JP2002508639A - Ｔｄｍａシステム内で形成されたデジタル情報を、ａｔｍ伝送区間を介して転送する方法 - Google Patents

Ｔｄｍａシステム内で形成されたデジタル情報を、ａｔｍ伝送区間を介して転送する方法

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Abstract

(57)【要約】 TDMAシステム内で形成されたデジタル情報の転送方法であって、各コネクションの伝送フレームをATMセル内にパッキングし、当該セルをATM伝送区間を介して伝送し、その際、TDMAシステムの個別搬送波周波数用のコネクションの伝送フレームの完了の時点を、当該時点がTDMAシステムの各個別時間フレームに亘って広範囲に均等に配分されているような時間ずれで選択する。更に、TDMA方式により作動するモービル無線システムの基地局(EP1)は、出力データ領域(ADF)を有しており、該出力データ領域は、各コネクション用の伝送フレームの形成用に装置構成されており、伝送フレームをATMセル内にパックするためのATMパケット化部(ATP)と接続されており、前記ATMセルは、モービル無線網(NET)の制御及び処理ユニット(BSC)に転送するように定められており、出力データ領域は、コネクションの伝送フレームを上述の方法に相応して形成するように装置構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、TDMAシステム内で形成されたデジタル情報の転送方法において、各
コネクションの伝送フレームをATMセル内にパッキングし、当該セルをATM伝送区
間を介して転送する方法に関する。
【０００２】 更に、本発明は、TDMA方式により作動するモービル無線システムに関し、この
システムは、モービル加入者の情報を受信するように、及び、当該情報をモービ
ル無線網の制御及び処理ユニットに転送するように装置構成されている。
【０００３】 公知のGSM(Global System for Mobile Communication)モービル無線システム は、TDMA(Time Division Multiple Access)伝送方式を使用し、その際、均等な 時間間隔で、ここでは、例えば、20msで、基地局での各活性コネクションのため
に、伝送フレームが形成され、それから、BSC(Base Station Controller)の方向
に伝送され、この伝送は、通常のように、例えば、2MBit/sのPCM 30区間を介し て行われる。この伝送フレームは、例えば、260Bit長であり、それにより、全て
125μsの2Bitが、130PCMフレームのそれぞれの中に挿入される。この場合、伝送
フレーム16.25msの完全な転送が継続する。
【０００４】 ATM(「非同期転送モード」の短縮形)は、公知の全ての信号データ、例えば、 純データ、音声及びビデオデータ等の転送用のネットワーク技術に適しており、
その際、記号ATMは、場合によって、B-ISDN(=Broadband Integrated Services D
igital Network:広帯域ISDN)の同義語として使用されることがある。ATMにとっ て特徴的な点は、同一長さのセルの構造である。交換すべき情報は、ATMセルに 分割され、即ち、53Byteのパケットに分割され、このパケットは、5Byte且つ48B
yte迄の有効情報を有するセルヘッド（ヘッダ）を伝送する。その際、ヘッド情 報は、所定のバーチャルコネクションを識別する。タイムスリットに種々のタイ
プのデータトラフィックが予め配属されているTDMA方式とは異なり、ATMインタ ーフェースに到来するデータトラフィックが前述の53Byteセルにセグメント化さ
れ、これらのセルがシーケンス化され、並びに、形成されて転送される。ATMの 更に詳細な点については、文献から分かる。例えば、ここでは："ATM-Networks,
Concepts, Protocols and Applications", Haendel,Huber und Schroeder, Ver
lag Addison-Wesley-Longman,2版、1994(ISBN 0-201-42274-3)を挙げる。
【０００５】 TDMAシステムからの情報の伝送の際、PCM 30区間を介して伝送する代わりに、
