの始めあ
るいはフレームまたはスーパーフレームの始めを検出す
る。これによって、復調装置1104は、エアインターフェ
イスフレームフォーマットのスタートがどこかを確実に
知ることとなる。バーストが検出されると、最初のパラ
メータが評価され、これにはタイミングオフセット、利
得評価、位相評価、および周波数評価が含まれる。図1
1および12は、周波数オフセットおよび位相オフセッ
トが図6に示されている分割プリアンブルの使用により
どのようにして決定されるかを詳細に示している。バー
スト検出器およびパラメータ評価器1146は、その後利得
評価信号1148を自動利得制御装置1156に送り、タイミン
グ評価信号1150をイコライザおよび位相回転装置1158に
送り、周波数オフセット評価信号1154および位相評価信
号1152をキャリア再生ループ1162に送る。
【0127】追跡セクション1142において、ダウンコン
バートされたシンボルは、自動利得制御装置1156に送ら
れる。利得評価信号からの最初の利得評価を使用して、
自動利得制御装置1156(AGC)は、受信されたI/Q
サンプルの電力を測定し、それらをプログラム可能なし
きい値レベルと比較し、瞬間電力レベルを生成する。こ
の瞬間電力のエラーは、非線形フィルタ(AGC1156内
の)によりフィルタリングされ、その後受信された信号
電力レベルをプログラム可能なしきい値レベルにする負
のフィードバックループを閉じるために使用される。
【0128】その後、AGC1156からのI/Q出力は、
イコライザおよび位相回転装置1158に供給される。この
イコライザおよび位相回転装置1158は、チャネルの理想
的でない位相/振幅応答特性によって生成されたシンボ
ル間干渉を最小にする。また、イコライザおよび位相回
転装置1158は、バーストタイプに応じて異なる2つの方
式で係数によりロードされる。メインテナンスバースト
中、イコライザおよび位相回転装置1158のイコライザ
は、係数メモリ1164に記憶された補間係数をロードされ
る。獲得セクション1140によって与えられたタイミング
評価は、係数メモリ1164に記憶された1組の補間係数を
選択するために使用される。その後、イコライザはチャ
ネル変化を追跡して、バーストの終りにおいて、イコラ
イザ係数が係数メモリ1164に再び記憶される。バースト
が属する遠隔端末に対応した係数だけが更新されること
になる。トラヒックバースト中は、イコライザは、プレ
相関フィルタ1144によって使用された係数によりロード
される。したがって、イコライザとプレ相関フィルタ11
44は、同じ係数セットで動作していることになる。
【0129】イコライザ係数は、最小2乗平均アルゴリ
ズム(LMS)を使用して調節される。再帰的最小2乗
(RLS)のような別のアルゴリズムもまた使用可能で
ある。イコライザは、フィードフォワード係数だけを有
するか、あるいはフィードフォワード係数とフィードバ
ック係数の両方を有することができる。さらに、フィー
ドフォワード係数は、分数またはシンボルベースであっ
てもよい。
【0130】キャリア再生ループ1162は、抑制されたキ
ャリア直角振幅変調(QAM)信号の位相および周波数
を追跡する。したがって、復調装置は、QAMおよびQ
PSK変調の両方をサポートすることができる。各バー
ストに対する追跡のはじめに、キャリア再生ループ1162
は、獲得セクション1140において供給される位相評価信
号1152および周波数オフセット信号1154をロードされ
る。キャリア再生ループ1162は、2次位相ロックループ
を使用して位相および周波数を追跡する。位相エラー
は、マルチ変調スライサ1160への入力(イコライザおよ
び位相回転装置1158の出力)とマルチ変調スライサ1160
の出力とを使用して得られる。その後、キャリア再生ル
ープ1162の出力は、マルチ変調スライサ1160に送られる
前に出力を回転させるためにイコライザおよび位相回転
装置1158に送り返される。また、この位相は、イコライ
ザ係数を更新するために使用されたエラーを回転して戻
すために使用される。イコライザエラーはまた、マルチ
変調スライサ1160の入力および出力により得られる。
【0131】プログラム可能であるマルチ変調スライサ
1160は、イコライザおよび位相回転装置1158の出力を復
調されたビットに変換する。したがって、このマルチ変
調スライサ1160は、3つの変調モード(QPSK,16
−QAMおよび64−QAM)の1つに対応する3つの
コンステレーション(それぞれ4,16および64ポイ
ント)の1つに受信されたデータをマッピングする。さ
らに、マルチ変調スライサ1160は、マルチレベル円形コ
ンステレーションのような64−QAM変調のバリアン
トをサポートする。このようにして、マルチ変調スライ
サ1160は、マルチ変調モデム1100のマルチ変調機能を使
用可能にする。このマルチ変調スライサ1160は、変調装
置1102のコンステレーション検索部1120に類似してい
る。
【0132】さらに、マルチ変調スライサ1160の出力
は、シンポル・バイトコンバータ1166によってシンボル
からバイトに変換される。このシンボル・バイトコンバ
ータ1166は、それぞれが変調装置1102によって使用され
る各変調モードのための3つのコンステレーションをサ
ポートする。シンボル・バイトコンバータ1166の出力
は、リードソロモンデコーダ1168に送られてデコードさ
れる。その後、データは、変調装置1102のスクランブラ
1110により挿入されたスクラブリングを元に戻すデスク
ランブラ1170に進む。その後、デスクランブルされたデ
ータバイトは、出力バッファ1172中にロードされる。出
力バッファ1172はピンポンバッファであるため、一方の
バッファが復調装置1104によって書込まれているあいだ
に、他方のバッファがバス制御装置へのベースバンドイ
ンターフェイスによって読込まれる。これによって、出
力パッファ1172においてバック・ツー・バックバースト
が使用可能になる。したがって、出力データ1174は、マ
ルチ変調モデム1100から出力された信号であり、遠隔端
末およびハブ端末のデジタルベースバンド部分の制御装
置(図9および15を参照)に進む。
【0133】テーブルアクセスインターフェイスは、マ
ルチ変調モデム1100によって使用される各変調と関連し
たフレームフォーマットおよびバーストタイプに関する
情報を提供し、送信バッファインターフェイス1108、バ
ーストフォーマッタ1118、コンステレーション検索部11
20、ラムパ1126、線形化装置1128、バースト検出器およ
びパラメータ評価器1146、および出力バッファ1172に結
合されていることに注意することも重要である。
【0134】復調装置1104は、ホストインターフェイス
内の直列レジスタを介して制御される。レジスタは、ホ
ストマイクロプロセッサによって、すなわち遠隔端末お
よびハブ端末の制御プロセッサによって書込まれる。さ
らに、設けられたバーストおよびタイミング制御装置の
論理装置によって復調装置1104の実時間制御が行われ
る。
【0135】機能ブロックは、それらの機能および構成
が当業者に理解されているものであり、したがってさら
に説明する必要はないため、それらの全部が詳細に説明
されていないことに注意されたい。
【0136】示されているように、マルチ変調モデム11
00は、複数の変調モードをバースト・バイ・バーストベ
ースで変調および復調するという利点がある。このマル
チ変調モデム1100は変調の切換えを行い、それに従って
バーストタイプを切換することができる。マルチ変調モ
デム1100は、単一のモデム装置として適用特定集積回路
(ASIC)として構成されている。さらに、それは、
1対多通信システムの遠隔端末およびハブ端末において
使用されることができるように設計されている。マルチ
変調モデム1100は、これがセクターの特定の領域内にお
ける特定の遠隔端末で使用される場合に、ある復調モー
ドを復調だけを行うようにプログラムされることができ
る。
【0137】その代わりに、マルチ変調モデム1100は、
単一の変調をそれぞれサポートして3個の別個のモデム
のそれぞれの間の切換えをするスイッチ手段を提供する
3個の別個のモデムとして構成されることが可能であ
る。しかしながら、マルチ変調モデム1100は、単一の変
調をサポートする従来技術のモデムとは異なっており、
図1および2に示されている実施形態の1対多通信シス
テムのマルチ変調の特徴を使用可能にする。
【0138】次に図13を参照すると、図6に示されて
いる分割プリアンブル特徴を使用して図11および12
のマルチ変調モデムにおいて行われるパラメータ評価の
機能ブロック図が示されている。周波数オフセット評価
装置1200は、プレ相関フィルタ(図11および12)か
らのI/Q信号1202、第1の相関装置1204、遅延バッフ
ァ1206、第2の相関装置1208、第1の位相評価装置121
2、第2の位相評価装置1210、加算器1214、スケーラ121
6、および周波数オフセット評価1218を含んでいる。
【0139】I/Q信号1202は、遅延バッファ1206およ
び第1の位相評価装置1212に結合されている第1の相関
装置1204に入力する。遅延バッファ1206は、第2の相関
装置1208に結合されており、第2の相関装置1208は第2
の位相評価装置1210に結合されている。第1の位相評価
装置1212および第2の位相評価装置1210の出力は加算器
1214に結合されており、加算器1214はスケーラ1216に結
合されている。スケーラ1216は、周波数オフセット評価
1218を出力する。
【0140】実際に、図13の実施形態において、図6
のトラヒックバーストにおいて示されている分割プリア
ンブルを使用して正確な周波数オフセット評価が行われ
る。トラヒックバーストは、異なって変調されたトラヒ
ックバーストが図5のエアインターフェイスフレームフ
ォーマット上で混合および整合されることができるよう
に、最適化されて規定されたサイズを有している。しか
しながら、それぞれ個々のトラヒックバーストのトラヒ
ックスループットを最大にするために、各トラヒックバ
ーストに対して可能な限り小さいプリアンブルを有して
いることが望ましい。従来技術の復調装置においては、
プリアンブルは、受信されたトラヒックバーストの周波
数オフセットを評価するために使用される。とくに、特
有ワードが典型的にプリアンブル中に挿入される。位相
は、周波数オフセットを決定するためにプリアンブルの
特有ワード部分の長さにわたって評価される。特有ワー
ドの長さは、たとえば約32シンボル、または40シン
ボルでよい。このシンボル長により、位相評価が正確に
行われて、正確な周波数オフセットが提供されなければ
ならない。特有ワードが著しく長い場合、この評価はあ
まり正確ではなくなる。それは、位相が特有ワードの長
さをはるかに超過して変化するためである。特有ワード
が短すぎる場合、シンボルインターバルが短すぎて、位
相を正確に評価できないため、位相評価はあまり正確で
はなくなる。
【0141】図6および13に示されている実施形態
は、特有ワードを第1の特有ワード610 と第2の特有ワ
ード611 とにそれらの間のデータ(トラヒック)および
スペアの少なくとも一方(図6に示されている第1のデ
ータ/スペア部分612 )によって分割することによって
この問題を解決する。第1のデータ/スペア部分612
は、プリアンブル分割長613 として規定されたシンボル
数によって第1の特有ワードと第2の特有ワードとを分
離する。第1の特有ワード610 、第2の特有ワード611
、およびそれらの間の第1のデータ/スペア部分612
の全長は、代表的な特有ワードに等しい。このようにし
て、データを間に有する2つの短くされた特有ワード
は、従来技術の特有ワードにとって代わる。したがっ
て、短いほうの特有ワードはプリアンブルにおいて使用
され、トラヒックバーストのトラヒックスループットは
間にあるシンポルの量だけ増加される。一例として、3
2個のシンボルの特有ワードは、8個のシンボルの第1
の特有ワード、データの16個のシンボル、および8個
のシンポルの第2の特有ワードによって置換されること
ができる。また、第1の特有ワードが第2の特有ワード
に等しい長さである必要はない。たとえば、第2の特有
ワードは16個のシンボルであることができ、一方第1
の特有ワードは8個のシンボルであることができる。
【0142】I/Q信号1202(複素数ベースバンド)が
復調装置のバースト検出器およびパラメータ評価装置11
46に入力すると、それは第1の相関装置1204に入力す
る。その後、第1の相関装置1204は、第1の特有ワード
を探索する。たとえば、第1の特有ワードが8個のシン
ボルである場合、第1の相関装置1204は8個のシンボル
からなる第1の特有ワードを検出し、その後、第1の特
有ワードに対するI/Q出力を第1の位相評価装置1212
に送る。サンプルが1個置きに無視されるようにシンボ
ル速度で相関が行われる。第1の相関装置は実際には、
1個が同位相コンポーネントサンプル(I)用であり、
1個が直角コンポーネントサンプル(Q)用の2個の相
関装置である。相関装置は、技術的によく知られている
ため、説明は不要である。
【0143】I/Q信号はまた、第1の特有ワードと第
2の特有ワードとの間における第1のデータ/スペア部
分の中のシンボルの数を考慮する遅延バッファ1206に進
む。遅延バッファ1206は、第1のデータ/スペア部分の
16個のシンボルを記憶する。その後、第2の相関装置
1208は、第2の特有ワード(たとえば、8個のシンボル
の特有ワード)を探索し、この第2の特有ワードに対す
るI/Q信号を第2の位相評価装置1210に送る。第2の
相関装置1208もまた実際には2個の相関装置である。第
1の位相評価装置1212および第2の位相評価装置1210は
それぞれ、第1の特有ワードおよび第2の特有ワードに
対するそれぞれの位相を評価する。加算器1214において
2つの位相間の差がとられ、周波数オフセット評価1218
を生成するようにスケーラ1216によってスケールされ
る。スケーラ1216は、第1の特有ワードと第2の特有ワ
ードの中心間の距離によって位相差を除算する。たとえ
ば、この例における距離は、4シンボル+16シンボル
のデータ+4シンボル=24シンボルとなる。これらの
シンボルはシンボル速度と乗算され、距離が得られる。
これは、第1の相関装置1204と第2の相関装置1208では
なく1個の相関装置だけから構成されている従来技術の
周波数評価装置とは異なっている。
【0144】このように、周波数オフセット評価装置12
00は、図6に示されているユニークな分割プリアンブル
を使用して、第1の特有ワードと第2の特有ワードとの
間に合計16個の小さいシンボルを有するクラメール・
ラオ境界に近似した小さいプリアンブルにおいて周波数
オフセットを評価する。トラヒックスループットは、正
確な周波数評価を保持しながら最大にされる。機能ブロ
ックは、当業者に明らかなものであり、したがって説明
は不要である。
【0145】[ハブ端末サイト]次に図14を参照する
と、図2で示されている1対多システムの実施形態のハ
ブサイトのブロック図が示されている。ハブサイト1300
はハブ端末1302を含んでいる無線サブシステム1301を有
し、ハブ端末1302はそれぞれメイン屋外装置(ODU)
1304およびアンテナ1306と、バックアップ屋外装置1308
およびアンテナ1310と、イントラファシリティリンク
(IFL)1312と、メイン屋内装置(IDU)1314と、
バックアップ屋内装置1316とを有する。またTDMマル
チプレクサ1318と、ATMマルチプレクサ1320と、タイ
ミングソース1322とを含む送信装置252 のシステムも示
されている。さらにDS3ライン1324(デジタル信号
3)とOS3cライン1326(光キャリアレベル3で連
結)と、LANルータ1328と、広域ネットワークライン
1330(WANライン)と、バックホールライン1332と、
タイミング基準信号1334も示されている。
【0146】各ハブ端末1302(セクタ無線装置)はイン
トラファシリティリンク1312(IFL)を経てメイン屋
内装置1314へ結合されているアンテナ1306を有するメイ
ン屋外装置1304を含んでいる。また、イントラファシリ
ティリンク1312を経てバックアップ屋内装置1316へ結合
されているアンテナ1310を有するバックアップ屋外装置
1308も示されている。バックアップ屋内装置1316(ID
U)はメインIDU1314と同一接続を有し、したがって
メイン屋内装置1314のみを説明する。各メイン屋内装置
1314は、TDMマルチプレクサ1318への1つのDS3ラ
イン1324と、ATMマルチプレクサ1320への1つのOC
3cライン1326を有する。TDMマルチプレクサ1318と
ATMマルチプレクサ1320はそれぞれバックホールライ
ン1332を有し、転送ネットワーク(図示せず)への接続
を可能にする。各ハブ端末1302の各メイン屋内装置1314
はLANハブ1328とタイミングソース1322に結合されて
いる。タイミングソース1322はタイミング基準信号1334
を各ハブ端末1302へ送信する。LANルータ1328はEM
Sへの任意選択的なWANライン930 を有する。
【0147】実際、ハブサイト1300は1対多システムの
中心部分である。ハブサイト1300はマルチ周波数、マル
チセクタハブをサポートする。無線チャネルはサブチャ
ネルに分割される。例えば、50MHzのチャネルは4
つの12.5MHzサブチャネルに分割されてもよい。
各ハブサイト1300は1つのチャネルをサポートし、各ハ
ブ端末1302は1つのサブチャネル(セクタ)をサポート
する。さらに各セクタ(図1の“πスライス”)は、ハ
ブサイト1300の多数のチャネルと遠隔端末の位置に基づ
いて1以上のハブ端末1302を含んでもよい。無線サブシ
ステム1301の各ハブ端末1302(セクタ無線装置)は、ア
ンテナ1306とイントラファシリティリンク1312と屋内装
置1314とを有する屋外装置1304を含んでいる。
【0148】屋外装置1304(トランシーバ装置とも呼
ぶ)は一体化された38GHzトランシーバおよびアン
テナ1306である。ハブ端末1302の屋外装置1304は図9で
示されている遠隔端末の屋外装置と同一であるが、送信
および受信帯域が遠隔端末の屋外装置の送信および受信
帯域に関してスワップされる点が異なっている。屋外装
置1304はイントラファシリティリンク1312からの信号を
送信周波数へアップコンバートし、エアインターフェイ
スからの信号をイントラファシリティ周波数へダウンコ
ンバートする。これは典型的にハブサイト1300のビルデ
ィングの上部に配置される。さらに、屋外装置1304はビ
ルディングの入口のサージ保護装置に接続されてもよ
い。
【0149】代わりに、ハブ端末1302は不連続の送信
(TDMA)を使用して送信するので、屋外装置1304は
アンテナ1306として切換えビームアンテナ(図示せず)
を含んでもよく、したがってスイッチは複数のアンテナ
に結合される。各アンテナは例えば15乃至22度のサ
ブセクタのような、狭いサブセクタに送信する。切換え
ビームアンテナはエアインターフェイスフレームフォー
マットのTDMAバースト間で切換えしなければならな
い。したがって一時にただ1つのアンテナが送信し、そ
の他のセクタおよびハブ端末1302との干渉を減少する。
これはまたセクタ全体をカバーするアンテナ1306に必要
とされるよりも狭いビームでより多くのエネルギ/ビッ
トを送信することによって1対多システムの距離範囲を
拡張する。したがってマルチパスの大きさは減少され、
より高次の変調がより良好に動作する。同様に、フェイ
ズドアレイアンテナシステムは同一結果を実現する。
【0150】イントラファシリティリンク1312は屋外装
置906 を屋内装置1314へ接続し、遠隔端末で使用され、
図9で説明されているイントラファシリティリンク1312
と同じである。
【0151】ハブ端末1302の屋内装置1314(チャネル処
理装置)は遠隔端末の屋内装置と非常に類似している。
ハブ端末1302の屋内装置1314はまた非同期(例えばAT
M)および同期(例えばTDM)のような多数の転送モ
ードをサポートし、QPSK、16−QAM、64−Q
AMのような多数の変調モードをサポートする。これは
イントラファシリティリンク1312とインターフェイス
し、IFトランシーバセクションとベースバンドセクシ
ョンとマルチ転送モードセルバスと4個のSSIポート
を含んでいるチャネルおよび命令モジュール(CCM)
とを含んでいる。ハブ端末1302の屋内装置1314の内部動
作は遠隔端末の屋内装置の内部動作と類似しており、さ
らに図15を参照して説明する。有効に、ハブ端末1302
の屋内装置1314は遠隔端末の屋内装置と同じマルチ変調
モデムを使用する。したがって、有効にただ1つのマル
チ変調モデムASICが1対多システムの全てのハブ端
末と遠隔端末のために設計される必要があるだけであ
る。
【0152】ハブ端末1302の屋内装置1314と遠隔端末の
屋内装置の幾つかの差はSSIポートで使用されるSS
Iモジュールのタイプであり、ハブ端末1302の屋内装置
1314に幾つかの付加的なインターフェイスが存在するこ
とである(図15参照)。ハブ端末1302の屋内装置1314
は送信装置への3つのタイプのみのインターフェイス、
即ちDS3ライン1324とインターフェイスするためのT
DM−DS3 SSIモジュール(図23、24参照)
と、OC3cライン1326とインターフェイスするための
ATM−OC3c SSIモジュール(図25参照)
と、DS3ライン1324とインターフェイスするためのD
S3トランスペアレントSSIモジュール(図27参
照)を使用する。
【0153】この実施形態では、ハブ端末1302のうちの
1つに故障が生じた場合、各ハブ端末1302は1:1冗長
システムを使用する。メイン屋外装置1304またはメイン
屋内装置1314が故障したならば、バックアップ屋外装置
1308とバックアップ屋内装置1316が切換えられて使用さ
れる。サービスの中断は加入者に対しては僅かである。
バックアップ屋内装置1308とバックアップ屋内装置1316
はメイン屋外装置1304とメイン屋内装置1314と正確に同
様に構成される。図9の遠隔端末はまた1:1冗長シス
テムを使用する。
【0154】代わりに、ハブサイト1300は図42乃至4
3で説明したように1:N冗長システムを使用してもよ
い。
【0155】送信装置252 は図2を参照して説明したも
のと同一である。TDMマルチプレクサ1318とATMマ
ルチプレクサ1320はTDMおよびATMトラヒックをそ
れぞれ転送ネットワーク(図示せず)との間で伝送する
ために使用される。バックホールライン1332はTDMマ
ルチプレクサ1318およびATMマルチプレクサ1320を転
送ネットワークに接続し、例えばDS3,OC3c、O
C12cラインを含んでいる。
【0156】付加的に、タイミングソース1322は同期プ
ランをハブ端末1302へ提供する。ハブ端末1302のタイミ
ングは遠隔端末および遠隔端末に結合したSSIモジュ
ールで使用されるので、タイミングソース1322は技術で
知られているように層(stratum )−1レベルのタイミ
ングソースのような非常に安定で正確なソースである。
タイミングソース1322は外部DS1ソース基準(GPS
−ソースまたはその他のDS1基準)、DS3ライン、
またはDS3に埋設されたDS1であってもよい。タイ
ミングソース1322はその後各ハブ端末1302の無線インタ
ーフェイスのシンボルレートを得るために使用される。
タイミング基準は図15でも参照される。タイミングソ
ースがDS3内のDS1であるならば(即ちDS3内の
T1)、タイミングは、転送ネットワーク(図1および
2参照)を経て送信装置252 に結合されている中央局の
スイッチによって通常与えられる。この場合、中央局の
エラー状態によってタイミングにドリフトが存在するな
らば、全てのハブ端末も同様にドリフトし、データは損
失されない。
【0157】さらに、LANルータ1328はハブサイト13
00のハブ端末1302との間の通信と、WANライン1330を
経て広域ネットワーク(WAN)への任意選択的な接続
を可能にするために設けられる。1実施形態では、エレ
メント管理システム(EMS)122 はLANルータ1328
を経て各ハブ端末と通信するためWANを使用する。W
ANライン1330はイーサネット10ベースTラインとして
設けられる。したがって、エレメント管理システムはL
ANルータ1328を経てハブサイト1300の各ハブ端末1302
と通信することができる。LANルータ1328はまたハブ
端末1302が相互に通信することを可能にする。その代わ
りにEMSは転送ネットワークとバックホールライン13
23を経てメッセージを送信することによってハブ端末13
02と通信することができる。これは有効にEMSからハ
ブサイト1300への有線接続の必要性を除去する。これに
ついてはさらに図25を参照にして説明する。
【0158】以下、ハブ端末を通る中央局からのトラヒ
ック流について概略する。トラヒックは中央局に位置す
るエレメント管理システムにより、SONETリングの
ような転送ネットワークを経てハブサイト1300へ伝送さ
れる。トラヒックはトラヒックのタイプに基づいて、T
DMマルチプレクサ1318またはATMマルチプレクサ13
20に到着する。ATMトラヒックはOC3cライン1326
を経て所望のハブ端末へ伝送され、TDMトラヒックは
DS3ライン1324を経て所望のハブ端末へ伝送される。
それぞれのトラヒックは屋内装置1314によって個々のS
SIモジュールでマルチ転送モードセルバスへ多重化さ
れる。マルチ転送モードセルバスは図16乃至19に説
明されている。混合されたトラヒックはその後無線イン
ターフェイスのためにフォーマットされ、屋内装置1314
で中間周波数に変調される。IFL1312はトラヒックを
屋外装置1304へ伝送し、屋外装置1304でこれは無線イン
ターフェイスの送信周波数へアップコンバートされる。
したがってトラヒックは屋外装置1304のアンテナセクタ
カバー区域内の遠隔端末へ放送される。データ流は屋外
装置1304で反対方向で到着する。したがって本発明の実
施形態のハブ端末1300はATMとTDMトラヒックの両
者を伝送し、これに対して従来技術のシステムはATM
とTDMの転送用の別々のインフラストラクチャを必要
とする。
【0159】ハブサイトの別の特有の特徴はモジュール
化されたハブサイトアーキテクチャである。従来技術の
1対多システムでは、ハブサイトが生成されたとき、ハ
ブサイトアーキテクチャはハブサイトでサポートされる
全ての異なるハブ端末のカードを含んでいる1つのシャ
ーシとして設計される。(ハブ端末のための)各カード
は技術で知られているように、共通のプロセッサ、共通
のSSIインターフェイスモジュール、共通のバックプ
レーンインターフェイス、共通の電源等を共有する。換
言すると、従来技術のシステムの各ハブ端末は共通の装
置から独立して動作しない。したがってハブサイトをセ
ットアップするには、アーキテクチャはシステム全体に
対してセットアップされなければならない。
【0160】対照的に、本発明のこの実施形態では、シ
ステム設計者は1つの屋外装置1304と1つの屋内装置13
14を具備する1つのモジュール化されたハブ端末(即ち
ハブ端末1302)をインストールすることにより周波数チ
ャネルの1つのみのサブチャネルを有するハブサイトを
組立てることができる。屋内装置は小さい装置であり、
1つのサブチャネルをサポートする2つのカードを有す
るだけである。より多くのサブチャネルを付加するため
には、各サブチャネル用の別のモジュール化されたハブ
端末を単にシャーシにインストールすればよい。モジュ
ール化されたハブ端末は、共通のプロセッサ、共通のS
SIインターフェイスモジュール、共通のバックプレー
ンインターフェイス、または共通の電源を共有する必要
はない。それ故、モジュール化されたハブ端末(即ちハ
ブ端末1302)はその他のモジュール化されたハブ端末お
よびその他の共通の装置と独立して動作する。したがっ
て、チャネル全体をサポートする従来技術の1対多シス
テム全体のアーキテクチャは、1つ程度の少い数のサブ
チャネルを有するハブサイトを単に生成するためにイン
ストールされる必要はない。
【0161】周波数チャネルの1つのサブチャネルだけ
を使用する従来の1対多システムをインストールするに
は非常に高いコストがかかるので、これは特に有効であ
る。実際に、多数の加入者が相互に非常に近接して位置
し、または1対多システムに非常に少数の加入者しか存
在しないか、または(それぞれ別々のサブチャネルを使
用する)多数のハブ端末を使用することを阻止する物理
的障害(例えば山)が存在するので、多数のサービスプ
ロバイダは1または2のサブチャネルのみをサービスす
る1対多システムをセットアップする。有効に、モジュ
ール化されたハブサイトは、チャネル全体を最初にサポ
ートする1対多システムアーキテクチャ全体をサービス
プロバイダに支給させずに、1対多システムが加入者の
需要で成長することを可能にする。
【0162】別の実施形態では、バックホールライン13
32へのラインは送信装置252 から転送ネットワーク(図
1および2を参照)またはバックホールインフラストラ
クチャまでの無線通信リンク(図示せず)により置換さ
れる。無線通信リンクはハブ端末1302とそれぞれの遠隔
端末との間の通信リンクに非常に類似するマイクロ波無
線通信リンクである。例えば第1の12インチアンテナ
等のアンテナは送信装置252 に結合され、例えば第2の
12インチアンテナのような対応するアンテナは転送ネ
ットワークに結合されている。この実施形態はハブサイ
トと転送ネットワークとの間で約5乃至10マイルの距
離を可能にする。
【0163】次に図15を参照すると、図2、14で示
されている実施形態のハブ端末(マルチモードハブ端
末)のブロック図が示されている。ハブ端末1400は、ア
ンテナ1404を有する屋外装置(ODU)1402(トランシ
ーバ装置とも呼ぶ)と、屋内装置(IDU)1406(チャ
ネル処理装置とも呼ぶ)とを有している。屋内装置1406
は、イントラファシリティリンク1408に結合され、メイ
ンテナンスポート1410と、ローカルエリアネットワーク
(LAN)インターフェイスライン1412と、T1基準ラ
イン1414と、マルチ転送モードセルバス1416と、TDM
DS3 SSIモジュール1418と、ATM OS3c
SSIモジュール1419と、任意選択的なトランスペア
レントSSIモジュール1421と、チャネルおよび命令モ
ジュール1420を含む。チャネルおよび命令モジュール
(CCM)1420は、イントラファシリティ(IFL)イ
ンターフェイス1424とアップコンバータ1426とダウンコ
ンバータ1428とを含むIFトランシーバセクション1422
と、マルチ変調モデム1432とバス制御装置1434と制御プ
ロセッサ1436と制御信号1437とメインテナンスポートイ
ンターフェイス1438とLAN制御装置1440とタイミング
論理装置1442とを含むデジタルベースバンドセクション
1430と、LANインターフェイス1444と、T1インター
フェイス1446とを含んでいる。
【0164】屋外装置1402は、イントラファシリティリ
ンク1408を経て屋内装置1406に結合され、イントラファ
シリティリンク1408はCCMモジュール1420のIFトラ
ンシーバセクション1422内のIFLインターフェイス14
24に結合される。IFLインターフェイス1424はアップ
コンバータ1428とダウンコンバータ1426に結合されてい
る。アップコンバータ1428とダウンコンバータ1426はそ
れぞれデジタルベースバンドセクション1430のマルチ変
調モデム1432に結合されている。マルチ変調モデム1432
はバス制御装置1434に結合され、バス制御装置1434はマ
ルチ転送モードセルバス1416に結合されている。メイン
テナンスポート1410はメインテナンスポートインターフ
ェイス1438へ結合され、このメインテナンスポートイン
ターフェイス1438は制御プロセッサ1436に結合されてい
る。LANインターフェイスライン1412はLANインタ
ーフェイス1444に結合され、このLANインターフェイ
ス1444はLAN制御装置1440に結合されている。このT
1基準1414はTIインターフェイス1446に結合され、T
Iインターフェイス1446はベースバンドセクション1432
のタイミング論理装置1442に結合されている。メインテ
ナンスポートインターフェイス1438とLAN制御装置14
40とタイミング論理装置1442はそれぞれ制御プロセッサ
1436に結合されている。タイミング論理装置および制御
