JP2002335558A - 加入者局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は加入者局同士の間でＰ−Ｐ型の無線
通信が可能な安価な加入者局装置を実現することを目的
とする。 【解決手段】 ＴＤＭＡ／ＴＤＤを用いて他局との間で
無線通信が可能な加入者局装置であって、加入者局モー
ドと擬似基地局モードとを切り替えるモードスイッチ手
段５５と、擬似基地局モードの場合に基地局側のタイム
スケジュールを決定しその情報を他局に通知する基地局
側タイムスケジューリング手段５６と、擬似基地局モー
ドの場合には基地局側タイムスケジューリング手段５６
の決定したタイムスケジュールに応じたタイムスロット
を用い加入者局モードの場合には基地局から通知された
タイムスケジュールに応じたタイムスロットを用いて他
局との間で情報パケットの無線伝送を行うパケット伝送
制御手段５２とを設け選択したモードに応じて加入者局
又は擬似基地局として動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＤＭＡ（Time D
ivision Multiple Access：時分割多元接続）／ＴＤＤ
（Time Division Duplex：時分割複信）を用いて他局と
の間で無線通信が可能な加入者局装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば固定無線アクセスシステムにおい
ては、一般に固定された１つの基地局と複数の加入者局
との間に無線回線を形成し、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を用
いてＰ−ＭＰ（Point-Multi point）型の無線通信を双
方向で行う。すなわち、１つの周波数チャネル上に時分
割により形成される複数のタイムスロットのそれぞれを
必要に応じて各局の上り方向及び下り方向の通信に割り
当てる。

【０００３】ところで、例えば隣接する２つの建物（ビ
ルなど）の間を高速の無線回線で結び情報を無線伝送し
ようとする場合には、Ｐ−Ｐ（Point - Point）型の無
線通信システムを用いるのが望ましい。Ｐ−Ｐ型の無線
通信システムでは、タイムスケジューリングが不要であ
るため通信方式としてＦＤＤ（Frequency Division Dup
lex：周波数分割複信）を用いている。すなわち、上り
方向と下り方向とで異なる無線周波数を用いて通信して
いる。

【０００４】Ｐ−Ｐ型の無線通信システムでは、図４に
示すような構成の無線局を２つ用いてそれらを互いに対
向させて配置する。図４において、インタフェース回路
１０５には例えばパソコンのような外部装置が接続され
る。符号処理回路１０４は、無線区間における誤り訂正
のためのビットや無線区間の監視制御情報を伝送するた
めのビットを付加する。

【０００５】外部装置から入力される送信情報は、符号
処理回路１０４でビットが付加された後、変調回路１０
６，送信回路１０７，サーキュレータ１０８を通って送
受信アンテナ１０１から電波として送信される。一方、
送受信アンテナ１０１で受信された信号は、サーキュレ
ータ１０８及び受信回路１０２を通って復調回路１０３
に入力され復調される。受信回路１０２には、送信信号
の周波数ｆ１の成分を阻止するための帯域阻止フィルタ
が内蔵されている。

【０００６】符号処理回路１０４は、復調回路１０３で
復調された受信データから、無線区間における誤り訂正
のためのビットや、無線区間の監視制御情報を伝送する
ためのビットを取り除いた後、インタフェース回路１０
５を介して外部装置に出力する。このように、Ｐ−Ｐ型
の無線通信に用いる無線局は送信と受信とで異なる無線
周波数を用いる必要があり、また無線区間の誤り訂正な
どの制御も行うので構成が複雑になっている。このた
め、Ｐ−Ｐ型の無線通信システムは比較的高価になる。

【０００７】一方、Ｐ−ＭＰ型の無線通信システムにお
いては、加入者局が情報発信をする際に基地局との間で
図５に示すようなネゴシエーションを実施する必要があ
る。すなわち、次のような動作を行う。まず、基地局か
ら収容する全加入者局に対して、ランダムアクセスする
ためのタイムスロットを報知する。加入者局では、基地
局からの指示に従って、ランダムアクセスのタイムスロ
ットを把握し、そのタイムスロットを使って、加入者局
ＩＤ及び送信したい情報量をランダムアクセスとして基
地局に通知する。