ATM区間を介して伝送する場合、完全な伝送帯域幅は、場合によっては、ATMヘッ
ダ用のオーバーヘッドに関して利用され、260Bitフレームが、2MBit/sの比較可 能な伝送速度の場合、約126.95μsで、前述のATMオーバーヘッドを含めて伝送す
ることができる。
【０００６】 複数の伝送フレームがTDMAシステムで同時に形成されるか、又は、更に他の伝
送フレームが伝送待機している限りで、伝送フレームが転送される場合、全伝送
フレームがATM伝送用の同一時点で形成された場合に、最悪の場合15msになるこ とがある待機時間となり、その際、上述のような、数値の例であるとする。しか
し、その種の待機時間は、ATM伝送により得られる利点を一部分否定してしまう 。
【０００７】 従って、本発明の課題は、上述のような欠点を克服した方法を提供することに
ある。
【０００８】 本発明によると、この課題は、TDMAシステムの個別搬送波周波数用のコネクシ
ョンの伝送フレームの完了の時点を、当該時点がTDMAシステムの各個別時間フレ
ームに亘って広範囲に均等に配分されているような時間ずれで選択することによ
り解決される。
【０００９】 本発明によると、伝送フレームの転送時にATM技術によって達成可能な時間が 、伝送フレームの形成時点と転送の開始時点との間の待機時間を延長することに
よって失われず、その結果、実際に、遅延時間を小さくすることができる。
【００１０】 本発明によると、情報をGSMモービル無線システムで形成し、基地局からモー ビル無線網の制御及び処理ユニットにATMセルで伝送されるという特別な利点が 示される。
【００１１】 本発明は、特にGSMモービル無線システムに適しており、それ故、この点につ いては、本発明は、現在開発されている、プランニングシステム、例えば、UMTS
(Universal Mobile Telecommunication System)乃至「第３世代」のシステムに 同様に適している。
【００１２】 その際、情報は、ATMセルで基地局に伝送することができる。
【００１３】 本発明の別の課題は、即ち、モービル無線システムと関連する既述の問題点を
克服するという課題は、上述の形式の基地局に基づいて、基地局は、モービル加
入者の情報の受信のため、及び、当該情報をモービル無線網の制御及び処理ユニ
ットに転送するために装置構成されており、基地局は、出力データ領域を有して
おり、該出力データ領域は、各コネクション用の伝送フレームの形成用に装置構
成されており、伝送フレームをATMセル内にパックするためのATMパケット化部と
接続されており、前記ATMセルは、制御及び処理ユニットに転送するように定め られており、その際、前記出力データ領域は、TDMAシステムの個別搬送波周波数
用のコネクションの伝送フレームを、TDMAシステムの各個別時間フレームに亘っ
て広範囲に均等に配分されるように、各時点を時間的にずらして形成するように
装置構成されている。
【００１４】 その際、本発明は、特にGSM網の基地局に用いるとよい。
【００１５】 以下、本発明について図示の実施例を用いて説明する。その際： 図１は、基地局、モービル部及び基地局制御部を有するモービル無線網の部分ブ
ロック接続図、 図２は、従来技術のTDMAシステムの時間フレーム内の伝送フレームの形成時点を
示す図、 図３は、本発明による形成時点を図２同様の図で示した図 である。
【００１６】 図１には、例えば、GSM網のモービル無線網の２つの基地局EP1,EP2が示されて
おり、その際、基地局EP1のセル内には、モービル部分MTEが設けられている。基
地局EP1,EP2並びに他の基地局には、基地局制御部BSCが配属されており、この基
地局制御部には、モービル無線スイッチングユニットMSCが上位に配設されてお り、このユニットは、網NETの、ここには詳細に図示していない他のユニットへ のアクセス部を有している。基地局制御部BSCは、適切なインターフェースを介 して、固定網、例えば、ISDN網ISDNと接続されている。
【００１７】 基地局の構成は、基地局FP1の例で詳細に示されており、その際、矢印は、ア ンテナANTを介して入力される情報の経路が示されている。アンテナの後ろ側で 、ユニットADFで、アナログ及びデジタルフィルタリングが行われ、それに続く ユニットKSSで、チャネル評価及び障害除去が行われ、ユニットGDEで、共通の検