プロセッサはマルチ転送モードセルバス1416にも結合さ
れている。制御プロセッサ1436は制御信号1437をIFL
インターフェイス1424とアップコンバータ1428とダウン
コンバータ1426に送る。
【0165】実際、ハブ端末(セクタ無線装置)の屋内
装置1406(IDU)は遠隔端末の屋内装置(IDU)に
非常に類似している。IFトランシーバ1422のコンポー
ネントは図9で説明されているものと全く同一である。
ハブ端末1400のマルチ変調モデム1432は図11、12で
説明されているのと同一のマルチ変調モデムである。マ
ルチ変調モデム1432はバースト・バイ・バーストベース
でマルチ変調モードを使用して送信することができ、前
述したようにQPSK、16−QAM、64QAMをサ
ポートする。バス制御装置1434、制御プロセッサ1436、
マルチ転送モードセルバスも遠隔端末の屋内装置のもの
と同じである(詳細には先の図面を参照)。
【0166】しかしながら、ハブ端末1400のデジタルベ
ースバンドセクション1430の制御プロセッサ1436はエレ
メント管理システムと規則的にコンタクトする。したが
って、制御プロセッサ1436はマルチ転送モードセルバス
1416とエアインターフェイス上のトラヒックの全てのタ
イムスロットの割当を行う。これはまたSSIモジュー
ルから、マルチ転送モードバスフレームフォーマットお
よびエアインターフェイスフレームフォーマットの適切
なタイムスロットへDS0をマップするタイムプランを
生成する。制御プロセッサ1436は、TDM DS3 S
SIモジュール1418のようなサービス特定インターフェ
イスに対して、(タイムプランにより)マルチ転送バス
からのトラヒックを送信し、コピーするときと、混合さ
れたトラヒックを割当てるためのヘッダ情報について指
令する。制御プロセッサ1436はエアインターフェイスフ
レームフォーマットのオーバーヘッドメッセージングを
使用して、遠隔端末の屋内装置のプロセッサと通信す
る。
【0167】メインテナンスポート1410は遠隔端末の屋
内装置のメインテナンスポートと類似している。メイン
テナンスポート1410は屋内装置1406のメインテナンスお
よび試験のためのラップトップPCの直列ポートセルを
サポートするために使用される。メインテナンスポート
1410は、制御プロセッサ1436とインターフェイスするた
め、RS 232 ポートのようなメインテナンスイン
ターフェイス1438を使用する。
【0168】LAN制御装置1440は遠隔端末中にはな
く、中央局のエレメント管理システムとインターフェイ
スを行うPCIバスベースの制御装置である。LANイ
ンターフェイス1444は典型的にイーサネット10ベースT
ラインであるLANインターフェイスライン1412とイン
ターフェイスする。LANインターフェイスライン1412
は広域ネットワーク(WAN)への接続を可能にする。
エレメント管理システムはLAN制御装置1440と通信す
るためにWANを使用する。エレメント管理システムは
動作、統括、管理信号をCCM1420の制御プロセッサ14
36へ送信する。LAN制御装置1440はまた、制御プロセ
ッサ1436が同一ハブサイトのその他のハブ端末1400の制
御プロセッサ1436と通信することを可能にする。
【0169】タイミング論理装置1442はT1インターフ
ェイス1446を経て別々のランドベースT1(DS1)基
準ライン1414からタイミング基準ソースを受信し、これ
を1対多システム全体で使用されるシンボルレートに変
換する。したがって、タイミング論理装置1442は、SS
Iモジュール(図22乃至29)と遠隔端末に結合され
るファイバ拡張装置モジュール(図37乃至39)とを
含む遠隔端末までの全ての経路で使用されるタイミング
を生成する。その代わりに、ハブ端末1400の基準クロッ
クは、DS3−TDM SSIモジュールから検索され
たDS3ラインクロックまたはDS3トランスペアレン
トラインソースと、DS1ライン1またはDS3−TD
M SSIモジュールのライン28からのDS3−TDM
SSIモジュールに埋設されたDS1ソースと、OC
3c ATM SSIモジュールから再生されたOC3
cラインクロック、図14で示されているようなDSI
基準ライン1414を含む幾つかのソースから来てもよい。
【0170】ハブ端末1400の基準クロックはエアインタ
ーフェイスを通って遠隔端末に送信される。これは入力
基準クロックからタイミング論理装置1442のシンボルレ
ートクロックを導出し、その後遠隔屋内装置で受信され
たシンボルレートを使用して必要なネットワークインタ
ーフェイスクロックを生成することによって行われる。
送信された基準クロックがランドラインクロックの安定
性に整合し、また関連するジッタ、ワンダ、ホールドオ
ーバ、クロック追跡能力の基準を満たすことが重要であ
る。したがって、基準クロックの前述のソースは層−1
レベルまたは同等のタイミングソースであるべきであ
り、それによって1対多システムで必要な安定性を与え
る。
【0171】制御プロセッサ1436は、チャネルおよび制
御モジュールを動作し、メインテナンスポート1410、L
AN制御装置1440、タイミング論理装置1442、マルチ転
送モードセルバス1416を調節する減少された命令セット
コード(RISC)プロセッサである。これはまた利得
制御のためにIFトランシーバ1422に送信される制御信
号1437を発生する。
【0172】マルチ転送モードセルバス1416はATMお
よびTDMトラヒックの両者をバス制御装置1434へまた
はバス制御装置1434からSSIモジュールへ転送するこ
とができる同期TDMセルバスである。マルチ転送モー
ドセルバス1416を図16乃至19を参照してより詳細に
説明する。マルチ転送モードセルバス1416はATMトラ
ヒックを転送するための1つのバスと、TDMトラヒッ
クを転送するための別のバスを使用する従来のバスシス
テムよりも改良されている。
【0173】屋内装置1406は4つのSSIポートを有す
るが、図23、24を参照して説明されるTDM−DS
3 SSIモジュール1418と、図25を参照して説明さ
れるATM−OC3c SSIモジュール1419と、図2
6を参照して説明されるDS3トランスペアレントSS
Iモジュール1421を含む3つのSSIモジュールだけを
使用する。TDM−DS3 SSIモジュール1418は、
28のT1ライン(28 DS1)であるDS3ライン
を経てTDMトラヒックを転送するためのものである。
ATM−OC3c SSIモジュール1419は、OC3c
ラインを経てATMトラヒックを転送するためのもので
ある。DS3トランスペアレントSSIモジュール1421
は、1対多システム内の1対1リンク用の非同期(例え
ばATM)または非同期データ(例えばTDM)を転送
するために例えば12.5MHzのサブチャネル(セク
タ)の帯域幅全体を使用する。
【0174】[マルチ転送モードセルバス]次に図16
を参照すると、マルチ転送モードセルバスのバスフレー
ムフォーマットが示されており、これは図9と図15に
示されているハブ端末および遠隔端末の屋内装置のチャ
ネルおよび制御モジュール(CCM)と図22乃至29
で示されているSSIモジュールとの間にインターフェ
イスを行い、図5のエアインターフェイスフレームフォ
ーマットとの関係を示している。図の1500はマルチ変調
モデム1502、バス制御装置1504、SSIモジュール150
6、エアインターフェイスフレームフォーマット1508、
マルチ転送モードセルバス1510(マルチ転送モードバス
とも呼ぶ)、マルチ転送モードバスフレームフォーマッ
ト1512を示している。マルチ転送モードバスフレームフ
ォーマット1512(以後、バスフレームフォーマット1512
と呼ぶ)は同期スロット1514と、多数のメッセージスロ
ット1528を含むインターモジュール通信セクション(以
後、IM−Comセクション1516と呼ぶ)と、多数のデ
ータスロット1526を含むセルバスデータセクション1518
(以後、CB−データセクション1118と呼ぶ)とを有す
る。また対応するエアインターフェイスフレームフォー
マット1508(図5で示されている)も示されており、オ
ーバーヘッドセクション1520、スペアセクション1524、
トラヒックセクション1522を有する。
【0175】SSIモジュール1506はマルチ転送モード
セルバス1510を経てバス制御装置1504へ結合されてい
る。バス制御装置1504はマルチ変調モデム1502へ結合さ
れ、マルチ変調モデム1502は屋内装置(図示せず)のI
Fトランシーバに結合されている。マルチ転送モードセ
ルバス1510はバスフレームフォーマット1512を使用し、
マルチ変調モデム1502はエアインターフェイスフレーム
フォーマット1508を出力する。
【0176】実際に、マルチ転送モードセルバス1510
は、TDMトラヒックとATMトラヒックに別々のバス
を必要とする従来技術のバスとは対照的に、(ATMト
ラヒックのような)非同期信号と(TDMトラヒックの
ような)同期信号との両者を伝送する。マルチ転送モー
ドセルバス1510は、屋内装置のチャネルおよび制御モジ
ュールと個々のSSIモジュール1506(図22乃至2
9)との間にリンクを提供する。マルチ転送モードセル
バス1510は、固定した長さのバスフレームフォーマット
1512を使用する8ビット同期TDMセルバスである。第
1のタイムスロットは遠隔端末の屋内装置と拡張屋内装
置(EIDU)との間の同期の目的に使用される同期ス
ロット1514であり、図37乃至39を参照してさらに説
明する。バスフレームフォーマット1512のIM−Com
セクション1516の残りのメッセージタイムスロット1528
はバスフレームの長さに基づいた固定した長さである。
さらに、示されている図はハブ端末および遠隔端末の両
者に対応する。特定のSSIモジュール1506は遠隔端末
またはハブ端末であるか、およびこれらに結合するサー
ビスのいずれかに基づいて変化する。
【0177】バスフレームフォーマット1512の長さは、
バスフレームフォーマット1512が図4乃至8で説明され
ているようにエアインターフェイスフレームフォーマッ
ト1508に直接マップされることができるように選択され
ている。例えば、エアインターフェイスフレームフォー
マットが長さが6ミリ秒であるならば、バスフレームフ
ォーマット1512もまた長さが6ミリ秒であり、エアイン
ターフェイスフレームフォーマット1508と整合してい
る。バスフレームフォーマット1512のCB−データセク
ション1518はエアインターフェイスフレーム1508のトラ
ヒックセクション1522にマップする。さらに、CB−デ
ータセクション1518の異なった数のデータタイムスロッ
ト1526をエアインターフェイスフレームフォーマット15
08のトラヒックセクション1522内で相違して変調された
トラヒックバーストに割当てることができる。例えば、
エアインターフェイスフレームフォーマット1508で、C
B−データセクション1518の12のデータタイムスロッ
ト1526は1QPSKカッドトラヒックバーストにマップ
され、または6タイムスロットは16−QAMカッドト
ラヒックバーストにマップされ、または4タイムスロッ
トは64−QAMカッドトラヒックバーストにマップさ
れる。
【0178】エアインターフェイスフレームフォーマッ
ト1508のオーバヘッドセクション1520は遠隔端末の屋内
装置とハブ端末の屋内装置のCCM間の通信にのみ必要
とされる。したがって、オーバヘッドセクション1520は
屋内装置のCCMのバス制御装置1504によりドロップさ
れ、それによって同期スロット1514とIM−Comセク
ション1516は有効にその位置に固定される。したがっ
て、IM−Comセクション1516はCCMのホストプロ
セッサ(例えば制御プロセッサであるが図示せず)とS
SIモジュールのローカルプロセッサとの間に制御/状
態通信インターフェイスを設ける。したがって、IM−
Comセクション1516と同期スロット1514は、バスフレ
ームフォーマット1512がエアインターフェイスフレーム
フォーマット1508に直接対応することを可能にするのに
必要な長さを有する。
【0179】このバスフレームフォーマットのマッピン
グはメッセージングとデータを通信するために2つの別
々のバスフレームフォーマットをしばしば使用する従来
技術と異なる。さらに、既知の従来技術のバスフレーム
フォーマットはエアインターフェイスフレームフォーマ
ットに直接対応しない。したがって特別に設計されたバ
スフレームフォーマット1512はエアインターフェイスフ
レームフォーマット1508に直接対応する。
【0180】マルチ転送モードセルバス1100はまたエア
インターフェイスシンボルレートに整合する固定した周
波数で動作する。例えばエアインターフェイスが10M
spsのシンボルレートで動作するならば、マルチ転送
モードセルバス1510は10Mbpsで動作する。ハブ端
末では、マルチ転送モードセルバス1510のタイミングは
図14で示されているようにタイミング基準、またはリ
ンクから転送ネットワークへ導出される。遠隔端末で
は、マルチ転送モードセルバス1510のタイミングはハブ
端末から送信されたシグナリングから導出される。CB
−データセクション1518は固定した長さのデータタイム
スロット1526を有している。有効に、データタイムスロ
ット1526はそれらが特別にフォーマットされたTDMセ
ルおよびATMセルの両者を伝送するように構成され、
TDMセルおよびATMセルは図32と図33で同一の
バスフレームフォーマット1512で示されている。再度こ
れは別々のバスフレームフォーマットがATMとTDM
転送に使用される従来技術と異なっている。IM−Co
mセクション1516の各メッセージタイムスロット1528内
に適合するIM−Comセルの構造と、CB−データセ
クション1518の各データタイムスロット1526内に適合す
るCB−データセルの構造をそれぞれ図17と図18を
参照して説明する。したがって、図16に説明されてい
るように、CB−データセクション1518のデータタイム
スロット1526内に適合するCB−データセルはATMセ
ルまたは特別に設計されたTDMセルのいずれかを伝送
するように設計されている。
【0181】さらに、マルチトラヒックモードセルバス
1510はメッセージング(即ちIM−Comセクション15
16における)とデータ(即ちCB−データセクション15
18における)を同一バスで結合し、一方、従来のシステ
ムでは典型的に別々のバスがメッセージングおよびデー
タ転送との両者に使用される。1つのセルバスだけを使
用する1つの利点はセルバス構造で使用されるピン数を
減少することである。
【0182】データタイムスロット1526はエアフレーム
フォーマット1108に対応するように選択されている。デ
ータタイムスロット1526は異なった数のバイトを含んで
いるが、CB−データセクション1518のデータタイムス
ロット1526の長さは、これらが標準的な53バイトのA
TMセルおよび53バイトのTDMセルに適合するよう
に設計されているので53バイトよりも小さくてはいけ
ない。理想的には長さは図17と図18で示されている
制御バイトに適するために55バイトよりも小さくては
いけない。タイミング信号またはクロックもマルチ転送
モードセルバス1510の一部である。マルチ転送モードセ
ルバス1510を構成する特定のラインまたは信号について
は図19を参照する。
【0183】IM−Comセクション1516のメッセージ
タイムスロット1528は特定の割当てを有するように構成
されている。各SSIモジュールが屋内装置に接続され
るのに有効である特定のメッセージタイムスロット1528
が1つ存在する。さらに各ファイバ拡張モジュール用の
メッセージタイムスロット1528と、マスタおよびスレー
ブとの両者(図38)と、拡張屋内装置すなわちEID
U(図37)の4つのSSIポートのそれぞれに対して
1つのメッセージタイムスロット1528が存在する。また
必要なときに任意のSSIモジュール1506に動的に割当
てられることのできる利用可能な付加的なメッセージタ
イムスロット1528が存在してもよい。
【0184】図17を参照すると、図16のマルチ転送
モードセルバスにより使用されるIM−Comセル1600
の構造が示されている。IM−Comセル1600は、ヘッ
ダ1602を有し、ヘッダ1602はSSI ID1606と、技術
で知られているようなメッセージ信号(semaphore )16
08と、未使用のセクション1610を含んでいる。IM−C
omセル1600はまたメッセージセクション1604を含んで
いる。ヘッダ1602はSSI ID1606用の第1のバイト
を含んでおり、これはデータを同一のタイムスロットに
位置させようとする異なったSSIモジュール間の衝突
を解決するために使用される。第2のバイトはメッセー
ジ信号1608のためのものであり、第3のバイトは未使用
である。
【0185】SSI ID1606は例えば8ビットのビッ
ト数を含むフィールドである。SSI ID1606の下位
4ビットは屋内装置に結合されたSSIモジュール用に
使用され、SSI ID1606の上位4ビットはそれぞれ
の拡張屋内装置により使用される(図37参照)。した
がって1ビットは各SSIモジュールと、マルチ転送モ
ードセルバスとインターフェイスする各拡張屋内装置に
割当てられる。動作において、特定のSSIモジュール
がタイムスロットに送信するとき、“0”ビットをSS
I ID1606ビットに位置するか、そうでなければSS
I ID1606ビットは“1”である。メッセージタイム
スロットは1つのSSIモジュールにのみ割当てられる
ので、SSI ID1606のビットのうちの1つだけがI
M−Comセクションの任意の所定のメッセージタイム
スロットで“0”であるべきである。したがって、もし
もSSI ID1606の第3のビットがSSIポート#3
のSSIモジュールに割当てられるならば、SSI I
D1606の下位4つのビットはSSIポート#3のSSI
モジュールが送信されているタイムスロットで“101
1”であるべきである。IM−Comセクションの特定
のメッセージタイムスロットに対してSSI ID1606
のそれぞれ上位および下位4ビットに2以上の“0”ビ
ットが存在するならば、屋内装置のチャネルおよび制御
モジュール(CCM)は衝突を解決する。
【0186】メッセージセクション1604を有する残りの
mバイトは、CCM制御プロセッサとSSIモジュール
のローカルプロセッサの間のメッセージングに使用され
る。このメッセージングは送信および受信するとき使用
されるメッセージタイムスロットとその他の制御情報を
SSIモジュールに通知する。IM−Comセル1600は
屋内装置のバス制御装置の制御プロセッサ、または個々
のSSIモジュールのローカルプロセッサによりフォー
マット化される。
【0187】次に図18を参照すると、図16のマルチ
転送モードのTDMセルバス上を伝播するCB−データ
セル(トラヒックセルとも呼ぶ)の構造を示した図が示
されている。トラヒックセル1700は、ヘッダ1702、デー
タセル1704(ペイロードセルとも呼ぶ)、スペアセクシ
ョン1706を有する。ヘッダ1702はSSI ID1708(図
17参照)用の第1のバイトと、ペイロード状態1710用
の第2のバイトとを含んでいる。
【0188】トラヒックセル1700はバスフレームフォー
マットのCB−データセクション1518のデータタイムス
ロット1526のうちの1つに適合する。トラヒックセル17
00はIM−Comセル1600の長さに一致するように設計
されてもよい。さらにトラヒックセル1700の長さは、1
以上のトラヒックセル1700がエアインターフェイスフレ
ームフォーマットのトラヒックバーストに有効にマップ
されることができるようにされている。例えば、2つの
トラヒックセル1700は1つの16−QAMの単一トラヒ
ックバーストを構成し、または12のトラヒックセル17
00は1つのQPSKカッドバーストを構成する。
【0189】トラヒックセル1700内のデータセル1704は
有効に53バイトの長さで標準的なATMセルの大きさ
であることが有効である。これは53バイトのATMセ
ルのような非同期信号、または特別に設計された53バ
イトのTDMセル(図33参照)内でフォーマットされ
た53バイトのTDMデータのような同期信号をデータ
セル1704で転送することを可能にする。したがってAT
MとTDMセルはSSIモジュール(特にSSIモジュ
ールのフォーマッタ)によりマルチ転送モードセルバス
へ多重化される。この特徴はTDMトラヒックを転送す
るための1つのTDMセルバスおよびATMトラヒック
を転送するための別のセルバスを有する必要性をなく
す。
【0190】スペアセクション1706は残りのバイトを含
んでおり、この実施形態では使用されていない。スペア
セクション1706は、バスフレームフォーマットがエアイ
ンターフェイスフレームフォーマットと整合するように
作られることができる長さを有し、それによってバスフ
レームフォーマットがエアインターフェイスフレームフ
ォーマットに容易にマップされる。エアインターフェイ
スフレームフォーマットおよびその他のシステムパラメ
ータの設計に基づいて、トラヒックセル1700内のデータ
セル1704はより多数のバイトを含んでもよいが、53よ
りも少数のバイトを含まず、53バイトのATM標準セ
ルとの競合を維持する。
【0191】さらにトラヒックセル1700はn個のバイト
を含んでいる。トラヒックセル1700のサイズはエアイン
ターフェイスフレームフォーマットの長さと、使用され
る周波数と、最小のデータセルサイズに基づいている。
図18で示されているように、トラヒックセル1700は5
3バイトのデータセル1704とヘッダセクション1702を考
慮して少なくとも55バイトであるべきである。データ
セルはATMセルとTDMセルとの両者を伝播すること
ができ、標準的なATMセルの長さは新しい標準的な長
さに置換されるならば、種々のセルサイズがそれにした
がって調節されることにも留意する。
【0192】次に図19を参照すると、マルチ転送モー
ドセルバスのタイミング図1800が図16乃至18で示さ
れている。以下のセルバス信号はマルチ転送モードセル
バス、即ちCB CLK 1802、CB TX FS 18
04、CB TX TSS 1806、CB TX DATA
(7:0)1808、CB RX DATA(7:0)181
0、CB RX FS 1812、CB RX TSS 181
4、CB TX SFS1816、CB RX SFS 181
8を含んでいる。
【0193】CB CLK 1802信号はエアインターフ
ェイスシンボルレートに対応する周波数を有するクロッ
クであり1ラインである。CB RX TSS 1814は
毎タイムスロットで単一のクロックを有する受信フレー
ム同期であり、1ラインである。CB RX FS 18
12は単一のクロックパルスフレームを有する受信フレー
ム同期であり1ラインである。CB RX SFS 18
18は毎スーパ−フレームの都度、単一のクロックパルス
を有する受信スーパーフレーム同期であり1ラインであ
る。CB RX DATA(7:0)1810は8ラインで
ある8ビットデータセルバスである。その代わりに、セ
ルバスは16、24、32等のビットのセルバスであ
る。セルバス構造はそれにしたがって変更される。CB
TX TSS 1806は毎タイムスロットの都度、単一
クロックを有する送信タイムスロット同期であり1ライ
ンである。CB TX FS1804は毎フレームに単一ク
ロックを有する送信フレーム同期であり1ラインであ
る。CB TX SFS 1816は毎スーパーフレームの
都度、単一のクロックを有する送信スーパーフレーム同
期であり1ラインである。CB TX DATA(7:
0)1808は8ラインである8ビット送信データセルバス
である。したがって、マルチ転送モードセルバスは全部
で23ラインを有し、図19で示されているようにタイ
ミングを有する。
【0194】マルチ転送セルバスは、ハブ端末であって
も、遠隔端末であっても、屋内装置のチャネルおよび制
御モジュール(CCM)と加入者がインターフェイスす
るSSIモジュールとの間のリンクとして使用される。
有効に、マルチ転送モードセルバスはATMとTDMト
ラヒックを転送するための2つの別々のバスを置換し、
インターモジュール通信とデータセルを同一のセルバス
フレームフォーマットで結合する。
【0195】[エアインターフェイスにわたるデータ
流]次に図21を参照すると、図2の実施形態で示され
ているように、1対多システムにより行われるハブ端末
の屋内装置と、遠隔端末の屋内装置との間のデータ流の
主なステップを示したフローチャートが示されている。
図21内の特別なステップを参照しながら、その他の関
連する図面を参照する。記載されているステップは一般
的であり、1対多システムへの通信リンクにわたるデー
タ転送の概略を与えることを目的とする。
【0196】同期(TDM)および非同期(ATM)ト
ラヒック(または信号)の両者は転送ネットワークによ
り中央局からハブサイトのハブ端末のSSIモジュール
に伝送される。SSIモジュールはマルチ転送モードバ
スフレームフォーマットを使用して、混合されたトラヒ
ックをフォーマットし、マルチ転送モードセルバスに多
重化する(ステップ1902)。マルチ転送モードセルバス
で、混合されたトラヒックをフォーマットを定め単一フ
ォーマットに多重化するためのSSIモジュールにより
使用される特別な技術についてこの明細書で以下説明す
るが、このフローチャートのために説明するのではな
い。説明したようにマルチ転送モードセルバスは(AT
Mのような)非同期トラヒックと(TDMのような)同
期トラヒックとの両者を伝送するが、残りのハブ端末は
遠隔端末はこれらがATMおよびTDMセルの両者を伝
播していることを気付かない方法で伝送される。したが
って、マルチ転送モードセルバスのデータのフォーマッ
ト化と、エアインターフェイスフレームフォーマットの
マルチ転送モードセルバスのデータのマッピングを通し
て、1対多システムは多数のトラヒックタイプをサポー
トする。
【0197】プロセス1900に続いて、マルチ転送モード
セルバスのバスフレームフォーマットは、インターモジ
ュール通信セクション(IM−Com)を除去し、それ
をエアインターフェイスフレームフォーマット用の対応
するオーバーヘッドセクションと置換することによっ
て、マルチ転送モードセルバスのバスフレームフォーマ
ットはエアインターフェイスフレームフォーマットに変
換される(ステップ1904)。図9、14、15で示され
ているようなバス制御装置がこのステップを行う。IM
−Comセクションは、特定のSSIモジュール(例え
ばTDM−DS3SSIモジュールとATM−OC3c
SSIモジュール)と通信するためにハブ端末の屋内
装置のチャネルおよび制御モジュール(CCMとも呼
ぶ)により使用される。オーバーヘッドセクションは遠
隔端末のCCMと通信するためにハブ端末のCCMで使
用される。バス制御装置はまた、マルチ転送モードセル
バスのタイムスロットを正確な数のエアインターフェイ
スバーストにフォーマットすることによってバスフレー
ムフォーマットをエアインターフェイスフレームフォー
マットに変換する。バス制御装置はまた図7のA、Bで
説明されているようにバーストがカッドバーストである
かまたは単一のバーストであるかを決定する。
【0198】一度、エアインターフェイスフレームフォ
ーマットにフォーマットが設定されると(ステップ190
4)、前述したように利用可能な変調モードのうちの1
つを使用してバースト・バイ・バーストベースで変調さ
れる(ステップ1906)。これによって単一のハブ端末
(セクタ無線装置)は、遠隔端末が位置されている区域
にかかわりなく特定のセクタ内の各遠隔端末と有効に通
信できる。これはまた利用可能な帯域幅を効率的に使用
する。次に、エアインターフェイスフレームフォーマッ
トにおける変調された信号は通信リンクの無線周波数へ
アップコンバートされる(ステップ1908)。これはIF
トランシーバセクションの動作において図15でさらに
十分に説明されており、IFトランシーバセクションは
屋内装置において変調された信号を中間周波数へアップ
コンバートし、再度無線通信リンクのマイクロ波無線信
号にアップコンバートする(即ち図2の実施形態では3
8GHz)。
【0199】信号は、50MHzチャネルの12.5M
Hzサブチャネルを使用して、エアインターフェイスに
よって全ての遠隔端末へ放送される(ステップ1910)。
エアインターフェイスによって伝播する信号は、同じエ
アインターフェイスフレームフォーマット内で伝送され
る同期信号(例えばTDM)と非同期信号(例えばAT
M)との両者であることに留意することが重要である。
さらに、エアインターフェイスバーストは異なって変調
され、それによって基本的に3つの異なったトラヒック
流が生成される。各トラヒック流はQPSK、16−Q
AM、64−QAMを使用して変調される。64−QA
Mのようなより高次の変調(より大きなビット/秒/H
z)により変調されたトラヒック流は、QPSKのよう
な低い低次の変調(より小さいビット/秒/Hz)を使
用する信号よりも早く劣化する。したがってQPSK流
は64−QAM流よりも遠くへ伝送する。これは単一の
セクタ無線装置がエアフレームフォーマット内でただ1
つの変調を使用して送信し、ただ1つの転送モードを使
用してトラヒックを伝送する既知の従来技術とは異なっ
ている。したがって、この実施形態の単一のハブ端末
(セクタ無線装置)は従来技術の各セクタ内でn個の区
域を有する1対多システムのn個のハブ端末(セクタ無
線装置)を置換する。
【0200】遠隔端末では、変調された信号は例えば無
線通信リンクのような通信リンクから受信される(ステ
ップ1912)。遠隔端末は(十分に劣化されていない)通
信リンク上の全ての信号を受信することに注意すべきで
ある。受信された信号はその後、復調のためにベースバ
ンド信号へダウンコンバートされる(ステップ1914)。
その後、受信されたエアフレーム上の信号が復調される
(ステップ1916)。信号はハブ端末で信号を変調した同
一のマルチ変調モデムを使用してバースト・バイ・バー
ストベースで復調される。しかしながら、マルチ変調モ
デムは、特定の遠隔端末が復調するように構成されてい
る特定のトラヒックバーストだけを復調するように構成
されている。例えば、ハブ端末に最も隣接した区域に位
置する遠隔端末はQPSK変調されたオーバーヘッドバ
ーストと64−QAM変調されたトラヒックバーストだ
けを復調し、16−QAMまたはQPDK変調されたト
ラヒックバーストを復調しない。全ての遠隔端末はQP
SKを使用して変調されたオーバーヘッドバーストを復
調することに注意すべきである。この実施形態では64
−QAMは最高次数の変調であるが、変調は記載した特
定の変調に限定されない。
【0201】一度、遠隔端末の予め定められた形態にし
たがって信号が復調されると、エアインターフェイスフ
レームフォーマットの信号はマルチ転送モードセルバス
のバスフレームフォーマットに変換される(ステップ19
18)。これは屋内装置のCCMのバス制御装置で実現さ
れる。エアインターフェイスフレームフォーマットのオ
ーバーヘッドセクションは除去され、バスフレームフォ
ーマットのIM−Comセクションが付加される。付加
的に、エアインターフェイスフレームフォーマットのバ
ーストはマルチ転送モードセルバスのバスフレームフォ
ーマットの対応するタイムスロットへマップされる。最
終的に、マルチ転送モードセルバスのトラヒックはSS
Iモジュールに転送され(ステップ1920)、それによっ
てSSIモジュールは混合されたトラヒックを分類し
て、適切な加入者へ転送する。逆方向のデータ流は単に
ステップ1902乃至1920の説明と逆にしただけである。
【0202】[サービス特定インターフェイスモジュー
ル]1対多システムは、例えばTDM−DS3 SSI
モジュール、ATM−OC3c SSIモジュール、Q
uad DS1/AAL1 SSIモジュール、DS3
トランスペアレントSSIモジュールのような加入者
に特定のニーズに対する多数の標準的なインターフェイ
スを可能にする。しかしながらこれらの各標準的なイン
ターフェイスは非同期トラヒック(ATM)と同期トラ
ヒック(TDM)との両者を伝送しているので、マルチ
転送モードセルバスとインターフェイスするように構成
されなければならない。したがってSSIモジュールは
マルチ転送モードセルバスで異なったタイプのトラヒッ
クをフィルタリングすることができなければならず、そ
れによって正確なトラヒックセルが抽出され、加入者へ
送られることができる。さらにこれらの各インターフェ