【０００８】もし、複数の加入者局からのランダムアク
セスが重複し、衝突が生じた場合には、基地局は再度加
入者局に対してランダムアクセスを要求する。なお、再
度の衝突を防止するための方法としては、ランダムアク
セスのタイムスロットを増やす方法や、ランダムアクセ
スの送信を各加入者局で異なるランダム時間だけ待機す
る方法等が知られている。

【０００９】ランダムアクセスの衝突が発生せずに、基
地局が各加入者局の伝送したい情報量を把握できた場合
には、各加入者局からの情報送信のタイミングが衝突し
ないように、基地局でタイムスケジューリングを行い、
その結果を加入者局へ報知する。

【００１０】各加入者局はこの報知結果を用いて送信す
べきタイムスロットを把握し、その時間に基地局へ向け
て送信を行う。一方、基地局から加入者局への送信につ
いては、図６に示すようなフレームフォーマットに従っ
て同報通信を行う。また、基地局から加入者局へ向けて
送信する信号のタイムスロットについても、予め基地局
から各加入者局に通知される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】固定無線アクセスシス
テムに用いられる一般的な加入者局は、Ｐ−ＭＰ型の無
線通信を行うために、基地局との間で図５に示すような
ネゴシエーションを行うことを想定して構成されてい
る。このため、２つの加入者局を互いに対向させたとし
てもＰ−Ｐ型の無線通信を行うことはできない。

【００１２】しかし、固定無線アクセスシステムに用い
られる加入者局は非常に安価であるのに対し、Ｐ−Ｐ型
の無線通信システムは非常に高価である。本発明は、加
入者局同士の間でＰ−Ｐ型の無線通信が可能な安価な加
入者局装置を実現することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１は、ＴＤＭＡ／
ＴＤＤを用いて他局との間で無線通信が可能な加入者局
装置であって、加入者局モードと擬似基地局モードとを
切り替えるモードスイッチ手段と、擬似基地局モードの
場合に、基地局側タイムスケジュールを決定しその情報
を他局に通知する基地局側タイムスケジューリング手段
と、擬似基地局モードの場合には前記基地局側タイムス
ケジューリング手段の決定したタイムスケジュールに応
じたタイムスロットを用い、加入者局モードの場合には
基地局から通知されたタイムスケジュールに応じたタイ
ムスロットを用いて他局との間で情報パケットの無線伝
送を行うパケット伝送制御手段とを設け前記モードスイ
ッチ手段の選択したモードに応じて加入者局又は擬似基
地局として動作することを特徴とする。

【００１４】請求項１の加入者局装置は、前記モードス
イッチ手段の選択に応じて加入者局モード又は擬似基地
局モードで動作することができる。すなわち、擬似基地
局モードで動作するときには、基地局側タイムスケジュ
ーリング手段が基地局側のタイムスケジュールを決定し
てその情報を相手局に通知するので、相手局となる加入
者局ではそれ自身が送信に利用可能なタイムスロットを
把握して送信を行うことができる。このため、加入者局
は擬似基地局モードの加入者局装置との間でＰ−Ｐ型の
無線通信を行うことができる。

【００１５】また、請求項１の加入者局装置が加入者局
モードで動作するときには、パケット伝送制御手段が基
地局（又は擬似基地局モードの加入者局装置）から通知
されたタイムスケジュールに応じたタイムスロットを用
いて他局との間で情報パケットの無線伝送を行うので、
Ｐ−ＭＰ型の無線通信で用いる加入者局と同じ動作を行
うことができる。