出が行われ、ユニットDEMで復調が行われ、ユニットENSでデインターリーブが行
われ、ユニットDECで復号化が行われる。ユニットDEC、デコーダに、出力データ
領域ADFが続き、この出力データ領域ADFは、コネクションを形成し、この実施例
では、80本迄のコネクションを形成し、この出力データ領域ADFは、ATMパケット
化部ATPに接続されている。このATMパケット化部ATPから、情報が線路を介して 、例えば、２MBit/sの伝送速度で基地局制御部BSCに伝送される。
【００１８】 本発明は、GSMモービル無線システム用に使用されるTDMA伝送方法と関連して 説明しているが、本明細書では、単に実施例であるにすぎず、他のマルチプレッ
クス方法も、ATM伝送と共に同様に本発明の対象を構成することは明らかである 。
【００１９】 ここで考察しているGSMモービル無線システムの場合、基地局内に、各活性化 コネクション用に全部で20msの伝送フレームが形成され、現在、基地局制御部BS
Cの方向に、即ち、アップリンクに、PCM30サブマルチプレクシングを用いて伝送
され、その際、伝送線路は、既述のように通常のやり方で、伝送速度2MBit/sに 調整される。「フルレート」符号化を用いた場合、伝送フレームは、それぞれ26
0Bitの長さであり、そのために、場合によっては、更に制御情報が伝送され、PC
M30サブマルチプレクシングによって、この260Bitが伝送用に、相互に連続する1
30のPCMフレームに分割される。PCMフレームは、全部で125μsでクロックされ、
伝送フレームの全部で125μBitが伝送され、その結果、完全な伝送フレームの伝
送のためには、16.25ms必要である。
【００２０】 それに対して、ATM伝送区間の技術を利用するために、伝送フレームをATMセル
、例えば、所謂AAL(ATMアダプテーション層)2ミニセル内にパッキングして、ア ップリンク方向、例えば、基地局から基地局制御部へ伝送したい場合、以下の点
について注意する必要がある：ATM伝送区間での伝送のためには、完全な伝送帯 域幅が利用されるので、260Bitの伝送フレームを伝送するには、約126.95μs、 即ち、32.5Byt*3.90625μs/Byte必要であり、そのために、更にATMオーバーヘッ
ドが用いられる。その際、2MBit/sの伝送線の比較可能な速度から出発している 。
【００２１】 転送時間は、伝送フレームの転送時に生じる遅延時間にとって重要な成分であ
る。遅延時間の別の重要な成分は、各伝送フレームを伝送する必要がある際に当
該各伝送フレームが待機する必要がある可変の待機時間である。上述のPCM30サ ブマルチプレクシングの伝送フレームを伝送する際、その時点のGSMシステムで は、待機時間は生じない。つまり、転送開始の直ぐ前で伝送フレームが形成され
るからである。しかし、伝送フレームを、ATMセルを介して転送したい場合、複 数の伝送フレームが同時に転送のために形成されているか、又は、更に他の伝送
フレームが転送待機している限りで、伝送フレームが形成されている場合、待機
時間が生じる。
【００２２】 その際、最悪の場合、全部の伝送フレームが、同時点でATM伝送用に形成され る。その際、伝送フレーム用の待機時間の配分は、伝送フレームの伝送期間の0 倍〜(n-1)倍に離散的に均等に配分され、その際、nは、同時に転送用に形成され
た伝送フレームの数である。その際、平均待機時間は、伝送フレームの伝送期間
のn/2倍であり、最大待機時間は、転送期間の(n-1)倍である。
【００２３】 最良の場合、全ての伝送フレームは、異なった時点でATM伝送用に形成され、 その際、伝送用の伝送フレームの形成と、転送開始との間の待機時間はない。伝
送フレームが260Bit長さであり、2MBit/sで伝送される上述の例から出発すると 、平均約7.6ms、最大、約15msもの伝送フレーム用の遅延を節約することができ る。
【００２４】 GSM基地局では、PCM 30線毎120コネクションものフルレート符号化が行われ、
所定の搬送波周波数の8個のTDMA時間スリットの異なったコネクションの伝送フ レームは、各20ms長さの伝送用時間フレームの開始時に577μsの間隔で形成され
る。時間フレームの6〜20ミリ秒毎に、伝送フレームは最早転送されない。
【００２５】 上述の点について、以下、図２を用いて説明する。その際、20ms時間フレーム