イスは、これらが伝送しているトラヒックのフォーマッ
トを設定してマルチ転送モードセルバスに送信するよう
に特別に設計されなければならない。図22乃至29は
1対多システムで使用される幾つかの異なるタイプのS
SIモジュールと、マルチ転送モードセルバスとインタ
ーフェイスするために使用される技術と、マルチ転送モ
ードセルバスで送信するためトラヒックをフォーマット
化するために使用する技術について論じている。
【0203】次に図22を参照すると、Quad DS
I/AALI SSIモジュールのブロック図が示され
ている。Quad DSI/AALI SSIモジュー
ル2000は図16乃至19を参照して説明されているよう
なマルチ転送セルバス2002と、セル制御セクション2004
と、ATMプロセッサセクション2006と、タイミングセ
クション2008と、プロセッシングセクション2010と、ラ
インインターフェイスセクション2012とを含んでいる。
セル制御セクション2004はセルフォーマッタ2014(信号
フォーマッタとも呼ぶ)と、送信バッファ2016と、受信
バッファ2017と、制御論理装置2018と、PCMインター
フェイス論理装置2020と、ATMバッファ2024とを備え
ている。ATMプロセッサセクション2006はAAL1
(ATM適応レイヤ1)SAR 2022とATMバッファ
2024を含んでいる。タイミングセクション2008はタイミ
ング論理装置2026を備えている。プロセッシングセクシ
ョン2010はマイクロプロセッサ2028とメッセージバッフ
ァ2030を有している。ラインインターフェイスセクショ
ン2012は4つのT1/E1フレーマ2032と4つのT1/
E1ポート2034を含んでいる。またTDMバス2036、U
TOPIAバス2038、パルスコード変調バス2040(PC
Mバス2040とも呼ぶ)、CPバス2042を含む幾つかの接
続バスも示されている。
【0204】Quad DS1/AAL1 SSIモジ
ュール2000は4つのT1ラインまたはE1ラインが1対
多システムとインターフェイスすることを可能にするモ
ジュールである。カッドDS1/AAL1 SSIモジ
ュールはデュアル転送モードSSIモジュールであり、
これは加入者の好み、すなわち、カッドDS1/AAL
1 SS1IモジュールまたはカッドDS1/AAL1
ATM SSIモジュールに基づいて、TDMモード
またはATM AAL1モードで動作するように構成さ
れることを意味する。データはDS0レベルでDS1
(T1ライン)で多重化され、これは24のDS0を含
んでいる。従来技術のカッドDS1 TDM SSIモ
ジュールとカッドDS1/AAL1 ATM SSIモ
ジュールが存在するが、しかしながら、単一の従来技術
のカッドDS1 TDM SSIモジュールはQuad
DS1/AAL1 SSIモジュール2000のようにカ
ッドDS1/AAL1 ATM SSIモジュールであ
るように構成されることはできない。付加的に、使用さ
れるカッドDS1/AAL1 SSIモジュール2000は
マルチ転送モードセルバス2002とインターフェイスする
ように構成されなければならない。一度2つのデータ転
送タイプのうちの1つをサービスするように構成される
と、Quad DS1/AAL1 SSIモジュール20
00はそのトラヒックタイプのみを処理する。したがっ
て、カッドDS1/AAL1 SSIモジュール2000の
動作を両方のモードで説明する。その代わりに、カッド
DS1/AAL1 SSIモジュール2000は同時に両ト
ラヒックタイプをサポートするように構成される。
【0205】ATMモードで動作するとき、トラヒック
はQuad DS1/AAL1 SSIモジュール2000
へ入り、遠隔端末の屋内装置からマルチ転送セルバス20
02を通ってセルフォーマッタ2014へ到着する。マルチ転
送セルバス2002はATMとTDMとの両方のトラヒック
を伝送し、したがって(バス制御装置としても呼ばれ
る)セルフォーマッタ2014はTDMセルを廃棄しながら
ATMセルを抽出することができる必要がある。付加的
に、セルフォーマッタ2014はSSIモジュールがインタ
ーフェイスされている特定の加入者を目的地としたAT
Mセルと不必要なATMセルとを区別できなければなら
ない。前述したように、無線またはエアインターフェイ
スから遠隔端末に入るトラヒックは3つのうちの1つの
変調モードである。1つの特定の遠隔端末はエアインタ
ーフェイスフレームフォーマットのトラヒックセクショ
ンの変調モードのうちの1つだけを復調し、したがって
あるトラヒックのみがマルチ転送モードセルバス2002に
受信される。さらに、復調されたトラヒックは対応する
SSIモジュールへ分割される必要がある。
【0206】セルフォーマッタ2014はマルチ転送モード
セルバスのIM−Comセクションの構成されたタイム
スロットを聴き、それによってメッセージバッファ2030
へ適切なメッセージングセルをコピーし、これはデュア
ルポートRAMである。図16を参照すると、マルチ転
送モードセルバスに結合される各SSIモジュールはそ
れに専用に使用されるIM−Comセクションの特定の
タイムスロットを有することがわかる。したがって、セ
ルフォーマッタ2014はそのIM−Comセクションの特
定のタイムスロットのみを読む。IM−Comセルから
のメッセージングはマイクロプロセッサ2028へ伝送さ
れ、それによってQuad AAL1 SSIモジュー
ル2000のマイクロプロセッサ2028は屋内装置のCCMと
の動作を調整することができる。マイクロプロセッサ20
28は減少された命令セットコード(RISC)プロセッ
サである。
【0207】セルフォーマッタ2014はマルチトランスデ
ューサポートモードセルバスのCB−データセクション
からのトラヒックセルのうちどれを廃棄し、どれを維持
するかを決定するためのATMアドレスフィルタリング
技術を使用する。ATMアドレスフィルタリングを図3
0乃至36を参照して説明する。図34で示されている
VCI検索テーブルは受信バッファ2017中に位置され、
これはスタティックRAMである。
【0208】図30乃至36で示されているように適切
に濾波されるAAL1 ATMセルをトラヒックセルが
含んでいるならば、AAL1 ATMセルはトラヒック
セルのパックから分離され、ユートピアバス2036を経て
AAL1 SAR 2022(セグメント化およびリアセン
ブリ)へ伝送され、ここでAAL1 ATMセルは直列
データ流へ変換され、T1/E1フレーマ2032へ送られ
る。PCMインターフェイス論理装置2020はATMモー
ドで使用されないことに注意すべきである。ATMバッ
ファ2024(スタティックRAM)はATMセルをバッフ
ァするために使用され、それによってこれらはパケット
に再び組立てられ、それぞれのT1/E1フレーマ2032
へ送られ、フレームが形成され、それぞれのT1ライン
(またはE1ライン)上でT1/E1ポート2034を通じ
て加入者へ送信される。マイクロプロセッサ2028はT1
/E1フレーマ2032からセルフォーマッタ2014およびA
AL1 SAR 2022へのデータ流を制御する。
【0209】データ流はT1ライン(またはE1ライ
ン)からT1/E1ポート2034とT1/E1フレーマ20
32に入るトラヒックと反対である。データはT1/E1
フレーマ2032からAAL1 SAR 2022へ流れ、AA
L1 SAR 2022でトラヒックはATMセルへセグメ
ント化される。ATMセルはユートピアバス2036を経て
セルフォーマッタ2014へ送られ、マルチ転送モードセル
バス2022に多重化されるのを待機する。メッセージバッ
ファ2030はまたATMセルをマルチ転送モードセルバス
2022へ位置させるのに必要なマッピングを含んでいる。
【0210】TDMモードで動作するとき、セルはマル
チ転送セルバス2022へ到着し、したがってマルチ転送モ
ードセルバスの各タイムスロットは1つのセルを伝送す
る。セルフォーマッタ2014はセルバス2022から維持する
セルを決定する。マルチ転送セルバス2002から受信され
たモジュール間通信メッセージ(IM−Com)はメッ
セージバッファ2030を経てタイムプランをセルフォーマ
ッタ2014に伝送する。したがって、セルフォーマッタ20
14はどのセルがマルチ転送モードセルバス2002内のどの
タイムスロットからコピーされたかを知り、したがって
特定の加入者を目的とするTDMセルのみがコピーされ
る。TDMセルはその後、受信バッファ2017へコピーさ
れ、これはTDMセルがデータセルであるならばスタテ
ィックRAMである。セルフォーマッタ2014がセルをコ
ピーしたとき、図44乃至50のTDMバッファを参照
して説明するようにこれらのパックをDS0へ分解する
(PCMデータとシグナリングデータの両者)。
【0211】付加的に、セルフォーマッタ2014はデータ
を受信バッファ2017へ再度パックし、これは図46乃至
49でさらに記載されているようにセルのタイプに基づ
いてスタティックRAMである。受信バッファ2017はま
たセルバスタイムスロットをそれぞれのT1/E1タイ
ムスロットへマッピングするためのタイムプランを含ん
でいる。正確な時間で、PCMインターフェイス論理装
置2020はT1/E1ラインと各タイムスロットの正確な
データ(PCMとシグナリング)を抽出し、これをDS
1へパックし、PCMバス2040を経てT1/E1フレー
マ2032へ送信し、ここでデータはフレームにされT1/
E1ラインで送信される。
【0212】データ流はT1/E1ラインを経てQua
d DS1 SSIモジュール2000へ到着するTDMデ
ータと反対である。
【0213】タイミングセクション2008はタイミング論
理装置2026を含んでいる。タイミング論理装置2026は典
型的に複素数プログラム可能な論理装置(CPLD)と
位相ロックループ(PLL)を備えている。Quad
DS1/AAL1 SSIモジュールはそのタイミング
をマルチ転送モードセルバス2002から受信し、これは前
述したようにハブ端末のタイミングから再生された。動
作と構成が当業者に容易に理解されるので、全てのブロ
ックを十分に説明していないことに注意すべきである。
【0214】Quad DS1/AAL1 SSIモジ
ュール2100、または示されている任意の他のSSIモジ
ュールは実際にマルチ転送モードセルバス2002を含んで
いるが、マルチ転送モードセルバスへのインターフェイ
スを含んでいないことに留意する。マルチ転送モードセ
ルバスは、理解を容易にするためにQuad DS1/
AAL1 SSIモジュール2100と図25乃至29のそ
の他のSSIモジュールの一部として示されている。セ
ルフォーマッタ2014はTDMトラヒックおよびATMセ
ルを1対多システムを経て送信するためにセルへフォー
マットし、したがって信号フォーマッタとも呼ばれるこ
とに注意すべきである。信号フォーマッタは個々のSS
Iモジュールではセルフォーマッタとして、明細書全体
を通じて種々に説明される。しかしながら他の実施形態
では信号フォーマッタは、例えばハブ端末および遠隔端
末のマルチ変調モデムまたはバス制御装置等、1対多シ
ステムのその他のコンポーネント中に位置されることが
できる。一般的に説明されるように、信号フォーマッタ
(特にセルフォーマッタ)は異なった転送モード信号を
1対多システムを経て送信されるのに適したフォーマッ
ト(セル)へフォーマット化する。
【0215】次に図23、24を参照すると、図2のハ
ブ端末の屋内装置で使用されるTDM−DS3 SSI
モジュール2100のブロック図が示されている。TDM−
DS3 SSIモジュール2100はセルフォーマッタ2102
(信号フォーマッタとしても呼ぶ)、メッセージバッフ
ァ2104、制御論理装置2106、中央処理装置(CPU)21
08、プロセッサバス2110、送信PCMバッファ2112、送
信シグナリングバッファ2114、受信PCMバッファ211
6、受信シグナリングバッファ2118、PCMインターフ
ェイス2120、システムバス2122、オクタルT1/E1フ
レーマ2124、28T1/E1ライン2126、M13マルチ
プレクサ2128、送信/受信ラインインターフェイス装置
(TX/RX LIU)2130、ループバック2132、DS
3インターフェイス2134を含んでいる。またマルチ転送
モードセルバス2136も示されている。
【0216】TDM−DS3 SSIモジュール2100
は、転送ネットワークへの高速度DS3ラインとインタ
ーフェイスするため、1対多システムの各ハブ端末で使
用されるTDMベースのSSIモジュールである。TD
M−DS3 SSIモジュール2100は1対多システムと
インターフェイスするため28T1/E1ライン(28
DS1)を含むDS3ラインをDS0レベルへデマルチ
プレクスする。したがってTDM−DS3 SSIモジ
ュール2100は3/1/0マルチプレクサとして動作す
る。TDM−DS3 SSIモジュール2100は、1対多
システムとの間の全てのTDMトラヒックを処理するよ
うに設計され、OC3s ATM SSIモジュール
(図25参照)は1対多システムとの間の全てのATM
トラヒックを処理するように設計されている。
【0217】マルチ転送セルバス2136から信号が受信さ
れるとき、セルフォーマッタ2102は、ハブ端末のハブ屋
内装置のCPUとCCM間のインターモジュール通信メ
ッセージング(IM−Com)を通ってマルチ転送モー
ドセルバスからセルをコピーすることを命令される。こ
の場合、セルフォーマッタ2102はTDMセルを維持し、
ATMセルを廃棄する。セルフォーマッタ2102はまた適
切なIM−ComセルをCPU2108に対するメッセージ
バッファ2104(デュアルポートRAMである)へコピー
する。TDMセルはPCMデータ(またはPCMサンプ
ル)へパックが分解されシグナリングする。PCMデー
タは受信PCMバッファ2116に記憶され、シグナリング
に関連する呼(CAS)のようなシグナリングは受信シ
グナリングバッファ2118に記憶される。
【0218】図33および44と45に記載されている
ように、各TDMセルは、TDMセルがPCMデータと
シグナリングデータとの両者を含んでいるので、受信P
CMバッファ2116と受信シグナリングバッファ2118との
両者にパックを分解される。バッファ(2116、2118、21
12、2114)は全てデュアルポートランダムアクセスメモ
リ(DPRAMとも呼ばれる)である。4つのバッファ
(2116、2118、2112、2114)は図44、45で示されて
いるように同一メモリ構造の一部であることに注意すべ
きである。
【0219】TDMセルは図47乃至49で示されてい
るように使用されるセルタイプにしたがってさらにパッ
クを分解される。
【0220】PCMインターフェイス2120は受信PCM
バッファ2116と受信シグナリングバッファ2118中のPC
MデータをDS1へパックし、これらはシステムバス21
22(PCMバス)を経てオクタルT1/E1フレーマ21
24へ送信され、T1またはE1としてフレームされる。
PCMインターフェイス2120はTDM−DS3 SSI
モジュール2100用に特別に設計されたカスタム論理装置
を具備している。28のT1/E1ライン2126はその
後、M13マルチプレクサ2128によりDS3ラインへ多
重化される。M13マルチプレクサ2128は標準的なDS
3からDS1へのマルチプレクサである。TX/RX
LIU2130はDS3ラインインターフェイス2134におい
てDS3ラインとインターフェイスする。CPU2108は
プロセッサバス2110によりTDM−DS3 SSIモジ
ュール2100を制御するために必要な論理装置を有する。
ループバック2132は試験目的に使用される。付加的にT
DM−DS3 SSIモジュール2100に対するタイミン
グはマルチ転送モードセルバス2136から再生される。
【0221】転送ネットワークからマルチ転送モードセ
ルバス2136への方向のデータ流は単に反対である。DS
3ラインはM13マルチプレクサ2128によりDS1へ多
重化される。フレーミングはオクタルT1/E1フレー
マ2124によりDS1から除去され、その後PCMインタ
ーフェイス2120はDS1からDS0へパックが分解さ
れ、(PCMデータに対して)送信PCMバッファ2112
または(シグナリングのため)送信シグナリングバッフ
ァ2114へ送られる。セルフォーマッタ2102は図33およ
び47乃至49に示されているようにDS0を特別に設
計されたTDMセルへパックし、これらはマルチ転送モ
ードセルバス2136へ多重化される。
【0222】さらに、セルフォーマッタ2102はATMヘ
ッダと仮想通路識別子(VPI)をTDMセルのヘッダ
セクションに位置させる。これは図33で詳細に示され
ている。これによって遠隔端末のATMベースのSSI
モジュールのATMフォーマッタは、混合されたトラヒ
ック入力(即ちマルチ転送モードバス)から受信された
ATMセルとTDMセルとを弁別することができる。そ
の代わりに、ATMセルとTDMセルはさらにタイムプ
ランを使用して弁別されることができる。しかしなが
ら、これはさらに時間を浪費し、厄介であり、より多数
のメッセージを必要とする。
【0223】セルフォーマッタ2102はまた図47乃至4
9で示されているようにセルタイプおよび許容可能な遅
延に基づいてTDMセルをフォーマットする。当業者は
それらの構成と使用を理解しているので、全ての機能ブ
ロックについて十分に説明することはしない。
【0224】次に図25を参照すると、図2の実施形態
で示されている1対多システムの遠隔端末またはハブ端
末で使用されることのできるATM−OC3c SSI
モジュールのブロック図が示されている。ATM−OC
3c SSIモジュール2200はOC3Cポート2202と、
DS3cポート2204と、光トランシーバ2206と、DSラ
インインターフェイス装置(LIU)2208と、Phy22
10と、ATMラインおよびバッファ管理装置2211(以
後、ALBM2211と呼ぶ)と、セルプロセッサ2212と、
セルプロセッサバッファ2214と、バッファ管理装置2216
と、バッファ管理バッファ2218と、ユートピアIIバス
2220と、uPバス2222と、ATMフォーマッタ2224(一
般的に信号フォーマッタとも呼ぶ)と、フォーマッタバ
ッファ2226と、PCIブリッジ2228と、AAL5 SA
R 2230と、PCIバス2232と、中央処理装置(CP
U)2234と、マルチ転送モードセルバス2236とを含んで
いる。
【0225】OC3cポート2202は、Phy2210に結合
された光トランシーバ2206に結合されている。Phy22
10はユートピアIIバス2220によりセルプロセッサ2212
に結合されている。代わりに、DS3cポート2204はP
hy2210に結合されたDS3LIU2208に結合されてい
る。DS3cコンフィグレーション中のPhy2210はそ
の後、ユートピアIIバス2220によりセルプロセッサ22
12に結合され、またuPバス2222に結合されている。
【0226】付加的に、ATM−OC3c SSIモジ
ュール2200は1つのサブチャネル(12.5MHz)の
代わりに多数のサブチャネルをサポートするように構成
される。これは図30に記載されているように各サブチ
ャネルに対して別々のATMフォーマッタ2224を必要と
する。
【0227】セルプロセッサ2212は、uPバス2222、セ
ルプロセッサバッファ2214、バッファ管理装置2216に結
合されている。バッファ管理装置2216はuPバスとバッ
ファ管理バッファ2218に結合されている。uPバス2222
はATMフォーマッタ2224とPCIブリッジ2228にも結
合されている。ATMフォーマッタ2224はフォーマッタ
バッファ2226と、ユートピアIIバス2220と、マルチ転
送モードセルバス2236に結合されている。ATMフォー
マッタ2224はユートピアIIバス2220を介してAAL5
SAR 2230に結合されている。CPU2234は、PC
Iバス2232によってAAL5 SAR 2230とPCIブ
リッジ2228に結合されている。ALBM2211は、セルプ
ロセッサ2212と、セルプロセッサバッファ2214と、バッ
ファ管理装置2216とバッファ管理バッファ2218とを含ん
でいる標準的な注文によるATMチップセットである。
【0228】実際に、ATM−OC3c SSIモジュ
ール2200は1対多システムとの間で伝送される全てのA
TMトラヒックを管理するように設計されている。図2
で示されているようにハブ端末で使用されてもよく、ま
たは特定の加入者の必要性に基づいて遠隔端末で使用さ
れてもよい。ATM−OC3c SSIモジュール2200
は2つのうち一方の方法で構成されることができる。第
1に、OC3cライン(155Mbps)へのリンクは
純粋な高速度セル流であり、OC3cポート2202でイン
ターフェイスする。第2に、ATM−OC3c SSI
モジュールは44.736Mbpsで動作するDS3ラ
インとして構成されることができ、純粋なATMセル流
からなる。OC3cラインは光キャリアレベル3の鎖線
であり、技術で理解されているようにラインがATMセ
ルの1つの連続流であることを意味する。したがってO
C3cコンフィグレーションはOC3cポート2202と、
光トランシーバ2206、Phy2210を含んでおり、一方、
DS3コンフィグレーションはDS3cポート2204、D
S3 LIU 2208、Phy2210を含んでいる。
【0229】さらに、ATM−Oc3c SSIモジュ
ールは、1対多システムのマルチ変調環境を処理するよ
うに構成された標準的な注文によるATMチップセット
(ALBM2211)を使用する。ATMチップセットは、
図30、31を参照して説明されているように特有のA
TMアドレスフィルタリング技術と需要を割当てられた
多数のアクセス技術を与えるように構成されている。
【0230】付加的に、ATM−Oc3c SSIモジ
ュール2200は遠隔端末で動作するならば一方のモードを
有し、ハブ端末で動作するならば別のモードを有する。
【0231】ハブ端末で動作するとき、データはOC3
cポート2202と光トランシーバ2206へのATM MUX
を経て、転送ネットワークと中央局からATM−Oc3
cSSIモジュール2200へ到着する。Phy2210はAT
Mチップセット2211の物理レイヤ機能を行う装置として
ATM技術でよく知られている。ここでPhy2210はセ
ルデリニエイタであり、フレームからATMセルを抽出
し、ユートピアIIバス2220を経てこれらをALBM22
11のセルプロセッサ2212へ送信する。セルプロセッサ22
12はその後、到着したATMセルをATM標準にしたが
ってポリース(police)する。ポリースはATMセルが
速過ぎて到着していないことをチェックする。セルプロ
セッサ2212はセルプロセッサバッファ2214を有し、これ
はATMセルをバッファするためのスタティックRAM
である。セルプロセッサ2212は、ATMセルをALBM
2211のバッファ管理装置2216へ転送し、これはATMセ
ルをバッファ管理バッファ2218へキューし、これはスタ
ティックRAMである。その後、バッファ管理装置2216
はQOS(サービスの品質)を保証するためにVP/V
C(仮想通路/仮想チャネル)当たりをベースに構成さ
れた特性にしたがってATMセルをデキューする。この
プロセスは技術でよく知られている。ATMセルはバッ
ファ管理装置2216へループバックされ、セルプロセッサ
2212へ送り返される。
【0232】次に、ATMセルはユートピアIIバス22
20を経てATMフォーマッタ2224へ送られる。ATMフ
ォーマッタ2224はATMアドレスフィルタセクション
(図30参照)に記載されているキュー機能を行う。A
TMフォーマッタ2224は幾つかの浅いFIFOを含んで
いるカスタム論理装置であり、FIFOはそれぞれ、3
つの変調モードのうち1つを使用して送信されるATM
セルを保持する(変調バッファとも呼ばれる)。スタテ
ィックRAMであるフォーマッタバッファ2226は各変調
モードに対するタイムプランを含んでいる。ATMフォ
ーマッタ2224はマルチ転送モードセルバス2236の正確な
タイムスロットにATMセルをマップするためにタイム
プランを使用し、それによってセルは適切な変調モード
を使用して送信される。したがって、適切な遠隔端末は
適切なATMセルを受信する。付加的に、ATMフォー
マッタ2224はATMセルをトラヒックセル(図17、1
8にそれぞれ記載されている)へフォーマットし、マル
チ転送モードセルバス2236で伝送する。
【0233】さらに、CPU 2234はマルチ転送モード
セルバス2236でインターモジュール通信スロット(IM
−Comセル)を通じてハブ端末のチャネルおよび制御
モジュールCCMと通信することができる。IM−Co
mセルはATMフォーマッタ2224によりマルチ転送モー
ドセルバス2236に位置される。IM−Comセルは、P
CIバス2232とPCIブリッジ2228を経てCPU2234お
よびATMフォーマッタ2224との間で送受信される。
【0234】ハブ端末屋内装置からATM−OC3c
SSIモジュール2200へのデータ流は反対であるだけで
ある。ATMセルはマルチ転送モードセルバス2236から
コピーされる。全てのATMセルは転送ネットワーク
(バックホール)へ接続するOC3cラインに伝送され
るので、ハブ端末で、ATM OC3c SSIモジュ
ール2200はATMアドレスフィルタリング技術(図34
乃至36)を行う必要はない。
【0235】ATMセルはALBM2211へ送り返され
る。特に、ATMセルはセルプロセッサ2212とバッファ
管理装置2216へ送信され、その後セルプロセッサ2212へ
送り返され、Phy2210へ送信され、送信のためにフレ
ーム化され、コンフィグレーションに応じて光トランシ
ーバまたはDS3ラインインターフェイス装置2208を経
てATM−OC3c SSIモジュール2200を出る。
【0236】AAL5 SAR 2230(セグメント化お
よびリアセンブリ)は帯域内シグナリングに使用され
る。これはパケット動作、管理、エレメント管理システ
ム(EMS)からハブ端末へのメッセージの制御(OA
M)を行うように機能する。エレメント管理システムの
詳細を図2および10を参照にしてさらに説明する。こ
れはエレメント管理システムが1対多システムと通信す
るための改良された方法を与える。通常のエレメント管
理システムのように広域ネットワーク(WAN)とハブ
サイトのLANを経て、ハブサイトと通信する代わり
に、エレメント管理システムはバックホールまたは転送
ネットワークを経てハブ端末と通信することができる。
中央局のエレメント管理システム(EMS)と個々のハ
ブサイトの間で別々のランドラインが維持される必要が
ない利点がある。
【0237】中央局のEMSからメッセージを伝送する
ATMセルは同一の媒体上にあるので、エレメント管理
システムにより送信されるOC3cラインと制御セルは
トラヒックセルから分離される必要がない。付加的に、
セルプロセッサ2212およびバッファ管理装置2216はセル
の仮想通路識別子(VPI)と仮想チャネル識別子(V
CI)との両者を使用し、セルがCPU2234を目的とす
る制御セルであるか否かを決定する。制御セルはユート
ピアIIバス2220を経てAAL5 SAR2230に伝送さ
れる。AAL5 SAR 2230はその後、メッセージの
パケットを形成し、これはPCIバス2232を経てCPU
2234へ送信される。パケットは送信制御プロトコル/イ
ンターネットプロトコル(TCP/IP)にしたがって
形成される。CPU2234は、PCIブリッジ2228とup
バス2222に結合されたPCIバス2232を通って信号をA
TMフォーマッタ2224、セルプロセッサ2212、バッファ
管理装置2216へ送信することができる。
【0238】遠隔端末で動作するとき、データはハブ端
末からエアによって受信され、遠隔端末の屋内装置のC
CMにより復調される。データはその後、マルチ転送モ
ードセルバス2236上をセルとして送られ、ATM−OC
3c SSIモジュール2200とインターフェイスする。
ATMフォーマッタ2224は遠隔端末から、図34で示さ
れているようなATMアドレスフィルタリングプロセス
を実行する。
【0239】ATM−OC3c SSIモジュール2200
のスループットは遠隔端末で使用されるその他のタイプ
のSSIモジュールのスループットよりも非常に高いの
で、ATMアドレスフィルタリング機能は、遠隔端末の
ATM−OC3c SSIモジュール2200においては異
なっている。OC3cラインは約3つのDS3ラインと
等しい155.52Mbps(メガビット/秒)でデー
タを送信する。したがって、(図34と35の代わり
に)図34と36を参照して説明する検索テーブルによ
る方法が実行される。
【0240】図34、35、36で示されているATM
アドレスフィルタリング技術を使用してATMセルが一
度受入れられると、ATMセルはユートピアIIバス22
20を経てセルプロセッサ2212へ送信され、その後、バッ
ファ管理装置2216へ送られ、バッファ管理バッファ2218
を使用してキューされセルプロセッサ2212へデキューさ
れ、これはサービスの品質(QOS)を保証するために
VPI/VCI当たりをベースとして構成された優先度
にしたがったスタティックRAMである。ATMセルは
Phy2210(セルデリニエイタ)へ送られ、セルはフレ
ームにされ光トランシーバ2206を経てOC3cポート22
02のOC3cラインへ送られる。
【0241】遠隔端末で、加入者からATM OC3c
SSIモジュール2200へのデータ流はOC3cライン
からハブ端末へのハブ端末で行われるのと同様に行われ
る。主な相違点は、ATMフォーマッタ2224内の変調バ
ッファ数であり、遠隔端末が1つの変調のみを使用して
送信し、ハブ端末が使用する変調モードの全ての範囲を
使用しないからである。
【0242】ATM OC3c SSIモジュール2200
のコンポーネントとそれらの機能は当業者に理解されて
いる。ALBM2211は技術で知られた注文によるATM
チップセットである。動作および構成が当業者に理解さ
れているので、全ての機能ブロックを十分に説明しな
い。
【0243】次に図26を参照すると、DS3トランス
ペアレントSSIモジュールの機能ブロック図が示され
ている。DS3トランスペアレントSSIモジュール23
00はマルチ転送モードセルバス2302と、セルフォーマッ
タ2304(信号フォーマッタ)、バッファ2306、バイトス
タッファ2308、ジッタ減衰器2312、中央処理装置2310
(CPU)、DS3ラインインターフェイス装置2314、
DS3ライン2316を含んでいる。
【0244】マルチ転送モードセルバス2302はセルフォ
ーマッタ2304とCPU2310に結合されている。セルフォ
ーマッタはバッファ2306とバイトスタッファ2308に結合
されている。バイトスタッファ2308はジッタ減衰器2312
とDS3ラインインターフェイス装置2314に結合されて
いる。ジッタ減衰器2312はDS3ラインインターフェイ
ス装置2314へ結合され、このDS3ラインインターフェ
イス装置2314はDS3ライン2316へ結合されている。C
PU2310はDS3ラインインターフェイス装置2314と、
バイトスタッファ2308と、セルフォーマッタ2304とに結
合されている。
【0245】実際に、DS3トランスペアレントSSI
モジュール2300は特にATMベースまたはTDMベース
ではなく、1対多システム内の1対1リンクを設けるた
めに使用される。したがってDS3トランスペアレント
SSIモジュール2300は、加入者がハブ端末無線セクタ
のチャネル帯域幅全体(例えば12.5MHz)を必要
とするときに使用される。DS3トランスペアレントS
SIモジュール2300は(ATMのような)非同期トラヒ
ックまたは(TDMのような)同期トラヒックを伝播し
てもよいが、特定のトラヒックタイプはDS3トランス
ペアレントSSIモジュール2300と無関係である。デー
タは特定のタイプのデータに関係なく1対多システムを
通って単に伝送される。受信されたビットは、使用され
るフレーミングおよび存在する制御ビットにかかわりな
く、一方の地点(ハブ端末のDS3ライン2316)から別
の地点(例えば遠隔端末のDS3ライン2316に結合する
加入者)へ伝送される。
【0246】従来技術の1対1リンクは共通であるが、
1対多システム内の1対1通信リンクは本発明のこの実
施形態に特有であり、既知の従来技術と異なっている。
この転送を実現するために、DS3トランスペアレント
SSIモジュール2300はハブ端末の屋内装置で必要とさ
れ、整合するDS3トランスペアレントSSIモジュー