【００１６】すなわち、請求項１の加入者局装置は、モ
ードスイッチ手段の選択によりＰ−ＭＰ型の無線通信シ
ステムの加入者局として用いることもできるし、Ｐ−Ｐ
型の無線通信システムの擬似基地局又は加入者局として
用いることもできる。なお、Ｐ−Ｐ型の無線通信システ
ムを構成する場合には、擬似基地局と対向する加入者局
として、加入者局モードの請求項１の加入者局装置を用
いることもできるし、従来の加入者局を用いることもで
きる。

【００１７】請求項１の加入者局装置は、タイムスロッ
トの割り当てによって双方向の通信を実現するので、Ｐ
−ＭＰ型の無線アクセスシステムに用いられる一般的な
加入者局と同様に安価に提供することができる。請求項
２は、請求項１の加入者局装置において、前記基地局側
タイムスケジューリング手段は、タイムスケジュールな
どの報知情報の伝送に割り当てられる第１のタイムスロ
ットと、上り方向のユーザデータの伝送に割り当てられ
る第２のタイムスロットと、下り方向のユーザデータの
伝送に割り当てられる第３のタイムスロットと、加入者
局のランダムアクセスに割り当てられる第４のタイムス
ロットとを含むタイムスケジュールを生成すると共に、
前記第２のタイムスロットと第３のタイムスロットとを
同一の固定長に定めることを特徴とする。

【００１８】請求項２においては、第１のタイムスロッ
トを用いることにより、加入者局が利用可能なタイムス
ロットなどのタイムスケジュールを報知情報として通知
することができる。また、第２のタイムスロットを用い
て上り方向のユーザデータを伝送することができ、第３
のタイムスロットを用いて下り方向のユーザデータを伝
送することができる。更に、第４のタイムスロットを設
けることにより加入者局からのランダムアクセス（タイ
ムスロット割り当ての要求）を受け付けることができ
る。

【００１９】また、第２のタイムスロットの長さと第３
のタイムスロットの長さとが同一であるため、上り方向
の最大伝送速度と下り方向の最大伝送速度とを同じにす
ることができ、対称型の通信として活用される場合の多
いＰ−Ｐ型の通信に適する。しかも、タイムスロットの
長さが固定されているので制御が容易になる。請求項３
は、請求項２の加入者局装置において、前記基地局側タ
イムスケジューリング手段は、加入者局からのランダム
アクセスの要求を受け付けた場合に、常に同じ情報を加
入者局が利用可能なタイムスロットの情報として相手局
に通知することを特徴とする。

【００２０】請求項３においては、加入者局からのラン
ダムアクセスの要求に対して常に同じ情報を相手局に通
知すればよいので、擬似基地局モードにおける制御が容
易になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の１つの実施の形態につい
て、図１〜図３を参照しながら説明する。この形態は全
ての請求項に対応する。

【００２２】図１はこの形態の加入者局装置の構成を示
すブロック図である。図２は２つの加入者局装置を用い
てＰ−Ｐ型の無線通信システムを構成した場合の通信シ
ステムの動作を示すシーケンス図である。図３は擬似基
地局モードのフレーム構成を示す模式図である。この形
態では、請求項１のモードスイッチ手段，基地局側タイ
ムスケジューリング手段及びパケット伝送制御手段は、
それぞれスイッチ５５，スケジュール情報生成回路５６
及びＭＡＣ層制御回路５２に対応する。

【００２３】図１に示すように、この形態の加入者局装
置は送受信アンテナ３１，高周波回路３２及び制御ユニ
ット３３を備えている。高周波回路３２には受信機４
２，送信機４３及びスイッチ４４が備わっている。ま
た、制御ユニット３３には変復調回路５１，ＭＡＣ（メ
ディアアクセスコントロール）層制御回路５２，ＬＬＣ
（ロジカルリンクコントロール）層制御回路５３，イン
タフェース回路５４，スイッチ５５，スケジュール情報
生成回路５６及びコネクション管理回路５７が備わって
いる。

