JP2000500933A - 非同期データ送信方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、トラヒックチャンネルの最大データレートが端末機インターフェイスでの単一ユーザデータレートの１つに等しいときの非同期データ送信に関する。このような状況は、例えば、サテライトシステムがベースステーションとして移動システムに接続されているときに起こりうる。移動ステーション（ＭＳ）は、非同期データキャラクタの間から所定数のスタートおよびストップビット（ＳＴＡＲＴ、ＳＴＯＰ）を除去する。それから、移動ステーションは、スタートおよびストップビットを有していない非同期データキャラクタ（ＣＨＡＲＡＣＴＥＲ１−Ｎ）および端末機インターフェイス状態情報（ＯＶＥＲＨＥＡＤＩＮＦＯ）を連接して、スタートビット（ＳＴＡＲＴ）で始まりストップビット（ＳＴＯＰ）で終わるプロトコルデータパケットとする。移動ステーションは、同期サテライトトラヒックチャンネルまたはトラヒックチャンネルのセットを通してプロトコルデータパケットを地上地球ステーションへ送信する。地上地球ステーションは、プロトコルデータパケットから非同期データキャラクタおよび端末機インターフェイス状態情報を抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】 非同期データ送信方法およびシステム 発明の分野 本発明は、テレコミュニケーションシステムにおける、特に、トラヒックチャ ンネルの最大データレートが端末インターフェイスでのユーザデータレートの１ つに等しい場合における非同期データ送信に関するものである。 発明の背景 移動システムは、一般的には、システム内にて移動する加入者に対するプライ ベートワイヤレスデータ送信を可能とする種々なテレコミュニケーションシステ ムを言っている。一つの典型的な移動システムは、公衆陸上移動ネットワーク（ ＰＬＭＮ）である。ＰＬＭＮは、移動ネットワークのサービスエリアに配置され た固定無線ステーション（ベースステーション）を備える。ベースステーション の無線カバーレージエリア（セル）は、一様なセルラーネットワークを与える。 １つのベースステーションは、セルにおいて移動ステーションとＰＬＭＮとの間 の通信のための無線インターフェイス（エアインターフェイス）を与える。移動 ステーションはネットワークにおいて移動でき、それらは、任意のベースステー ションを通してＰＬＭＮにアクセスするので、ＰＬＭＮには、ハンドオーバ（呼 中のベースステーションの変更）のための加入者データ管理、認証および移動加 入者の位置管理等に複雑な構成が施されている。これらネットワークには、また 、データ、ファクシミリ、ビデオ画像等の如き通常の音声通話（音声サービス） 以外の情報の送信をサポートするサービスが設けられている。これらの新しいサ ービスのためには、ネットワークに相当の改良を施したり、相当の新しい構成を 施す必要がある。 移動システムの別の分野としては、サテライトに基づく移動サービスがある。 サテライトシステムにおいては、無線カバーレージは、陸上ベースステーション の代わりにサテライトによって得られる。サテライトは、地球を回る軌道に配置 され、移動ステーション（または、ユーザ端末機ＵＴ）および陸上地球ステーシ ョン（ＬＥＳ）の間で無線信号を送信する。サテライトのビームは、地球上にカ バーレージエリア、すなわち、セルを与える。個々のサテライトのカバーレージ エリアは、少なくとも１つのサテライトのカバーレージエリア内に常に移動ステ ーションが位置するように、連続カバーレージを構成するように配列される。必 要なサテライトの数は、所望のカバーレージによっている。地球の表面上に連続 カバーレージを構成するには、例えば、１０個のサテライトが必要である。 加入者移動性を高めるには、サテライト移動システムにおいても、ＰＬＭＮに おけると同様の構成、すなわち、加入者データ管理、移動加入者の認証および位 置管理、ハンドオーバ等のための構成が必要である。サテライトシステムは、ま た、ＰＬＭＮと同様のサービスをサポートすべきである。 サテライト移動システムにおいてこれらの必要な構成を実施するための１つの 方法としては、既存のＰＬＭＮ構成を使用することがある。原理的には、これら の代替物は、非常に簡単である。何故ならば、サテライトシステムは、両立性の ない無線インターフェイスを有する移動システムのベースステーションシステム と基本的に対比されうるからである。換言するならば、ベースステーションシス テムがサテライトシステムであるような通常のＰＬＭＮインフラストラクチャー を使用することができる。このような場合において、原理的には、同じネットワ ークインフラストラクチャーが、通常のＰＬＭＮベースステーションシステムお よびサテライトベースステーションシステムの両方を含むことさえできる。 しかしながら、ＰＬＭＮインフラストラクチャーおよびサテライトの適合には 、多くの実際上の問題がある。明らかな問題の一つは、ＰＬＭＮトラヒックチャ ンネルとサテライトシステムの無線インターフェイスのトラヒックチャンネルと は相当に異なるということである。ＰＬＭＮがパンヨーロッパデジタル移動シス テムＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）であり、サテライト移 動システムが現在開発中のインマルサットＰシステムである場合について考察し てみる。 ＧＳＭシステムにおけるトラヒックチャンネルは、２４００、４８００、７２ ００および９６００ビット／秒のユーザレートでのデータ送信をサポートする。 