ル2300は対応する遠隔端末の対応する屋内装置において
必要とされる。
【0247】直列ラインデータがDS3ラインインター
フェイス装置2314を通ってDS3ライン2316から来ると
き、データはバイトスタッファ2308へ進行する。バイト
スタッファ2308は、単にビットをバッファする代わりに
ビットをバイトへバッファする点を除いて通信技術で知
られているビットスタッファと類似している。バイトス
タッファ2308は、DS3ライン2316から来るビットを集
め、バイトを形成し、バイトをセルフォーマッタ2304へ
バッファし、セルフォーマッタ2304はバイトをデータセ
ルへパックし、マルチ転送セルバス2302で送信する。バ
イトスタッファ2308およびセルフォーマッタ2304はDS
3ラインのタイミングを、マルチ転送モードセルバス23
02と1対多システムのタイミングまたはタイムベースに
適合する。マルチ転送モードセルバスのために形成され
るデータセルは図18で示されているようにトラヒック
セル1700に適合するように設計された同一の53バイト
のデータセル1704である。DS3トランスペアレントS
SIモジュール2300のセルフォーマッタ2304によりフォ
ーマットされるデータセルは、図32、33を参照して
説明されている他のSSIモジュールによりフォーマッ
トされたATMセルとTDMセルと異なっている。した
がって、DS3トランスペアレントSSIモジュール23
00により形成されたデータセルの特徴を簡単に説明す
る。
【0248】図27を同時に参照すると、図26の実施
形態のDS3トランスペアレントSSIモジュール2300
により形成されたデータセル2400の図が示されている。
データセル2400は長さが53バイトであり、ヘッダセク
ション2402とトラヒックセクション2404を含んでいる。
ヘッダセクション2402は1バイトであり、制御バイト24
06を含んでいる。データセル2400は、図32のATMセ
ルおよび図33のTDMセルと同一寸法であることが有
効である。したがって、データセル2400はマルチ転送モ
ードセルバス2302のCB−データセクション内に有効に
適合する。データセル2400と図32、33で示されてい
るデータセルとの主な違いは、ヘッダセクション2402が
長さが1バイトのみであり、図32、33で示されてい
るようにトラヒックセクション2404が48バイトの代わ
りに52バイトを含むようにされていることである。通
信リンクは1対1リンクであるので、トラヒックセクシ
ョン2404は53バイトのセルサイズ内で最大にされる。
【0249】データセル2400のトラヒックセクション24
04にパックされるバイト数はDS3ライン2316と、マル
チ転送モードセルバス2302のクロック速度との周波数差
の関数として変化する。例えばDS3ラインは44.7
36Mbpsで動作する。マルチ転送モードセルバスの
クロック速度が10Mbpsであり、バスフレームフォ
ーマットが6m秒であり、マルチ転送モードセルバス23
02上に83バイトのトラヒックセルを保持する684の
タイムスロットが存在するならば(図16、18参
照)、データセル2400の特定数(例えば648)はトラ
ヒックセクション2404で49バイトを有し、データセル
2400の特定数(例えば33)はトラヒックセクション24
04で50バイトを含み、データセル2400の残りの数(例
えば3)はトラヒックセクション2404内で可変数のバイ
ト(例えば49、50または51バイト)を有する。し
たがって、DS3ライン2316のライン速度を整合するた
め、セルフォーマッタ2304は異なった数のバイトをデー
タセル2400のトラヒックセクション2404へパックする。
【0250】前述の例では、セルフォーマッタ2304は、
49バイトを含むデータセル2400と50バイトを含むバ
イトを知るためソフトウェアにより構成されるが、3つ
の残りのデータセル2400は個々のDS3ライン2316のラ
イン速度に基づいて可変数のバイト(49、50または
51バイト)を含んでいる。DS3ライン2316が“高速
度”であるならば、バイトスタッファ2308中により多数
のバイトが存在し、残りの3つの可変データセル2400は
51バイトを含んでいる。DS3ライン2316が“低速
度”であるならば、残りの3つの可変データセル2400は
49バイトを含んでいる。DS3ライン2316がほぼ予測
通りであるならば、残りの3つの可変データセル2400は
50バイトを含んでいる。(例えば遠隔端末の)受信D
S3トランスペアレントSSIモジュール2300に、残り
の可変データセル2400のトラヒックセクション2404内に
含まれるバイト数を示すために、制御バイト2406がセル
フォーマッタ2304により付加される。バッファ2306はC
PU2310と、屋内装置のチャネルおよび制御モジュール
間のメッセージングに使用される。
【0251】データセル2400がセルフォーマッタ2304に
よりマルチ転送モードセルバス2302に一度位置される
と、データセル2400は図7のAに示されているような構
造を有するカッドバーストとしてエアインターフェイス
によって送信される。カッドバーストは遠隔端末で受信
され、これはセルを遠隔端末の対応するDS3トランス
ペアレントSSIモジュール2300に伝送される。
【0252】遠隔端末で、データセル2400はマルチ転送
モードセルバス2302でセルフォーマッタ2304に到着し、
ここでデータバイトはデータセル2400からパックが分解
される。送信DS3トランスペアレントSIモジュール
2300のDS3ラインのラインにより可変数のデータバイ
トを含んでいる残りの可変データセル2400を除いて、セ
ルフォーマッタはどのデータセル2400が幾つのバイトを
含んでいるかを知るためにソフトウェアにより構成され
る。制御バイト2406はこの情報をセルフォーマッタ2304
に与える。
【0253】付加的に、前述したように、DS3トラン
スペアレントSSIモジュール2300はそれぞれのトラヒ
ックセクション2404中の残りのデータセル2400が49、
50または51バイトを含んでいるか否かを示すために
制御バイト2406を割当てる。これは従来技術の1対1リ
ンク中のDS3トランスペアレントSSIモジュールで
行われるが、受信端で、整合DS3トランスペアレント
SSIモジュールは毎データセルの制御バイトを読取っ
てデータセル2400のトラヒックセクション2404内に含ま
れるバイト数を決定しなければならない。
【0254】本発明の実施形態は例えば64QAMモー
ドで構成され、それによって6m秒のエアインターフェ
イスフレームフォーマット(図5の例)内の171の6
4QAMカッドバーストの中から、可変数のデータバイ
ト(例えば49、50、51)を有する可能なデータセ
ル2400が3つのみ存在することが有効である。これらの
3つのデータセル2400は図7のAで示されているように
最後の64QAMカッドバースト(即ちカッドバースト
#171)の最後の3つのデータフィールド、即ちデー
タフィールド2 704 、データフィールド3 704 、データ
フィールド4 704 に位置され、マルチ転送モードセルバ
ス2302の最後の3つのタイムスロットに変換される。こ
れは1対多システムのクロック速度と、エアフレームフ
ォーマットの長さと、カッドバーストのデータフィール
ドの長さと、バイトスタッファ2308が動作する速度によ
るものである。したがって、受信DS3トランスペアレ
ントSSIモジュール2300のセルフォーマッタ2304は、
通常のDS3トランスペアレントSSIモジュールのよ
うに受信された全てのデータセル2400の制御バイト2406
ではなく、最後のカッドバーストの最後の3つのデータ
フィールド704 の制御バイト2406だけを読取ればよいこ
とが有効である。この特徴は処理の要求を減少し、DS
3トランスペアレントSSIモジュール1800のスループ
ットを改良する。
【0255】さらに、データセル2400のトラヒックセク
ション2404の特定のサイズのために、最後の3つの制御
バイト2406だけが読取られ、各制御バイト2406中の2つ
の下位桁ビットのみがセルフォーマッタ2304により読取
られる必要がある。可変長である残りのデータセル2400
の数はマルチ転送モードセルバス2302のクロックとDS
3ライン2316のクロックとの間の最悪のケースのクロッ
クオフセット(例えば89ピー・ピー・エム)から得ら
れる。これはセルフォーマッタが各受信されたデータセ
ル2400で行わなければならない処理を大幅に減少する。
【0256】バイトがバイトスタッファ2308にパックが
分解されるとき、可変数のバイトがバイトスタッファ23
08へ受信され、DS3ライン2316に出力され、これはク
ロック遅延を生成する。したがって、FIFO(先入れ
先出)と位相ロックループ(PLL)を具備するジッタ
減衰器2312はバイトをバッファし、DS3ライン2316で
送信する。これはビットを記憶し、データバイトがDS
3トランスペアレントSSIモジュール2300に受信され
る平均クロック速度でDS3ライン2316へそれらのビッ
トを送信する。したがって、ジッタ減衰器2312を出るビ
ットは一定の速度で出て、受信されたデータセル2400が
可変数のバイトを含んでいるときに生じる潜在的なスト
ップ・アンド・ゴークロッキングにより影響されない。
したがって、1対多システムからの信号のタイミングは
遠隔端末における入来DS3ライン2316のタイミングに
適応される。
【0257】ジッタ減衰器2312のFIFOでバッファさ
れたデータはジッタ減衰器2312のPLLからのクロック
エッジにより送信される。PLLはセルフォーマッタ23
04により与えられる基準(即ちクロック)にロックされ
る。PLLの使用は知られているが、ジッタを減少する
ためのPLLの使用は本発明のこの実施形態に特有であ
る。
【0258】FIFO中のバイト数は必要ならば基準を
調節させる。調節はPLLへの基準を長くするか短くす
ることにより周期的に行われる。調節はジッタ減衰器23
12のFIFO中のバイト数と制御バイト2406のバイト数
とに基づいている。FIFO中のバイト数は調節の極性
を制御する。例えば予測された数よりも少数のバイト
(例えば49)は基準を減少させ、予測された数よりも
多数のバイト(例えば51)は基準を増加させる。残り
の数の可変データセル2400の制御バイト2406は基準へ調
節するように指令する。したがって、バイトがジッタ減
衰器2316から出力される変化速度は事実上限定され、し
たがってDS3ライン入力装置2314とDS3ライン2316
への出力クロックのジッタを減少する。
【0259】遠隔端末からハブ端末へのデータ流は反対
である以外には同じであることに注意すべきである。さ
らに、データ転送はハブ端末から遠隔端末へ、および遠
隔端末からハブ端末へ同時に行われる。使用される全て
のコンポーネントは当業者に理解されているので、さら
に説明する必要はない。
【0260】[マルチ転送モードSSIモジュール]次
に図28、29を参照すると、図2で示されている遠隔
端末で使用されたマルチ転送モードSSIモジュールの
ブロック図が示されている。マルチ転送モードSSIモ
ジュール2500は同期トラヒック(TDM)と非同期トラ
ヒック(ATM)との両者を処理し、マルチ転送モード
セルバス2502と、TDMセルフォーマッタ2504(TDM
信号フォーマッタ)と、ATMセルフォーマッタ2506
(ATM信号フォーマッタ)と、メッセージバッファ25
08と、ATMタイムプランおよびフィルタメモリ2510
と、受信バッファ2512と、送信バッファ2514と、PCM
バッファ制御装置1516と、PCMシリアルバス2518と、
第1のユートピアIバス2520と、第2のユートピアIバ
ス2521と、入力/出力(IO)バス2522と、AAL5S
AR 2524と、AAL5バッファ2526と、AAL1 S
AR 2528と、AAL1バッファ2530と、中央処理装置
(CPU)2532と、PCIブリッジ2538と、PCIバス
2540と、高レベルデータリンク制御(HDLC)制御装
置2542と、ROMバス2544と、フレーム中継シリアルバ
ス2546と、CESシリアルバス2548と、LAN制御装置
2550(図29のマルチ転送モードSSIモジュール2501
で示されている)と、タイミングマルチプレクサ2552
と、T1/E1フレーマ2554とを含んでいる。
【0261】マルチ転送モードセルバス2502は、TDM
セルフォーマッタ2504とATMセルフォーマッタ2506に
結合されている。TDMセルフォーマッタ2504はメッセ
ージバッファ2508と、IOバス2522と、受信バッファ25
12と、送信バッファ2514と、PCMバッファ制御装置25
16に結合されている。PCMバッファ制御装置2516はP
CMシリアルバス2518を経てタイミングマルチプレクサ
2552に結合され、またROMバス2544と結合されてい
る。ATMセルフォーマッタ2506はATMタイムプラン
およびフィルタメモリ2510とIOバス2522に結合されて
いる。ATM SAR 2528とAAL5バッファ2526は
それぞれ第1のユートピアIバス2520と第2のユートピ
アIバス2521を経てATMセルフォーマッタに結合され
ている。AAL1 SAR 2528はAAL1バッファ25
30に結合され、CESシリアルバス2548を経てタイミン
グマルチプレクサ2552に結合されている。AAL5 S
AR2524はAAL5バッファ2526とPCIバス2540に結
合されている。PCIバス2540はPCIブリッジ2538を
経てIOバス2522に結合され、CPU2532と、HDLC
制御装置2542と、(図29のマルチ転送モードSSIモ
ジュール2501の)LAN制御装置2550に結合されてい
る。HDLC制御装置2542はフレーム中継シリアルバス
2546を経てタイミングマルチプレクサ2552に結合してい
る。タイミングマルチプレクサ2552はまたT1/E1フ
レーマ2554にも結合されている。
【0262】実際に、マルチ転送モードSSIモジュー
ル2500(ユニバーサルSSIモジュールとも呼ぶ)は
(ATMのような)非同期トラヒックと(TDMのよう
な)同期トラヒックとの両者を同じカード(SSIモジ
ュール)上で処理する能力を有する。この特徴はSSI
モジュールが一方または他方の転送モードのみを処理す
る従来技術と異なっている。
【0263】付加的に、マルチ転送モードSSIモジュ
ール2500は、一方または他方のトラヒックタイプだけを
処理する従来のSSIモジュールと異なっている。しか
しながら、マルチ転送モードSSIモジュール2500のよ
うに、前述のSSIモジュールはマルチ転送モードセル
バスとインターフェイスし、データセルを適切にフォー
マットしてセルバス上で伝送することができなければな
らない。したがって、マルチ転送モードSSIモジュー
ル2500は同じカードからTDMとATMサービスの両者
を要求する加入者に対して設けられる。図28の8個の
T1/E1インターフェイス2554と、図29のマルチ転
送モードSSIモジュール2501の4個のLAN制御装置
2550を有するが、特別の必要性のケースに基づいて製造
を変更することができる。それ故、T1/E1ラインの
DS0は、ライン単位のベースで選択されたTDMモー
ドまたはATM(AAL1またはAAL5)モードで転
送されることができる。データトラヒックはT1/E1
インターフェイス(T1/E1フレーマ2554)のための
TDMまたはATM(AAL−1/AAL−5)、或い
はLANインターフェイス(LAN制御装置2550)のた
めのATM(AAL−5)で転送される。
【0264】ATMおよびTDMトラヒックはマルチ転
送モードセルバス2502を通ってマルチ転送モードSSI
モジュール2500により受信される。セルバス2502上のト
ラヒックは、メッセージを含むIM−Comセルと、T
DMとATMセルを含むCB−データセルとを含んでい
るので、したがってマルチ転送モードSSIモジュール
2500は混合されたトラヒックを別々に分類できなければ
ならない。マルチ転送モードセルバス2502とのインター
フェイスに2つの制御装置(セルフォーマッタ)、即ち
TDMセルフォーマッタ2504とATMセルフォーマッタ
2506が存在する。TDMセルフォーマッタ2504に、メッ
セージバッファ2508中のタイムプランを読取ることによ
り聴く必要があるタイムスロットで通信され、これはI
M−Comメッセージングにより与えられるデュアルポ
ートRAMであり、それによって不所望なTDMセルま
たはATMセルではなく、セルバス2502から適切なTD
Mセルをコピーしてもよい。ATMセルフォーマッタ25
06は図34乃至36で示されているATMアドレスフィ
ルタリング技術を使用してその加入者に送られるATM
セルだけを抽出する。
【0265】カスタム論理装置であるTDMセルフォー
マッタ2504は、マルチ転送モードTDMセルバス2502
(図16参照)の毎オーバーヘッドタイムスロットでメ
ッセージバッファ2508(例えば8k×8デュアルポート
RAM)に含まれているタイムプランメモリを読取る。
エネーブルされるならば、TDMセルフォーマッタ2504
はIM−Comセルをメッセージバッファ2508へコピー
し、これはIOバス2522、PCIブリッジ2538、PCI
バス2540を経てCPU2532へ伝送される。(IM−Co
mセクションからの)インターモジュール通信メッセー
ジはマルチ転送モードSSIモジュール2500と通信する
ための屋内装置のチャネルおよび制御モジュールの手段
を与える。
【0266】TDMトラヒックでは、TDMセルフォー
マッタ2504はメッセージバッファ2508からデータセルへ
タイムプランメモリを読取る。セルがエネーブルされた
ならば、内部FIFO(先入れ先出し)にコピーされ
る。目的地バッファアドレスはタイムプランメモリから
読取られ、セルは受信バッファ2512(例えば32k×3
2同期スタティックRAM)へコピーされ、PCMバッ
ファ制御装置2516へ送られる。TDMセルフォーマッタ
2504は特別にフォーマットされたTDMセル(図38お
よび47乃至49参照)をDS0へパックから分離し、
これはPCMデータおよびシグナリングに関する呼(C
AS)のようなシグナリングデータの両者を含んでい
る。図38で示されているように、従来技術のTDMセ
ルはPCMデータまたはシグナリングデータだけを含
み、同じTDMセル内に両者のデータを含まない。
【0267】TDMセルフォーマッタ2504はさらにTD
Mセルの特定のタイプにしたがってメッセージバッファ
2508に含まれているPCMマッピング制御構造(PMC
S)を使用してセルをパックから分離するTDMバッフ
ァリング技術を使用する。このTDMバッファリングを
図44乃至50を参照してさらに詳しく十分に説明す
る。
【0268】PCMバッファ制御装置2516は受信バッフ
ァ2512からDS0(PCMデータとCASビット)を抽
出し、DS0をT1/E1(またはDS1)へパックす
る。したがって、PCMバッファ制御装置2516はバイト
直列データ流を2ビットの直列データ流に変換し、一方
はPCMデータ用、他方はタイミングマルチプレクサ25
22に対するシグナリング用である。TDMセルフォーマ
ッタ2504と、受信バッファ2512と、PCMバッファ制御
装置2516はクロスポートスイッチとして機能する。この
機能はセルバス2502からの任意のタイムスロットが任意
のT1/E1ラインの任意のタイムスロットにマップさ
れることを可能にする。PCMバッファ制御装置2516は
設計のフレキシブル性を可能にするためのカスタム論理
装置である。タイミングマルチプレクサ2552(タイミン
グmux)はPCMバッファ制御装置2516からのDS1
データとシグナリング流を多重化し、PCMシリアルバ
ス2518を経てT1/E1フレーマ2554の1つへ送り、T
1ラインの1つを通って伝送されるようにフレームに形
成される。T1/E1フレーマ2554はシグナリングをT
1/E1ラインの出力に挿入する。T1フレーム2554は
拡張されたスーパーフレーム(ESF)のような標準的
なフレーミングをサポートする。マルチ転送モードSS
Iモジュール2500のタイミングはマルチ転送モードセル
バス2502から受信され、これはハブ端末により送信され
たタイミングから再生されたことに注意すべきである。
タイミングをさらに図14、15で説明する。
【0269】データ流はT1/E1ラインからマルチ転
送モードSSIモジュール2500とマルチ転送モードセル
バス2502へ来る方向と正反対である。フレーミングは取
除かれ、シグナリングはDS1からのT1/E1フレー
マ2554により抽出される。タイミングマルチプレクサ25
52はDS1をPCMバッファ制御装置2516へ多重化す
る。PCMバッファ制御装置2516はDS1をDS0即ち
PCMデータおよびシグナリングデータへパックから分
離し、図44に記載されているTDMバッファリングに
したがってDS0を送信バッファ2514(例えば32k×
32SRAM)へコピーする。送信バッファ2514は方向
は反対であるだけで受信バッファ2512と同様に動作す
る。TDMセルフォーマッタ2504は図33、47、4
8、49のDS0を特別に設計されたTDMセルへパッ
クし、メッセージバッファ2508に記憶されているタイム
プランにしたがって適切な時間にマルチ転送モードセル
バス2502へ送信される。TDMセルフォーマッタ2504は
DS0を異なったセルタイプにパックし、メッセージバ
ッファ2508内のPCMマッピング制御構造(PCMS)
を使用して送信されるデータに応じて遅延を最小にする
(TDMバッファリングを説明している図44乃至50
参照)。一度、セルがマルチ転送モードセルバス2502上
に存在すると、前述したようにこれらは遠隔端末によっ
て変調され、エアインターフェイス(無線インターフェ
イス)によってハブ端末へ伝送される。
【0270】ATMトラヒックでは、ATMセルフォー
マッタ2506は図34および35に記載されているATM
アドレスフィルタリング技術を使用し、それによってマ
ルチ転送モードセルバス2502上のTDMセルからATM
セルを弁別し、さらにその加入者に向けて送られATM
セルと廃棄されるべきATMセルとを弁別する。ATM
アドレスフィルタリング技術はまたAAL1セルとAA
L5セルとを弁別する。RAMであるATMタイムプラ
ンおよびフィルタメモリ2510は図34および図35に示
されている必要なATMアドレスフィルタリング検索テ
ーブルを含んでいる。ATMタイムプランおよびフィル
タメモリ2510はまたATMセルをマルチ転送モードセル
バス2502へ挿入するためのタイムプランを含んでいる。
ATMフォーマッタ2506がATMセルをセルバスへマッ
プするためタイムプランを使用することは、従来技術の
ATMベースのSSIモジュールと異なっている。AT
Mセルはヘッダ情報にしたがって伝送されるので、AT
Mセルは典型的にこれらが特定のタイムスロット割当て
に関係なく到着したときバスへ多重化される。この特徴
はここで説明される全てのATMベースのSSIモジュ
ールにあてはまる。
【0271】一度ATMセルが受入れられると、回路エ
ミュレーションサービス(CES)のようなAAL1セ
ルは、第1のユートピアIバス2520を経てSSL1 S
AR2528(セグメント化およびリアセンブリ)へコピー
され、一方、フレーム中継セルのようなALL5セル
は、第2のユートピアIバス2521を経てAAL5 SA
R 2524へコピーされる。AAL1 SAR 2526とA
AL5 SAR 2528の両者はそれぞれAAL1バッフ
ァ2530とAAL5バッファ2526を使用してATMセルを
パケットにパックし、T1/E1ラインを経て送信され
る。AAL1バッファ2530とAAL5バッファ2526は両
者ともにスタティックRAMである。AAL1パケット
はCESおよびCASシグナリングを含み、CESシリ
アルバス2548を通ってタイミングマルチプレクサ2552へ
多重化される。AAL5 SAR2528は256までの双
方向CES+CASチャネルをサポートし、最大8個の
T1/E1ライン内の個々のタイムスロットに割当てら
れる。フレームにされておらずチャネル化されていない
リンクでは、AAL1 SAR 2528は8個のT1/E
1ライン内で8個までの双方向CESチャネルをサポー
トする。AAL1SAR 2528はまたチャネル化されて
おらず、フレームにされていないT1リンクの同期残留
タイムスタンプ(SRTS)をサポートする。
【0272】AAL5 SAR 2524はATMセルをフ
レーム中継パケットに変換し、PCIバス2540によって
HDLC(高レベルデータリンク制御)制御装置2542へ
伝送され、ここでフレーム中継パケットはフレーム中継
シリアルバス2546によりタイミングマルチプレクサ2552
へ伝送される。チャネル化されたリンクでは、HDLC
制御装置2542は8個のT1/E1ライン内で128まで
の双方向HDLCチャネルをサポートする。チャネル化
されていないリンクでは、HDLC制御装置2542は8個
のT1/E1ライン内で8個までの双方向HDLCチャ
ネルをサポートする。フレーム中継パケットはタイミン
グMUX2552によりT1/E1フレーマ2554へ多重化さ
れ、T1/E1ラインのうちの1つを通って送信される
ためにフレーム化される。
【0273】T1/E1ラインからマルチ転送モードS
SIモジュール2500へのATMトラヒックに対しては、
タイミングマルチプレクサ2552はAAL1トラヒックの
AAL1 SAR 2528へCESパケットを伝送する。
タイミングマルチプレクサ2552はフレーム中継トラヒッ
ク(AAL5)をHDLC制御装置2542へ送り、HDL
C制御装置2542は異なるチャネルを管理する。フレーム
中継パケットはATMセルにパックから分離されるよう
にAAL5 SAR 2524へ送られる。ATMセルは第
1のユートピアIバス2520を経てAAL1 SAR 25
28から、または第2のユートピアIバス2521を経てAA
L5 SAR 2524からATMセルフォーマッタ2506へ
送られる。ATMタイムプランおよびフィルタメモリ25
10はATMセルをマルチ転送モードセルバス2502へコピ
ーするためのタイムプランを含んでいる。ATMセルフ
ォーマッタ2506はセルバスのインターモジュール通信タ
イムスロット(IM−Com)にアクセスしていない。
TDMセルフォーマッタ2504だけがこの実施形態でIM
−Comタイムスロットのフォーマットを設定する。A
AL1セルは遅延に対してより感度があるので、AAL
1 SAR 2528からのセルはAAL5 SAR 2524
からのセルよりも高い優先順序でマルチ転送モードセル
バスに送られることに注目すべきである。
【0274】図29で示されているように、マルチ転送
モードSSIモジュール2501は代わりに、4個のT1ラ
インインターフェイス2554と4個のLAN制御装置2550
を有する。LAN制御装置2550はイーサネットネットワ
ークへの10/100ベースのT接続をサポートする。
これはT1ラインが与えるよりも多くの帯域幅を必要と
する加入者をサポートするために与えられる。LAN制
御装置2550はAAL5SAR 2524との間で伝送される
10/100ベースのTトラヒック流を制御する。
【0275】マルチ転送モードSSIモジュール2500お
よび2501の全ての機能のコンポーネントを十分に説明し
たことに留意すべきである。このようなコンポーネント
および構成は当業者に知られているので、さらに説明す
る必要はない。
【0276】さらに、マルチ転送モードセルバス2502か
らの任意のタイムスロットはT1/E1ラインの任意の
DS0にマップされることができ、また、タイミングマ
ルチプレクサ2552はATMパケットとTDMパケットと
の両者を多重化するので、単一のT1ライン(またはE
1ライン)はDS0によりブレーク・ダウンされること
ができる。例えば(T1ラインの24のDS0のうち)
第1の5個のDS0はAAL5トラヒック(フレーム中
継)に使用されることができ、次の10個のDS0はA
AL1に使用され、最後の9個のDS0はTDMトラヒ
ックに使用されることができる。これはチャネル割当て
において加入者に大きなフレキシブル性を与える利点が
ある。
【0277】[ATMアドレスフィルタリング]図30
は、ATMトラヒックがハブ端末の図2に示す1対多通
信システムに入力したときに、ATM−OC3cSSI
モジュールのATMスイッチ2600で実行されるAT
Mアドレスフィルタリング技術のブロック図を示したも
のである。また、図31は、図30に関連するATMア
ドレスフィルタリング技術についてのフローチャートを
示したものである。従って、図31に示したステップを
参照して図30について説明する。図30は、マルチ変
調環境下におけるATMスイッチ2600の構成を示し
たもので、バックホール(BACKHAUL)ライン2602、
物理レイヤ処理部(Phy)2604、ATMラインお
よびバッファ管理装置2606(以下、ALBM260
6と呼ぶ)、ユートピア(Utopia)IIバス260
8、ATMフォーマッタ2610、n個の変調バッファ
2612、マルチ転送モードセルバス2614、タイム
プラン/変調検索テーブル2616からなる。
【0278】ATMスイッチ2600では、バックホー
ルライン2602は物理レイヤ処理部(Phy)260
4に接続されている。ユートピア(Utopia)IIバ
ス2608は、物理レイヤ処理部(Phy)2604を
ALBM2606に接続する。ユートピア(Utopi
a)IIバス2608は、さらに、ALBM2606をA
TMフォーマッタ2610のn個の変調バッファ261
2のそれぞれに接続して、従来からあるATMスイッチ
の物理レイヤ処理部(Phy)を構成する。複数の変調
バッファ2612のそれぞれは、ATMフォーマッタ2
616内にあり、マルチ転送モードセルバス2614に
それぞれ接続されている。
【0279】実際には、このATMアドレスフィルタリ
ング技術は、ハブ端末におけるATM−OC3cSSI
モジュール(図25参照)で用いられる。ATMアドレ
スフィルタリング技術は、ATMトラヒックを異なる複
数の変調バッファ2612へルーティングすることによ
り、ATMトラヒックを適切な遠隔端末へフィルタリン
グするものである。従って、異なった変調の行われたA
TMトラヒックのストリームが生成されることになる。
変調バッファ2612は、ATMセルをバッファリング
して、マルチ転送モードセルバス2614へ出力する。
異なる変調バッファ2612のATMセルはそれぞれ異
なる変調がなされる。特定の変調を復調できる遠隔端末
のみがATMセルを受信するようになっている。
【0280】ATMスイッチ2600の主要部はALB
M2606で、従来から慣用的に使われていて在庫から
容易に入手可能なATMチップセットである。ATMチ
ップセットは、無線システム用にはデザインされていな
い。ATMチップセットは、変調あるいはタイムプラン
を理解するにたる容量や知識を持たない。ATMチップ
セットは、n個の物理レイヤをサポートし、各物理レイ
ヤはユートピア(Utopia)バス(ここでは、ユー
トピア(Utopia)IIバス2608)上の物理レイ
ヤアドレスに対応する。物理レイヤ処理部は、物理レイ
ヤATMデバイスであり、ATMの物理レイヤ機能を実
現するためのセルデリニエイタ(CellDelineator)やバ
ッファである。このATMアドレスフィルタリング技術
は、ATMセルを異なる変調がなされた複数のトラヒッ
クストリームのうちの1つに分けるためのより複雑なオ
ーバーヘッドメッセージの生成方法に置き換えるため
に、ATMチップセット(例えば、ALBM2606)
を特殊な形態で用いて実現されるものである。
【0281】本実施形態では、ATMスイッチがn個の
物理レイヤがそれぞれn個の異なる変調タイプの変調バ
ッファ2612として振る舞うように構成されている。
各変調バッファ2612は、1つの変調ストリームに対
応している。従って、ユートピアIIバス2608上へ物
理レイヤアドレスが変調バッファ2612のそれぞれに
応じて、特殊な形態でマッピングされることになる。n
個の物理レイヤはn個の変調バッファ2612となる。
さらに、特定のいくつかの仮想パス識別子(VPI)お
よび仮想チャネル識別子(VCI)は、各変調バッファ
2612を用いる変調モードのそれぞれに対応付けられ
ている。本実施形態では、3つの変調バッファ2612
があり、従って、VPI/VCIがそれぞれ異なる3つ
のグループが存在する。各グループは複数の変調バッフ
ァ2612のうちの1つにマッピングされる。VPI/
VCIにより特定される各グループがどの変調バッファ