【００２４】図１の加入者局装置は、擬似基地局モード
及び加入者局モードのいずれかで動作する。スイッチ５
５は、擬似基地局モード又は加入者局モードを選択する
ためのモードスイッチとして機能する。Ｐ−Ｐ型の無線
通信システムを構成する場合には、例えば図１の加入者
局装置を２つ対向させて配置し、一方の加入者局装置を
擬似基地局モードに定め、他方の加入者局装置を加入者
局モードに定めて使用する。

【００２５】また、Ｐ−Ｐ型の無線通信システムを構成
する場合に、加入者局モードの加入者局装置の代わりに
一般的なＰ−ＭＰ型の通信システムの加入者局を用いる
こともできる。更に、図１の加入者局装置を加入者局モ
ードで運用する場合には、この加入者局装置をＰ−ＭＰ
型の通信システムの加入者局として利用することもでき
る。

【００２６】インタフェース回路５４には、例えばパソ
コンのような外部装置が接続される。外部装置から入力
される送信データは、インタフェース回路５４，ＬＬＣ
層制御回路５３，ＭＡＣ層制御回路５２，変復調回路５
１，送信機４３，スイッチ４４を通り送受信アンテナ３
１から無線信号として送信される。送受信アンテナ３１
で受信された信号は、スイッチ４４，受信機４２，変復
調回路５１，ＭＡＣ層制御回路５２，ＬＬＣ層制御回路
５３，インタフェース回路５４を通り、受信データとし
て外部装置に出力される。

【００２７】ＬＬＣ層制御回路５３は、送受信信号のデ
ータを一時的に蓄積するためのバッファ回路を内蔵して
いる。また、ＬＬＣ層制御回路５３は再送制御のために
利用されるシーケンス番号やデータのサービスクラスを
識別するためのタグ等を付与し、ＴＤＭＡ／ＴＤＤの無
線通信で伝送されるパケットの生成を行う。ＭＡＣ層制
御回路５２は、レイヤ２レベルでの機器識別ＩＤ（ＭＡ
Ｃ ＩＤ）を終端する。また、ＭＡＣ層制御回路５２は
スケジュール情報生成回路５６又はコネクション管理回
路５７からの指示に従って、送信データを変復調回路５
１に出力するか又は変復調回路５１で復調された受信デ
ータの信号処理を行う。

【００２８】スケジュール情報生成回路５６は、擬似基
地局モードで動作する場合に、自局が対向する相手の加
入者局からみて基地局にみえるように、基地局になりす
ましてタイムスケジューリングの指示を行うための機能
を有している。実際には、図５に示す基地局と同様に、
ランダムアクセスのためのタイムスケジュールの報知，
ランダムアクセスの衝突の有無検出，送信を許可するタ
イムスロットの報知の機能がスケジュール情報生成回路
５６に備わっている。

【００２９】但し、擬似基地局モードでは相手の１つの
加入者局との間でＰ−Ｐ型の無線通信を行うことを想定
しているので、Ｐ−Ｐ型の無線通信で効率的な伝送がで
きるように、図３に示すフレーム構成のようなタイムス
ケジュールを生成する。すなわち、下り方向のユーザデ
ータ伝送に用いるタイムスロットＴＳ１２と上り方向の
ユーザデータ伝送に用いるタイムスロットＴＳ１３とは
長さが同一であり固定長になっている。従って、上り方
向の最大伝送速度と下り方向の伝送速度とが同一にな
る。このようなタイムスケジュールになるように、スケ
ジュール情報生成回路５６はＭＡＣ層制御回路５２に指
示を与える。

【００３０】また、擬似基地局モードの自局が加入者局
に対してユーザデータを送信する場合には、予め定めた
タイムスロットＴＳ１２を使うようにＭＡＣ層制御回路
５２に対して指示する。更に、自局と対向する加入者局
に対しては、予め定めたタイムスロットＴＳ１３を常に
固定的に割り当てる。従って、Ｐ−Ｐ型の無線通信を行
うときにはユーザデータ用の上り方向の無線回線と下り
方向の無線回線とは対称になる。