将来においては、無線インターフェイスで２つまたはそれ以上のトラヒック チャンネルを使用する高速度データサービス（ＨＳＣＳＤ＝高速度回路交換デー タ）（マルチスロットアクセス）は、より高いユーザレート（１４４００ビット ／秒、１９６００ビット／秒、・・・）をサポートする。１つのトラヒックチャ ンネルによって与えられるデータ接続は、Ｖ．１１０レート適合される。Ｖ．１ １０接続は、元々ＩＳＤＮ技法のために開発され且つＶ．２４インターフェイス に適合されているデジタル送信チャンネルである。Ｖ．１１０フレームにおいて は、ＣＴ１０５（ＲＴＳ＝送出レディー）、ＣＴ１０８（ＤＴＲ＝データ端末機 レディー）、ＣＴ１０６（ＣＴＳ＝送出クリア）、ＣＴ１０７（ＤＳＲ＝データ セットレディー）およびＣＴ１０９（ＣＤ＝データ搬送波検出）の如き端末機＝ 状態情報（Ｖ．２４インターフェイス制御信号）もまた、ユーザデータに加えて 、両方向送信にて送信される。さらに、マルチチャンネル透過性ＨＳＣＳＤデー タサービスにおいては、インターサブチャンネル同期情報を転送する必要がある 。前述したような付加的情報のために、無線インターフェイスでのビットレート は、実際のユーザレートより高くなる。２４００、４８００および９６００ビッ ト／秒のユーザレートに対応する無線インターフェイスレートは、３６００、６ ０００および１２０００ビット／秒である。さらに、トラヒックチャンネルは、 送信エラーの影響を減少させるために、チャンネルコーディングを使用する。 インマルサットＰサテライトシステムでは、４８００ビット／秒までの（例え ば、１２００、２４００および４８００ビット／秒）標準データレートが１つの トラヒックチャンネルによってサポートされ得て且つ４８００ビット／秒を越え る標準データレート（例えば、９６００、１４４００、１９２００ビット／秒等 ）がＧＳＭシステムのＨＳＣＳＤサービスにおけるようにいくつかの並列トラヒ ックチャンネルを使用することによりサポートされうることが必要とされている 。 インマルサットＰサテライトシステムにおいては、無線インターフェイスでの １つのトラヒックチャンネルのデータレートは、せいぜい４８００ビット／秒で あり、これは、端末機インターフェイスでの４８００ビット／秒のユーザデータ レートに等しい。２つのトラヒックチャンネルを使用するデータサービスにおい ては、無線インターフェイスでのデータレートは、端末機インターフェイスでの ９６００ビット／秒のユーザデータレートに等しい。ユーザデータだけでなく、 前述したような端末機インターフェイス状態情報およびありうるインターサブチ ャンネル同期情報をも無線インターフェイスを通して送信すべき場合にある問題 が生ずる。したがって、無線インターフェイスでサテライトシステムによって使 用されるプロトコルデータユニット、すなわち、フレーム構造は、無線インター フェイスを通して前述の制御および同期情報を搬送するように定められるべきで ある。１つの方法は、サテライトシステムの無線インターフェイスでも、ＧＳＭ システム構成、すなわち、Ｖ．１１０に基づくフレーム構造を直接に使用するこ とである。しかしながら、これは、非常に複雑な構成となってしまい、使用しう るユーザデータレートを相当に減少させてしまう。単一トラヒックチャンネルで は、４８００ビット／秒のユーザデータレートをサポートできない。何故ならば 、Ｖ．１１０フレーム構造および端末機インターフェイス状態情報のために、実 際のデータレートは、４８００ビット／秒よりも高くなってしまうからである。 したがって、１つのトラヒックチャンネルでの最高の標準ユーザデータレートは 、２４００ビット／秒であろう。同じ理由により、２トラヒックチャンネルデー タサービスは、９６００ビット／秒のユーザレートをサポートできないが、最高 標準ユーザデータレートは、４８００ビット／秒（または、あるシステムでは、 ７２００ビット／秒）であろう。２つより多いトラヒックチャンネルを使用する データサービスでは、それに応じて利用しうるデータレートは減少させられるで あろう。このようにオーバーヘッド情報により相当の容量ロスを伴うような構成 では、満足なものとは言えない。 ワイヤレス電話システムの如き他の型の無線インターフェイスをＰＬＭＮに接 続するときにも、同様の問題が生ずる。 発明の開示 本発明の目的は、端末機インターフェイスでのユーザデータレートに等しいデ ータレートを有する透過性トラヒックチャンネルを通して非同期データキャラク タ、端末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御または同期情報の 送信をサポートするシステムである。 これは、テレコミュニケーションシステムにおけるトラヒックチャンネルまた はトラヒックチャンネルのセットを通して端末機インターフェイス非同期データ キャラクタおよび状態情報、およびありうる他の制御または同期情報を送信する 非同期データ送信方法によって達成される。この方法は、Ａ）送信端にて、非同 期データキャラクタの間から所定数のスタートビットおよびストップビットを除 去し、スタートビットおよびストップビットを欠いている前記非同期データキャ ラクタおよび前記端末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御また は同期情報を、スタートビットで始まりストップビットで終わるプロトコルデー タパケットへと連接させ、該プロトコルデータパケットを非同期−同期変換にし たがって処理し、該処理されたプロトコルデータパケットを前記同期トラヒック チャンネルまたはトラヒックチャンネルのセットを通して受信端へと送信し、Ｂ ）受信端にて、前記プロトコルデータユニットから前記非同期データキャラクタ 、端末機インターフェイス状態情報、およびありうる他の制御または同期情報を 抽出し、スタートビットおよびストップビットを前記データキャラクタへ加える ことを含むことを特徴とする。 