JP2010220262A - Control method and mobile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は制御方法および移動通信システムに関する。 The present invention relates to a control method and a mobile communication system.
無線通信では、多数の利用者が同じ周波数帯を共用して相手と通信を行うため、それぞれの組の通信が混信しないように利用者毎に時間を区切って同一周波数を共用するTDMA(Time Division Multiple Access :時分割多重)が広く実用化されている。 In wireless communication, a large number of users share the same frequency band and communicate with the other party. Therefore, the TDMA (Time Division) shares the same frequency by dividing the time for each user so that each set of communication does not interfere with each other. Multiple Access (time division multiplexing) is widely used.
また、PHS(Personal Handyphone System) や自宅などに固定配置されて通信を行う加入者端末装置であるSU(Subscriber Unit)では、同一の搬送波で送信と受信とを時間的に交互に行うTDD(Time Division Duplexing :時分割双方向)伝送が行われている。このようなTDMA−TDDシステムにより、与えられた周波数帯域を効率よく利用している。 In addition, a subscriber unit (SU), which is a subscriber terminal device that is fixedly placed in a PHS (Personal Handyphone System) or home and performs communication, performs transmission and reception alternately on the same carrier wave in time. Division Duplexing: Time-division bi-directional transmission. With such a TDMA-TDD system, a given frequency band is efficiently used.
図15はTDMA−TDDフレームのスロット配置を示す図である。1つの無線基地局からの周波数に対し、5msの1フレーム(384Kbps)に送信スロット及び受信スロットがそれぞれTX1〜TX4、RX1〜RX4と4chずつ多重されている。 FIG. 15 is a diagram showing a slot arrangement of a TDMA-TDD frame. A transmission slot and a reception slot are multiplexed with 4 channels of TX1 to TX4 and RX1 to RX4, respectively, in one frame (384 Kbps) of 5 ms with respect to the frequency from one radio base station.
また、フレーム内には電波遅延差やクロックジッタ等によって生じる無線信号の衝突防止を図るために、16ビットのガードビットgが設けられている。TX及びRXのビット構成は、ガードビットgを含んで240ビットである。 A 16-bit guard bit g is provided in the frame in order to prevent a radio signal collision caused by a radio wave delay difference, clock jitter, or the like. The bit configuration of TX and RX is 240 bits including the guard bit g.
無線基地局から近距離にあるSU1は、無線基地局からの下りデータを送信スロットTX1のスロット時間で受信する。そして、受信後、一定時間(2.5msec)経過後に上りデータを出力する。無線基地局は、近距離にあるSU1からの上りデータを受信スロットRX1で受信することができる。 SU1 located at a short distance from the radio base station receives downlink data from the radio base station in the slot time of the transmission slot TX1. Then, after the reception, the uplink data is output after a predetermined time (2.5 msec) has elapsed. The radio base station can receive uplink data from SU1 located at a short distance in the reception slot RX1.
一方、無線基地局からある程度離れた距離にあるSU2は、無線基地局からの下りデータを、伝播遅延時間td0だけ遅れて送信スロットTX2のスロット時間で受信する。
したがって、SU2が上りデータを出力する場合は、無線基地局側から見て(2.5msec+td0)の時間だけ遅延して出力されることになるが、図に示すようにガードビットgの保護範囲内にあるため、無線基地局はSU2からの上りデータを受信スロットRX2で受信することが可能である。
On the other hand, SU2 located at a certain distance from the radio base station receives downlink data from the radio base station in the slot time of transmission slot TX2 with a delay of propagation delay time td0.
Therefore, when SU2 outputs uplink data, it is output with a delay of (2.5 msec + td0) as viewed from the radio base station side, but within the guard bit g protection range as shown in the figure. Therefore, the radio base station can receive the uplink data from SU2 in the reception slot RX2.
しかし、上記のような従来のTDMA−TDD技術では、無線基地局やSUの出力パワーを増加させたとしても、カバレッジ(サービスエリア)を広く拡大できないといった問題があった。 However, the conventional TDMA-TDD technique as described above has a problem that the coverage (service area) cannot be expanded widely even if the output power of the radio base station or SU is increased.