【００３１】タイムスロットＴＳ１１はタイムスケジュ
ールなどの情報を擬似基地局から加入者局に対して通知
する場合に利用され、タイムスロットＴＳ１４は加入者
局から擬似基地局に対するランダムアクセス要求の送信
に利用される。コネクション管理回路５７は、自局が加
入者局モードである場合に、相手の基地局もしくは擬似
基地局との間で図５に示すようなネゴシエーションを行
い、基地局の指定したタイムスケジュールに基づいたタ
イミングでデータの送受信を行うようにＭＡＣ層制御回
路５２に指示を与える。

【００３２】スイッチ５５は、スケジュール情報生成回
路５６及びコネクション管理回路５７のいずれか一方を
選択的にＭＡＣ層制御回路５２と接続する。変復調回路
５１は、ＭＡＣ層制御回路５２から入力されるベースバ
ンド信号を変調して高周波回路３２に出力する機能、並
びに高周波回路３２から入力される中間周波信号を復調
してベースバンド信号を生成する機能を有している。

【００３３】高周波回路３２の送信機４３は、変復調回
路５１から入力される変調された中間周波信号を高周波
信号に周波数変換し、高周波電力増幅して送受信アンテ
ナ３１に与える。受信機４２は、送受信アンテナ３１で
受信された高周波受信信号を低雑音増幅し、予め定めた
中間周波数に周波数変換してから変復調回路５１に出力
する。

【００３４】図１の加入者局装置を２つ用い、一方の加
入者局装置（１）を擬似基地局モードに定め、他方の加
入者局装置（２）を加入者局モードに定めてＰ−Ｐ型の
無線通信システムを構成する場合には、図２に示すよう
な動作が行われる。擬似基地局モードの加入者局装置
（１）は、ステップＳ１１で図３に示すようなタイムス
ケジュールの割り当てを行う。実際には、タイムスケジ
ュールは固定されているので、予め定めた固定データを
読み出してタイムスケジュールを決定する。なお、ある
フレームで決定されたタイムスケジュールは次フレーム
の通信で使用される。

【００３５】擬似基地局モードの加入者局装置（１）が
決定したタイムスケジュールは、ステップＳ１２で、タ
イムスロットＴＳ１１を用いて相手の加入者局モードの
加入者局装置（２）に向けて送信される。加入者局モー
ドの加入者局装置（２）は、受信したタイムスケジュー
ルの情報を次フレームの制御に備えてステップＳ２１で
保存する。

【００３６】加入者局モードの加入者局装置（２）にお
いて送信すべきデータが発生（外部装置から入力）する
と、加入者局モードの加入者局装置（２）はステップＳ
２２でタイムスロットＴＳ１４を用いてランダムアクセ
スの要求を行う。この要求には、加入者局ＩＤ及び伝送
したい情報量のデータが含まれている。擬似基地局モー
ドの加入者局装置（１）は、ランダムアクセスの要求を
受信するとステップＳ１３を実行する。すなわち、次フ
レームにおいて加入者局モードの加入者局装置（２）か
らの送信を許可するタイムスロットの情報を、タイムス
ロットＴＳ１１を用いて通知する。

【００３７】実際には、加入者局モードの加入者局装置
（２）がユーザデータの送信に利用可能なタイムスロッ
トはＴＳ１３に固定されているので、ステップＳ１３で
は予め用意したＴＳ１３のデータを常に送信する。

【００３８】加入者局モードの加入者局装置（２）は、
ステップＳ２３でユーザデータを情報パケットとして送
信する。この情報パケットは前フレームのＴＳ１１で通
知された情報に従って、タイムスロットＴＳ１３を用い
て送信される。擬似基地局モードの加入者局装置（１）
は、ステップＳ１４で受信したユーザデータを処理す
る。

