JP2001511632A - Ａｔｍセルを用いて情報を伝送する方法および無線通信システム - Google Patents

Ａｔｍセルを用いて情報を伝送する方法および無線通信システム

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JP2001511632A JP2000504722A JP2000504722A JP2001511632A JP 2001511632 A JP2001511632 A JP 2001511632A JP 2000504722 A JP2000504722 A JP 2000504722A JP 2000504722 A JP2000504722 A JP 2000504722A JP 2001511632 A JP2001511632 A JP 2001511632A
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Abstract

(57)【要約】 ベースステーションは第１のメッセージを送信し、このメッセージによって無線インタフェースのコンフィグレーションが導入される。移動ステーションは第１のメッセージを受信し、これに応じてその移動ステーションは第２のメッセージを送信する。ベースステーションはこの第２のメッセージの受信時点を求め、それから補正値を求める。そしてこの補正値は、無線インタフェースを介した情報伝送の同期合わせに用いられる。ＡＴＭセルの伝送の同期をとることにより、無線インタフェースの無線技術的資源がたくさん利用されても、目下存在するＷＡＴＭ伝送のための公衆移動無線ネットワークと同等に距離範囲が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ベースステーションと移動ステーションとの間の無線インタフェー
スを介し、ＡＴＭセルを用いて情報を伝送する方法および無線通信システムに関
する。この場合、移動ステーションをアクセスネットワークの意味で位置固定さ
れた端末機器とすることもできる。
【０００２】 R. Haendel による "Evolution der Netze mit ATM", telcom report 17 (199
4), 第１号、第８〜１１頁により知られているように、将来の広帯域ネットワー
クはＡＴＭ（asynchronous transfer mode）方式で構築される。このネットワー
クによれば、一連の新たなサービスが可能となる。１９９６年の夏には、ＷＡＴ
Ｍ（wireless asynchronous transfer mode）ワーキンググループがＡＴＭフォ ーラム内で設立された。このグループの作業目的は、無線通信システムＰＣＳ（
personal communication services）とＡＴＭ技術の整合を達成することである 。
【０００３】 WATM Working Group List, Document No. LTD-WATM-01.03, 第３章「物理層」
によれば、ベースステーション（衛星）と移動ステーションとの距離は２２，０
００マイルと計画されている。この最大距離の用途は衛星無線にある。その一方
で、このドキュメントすなわち WATM Working Group List のもっと以前のバー ジョンすなわち Document No. LTD-WATM-01.00, 2.12.1996, 第２．３．１章「 物理層」によれば、オフィス用途のために３０〜５００ｍの距離が計画されてい
る。これら両方の適用事例において、無線インタフェースを介した情報伝送の同
期については考えられていない。
【０００４】 本発明の課題は、無線通信システムにおいてＡＴＭセルを用いた情報伝送にあ
たり、ベースステーションと移動ステーションとの間の距離の限定すなわち衛星
区間または小さいセル（＜５００ｍ）への限定をなくすことにある。
【０００５】 この課題は、請求項１記載の特徴を備えた方法および請求項１３記載の特徴を
備えた無線通信システムによって解決される。従属請求項には本発明の有利な実
施形態が示されている。
【０００６】 本発明は以下の認識を利用している。上述のシナリオの両方のケースにおいて
、ベースステーションと種々の移動ステーションとの間の信号伝播時間の差は無
視することができ、したがってこれまで無線インタフェースを介した情報伝送の
ための送信時点の制御に関する付加的な問題は発生しなかった。すべての移動ス
テーションを同等に扱うことができた。最初のケース（衛星無線）の場合、伝播
時間全体が非常に大きく、地球上の移動ステーションが様々な位置にあることは
無視できた。また、第２のケースの場合、各移動ステーション間の信号伝播時間
の差は距離が短いことから重要ではなかった。しかしながら、たとえば移動無線
ネットワークなど地上の無線通信システムにおけるＡＴＭセルの無線伝送は、大
きなキャパシティ損失なく実現すべきであるため、移動ステーションがベースス