が図示され、ここでは、簡単化のために、単に10個の搬送波周波数であるとする
(f1〜f10で示されている)。伝送フレームを形成するための時点は、矢印で示さ れており、従来技術に関する図２には、異なった搬送波周波数用の時間フレーム
の開始が同期化されていることが示されており、その結果、既述の、転送遅延に
ついての問題点が生じる。
【００２６】 従って、本発明は、図３に示されている方法を提案するものであり、その際、
同様に8個の時間スリットと、10個の搬送波周波数、従って、80個の可能なコネ クションから出発している。それによると、搬送波周波数用の20ms時間フレーム
の各開始が、伝送フレームの形成用の時点が、出来る限り同様に全時間フレーム
に亘って配分されるようにずらされる。図３では、当然、この時間フレーム内の
可能な配分が１つしか示されておらず、伝送フレームの形成用の基地局FP1での 出力データ領域ADFの制御のために、統計学的又は準統計学的な基本法則に基づ いた、異なったアルゴリズムを使うことができる。その際、当業者にとっては、
形成時点の「配分パターン」が、図３に示されている場合とは異なっていて、こ
の意味で、技術思想「十分均一に配分されている」とも理解することができる場
合、十分な結果をもたらすことができる。
【００２７】 本発明によると、ATM技術によって達成できる伝送フレームの転送時の開始時 間を得ることができ、伝送フレームの形成と、伝送フレームの転送開始との間の
待機時間を延長することによって開始時点が喪失することはないようにすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基地局、モービル部及び基地局制御部を有するモービル無線網の部分ブロック
接続図
【図２】 従来技術のTDMAシステムの時間フレーム内の伝送フレームの形成時点を示す図
【図３】 本発明による形成時点を図２同様の図で示した図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 TDMAシステム内で形成されたデジタル情報の転送方法であっ
    て、 −各コネクションの伝送フレームをATMセル内にパッキングし、当該セルをATM伝
    送区間を介して伝送する方法において、 −TDMAシステムの個別搬送波周波数用のコネクションの前記伝送フレームの完了
    の時点を、当該時点がTDMAシステムの各個別時間フレームに亘って広範囲に均等
    に配分されているような時間ずれで選択することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 モービル無線システムでの情報を形成し、基地局から、モー
    ビル無線網の制御及び処理ユニットにATMセルで伝送する請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 情報をATMセルで、基地局の制御部に伝送する請求項２記載 の方法。
  4. 【請求項４】 TDMA方式により作動するモービル無線システムの基地局(EP1
    )において、 −基地局は、モービル加入者の情報の受信のため、及び、当該情報をモービル無
    線網(NET)の制御及び処理ユニットに転送するために装置構成されており、 −前記基地局は、出力データ領域(ADF)を有しており、該出力データ領域は、各 コネクション用の伝送フレームの形成用に装置構成されており、伝送フレームを
    ATMセル内にパックするためのATMパケット化部(ATP)と接続されており、前記ATM
    セルは、制御及び処理ユニット(BSC)に転送するように定められており、 −その際、前記出力データ領域は、TDMAシステムの個別搬送波周波数用のコネク
    ションの伝送フレームを、前記TDMAシステムの各個別時間フレームに亘って広範
    囲に均等に配分されるように、各時点を時間的にずらして形成するように装置構
    成されている ことを特徴とする基地局(EP1)。
  5. 【請求項５】 GSM(Grobal System for Mobile Communication)網の基地局 として構成されている請求項４記載の基地局(EP1)。
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