本発明は、また、テレコミュニケーションシステムにおけるトラヒックチャン ネルまたはトラヒックチャンネルのセットを通して端末機インターフェイス非同 期データキャラクタおよび状態情報、およびありうる他の制御および同期情報を 送信するためのシステムに関するものである。このシステムは、非同期−同期変 換を使用する送信プロトコルを備えており、該送信プロトコルは、前記トラヒッ クチャンネルまたはトラヒックチャンネルのセットを通して送信するためのプロ トコルデータユニットを備え、各プロトコルデータユニットは、スタートビット およびストップビットを有していない所定数の端末機インターフェイス非同期デ ータキャラクタ、前記端末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御 または同期情報を共通のスタートビットと共通のストップビットとの間に連接し たものを含む。 非同期キャラクタが同期トラヒックチャンネルを通して送信されるとき、送信 端にて非同期−同期変換が必要とされる。この変換は、レート適合、アンダース ピードハンドリングおよびオーバースピードハンドリングを決定する。アンダー スピードハンドリングとは、送信前に非同期キャラクタの間に付加的ストップビ ット（ＳＴＯＰ）が加えられることを意味している。オーバースピードハンドリ ングとは、ＳＴＯＰビットが、送信前に非同期キャラクタの間からある場合に除 去されることを意味している。このような変換は、例えば、アンダースピードお よびオーバースピードの限界をも設定しているＩＴＵ−ＴリコメンデーションＶ ．１４に定義されている。 本発明においては、端末機インターフェイス状態情報および他のありうる制御 または同期情報の送信は、同期−非同期変換を使用して実施される。先ず、使用 される同期−非同期変換の仕様によって許容される数のスタートビット（ＳＴＡ ＲＴ）およびストップビット（ＳＴＯＰ）が、非同期キャラクタの間から除去さ れる。ＳＴＡＲＴおよびＳＴＯＰビットを欠いた非同期キャラクタは連接される 。端末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御または同期情報は、 これらの連接されたデータキャラクタと連接される。連接された非同期データキ ャラクタ、状態情報およびありうる他の制御および同期情報には、共通のＳＴＡ ＲＴビットおよび共通のＳＴＯＰビットが設けられる。それから、標準アンダー スピードハンドリングおよびオーバースピードハンドリングオペレーションが、 このようにして形成された新しいプロトコルデータユニットＰＤＵに適用され、 すなわち、ＳＴＯＰビットがプロトコルデータユニットの間から除去されるか、 または、付加的ＳＴＯＰビットがそれに加えられる。また、標準レート適合が、 この新しいプロトコルデータユニットに適用される。すなわち、ＳＴＯＰビット がプロトコルデータユニットの間に加えられる。プロトコルデータユニットは、 同期トラヒックチャンネルを通して受信機へと送信される。受信機は、ＳＴＡＲ Ｔビットで同期化されており、送信機によって行われるオペレーションと反対の オペレーションを行う。換言するならば、受信機は、プロトコルデータユニット から非同期データキャラクタ、端末機インターフェイス状態情報およびありうる 他の制御および同期情報を抽出する。その後、受信機は、ＳＴＡＲＴおよびＳＴ ＯＰビットをデータキャラクタに加え、状態情報を端末機インターフェイスに適 合させる。もし、送信がマルチチャンネル接続を使用した高速度送信である場合 には、前述した他の制御または同期情報は、チャンネル間同期情報を含む。ＳＴ ＡＲＴビットで同期化された後、受信機は、異なるチャン ネルから受信されるデータビットの順番を回復するために、この情報を抽出する 。 本発明によれば、削除されたスタートおよびストップビットの代わりに送信さ れるオーバーヘッド情報により、送信すべきビットの数は増大されない。そのた め、トラヒックチャンネルのデータレートは、端末機インターフェイスでのユー ザデータレートと同じでありうる。高レートデータ送信においては、データ接続 は、２つまたはそれ以上のトラヒックチャンネルのセットを備えることがあり、 それらトラヒックチャンネルのセットの総データレートは、端末機インターフェ イスでのユーザデータレートと同じでありうる。 図面の簡単な説明 次に、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施例について、本発明を説明 する。 第１図は、データ送信のためのＧＳＭリコメンデーションにしたがったコンフ ィギュレーションを例示するブロック図である。 第２図は、Ｖ．１１０フレーム構造を示す図である。 第３図は、ユーザデータレートに等しいデータレートを有するトラヒックチャ ンネルに関連して、本発明に係る問題を一般的に例示するブロック図である。 第４図は、インマルサットＰサテライトシステムがどのようにしてベースステ ーションシステムとしてＧＳＭベース移動システムに接続されるかを示すブロッ ク図である。 第５図は通常の非同期キャラクタストリングを示す図である。 