テーションから様々な距離にあることを考慮しなければならない。
【０００７】 したがって本発明によれば以下のように構成されている。すなわち、ベースス
テーションが第１のメッセージを送信し、このメッセージによって無線インタフ
ェースのコンフィグレーションが導入される。この第１のメッセージを移動ステ
ーションが受信し、これに応じてその移動ステーションは第２のメッセージを送
信する。ベースステーションは第２のメッセージの受信時点を求め、その受信時
点から補正値を求める。この補正値は、無線インタフェースを介した情報伝送の
同期合わせのために用いられる。ＡＴＭセルの伝送の同期合わせにより、無線イ
ンタフェースの無線技術的資源がたくさん利用されても、ＡＴＭセルを用いた情
報伝送のために５００ｍ以上２２０００マイル以下の距離範囲が可能となる。こ
のことで、セルサイズを目下存在する公衆移動無線ネットワークたとえばＧＳＭ
などと同等にすることができる。
【０００８】 本発明の有利な実施形態によれば、ベースステーションは第３のメッセージと
ともに補正値を移動ステーションへ伝達し、これにより移動ステーションは補正
値を用いて無線インタフェースを介した情報伝送の同期合わせを実行する。この
ようにベースステーションすなわちネットワーク側のコンポーネントが移動ステ
ーションのための補正値の計算の役割を担うので、移動ステーションはそのよう
な役割から解放され、個々の補正値を対応する送信時点に変換するだけである。
【０００９】 本発明の枠内において、無線インタフェースはＡＴＭセルのダイレクトなセル
伝送を行い、つまりＡＴＭセルに合わせられた無線インタフェースであり、ある
いはディジタル無線ネットワーク内でＡＴＭセルの伝送を行う。両方のケースに
おいて情報伝送の同期合わせによって、地上移動無線で必要とされるような無線
通信システムのセルラ構造の形成が可能となる。
【００１０】 ＡＴＭセルを伝送するために既存のディジタル移動無線ネットワークを利用す
る場合、その無線インタフェースをＣＤＭＡベースの無線インタフェース（加入
者コードにより加入者アクセスを可能にする無線インタフェース）、ＦＤＭＡベ
ースの無線インタフェース（周波数割り当てにより加入者アクセスを可能にする
無線インタフェース）、あるいはＴＤＭＡベースの無線インタフェース（時分割
多重により加入者アクセスを可能にする無線インタフェース）とすることができ
る。加入者を分けるための種々の方式の組み合わせも可能である。
【００１１】 ネットワーク側で求められた同期合わせのための値を伝送するために、第３の
メッセージが別個のシグナリングとして、あるいは情報伝送内の帯域内シグナリ
ングとして、移動ステーションへ伝達される。別個のシグナリングの利点はたと
えば、シグナリングメッセージを処理をすべき無線ユニットへそれを簡単に伝え
ることができることである。
【００１２】 これに対し帯域内シグナリングの利点は、それによっても無線インタフェース
の付加的なトラフィック負荷が生じないことである。しかも、移動ステーション
の受信部分をいっそう簡単に実装することができる。
【００１３】 帯域内シグナリングを選んだ場合には、オーガニゼーションブロックと有効デ
ータブロックから成る１つのＡＴＭセル内において、オーガニゼーションブロッ
ク中に第３のメッセージのためのフィールドが設けられる。このフィールド中に
補正値がエントリされる。有利にはこのフィールドは仮想パスに関する情報を少
なくとも部分的に置き換えるものであって、そのような情報は無線インタフェー
スを介した伝送ではもはや不要なものである。その際、このフィールドは移動ス
テーションの送信時点の補正のために、すなわち同期合わせのために、少なくと
も８ｂｉｔの情報を有している。
【００１４】 ＴＤＭＡによる加入者分離を行う既存のディジタル無線ネットワークを利用し
た場合、１つのＡＴＭセルをちょうど１つのタイムスロット内で伝送することが
できるし、あるいは１つのＡＴＭセルを複数のタイムスロットに分けることもで
きる。さらに、１つのタイムスロットに複数のＡＴＭセルを伝送することもでき
る。いずれのケースにしろ実施例で説明する同期合わせは、相前後して送られる
種々の移動ステーションの情報が互いに打ち消し合ってしまうことなく、ベース
ステーションに対して様々な距離にある複数の移動ステーションからの情報伝送
のための基礎として用いられる。
【００１５】 次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳しく説明する。
【００１６】 図１には、慣用の交換装置を有する交換ネットワークＰＳＴＮまたはＡＴＭ交
換装置を有するＡＴＭ（バックボーン）ネットワークへ接続可能な移動無線ネッ
トワークの移動体加入者による一般的なシナリオが示されている。ＡＴＭ（バッ
クボーン）ネットワークの場合、ＡＴＭセルによる情報伝送のために付加的に無