図16は従来のTDMA−TDDの問題点を説明するための図である。無線基地局から遠距離にあるSU3は、無線基地局からの下りデータを、伝播遅延時間td1だけ遅れて送信スロットTX3のスロット時間で受信する。
FIG. 16 is a diagram for explaining the problems of the conventional TDMA-TDD. The
したがって、SU3が上りデータを出力する場合は、無線基地局側から見て(2.5msec+td1)の時間だけ遅延して出力されることになるが、この場合は図に示すようにガードビットgの保護範囲から外れてしまい、受信スロットRX3、RX4にまたがってしまう。このため、無線基地局では、受信スロットRX3、RX4では受信不可能となり、結局、使用できるタイムスロット数が減少してしまう。 Therefore, when SU3 outputs uplink data, it is output with a delay of (2.5 msec + td1) when viewed from the radio base station side. In this case, as shown in the figure, the guard bit g It falls out of the protection range and spans the reception slots RX3 and RX4. For this reason, in the radio base station, reception is impossible in the reception slots RX3 and RX4, and the number of usable time slots eventually decreases.
このように、無線基地局から遠距離にあるSU3では、無線基地局との通信を行うことができず、他のより近い距離にある無線基地局と送受信を行うことになる。
したがって、複数のSUが設置されると、そのSUをカバーできるだけの無線基地局も設置されることになるが、できるだけ少ない無線基地局で広くSUをカバーしたほうが経済的である。
As described above, the SU 3 located at a long distance from the radio base station cannot communicate with the radio base station, and performs transmission / reception with another radio base station located at a closer distance.
Accordingly, when a plurality of SUs are installed, radio base stations that can cover the SUs are also installed. However, it is more economical to cover the SUs widely with as few radio base stations as possible.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、無線基地局のカバレッジを拡大させ、効率のよい無線通信を行う制御方法および移動通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a control method and a mobile communication system for expanding the coverage of a radio base station and performing efficient radio communication.
上記課題を解決するために、チャネルの割当てを要求する信号を移動局から無線基地局へ送信し、該チャネルの割当てを要求する信号に応答して該無線基地局から送信されるチャネルの割当て信号を該移動局が受信し、該チャネルの割当て信号によって割当てられたチャネルを利用して呼の設定を行うための信号を該移動局から該無線基地局へ送信することで発信を行う移動通信システムにおける制御方法が提供される。この制御方法は、第1スロット内のガードビットの少なくとも一部が前記第1スロットに連続する第2スロットに存在するフレームで、該移動局の送信タイミングを調整するために用いられるデータの送信を行い、該データを用いて前記チャネルの割り当てを要求する信号の送信タイミングを制御し、前記チャネルの割当てを要求する信号を該移動局が該無線基地局へ送信する。 In order to solve the above problem, a channel assignment signal is transmitted from a mobile station to a radio base station, and a channel assignment signal is transmitted from the radio base station in response to the signal requesting the channel assignment. Communication system in which the mobile station receives the signal and transmits a signal for setting a call from the mobile station to the radio base station using the channel assigned by the channel assignment signal. A control method is provided. In this control method, transmission of data used for adjusting the transmission timing of the mobile station is performed in a frame in which at least a part of the guard bits in the first slot exists in the second slot that is continuous with the first slot. The transmission timing of the signal requesting the channel assignment is controlled using the data, and the mobile station transmits the signal requesting the channel assignment to the radio base station.
無線基地局のカバレッジを拡大させ、効率のよい無線通信を行うことが可能になる。 It is possible to expand the coverage of the wireless base station and perform efficient wireless communication.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1は無線通信システムの原理図である。無線通信システム1は、伝播情報算出装置10と送信タイミング算出装置20から構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle diagram of a wireless communication system. The
伝播情報算出装置10は、無線基地局100内に配置され、送信タイミング算出装置20は、電話機等と接続する端末装置200内に配置される。端末装置200と無線基地局100とは、それぞれのアンテナを介して無線通信を行う。
The propagation information calculation device 10 is arranged in the
なお、端末装置200は、固定した位置で通信を行う加入者端末装置であるものとして以降説明する。
伝播情報算出装置10に対し、連続タイムスロット割り当て手段11は、TDMA−TDDのフレーム内のタイムスロットを連続して割り当てて、連続タイムスロットを生成する。
The
The continuous time slot assigning means 11 continuously assigns time slots in the TDMA-TDD frame to the propagation information calculating apparatus 10 to generate continuous time slots.
具体的には、1つの制御タイムスロットと、拡大させたガードビットと、を合わせた2タイムスロット分を連続タイムスロットとする。図2で後述する。
伝播情報算出手段12は、連続タイムスロット期間で、端末装置200と通信を行って、無線基地局100と端末装置200間の電波の伝播情報を算出する。
Specifically, two time slots including one control time slot and the expanded guard bit are set as continuous time slots. This will be described later with reference to FIG.