にマッピングされるかは、相手側の遠隔端末の変調タイ
プによって決定される。これは、バックホールライン2
602から到着するATMセルが正当な変調ストリーム
すなわち正当な遠隔端末にルーティングされることによ
り確かめられる。
【0282】ALBM2606は、その内部バッファの
深さをモニタして、ATMの要求サービス品質(QO
S)機能を実現するもので、一方、ATMフォーマッタ
2610はATMセルがマルチモードラジオ無線(ハブ
端末、遠隔端末のいずれか一方)へ送出するタイムスロ
ットを制御する。従って、変調モードが用いられるわけ
である。例えば、第1の変調バッファ2612はQPS
Kをサポートし、第2の変調バッファ2612は16−
QAMをサポートし、第3の変調バッファ2612は5
4−QAMをサポートする。よって、ATMセルは、そ
のヘッダ情報(VPI/VCI)に応じて適切な変調バ
ッファ2612へ動的にルーティングされる。このよう
にして、VPIとVCIとはATMセルを変調トラヒッ
クストリームのそれぞれにマッピングするために用いら
れる。
【0283】実際の動作では、ATMトラヒックはバッ
クホールライン2602からのセルデリニエイタである
物理レイヤ処理部2604へ入力する。バックホールラ
イン2602は、一般的に、OC3cラインであるが、
それ以外の周知の物理媒体であってもよい。ATMセル
は物理レイヤ処理部2604で復元され、そのフレーム
からATMセルのペイロードが抽出されて、それがAL
BM2606へ送出される。ユートピアIIバス2608
はセルをALBM2606へ転送する。ATMチップセ
ット、すなわち、ALBM2606は仮想チャネル毎の
要求サービス品質(QOS)を保証するもので、高速に
QOS対応が可能なようにハードウエアにて構成されて
いる。従って、ALBM2606は、到着したATMセ
ルをその仮想チャネルに対応付けられている予め定めら
れた優先度に応じて格納する(図31のステップ270
2)。ALBM2606は、複数の物理レイヤ、ここで
は、n個の物理レイヤをサポートする。このn個の物理
レイヤのそれぞれは、たかだか2個のセルを保持できる
だけの浅いFIFO(First In First Out )メモリ
である。
【0284】タイムプラン/変調検索テーブル2616
は、タイムプランと、物理レイヤ(ここでは、変調バッ
ファ2612)と、マルチ転送モードセルバス2614
のそれぞれのタイムスロットで用いられている変調モー
ドとを有する。タイムプラン/変調検索テーブル261
6は、ATMフォーマッタ2610に接続され、例え
ば、スタティックRAMのようなバッファ、メモリ内に
格納されている。ALBM2606は、ATMセルのヘ
ッダ情報(VPI/VCI)を参照して、そのATMセ
ルをどの変調バッファ2612へ送るかを判断する。そ
して、ALBM2606は、以下に説明するように、A
TMフォーマッタ2610からの転送指示を受けたと
き、ATMセルをATMフォーマッタ2610の変調バ
ッファ2612へ転送する。
【0285】ALBM2606がATMセルを正しいレ
ートで送信していることを確認するために、ATMフォ
ーマッタ2610は、物理レイヤ毎にその対応する変調
モードのレートに一致するATMセルのみを受け付け
る。これはATMフォーマッタ2610がマルチ転送モ
ードセルバス2614のタイムスロットのそれぞれをタ
イムプラン/変調検索テーブル2616から検索する際
の“バックプレッシャー”ローディング技術と呼ばれる
ものである。タイムプラン/変調検索テーブル2616
は、ATMフォーマッタ2610に、どの変調バッファ
2612からのATMセルをマルチ転送モードセルバス
2614のどのタイムスロットに挿入するかを教えるた
めのものである。よって、ATMフォーマッタ2610
は、タイムプラン/変調検索テーブル2616を用い
て、ある特定のタイムスロットに対し、各変調バッファ
2612をいつアクティブにするかを決定する(図31
のステップ2704)。そして、ハンドシェイク信号を
ユートピアIIバス2608に出力する(図31のステッ
プ2706)。このとき、ALBM2606は、その全
ての物理レイヤ(変調バッファ2612を含む)に対し
ポーリングを継続して行い、アクティブなハンドシェイ
ク信号を探索する。ALBM2606がアクティブなハ
ンドシェイク信号を検知したとき、ALBM2606は
適切なATMセルをそのアクティブな物理レイヤ、そし
て、アクティブな変調バッファ2612へ伝送する(図
31のステップ2708)。さらに、ATMフォーマッ
タ2610はATMセルを変調バッファ2612からマ
ルチ転送モードセルバス2614の適切なタイムスロッ
トへ転送する(図31のステップ2710)。
【0286】従って、要するに、ここで示した仕組み
は、変調タイプがそれぞれ異なる3つの別個のATMセ
ルの変調ストリームを生成する。ATMセルは、各変調
バッファ2612からマルチ転送モードセルバスへCB
−データセル(図16参照)としてコピーされる。この
CB−データセルはチャネルへ送信され、それらCB−
データセルがエアフレームフォーマット(図5、16参
照)上にマッピングされているところに対応するハブ端
末の屋内装置のモジュールを制御し、CB−データセル
がどのタイムスロットに割り当てられているかによっ
て、マルチ変調モデム(図12参照)の3つの変調のう
ちの1つを選択して、そのセルを変調する。これによ
り、各変調ストリームはタイムスロットのグループとし
て成り立ち、各タイムスロットのグループは異なる変調
が施される。各グループのタイムスロットは必ずしも連
続している必要はない。
【0287】このようにして、ATMスイッチ2600
では、異なる変調のなされたATMセルのストリームを
生成するために、ユートピアバス上の各物理レイヤアド
レスが変調タイプと1対1に対応しているようにALB
M2606を構成している。また、VPIとVCIの各
組は変調タイプに対応している。ユートピアIIバス26
08は図30では2つの別個のバスであるが、物理的に
1つのバスであることは周知の事実である。
【0288】他の実施形態によれば、図30に示すAT
Mフィルタリングは、複数のサブチャネルからATMセ
ルを分離し、分離された複数の変調トラヒックのストリ
ームへ分ける。この実施形態によれば、周波数チャネル
の1つのサブチャネル毎に、異なる変調のされたATM
セルのストリームを生成する。複数のサブチャネルをサ
ポートするために、複数のATMフォーマッタ2610
を必要とする。すなわち、1つのATMフォーマッタ2
610は、1つのサブチャネル(ここに示す例ではサブ
チャネルは12.5MHz)に対応する。従って、この
場合、1つのATMフォーマッタ2610に代えて、n
個のサブチャネルに対応するn個のATMフォーマッタ
2610があればよい。ユートピアIIバス2608は、
30個までのデバイスをサポートすることができる。よ
って、1つのALBM2606を有するマルチサブチャ
ネルATMスイッチ2600は、例えば、3つの変調バ
ッファ2612をそれぞれ有する9個のATMフォーマ
ッタ2610を有し、9個までのサブチャネルをサポー
トすることができる。このようなマルチチャネルATM
スイッチでは、各物理レイヤアドレスは1つの特定のサ
ブチャネルとトラヒックの特定の変調ストリームに対応
する1つの特定の変調タイプとにユニークに対応してい
る。
【0289】異なる変調のなされたストリームを生成す
る他の方法は、各ATMセルに“タグ”を付加するとい
うものである。このタグは、周知技術にあるように、A
TMセルを所望の相手先、例えば、それぞれの変調バッ
ファ2610へ転送するためのヘッダと類似するもので
ある。しかし、タグはATMセルに付加されるととも
に、セルの処理自体にも付加され、ATMチップセット
の優先度を利用するものではない。
【0290】図30は、ATM−OC3cSSIモジュ
ールを示した図25に対応するもので、図30のALB
M2606は、図25のバッファ管理装置2216、バ
ッファ管理バッファ2218、セルプロセッサ221
2、セルプロセッサバッファ2214を有するALBM
2211と同じである。図25のATMフォーマッタ2
224は図30のATMフォーマッタ2610と同じで
あり、n個の変調バッファ2612のそれぞれを有して
いる。タイムスロット/変調検索テーブル2616は、
図25のフォーマッタバッファ2226が有している。
【0291】次に、遠隔端末のSSIモジュールにて実
施されるアドレスフィルタリング技術を明確にするため
に、標準的なATMセルと本発明の実施形態として用い
るために特別にデザインされたTDMセルとの基本的な
構成について説明する。
【0292】図32は、図2の1対システムに用いられ
る非同期転送モード(ATM)セル2800の構成を示
したブロック図である。ATMセル2800は、周知の
標準的なセルで、ヘッダ部2802とデータ部2804
とから構成される。ヘッダ部2802は、仮想パス識別
子(VPI)2806と仮想チャネル識別子(VCI)
2808とそれ以外の他のヘッダ情報2810とを有す
る。標準的なATMセル2800は、53バイト長であ
る。ヘッダ部2802は5バイトでデータ部2804は
48バイトである。ヘッダ部は、周知技術としてあるよ
うに、VPIやVCIやその他のヘッダ情報のような標
準仕様の情報が書き込まれている。VPI2806は8
ビットで仮想パスを識別するためのものであり、VCI
2808は16ビットで仮想チャネルを識別するための
ものである。VPIとVCIは、ハブ端末のATMべー
スSSIモジュールのATMフォーマッタにて書き込ま
れる。
【0293】図33は、1対多通信システムの1実施形
態に用いられる時分割多重セル(以下、TDMセル29
00と呼ぶ)の構成を示したブロック図である。TDM
セル2900は、データ部2902と、仮想パス識別子
(VPI)とそれ以外のヘッダ情報2908とを有する
ヘッダ部2904とから構成される。TDMセル290
0はTDMパケットと呼ぶこともあるが、その詳細はA
TMセルをモデルとしているのでTDMセルと以下呼ぶ
ことにする。さらに、ATMセル2800とTDMセル
2900は、一般的に、それぞれATM信号とTDM信
号と呼ぶこともある。
【0294】TDMセル2900は、標準的なATMセ
ルの大きさ(すなわち、53バイト)と同じになるよう
デザインされているのが特徴である。これにより、マル
チ転送モードセルバス上の同じデータセル(図18のデ
ータセル1704)内で、また、エアインタフェースフ
レームフォーマットの同じデータフィールド(図7のデ
ータフィールド704)内で、ATMセル2800とT
DMセル2900とを互いに入れ替えることができる。
【0295】さらに、TDMセル2900は、ATMセ
ルと同様に、5バイトのヘッダ部2902と48バイト
のデータ部とを有している。これは従来技術のTDMセ
ルの構成とは異なる。従来技術のTDMセルの構成で
は、その長さにかかわらず、ヘッダ部2902を持つ必
要がなかった。TDMセルは、それがどのタイムスロッ
ト位置にあるかで転送およびスイッチングされていたか
らである。さらに、TDMセル2900は、ATMに特
有のヘッダであるVPI2906を用いており、ヘッダ
部2902に挿入されている。よって、TDMセルのヘ
ッダ部、特に、TDMセル上のATMヘッダであるVP
I2906を用いることは、本発明の本実施形態に特有
のものである。VPI2906は、ハブ端末において、
TDMベースSSIモジュールのセルフォーマッタによ
ってTDMセル2900に挿入される。VPI2906
は、そのヘッダ部2902のATMセルからVPI29
06を見つける位置と全く同じ位置に挿入されていて、
以下に示すようにアドレスフィルタリング技術に用いら
れる。
【0296】データ部2904は、通常、レベル0デジ
タル信号(DS0)のパルス符号変調データ(以下、P
CMデータと呼ぶ)を運ぶ。PCMデータとDS0は周
知技術であり、これ以上の説明は省く。チャネル・アソ
シエイテッド・シグナリング(Channel Associated S
ignaling:CAS)のようなシグナリングデータは、P
CMデータに関連して、別個のTDMセルで送られてい
た。本発明の本実施形態では、データ部2904でPC
Mデータを運び、ヘッダ部2902の他のヘッダ情報2
908をシグナリングデータを運ぶのに用いて、他のヘ
ッダ情報2908を有効に用いている。シグナリングデ
ータとPCMデータとを同じTDMセル2900内に配
置することは、PCMデータとシグナリングデータとの
いずれか一方のみしか含まない従来技術のTDMセルと
は異なるものである。従って、本実施形態では、別個の
TDMセルで運ばれるシグナリングデータとPCMデー
タをそれらのタイムスロットに応じて別個にスイッチン
グする必要がない。なお、シグナリングデータはPCM
データから分離する必要があるが、それに関しては、図
47乃至図49に示すTDMバッファリングを参照して
詳細に説明する。
【0297】本実施形態の他の特徴としては、データ部
2904が複数のDS0からのPCMデータを運ぶのに
分割されて用いられるということである。従来技術のT
DMセルでは、1つのDS0からのデータのみを運ぶも
のであった。図47乃至図49に示すようなTDMセル
を用いる場合、T1ラインからの複数のDS0が同じT
DMセルに多重され得る。この過程は、図44乃至図5
0を参照して詳細に説明する。
【0298】図34は、遠隔端末の図22、25、2
8、29に示したような各ATMベースSSIモジュー
ルで実行されるATMアドレスフィルタリング機能部の
ブロック図である。図35、36は、ATMベースSS
IモジュールのATMアドレスフィルタリング技術にて
実行される各ステップを示したものである。ATMアド
レスフィルタリング機能部3000は、マルチ転送モー
ドセルバス3002と、VPI比較部3006を有する
ATMフォーマッタ3004(ATM信号フォーマッ
タ)と、(図25のATM−OC3cSSIモジュール
のための)オプショナルVPI検索テーブル3007と
オプショナルVPI受入れ/廃棄ビット3009と、V
CI検索テーブル3010を有するバッファ3008
と、ユートピア(Utopia)バス3012と、TD
Mセルフォーマッタ(TDM信号フォーマッタ)302
2とから構成されている。VCI検索テーブル3010
は、VCI受入れ/廃棄ビット3016、AAL1/A
AL5ビット3018、第2の8ビット部3020を有
する。VPI比較部3006は、抽出されたVPI30
24とレジスタ3026と比較器3028とを有する。
さらに、AAL1SAR3013とAAL5SAR30
14も示している。
【0299】マルチ転送モードセルバス3002は、A
TMフォーマッタ3004とTDMセルフォーマッタに
接続している。ATMフォーマッタ3004はVPI比
較器3006とオプショナルVPI検索テーブル300
7を有している。ATMフォーマッタ3004はバッフ
ァ3008と、ユートピアバス3012に接続してい
る。バッファ3008は、VCI検索テーブル3010
を有している。ATMフォーマッタ3004とTDMセ
ルフォーマッタ3014とは共にカスタムロジックデバ
イスである。
【0300】実際には、マルチ転送モードセルバス30
02は、図16乃至図20を参照して説明したように、
遠隔端末の屋内装置のSSIスロットにどのSSIモジ
ュールが挿入されたかによって、ATMフォーマッタ3
004およびまたはTDMセルフォーマッタ3022と
のインタフェースを司る。このATMアドレスフィルタ
リング技術は、ハブ端末から遠隔端末へと流れ、1対多
通信システムを出て加入者へと到る混合トラヒックのた
めの遠隔端末の屋内装置のATMSSIモジュール(例
えば、QuadDS1/AAL1 SSIモジュール、
マルチ転送モードSSIモジュール、ATM−OC3c
SSIモジュール)で実施されるものである。この技術
は、マルチ転送モードセルバス3002を通して受信さ
れるATMセルとTDMセルとを識別するために用いら
れる。正しいタイプのセルがソーティングされたら、さ
らに、マルチ転送モードセルバス3002上のどのセル
を特定のSSIモジュールへ向かわせるのか決定するた
めにソーティングする必要がある。
【0301】図は、例えば、図22に示したQuadD
SI/AAL1モジュール、図25に示したOC3cS
SIモジュール、図28乃至図29に示したマルチ転送
モードSSIモジュールのような特殊なSSIモジュー
ルというよりは、一般的なATMSSIモジュールの構
成図である。よって、図34に示したブロック図と図3
5と図36に示したフローチャートは、タイプに関わら
ず、遠隔端末の各ATMSSIモジュールで実行される
処理を示している。なお、図28乃至図29に示したマ
ルチ転送モードSSIモジュールだけは、ATMフォー
マッタ3004とTDMセルフォーマッタ3022の両
方を有し、その他のATMベースSSIモジュールは、
ATMフォーマッタ3004のみを有し、TDMセルフ
ォーマッタ3022は有していない。
【0302】TDMトラヒックのために構成されるSS
Iモジュール(すなわち、TDMベースSSIモジュー
ル)の場合、フィルタリングプロセスは比較的単純であ
る。マルチ転送モードセルバス3002上のIM−CO
MMメッセージスロット(図16参照)は、TDMセル
フォーマッタ3022に扱うべき適切なタイムスロット
を与える。このタイムプランは、メッセージバッファ
(図示せず)に格納されている。よって、TDMセルフ
ォーマッタ3022は、与えられたタイムスロットから
TDMセルを抜き取るだけでよい。これは、TDMセル
フォーマッタ3022は、ATMセルでも不要なTDM
セルでもなく、所望のTDMセルをコピーするだけでよ
いことになる。
【0303】ATMトラヒックのために構成されるSS
Iモジュール(すなわち、ATMベースSSIモジュー
ル)の場合、フィルタリングプロセスは比較とテーブル
を用いた検索の仕組みが必要となる。ATMフォーマッ
タ3004は、マルチ転送モードバス3002で送られ
てくるTDMセルとATMセルの両方を含む全てのセル
を受信し(図35のステップ3100)、それをATM
フォーマッタ3004の内部に設けられたFIFO(fi
rst In first out )メモリに一時的に格納する。そ
して、ATMフォーマッタ3004は、受信したセルか
らVPIを抽出し、VPI比較器3006にて、その抽
出したVPIと記憶された特定のSSIモジュールのV
PIとを比較する。すなわち、VPIの比較処理を実行
する(図35のステップ3102)。VPI比較部30
06は、抽出されたVPI3024とレジスタ3026
に記憶されているVPIとを比較するために比較器30
28を用いる(図35のステップ3102)。入力され
たセルから抽出したVPIと内部に記憶したVPIとが
一致したとき(図35のステップ3104)、そのセル
は保持される。それ以外のVPIが一致しない入力セル
は全て廃棄される(図35のステップS3106)。図
33で説明したように、全てのTDMセルが、ATMの
ヘッダ部にVPIがある位置と同じ位置にそれらTDM
セルにユニークなVPIを持っているので、ATMフォ
ーマッタ3004のVPI比較部3006は、単に、T
DMセルのVPIを読み、ATMセルのごとくTDMセ
ルを廃棄すればよい。これにより、特定のSSIモジュ
ールに向かうATMセルのみが保持される。また、TD
MセルはATMセルと区別されて、特定のSSIモジュ
ールで保持される。さらに、VPI比較部は、TDMセ
ルのVPIが予め割り当てられており、この割当てられ
たVPIとのマッチングを行い、そのVPIと一致しな
いVPIを持つTDMセルを廃棄するように構成されて
いてもよい。
【0304】以上のようにしてATMセルが保持された
ら、次に、その保持されたATMセルのVCIヘッダ情
報2808を、例えばスタティックRAMで構成されて
いるバッファ3008に格納されているVCI検索テー
ブル3010から検索する(図35のステップ310
8)。このVCI検索ステップでは、VCIの下位14
ビットを抽出して、それをVCI検索テーブル3010
のインデックスとして用いる。VCI検索テーブル30
10は214個のアドレスをサポートするが、最大2
16個のアドレスまでサポートできる。1回のアクセス
で、インデックスを用いて、VCI検索テーブルから1
6ビットが読み取られ、それをATMフォーマッタ30
04がラッチする。検索テーブルの下位8ビットはVC
I受入れ/廃棄ビット3016とAAL1/AAL5ビ
ット3018とを含む。VCI受入れ/廃棄ビットが
“0”のときは(図35のステップ3110)、マッチ
ングなしとして、そのATMセルは廃棄されて、そのA
TMセルに対する処理は終了する(図35のステップ3
106)。VCI受入れ/廃棄ビットが“1”のときは
(図35のステップ3110)、マッチングありとし
て、そのATMセルは保持される。
【0305】このようにして、ATMセルが保持された
場合、さらに、VCI検索テーブル3010のAAL1
/AAL5ビット3018を用いて、ATMフォーマッ
タ3004に、そのATMセルがAALタイプ1(AA
L1)のATMセルかAALタイプ5(AAL5)のA
TMセルかを知らせて、当該ATMセルをユートピアバ
ス3012を介してAAL1SAR3013とAAL5
SAR3014のいずれにルーティングすべきかを判断
させる(図35のステップ3112)。当該ATセルが
AAL5のセルであるときは(図35のステップ311
2)、それは、ユートピアバス3012を介してAAL
5SAR3014へ送られ、先に説明したように処理さ
れる(図35のステップ3114)。
【0306】当該ATセルがAAL1のセルであるとき
は(図35のステップ3112)、それは、ユートピア
バス3012を介してAAL1SAR3013へ送られ
る。その際、セルはわずかに変更される。すなわち、V
CIの下位8ビットは下位VCIの変更処理(図35の
ステップ3116)によって変更される。用いたAAL
1チップは下位8ビットに標準的なATMVCIに代え
て物理情報を要求する。VCI検索テーブル3010は
特定のユーザに合わせた構成に基づきソフトウエアでロ
ードされるという利点がある。これにより、VCIを加
入者のチャネル識別子の形態により柔軟に対処できるよ
う変形することができる。この下位VCIの変形は、検
索ステップの実行と別個のステップで行うよりは、同時
に行われる。AAL1セルが受入れられたら、VCI検
索テーブル3010の第2の8ビット部3020に格納
されているVCIの下位8ビットは新たな下位8ビット
VCIとなる。この新たな下位8ビットVCIは、その
セルがAAL1SAR3013へ送られる前にATMセ
ルに書き込まれる(図35のステップ3118)。これ
には、1度の検索のみで、しかも、VCIの検索と同時
に行われるので、処理時間を短縮できるという利点があ
る。この処理は、受け入れられた全てのセルに対し行わ
れる。受け入れられたセルがAAL5セルのときは、下
位8ビットVCI3020は廃棄される。
【0307】ここでは、VCIテーブルの検索を、いく
つかの検索を1つのVCI検索テーブル3010で集約
して行っている事が特徴的である。従来技術では、VC
I検索は、受入れ/廃棄検索と、AAL1/AAL5検
索、下位VCI変更検索がそれぞれ1つづつあった。本
実施形態では、これら3つの検索を1つのVCI検索テ
ーブル3010でまとめて行っている。いすれか2つの
検索をまとめて実行する事自体は、従来技術のATMフ
ィルタリング技術とは異なる点である。さらに、このよ
うな3つの検索を1つのVCI検索テーブルで実行する
事は、処理時間を短縮することができ、よって、ATM
セルのルーティングの際の遅延時間を最小限に抑えるこ
とができる。
【0308】なお、ATMベースSSIモジュールは、
AAL1とAAL5のいすれか一方のみをサポートする
よう構成されていてもよい。この場合、図34におい
て、AAL1SAR3013とAAL5SAR3014
のいずれか一方がなくてもよいし、AAL1/AAL5
ビットも必要なくなる。
【0309】遠隔端末で用いられる図25のATM−O
C3cSSIモジュール2200では、遠隔端末で用い
られるそれ以外のATMベースSSIモジュールとは異
なるATMアドレスフィルタイング処理が行われるが、
それを図36のフローチャートに示す。ATM−OC3
cSSIモジュール2200のスループットは、それ以
外のタイプの遠隔端末の有するSSIモジュールのスル
ープットよりはるかに大きいために、ここに示すアドレ
スフィルタリング機能は異なる。OC3cラインは、1
55.5Mbpsでデータを送信する。これはDS3ラ
イン3本分に等しい。図36のフローチャートは、AT
MOC3cSSIモジュールのDS3オプションにも適
用可能である。
【0310】図36において、最初の3つのステップ
は、図35の最初の3つのステップと同様であり、セル
がマルチ転送モードセルバスから受信されると(図36
のステップ3150)、図35のステップS3102と
3104に示したように、そのセルから抽出されたVP
Iとレジスタ3026に格納されているVPIとの間で
VPIの比較処理が実行される(図36のステップ31
52、3154)。両者が一致したら(図36のステッ
プ3154)、前述同様、VCI検索テーブル3010
を用いてVCIの検索処理を行う(図36のステップ3
156)。そして、VCI受入れ/廃棄ビットが“1”
のとき(図36のステップ3158)、当該ATMセル
は受入られ(図36のステップS3162)、VCI受
入れ/廃棄ビットが“0”のとき(図36のステップ3
158)、当該ATMセルは受け入れられる(図36の
ステップ3162)。なお、ここで、重要なことは、T
DMセルは、ステップ3154で、抽出されたVPIと
格納されているVPIとがマッチするので、ステップ3
156乃至ステップ3158までのパスを通過すること
ができない。
【0311】VPIが一致しなくとも(図36のステッ
プ3154)セルは廃棄されないが、ATMフォーマッ
タ3004のVPI検索テーブル3007を用いてVP
Iの検索が実行される(図36のステップ3164)。
VPI検索テーブルは、8ビットで2個のエントリの
深さを有するテーブルである。セルから抽出されたVP
IをこのVPI検索テーブル3007のインデックスと
して用いる。VPI受入れ/廃棄ビット3009が
“1”のとき(図36のステップ3166)、そのセル
を受け入れる(図36のステップ3162)。VPI受
入れ/廃棄ビット3009が“0”のとき(図36のス
テップ3166)、そのセルを廃棄する(図36のステ
ップ3160)。VPI受入れ/廃棄ビット3009
は、特定のATMOC3cSSIモジュールが受け入れ
るよう予め定められているVPIに予め設定されている
ものである。なお、TDMセルに割り当てられているV
PIはTDMセルにユニークなものであり、また、その
VPIをインデックスとして用いてVPI検索テーブル
3007を検索すると、常にVPI受入れ/廃棄ビット
3009が「廃棄」を示すよう設定されているので、T
DMセルはATMセルとは区別されて廃棄される。よっ
て、全てのTDMセルはVPI検索テーブル3007で
廃棄される。
【0312】さらに、これは、抽出されたVPIが特定
のSSIモジュールに予め割り当てられたVPIに一致
しないときに“VCIトランスペアレント”サービスを
提供する。これにより、ATMセルはVCI検索を行う
ことなく、SSIモジュールを通過する。そして、予め
設定されたVPIを有する全てのATMセルは、ATM
−OC3cSSIモジュールを通じて加入者へ転送され
る。
【0313】図34、図36に示した実施形態におい
て、ATMベースSSIモジュール(例えばATMOC
3cSSIモジュール)は、ATMベースモジュールに
入力した各セルについて、VPIの比較を行い、VPI
の検索およびVCIの検索のいずれかを実行することに
特徴がある。また、ATMベースSSIモジュールは各
セルについてVPI検索とVCI検索の両方を実行する
ことはない。よって、本実施形態によれば、ATMOC
3cSSIモジュールのスループットに関する処理時間
を短縮することができるという効果がある。
【0314】ATMベースSSIモジュールは、マルチ
転送モードセルバスのような転送モードの混合されたイ
ンタフェースからのトラヒックを受信するように示して
いるが、本発明は、これに限定されない。ATMベース
SSIモジュールは、混合セルではなく、ATMセルの
みを受信し、ATMセルを所望の宛先へ正しくフィルタ
リングおよび転送するためにATMアドレスフィルタリ
ング技術と同様な処理が実行される。
【0315】アドレスフィルタリング技術は、マルチ転
送モード、マルチ変調1対多通信システムのSSIモジ
ュールで用いられる。各構成部は一般的なものであり、
当業者が容易に理解可能なものである。
【0316】[拡張屋内装置およびファイバ拡張モジュ
ール]図37は、図2の遠隔端末の屋内装置のサービス
特定インタフェースポートのそれぞれに接続されている
4つの拡張屋内装置のブロック図である。3200とい
う符号を付したものは、遠隔端末の屋内装置3204
(チャネル処理装置あるいはIDU)に接続する遠隔端
末の屋外装置3202(トランシーバ装置あるいはOD
U)と、4つの拡張屋内装置3208(EIDU)のそ
れぞれから屋内装置3204の間を接続する4つのファ
イバリンク3206とを有する。各拡張屋内装置320
8は、4つのSSIモジュール(カード)3210を有
する。
【0317】より多くの加入者インタフェースを収容す
るために、また、屋内装置3204から2250フィー
トまでの間で加入者が1対多通信システムへアクセス可
能なようにするために、拡張屋内装置3208(EID
U)がファイバリンク3206を経由して屋内装置32
04の複数のSSIポートのうちの1つに接続してい
る。EIDU3208は、この1対多通信システムとの
インタフェースとして4つのSSIモジュール3210
を収容する。拡張屋内装置3208の数とそのそれぞれ
がサポートするSSIポートの数とは、その実施形態に
より異なるが、遠隔端末の1つの屋内装置3204に接
続可能なSSIモジュール3210は、最大16個まで
である。
【0318】これは、従来技術の拡張屋内装置および拡
張インタフェースとは異なるものである。従来技術で
は、例えばリボンケーブルのような、信号を運ぶバスを
リピート(すなわち延長)するための高密度銅線ケーブ
ルのバスリピータを用いている。しかし、バスリピータ
は、バスをたかだか数フィート延長できるだけであり、
マルチ転送モードセルバスを2250フィートまで延長
できるマルチモードファイバリンク3206とは異な
る。これは、加入者がその所持する実際の屋内装置から
2250フィートまでの距離にある遠隔端末の屋内装置
に対しアクセス可能にするという効果がある。よって、
広い構内にいる加入者がその構内のどこかに設置されて
いるはずの屋内装置3204を介して、その広い構内の
どこからでも1対多通信システムへアクセスすることが
できる。従来技術では、加入者は遠隔端末の屋内装置か
ら数フィートの距離でないとアクセスできなかった。
【0319】EIDU3208は、遠隔端末の屋内装置
3204に、“マスタ”ファイバ拡張モジュール(図3
8参照)と呼ばれ、屋内装置3204のSSIポートに
装着されるファイバ拡張モジュールと、マルチモードフ
ァイバリンク3206とを介して接続している。マルチ
モードファイバリンク3206は、マルチ転送モードセ
ルバスを拡張する光ファイバケーブルである。マルチモ
ードファイバリンク3206は、200MHzリンク
で、拡張屋内装置3208と拡張屋内装置3208に挿
入されている“スレーブ”ファイバ拡張モジュールと呼
ばれる他方のファイバ拡張モジュール(図38参照)で
接続する。“マスタ”および“スレーブ”ファイバ拡張
モジュールは同じものであるが、前者は遠隔端末の屋内
装置で、後者は拡張屋内装置でそれぞれ用いられてい
る。ファイバリンク3206は周知のマルチモードファ
イバである。最大2250フィートまで延長でき、10
−12あるいはそれに満たない程度のビット誤り率で伝
送できる。ファイバリンク3206として、マルチモー
ドファイバの代わりにシングルモードファイバを用いれ
ば、より距離が延長できる。なお、ケーブルを参照する
際に用いる“マルチモード”とは、前記したように、マ
ルチ(多)変調やマルチ転送能力のことを言及している
わけではない。
【0320】“マスタ”ファイバ拡張モジュールは、フ
ァイバリンク3206としてのマルチ転送モードセルバ
ス上の信号のフォーマットを変換してから、それをファ
イバリンク3206へ送出する。その際、(ハブ端末か
らエアインタフェースを通して得られる)タイミングを
含み、送出する。“スレーブ”ファイバ拡張モジュール