線インタフェースが規定され、これによりＷＡＴＭ（wireless asynchronous tr
ansfer mode）無線インタフェースが形成される。したがって移動ステーション ＭＳもＡＴＭセルの受信に適している。ＷＡＴＭは、ＡＴＭネットワークを移動
体機能に整合できるようにする目的で用いられる。
【００１７】 ＡＴＭシグナリングにおいてＭＡＰ（mobile application part）が規定され る。図２によればこのＭＡＰはベースステーションコントローラＢＳＣ内に規定
されており、これは少なくとも１つのベースステーションＢＴＳと接続されてい
る。このベースステーションコントローラＢＳＣおよびベースステーションＢＴ
ＳはベースステーションシステムＢＳＳを形成しており、これは無線インタフェ
ースのネットワーク側の終端を成している。ベースステーションコントローラＢ
ＳＣは有線チャネルを介してＡＴＭネットワークと接続されている。ベースステ
ーションＢＴＳと移動ステーションＭＳとの間に無線インタフェースが存在し、
これを介してＡＴＭセルが双方向で伝送される。ベースステーションＢＴＳには
同期ユニットＳが含まれており、これによって無線インタフェースの同期が制御
される。
【００１８】 図２にはただ１つの移動ステーションＭＳだけしか示されていないが、図３に
は、無線通信システムを成す移動無線ネットワーク内でベースステーションＢＴ
Ｓによって１つのセルのサービスされる様子がはっきりと示されている。このセ
ル内に複数の移動ステーションＭＳが滞在可能であり、それらは無線インタフェ
ースを介してベースステーションＢＴＳに対しコネクションを確立することがで
きるし（ＭＯＣ mobile originated call）、あるいはそれらの移動ステーショ ンに対しコネクションを確立することができる（ＭＴＣ mobile terminated cal
l）。
【００１９】 移動ステーションＭＳはこのセル内でベースステーションＢＴＳに対し任意の
間隔を有しており、その際、それらの移動ステーションＭＳは、ベースステーシ
ョンに対するコネクションが途切れることなくセル内で移動可能である。このセ
ルは数ｋｍまでの半径をもち、これによって移動ステーションＭＳとベースステ
ーションＢＴＳとの間の信号伝播時間はほぼゼロ〜数μｓの間で変化する可能性
がある。これに加えてマルチパス伝播の影響が生じ、このことで種々異なる信号
伝播時間の問題がさらに厳しくなる。衛星の適用やオフィスでの適用の場合とは
異なり、以下の実施例に従ってこの差を補正しなければならない。
【００２０】 図４には、無線インタフェースを介して情報伝送を同期化するための想定可能
な適用環境が示されている。ＷＡＴＭの枠内でＡＴＭセルをダイレクトに伝送す
ることもできるし（この場合にはＡＴＭセルのサイズや伝送速度に対する無線イ
ンタフェースの整合が可能）、あるいはＣＤＭＡ（code division multiple acc
ess）、ＴＤＭＡ（time division multiple access）またはＴＤＭＡ（time div
ision multiple access）の構造をもつディジタル移動無線ネットワークを介し て伝送が行われる。
【００２１】 ＣＤＭＡベースの移動無線ネットワークはたとえば、ＩＳ−９５移動無線ネッ
トワークあるいは広帯域ＣＤＭＡ移動無線ネットワークである。また、ＴＤＭＡ
ベースのシステムはたとえば、ＧＳＭ（global system for mobile communicati
on）、ＰＣＳ１９００あるいは、共通の検出ないしジョイントデテクション（jo
int detection）をもつＴＤ／ＣＤＭＡシステムである。さらにＦＤＭＡはたと えばＧＳＭ移動無線ネットワークであり、これによればＷＡＴＭ伝送のために１
つのキャリアが設けられており、すなわちセルごとに１つの周波数がすべてのタ
イムスロットとともに設けられている。
【００２２】 無線インタフェースを介したＡＴＭセルのこの伝送実施形態に対し、同期化の
ために２つの異なるシグナリング方式を付加することができる。同期情報は、別
個のシグナリングまたは帯域内シグナリング（inband-signaling）として伝送す
ることができる。本発明によれば無線インタフェースの時間的同期化を扱ってい
るので、無線インタフェースそれ自体は時間的に分けられていない実施例と、タ
イムスロットによりすでに無線インタフェースの時間的区分が設けられている実
施例とを区別することができる。
【００２３】 ＡＴＭセルの伝送の特殊性については以下では立ち入らない。それらは関連文
献に示されている。無線インタフェースを介したＡＴＭセルによる情報伝送のた
めの前提条件は、ＡＴＭセルサイズの定義（たとえばＡＴＭセルごとに５３ｂｙ
ｔｅ）と伝送速度である。一般に、１つのＡＴＭセルフレームが設けられる。無
線インタフェースにおいて複数の移動ステーションＭＳは、１つの仮想パス（Ｖ