The propagation information calculation means 12 communicates with the
具体的には、まず、端末装置200へテストデータを送信する。そして、端末装置200から折り返されたテストデータを受信するまでの時間を計測することで、無線基地局100と端末装置200間の電波の伝播時間または距離(=電波の伝播時間*光の速さ)を伝播情報として算出する。
Specifically, first, test data is transmitted to the
端末装置200に対し、送信タイミング算出手段21は、連続タイムスロット期間で、伝播情報にもとづいて、端末装置200から無線基地局100へ送信すべき信号の送信タイミングを算出する。
For the
すなわち、無線基地局100での該当する受信スロットのタイミングに間に合うように“早出し”タイミングを算出する。信号送信手段22は、算出した送信タイミングにもとづいて、信号を無線基地局100へ送信する。
That is, the “early start” timing is calculated in time for the timing of the corresponding reception slot in the
また、送信タイミング算出装置20は、算出した送信タイミングの情報をフラッシュメモリのような不揮発性のメモリ(図示せず)に記憶させる。これにより、無線基地局100との通信を開始する際に、再び送信タイミングの算出処理を行わなくてもすむ。
Also, the transmission
次に連続タイムスロットと送信タイミングについて説明する。図2は連続タイムスロットと送信タイミングを説明するための図である。通常のフレームは、送信スロットTX1〜TX4及び受信スロットRX1〜RX4として、4chずつ多重されて1フレームが構成される。 Next, continuous time slots and transmission timing will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining continuous time slots and transmission timing. Normal frames are multiplexed as 4 slots each as transmission slots TX1 to TX4 and reception slots RX1 to RX4 to form one frame.
まず、端末装置200が無線基地局100へ、後述の時刻通知要求を送信すると、連続タイムスロット割り当て手段11は、図のように連続タイムスロットを割り当てる。
すなわち、送信スロットTX1と、送信スロットTX2までをガードビットとしたタイムスロットと、からなる上りの連続タイムスロットTaと、受信スロットRX1と、受信スロットRX2までをガードビットとしたタイムスロットと、からなる下りの連続タイムスロットRaとを生成する。
First, when the
In other words, it consists of a transmission slot TX1 and a time slot with guard bits up to the transmission slot TX2, and an upstream continuous time slot Ta, a reception slot RX1, and a time slot with guard bits up to the reception slot RX2. A downstream continuous time slot Ra is generated.
無線基地局100から遠距離にある端末装置200では、無線基地局100からの下りデータを、伝播遅延時間td2だけ遅れて図の位置で受信する。
したがって、端末装置200が上りデータを出力する場合は、無線基地局100側から見て(2.5msec+td2)の時間だけ遅延して出力されることになるが(2.5msecという時間は、下りデータを検出してから上りデータを送信するまでの、あらかじめ定められた時間である)、図に示すように連続タイムスロットRaによって、ガードビットの保護範囲が拡大しているので、無線基地局100は端末装置200からの上りデータを連続タイムスロットRaで受信することが可能である(結局、ガードビットが拡大したRX1で受信するということ)。
The
Therefore, when the
したがって、伝播情報算出手段12は、このような連続タイムスロットが割り当てられた期間内に、無線基地局100と端末装置200(この連続タイムスロットが割り当てられた期間であれば、他のタイムスロットにまたがることなく、互いに正常通信を行うことができる距離にある無線基地局100と端末装置200)間で下りデータ及び上りデータの通信を行って、伝播情報を生成する。
Therefore, the propagation information calculation means 12 includes the
そして、送信タイミング算出手段21は、算出された伝播情報にもとづいて、このような連続タイムスロットが割り当てられた期間内に、上りデータが受信スロットRX1に間に合うような送信タイミング(早出しタイミング)tを算出する。 Then, the transmission timing calculation means 21 transmits, based on the calculated propagation information, a transmission timing (early timing) t in which uplink data is in time for the reception slot RX1 within a period in which such continuous time slots are allocated. Is calculated.
この送信タイミングtの決定後は、連続タイムスロットの割り当ては解除される。その後は、端末装置200が下りデータを伝播遅延時間td2だけ遅れた送信スロットTX1で受信しても、早出しタイミングである送信タイミングtで上りデータを早めに送信できるので、受信スロットRX1に間に合う。
After the transmission timing t is determined, the allocation of continuous time slots is canceled. Thereafter, even if the
このように、無線通信システム1は、連続タイムスロットを生成し、連続タイムスロット期間で伝播情報を算出し、伝播情報にもとづいて送信タイミングtを算出して信号を送信する構成とした。
As described above, the
これにより、無線基地局100から遠距離の位置にあり、無線基地局100のカバレッジ範囲外にあった端末装置200に対しても、カバレッジ範囲が拡大するので、無線基地局100から端末装置200へサービスを提供することが可能になる。
Thereby, since the coverage range is expanded even for the
また、カバレッジが拡大するために、無線基地局の数も全体として削減され、またタイムスロットが有効活用されるので、経済的で効率のよい無線通信を行うことが可能になる。 In addition, since the coverage is expanded, the number of radio base stations is reduced as a whole, and the time slot is effectively used. Therefore, it is possible to perform economical and efficient radio communication.