第６図および第７図は、本発明によるプロトコルデータユニットの形成を例示 する図である。 発明の好ましい実施例 本発明は、端末機インターフェイスでのユーザデータレートに等しいデータレ ートを有するトラヒックチャンネルを通して非同期データ送信を行うのに適用さ れうる。高レートデータ送信においては、データ接続は、多数の並列トラヒック チャンネルを備え、それらトラヒックチャンネルの総データレートは、端末機イ ンターフェイスでのユーザデータレートに等しくされることがある。本発明の好 ましい実施例について、一例として、ＧＳＭベース移動システムと、これにベー スステーションシステムとして接続されたインマルサットＰサテライトシステム との間のインタワーキングを用いて説明する。しかしながら、本発明は、これら のシステムに限定されるものではない。 ＧＳＭ移動システムの構造およびオペレーションは、当業者にはよく知られて いるところであり、これらは、ＥＴＳＩ（European Telecommunications Standa rds Institute）のＧＳＭ仕様書に定められている。また、文献「GSM System fo r Mobile Communication by M．Mouly and M．Pautet(Palaiseau，France，1992 ，ISBN:2-9507190-0-7)」も参照されたい。ＧＳＭベース移動システムとしては 、ＤＣＳ１８００（デジタル通信システム）およびＵＳデジタルセルラーシステ ムＰＣＳ（パーソナル通信システム）がある。 データ送信のためのＧＳＭリコメンデーションにしたがったコンフィギュレー ションを第１図に例示している。ＧＳＭ移動システムの基本構成が、第１図に示 されている。このＧＳＭ構成は、２つの部分、すなわち、ベースステーションシ ステムＢＳＳと、ネットワークサブシステムＮＳＳとを備える。ＢＳＳおよび移 動ステーションＭＳは、無線接続を介して通信する。ＢＳＳにおいて、各セルは 、ベースステーションＢＴＳ（図示していない）によってサービスされる。多数 のベースステーションが、ベースステーションコントローラＢＳＣ（第１図には 示していない）に接続される。ベースステーションコントローラＢＳＣの機能は 、ＢＴＳによって使用される無線周波数およびチャンネルを制御することである 。ＢＳＳは、移動サービス交換センターＭＳＣに接続される。特定のＭＳＣは、 公衆電話回路網ＰＳＴＮおよびＩＳＤＮの如き他のテレコミュニケーションネッ トワークに接続される。 ＧＳＭシステムにおいては、データ接続は、移動ネットワーク（通常、ＭＳＣ における）インタワーキングファンクションＩＷＦとＭＳの端末機適合ファンク ションＴＡＦとの間に確立される。ＧＳＭネットワークにおいて生ずるデータ送 信においては、この接続は、Ｖ．２４インターフェイスに適合されているＶ．１ １０レート適合ＵＤＩコード化デジタルフルジュープレックス接続である。ここ で説明するＶ．１１０接続は、元々ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Ne twork）技法のために開発され、Ｖ．２４インターフェイスに適合され、また、 Ｖ．２４ステイタス（制御信号）を送信する可能性を与えるデジタル送信チャン ネルである。Ｖ．１１０レート適合接続のためのＣＣＩＴＴリコメンデーション は、ＣＣＩＴＴ Blue Book ：Ｖ．１１０に開示されている。Ｖ．２４インター フェイスのためのＣＣＩＴＴリコメンデーションは、ＣＣＩＴＴ Blue Book ： Ｖ．２４に開示されている。非透過性データサービスにおいては、ＧＳＭ接続は 、また、無線リンクプロトコルＲＬＰを使用する。ＴＡＦは、ＭＳに接続された データ端末機ＴＥを、１つまたはいくつかのトラヒックチャンネル（ＨＳＣＳＤ ）を使用して物理的接続を通して確立される前述のＧＳＭ Ｖ．１１０データ接 続に対して適合させる。ＴＷＦは、接続がＰＳＴＮまたはＩＳＤＮへ拡張される かにしたがって、ＧＳＭＶ．１１０接続をＶ．２４インターフェイスおよびデー タモデムに適合させるレートアダプタまたは別のレートアダプタを備える。ＩＳ ＤＮまたはＰＳＴＮにおいては、データ接続は、例えば、別のＴＥに対して確立 される。ＭＳとＴＥとの間のＶ．２４インターフェイスは、ここでは、端末機イ ンターフェイスと称される。対応する端末機インターフェイスが、ＩＷＦ並びに ＩＳＤＮまたはＰＳＴＮにおける他のＴＥにも配置される。 ＧＳＭトラヒックチャンネルは、２４００、４８００、７２００および９６０ ０ビット／秒のユーザレートでのデータ送信をサポートする。将来において、無 線インターフェイスで２つまたはそれ以上のトラヒックチャンネル（マルチスロ ットアクセス）を使用する高速度データサービス（ＨＳＣＳＤ＝高速度回路交換 データ）は、また、より高いユーザレート（１４４００ビット／秒、１９６００ ビット／秒、・・・）をサポートする。Ｖ．１１０フレームにおいては、ＣＴ１ ０５（ＲＴＳ＝送出レディー）、ＣＴ１０８（ＤＴＲ＝データ端末機レディー） 、ＣＴ１０６（ＣＴＳ＝送出クリア）、ＣＴ１０７（ＤＳＲ＝データセットレデ ィー）およびＣＴ１０９（ＣＤ＝データ搬送波検出）の如き端末機インターフェ イス状態情報（Ｖ．２４インターフェイス制御信号）は、ユーザデータに加えて 、両送信方向にて送信される。さらに、マルチチャンネル透過性ＨＳＣＳＤデー タサービスにおいては、インターサブチャンネル同期情報を転送する必要がある 。トラヒックチャンネルは、送信エラーの影響を減少させるためにチャンネルコ ーディングを使用する。