Ｐ virtuell path）または１つの仮想チャネル（ＶＣ virtuell channell）を分
け合う。ある加入者のアドレッシングのため、この場合にはある移動ステーショ
ンＭＳのアドレッシングのため、仮想パスＶＰないし仮想チャネルＶＣのために
識別子ＶＰＩないしＶＣＩが設けられている。これらの識別子ＶＰＩ，ＶＣＩは
ＡＴＭセルにおける１つのオーガニゼーションブロックであるヘッダ（header）
にエントリされており、このＡＴＭセルを受取人へ伝えるために用いられる。
【００２４】 図５には、ベースステーションシステムＢＳＳと移動ステーションＭＳとの間
のシグナリングシーケンスが示されている。無線インタフェースのコンフィグレ
ーションのため、ベースステーションシステムＢＳＳはベースステーションＢＴ
Ｓを介して第１のメッセージｍｅｓ１をオーガニゼーションチャネル上でその無
線インタフェースへ送信し、このメッセージは受信準備態勢の整っている移動ス
テーションＭＳによって受信される。これにより、別のシグナリングメッセージ
のための仮想チャネルＶＣが設定される。このオーガニゼーションチャネルに基
づき、移動ステーションＭＳを調整することができる。これとともに、移動ステ
ーションＭＳの呼び出しを、この移動ステーションＭＳへのＭＴＣコネクション
確立時に行うこともできる。
【００２５】 移動ステーションＭＳは、送出コール（ＭＯＣ）を要求するときまたは到来コ
ール（ＭＴＣ）に対し応答するとき、第２のメッセージｍｅｓ２をアクセスバー
スト（access burst）とともに送信する。この第２のメッセージｍｅｓ２は、第
１のメッセージｍｅｓ１に対し固定的な時間関係をもっていない。この第２のメ
ッセージｍｅｓ２に基づき、ベースステーションＢＴＳの同期ユニットＳは第２
のメッセージｍｅｓ２の受信時点ｔ１を求め、この受信時点ｔ１から補正値ｋｏ
ｒ１を求める。必要に応じて、複数の第２のメッセージｍｅｓ２の評価に基づき
いっそう高い精度で補正値ｋｏｒ１が求められる。補正値ｋｏｒ１の取得は、ベ
ースステーションＢＴＳにの同期ユニットＳに対する代案として、ベースステー
ションシステムＢＳＳにおける他のコンポーネント内で実行することもでき、た
とえばベースステーションコントローラＢＳＣ内の同期ユニットＳ内で実行する
こともできる。
【００２６】 求められた補正値ｋｏｒ１は、無線インタフェースを介した情報伝送の同期に
用いられる。コネクション確立中、ベースステーションシステムＢＳＳは移動ス
テーションＭＳに対し仮想チャネルＶＣを割り当て、第３のメッセージｍｅｓ３
として補正値ｋｏｒ１を移動ステーションＭＳへ伝える。移動ステーションＭＳ
は補正値ｋｏｒ１を用いて同期を実行し、つまり無線インタフェースを介しＡＴ
Ｍセルを用いた情報伝送に対する送信時点の設定を実行する。
【００２７】 コネクションが成立している間もベースステーションシステムＢＳＳにおいて
、同期ユニットＳは移動ステーションＭＳの送信される情報の受信時点ｔ１を求
め、連続的に補正値ｋｏｒ１を求める。これを個々のＡＴＭセルすべてについて
行う必要はない。しかし２つの取得の間の間隔は、信号伝播時間の変化速度に整
合させるべきであって、つまり移動ステーションの位置に整合させるべきである
。求められた補正値ｋｏｒ１は第３のメッセージｍｅｓ３によって移動ステーシ
ョンＭ］Ｓへ通報され、それによって処理される。
【００２８】 第１の実施例と第２の実施例に共通するのは、無線セル内のＡＴＭセルフレー
ムが１つの周波数上で（固有の無線インタフェースまたはＦＤＭＡによるＡＴＭ
セルのダイレクトな伝送）あるいは加入者コード（ＣＤＭＡ）において導入され
ることである。ベースステーションＢＴＳは伝送すなわちＡＴＭセルの境界の時
間フレームを制御する。
【００２９】 図６には仮想チャネルＶＣが示されており、複数の移動ステーションＭＳがこ
れを供給する。移動ステーションＭＳはそれらのデータを所定の基準パターンに
従って各移動ステーションに割り当てられたＡＴＭセルに書き込む。５３ｂｙｔ
ｅのＡＴＭセルに対する代案として、ＡＡＬ２（ATM Adapation Layer 2）によ るミニセルを使用することもできる。このことは、ＡＴＭセルは必ずしも移動ス
テーションＭＳだけの情報を含むわけではなく、第２のいっそう細かい構造が取
り入れられることを意味する。
【００３０】 移動ステーションＭＳとベースステーションＢＴＳとの間の距離によって、送
信時点と受信時点ｔ１との間でメッセージの無視できない時間的なずれが生じる
。図７には信号経過時間が示されており、移動ステーションＭＳとベースステー
ションＢＴＳにおける時間フレームの時間的なずれが表されている。ここでは、
その時間的なずれを補正値ｋｏｒ１と同じものとする。なお、信号伝播時間のた
めの補償に対する他の補正値ｋｏｒ１の変換手法を用いてもよい。
【００３１】 補正値ｋｏｒ１のシグナリングのために利用できるビット数に依存して、送信
時点を非常に精確に設定することができる。補正値ｋｏｒ１のために６ｂｉｔを