次に無線通信システム1が適用されるWLL(Wireless Local Loop)について説明する。図3はWLLの概要を示す構成図である。WLLは、従来有線で施設されていた加入者側交換機と加入者宅の間を無線にて実現するシステムである。
Next, WLL (Wireless Local Loop) to which the
WLLシステムは、交換機61を含む公衆網60、基地局制御装置50、複数のカバレッジC1、C2から構成されている。
カバレッジC1は、無線基地局101と加入者端末装置201、202を含む。カバレッジC2は、無線基地局102と加入者端末装置203を含む。また、加入者端末201〜203には電話機が接続している。
The WLL system includes a public network 60 including an exchange 61, a
The coverage C1 includes the
基地局制御装置50は、交換機61と無線基地局101、102と有線回線で接続し、無線基地局101、102の制御を行う。加入者端末装置201、202は無線基地局101と無線回線でそれぞれ接続し、電話機を無線基地局101に無線接続するための加入者無線制御を行う。
The base
同様に、加入者端末装置203は無線基地局102と無線回線で接続し、電話機を無線基地局102に無線接続するための加入者無線制御を行う。
このようなWLLシステムに対し、無線基地局101が加入者端末装置201、202だけでなく、遠距離にある加入者端末装置203もカバレッジC1に入れることができれば、無線基地局の数を減らすことができて経済的である。本発明では、このような無線基地局のカバレッジを拡大させ、効率のよい無線通信の実現を可能にする。
Similarly, the
For such a WLL system, if the
なお、WLLシステムでは、特にPHSのデータ伝送方式を利用したPHS−WLLシステムが近年になって開発されており、加入者端末装置は、PHSと同様な網主導型の構成になっているのが一般的である。 In the WLL system, in particular, a PHS-WLL system using a PHS data transmission method has been developed recently, and the subscriber terminal device has a network-driven configuration similar to that of the PHS. It is common.
次に連続タイムスロット割り当て手段11について説明する。図4は連続タイムスロットの割り当てを示す図である。
TDMA−TDDでは、625μsのタイムスロットを送信スロットTX1〜TX4及び受信スロットRX1〜RX4として、4chずつ多重して5msの1フレームが構成される。そして、このフレームが20フレーム分構成されて、スーパーフレームSF(100ms)を生成する。
Next, the continuous time slot assigning means 11 will be described. FIG. 4 is a diagram showing allocation of continuous time slots.
In TDMA-TDD, a 625 μs time slot is multiplexed as 4 slots for transmission slots TX1 to TX4 and reception slots RX1 to RX4 to form one frame of 5 ms. This frame is composed of 20 frames, and a super frame SF (100 ms) is generated.
ここで、スーパーフレームSFの1フレーム目に対し、BTE(Base Transceiver Equipment:無線基地局)1の連続タイムスロットとして、下りタイムスロットTX1とTX2、上りタイムスロットRX1とRX2を割り当てる。 Here, downlink time slots TX1 and TX2 and uplink time slots RX1 and RX2 are assigned to the first frame of the superframe SF as continuous time slots of BTE (Base Transceiver Equipment: radio base station) 1.
BTE2には、2フレーム目の下りタイムスロットTX2とTX3、上りタイムスロットRX2とRX3を連続タイムスロットとして割り当てる。
このようにして、連続タイムスロットを割り当てることにより、スーパーフレームSFに、最終的にBTE20まで連続タイムスロットを割り当てることができる。
For BTE2, downlink time slots TX2 and TX3 and uplink time slots RX2 and RX3 of the second frame are assigned as continuous time slots.
By assigning continuous time slots in this way, it is possible to finally assign continuous time slots to the
すなわち、BTE20には、20フレーム目の下りタイムスロットTX2とTX3、上りタイムスロットRX2とRX3が連続タイムスロットとして割り当てられる。
また、1つのフレームに2つの無線基地局の連続タイムスロットを割り当てることもできる。図5は1つのフレームに2つの無線基地局の連続タイムスロットを割り当てた時のスーパーフレームSFを示す図である。
That is, the
It is also possible to assign two radio base station continuous time slots to one frame. FIG. 5 is a diagram showing a super frame SF when two time slots of two radio base stations are assigned to one frame.