【００３９】擬似基地局モードの加入者局装置（１）に
おいて送信すべきデータが発生（外部装置から入力）す
ると、擬似基地局モードの加入者局装置（１）はステッ
プＳ１５でユーザデータを情報パケットとして送信す
る。この情報パケットの送信には予め定められたタイム
スロットＴＳ１２を用いる。加入者局モードの加入者局
装置（２）は、ステップＳ２３で受信したユーザデータ
を処理する。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明の加入者局装置は、
擬似基地局モード及び加入者局モードのいずれでも動作
することができる。擬似基地局モードを用いることによ
り、他の加入者局との間でＰ−Ｐ型の無線通信システム
を構成することができる。また、加入者局モードではＰ
−Ｐ型の無線通信システムの加入者局並びにＰ−ＭＰ型
の無線通信システムの加入者局のいずれでも利用でき
る。しかも、ＦＤＤ通信を行う必要がないので構成を簡
略化でき安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の加入者局装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】２つの加入者局装置を用いてＰ−Ｐ型の無線通
信システムを構成した場合の通信システムの動作を示す
シーケンス図である。

【図３】擬似基地局モードのフレーム構成を示す模式図
である。

【図４】一般的なＰ−Ｐ型の無線通信システムの無線局
の構成を示すブロック図である。

【図５】加入者局からの情報発信のためのネゴシエーシ
ョンを示すシーケンス図である。

【図６】一般的なＴＤＭＡ／ＴＤＤのフレーム構成を示
す模式図である。

【符号の説明】

３１ 送受信アンテナ ３２ 高周波回路 ３３ 制御ユニット ４２ 受信機 ４３ 送信機 ４４ スイッチ ５１ 変復調回路 ５２ ＭＡＣ層制御回路 ５３ ＬＬＣ層制御回路 ５４ インタフェース回路 ５５ スイッチ ５６ スケジュール情報生成回路 ５７ コネクション管理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水本 幸秀 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K028 AA06 BB04 CC05 DD01 HH02 LL02 LL43 5K067 BB21 CC04 EE02 EE10 EE71 GG01 JJ21

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＤＭＡ／ＴＤＤを用いて他局との間で
   無線通信が可能な加入者局装置であって、 加入者局モードと擬似基地局モードとを切り替えるモー
   ドスイッチ手段と、 擬似基地局モードの場合に、基地局側タイムスケジュー
   ルを決定しその情報を他局に通知する基地局側タイムス
   ケジューリング手段と、 擬似基地局モードの場合には前記基地局側タイムスケジ
   ューリング手段の決定したタイムスケジュールに応じた
   タイムスロットを用い、加入者局モードの場合には基地
   局から通知されたタイムスケジュールに応じたタイムス
   ロットを用いて他局との間で情報パケットの無線伝送を
   行うパケット伝送制御手段とを設け前記モードスイッチ
   手段の選択したモードに応じて加入者局又は擬似基地局
   として動作することを特徴とする加入者局装置。
2. 【請求項２】 請求項１の加入者局装置において、前記
   基地局側タイムスケジューリング手段は、タイムスケジ
   ュールなどの報知情報の伝送に割り当てられる第１のタ
   イムスロットと、上り方向のユーザデータの伝送に割り
   当てられる第２のタイムスロットと、下り方向のユーザ
   データの伝送に割り当てられる第３のタイムスロット
   と、加入者局のランダムアクセスに割り当てられる第４
   のタイムスロットとを含むタイムスケジュールを生成す
   ると共に、前記第２のタイムスロットと第３のタイムス
   ロットとを同一の固定長に定めることを特徴とする加入
   者局装置。
3. 【請求項３】 請求項２の加入者局装置において、前記
   基地局側タイムスケジューリング手段は、加入者局から
   のランダムアクセスの要求を受け付けた場合に、常に同
   じ情報を加入者局が利用可能なタイムスロットの情報と
   して相手局に通知することを特徴とする加入者局装置。