使えば、ＧＳＭ移動無線ネットワークの場合のような精度を達成することができ
る。このことでこのネットワークに簡単に整合させることができる。
【００３２】 また、８ｂｉｔを使えば、帯域内シグナリングにおいてＶＰＩを使用すること
ができる。これによって、オーガニゼーションブロック ヘッダ（header）内の 情報の形成にあたり変更の煩雑さを容易に克服することができる。仮想パス識別
子ＶＰＩは無線セルにおいてもはや不要である。それというのもこれは通常、Ａ
ＴＭネットワークの交換ノードにおいてしか評価されないからである。
【００３３】 ８ｂｉｔよりも多いときには、オーガニゼーションブロック ヘッダのさらに 別のフィールドを書き換える必要があり、たとえばＶＣＩの一部分を上書きする
必要がある。この場合、補正情報の精度が高められる。仮想チャネル識別子ＶＣ
Ｉに関してこのことは別に問題とはならない。なぜならば、１つの無線セル内で
は一般に２16よりも少ないコネクションしか考慮しなくてよいからである。
【００３４】 図８および図９にはＡＴＭセルの２つの実例が示されており、これらのセルに
はオーガニゼーションブロック ヘッダ中に補正値ｋｏｒ１がエントリされてい る。図８の場合、８ｂｉｔの補正値ｋｏｒ１により仮想パス識別子ＶＰＩが置き
換えられている。図９の場合、ベースステーションＢＴＳにおいて仮想パス識別
子ＶＰＩの情報が上書きされ、仮想チャネル識別子ＶＣＩのためのフィールドの
うちさらに４ｂｉｔが使われる。
【００３５】 なお、 一般的フロー制御 ＧＦＣ ペイロードタイプ ＰＴ セル損失優先表示 ＣＬＰ ヘッダ誤り制御 ＨＥＣ の情報のためのフィールドは変えられない。
【００３６】 第１の実施例の場合には以下の定義が取り入れられる。ＡＴＭセルをダイレク
トに伝送する場合、１つのセルは同時に１つの仮想チャネルＶＣおよび１つの仮
想パスＶＰである。CDMAベースの無線インタフェースの場合、１つの周波数にお
ける加入者コードが１つのＶＣおよび１つのＶＰである。ＦＤＭＡベースの無線
インタフェースの場合、１つの周波数は１つのＶＣおよび１つのＶＰである。こ
れら３つの事例を組み合わせることができる。
【００３７】 補正値ｋｏｒ１は、ＭＡＰのシグナリング情報中にエントリされる。ベースス
テーションＢＴＳはＷＡＴＭシグナリングチャネルを介して、この情報を各シグ
ナリングメッセージとともに移動ステーションＭＳへ送信する。この場合、ベー
スステーションＢＴＳと移動ステーションＭＳとの間に付加的な仮想チャネルＶ
Ｃを用意してもよいし、有効データ伝送のためのチャネル中の各々ｘ番目のＡＴ
Ｍセルがシグナリングに使われる。
【００３８】 各シグナリングメッセージの時間的間隔ｔは最大 ｔ＝ｃ*ｄｔ／Ｖ であり、ここで、 ｃ ＝空気中の波の伝播速度 ｄｔ＝最大許容される時間的なずれ ｖ ＝動いている移動ステーションＭＳの速度（たとえば２５０ｋｍ／ｈ） である。したがって最大セルサイズはｓｍａｘ＝ｃ*ｄｔである。
【００３９】 ＡＴＭセルを用いたシグナリングに対する代案として、補正値ｋｏｒ１をＰＣ
Ｓ（personal communication system）アクセスネットワークのシグナリング情 報を用いて伝送することができる。ここで前提とするのは、この種のシグナリン
グを供給するディジタル移動無線ネットワークを介してＡＴＭセル伝送が行われ
ることである。
【００４０】 移動ステーションＭＳは補正値ｋｏｒ１から、信号伝播時間を補償するにはベ
ースステーションＢＴＳの基準時間よりも前にどの程度の単位時間でＡＴＭセル
を送信しなければならないかを計算する。ベースステーションＢＴＳは、通常の
時間フレーム内でATMセルを受信する。
【００４１】 第２の実施例の場合には以下の定義が取り入れられる。ＡＴＭセルをダイレク
トに伝送する場合、ＡＴＭセルは仮想チャネルＶＣである。ＣＤＭＡベースの無
線インタフェースの場合、１つの周波数における加入者コードは仮想チャネルＶ
Ｃである。また、ＦＤＭＡベースの無線インタフェースの場合、１つの周波数は
１つの仮想チャネルＶＣである。これら３つの事例を組み合わせることができる
。
【００４２】 補正値ｋｏｒ１はたとえば、１つのＡＴＭセルのオーガニゼーションブロック ヘッダにおいて図８または図９に示されているように定義されているフィール ド内にエントリされる。このようにしてベースステーションＢＴＳは補正値ｋｏ
ｒ１を、各ＡＴＭセルとともに移動ステーションＭＳへ送信する。このため、補
正値ｋｏｒ１を送信する頻度はクリティカルなものではない。最大セルサイズｓ
ｍａｘは、第１の実施例の場合のように規定されている。
【００４３】 第３および第４の実施例は、ともにＴＤＭＡ無線インタフェースを有するもの
である。仮想チャネルＶＣは、ＴＤＭＡ基準パターンによる時間フレームの上に
オーバラップさせたものとみなすことができる。
【００４４】 図１０および図１１には、移動ステーションＭＳによるＡＴＭセルの利用の仕