BTE1は、1フレーム目の下りタイムスロットTX1とTX2、上りタイムスロットRX1とRX2に連続タイムスロットを割り当てる。BTE2は、1フレーム目の下りタイムスロットTX3とTX4、上りタイムスロットRX3とRX4に連続タイムスロットを割り当てる。 BTE1 assigns continuous time slots to downlink time slots TX1 and TX2 and uplink time slots RX1 and RX2 of the first frame. BTE2 assigns continuous time slots to downlink time slots TX3 and TX4 and uplink time slots RX3 and RX4 of the first frame.
このようにして、連続タイムスロットを割り当てることにより、スーパーフレームSFに、最終的にBTE40まで連続タイムスロットを割り当てることができる。
すなわち、20フレーム目の下りタイムスロットTX1とTX2、上りタイムスロットRX1とRX2には、BTE39の連続タイムスロットが割り当てられ、20フレーム目の下りタイムスロットTX3とTX4、上りタイムスロットRX3とRX4には、BTE40の連続タイムスロットが割り当てられる。
By assigning continuous time slots in this way, it is possible to finally assign continuous time slots to the
That is, consecutive time slots of BTE39 are allocated to the downlink time slots TX1 and TX2 of the 20th frame, the uplink time slots RX1 and RX2, the BTE40 of the downlink time slots TX3 and TX4 of the 20th frame, and the BTE40 of the uplink time slots RX3 and RX4. Consecutive time slots are allocated.
このように、1つのスーパーフレームSFのタイムスロットをすべて連続タイムスロットとして割り当てれば、最大40の無線基地局に割り当てることが可能になる。
ただし、図4、図5のいずれの場合でも、送信スロットTX及び受信スロットRXの境界をまたいでの連続タイムスロット割り当ては行わない。
In this way, if all time slots of one superframe SF are assigned as continuous time slots, it is possible to assign to a maximum of 40 radio base stations.
However, in any case of FIG. 4 and FIG. 5, continuous time slot allocation across the boundary between the transmission slot TX and the reception slot RX is not performed.
また、連続タイムスロットを割り当てて、送信タイミングtが算出された後は、連続タイムスロットの割り当ては解除される。その後は送信スロットTX及び受信スロットRXのそれぞれ1スロット分を制御タイムスロットとし、残りのタイムスロットをベアラタイムスロットして通信を行う、通常のTDMA−TDDに戻る。 Further, after the continuous time slots are allocated and the transmission timing t is calculated, the allocation of the continuous time slots is cancelled. After that, one slot each of the transmission slot TX and the reception slot RX is set as a control time slot, and the remaining time slot is set as a bearer time slot, and communication is returned to normal TDMA-TDD.
次に無線基地局100と端末装置200で通信を行って、送信タイミングtを算出するシーケンスについて説明する。図6は送信タイミングtを算出するシーケンスを示す図である。
〔S1〕端末装置200は、制御チャネルのSCCH(Signalling Control Channel:個別セル用チャネル)を用いて、時刻通知要求を無線基地局100へ送信する。ここで、SCCHとは、無線基地局100と端末装置200の間で呼接続に必要な情報を転送する場合に使用される制御チャネルである。
〔S2〕無線基地局100の連続タイムスロット割り当て手段11は、上りタイムスロット及び下りタイムスロットそれぞれに連続タイムスロットを割り当てる。
〔S3〕連続タイムスロット割り当て手段11は、テストデータを端末装置200へ送信する。そして、内部が持つタイマを起動させて、テストデータ送信時の時刻を記憶する。
〔S4〕端末装置200では、テストデータを受信して、無線基地局100へ折り返し送信する。
Next, a sequence for calculating the transmission timing t by performing communication between the
[S1] The
[S2] The continuous time slot assigning means 11 of the
[S3] The continuous time slot allocation means 11 transmits test data to the
[S4] The
なお、テストデータが端末装置200から折り返し送信されず、連続タイムスロット割り当て手段11内のタイマがタイムアウトした場合は、ステップS3、S4の動作を繰り返す。
〔S5〕無線基地局100の伝播情報算出手段12は、端末装置200から折り返し送信されたテストデータを受信し、受信時の時刻を計測する。そして、ステップS3で記憶した時刻と、受信時の時刻とから無線基地局100と端末装置200間の電波の伝播時間または距離を算出する。ここでは伝播時間を算出したとする。
〔S6〕伝播時間を伝播情報として、端末装置200へ送信する。
〔S7〕送信タイミング算出手段21は、伝播時間にもとづいて、端末装置200から無線基地局100へ送信すべき信号の送信タイミングtを算出する。
If the test data is not sent back from the
[S5] The propagation information calculation means 12 of the
[S6] The propagation time is transmitted to the
[S7] The transmission timing calculation means 21 calculates a transmission timing t of a signal to be transmitted from the