は、ファイバリンク3206からの信号をマルチ転送モ
ードセルバス上の信号フォーマットに戻して、EIDU
3208の他方のマルチ転送モードセルバスへ送出す
る。信号のタイミングは、屋内装置3204でのオリジ
ナル信号のタイミングに一致するよう進ませたり、遅ら
せたりする。よって、EIDU3208のSSIモジュ
ール3210は屋内装置3204自体に直接接続してい
るのとほとんど等しい。
【0321】実際の拡張屋内装置3208は、ファイバ
拡張モジュール、マルチ転送モードセルバスを含むバッ
クプレインバス、4つのSSIモジュール3210のた
めの4つのSSIポートを有するのみである。そして、
マルチ転送モードセルバスを拡張して加入者インタフェ
ースの追加を可能にしている。さらに、従来技術の拡張
リンク(リボンケーブル)および従来技術の拡張装置は
1タイプのみのトラヒック(ATMとTDMのいずれか
一方)をサポートしていたが、本実施形態では、両方の
タイプのトラヒック(ATMとTDM)をサポートして
いる点で、従来技術の拡張装置は異なる。
【0322】図38は、遠隔端末の屋内装置あるいは図
37の拡張屋内装置の複数のSSIポートのうちの1つ
に装着されるファイバ拡張モジュールのブロック図であ
る。ファイバ拡張モジュールは、マルチ転送モードセル
バス3302、ファイバ拡張モジュール(FEM)フォ
ーマッタ3308、メッセージバッファ3310、CP
U3312、データバッファ3314、並列・直列コン
バータ3316、直列・並列コンバータ3318、デバ
イダ3320、光ファイバ送信機3322、光ファイバ
受信機3324、ファイバリンク3326を有してい
る。
【0323】マルチ転送モードセルバス3302は、タ
イミングバスを有し、バックプレインインタフェースを
構成する。マルチ転送モードセルバス3302はFEM
フォーマッタ3308に接続する。FEMフォーマッタ
3308はメッセージバッファ3310とCPU331
2に接続する。CPU3312はメッセージバッファ3
310にも接続する。FEMフォーマッタ3308は並
列・直列コンバータ3316と直列・並列コンバータ3
318とデータバッファ3314とデバイダ3320と
に接続する。並列・直列コンバータ3316はファイバ
リンク3326に接続する光ファイバ送信機3322に
接続する。ファイバリンク3326は、直列・並列コン
バータ3318に接続する光ファイバ受信機3324に
も接続し、直列・並列コンバータ3318はデータバッ
ファ3314とデバイダ3320に接続する。
【0324】実際には、遠隔端末の屋内装置のファイバ
拡張モジュール(FEM)3300(以下、これをID
U FEMあるいは“マスタ”FEMと呼ぶ)は、EI
DUに接続するファイバリンク3326とのインタフェ
ースを提供するものである。また、マルチ転送モードセ
ルバス3302から入力するセルを一時格納したり、拡
張屋内装置(EIDU)からくるデータを一時格納した
り、マルチ転送モードセルバス3302のバスフレーム
フォーマットで運ばれるIM−Comオーバヘッドメッ
セージを介して遠隔端末の屋内装置のCCMと通信した
りする。IDUFEM3300は、EIDUのFEM3
300と同期をとるためと、EIDUの識別のために、
図16に示した最初のIM−Comスロットを用いる。
【0325】IDU FEM3300では、セルは、マ
ルチ転送モードセルバス3302からFEMフォーマッ
タ3308で受信される。FEMフォーマッタ3308
は、その仕様に沿って設計されたロジックであり、マル
チ転送モードセルバス3302からのタイミングも再生
する。FEMフォーマッタ3308は、(EIDUでF
EMと同期をとる際に用いる)ユニークなワード、フレ
ームとスーパーフレームの識別コード、EIDU識別バ
イトを最初のIM−Comタイムスロットに挿入する。
IM−Comメッセージは、CPU3312で処理する
ために、まず、メッセージバッファ(デュアルポートR
AM)に送られる。CPU3312はRISCマイクロ
コントローラであり、コンフィグレーション、アラーム
等のために、メッセージバッファ3314からメッセー
ジを読取る。最後に、FEMフォーマッタ3308は、
マルチ転送モードセルバス3302から受信したフレー
ムを並列・直列コンバータ3316へ送信する。並列・
直列コンバータ3316はデータフレームを光ファイバ
送信機3316へ200MHzで送るための高速コンバ
ータである。光ファイバ送信機3322はファイバリン
ク3326を通してEIDU FEM(拡張屋内装置の
ファイバ拡張装置すなわち“スレーブ”FEM)へ信号
を送信する。
【0326】上記とは逆の方向において、ます、光ファ
イバ受信機3324はファイバリンク3326を介して
EIDUからのデータフローを受信する。受信されたデ
ータは、直列・並列コンバータ3318へ送られ、ここ
で、データフローがパラレルデータに変換されて、デュ
アルポートRAMで構成されたデータバッファ3314
へ送られる。データフローは、タイミングとバッファリ
ングとの要請からやや複雑である。FEMフォーマッタ
3308は、EIDUが割り当てたユニークなワードを
再生して、そのユニークなワードからフレームの先頭が
どこからかを知ることができる。このユニークワードは
セルバスTXフレーム同期信号(セルバス3302の信
号郡を示した図19のCB TX FS)の前にFEM
フォーマッタ3308に到着するよう設計されている。
よって、データはFEMフォーマッタ3308が読み取
る前にデータバッファ3314に書き込まれる。FEM
フォーマッタ3308はデータバッファ3314からフ
レームの先頭からデータを読取り、それをマルチ転送モ
ードセルバス3302上へコピーする。その際、セルバ
スフレームのタイミングはファイバリンクのオフセット
を修正するために遅らせたり進ませたりされる。FEM
フォーマッタ3308はまた、EIDUからのタイミン
グを再生する。
【0327】“スレーブ”FEMと呼ばれる拡張屋内装
置3300のファイバ拡張モジュール(EIDU FE
M)のブロック図は、図38と同様である。IM−Co
mメッセージとデータを含むフレームがIDU FEM
の光ファイバ送信機からマルチモードファイバリンクを
通して送信されたとき、信号はEIDU FEM330
0の対応する光ファイバ受信機3324に入力する。そ
の後の流れは、上記のIDUFEMの場合と同様であ
る。フレームに割り当てられたユニークコードワードは
FEMフォーマッタ3308で受信されて、フレームの
先頭が判断される。さもなくば、タイミング問題が発生
する。FEMフォーマッタがフレームの実際の開始時で
はなく、データを受信したときに、フレームの先頭をか
ってに判断してしまうからである。このユニークコード
ワードは、屋内装置とEIDUとの間のタイミング問題
を軽減する。さらに、EIDU FEM3300のCP
U3312は、遠隔端末の屋内装置のCCMとIM−C
omのオーバヘッドメッセージを用いて通信を行い、装
着されているSSIモジュール内のプロセッサに信号を
供給する。よって、バスフレームフォーマット上のデー
タはEIDUでマルチ転送モードセルバス3302上に
送出され、SSIモジュールは1対多通信システムとの
インタフェースが可能となる。
【0328】ここで、ファイバ拡張モジュールは送出す
なわちサポートしているトラヒックのタイプを識別して
いるわけではない。混合されたトラヒックを識別するの
は拡張屋内装置にあるSSIモジュールであり、ファイ
バ拡張モジュールおよびマルチモードファイバリンクは
単にマルチ転送モードセルバスを延長するのみである。
よって、ファイバ拡張モジュールとマルチモードファイ
バリンクは複数の転送タイプ(例えばATMとTDM)
に用いる信号をサポートする。なお、これは、拡張バス
(ファイバリンク)を通して拡張屋内装置へ複数の転送
モードの信号を送出する従来技術とは異なるものであ
る。
【0329】EIDU FEM3300のSSIモジュ
ールからのデータフローは、遠隔屋内装置から拡張屋内
装置へのデータフローの逆である。FEMフォーマッタ
3308でマルチ転送モードセルバス3302からセル
を受信すると、FEMフォーマッタ3308はメッセー
ジバッファ3310からEIDU FEMのIM−Co
mメッセージをコピーし、データフレームの最初の部分
にIDU FEMにフレームの先頭を知らせるためのユ
ニークワードを挿入し、当該セルを光ファイバリンク3
326を通してIDU FEMへ送信するために並列・
直列コンバータ3316にコピーする。次に、IDU
FEMフォーマッタ3308では、データフレームをマ
ルチ転送モードセルバス3302にコピーし、屋内装置
のCCMへ送信する。このようにして、IDU FEM
3300、EIDU FEM3300、ファイバリンク
3326はマルチ転送セルバスの拡張機能を実現してい
る。なお、当業者にとっては明らかなことなので、ここ
では、種別の異なるすべての信号についての詳細は示し
ていない。また、全ての信号と機能ブロックを説明した
わけではないが、それらは当業者であれば容易に実施可
能であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【0330】図39は、図38のファイバ拡張モジュー
ルを用いた場合の、遠隔端末の屋内装置(IDU)から
図37の拡張屋内装置(EIDU)へ転送されるデータ
遅延について説明するためのタイミングチャート340
0である。ここで重要な遅延のは、伝播遅延3402
と、ガードタイム3404と、送信・受信オフセット3
406と、フレーム同期オフセット3408である。同
時に複数の信号群を示している。すなわち、遠隔ファイ
バ拡張モジュールのセルバス受信スーパフレーム同期信
号3410(CB RX SFS(IDU FEM))
と、拡張ファイバ拡張モジュールのセルバス受信スーパ
フレーム同期信号3412(CB RX SFS(EID
U FEM))、拡張ファイバ拡張モジュールのセルバ
ス送信スーパフレーム同期信号3414(CB TX
SFS(EIDU FEM))、セルバス送信スーパフ
レーム同期信号3416(CB TX SFS(IDU
FEM))である。
【0331】図38のファイバ拡張モジュールを設計す
る上で、タイミングは重要である。タイミングチャート
3400は、遠隔端末の屋内装置から拡張屋内装置へデ
ータ転送遅延を示したものである。伝搬遅延3402は
IDU FEMからEIDUFEMへのデータ転送の際
の遅延であり、逆もまた同じである。この遅延は図38
のファイバ拡張モジュール(FEM)の並列・直列コン
バータ、光ファイバ送信機および受信機にて発生するも
のである。通常数マイクロ秒程度のガードタイム340
4は、EIDU FEMにて挿入され、データが読まれ
る以前にIDU FEMに到着したことを確認するのに
用いられる。IDU FEMはEIDUから到着するデ
ータを屋内装置のタイミングに同期させている。受信オ
フセット3406とフレーム同期オフセット3408を
送信することは周知の技術であるので説明は省略する。
【0332】[要求割当多元接続]要求割当多元接続
(DAMA)は、システム内で帯域変更の要求が発生し
たときに帯域を割り当てる方法である。DAMAは、周
波数スペクトルの有効利用を可能にする。本実施形態に
係る1対多通信システムでは、マルチ変調、マルチ転送
環境下において帯域を割り当てるためにユニークなDA
MA技術を用いている。
【0333】図30、図31は、それぞれ、マルチ変調
環境下で用いられるATMスイッチにて実行されるAT
Mアドレスフィルタリング技術についてのブロック図と
フローチャートを示したものである。さらに、図30、
図31には、DAMA技術を示すダウンリンク方向(ハ
ブから遠隔端末へ向かう方向)のATMデータトラヒッ
クにどのように帯域を割り当てるかを示している。
【0334】音声トラヒックへの帯域割当は慣用的な手
法を用いる。1対多通信システムは、アクティブコール
(オフフック)を検知し、自動的に帯域を割り当てる。
遠隔端末は、図4、図6に示したようなエアインタフェ
ースフレームフォーマットのオーバヘッド部に割り当て
られている保守用スロットを用いてハブ端末に帯域要求
を行う。ハブ端末は、呼をスイッチに接続するために、
TR−008、GR−303シグナリングのいずれか一
方を用いる。呼の最後には、割り当てた帯域を解放す
る。スイッチが呼を初期化すると、ハブ端末は帯域を割
当て遠隔端末に通知する。
【0335】データ帯域は、双方向(ダウンリンクおよ
びアップリンク)に動的に割り当てられる。アップリン
クでは、遠隔端末は、上記したように、各SSIモジュ
ールのバッファの深さをモニタする。バッファの深さが
予め定められた時間より長い間、閾値を超えていると
き、遠隔端末はハブ端末へより広い帯域を要求する。ハ
ブ端末は受け取った全ての要求を評価し、定められた優
先度に応じて、全ての遠隔端末に異なるレベルの帯域を
割り当てる。
【0336】本実施形態の特徴は、ダウンリンク上のA
TMデータトラヒックの帯域は、図30に示したように
ユニークな手法で割り当てられていることである。前述
したように、ハブ端末のATM−OC3cSSIモジュ
ールのATMスイッチは、OC3cラインから1対多通
信システムへのATMトラヒックのフローを動的に管理
することができる。ATMスイッチは、ダウンリンク方
向(ハブ端末から遠隔端末)においてDAMAを目的と
して構成されている。
【0337】ATMスイッチの複数の物理レイヤは、n
個の変調バッファ2612から構成されている。各変調
タイプには異なる変調バッファが2612が存在する。
例えば、QPSKには第1の変調バッファ2612、1
6−QAMには第2の変調バッファ2612、64−Q
AMには第3の変調バッファがそれぞれ対応する。AL
BM2606は、図30(図31のステップ2702)
に示したように、よく知られた要求サービス品質(QO
S)プロトコルに用いて、優先度に基づきATMセルを
動的に管理する。これによれば、高い優先度のATMセ
ルはそれよりも低い優先度のATMセルより遅延量を小
さく抑えて転送される。また、遅延は、仮想パス識別子
(VPI)と仮想チャネル識別子(VCI)により決定
される。さらに、各VPI、VCIは、変調タイプに対
応付けられている。従って、各物理レイヤアドレスは変
調タイプに対応付けられていることになる。
【0338】この仕組みでは、同じ通信リンク内の各変
調タイプ毎に1つづつ、3つの別個のATMセルのスト
リームを生成する。各変調ストリームは、タイムスロッ
トのグループを有し、各タイムスロットのグループは異
なる変調がなされている。各変調タイプは、その変調タ
イプに対応する遠隔端末の数とサービスとに応じて要求
する帯域幅が多少異なり、よって、異なるの変調のなさ
れたATMデータセルのストリームが生成されることに
より、ATMデータセルの帯域は変調ストリーム内に動
的に割り当てられる。ATMフォーマッタ2610は、
タイムプラン/変調検索テーブル2616にアクセスし
て、どの変調バッファがアクティブかを判断する(図3
1のステップ2704)。そして、ハンドシェイク信号
をALBM2606に送信する(図31のステップ27
06)。ALBM2606は、ハンドシェイク信号を読
み、ATMセルをそれに対応する変調バッファ2612
へ送信する(図31のステップ2708)。ATMセル
がそれぞれの変調バッファ2612に格納されると、A
TMフォーマッタ2616はマルチ転送モードセルバス
フォーマットと対応するエアインタフェースフレームフ
ォーマットの各タイムスロットの間にタイムプランにア
クセスし、ATMセルをマルチ転送モードセルバスに送
出する(図31のステップ2710)。このようにし
て、3つの異なる変調のなされたATMセルのストリー
ムが生成される。この技術は、ダウンリンク上のATM
データトラヒックへ帯域を動的に割り当てるために、A
TMチップセットのうち、ハブ端末から遠隔端末へのメ
ッセージを生成する、すなわち、周知の“タグ”を付加
するといった、より複雑な方法に置き換えて用いてい
る。
【0339】図40は、帯域をチャネル状態に基づき動
的に変更する要求割当多元接続(DAMA)技術を示し
たものである。図41は、図40に示したチャネル状態
に基づくDAMA技術を実施するための処理ステップを
示したもので、以下、図40と図41を参照しながら説
明する。図40では、ハブ端末3502がクリアなチャ
ネル状態3501と貧弱なチャネル状態3503の間の
送信を示している。クリアなチャネル状態3501のと
き、全ての遠隔端末は領域1 3504に存在してい
る。貧弱なチャネル状態3503のとき、遠隔端末は領
域1 3504から領域n 3508に存在する。さら
に、図35では、ハブ端末3502のサポートするセク
タ3506も示している。
【0340】実際、このDAMA技術はチャネル状態に
基づき帯域が動的に割り当てる。例えば、1対多通信シ
ステムの通常動作において、領域1 3504内の遠隔
端末は、ビット誤り率を許容範囲(例えば、10−8
内に抑えるために1ビット当たりの要求エネルギーは低
くててもよい。よって、64−QAMのような、より高
次の変調(ビット/秒/Hzにより示される値がより高
能率な変調)が用いられる。最遠方の領域、すなわち、
領域n 3508(本実施形態の領域3では、QPSK
変調方式を用いている)にある遠隔端末は1ビット当た
りの要求エネルギーは高く、よって、QPSKのような
低次の変調(ビット/秒/Hzにより示される値が低能
率な変調)が用いられる。以下、このような構成の特徴
点および効果を詳細に説明する。
【0341】ハブ端末3502は、まず、トラヒックバ
ーストを送信する遠隔端末を選択する(図41のステッ
プ3604)。次に、チャネル状態をモニタし、雨が降
っているときのように(雨フェーディング)チャネル状
態が貧弱か否かを判断する。雨フェーディングは、ラジ
オ無線リンクの電波状態を悪化させる主な原因である。
チャネル状態は、RSSI(Received Signal Streng
th Indicator )、あるいは、通信リンクを通じて受信
される信号のビット誤り率(BER)を測定することで
判断できる。例えば、RSSIがハブ端末3502によ
りサポートされている変調モードのそれぞれに対応して
定められている閾値より下がったいるとき、あるいは、
BERがその閾値を超えているとき、チャネル状態は貧
弱であると判断される。例えば、BERの閾値は、10
−8でもよい。ハブ端末3502は遠隔端末のそれぞれ
から保守バースト信号を受信するが、この保守バースト
信号には、例えば、RSSIを含むSQI(Signal Qu
ality Indicator)を含まれている(図41のステップ
3606)。
【0342】ハブ端末3502は、チャネル状態に基づ
き、その遠隔端末に対しサポート可能な最高次の変調を
選択する(図41のステップS3608)。雨フェーデ
ィングのような貧弱なチャネル状態3503の間は、ト
ラヒックは、各領域、すなわち、領域1 3504から
領域n 3508までのそれぞれで異なる変調方式を用
いて変調され、エアインタフェースを通して送信され
る。
【0343】一方、クリアなチャネル状態3501で
は、全ての遠隔端末は領域1 3504に存在すると見
なされ、トラヒックは、例えば本実施形態では64−Q
AMのようなビット/秒/Hzが最小で、送信帯域幅が
最小である最高次の変調がなされて送信される(図41
のステップ3608)。ほとんどの時間はチャネル状態
がクリアであることを考慮すれば、そのほとんどの時間
帯で、帯域を高次の変調に動的に割り当てれば、帯域を
節約することができる。これにより、帯域はチャネル状
態がクリアな間は動的に管理でき、チャネル状態が貧弱
なときにのみ元の帯域割当てに戻せばよい。
【0344】ハブ端末3502は、通信すべき遠隔端末
が他にあるかどうかチェックする(図41のステップ3
610)。そのような遠隔端末があるときは、ステップ
3604乃至ステップ3610を繰り返す。なけれあ、
ハブ端末3502は処理を終了する(図41のステップ
3612)。
【0345】帯域は、チャネル状態に基づき動的に管理
されるがこのDAMA技術は、好ましくは、インターネ
ットのブラウジングデータのようなUBR(Unspecifie
d Bit Rate)に分類されるような品質の低いトラヒッ
クで用いられるものであるが、音声のような、それ以外
のクラスに分類されるようなより高い品質のトラヒック
にも用いることができる。この場合、音声、その他の高
い品質のサービスでは、遠隔端末は、それぞれ、領域1
3504から領域n 3508のいずれかに常に存在
している。よって、最初のステップでは、送信されたト
ラヒックがUBRの低品質のサービスのものであるか否
かを判断する必要がある。例えば、ビットレート等の申
告パラメータのあるトラヒックタイプ(Specified Bit
Rate)のような、トラヒックのサービスが高品質サー
ビスのものであるときは、そのトラヒックは、領域1
3504から領域n 3508の異なる領域に存在する
遠隔端末毎にそれぞれ用いられている異なる変調方式を
用いて通常通りに変調される。高品質サービスの帯域
は、チャネル状態に基づき変更されることはない。送信
されたトラヒックが低品質サービスのときは動的に帯域
を割り当てるために図41のステップが実行される。
【0346】図31は、異なる領域2704、2708
がセクタ2706にどのように配置されいているかを示
したものである。セクタは、上記したようなスライスさ
れたパイのような形のセクタで表されている。なお、図
5は、遠隔端末がタイムプランに無関係に信号を受信す
る他のDAMA技術を示したものである。
【0347】[1:N冗長]図42は、1:N冗長シス
テム3700の構成を示したブロック図で、ハブ端末A
3702、ハブ端末B3704、バックアップハブ端末
3706、遠隔端末3710(1A乃至nA)、遠隔端
末3712(1B乃至nB)、サブチャネルA371
4、サブチャネルB3716、DS3Aライン371
8、DS3Bライン3729、バックアップDS3ライ
ン3772、マルチプレクサ3724、バックホール
(Backhaul)ライン3726から構成されている。
【0348】ハブ端末A3702は遠隔端末3710と
サブチャネルA3714を通して通信を行い、ハブ端末
B3704は遠隔端末3712とサブチャネルB371
6を通して通信を行う。バックアップハブ端末3706
は、ハブ端末B3704が例えば故障したときに、遠隔
端末3716とサブチャネルB3716を通して通信を
行う。ハブ端末A3702、ハブ端末B3704、バッ
クアップハブ端末3706は、それぞれDS3Aライン
3718、DS3Bライン3720、バックアップDS
3ライン3726を介してマルチプレクサ3724にそ
れぞれ接続する。マルチプレクサ3724は転送ネット
ワーク(図示せず)に接続するバックホールラインを有
する。
【0349】この1:N冗長システム3700は、前述
した1:多システム(図14参照)のハブサイトで用い
られる1:1冗長システムの代替えとして設計されたも
のである。このようなシステムでは、マルチ転送モード
およびまたはマルチ変調機能に、ハブや遠隔端末を用い
ることもあれば、用いないこともあるので、一般的なも
のを示している。1:1システムでは、各通信端末すな
わちハブ端末は、その特定のハブ端末が障害等により使
えなくなったときのために、それぞれバックアップハブ
端末を有している。よって、10個のハブ端末を有する
システムでは、10個のバックアップハブ端末が必要と
なり、その分だけシステムのコストがかかる。1:1冗
長システムの構成は、図14に示されている。
【0350】1対多通信システムでは、複数チャネルで
複数の別個のロケーションに配置された遠隔端末に分配
するために、複数のハブ端末が同じアンテナセクタを用
いて複数の遠隔端末へブロードキャストする。1:N冗
長システムは、複数のハブ端末が同じセクタ内および同
じアンテナカバーエリア内で動作可能なように設計され
ている。よってハブ端末A3702、ハブ端末B370
4、バックアップハブ端末3706は全て同じセクタ内
にあり、それぞれのアンテナは同じ方向を向いている。
ハブ端末A3702は、“50MHzチャネルA”のサ
ブチャネルA3714を用いてもよい。また、ハブ端末
B3704は、“50MHzチャネルB”のサブチャネ
ルB3716を用いてもよい。バックアップハブ端末3
706は、ハブ端末A3702とハブ端末B3704の
いずれか一方をバックアップできる。よって、ハブサイ
トにはハブ端末の数を抑えることができ、よって、1対
多通信システム全体のコスト低減に貢献できる。バック
アップハブ端末3706はハブ端末A3702、ハブ端
末B3704と同様なSSIモジュール、あるいは、バ
ックホールとの接続部を有する。
【0351】通常、ハブ端末Aとハブ端末Bとは、ユー
ザトラヒックが遠隔端末3710と遠隔端末3712と
の間で双方向に受け渡せるよう動作するものである、そ
の間、バックアップハブ端末3706はバックアップモ
ードである。たとえば、屋外装置が故障して、ハブ端末
B3704が故障したとき、その故障は図43に示すよ
うにして検知され、エレメント管理システム(EMS)
に通知される。DS3Bライン3720上にレッドアラ
ームが送られる。バックアップハブ端末3706はハブ
端末B3704へ切り替わり、サブチャネル3716を
通じて遠隔端末3712へ向けて送信を開始する。マル
チプレクサ3724は、レッドアラームを検知し、バッ
クアップDS3ライン3722がDS3Bライン372
0のバックアップとなる構成になるように、DS3Bラ
イン3720からバックアップDS3ライン3722
へ、全てのコネクションの切り替えを実行する。EMS
は、SNMP(Simple Network Management Protoco
l )メッセージを用いてネットワーク・オペレーション
・センタへ通知する。サブチャネルB3716から遠隔
端末3712への送信が一時中断するが、直ぐに同期が
とられて、送信は再開される。遠隔端末3712の加入
者は一時的にサービスの質の低下を受ける。この切替に
よる中断時間は統計的な値である。ハブ端末A3702
が故障したときは、バックアップハブ端末3706はそ
れに代わり、サブチャネルA3714を通して同様にブ
ロードキャストを行う。
【0352】バックアップハブ端末3706は故障が発
生したときに確実に動作するよう、定期的に試験してお
く必要がある。バックアップハブ端末3706が長い間
動作させないでおくと、必要なときに動作しないという
ことになりかねない。このテストとしては、例えば、
“ロード・シェアリング”と呼ばれる手法がある。これ
は、ハブ端末B3704が負荷(ロード)の半分を送信
し、バックアップハブ端末B3706が残りの半分の負
荷を送信するというものである。一方のハブ端末が故障
すると、他方のハブ端末が引き継ぐ。これによると、バ
ックアップハブ端末3706のための周波数がさらに必
要となるか、あるいは、バックアップハブ端末3706
がTDMAフレームのハブ端末B3704と同じ周波数
を共有する。同じ周波数を共有する場合、2つの端末が
数ビット単位で切り替わることは、この1対多通信シス
テムで用いられているシンボルレート(例えば、10M
Hz)では困難なことである。他のバックアップテスト
手法としては、1日に1回(深夜に)、バックアップハ
ブ端末3706へ切り替えるというものである。これに
よると、1日に1回通信断が発生するという欠点があ
る。
【0353】本実施形態によれば、バックアップハブ端
末3706はサブチャネルA3714、サブチャネルB
3716を通じて、スーパフレーム毎に(48m秒毎
に)1回、テストバースト信号を送信するだけである。
テストバースト信号は、スーパフレームの最後のフレー
ムのオーバヘッド部にある最後の3タイムスロット(タ
イムスロットm−2からm)の先頭のタイムスロットm
−2、すなわち、図8の獲得スロット806で送信され
る。テストバースト信号は、最初のバーストの間に送信
されるので、タイミングが少しずれると、テストバース
ト信号はハブ端末B3704やハブ端末A3702によ
り送信される他のバースト信号と衝突することはない。
さらに、オンラインハブ端末(ハブ端末A3702とハ
ブ端末B3704)はこれら3つのタイムスロットの間
に送信は行わない。テストバースト信号には、QPSK
変調が施されるので、全ての遠隔端末3710と371
2は、たとえ遠方の領域にいる場合でもそれを受信する
ことができる。各遠隔端末はテストバースト信号を受信
し、テストバースト信号を受信したか否かを記録する。
その後、信号強度や最初のバースト位置からどれだけタ
イミングがずれているかを記録する。これら計測値はオ
ンラインハブ端末へ送り返される。この送られた計測値
は記憶され、前回のものと比較され、バックアップハブ
端末3706が故障しているか否かを判断する。何も受
信されていない、あるいは、電力レベルが著しく低下し
ている場合には、バックアップハブ端末3706は故障
している。これらの値はバックアップハブ端末3706
でも受信され、図43に示すように用いられる。
【0354】図43は、図42のバックアップハブ端末
がオンラインハブ端末の故障を検知し、バックアップハ
ブ端末のをテストする処理ステップを示したフローチャ
ートである。最初のステップでは、冗長情報と送受信タ
イミングを獲得することにより、バックアップハブ端末
を初期化する(ブロック3802)。次に、バックアッ
プハブ端末はサブチャネルの周波数に同調し(ブロック
3804)、そのサブチャネルの遠隔端末へ送信を行う
(ブロック3806)。次に、遠隔端末は、これらバッ
クアップハブ端末とオンラインハブ端末の電力レベルを
リポートし(ブロック3808)、それぞれの保守用タ
イムスロットに、そのリポートした情報を挿入して、バ
ックアップ端末へ送信する(ブロック3810)。バッ
クアップハブ端末は当該情報を受信して(ブロック38
10)、最終的に故障を検知する(ブロック381
4)。
【0355】初期化ステップ(ブロック3802)は、
オンラインハブ端末(ハブ端末A3702とハブ端末B
3704)に1:N冗長機能を提供するためにバックア
ップハブ端末を初期化するものである。これは、冗長情
報を収集し、送受信タイミングの獲得を決定することを
要求するものである。特に、バックアップハブ端末は図
2に示したエレメント管理システム(EMS)と通信を
行うことによって初期化され、例えば、LANアドレ
ス、周波数、オーバヘッドチャネル割当て、冗長グルー
プ内の他のハブ端末に対する電力設定といった冗長情報
と得る。
【0356】次に、初期化ステップ(ブロック380
2)として、バックアップハブ端末は受信タイミング獲
得モードに入る。このモードの目的は、同調するアップ
リンクのスーパフレームタイミングを決定することであ
る。バックアップハブ端末は、遠隔端末からハブ端末へ
送信される信号を監視して、バックアップハブ端末のタ
イミングとフレームフォーマットを1対多通信システム
の他の残りのハブ端末に同期させる。バックアップハブ
端末は、そのローカルオシレータが選択された入力ソー
スにロックするまで待ち、冗長グループの1つのサブチ
ャネルを選択し、アップリンク(遠隔端末からハブ端
末)に同調する。そしてバックアップハブ端末は、その
アンテナの開口を大きくし、QPSKスーパフレームの
同期ワード(遠隔端末からスーパフレーム毎に1回送信
される)を探索する。スーパフレーム同期ワードは検知
されるとそれが正しいか否か確認される。次に、バース
ト信号のコンテンツが復調され、ヘッダのフォーマット
情報からその特定の遠隔端末のタイムスロット番号が決
定される。そして、バックアップハブ端末はスーパフレ
ームの最初のバースト信号までのフレームとタイムスロ
ットオフセットを計算し、そのスーパフレームタイミン
グを受信したときと同じ位置に移動させる。バックアッ
プハブ端末が所定時間(例えば、8スーパフレーム分の
時間)、スーパフレーム同期ワードを検知および確認で
きなかったときは、そのバックアップハブ端末は故障モ
ードであるとする。
【0357】初期化ステップにおいて、さらに、バック
アップハブ端末は、オフセットを受信するための適切な
送信を決定するための送信タイミング獲得モードに入
る。バックアップハブ端末はオフセットを受信するため
の送信に(6m秒エアインタフェースフレームフォーマ
ットに基づき)3m秒の値から開始し、スーパフレーム
の最後のフレームのオーバヘッド部のタイムスロットm
−2にオーバヘッドバースト信号を送信する(図8参
照)。遠隔端末は、最後のエアフレームオーバヘッド部
の最後の3タイムスロット(すなわち、タイムスロット
m−2、m−1、m)のアパチャにバースト信号を探索
するようプログラムされている。バースト信号が検知さ
れなかったとき、遠隔端末は何もしない。バースト信号