方が示されており、この場合、残りのセルは他の移動ステーションが占有できる
。タイムスロット０は、ＷＡＴＭによるＡＴＭセルを用いた情報伝送のために利
用される。タイムスロットの長さと許容伝送速度に応じて、複数のＡＴＭセルが
１つのタイムスロットに入れられるか（図１０）、タイムスロットごとに１つの
ＡＴＭセルが伝送されるか（図示せず）、あるいは１つのＡＴＭセルが少なくと
も２つのタイムスロットに分割される（図１１）。タイムスロット０に加えて、
さらに別のタイムスロットを仮想チャネルＶＣのために設けてもよい。このよう
にして最大伝送レートが高められる。
【００４５】 移動ステーションＭＳがＡＴＭセルのための送信時点を計算できるようにする
目的で、図１２に示されているような補正値ｋｏｒ１と、送信レートｎすなわち
移動ステーションＭＳが利用できる２つのＡＴＭセルの時間間隔と、ＴＤＭＡフ
レーム内における仮想チャネルＶＣの時間的位置ｍが必要である。
【００４６】 したがって移動ステーションＭＳはｎ番目ごとにＡＴＭセルを占有し（図１２
ではｎ＝２）、ｍ番目ごとにタイムスロットを利用してよい（図１２ではｍ＝８
）。移動ステーションＭＳは２つのタイマを使用する。第１のタイマｔｍ１はＴ
ＤＭＡフレームのタイマであり、第２のタイマｔｍ２はＡＴＭセルフレームをコ
ントロールする。
【００４７】 ベースステーションＢＴＳは、タイムスロット０において仮想チャネルを用意
する。移動ステーションＭＳは第１のタイマｔｍ１を用い、第１のタイマｔｍ１
によってタイムスロット０が識別されると第２のタイマｔｍ２が計数を続けるよ
うコントロールする。コネクション確立にあたりベースステーションＢＴＳは移
動ステーションＭＳに対し、どのＡＴＭセルが移動ステーションを占有してよい
のかを伝える。
【００４８】 タイムスロット０が満たされていることを第１のタイマｔｍ１が通報すると、
移動ステーションＭＳは伝送を停止する。第２のタイマｔｍ２の値は一時記憶さ
れ、あとで再び利用される。第１のタイマｔｍ１が再びATM伝送の仮想チャネル ＶＣを通報すると、移動ステーションＭＳはＡＴＭセルの残りを送信する。補正
値ｋｏｒ１によって、移動ステーションＭＳは第２のタイマｔｍ２を補正する。
【００４９】 第３の実施例では以下の定義が取り入れられる。この場合、１つまたは複数の
タイムスロットは同時に１つの仮想チャネルＶＣおよび仮想パスＶＰである。
【００５０】 ｎの伝送はすでにＷＡＴＭにおいて行われる。補正値ｋｏｒ１およびｍはＭＡ
Ｐのシグナリング情報にエントリされる。ベースステーションＢＴＳはＷＡＴＭ
シグナリングチャネルを介して、この情報を各々のシグナリングメッセージとと
もに移動ステーションＭＳへ送信する。この場合、ベースステーションＢＴＳと
移動ステーションＭＳとの間に付加的な仮想チャネルＶＣを用意することができ
るし、あるいは有効データ伝送のためチャネル内の各々ｘ番目のＡＴＭセルがシ
グナリングに利用される。
【００５１】 各シグナリングメッセージの時間間隔ｔは最大 ｔ＝ｃ*ｄｔ／ｖ であり、ここで、 ｃ ＝空気中の波の伝播速度 ｄｔ＝最大許容される時間的なずれ ｖ ＝動いている移動ステーションＭＳの速度（たとえば２５０ｋｍ／ｈ） である。したがって最大セルサイズはｓｍａｘ＝ｃ*ｄｔである。
【００５２】 ＡＴＭセルを用いたシグナリングの代案として、補正値ｋｏｒ１をＰＣＳ（pe
rsonal communication system）アクセスネットワークのシグナリング情報を用 いて伝送することができる。ここで前提とするのは、この種のシグナリングを供
給するディジタル移動無線ネットワークを介してＡＴＭセル伝送が行われること
である。
【００５３】 移動ステーションＭＳは補正値ｋｏｒ１から、信号伝播時間を補償するにはベ
ースステーションＢＴＳの基準時間よりも前にどの程度の単位時間でＡＴＭセル
を送信しなければならないかを計算する。ベースステーションＢＴＳは、通常の
時間フレーム内でATMセルを受信する。
【００５４】 第４の実施例の場合、以下の定義が取り入れられる。この場合、１つまたは複
数のタイムスロットは仮想チャネルＶＣである。補正値ｋｏｒ１はたとえば、Ａ
ＴＭセルのオーガニゼーションブロック ヘッダにおいて図８または図９に従っ て規定されたフィールド中にエントリされる。これによって、ベースステーショ
ンＢＴＳは補正値ｋｏｒ１を各ＡＴＭセルとともに移動ステーションＭＳへ送信
する。ｎとｍは、シグナリングメッセージにおいてベースステーションＢＴＳか
ら移動ステーションＭＳへ伝えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無線インタフェースを介しＡＴＭセルを用いた情報伝送の１つのシナリオを示
す図である。
【図２】 移動ステーションからＡＴＭネットワークへの情報伝送の概略図である。
【図３】 セルラ移動無線ネットワークにおける１つのセルの概略図である。