すなわち、無線基地局100での該当する受信スロットのタイミングに間に合うように早出しのタイミングを算出する。
〔S8〕端末装置200は、求めた送信タイミングtにしたがって、SCCHを用いてリンクチャネル確立要求を無線基地局100へ送信する。
〔S9〕無線基地局100は、リンクチャネル確立要求を正常受信した場合には、SCCHによるリンクチャネル割り当てを端末装置200へ返送する。
〔S10〕その後、無線基地局100と端末装置200間で位置登録、発信、着信が行われる。ただし、端末装置200から無線基地局100へ上りデータを送信する場合は、すべてステップS7で算出した送信タイミングtにしたがって、信号送信手段22により送信される。
In other words, the timing of quick start is calculated in time for the timing of the corresponding reception slot in the
[S8] The
[S9] When the
[S10] Thereafter, location registration, transmission, and reception are performed between the
次に無線通信方法について説明する。図7は無線通信方法の処理手順を示すフローチャートである。
〔S20〕フレーム内のタイムスロットを連続して割り当てて、連続タイムスロットを生成する。
〔S21〕連続タイムスロット期間で、端末装置と通信を行って、無線基地局と端末装置間の電波の伝播情報を算出する。
Next, a wireless communication method will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the wireless communication method.
[S20] Continuous time slots are generated by continuously assigning time slots in a frame.
[S21] Communication with the terminal device is performed in a continuous time slot period to calculate propagation information of radio waves between the radio base station and the terminal device.
伝播情報の算出として、端末装置へテストデータを送信して端末装置から折り返されたテストデータを受信するまでの時間を計測し、無線基地局と端末装置間の電波の伝播時間または距離を算出する。
〔S22〕連続タイムスロット期間で、伝播情報にもとづいて、端末装置から無線基地局へ送信すべき信号の送信タイミングを算出する。
〔S23〕送信タイミングにもとづいて、信号を送信する。
As calculation of propagation information, the time from transmitting test data to the terminal device until receiving the test data returned from the terminal device is measured, and the propagation time or distance of the radio wave between the radio base station and the terminal device is calculated. .
[S22] In a continuous time slot period, the transmission timing of a signal to be transmitted from the terminal device to the radio base station is calculated based on the propagation information.
[S23] A signal is transmitted based on the transmission timing.
以上説明したように、無線通信システム1及び無線通信方法は、連続タイムスロットを生成し、連続タイムスロット期間で端末装置200と通信を行って無線基地局100と端末装置200間の電波の伝播情報を算出し、伝播情報にもとづいて、送信タイミングtを算出して信号を送信する構成とした。
As described above, the
これにより、無線基地局100のカバレッジを拡大させ、効率のよい無線通信を行うことが可能になる。
また、無線基地局100と端末装置200で通信を行って、自動的に送信タイミングtを決定するため、無線基地局100や端末装置200に対して、特別な工事等を行わなくてすむので、作業効率及び保守管理の向上を図ることが可能になる。
Thereby, the coverage of the
In addition, since the
次に無線通信システム1の変形例について説明する。図8は無線通信システム1の変形例を示す原理図である。
変形例である無線通信システム2は、基地局位置情報取得装置30と送信タイミング算出装置40から構成される。
Next, a modified example of the
A
基地局位置情報取得装置30は、無線基地局100内に配置され、送信タイミング算出装置40は、電話機等と接続する端末装置200内に配置される。端末装置200と無線基地局100とは、それぞれのアンテナを介して無線通信を行う。また、端末装置200は加入者端末装置に該当する。
The base station position information acquisition device 30 is arranged in the
基地局位置情報取得装置30に対し、基地局位置情報取得手段31は、無線基地局100の位置情報である基地局位置情報を取得する。
例えば、衛星による位置測位システムであるGPS(Global Positioning System)等を利用して、基地局位置情報を取得する。基地局位置情報通知手段32は、基地局位置情報を端末装置200へ通知する。
For the base station position information acquisition device 30, the base station position
For example, base station position information is acquired using a GPS (Global Positioning System) that is a positioning system using satellites. The base station position
送信タイミング算出装置40に対し、端末位置情報取得手段41は、端末装置200の位置情報である端末位置情報を取得する。
例えば、衛星による位置測位システムであるGPS等を利用して、端末位置情報を取得する。
For the transmission
For example, the terminal position information is acquired using GPS or the like, which is a position positioning system using a satellite.