が検知されたとき、遠隔端末は分離するタイミングオフ
セットと電力パラメータとを維持し、情報を含むメッセ
ージをバックアップハブ端末(とハブ端末)へ送り返
す。バックアップハブ端末は、そのタイミングと電力と
を、この情報に合うように調整する。予め定められた時
間、例えば、8スーパフレームの間、折り返しバースト
信号が検知されなかったとき、バックアップハブ端末
は、自信が故障モードであると判断する。タイミングの
調節は、カレントサブチャネルにおいて、ハブ端末毎に
異なるものであるので、バックアップハブ端末は、冗長
グループ内の各ハブ端末からタイミング獲得のための送
受信を繰り返す必要がある。
【0358】初期化ステップの最後において、バックア
ップハブ端末はタイミングのテストと故障の検知のため
にトラッキングモードに入る。バックアップハブ端末
は、各サブチャネルに順番に同調し、格納されたオフセ
ットを読み出して、遠隔端末からのメッセージのヘッダ
を読むことにより、スーパフレームタイミングが正しく
とれているかを確認する(ブロック3804)。スーパ
フレームタイミングが正確でないと、バックアップハブ
端末はブロック3802から処理を繰り返す。
【0359】その後、バックアップハブ端末は、テスト
バースト信号を上述したように(図8および図42)、
獲得スロット806を構成するスーパフレームの最後の
フレームのオーバヘッド部の最後の3つのタイムスロッ
ト(タイムスロットm−2、m−1、m)のうちの最初
のタイムスロットに挿入して、遠隔端末へ送信する(ブ
ロック3806)。ここでのテストバースト信号は、図
42で説明したように送信されたテストバースト信号と
同様である。よって、同じテストバースト信号がバック
アップハブ端末をテストするために、また、オンライン
ハブ端末の故障を検知するために用いられる。オンライ
ンハブ端末は、これら3つのバースト信号の間は送信を
行わない。当該セクタ内の遠隔端末はバースト信号を検
知し、その信号強度とタイミングとを測定する(ブロッ
ク3808)。タイミングと電力オフセット情報とが収
集される。そして、遠隔端末は電力測定結果、例えば、
測定されたRSSIをオーバヘッド部の保守用タイムス
ロットに挿入して、バックアップハブ端末へ送信する
(ブロック3810)。バックアップハブ端末は、この
保守用タイムスロットに挿入された遠隔端末に記録され
た情報を受信する(ブロック3812)。なお、バック
アップハブ端末は、ブロック3802のプロセスにおい
て、どのタイムスロットから情報を取り出せばよいかを
知っている。バックアップハブ端末をテストしていると
きは、オンラインハブ端末が情報を受信する(ブロック
3812)。
【0360】そして、バックアップ端末が故障を検知す
る(ブロック3814)。故障を検知するには、バック
アップハブ端末は、サブチャネルの遠隔端末からの自身
および他のオンラインハブ端末の電力レベルと、冗長グ
ループのサブチャネル上の複数のハブ端末の電力レベル
とを比較する。自身(バックアップハブ端末)の電力レ
ベルが、他の複数のハブ端末のうちの1つよりも所定値
(例えば2から3dBs)より大きいときは、バックア
ップ端末は、当該他のハブ端末は故障しており、この故
障しているハブ端末に替わって自分に切り替えると判断
する。バックアップハブ端末は、冗長グループ内の全て
のオンラインハブ端末に対するバーストタイムプランと
同様に全ての送受信情報を有しているので、すぐさま切
り替えを行うことができる。その際、遠隔端末では、サ
ービス断が一瞬の間発生する。
【0361】無線周波数チャネルはフェーディングし易
く、それは電力増幅故障と似ているので、バックアップ
ハブ端末と他のハブ端末との間の電力レベルの比較は、
電力増幅故障を検知する必要がある。よって、フェーデ
ィングにおいて、メインハブ端末とバックアップハブ端
末との両方の電力レベルは減衰するので、電力レベルが
比較される。
【0362】この故障検知プロセスは、雨フェーディン
グやハブ端末の増幅故障の間の遠隔端末の振る舞いにも
起因する。オンラインハブ端末で電力減衰があると、遠
隔端末の自動ゲイン制御(AGC)がそれを補正する。
同時にAGCは、雨フェーディングの間の電力損失を補
正する。よって、バックアップハブ端末に送り返される
情報には、オンラインハブ端末とバックアップハブ端末
に対する電力測定結果、RSSIにこの情報が含まれて
いる。ステップ3814では、図42に示したようなバ
ックアップハブ端末をテストしているときに、バックア
ップハブ端末からのテストバースト信号の強度をモニタ
する。
【0363】このように、1:N冗長システムは、ハブ
サイトに複数のハブ端末をバックアップする1つのバッ
クアップハブ端末を提供するものである。これは、従来
技術の1対多通信システムが、各オンラインハブ端末が
それぞれ1つのバックアップハブ端末を有する(1:1
冗長)場合とは異なる。よって、この1:N冗長システ
ムは、従来からの1対多通信システムにおいて、ハブサ
イトのハブ端末の数を少なくすることができる。さら
に、この1:N冗長システムは、図42で説明したよう
に、“ロードシェアリング”のドローバック、すなわ
ち、定期的な停止をすることなく、バックアップハブ端
末のテストが行えるユニークな方法を提供する。図38
に示す方法は、オンラインハブ端末とバックアップハブ
端末の強度をスーパフレーム毎にテストする故障検知方
法を提供するためのユニークなエアインタフェースフレ
ームフォーマットを用いている点に特徴がある。
【0364】[TDMバッファリング]TDMバッファ
リングは、マルチ転送モードセルバスタイムスロットへ
のTDMセルの割当てに依存する遅延を最小限に抑える
ように、TDMデータ(パルス符号変調(PCM)デー
タとチャネル・アソシエイテッド・シグナリング(CA
S)とを含む)をTDMセルにユニークにパック化する
ためのTDMベースのサービス特定インターフェイスモ
ジュールのTDMセルフォーマッタで行われる。図33
の説明に戻り、図33は、SSIモジュールのTDMセ
ルフォーマッタ(あるいは信号フォーマッタ)で生成さ
れるTDMセルを示したブロック図である。トラヒック
部(データ部)2904は、TDMデータ、すなわち、
パルス符号変調(PCM)データを有する。TDMセル
2900のヘッダ部2902はATMヘッダすなわち仮
想パス識別子2906を有する。これは、従来のTDM
セルが、ヘッダ情報を持たず、そのタイムスロット位置
に基づきスイッチングされるのとは、異なる点である。
さらに、TDMセルのヘッダ部はATM特有のヘッダを
有する。
【0365】このTDMバッファリング技術では、さら
に、チャネル・アソシエイテッド・シグナリング(CA
S)ビットのようなシグナリングビット等を持つその他
のヘッダ部2908を用いる。従来、シグナリング(シ
グナリングビットとも呼ぶ)は別個のTDMセルで運ば
れ、タイムスロットでスイッチングされる。よって、本
実施形態のTDMセル2900は、PCMデータ(PC
Mサンプルとも呼ぶ)を運ぶTDMセル2900と同じ
セル内でシグナリングを運ぶのに、その他のヘッダ部2
908を用いる点に特徴がある。
【0366】実際、SSIモジュールは、周知のT1ラ
イン(DS1)あるいはE1ラインとのインターフェイ
スを司るために設計されたものである。例えば、拡張
(Expand)スーパフレーム(ESF)のように、異なる
T1およびE1ラインは、異なるフレーム同期モードを
用いるので、チャネル・アソシエイテッド・シグナリン
グ(CAS)情報は2ビットあるいは4ビットの情報で
あり、1.5秒、あるいは2.0秒、あるいは3.0秒
毎に更新される。よって、T1/E1ラインは異なるフ
レーム同期モードで動作し、1対多通信システムはハブ
端末のいかなるDS0も遠隔端末のいかなるDS0にス
イッチングすることができるので、シグナリング(例え
ばCASのような)はバンド(すなわち、トラヒック部
2904ではなく)以外で運ばれる。シグナリングは、
エントリポイントで(T1/E1フレーム同期で)抽出
され、図33に示したヘッダ部2202のその他のヘッ
ダ部2908を用いて転送される。これは、シグナリン
グをTDMセルとは別個のTDMセルを用いる場合とは
対象的である。T1/E1ライン(デジタル信号レベル
1、すなわち、DS1とも呼ぶ)は通信の分野でよく知
られたものであり、また、DS0(デジタル信号レベル
0)も通信の分野でよく知られたものであり、よって、
これ以上の説明は省略する。
【0367】図28に戻り、この図では、マルチ転送モ
ードSSIモジュール2500を示している。マルチ転
送モードSSIモジュール2500は、次に述べるよう
なATMバッファリングを行うTDMあるいは同期モー
ドにおいて動作するよう構成された他のSSIモジュー
ルと同様である。図28に示したマルチ転送SSIモジ
ュールは、TDMバッファリングの一例を示したもの
で、各TDMベースSSIモジュールについて、その動
作の説明は必要ないであろう。よって、図28は、TD
MバッファリングがTDMベースSSIモジュール内で
どのようにフィットするかを説明するために必要に応じ
て参照される。
【0368】上記したように、PCMバッファ制御装置
2516は、タイミングマルチプレクサ2552からP
CMデータとシグナリングとを受信する。タイミングマ
ルチプレクサ2552は、T1/E1フレーマ2554
を通してT1/E1ラインのDS0からPCMデータと
シグナリング(CAS)とを受信する。PCMバッファ
制御装置2516は、PCMデータとシグナリングとを
パラレルフォーマットへ変換し、それらを送信バッファ
2514へ格納する。他方の方向では、PCMバッファ
制御装置2516はPCMデータとシグナリングを受信
バッファ2512から読み出す。受信バッファ2512
と送信バッファ2514は、後述する図44、図45に
示したように、ユニークなメモリ構造を有する。
【0369】図44、図45に示すメモリ構造は、本発
明の本実施形態におけるTDMベースSSIモジュール
内に用いられるパルス符号変調(PCM)データとCA
Sのようなシグナリングを一時格納するためのものであ
る。メモリ構造3900は、受信データバッファ390
2と、送信データバッファ3904と、受信シグナリン
グバッファ3906と、送信シグナリングバッファ39
06とを有する。受信データバッファ3902と送信デ
ータバッファ3904とは、それぞれラインデータバッ
ファ3910を有する。各ラインデータバッファ391
0は、1つのT1ラインにそれぞれ対応し、DS0デー
タバッファ3912(図45参照)をそれぞれ有する。
各DS0データバッファ3912は、それぞれの対応す
るT1ラインに特定されるDS0に関連するPCMデー
タバイト3914を有する。受信シグナリングバッファ
3906と送信シグナリングバッファ3908は、ライ
ンシグナリングバッファ3916(図45参照)を有す
る。各ラインシグナリングバッファ3916は、対応す
るT1ラインのために用いられ、DS0シグナリングバ
ッファ3918を有する。各DS0シグナリングバッフ
ァ3918は、それぞれの対応するT1ラインに特定さ
れるDS0に関連するDS0シグナリングバイト392
0を有する。各DS0シグナリングバイト3920はシ
グナリングを有する。
【0370】メモリ構造3900は、RAMにインプリ
メントされ、単一メモリ構造3900の図28の送信バ
ッファ2514と受信バッファ2512とを形成する。
このメモリ構造3900は、TDMベースSSIモジュ
ールがどのくらいの数のT1ラインとのインターフェイ
スを司るかによって、記憶容量が異なる。例えば、4つ
のDSI SSIモジュール(図22参照)とマルチ転
送モードSSIモジュール(図28と図29参照)は、
それぞれ4つと8つのT1ライン(DS1)とのインタ
フェースが可能であり、一方、TDM−DS3 SSI
モジュール(図17)は28個のT1ライン(DS1)
とのインタフェースが可能である。よって、受信データ
バッファ3902、送信データバッファ3904、受信
シグナリングバッファ3906、送信シグナリングバッ
ファ3908はその実装に応じて、異なる長さとなる。
【0371】各ラインデータバッファ3910は、1つ
のT1/E1ラインをサポートし、図33のTDMセル
2900の48バイトのデータ部2904(トラヒック
部とも呼ぶ)にパックするPCMデータのために204
8個のPCMデータバイト3914を有している。各シ
グナリングデータバッファ3916は、図33のTDM
セルのその他のヘッダ部2908内にパックするシグナ
リングのための256バイトの記憶容量を有する。1つ
のT1ラインには、2つのラインデータバッファ391
0と2つのラインシグナリングバッファ3916(すな
わち、1つは送信のために、もう1つは受信のために)
が必要なので、各T1ラインは、PCMデータのバッフ
ァリングのために4098バイト(4K)とシグナリン
グのバッファリングのための512バイトのメモリ容量
を必要とする。
【0372】各ラインデータバッファ3910は、20
48(2K)バイトのバッファで、DS0データバッフ
ァ3912を有し、多くのDS0SSIモジュールのイ
ンターフェイスとなる。32のDS0データラインはT
DM−DS3 SSIモジュール(28のT1ライン+
オンラインテストのための4つ、あるいは32のE1ラ
イン)を示す。各DS0データバッファ3912は特定
のDS0からのPCMデータバイト3914を有する。
DS0データバッファ3912は64バイトの循環バッ
ファである点に特徴がある。これにより、PCMデータ
バイト3014の有するPCMデータを、メモリの要求
を最小限に抑えて、TDMセルの48バイトデータ部2
904にマッピングすることができる。上記したよう
に、本実施形態では、TDMデータを非同期転送(AT
M)モードセルと同じサイズのセル構造にフォーマット
する。よって、PCMデータは48バイトのデータ部2
904内に収まるようデザインされている。
【0373】ラインシグナリングバッファ3916は、
それぞれ、DS0シグナリングバッファ3918を有し
ている。各DS0シグナリングバッファ3918は、そ
の特定のDS0についてのシグナリングバイト3920
(CASデータを含む)を有する。DS0シグナリング
バッファ3918もまた循環バッファであるが、長さは
8バイトである。
【0374】さらに、PCMサンプルは125μ秒毎に
各DS0データバッファ3918(循環バッファ)に格
納され、シグナリングは1.0m秒毎に8バイトのDS
0シグナリングバッファ3918(循環バッファ)に格
納される。64バイトのDS0データバッファ3912
と8バイトのDS0シグナリングバッファ3918は、
8m秒間隔で一致する。しかし、例えば、本実施形態で
は、マルチ転送バスフレームフォーマット(図16)と
エアインタフェースフレームフォーマット(図5)は、
6m秒のフレームに基づく。
【0375】最初のフレームの間、PCMデータは64
バイトのDS0データバッファ3912の最初の48P
CMデータバイト3914に書き込まれる。そして、2
番目のフレームの間、PCMデータは残りの16PCM
データバイト3914に書き込まれ、(循環して)先頭
に戻り、DS0データバッファ3912の最初の32P
CMデータバイト3914から書き込みを継続する。よ
って、DS0データバッファ3912は常に新しいPC
Mデータで更新されている。
【0376】シグナリングバッファについても同様で、
最初のフレームの間、シグナリングビットはDS0シグ
ナリングバッファ3916の最初の6シグナリングバイ
ト3920に書き込まれる。2番目のフレームの間に、
残りの2シグナリングバイト3920が書き込まれ、次
に、循環して先頭に戻り、DS0シグナリングバッファ
3916の最初の4シグナリングバイトが書き込まれ
る。このように、メモリ構造3900で用いられている
PCMバッファリングとシグナリングバッファリング
は、“イグレス”(マルチ転送モードセルバスからSS
Iモジュール)時にDS0データバッファ3912から
の循環読出し、“イングレス”(SSIモジュールから
マルチ転送モードセルバス)時にDS0データバッファ
3912への循環書込みとして実装されている。
【0377】図46は、本発明の1実施形態に用いられ
るTDMベースサービス特定モジュールで用いられるパ
ルス符号変調マッピング制御構造メモリを示したもので
ある。パルス符号変調マッピング制御構造メモリ400
0(以下、PCMマッピング制御構造メモリ4000と
呼ぶ)は、パルス符号変調マッピング制御構造4002
(以下、PCMマッピング制御構造4002と呼ぶ)を
有する。各PCMマッピング制御構造4002は、マッ
ピング構造アクティブ4004(以下、MPA4004
と呼ぶ)と、T1/E1ビット4006と、ラインID
4008と、セルタイプ4010と、PCMタイムスロ
ット番号/オフセット4012と、イングレス読出オフ
セット4014と、イグレス書込オフセット4016と
を有する。
【0378】実際、PCMマッピング制御構造メモリ4
00は、TDMベースSSIモジュールのTDMセルフ
ォーマッタに接続し、TDMベースSSIモジュールの
制御プロセッサ(CPU)により処理される。PCMマ
ッピング制御構造メモリ4000は、TDMセルフォー
マッタが生成した各TDMセルのフォーマットを制御す
るものである。PCMマッピング制御構造メモリ400
0は、TDMセルをDS0により送信可能なようにフォ
ーマットするため、また、TDMセルを最小限の遅延で
複雑なハードウエアの操作なしに転送可能にするため、
PCMマッピング制御構造4002を有している。
【0379】PCMマッピング制御構造メモリ4000
は、それが持つPCMマッピング制御構造4002の数
を特定しない。PCMマッピング制御構造4002の数
は、SSIモジュールとインターフェイスするT1/E
1ライン(DS1)の数に依存する。よって、TDM−
DS3SSIモジュール(図23)は、32*32=1
024PCMマッピング制御構造4002(32本のT
1/E1ラインのうちの28本は転送用で、4本はテス
ト用)を必要とし、4つのDSI SSIモジュール
(図22)は32*4=128PCMマッピング制御構
造4002を必要とする。
【0380】各PCMマッピング制御構造4002は4
バイトで、MPA4004を有している。MPA400
4は、PCMマッピング制御構造4002がアクティブ
か否かを示すための1ビットフィールドである。当該1
ビットが“0”のときは、PCMマッピング制御構造4
002がアクティブでないことを示し、TDMセルフォ
ーマッタは、それを無視する。当該ビットが“1”のと
きは、PCMマッピング制御構造4002がアクティブ
であることを示し、PCMマッピング制御構造4002
は、マルチ転送モードセルバスに送信するTDMデータ
セルのパッキングとフォーマットの際に、TDMセルフ
ォーマッタにより用いられる。
【0381】PCMマッピング制御構造4002が持
つ、T1/E1ビット4006は、TDMセルフォーマ
ッタに、T1ラインとE1ラインのうち、どのラインと
インターフェイスを行うのかを示すためのものである
(“0”がT1で“1”がE1)。ラインID4008
は5ビットで、マルチ転送モードセルバスの特定のタイ
ムスロットに対し、T1/E1ラインを識別させるため
のものである。マルチ転送モードセルバスタイムスロッ
トは与えられたT1/E1ラインに関連付けられている
ので、他のT1/E1ラインからのDS0は、同じセル
バスタイムスロットへ多重化されることはない。
【0382】セルタイプ4010は、特定のPCMマッ
ピング制御構造4002に対応して用いられる特定のセ
ルタイプを示すものである。よって、セルタイプ401
0は、TDMセルのデータ部にいくつDS0が多重化さ
れるかを定義する。セルタイプ4010は3ビットフィ
ールドである。セルタイプ4010で定義されるTDM
セルはCBデータセル1700のデータセル1704内
に配置され、マルチ転送モードセルバスに配置される
(図16、図18参照)。図47乃至図49にセルタイ
プの具体例を示す。
【0383】PCMタイムスロット番号/オフセット4
012は、5ビットのフィールドで、単一DS0モード
のPCMタイムスロットの番号と、複数のDS0を単一
TDMデータセルに多重化するモードの最初のPCMタ
イムスロットの番号とのいずれか一方を識別するための
ものである。E1ラインに対しては、5ビットフィール
ドの0乃至31(タイムスロット0乃至31)までの全
ての値が有効であるが、T1ラインに対しては、5ビッ
トフィールドの0乃至23(タイムスロット1乃至2
4)までの値のみが有効である。このようにして、TD
Mセルフォーマッタは、特定のデータセルタイプから/
へPCMデータの読み書きを行うために、メモリ構造4
000のどこを見ていればよいかを知ることができる。
【0384】イングレス読出オフセット4014は、6
ビットのフィールドで、マルチ転送モードセルバス上に
配置されたイングレスデータフィールドを構成する読出
オフセットを特定するためのものである。これは、前述
したように、図44および図45のメモリ構造のDS0
データバッファ3912は64バイトでTDMセルのデ
ータ部は48バイトであることによる。これにより、メ
モリポインタは、図44および図45のメモリ構造の3
902のDS0データバッファ3912内のどのPCM
データバイト3914を指せばよいかを知る。6ビット
フィールドは64PCMデータバイト3914のうちの
1つに対応する。同様に、イグレス書込オフセット40
16は、6ビットのフィールドで、メモリ構造3902
のDS0データバッファ3912内のPCMデータバイ
トを構成するための書込オフセットを特定するためのも
のである。これにより、メモリポインタは、DS0デー
タバッファ3912のどのPCMデータバイト3914
にPCMデータを書き込めばよいかが知らされる。一連
のTDMセルには、マルチ転送モードセルバスへの割当
てに基づき、異なるイングレス読出オフセット4014
とイグレス書込オフセット4016が割当てられ、次
に、エアインターフェイスバースト割当てに基づき割り
当てられることが順番に行われる。
【0385】CASのようなシグナリングは、それに対
応するPCMデータがDS0データバイト3914から
読み/書きされると同時に、DS0シグナリングバイト
3920に読み/書きされる。
【0386】図47に示すセルフォーマットは、単一D
S0(デジタル信号レベルゼロ)からのパルス符号変調
(PCM)データとシグナリングとを図44乃至図46
に示した実施形態に係るTDMセルにパックするTDM
ベースサービス特定インターフェイスモジュールのTD
Mバッファリングに用いるTDMセルのセルフォーマッ
トを示している。TDMベースSSIモジュールは、図
22、23、28、29に示されている。TDMセル4
100は、ヘッダ部4102(オーバヘッドとも呼ぶ)
とデータ部4104(図33のデータ部2904と同
じ)を有する。ヘッダ部4102は、偶数仮想パス識別
子4106(以下、evenVPIと呼ぶ)と奇数仮想
パス識別子4108(以下、oddVPIと呼ぶ)とス
ペア部4110とを有する。evenVPI4106と
oddVPI4108とが一緒になって、図33に示し
た前述したようなATMアドレスフィルタリングに用い
られる、ATM VPI2906を構成する。ヘッダ部
4102は、さらに、1つのDS0からの4ビットのシ
グナリング(CAS)であるシグナリングセット410
5を有する。
【0387】実際、TDMセル4100は、図46のP
CMマッピング制御構造4002のセルタイプ4010
で定義されるセルタイプの1つである。イングレス時、
TDMセルフォーマッタは、特定のDS0のDS0デー
タバイト3914から48バイトのPCMデータをデー
タ部4104にパックし、特定のDS0のDS0シグナ
リングバイト3920から3バイトのシグナリングをT
DMセル4100のシグナリングセット4105にパッ
クする。逆に、イグレス時には、TDMセルフォーマッ
タは、PCMデータとシグナリングをTDMセル410
0からアンパックして、それぞれのDS0に対する、正
しいDS0データバイト3014とDS0シグナリング
データバイト3920に書き込む。TDMデータセル4
100は、そのようにフォーマットされると、CB−デ
ータトラヒックセル(図18)内のマルチ転送モードセ
ルバス(図16乃至図18参照)上にコピーされる。
【0388】従来技術のTDMセルでは、シグナリング
とPCMデータとは別個のTDMパケットを用いていた
が、ここでは、シグナリングとPCMデータが共にTD
Mセル4100にユニークにパックされている点に注意
すべきである。また、従来技術のTDMパケットでは、
ヘッダ情報ではなく、そのタイムスロットがどこに位置
しているかによって転送されていたのでヘッダ部を持っ
ていなかったのに対し、TDMセル4100はユニーク
なヘッダ部4102を有している。さらに、TDMセル
4100は、前述したATMフィルタリング技術い用い
るATMヘッダ、すなわち、oddVPI4108とe
venVPI4106というVPIをユニークに有して
いる。
【0389】例えば、6m秒のエアフレームに基づき、
TDMセル4100は、1つのDS0からの48バイト
のPCMデータをTDMセル4100にパッキングする
のに、6m秒(すなわち、6m秒のバスフレームフォー
マットの長さ)のバッファリング遅延を生ずる。ヘッダ
部4102は、(図44、図45に示したメモリ構造の
DS0データバッファ3912から取られる)48バイ
トのPCMサンプルに対応する6つのシグナリングデー
タセット4105、すなわち、3バイトのシグナリング
(図44、図45に示したメモリ構造のDS0シグナリ
ングバッファ3918からのCASを含む)を有する。
TDMセル4100は、構造化DS0のためにだけ用い
られる。構造化DS0と非構造化DS0はデジタル通信
の分野では周知であるので、これ以上の説明は省略す
る。
【0390】図48に示セルフォーマットは、単一DS
0(デジタル信号レベルゼロ)からのパルス符号変調
(PCM)データとシグナリングとを図44乃至図46
に示した実施形態に係るTDMセルにパックするTDM
ベースサービス特定インターフェイスモジュールのTD
Mバッファリングに用いるTDMセルのセルフォーマッ
トを示している。TDMセル4200は、evenVP
I4206と、oddVPI4208と、DS0#1シ
グナリングセット4216と、DS0#2シグナリング
セット4218と、DS0シグナリングセット4222
と、DS0#nシグナリングセット4220とを有する
ヘッダ部4202を有する。また、TDMセル4200
は、DS0#1データ部4210と、DS0#2データ
部4212と、DS0#nデータ部4214を有するデ
ータ部4204を有する。
【0391】実際、TDMセル4200は、複数のDS
0からのPCMデータとシグナリングを同じデータ部4
204に挿入して運ぶことのできるTDMセルを一般的
に示したものである。これは、1つのDS0からのPC
Mデータを単一TDMセルあるいはパケットにパックす
る従来技術のTDMセルあるいはパケットとは異なるも
のである。上記したように、PCMデータとシグナリン
グとを同じTDMセル4200にパックする従来技術の
TDMセルとも異なる。図47のTDMセル4100
は、1つのみのDS0からのPCMデータとシグナリン
グを運ぶという点を除いては、TDMセル4200は、
図47とほとんど同様である。また、TDMセル420
0は図46に示したPCMマッピング制御構造4002
のセルタイプ4010により定義されるいくつもの異な
るTDMセルタイプにも当てはまるものである。TDM
セルフォーマッタは、マルチ転送モードセルバス上の各
タイムスロットに対し、どのTDMセルタイプを用いて
フォーマットするかを決定するためにPCMマッピング
制御構造を用いる。
【0392】TDMベースSSIモジュールは、TDM
データセルを図47乃至図49に示す適用可能なフォー
マットのうちの1つにフォーマットするよう構成されて
いる。これは、特定のDS0で特定のタイプのトラヒッ
クを運ぶときの遅延を最小限に抑える。本実施形態で
は、TDMデータセルはたいてい小さいサイズ(すなわ
ち、53バイト)に制限されるため、異なる複数のセル
タイプを生成することは重要なことである。従来技術の
TDMベース1対多通信システムでは、TDMセルある
いはパケットは53バイトより大きく、通常150乃至
400バイトに設計されていたので、このような遅延は
生じなかった。
【0393】TDMセル4200は、複数のDS0から
のPCMデータをデータ部4204に挿入して運ぶ。P
CMデータは、DS0#1乃至DS0#nに対応するD
S0#データ部4210からDS0#nデータ部421
4にパックされる。例えば、2つのDS0からのデータ
をTDMセル4200にパックする場合、2つのDS0
データ部、すなわち、DSO#1からの24バイトPC
Mデータが挿入されるDS0#1データ部4210と、
DS0#2からの24バイトPCMデータを挿入するD
S0#2データ部4212とを用いる。対応するヘッダ
部4202は各DS0毎の複数のシグナリングセットが
挿入される。例えば、ここでは、3つのDS0#1シグ
ナリングセット4216と3つのDS0#2シグナリン
グセット4218がある。スペア部はヘッダ部4202
にある予備バイトである。スペア部は、TDMセル42
00のヘッダ部4202が5バイトとなるよう、ヘッダ
部4202を満たすのに必要なときに用いられる。
【0394】再度、6m秒のフレームフォーマットの例
を用いて説明すると、セルフォーマッタは、2つのDS
0からのPCMデータとシグナリングをTDMセル42
00にパックするのに、3.0m秒の時間間隔を要す
る。よって、この例では、バッファリング遅延は、図4
7の場合6m秒かかったのが、3m秒に抑えられてい
る。なお、この例では、TDMセル4200で3m秒の
PCMデータが運ばれているので、同じ6m秒フレーム
の間に2つのTDMセル4200が送信されるという特
徴がある。これは、同じ6m秒フレームの間に同じ量の
PCMデータを運ぶことができるとともに、各TDMセ
ル4200からのバッファリング遅延を低減できるとい
う利点がある。これは、特定トラヒックの遅延を最小限
に抑えるために有効である。
【0395】図48に示すセルタイプの他の例は、8つ
のDS0からのPCMデータとシグナリングの両方をパ
ックするTDMセル4200を示したものである。この
場合、データ部4204には、DS0#1データ部42
10からDS0#8データ部4214までの8つのDS
0データ部を有する。各DS0データ部(例えば、DS
0#1データ部4210)は、6バイトのPCMデータ
(PCMサンプルとも呼ぶ)を有する。このため、PC
MデータとシグナリングをTDMセル4200から/へ
パック/アンパックする際のバッファリング遅延をほん
の0.75m秒にすることができる。この例では、ヘッ
ダ部4202は、evenVPI4206と、oddV
PI4208と、各DS0に1つづつで計8つのシグナ
リングセット(すなわち、DS0#1シグナリングセッ
ト4216、DS0#2シグナリングセット4218、
DS0#3−7シグナリングセット4222、DS0#
8シグナリングセット4214)とを有する。この例で
は、シグナリングセットでヘッダ部4202の利用可能
なスペースを全て埋め尽くしてしまうため、スペア部は
ない。さらに、この例では、1つのTDMセル4200
で0.75m秒のPCMデータが運ばれるので、8DS
0からのPCMデータを運ぶのに、6m秒フレームの間
に8つのTDMセル4200が割り当てられる。
【0396】よって、TDMセル4200は、複数のD
S0からのPCMデータとシグナリングを運ぶよう構成
されているが、データ部4204とヘッダ部4202の
構成がわずかに異なる。これは、特定のトラヒックタイ
プの遅延を最小限に抑えるために、バッファリング遅延
を小さくすることができるという利点がある。ここに示
した2つの例(すなわち、2つのDS0と8つのDS
0)は、単に概念を説明するためのものなので、当業者
であれば、TDMセル4200に上記した例とは異なる
数のDS0を異なるバッファリング遅延でパックするよ
う実装するこができよう。なお、TDMセル4200に
パックされるDS0は構造化および非構造化のいずれで
あってもよい。
【0397】図49に示すセルフォーマットは、図44
乃至図46に示した実施形態に係る埋め込みフレーム同
期に従って複数のDS0をパックするTDMベースサー
ビス特定インターフェイスモジュールにおいて、TDM
バッファリングに用いるTDMセルのセルフォーマット
を示している。TDMセル4300は、25のDS04
312をサポートする50バイトの長さのデータ部43
04を有する。各DS04312はPCMデータ(0.