【図４】 種々の同期合わせの可能性の概略を説明する図である。
【図５】 ベースステーションシステムと移動ステーションとの間のシグナリングの流れ
を示す図である。
【図６】 移動ステーションに割り当てられたＡＴＭセルを有する仮想チャネルを示す図
である。
【図７】 信号伝播時間に起因する時間遅延として補正値を定義することを示す図である
。
【図８】 帯域内シグナリングのためのＡＴＭセルのオーガニゼーションブロックを示す
図である。
【図９】 帯域内シグナリングのためのＡＴＭセルのオーガニゼーションブロックを示す
図である。
【図１０】 ＴＤＭＡ無線インタフェースのタイムスロットへＡＴＭセルを分割することを
示す図である。
【図１１】 ＴＤＭＡ無線インタフェースのタイムスロットへＡＴＭセルを分割することを
示す図である。
【図１２】 信号伝播時間と移動ステーションのための割り当てレートに起因する時間遅延
として補正値を定義することを示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月２１日（２０００．１．２１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】 本発明は、ベースステーションと移動ステーションとの間の無線インタフェー
スを介し、ＡＴＭセルを用いて情報を伝送する方法および無線通信システムに関
する。この場合、移動ステーションをアクセスネットワークの意味で位置固定さ
れた端末機器とすることもできる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】 R. Haendel による "Evolution der Netze mit ATM", telcom report 17 (199
4), 第１号、第８〜１１頁により知られているように、将来の広帯域ネットワー
クはＡＴＭ（asynchronous transfer mode）方式で構築される。このネットワー
クによれば、一連の新たなサービスが可能となる。１９９６年の夏には、ＷＡＴ
Ｍ（wireless asynchronous transfer mode）ワーキンググループがＡＴＭフォ ーラム内で設立された。このグループの作業目的は、無線通信システムＰＣＳ（
personal communication services）とＡＴＭ技術の整合を達成することである 。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】 WATM Working Group List, Document No. LTD-WATM-01.03, 第３章「物理層」
によれば、ベースステーション（衛星）と移動ステーションとの距離は２２，０
００マイルと計画されている。この最大距離の用途は衛星無線にある。その一方
で、このドキュメントすなわち WATM Working Group List のもっと以前のバー ジョンすなわち Document No. LTD-WATM-01.00, 2.12.1996, 第２．３．１章「 物理層」によれば、オフィス用途のために３０〜５００ｍの距離が計画されてい
る。これら両方の適用事例において、無線インタフェースを介した情報伝送の同
期については考えられていない。 US 5 568 483 によれば、サブフレームを同期合わせする方法が知られている 。この場合、それぞれ５つのＡＴＭセルから成るサブフレームが、無線通信シス
テムの無線インタフェースを介して伝送される。別個のシグナリングによってサ
ブフレームの遅延が求められ、複数の移動ステーションから１つのベースステー
ションへ送信されるべきサブフレームの同期がとられる。 M.J.McTiffin 等による "Mobile Access to an ATM Network Using a CDMA Ai
r Interface", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 6, 1994 によれば、ＣＤＭＡシステムにおいてＡＴＭセルを使用することが知られてい
る。この場合、１つのベースステーションと複数の移動ステーションとの間のＡ
ＴＭ伝送が、ＣＤＭＡコードによって分離される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 本発明の課題は、無線通信システムにおいてＡＴＭセルを用いた情報伝送にあ
たり、ベースステーションと移動ステーションとの間の距離の限定すなわち衛星
区間または小さいセル（＜５００ｍ）への限定をなくすことにある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K028 BB04 EE05 HH05 KK35 LL12 NN43 5K030 HA10 HC09 JL01 JT09 LA15 LA17 LA18 LB19 5K047 BB01 BB16 CC06 JJ08 5K067 AA33 CC02 CC04 CC10 DD25 EE04 EE10 EE16