チャンネルコーディングおよび前述の付 加的情報により、無線インターフェイスでのビットレートを、実際のユーザレー トより高く増大することができる。２４００、４８００および９６００ビット／ 秒のユーザレートに対応する無線インターフェイスレートは、３６００、６００ ０および１２０００ビット／秒である。 Ｖ．１１０接続を通してのデータ送信のために使用されるフレーム構造を、第 ２図に示している。このフレームは、８０ビットからなる。オクテット０は、２ 進値０を含み、一方、オクテット５は、２進値１に続いて７つのＥビットを含む 。オクテット１から４および６から９は、ビット位置１に２進値１、ビット位置 ８に状態ビット（ＳまたはＸビット）およびビット位置２から７に６つのデータ ビット（Ｄビット）を含む。これらビットは、左から右へ且つ上から下へ送信さ れる。したがって、フレームは、ユーザデータの４８ビット、すなわち、Ｄ１か らＤ４８を備える。ビットＳおよびＸは、データ送信モードにおいて、データビ ットに関連したチャンネル制御情報をを転送するのに使用される。４つの状態ビ ットＳ１、Ｓ３、Ｓ６およびＳ８は、ＭＳからＩＷＦへＣＴ１０８（データ端末 機レディー）を転送し、且つＩＷＦからＭＳへＣＴ１０７状態信号を転送するの に使用される。２つの状態ビットＳ４およびＳ９は、ＭＳからＩＷＦへＣＴ１０ ５状態信号を送信し、且つＩＷＦからＭＳへＣＴ１０９状態信号を転送するのに 使用される。２つのＸ状態ビットは、アダプタの間でＣＴ１０６状態信号または 送信同期またはフロー制御情報を送信するのに使用される。端末装置がＸ．２１ 端末装置であるときには、Ｓビットは、Ｘ．２１制御情報を送信する。ＭＳは、 ＣＴ１０６およびＣＴ１０９ステイタスおよびＸ．２１インディケーションを受 信するための決定フィルトレーションプロシージャを備える。 Ｖ．１１０フレームにおける制御ビットのうちのあるものは、それらがいくつ かの並列トラヒックチャンネルを使用するデータ送信を制御するのに必要とされ る同期情報を送信するように、再決定されている。このようなマルチチャンネル データ送信および関連した同期化は、例えば、フィンランド国特許出願９４５８ １７号明細書に開示されている。ＨＳＣＳＤサービスにおいては、実際には、同 じ状態データが、データ送信モードにおいていくつかの並列トラヒックチャンネ ルを通して送信されるので、各トラヒックチャンネルのフレームは、繰 り返し状態ビットの数または状態信号のビットエラー比率に影響せずに削除され うる特別冗長状態ビットを備える。例えば、２つの並列チャンネルの場合には、 ２倍の数の状態ビットが送信され、したがって、それらビットのうちの半分のも のは、冗長である。これらの冗長状態ビットは、フレームにて送信されるチャン ネルおよびフレームナンバリングを用いてインターサブチャンネル同期のために 使用されうる。これら状態ビットは、いくつかの仕方でこの目的のために選択さ れうる。例えば、ビットＳ１、Ｓ４およびＳ６は、チャンネルナンバリングのた めに使用され、Ｘビットのうちの１つは、１つのチャンネル内での１ビットフレ ームナンバリングのために使用されうる。 ここで注意すべきことは、Ｖ．１１０の前述した状態ビットは、端末機インタ ーフェイス状態情報およびトラヒックチャンネルを通してＶ．１１０フレームま たは他のフレームにて通常は送信されねばならない他の情報の単なる例であると いうことである。ユーザデータに加えて送信されるべき状態情報または他のあり うる制御および同期情報が実際になにを含むかは、本発明にとって重要なことで はない。本発明は、より一般的には、すべての型のオーバーヘッド情報を送信す るのに適用しうるものである。 したがって、ＧＳＭトラヒックチャンネルは、ユーザデータに加えて必要とさ れる状態および同期情報を送信するための付加的な容量を備える。ＧＳＭ無線イ ンターフェイス以外の無線インターフェイスが使用され、そのインターフェイス のトラヒックチャンネルのデータレートが、一般的に第３図のブロック図に例示 されたように、端末機インターフェイスでのユーザデータレート、例えば、４８ ００ビット／秒に等しいときに、問題が生ずる。そのトラヒックチャンネルは、 ４８００ビット／秒データに加えて他の情報を送信するのに使用されうるような 余分の容量を有していない。実際に、そのトラヒックチャンネルのデータレート は、２４００ビット／秒まで減少されるべきである。 インマルサットＰサテライトシステムがベースステーションシステムとしてＧ ＳＭベース移動システムに接続されるようなシステムの実際例を、第４図のブロ ック図に示している。インマルサットサテライトシステムにおいては、無線カバ レージは、地上に配置されたベースステーションの代わりに、サテライトによ って得られる。このサテライトは、地球を回る軌道にあって、ＭＳ（または、ユ ーザ端末機ＵＴ）とＬＥＳとの間で無線信号を送信する。サテライトのビームは 、地球上のカバレージエリア、すなわち、セルを形成する。個々のサテライトの カバレージエリアは、ＭＳが少なくとも１つのサテライトのカバレージエリア内 に常に位置されるように、連続カバレージを形成するように配列される。必要と されるサテライトの数は、必要とするカバレージによっている。地球の表面に連 続カバレージを形成するには、例えば、１０個のサテライトが必要とされる。第 ４図は、分かりやすくするために、１つのＬＥＳと、１つのサテライトＳＡＴと 、１つのＭＳとだけを示している。ＬＥＳは、第１図におけるＢＳＳと同じよう にして、ＧＳＭネットワークのＭＳＣに接続される。