25m秒時間幅)の2サンプル(2フレーム)を持つ。
TDMセル4300は、24のDS04312に対し、
小さい遅延サービスを提供するものである。25番目の
DS04314は、埋め込みフレーム同期(ラインエミ
ュレーション)G.802を有する。TDMセル430
0のバッファリング遅延は、0.25m秒まで低減され
ている。25番目のDS04314は、埋め込みフレー
ム同期のためのもので、ヘッダ部4302にはいかなる
シグナリングも必要ない。よって、ヘッダ部4302
は、evenVPI4306とoddVPI4308と
スペア部4310との3バイトを有するだけである。
【0398】このようにして、TDMセル4100、4
200、4300として示した異なるタイプのTDMセ
ルが、TDMベースSSIモジュールのTDMセルフォ
ーマッタにより生成される。これにより、1または複数
のDS0からのTDMデータとそれに対応するシグナリ
ングとを様々な手段を講じてマルチ転送モードセルバス
へ多重することができる。これも、単一DS0を1つの
TDMセルに多重化するだけの従来技術とは異なる点で
ある。
【0399】図50は、1対多通信システムのTDMベ
ースSSIモジュールで実行される、図44乃至図49
に示したTDMバッファリングについて説明するための
フローチャートである。図50(A)は、ハブ端末と遠
隔端末のいずれかにおいて、転送ライン(例えば、T1
/E1あるいはDS3)を通してTDMベースSSIモ
ジュールに入力し、マルチ転送モードセルバス上に多重
されるトラヒックに対し実行される処理ステップを示し
ている。図50(B)は、マルチ転送モードセルバスか
らTDMベースSSIモジュールで受信され、TDMベ
ースSSIモジュールが遠隔端末にあるかハブ端末にあ
るかによって、加入者あるいはバックホールのいずれか
にスイッチングされるトラヒックに対し実行される処理
ステップを示している。
【0400】T1ラインからTDMベースSSIモジュ
ールを通して1対多通信システムのマルチ転送モードセ
ルバスへのトラヒックフローに対し、TDMベースSS
Iモジュールは次に示すようなステップを実行する。最
初のステップでは、フレーム同期が除かれ、T1ライン
から受信されたDS0をシリアルフォーマットからパラ
レルフォーマットへ変換し、PCMデータとシグナリン
グデータ(例えばCAS)が再生される(図50(A)
のステップS4402)。このステップは、図22、2
3、28、29に示したようなPCMインターフェイ
ス、例えばPCMバッファ制御装置2516により実行
される。これにより、シグナリングデータは受信された
DS0のPCMデータから分離される。次に、PCMデ
ータ(PCMサンプル)とシグナリングは、メモリ構造
を用いてバッファリングされる(図50(A)のステッ
プ4404)。このメモリ構造は、図44を参照して説
明したもので、TDMベースSSIモジュールのそれぞ
れに実装されている。
【0401】次に、PCMデータとシグナリングをマル
チ転送モードセルバスに合わせてフォーマットするのに
備えて、TDM競るフォーマッタは、マルチ転送モード
セルバスの各タイムスロットに対する正確なPCMマッ
ピング制御構造を獲得する(図50(A)のステップ4
406)。図46に示したように、PCMマッピング制
御構造はPCMマッピング制御構造メモリが有し、通
常、TDMセルフォーマッタに接続するメッセージバッ
ファ、例えば、図28に示したようなメッセージバッフ
ァ2508が有する。そして、TDMセルフォーマッタ
は、PCMマッピング制御構造を用いて、マルチ転送モ
ードセルバスの各タイムスロットに対しフォーマットさ
れるTDMセルのセルタイプを決定する(図50(A)
のステップ4408)。セルタイプの具体例は図47乃
至図49に示している。
【0402】次に、PCMデータとシグナリングとを決
定されたセルタイプにパッキングすることでTDMセル
のフォーマットを行う(図50のステップ4410)。
また、PCMマッピング制御構造は、TDMセルフォー
マッタがTDMセルの適正な位置に適正なPCMデータ
とシグナリングを挿入できるようにするために、TDM
フォーマッタに図44、45に示したメモリ構造の中の
正確なオフセットを与える。さらに、ATMアドレスフ
ィルタリングのために、ATMヘッダ、すなわち、VP
Iをヘッダ部内の適正な位置に挿入する(図50(A)
のステップ4412)。ここで、PCMデータとシグナ
リングは共に同じTDMセル内にパックされるととも
に、複数のDS0からのPCMデータとシグナリングも
同じTDMセルにパックされていることに特徴がある。
これも従来技術のTDMバッファリング技術とは異なる
点である。最後に、以上のようにしてフォーマットされ
たTDMセルは、メッセージバッファが有するタイムプ
ランを用いて、マルチ転送モードセルバス上(のトラヒ
ックセル1700のデータ部1704)に多重化される
(図50(A)のステップ44414)。
【0403】1対多通信システムのマルチ転送モードセ
ルバスからTDMベースSSIモジュールを通して加入
者あるいはバックホールのT1ラインへのトラヒックフ
ローに対し、TDMバッファリングは次に示すようなス
テップを実行する。ATMセルおよびTDMセルは共に
マルチ転送モードセルバスに到着する。まず、TDMセ
ルフォーマッタはタイムプランを用いて適正なセル、す
なわち、特定のTDMベースSSIモジュールに向かう
TDMセルのみを抽出する(図50(B)のステップ4
416)。そして、TDMセルフォーマッタは、PCM
マッピング制御構造にアクセスして、抽出された各TD
Mセルに、それぞれに対応するセルタイプを決定する
(図50(B)のステップ4418)。
【0404】セルタイプが決定されると、TDMセルフ
ォーマッタは受信したTDMセルからPCMデータとシ
グナリングをアンパックしたら、それらを図44、45
に示したようなメモリ構造にバッファリングする(図5
0のステップ4420)。PCMマッピング制御構造は
メモリ構造の適正なオフセットを与えるもので、これに
より、TDMセルフォーマッタは、メモリ構造内のどの
データバイト3914あるいはシグナリングバイト39
20に、各DS0のPCMデータとシグナリングを書き
込むかを知ることができる。次に、適正な時間に、PC
Mインターフェイス(例えば、PCMバッファ制御装置
2516)はメモリ構造からPCMデータとシグナリン
グを抽出し、それらを元のシリアルDS0フォームに変
換する(図50(B)のステップ4424)。最後に、
DS0は、送信のためのフレームに組立てられて、適正
なT1ラインの適正なDS0を通して送信される(図5
0(B)のステップ4426)。
【0405】以上は、本発明を開示するために、その具
体例と応用例を用いて説明したものであるが、特許請求
の範囲に開示した本発明を用いれば、当業者であれば上
記以外に種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の1実施形態による、1対多マ
イクロ波無線システムアーキテクチャの図である。
【図2】図2は、図1に示された1対多マイクロ波無線
システムの実施形態のネットワーク構成要素のブロック
図である。
【図3】図3は、マルチ変調モードをサポートする複数
のチャネルによる周波数再使用を示している図2に示さ
れた1対多システムの実施形態において使用されたチャ
ネル化の図である。
【図4】図4は、図2の1対多システムにより使用され
るTDMAスーパーフレームエアインターフェイスフォ
ーマットの図である。
【図5】図5は、図4のスーパーフレームフォーマット
の単一フレームに対するエアインターフェイスフレーム
フォーマットの図である。
【図6】図6は、本発明の1実施形態による分割プリア
ンブルを示す図5のエアインターフェイスフレームフォ
ーマットにおいて使用するためにフォーマット化された
トラヒックバーストの図である。
【図7】図7は、図6に示されたトラヒックバーストの
データ部分の一部である、Quadバーストおよび単一
バーストをそれぞれ示す図である。
【図8】図8は、図5のエアインターフェイスフレーム
フォーマットのオーバーヘッド部分の図である。
【図9】図9は、取り付けられたサービス特定インター
フェイスモジュールを備える図2に示されたマルチモー
ド遠隔端末の機能ブロック図である。
【図10】図10は、図2のマルチモードハブ端末から
送られたタイミングを再生するために図9のマルチモー
ド遠隔端末において使用されるタイミング再生システム
の機能ブロック図である。
【図11】図11は、図9のマルチモード遠隔端末また
は図15のマルチモードハブ端末において使用されるマ
ルチ変調モデムASICの機能ブロック図である。
【図12】図12は、図9のマルチモード遠隔端末また
は図15のマルチモードハブ端末において使用されるマ
ルチ変調モデムASICの機能ブロック図である。
【図13】図13は、図11および図12のマルチ変調
モデムにおいて行われ、図6に示される分割プルアンブ
ル特徴を使用するパラメータ評価器の機能ブロック図で
ある。
【図14】図14は、マルチモードハブ端末と送信装置
とを含む図2に示された実施形態のハブサイトのブロッ
ク図である。
【図15】図15は、取り付けられたサービス特定イン
ターフェイスモジュールを備えた図2および図14に示
されているマルチモードハブ端末の機能ブロック図であ
る。
【図16】図16は、マルチ転送モードセルバスの1実
施態様により使用されるマルチ転送モードセルバスフレ
ームフォーマットと、これが図5のエアインターフェイ
スフレームフォーマットとどのように関係するかを示す
図である。
【図17】図17は、図16のマルチ転送モードセルバ
スで送信されるインターモジュール通信セルフォーマッ
トを示す図である。
【図18】図18は、図16のマルチ転送モードセルバ
スで送信されるセルバスデータセルフォーマットの図で
ある。
【図19】図19は、図16のマルチ転送モードセルバ
スのタイミング図である。
【図20】図20は、図16のマルチ転送モードセルバ
スのタイミング図である。
【図21】図21は、図2に示される実施態様に対す
る、通信によりマルチモードハブ端末の屋内装置とマル
チモード遠隔端末の屋内装置との間でデータ転送のため
に行われるステップを示すフローチャートである。
【図22】図22は、図2の1対多システムの実施形態
において使用されるQuad DS1/AAL1サービ
ス特定インターフェイスモジュールのブロック図であ
る。
【図23】図23は、図2の1対多システムの実施形態
において使用されるTDM DS3サービス特定インタ
ーフェイスモジュールのブロック図である。
【図24】図24は、図2の1対多システムの実施形態
において使用されるTDM DS3サービス特定インタ
ーフェイスモジュールのブロック図である。
【図25】図25は、図2の1対多システムの実施形態
において使用されるATM OC3cサービス特定イン
ターフェイスモジュールのブロック図である。
【図26】図26は、図2の1対多システムの実施形態
において使用されるDS3トランスペアレントサービス
特定インターフェイスモジュールのブロック図である。
【図27】図27は、図26の実施形態におけるDS3
トランスペアレントSSIモジュールによりフォーマッ
ト化されたデータセルの図である。
【図28】図28は、図2の1対多システムの実施態様
において使用される、8つのT1ポートを有するマルチ
転送モードサービス特定インターフェイスモジュールの
機能ブロック図である。
【図29】図29は、図2の1対多システムの実施態様
において使用される、4つのT1ポートと4つのLAN
ポートとを有するマルチ転送モードサービス特定インタ
ーフェイスモジュールの機能ブロック図である。
【図30】図30は、ATMアドレスフィルタリング技
術と共に要求割当多元接続(DAMA)技術を示してい
る図2の1対多システムのマルチ変調環境に対応して構
成された、図18のATM OC3c SSIモジュー
ルに使用されるATMスイッチの図である。
【図31】図31は、図30に示されたATMアドレス
フィルタリング技術と共に要求割当多元接続技術を示す
フローチャートである。
【図32】図32は、標準的なATMセルの構造の図で
ある。
【図33】図33は、ATM特定ヘッダとシグナリング
データとを含むヘッダ部分と、1対多システムの1実施
形態により使用されるパルス符号変調データを含むデー
タ部分とを含むようにフォーマット化されたTDMセル
の構造の図である。
【図34】図34は、混合された転送モードソースから
受け取った図32のATMセルと図33のTDMセルと
をフィルタリングするために、サービス特定インターフ
ェイスモジュールにより行われるATMアドレスフィル
タリング技術の図である。
【図35】図35は、図34に示されたATMアドレス
フィルタリング技術の1変形において行われるステップ
を示すフローチャートである。
【図36】図36は、図34に示されたATMアドレス
フィルタリング技術の1変形において行われるステップ
を示すフローチャートである。
【図37】図37は、図9のマルチモード遠隔端末の屋
内装置に結合された拡張屋内装置のブロック図である。
【図38】図38は、図9のマルチモード遠隔端末の屋
内装置と、図37の拡張屋内装置とを、拡張ファイバリ
ンクを介して結合するために使用されるファイバ拡張モ
ジュールの機能ブロック図である。
【図39】図39は、図9のマルチモード遠隔端末の屋
内装置から図37の拡張屋内装置へのデータ転送に伴う
遅延を示すタイミング図である。
【図40】図40は、帯域をチャネル状態に基づき動的
に変更する、図2の1対多システムの1実施形態におい
て使用される要求割当多元接続(DAMA)技術を示す
図である。
【図41】図41は、図28および図29に示された要
求割当多元接続技術で行われるステップを示すフローチ
ャートである。
【図42】図42は、図2の1対多システムの1実施態
様におけるハブサイトで使用される、1:N冗長システ
ムを示すブロック図である。
【図43】図43は、図2の1対多システムの1:N冗
長実施態様において、図37に示されるバックアップハ
ブ端末がオンラインハブ端末の故障を検知するために行
われるステップを示すフローチャートである。
【図44】図44は、本発明の1実施形態において、図
22,23,24,28および29に示されたTDMベ
ースサービス特定インターフェイスモジュール内で使用
される、パルス符号変調(PCM)データとシグナリン
グとをバッファリングするメモリ構造である。
【図45】図45は、本発明の1実施形態において、図
22,23,24,28および29に示されたTDMベ
ースサービス特定インターフェイスモジュール内で使用
される、パルス符号変調(PCM)データとシグナリン
グとをバッファリングするメモリ構造である。
【図46】図46は、本発明の1実施形態に用いられる
TDMベースサービス特定インターフェイスモジュール
におけるTDMバッファリングのために、図44および
図45のメモリ構造と共に使用されるべきパルス符号変
調マッピング制御構造メモリである。
【図47】図47は、図44乃至図46に示した実施形
態にしたがって、単一DS0からのパルス符号変調(P
CM)データとシグナリングとをTDMセルにパックす
るために、TDMベースサービス特定インターフェイス
モジュールでのTDMバッファリングに使用されるTD
Mセルのセルフォーマットである。
【図48】図48は、図44乃至図46に示した実施形
態にしたがって、複数のDS0からのパルス符号変調
(PCM)データとシグナリングとを単一TDMセルに
パックするために、TDMベースサービス特定インター
フェイスモジュールでのTDMバッファリングに使用さ
れるTDMセルのセルフォーマットである。
【図49】図49は、図44乃至図46に示した実施形
態にしたがって埋め込みフレーミングで複数のDS0を
パックするために、TDMベースサービス特定インター
フェイスモジュールでのTDMバッファリングに使用さ
れるTDMセルのセルフォーマットである。
【図50】図50は、TDMベースサービス特定インタ
ーフェイスモジュールの内外におけるトラヒック流に対
して1対多システムのTDMベースSSIモジュールで
行われる、図44乃至図49に示されるTDMバッファ
リングを示すフローチャートである。
フロントページの続き (72)発明者 ジョン・イー・コリガン・ザ・サード アメリカ合衆国、メリーランド州 20815、 シェビー・チェイス、ウェスト・アービン グ・ストリート 33 (72)発明者 バラ・サブラマニアム アメリカ合衆国、メリーランド州 20886、 モンゴメリー・ビレッジ、トローリー・ク ロッシング・コート 20312 (72)発明者 ハリー・エム・ジョンソン アメリカ合衆国、バージニア州 22151、 スプリングフィールド、インバーチャペ ル・ロード 5419 (72)発明者 ドナルド・エス・アーンスタイン アメリカ合衆国、バージニア州 22031、 フェアファックス、クリストファー・スト リート 9127

Claims (63)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の変調を使用して信号を変調する変
    調器を含んでいるマルチ変調モデム(1100)と、 マルチ変調モデムに結合され、信号を無線周波数に変換
    する周波数コンバータ(1422および1402)と、 周波数コンバータに結合されるアンテナ(1404)を含み
    無線通信リンク(118)によって信号を送信するトラン
    シーバ装置(1402)とを具備していることを特徴とする
    無線装置(1400)。
  2. 【請求項2】 前記変調器(1100)は前記複数の変調を
    使用してバースト・バイ・バーストベースで前記信号を
    変調する請求項1記載の無線装置。
  3. 【請求項3】 前記無線通信リンク(118 )は時分割多
    元接続無線通信リンクである請求項1記載の無線装置。
  4. 【請求項4】 前記マルチ変調モデム(1100)は、直角
    位相シフトキー、16直角振幅変調、64直角振幅変調
    を使用して前記信号を変調する変調器(1102)を含んで
    いる請求項1記載の無線装置。
  5. 【請求項5】 前記アンテナは切換えビームアンテナ
    (1404)を具備している請求項1記載の無線装置。
  6. 【請求項6】 前記変調器は変調セレクタ装置(1114)
    を含んでおり、変調セレクタ装置は前記複数の変調のそ
    れぞれを選択して前記信号を変調する請求項1記載の無
    線装置。
  7. 【請求項7】 前記変調セレクタ装置は、前記複数の変
    調のそれぞれを選択してバースト・バイ・バーストベー
    スで前記信号を変調する請求項1記載の無線装置。
  8. 【請求項8】 前記変調セレクタ装置はコンステレーシ
    ョン検索テーブル(1120)を含み、このコンステレーシ
    ョン検索テーブルは前記信号を複数のコンステレーショ
    ンのそれぞれにマップし、複数の各コンステレーション
    は前記複数の変調のそれぞれに対応する請求項7記載の
    無線装置。
  9. 【請求項9】 前記マルチ変調モデムは、前記複数の変
    調モードを使用して変調されている受信された信号を復
    調する復調器(1104)を含んでいる請求項1記載の無線
    装置。
  10. 【請求項10】 前記復調器はマルチ変調スライサ(11
    60)を含んでおり、そのマルチ変調スライサは前記受信
    された信号を複数のコンステレーションのそれぞれへマ
    ップし、それぞれの前記複数のコンステレーションは複
    数の変調のそれぞれに対応している請求項9記載の無線
    装置。
  11. 【請求項11】 前記復調器は獲得セクション(1140)
    を具備し、この獲得セクションは、 プレ相関フィルタ(1144)と、 プレ相関フィルタに結合されたバースト検出器およびパ
    ラメータ評価器(1146)を具備している請求項9記載の
    無線装置。
  12. 【請求項12】 前記復調器はさらに追跡セクション
    (1142)を具備し、この追跡セクションは、 自動利得制御装置(1156)と、 自動利得制御装置に結合されているイコライザおよび位
    相回転装置(1158)と、 イコライザおよび位相回転装置に結合されているマルチ
    変調スライサ(1160)と、 マルチ変調スライサと、イコライザおよび位相回転装置
    に結合されているキャリア再生ループ(1162)とを具備
    している請求項11記載の無線装置。
  13. 【請求項13】 前記信号は複数の転送モード信号(28
    00および2900)を具備している請求項1記載の無線装
    置。
  14. 【請求項14】 同期信号と非同期信号を含む前記信号
    をバス上で伝送するようにフォーマット化するフォーマ
    ッタ(1418および1419)と、 前記信号を前記マルチ変調モデムへ伝送するバス(141
    6)とをさらに具備している請求項1記載の無線装置。
  15. 【請求項15】 前記同期信号は時分割多重化信号(29
    00)を含み、前記非同期信号は非同期転送モード信号
    (2800)を含んでいる請求項14記載の無線装置。
  16. 【請求項16】 マルチ変調モデム(1100)を具備し、
    このマルチ変調モデムは、 複数の変調のそれぞれを選択して信号を変調する変調セ
    レクタ装置(1114)を含み、複数の変調を使用して信号
    を変調する変調器(1102)と、 複数の変調モードを使用して信号を復調する復調器(11
    04)とを具備することを特徴とするモデム。
  17. 【請求項17】 前記複数の変調は、直角位相シフトキ
    ー、16直角振幅変調、64直角振幅変調を有する請求
    項16記載のマルチ変調モデム。
  18. 【請求項18】 前記変調セレクタ装置は、前記複数の
    変調のそれぞれを選択して前記信号をバースト・バイ・
    バーストベースで変調する請求項17記載のモデム。
  19. 【請求項19】 前記変調セレクタ装置は、 バイト・シンボルコンバータ(1116)と、 バイト・シンボルコンバータに結合され、前記信号をバ
    ーストにフォーマット化するバーストフォーマッタ(11
    18)と、 それぞれの信号を複数の変調のそれぞれに対応する複数
    のコンステレーションのそれぞれにマッピングするバー
    ストフォーマッタに結合されているコンステレーション
    検索部(1120)とを具備している請求項16記載のモデ
    ム。
  20. 【請求項20】 前記バーストフォーマッタは前記信号
    を複数のバーストタイプ(700 および710 )のうちの1
    つへフォーマットする請求項19記載のモデム。
  21. 【請求項21】 送信バッファインターフェイス(110
    8)と、 送信バッファインターフェイスへ結合されたスクランブ
    ラ(1110)と、 スクランブラに結合されたエンコーダ(1112)と、 エンコーダに結合された前記変調セレクタ装置(1114)
    と、 前記変調セレクタ装置に結合されたパルス成形器(112
    2)と、 パルス成形器に結合されたハーフバンドフィルタ(112
    4)と、 ハーフバンドフィルタに結合されたラムパ(1126)と、 ラムパに結合された線形化装置(1128)と、 線形化装置に結合された中間周波数変調器(1130)と、 中間周波数変調器に結合された同期歪み補償フィルタ
    (1132)とをさらに具備している請求項19記載のモデ
    ム。
  22. 【請求項22】 前記復調器は、 獲得セクション(1140)と、 獲得セクションに結合され、前記複数の変調で変調され
    ている受信された信号を復調する追跡セクション(114
    2)とを含んでいる請求項16記載のモデム。
  23. 【請求項23】 前記追跡セクションはイコライザおよ
    び位相回転装置(1158)を含み、このイコライザおよび
    位相回転装置は符号間干渉を最少にする請求項22記載
    のモデム。
  24. 【請求項24】 イコライザおよび位相回転装置は、フ
    ィードバックイコライザに結合されたフィードフォワー
    ドイコライザを含んでいる請求項23記載のモデム。
  25. 【請求項25】 前記追跡セクション(1142)は前記イ
    コライザおよび位相回転装置に結合されたマルチ変調ス
    ライサ(1160)をさらに具備し、マルチ変調スライサは
    前記信号を複数のコンステレーションの1つにマップ
    し、複数のコンステレーションのそれぞれは前記複数の
    変調のうちの1つに関連されている請求項23記載のモ
    デム。
  26. 【請求項26】 前記追跡セクションは、前記マルチ変
    調スライサと前記イコライザおよび位相回転装置に結合
    されているキャリア再生ループ(1162)をさらに具備
    し、キャリア再生ループは前記複数の変調の1以上の変
    調を使用して、抑圧されたキャリア信号を再生する請求
    項25記載のモデム。
  27. 【請求項27】 前記追跡セクションの前記マルチ変調
    スライサに結合されているシンボル・バイトコンバータ
    (1166)と、 前記シンボルをバイトコンバータに結合されたデコーダ
    (1168)と、 デコーダに結合されたデスクランブラ(1170)と、 デスクランブラに結合された出力バッファ(1172)とを
    さらに具備している請求項26記載のモデム。
  28. 【請求項28】 無線装置への信号を受信し、 複数の変調のそれぞれを使用して信号を変調し(141
    6)、 変調されている信号を無線周波数へ変換し(1906)、 信号を無線通信リンクによって送信する(1910)無線送
    信方法。
  29. 【請求項29】 前記変調は、前記複数の変調を使用し
    て前記信号を変調するためにマルチ変調モデムを使用す
    る(1100)請求項28記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記変調は、前記複数の変調を使用し
    て前記信号を変調し、前記複数の変調は直角位相シフト
    キー、16直角振幅変調、64直角振幅変調を含んでい
    る請求項28記載の方法。
  31. 【請求項31】 前記変調は、バースト・バイ・バース
    トベースで前記複数の変調のそれぞれを使用して前記信
    号を変調する請求項28記載の方法。
  32. 【請求項32】 無線通信リンクから無線装置への信号
    を受信し(1912)、信号は複数のの変調のそれぞれによ
    って変調され、 無線周波数からデジタルベースバンドへ信号を変換し
    (1914)、 複数の変調のそれぞれによって変調されている信号を復
    調する(1916)ことを特徴とする無線受信方法。
  33. 【請求項33】 前記復調は、マルチ変調モデム(110
    0)を使用して前記複数の変調のそれぞれで変調されて
    いる前記信号を復調する請求項32記載の方法。
  34. 【請求項34】 前記復調は、前記複数の変調モードの
    それぞれにより変調されている前記信号を復調し、前記
    複数の変調モードは直角位相シフトキー、16直角振幅
    変調、64直角振幅変調を有する請求項32記載の方
    法。
  35. 【請求項35】 前記復調は、バースト・バイ・バース
    トベースで前記複数の変調のそれぞれによって変調され
    ている前記信号を復調する請求項32記載の方法。
  36. 【請求項36】 入力ソースから無線装置への信号を受
    信する手段(1418および1419)と、 複数の変調のそれぞれを使用して信号を変調する手段
    (1100)と、 変調されている信号を無線周波数へ変換する手段(1422
    および1402)と、 無線通信リンクによって信号を送信する手段(1402およ
    び1404)とを具備している無線装置。
  37. 【請求項37】 前記変調する手段は、バースト・バイ
    ・バーストベースで前記複数の変調のそれぞれを使用し
    て前記信号を変調する手段を有する請求項36記載の無
    線装置。
  38. 【請求項38】 複数の転送モード信号を含む前記信号
    をバスで送信するためにフォーマット化する手段(2504
    および2506)と、 フォーマット化されている信号を前記変調手段へ転送す
    る手段(1416)とをさらに具備している請求項36記載
    の無線装置。
  39. 【請求項39】 複数の変調のそれぞれで変調されてい
    る信号を無線通信リンクから無線装置へ受信する手段
    (1402)と、 信号を無線周波数からデジタルベースバンドへ変換する
    手段(1402および1422)と、 複数の変調のそれぞれで変調されている信号を復調する
    手段(1100)とを具備している無線装置。
  40. 【請求項40】 前記復調手段は、バースト・バイ・バ
    ーストベースで前記複数の変調のそれぞれで変調されて
    いる前記信号を復調する手段を具備している請求項39
    記載の方法。
  41. 【請求項41】 前記受信手段は前記無線通信リンクに
    よって送信するためにフォーマット化されている複数の
    転送モード信号(2800および2900)を含む前記信号を受
    信するための前記手段を有し、 さらに、前記復調手段からインターフェイスモジュール
    へ前記信号を転送する手段(1416)と、 前記信号を弁別する手段(3000)とを具備している請求
    項39記載の無線装置。
  42. 【請求項42】 変調器への信号を受信し(1108)、 信号をシンボルへ変換し(1116)、 シンボルをバーストへフォーマット化し(1118)、 バーストを複数のコンステレーションのそれぞれへマッ
    プし(1120)、複数のコンステレーションのそれぞれは
    複数の変調のそれぞれに対応し、 複数の変調のそれぞれを使用してバーストを変調するこ
    とを特徴とする変調方法。
  43. 【請求項43】 前記マッピングは、バーストを複数の
    コンステレーションのそれぞれにマッピングし、前記複
    数のコンステレーションは4ポイントコンステレーショ
    ンと、16ポイントコンステレーションと、64ポイン
    トコンステレーションを含む請求項42記載の方法。
  44. 【請求項44】 さらに、前記変換する前に前記信号を
    スクランブルし(1110)、 前記変換する前に前記信号をコード化する(1112)請求
    項42記載の方法。
  45. 【請求項45】 さらに、前記マッピングの後で前記変
    調前に前記バーストを補間し(1122)、 前記変調の前にランプを前記バーストへ与え(1126)、 前記変調の前に前記バースト中の非線形歪みを補償し
    (1128)、 前記変調後に同期歪みを補償する(1132)請求項44記
    載の方法。
  46. 【請求項46】 複数の変調のそれぞれを使用して変調
    されている複素数シンボルを復調器へ受信し(1138)、 受信されている複素数シンボルの利得評価を獲得し(11
    46)、 受信されている複素数シンボルのタイミング評価を獲得
    し(1146)、 受信されている複素数シンボルの位相評価を獲得し(11
    46)、 受信されている複素数シンボルの周波数オフセット評価
    を獲得(1146)し、 イコライザを使用して符号間干渉を最少にし(1158)、 マルチ変調スライサを使用して、複素数シンボルを複数
    のコンステレーションのそれぞれへマップし(1160)、
    複数のコンステレーションのそれぞれは複数の変調のそ
    れぞれに対応していることを特徴とする復調方法。
  47. 【請求項47】 さらに、キャリア信号を追跡する(11
    42)請求項46記載の方法。
  48. 【請求項48】 さらに、キャリア再生ループを使用し
    て、抑圧されたキャリア信号の位相および周波数を追跡
    する(1162)請求項46記載の方法。
  49. 【請求項49】 前記キャリア再生ループを使用する前
    記追跡(1162)は、前記キャリア再生ループの2次の位
    相ロックループを使用して、前記抑圧されたキャリア信
    号の前記位相および前記周波数を追跡する請求項48記
    載の方法。
  50. 【請求項50】 前記キャリア信号の追跡は直角位相シ
    フトキーキャリア信号の追跡を含んでいる請求項48記
    載の方法。
  51. 【請求項51】 前記キャリア再生ループを使用して、
    抑圧された直角振幅変調信号の前記位相および前記周波
    数を追跡する請求項50記載の方法。
  52. 【請求項52】 前記受信は、前記復調器への前記複素
    数シンボルの受信(1138)を含み、前記複素数シンボル
    は直角位相シフトキー、16直角振幅変調、64直角振
    幅変調のうちそれぞれ1つ1つを使用して変調されてい
    る請求項46記載の方法。
  53. 【請求項53】 前記マッピングは、前記マルチ変調ス
    ライサを使用して前記複素数シンボルを前記複数のコン
    ステレーションのそれぞれにマップし、前記複数のコン
    ステレーションは4ポイント、16ポイント、64ポイ
    ントコンステレーションを有する請求項46記載の方
    法。
  54. 【請求項54】 さらに、マップされている前記複素数
    シンボルをバイトに変換し(1166)、 バイトをデコードし(1168)、 バイトをデスクランブルし(1170)、 バイトをバッファし(1172)、 復調器から、バッファされているバイトを出力する(11
    74)請求項46記載の方法。
  55. 【請求項55】 復調器で受信された複素数シンボルの
    正確なパラメータ評価を与える方法(1140)において、 バーストから復調器への複素数シンボルを受信し(113
    8)、バーストは通信チャネルによって送信されてお
    り、 記憶された補間係数をプレ相関フィルタ(1144)へロー
    ドし(1164)、記憶された補間係数は復調器により見ら
    れる通信チャネルの真のタイミングオフセットを表し、
    それによって通信チャネルが等化され、 ロードされているプレ相関フィルタを使用してバースト
    から受信された複素数シンボルを相関し(1144)、 バーストを検出し(1146)、 検出されているバーストのパラメータを評価し(114
    6)、それによって評価ステップは等化されている通信
    チャネルによって実行されることを特徴とする方法。
  56. 【請求項56】 前記評価は、 バーストの利得評価を評価し(1146)、 バーストのタイミング評価を評価し(1146)、 バーストの位相評価を評価し(1146)、 バーストの周波数オフセットを評価するステップ(114
    6)を有している請求項55記載の方法。
  57. 【請求項57】 前記バーストからの前記複素数シンボ
    ルの受信に先立って、オーバーヘッドバーストからオー
    バーヘッドの複素数シンボルを受信し(1138)、オーバ
    ーヘッドバーストは前記通信チャネルによって送信さ
    れ、 前記バーストからの前記複素数シンボルの受信に先立っ
    て、デフォルト補間係数を前記プレ相関フィルタ(114
    4)へロードし(1164)、デフォルト補間係数は前記復
    調器により見られる前記通信チャネルの評価されたタイ
    ミングオフセットを表し、 前記バーストからの前記複素数シンボルの受信に先立っ
    て、デフォルト補間係数で負荷されている前記プレ相関
    フィルタを使用してオーバーヘッドバーストから受信さ
    れたオーバーヘッドの複素数シンボルを相関し(114
    4)、 前記バーストからの前記複素数シンボルの受信に先立っ
    て、オーバーヘッドバーストを検出し(1146)、 前記バーストからの前記複素数シンボルの受信に先立っ
    て、前記ステップ前に、オーバーヘッドバーストのタイ
    ミングオフセットを評価し(1146)、タイミングオフセ
    ットは前記復調器により見られる前記通信チャネルの前
    記真のタイミングオフセットを表している請求項55記
    載の方法。
  58. 【請求項58】 さらに、前記バーストからの前記複素
    数シンボルの受信に先立って、前記タイミングオフセッ
    トを使用して前記通信チャネルを等化し(1158)、 前記バーストからの前記複素数シンボルの受信に先立っ
    て、等化ステップ中に前記タイミングオフセットから前
    記記憶された補間係数を決定し(1158)、 前記バーストからの前記複素数シンボルの受信に先立っ
    て、前記記憶された補間係数を記憶し(1164)、前記記
    憶された補間係数は前記通信チャネルに対応している請
    求項57記載の方法。
  59. 【請求項59】 前記受信はそれぞれのバーストから復
    調器へ複素数シンボルを受信し、それぞれのバーストは
    それぞれの通信チャネルによって送信されている請求項
    55記載の方法。
  60. 【請求項60】 前記ロードは、それぞれの記憶された
    補間係数を前記プレ相関フィルタにロードし(1164)、
    それぞれ記憶された補間係数は前記それぞれのバースト
    に対応し、それぞれの記憶された補間係数は復調器によ
    り見られる前記それぞれの通信チャネルの真のタイミン
    グオフセットを表し、それによって前記それぞれの通信
    チャネルは等化される請求項59記載の方法。
  61. 【請求項61】 前記相関は、ロードされている前記プ
    レ相関フィルタを使用して前記それぞれのバーストから
    前記受信された複素数シンボルを相関し(1144)、 前記検出は前記それぞれのバーストを検出し(1146)、 前記評価は、検出されている前記各バーストの前記パラ
    メータを評価し(1146)、それによって前記評価ステッ
    プは等化されている前記それぞれの通信チャネルにより
    実行される請求項60記載の方法。
  62. 【請求項62】 正確なパラメータ評価を可能にする復
    調器(1104)の獲得セクション(1140)において、 通信チャネルによって送信されているバーストを含む複
    素数シンボルを受信するためのプレ相関フィルタ(114
    4)と、 プレ相関フィルタに結合されているバースト検出器(11
    46)と、 バースト検出器に結合されているパラメータ評価器(11
    46)と、 パラメータ評価器に結合されているイコライザ(1158)
    と、 イコライザおよびプレ相関フィルタに結合されている係
    数メモリ(1164)とを具備していることを特徴とする獲
    得セクション。
  63. 【請求項63】 前記プレ相関フィルタは有限インパル
    ス応答フィルタ(1144)を有する請求項62記載の獲得
    セクション。
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