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線通信システムにおけるベースステーション（ＢＴＳ）と
    移動ステーション（ＭＳ）との間の無線インタフェースを介しＡＴＭセルを用い
    て情報を伝送する方法において、 ベースステーション（ＢＴＳ）は第１のメッセージ（ｍｅｓ１）を送信し、移
    動ステーション（ＭＳ）は該第１のメッセージ（ｍｅｓ１）を受信し、 移動ステーション（ＭＳ）は第２のメッセージ（ｍｅｓ２）を送信し、ベース
    ステーション（ＢＴＳ）は該第２のメッセージ（ｍｅｓ２）の受信時点（ｔ１）
    を求め、該受信時点（ｔ１）から補正値（ｋｏｒ１）を求め、 該補正値（ｋｏｒ１）を、無線インタフェースを介した情報伝送の同期を合わ
    せるために使用することを特徴とする、 ＡＴＭセルを用いて情報を伝送する方法。
  2. 【請求項２】 ベースステーション（ＢＴＳ）は前記補正値（ｋｏｒ１）を
    第３のメッセージ（ｍｅｓ３）とともに移動ステーション（ＭＳ）に伝達し、 移動ステーション（ＭＳ）は該補正値（ｋｏｒ１）を用いて無線インタフェー
    スを介した情報伝送の同期合わせを実行する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記無線インタフェースはＡＴＭセルのダイレクトなセル伝
    送を行う、請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記無線インタフェースはディジタル移動無線ネットワーク
    内でＡＴＭセルの伝送を行う、請求項１または２記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ディジタル移動無線ネットワークはＣＤＭＡ無線インタ
    フェースを有する、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ディジタル移動無線ネットワークはＦＤＭＡ無線インタ
    フェースを有する、請求項４または５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記移動無線ネットワークはＴＤＭＡ無線インタフェースを
    有する、請求項４〜６のいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記第３のメッセージ（ｍｅｓ３）は移動ステーション（Ｍ
    Ｓ）への別個のシグナリングを成す、請求項２〜７のいずれか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記第３のメッセージ（ｍｅｓ３）は、移動ステーション（
    ＭＳ）への情報伝送における帯域内シグナリングを成す、請求項２〜７のいずれ
    か１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 １つのＡＴＭセルはオーガニゼーションブロック（ヘッダ
    ）と有効データブロックから成り、該オーガニゼーションブロック（ヘッダ）内
    に前記第３のメッセージ（ｍｅｓ３）のためのフィールド（ＴＡ）が設けられて
    いる、請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記フィールド（ＴＡ）は少なくとも４ｂｉｔの情報を有
    しており、ＡＴＭセルのオーガニゼーションブロック（ヘッダ）内におけるフィ
    ールドＶＰＩの少なくとも一部分を置き換える、請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 １つのＡＴＭセルを複数のタイムスロットに分割し、また
    は１つのタイムスロット内で複数のＡＴＭセルを伝送する、請求項７記載の方法
    。
  13. 【請求項１３】 ベースステーション（ＢＴＳ）と移動ステーション（ＭＳ
    ）との間でＡＴＭセルを用いて情報を伝送するための無線インタフェースと、 少なくとも１つのベースステーション（ＢＴＳ）と、該ベースステーション（
    ＢＴＳ）から様々な距離にある複数の移動ステーション（ＭＳ）と、同期ユニッ
    ト（Ｓ）が設けられており、 前記ベースステーション（ＢＴＳ）は、移動ステーション（ＭＳ）から第２の
    メッセージ（ｍｅｓ２）を受信し、 前記同期ユニット（Ｓ）は該第２のメッセージ（ｍｅｓ２）の受信時点（ｔ１
    ）を求め、該受信時点は補正値（ｋｏｒ１）の基礎を成し、無線伝送の同期合わ
    せに使用されることを特徴とする、 無線通信システム。
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