また、ＭＳＣとＬＥＳとの 間のＧＳＭプロトコルは、第１図におけるＭＳＣとＢＳＳとの間のものと同じで ある（ＧＳＭ Ｖ．１１０）。端末機インターフェイスおよびそのプロトコル、 および固定ネットワークのプロトコル（ＩＳＤＮ Ｖ．１１０／Ｖ．１２０また はＰＳＴＮ３.１kHz オーディオ）もまた、第１図におけるのと同じである。そ の違いは、第４図においては、ＧＳＭ Ｖ．１１０接続がＭＳＣとＭＳとの間の 全接続を通して使用されるのでなく、ＬＥＳとＭＳとの間の無線インターフェイ スがインマルサットプロトコルおよびトラヒックチャンネルを使用するというこ とである。無線インターフェイスは、ＭＳとＬＥＳとの間の双方向サテライト無 線接続からなる。サテライトシステムにおけるユニットＳＡＴ、ＬＥＳおよびＭ Ｓの厳密な構造またはオペレーション、または、無線インターフェイスの正確な 仕様は、本発明にとって重要ではない。本発明は、インマルサット仕様書に詳細 が与えられている実際のサテライトシステムに変更を要しない。本発明にとって 重要な特性は、無線インターフェイスを通して形成されるトラヒックチャンネル の容量だけである。インマルサットＰシステムにおけるトラヒックチャンネルの 載台データレートは、４８００ビット／秒であり、これは、第３図に関して一般 的に述べたような問題を生ずるものであり、すなわち、ユーザデータレートが４ ８００ビット／秒であるときには、端末機インターフェイスステータスがそのト ラヒックチャンネルを通して送信され得ないという問題を生ずるものである。 次に、ユーザデータレートを４８００ビット／秒よりも減少させずに端末機＝ 状態情報を送信できるようにする本発明によるシステムについて、第５図から第 ７図を参照して説明する。 非同期送信においては、端末機インターフェイスの非同期データキャラクタ（ ＤＡＴＡ）には、第５図に例示するように、スタートビットＳＴＡＲＴおよびス トップビットＳＴＯＰが与えられる。 非同期キャラクタが同期トラヒックチャンネルを通して送信されるとき、非同 期−同期変換が送信端にて必要とされる。この変換により、レート適合、アンダ ースピードハンドリングおよびオーバースピードハンドリングが決定される。ア ンダースピードハンドリングとは、送信前に非同期キャラクタの間に付加的なス トップビット（ＳＴＯＰ）が加えられることを意味している。オーバースピード ハンドリングとは、送信前に非同期キャラクタの間からある場合においてＳＴＯ Ｐビットが除去されることを意味している。このような変換は、例えば、アンダ ースピードおよびオーバースピードの限界を設定するＩＴＵ−Ｔリコメンデーシ ョンＶ．１４に定められている。 本発明においては、Ｖ．２４端インターフェイス状態情報および他のありうる 制御または同期情報の送信は、このような非同期−同期変換を使用して行われる 。先ず、ＭＳからＬＥＳへのアップリンク送信方向について考える。ＭＳは、端 末機インターフェイスから第５図にしたがった非同期キャラクタおよび状態信号 を受信する。ＭＳは、使用される非同期一同期変換の仕様によって許容される数 のスタートビット（ＳＴＡＲＴ）およびストップビット（ＳＴＯＰ）を、非同期 キャラクタ１からＮの間から削除する。このようなプロシージャにより、オーバ ーヘッド情報の付加のためのビット位置が増大させられる（ペイロード信号のデ ータレートが減少させられる）。それから、ＭＳは、第６図に示すように、ＳＴ ＡＲＴおよびＳＴＯＰビットを欠いている非同期キャラクタ１からＮを連接させ る。それから、端末機インターフェイス状態情報および他のありうる制御または 同期情報、いわゆるＯＶＥＲＨＥＡＤ ＩＮＦＯは、これらの連接されたデータ ラクタに連接させられる。オーバーヘッド情報ビットの数は、それが削除された ＳＴＡＲＴおよびＳＴＯＰビットによって増大された送信容量でもって送信され うるようなものである。連接された非同期データキャラクタ、状態情報およ びありうる他の制御および同期情報には、第７図にしたがった新しいプロトコル データユニットＰＤＵが形成されるように、共通のＳＴＡＲＴビットおよび共通 のＳＴＯＰビットが与えられる。標準アンダースピードおよびオーバースピード プロシージャが、単一データキャラクタに対するのと同じように、このＰＤＵに 適用される。換言するならば、ＳＴＯＰビットが第７図にしたがってプロトコル データユニットＰＤＵの間から削除され得るか、または、特別ＳＴＯＰビットが そこに加えられ得る。また、標準レート適合が、この新しいプロトコルデータユ ニットＰＤＵに適用され、すなわち、ＳＴＯＰビットがプロトコルデータユニッ トの間に加えられうる。ＭＳは、サテライトシステムにおける同期トラヒックチ ャンネルまたはトラヒックチャンネルのセットを通して（サテライトＳＡＴを介 して）ＬＥＳへ、処理されたプロトコルデータユニットＰＤＵを送信する。 ＬＥＳは、ＳＴＡＲＴビットで同期化され、ＭＳによって行われるオペレーシ ョンとは反対のオペレーションを行う。換言するならば、ＬＥＳは、本発明にし たがってプロトコルデータユニットＰＤＵから非同期データキャラクタおよびＯ ＶＥＲＨＥＡＤ情報（端末機インターフェイス状態情報および他のありうる制御 および同期情報）を抽出する。その後、ＬＥＳは、データキャラクタにＳＴＡＲ ＴおよびＳＴＯＰビットを加え、データキャラクタおよび状態情報およびありう る他の制御または同期情報を第２図にしたがったＶ．１１０フレームに適合させ る。より詳細には、データキャラクタは、データビットＤ１からＤ４８に挿入さ れ、状態および他の情報は、ＳおよびＸビットに挿入される。