伝播情報算出手段42は、基地局位置情報と端末位置情報とから、無線基地局100と端末装置200間の電波の伝播情報を算出する。すなわち、無線基地局100と端末装置200間の電波の伝播時間または距離(=電波の伝播時間*光の速さ)を伝播情報として算出する。
The propagation information calculation means 42 calculates radio wave propagation information between the
送信タイミング算出手段43は、伝播情報にもとづいて、端末装置200から無線基地局100へ送信すべき信号の送信タイミングを算出する。この送信タイミングは上述した早出しのタイミングと同じものである。信号送信手段44は、この送信タイミングにもとづいて、信号を無線基地局100へ送信する。
The transmission
また、送信タイミング算出装置40は、算出した送信タイミングの情報をフラッシュメモリのような不揮発性のメモリ(図示せず)に記憶させる。
次に無線基地局100と端末装置200で通信を行って、送信タイミングを算出するシーケンスについて説明する。図9は送信タイミングを算出するシーケンスを示す図である。
〔S30〕無線基地局100の基地局位置情報取得手段31は、GPSより自己の位置情報である基地局位置情報を取得する。
〔S31〕端末装置200の端末位置情報取得手段41は、GPSより自己の位置情報である端末位置情報を取得する。
〔S32〕無線基地局100の基地局位置情報通知手段32は、制御チャネルのBCCH(Broadcast Control Channel :報知チャネル)を用いて、基地局位置情報を端末装置200へ送信する(実際には複数の端末装置に対して報知する)。
Further, the transmission
Next, a sequence for calculating the transmission timing by performing communication between the
[S30] The base station position information acquisition means 31 of the
[S31] The terminal location information acquisition means 41 of the
[S32] The base station location
ここで、BCCHとは、無線基地局100から端末装置200に制御信号を報知するための制御チャネルである。
〔S33〕端末装置200の伝播情報算出手段42は、基地局位置情報と端末位置情報から伝播情報を算出する。
〔S34〕送信タイミング算出手段43は、伝播情報にもとづいて、端末装置200から無線基地局100へ送信すべき信号の送信タイミングを算出する。
Here, BCCH is a control channel for reporting a control signal from the
[S33] The propagation information calculation means 42 of the
[S34] The transmission timing calculation means 43 calculates the transmission timing of a signal to be transmitted from the
すなわち、無線基地局100での該当する受信スロットのタイミングに間に合うように早出しのタイミングを算出する。
〔S35〕端末装置200は、求めた送信タイミングにしたがって、SCCHを用いてリンクチャネル確立要求を無線基地局100へ送信する。
〔S36〕無線基地局100は、リンクチャネル確立要求を正常受信した場合には、SCCHによるリンクチャネル割り当てを端末装置200へ返送する。
〔S37〕その後、無線基地局100と端末装置200間で位置登録、発信、着信が行われる。ただし、端末装置200から無線基地局100へ上りデータを送信する場合は、すべてステップS34で算出した送信タイミングにしたがって、信号送信手段44により送信される。
In other words, the timing of quick start is calculated in time for the timing of the corresponding reception slot in the
[S35] The
[S36] When the
[S37] Thereafter, location registration, transmission, and reception are performed between the
次に基地局位置情報通知手段32が基地局位置情報を通知する際に用いる制御チャネルであるBCCHのフォーマット構成について説明する。図10はBCCHのフォーマット構成を示す図である。
Next, the format configuration of BCCH, which is a control channel used when base station location
BCCHは124ビットのビット構成を持つ。チャネル種別であるCIが4ビット、自局の呼び出し符号である発識別符号が42ビット、情報部であるIが62ビット、CRCが16ビットである。 BCCH has a bit configuration of 124 bits. The channel type CI is 4 bits, the originating identification code which is the calling code of the own station is 42 bits, I which is the information part is 62 bits, and the CRC is 16 bits.