ＭＳは、ＧＳＭプ ロトコルおよびトラヒックチャンネルを使用することにより、Ｖ．１１０フレー ムをＭＳＣへ送信する。 もし、送信がマルチチャンネル接続を使用した高レート送信である場合には、 前述した他の制御または同期情報は、第２図に関して説明したように、チャンネ ル間同期情報を含む。そのとき、ＭＳは、異なるチャンネルから受信されるデー タビットの順番を回復するために、この情報を使用する。 ＭＳＣからＭＳへの反対の送信方向（ダウンリンク方向）においては、プロシ ージャは、反対である。ＬＥＳは、第７図のＰＤＵへ形成されるＶ．１１０フレ ームを受信する。より詳細には、ＬＥＳは、Ｖ．１１０フレームにおいてデータ ビットＤ１からＤ４８から第５図にしたがったデータキャラクタを得、ＳＴＡＲ ＴおよびＳＴＯＰビットを除去し、それらデータキャラクタを第６図に示したよ うに連接させる。それから、ＬＥＳは、Ｖ．１１０フレームにてビットＳおよび Ｘから得られる状態情報およびありうる他の制御および同期情報を、第６図に示 された連接データキャラクタと連接する。それから、ＬＥＳは、連接されたデー タキャラクタおよびオーバーヘッド情報に共通なＳＴＡＲＴビットおよびＳＴＯ Ｐビットを加え、その結果、第７図にしたがったＰＤＵとなる。ＬＥＳは、デー タキャラクタと同じように、そのＰＤＵを取り扱い、それをサテライト接続を通 してＭＳへ送信する。 ＭＳは、ＳＴＡＲＴビットで同期化され、ＬＥＳによって行われるオペレーシ ョンと反対のオペレーションを行う。換言するならば、ＭＳは、本発明にしたが ってプロトコルデータユニットＰＤＵから、非同期データキャラクタおよびＯＶ ＥＲＨＥＡＤ情報（端末機インターフェイス状態情報および他のありうる制御お よび同期情報）を抽出する。その後、ＬＥＳは、それらデータキャラクタにＳＴ ＡＲＴおよびＳＴＯＰビットを加え、それらデータキャラクタおよび状態情報を 端末機インターフェイスＶ．２４に適合させる。 もし、送信がマルチチャンネル接続を使用した高レート送信である場合には、 前述したような他の制御または同期情報は、チャンネル間同期情報を含む。ＳＴ ＡＲＴビットで同期化された後、ＭＳは、異なるチャンネルから受信されるデー タビットの順番を回復することができるようにするために、この情報を抽出する 。 添付図面およびこれら図面に関連してなした説明は、本発明を単に例示するだ けのものである。本発明の細部は、本請求の範囲の精神および範囲内において変 更しうるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ 【要約の続き】 状態情報を抽出する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．テレコミュニケーションシステムにおけるトラヒックチャンネルまたはトラ ヒックチャンネルのセットを通して端末機インターフェイス非同期データキャラ クタおよび状態情報、およびありうる他の制御または同期情報を送信する非同期 データ送信方法において、 Ａ）送信端にて、 非同期データキャラクタの間から所定数のスタートビットおよびストップビ ットを除去し、 スタートビットおよびストップビットを欠いている前記非同期データキャラ クタおよび前記端末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御または 同期情報を、スタートビットで始まりストップビットで終わるプロトコルデータ パケットへと連接させ、 該プロトコルデータパケットを非同期一同期変換にしたがって処理し、 該処理されたプロトコルデータパケットを前記同期トラヒックチャンネルま たはトラヒックチャンネルのセットを通して受信端へと送信し、 Ｂ）受信端にて、 前記プロトコルデータユニットから前記非同期データキャラクタ、端末機イ ンターフェイス状態情報、およびありうる他の制御または同期情報を抽出し、 スタートビットおよびストップビットを前記データキャラクタへ加えること 、 を含むことを特徴とする非同期データ送信方法。 ２．前記プロトコルデータパケットを前記トラヒックチャンネルのセットを通し て前記送信端と前記受信端との間で送信し、チャンネル間同期情報を前記他の制 御および同期情報として送信し、前記同期情報にしたがって異なるトラヒックチ ャンネルを通して受信されるデータビットの順番を回復させる請求項１記載の方 法。 ３．前記テレコミュニケーションシステムは、前記トラヒックチャンネルまたは トラヒックチャンネルのセットを含む非両立性無線インターフェイスを備える移 動システムである請求項１記載の方法。 ４．前記トラヒックチャンネルは、サテライトシステムのトラヒックチャンネル である請求項１または２または３記載の方法。 ５．テレコミュニケーションシステムにおけるトラヒックチャンネルまたはトラ ヒックチャンネルのセットを通して端末機インターフェイス非同期データキャラ クタおよび状態情報、およびありうる他の制御および同期情報を送信するための システムにおいて、非同期−同期変換を使用する送信プロトコルを備えており、 該送信プロトコルは、前記トラヒックチャンネルまたはトラヒックチャンネルの セットを通して送信するためのプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を備え、各 プロトコルデータユニットは、スタートビットおよびストップビットを有してい ない所定数の端末機インターフェイス非同期データキャラクタ（ＣＨＡＲＡＣＴ ＥＲ １−Ｎ）、前記端末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御 または同期情報（ＯＶＥＲＨＥＡＤ ＩＮＦＯ）を共通のスタートビット（ＳＴ ＡＲＴ）と共通のストップビット（ＳＴＯＰ）との間に連接したものを含むこと を特徴とするシステム。 ６．送信機（ＭＳ、ＬＥＳ）は、前記端末機インターフェイスの非同期データキ ャラクタからスタートビットおよびストップビットを除去し且つそれらを、前記 端末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御または同期情報と連接 させて共通のスタートビットで始まり共通のストップビットで終わる前記プロト コルデータパケット（ＰＤＵ）とするように構成されており、前記送信機（ＭＳ 、ＬＥＳ）は、前記プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を非同期−同期変換に よるオペレーションに掛け且つ前記トラヒックチャンネルまたはトラヒックチャ ンネルのセットを通して受信機（ＬＥＳ、ＭＳ）へ前記プロトコルデータパケッ トを送信するように構成されており、前記受信機（ＬＥＳ、ＭＳ）は、受信され るプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）をアンパックし且つスタートおよびスト ップビットを非同期データキャラクタへ回復させるように構成されている請求項 ５記載のシステム。 ７．前記テレコミュニケーションシステムは、前記トラヒックチャンネルまたは トラヒックチャンネルのセットを含む非両立性無線インターフェイスを備える移 動システムである請求項５または６記載のシステム。 ８．前記非両立性無線インターフェイスは、サテライト接続を備える請求項７記 載のシステム。 ９．前記サテライトシステムは、移動システムの送信プロトコルおよびトラヒッ クチャンネルが地上地球ステーション（ＬＥＳ）と移動サービス交換センター（ ＭＳＣ）との間で使用されるように、ベースステーションシステムとして移動シ ステムの移動交換サービス交換センター（ＭＳＣ）へ接続される少なくとも１つ の地上地球ステーション（ＬＥＳ）を備えており、前記無線インターフェイスは 、サテライト中継器（ＳＡＴ）を通して前記地上地球ステーション（ＬＥＳ）と 移動ステーション（ＭＳ）との間にあり、前記サテライトシステムのトラヒック チャンネルは、前記無線インターフェイスにて使用され、前記端末機インターフ ェイスは、前記移動ステーション（ＭＳ）と端末装置（ＴＥ）との間に配置され 、標準端末装置プロトコルを使用する請求項８記載のシステム。 10．前記移動ステーション（ＭＳ）は、前記端末機インターフェイス非同期デー タキャラクタからスタートおよびストップビットを除去し且つそれらを、前記端 末機インターフェイス状態情報およびありうる他の制御または同期情報と連接さ せて共通のスタートビットで始まり共通のストップビットで終わる前記プロトコ ルデータパケットとするように構成されており、前記移動ステーション（ＭＳ） は、前記プロトコルデータユニットを非同期−同期変換にしたがったオペレーシ ョンに掛け且つ前記サテライトシステムにおけるトラヒックチャンネルまたはト ラヒックチャンネルのセットを通して前記プロトコルデータパケットを前記地上 地球ステーション（ＬＥＳ）へ送信するように構成されており、前記地上地球ス テーション（ＬＥＳ）は、前記受信されるプロトコルデータユニットをアンパッ クし且つ前記非同期データキャラクタに対してスタートおよびストップビットを 回復するように構成されており、前記地上地球ステーション（ＬＥＳ）は、前記 移動システムの送信プロトコルにしたがって前記非同期データキャラクタおよび 前記状態情報およびありうる他の制御および同期情報をフレームに挿入し、且つ 該フレームを前記移動サービス交換センター（ＭＳＣ）へ送信するように構成さ れている請求項９記載のシステム。 11．前記地上地球ステーション（ＬＥＳ）は、前記移動サービス交換センター（ ＭＳＣ）から受信され且つ前記移動システムのプロトコルに従ったフレームから 非同期データキャラクタおよび端末機インターフェイス状態情報およびありうる 他の制御または同期情報を抽出するように構成されており、前記地上地球ステー ション（ＬＥＳ）は、前記非同期データキャラクタからスタートおよびストップ ビットを除去し且つそれらを、前記端末機インターフェイス状態情報およびあり うる他の制御または同期情報と連接させて共通のスタートビットで始まり共通の ストップビットで終わる前記プロトコルデータパケットとするように構成されて おり、前記地上地球ステーション（ＬＥＳ）は、前記プロトコルデータユニット を非同期一同期変換にしたがったオペレーションに掛け且つ前記サテライトシス テムにおけるトラヒックチャンネルまたはトラヒックチャンネルのセットを通し て、前記プロトコルデータユニットを前記移動ステーション（ＭＳ）へ送信する ように構成されており、前記移動ステーション（ＭＳ）は、前記受信されるプロ トコルデータユニットをアンパックし且つ前記非同期データキャラクタに対して スタートおよびストップビットを回復するように構成されており、前記移動ステ ーション（ＭＳ）は、前記非同期データキャラクタ、前記端末機インターフェイ スを通して前記プロトコルデータユニットおよび前記状態情報を前記端末装置へ 送るように構成されている請求項９または１０記載のシステム。 12．前記他の制御および同期情報は、前記トラヒックチャンネルのセットのため のチャンネル間同期情報を備える請求項５から１１のうちのいずれか１つに記載 のシステム。