情報部Iは、8ビットのオクテット1〜オクテット7と、6ビットのオクテット8で構成される。オクテット1の“予約”は、自営用または公衆用のいずれかを示すビットである。“メッセージ種別”は7ビット目から始まって(0 0 0 1 0 0 1) である時に、BCCHのメッセージであることを示す。
The information part I is composed of 8-
オクテット2の“LCCHインターバル値”は、下りLCCH(論理制御チャネル)用のスロットの間欠周期を示す。なお、LCCHとは、BCCH、PCH、SCCH、USCCHを含み、リンクチャネル確立フェーズで用いられる機能チャネルの総称である。
The “LCCH interval value” of
オクテット3の“着信群分けファクタ”は、PCH(一斉呼び出しチャネル)情報の群分け数に対応する値を示す。オクテット3の“一斉呼び出しエリア番号”は、公衆用ではCS−ID(無線基地局のID)の一斉呼び出しエリア番号のビット長を示す。
The “incoming call grouping factor” of
そして、オクテット4〜オクテット7に、基地局位置情報が記載される。図では4オクテット分の領域が、基地局位置情報の記載領域として確保されている。
次に無線通信方法について説明する。図11は無線通信方法の処理手順を示すフローチャートである。
〔S40〕無線基地局の位置情報である基地局位置情報を取得する。
〔S41〕基地局位置情報を通知する。
〔S42〕端末装置の位置情報である端末位置情報を取得する。
〔S43〕基地局位置情報と端末位置情報とから、無線基地局と端末装置間の電波の伝播情報を算出する。
〔S44〕伝播情報にもとづいて、端末装置から無線基地局へ送信すべき信号の送信タイミングを算出する。
〔S45〕送信タイミングにもとづいて、信号を送信する。
Then, base station position information is written in
Next, a wireless communication method will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the processing procedure of the wireless communication method.
[S40] The base station position information which is the position information of the radio base station is acquired.
[S41] Notify the base station position information.
[S42] Obtain terminal location information, which is location information of the terminal device.
[S43] Radio wave propagation information between the radio base station and the terminal device is calculated from the base station location information and the terminal location information.
[S44] Based on the propagation information, the transmission timing of the signal to be transmitted from the terminal device to the radio base station is calculated.
[S45] A signal is transmitted based on the transmission timing.
以上説明したように、無線通信システム2及び無線通信方法は、無線基地局100と端末装置200のそれぞれの位置情報から、無線基地局100と端末装置200間の電波の伝播情報を算出し、伝播情報にもとづいて、送信タイミングtを算出して信号を送信する構成とした。
As described above, the
これにより、無線基地局100のカバレッジを拡大させ、効率のよい無線通信を行うことが可能になる。
次に上記で説明した無線通信システム1、2または無線通信方法で求めた送信タイミングの決定後に行われる位置登録、発信及び着信のシーケンスについて説明する。図12は位置登録シーケンスを示す図である。
Thereby, the coverage of the
Next, a sequence of location registration, transmission and reception performed after determination of the transmission timing obtained by the
無線基地局から端末装置への着信接続を行う場合、端末装置は、あらかじめ自己が所在する位置を無線基地局へ登録するための位置登録を行う。
〔S50〕制御タイムスロットを用いたSCCHによる、リンクチャネル確立要求及びリンクチャネル割り当てを行う。
〔S51〕無線基地局と端末装置は、同期バースト信号により、同期確立を行う。
〔S52〕端末装置は、無線基地局へ位置登録要求を行う。
〔S53〕無線基地局は、端末装置へ位置登録受け付けを返送する。
〔S54〕無線基地局は、端末装置へ無線チャネルの切断を指示する。
〔S55〕端末装置は、無線チャネルの切断完了を通知する。
When an incoming connection is made from a radio base station to a terminal device, the terminal device performs location registration for registering the location where the terminal device is located in the radio base station in advance.
[S50] A link channel establishment request and link channel allocation are performed by SCCH using a control time slot.
[S51] The radio base station and the terminal device establish synchronization using a synchronization burst signal.
[S52] The terminal device makes a location registration request to the radio base station.
[S53] The radio base station returns location registration acceptance to the terminal device.
[S54] The radio base station instructs the terminal device to disconnect the radio channel.
[S55] The terminal device notifies the completion of disconnection of the wireless channel.
なお、ステップS51以降からベアラタイムスロットが用いられる。また、端末装置から無線基地局への送信(点線矢印)はすべて、早出しタイミングである送信タイミングにもとづいて行われる。 A bearer time slot is used from step S51. Further, all transmissions (dotted line arrows) from the terminal device to the radio base station are performed based on the transmission timing which is the early timing.
図13は発信シーケンスを示す図である。発信とは、端末装置からの要求によって、音声やデータ等の伝送を行うために使用されるサービスチャネル(SCH)を確立するための呼接続フェーズである。
〔S60〕制御タイムスロットを用いたSCCHによる、リンクチャネル確立要求及びリンクチャネル割り当てを行う。
〔S61〕無線基地局と端末装置は、同期バースト信号により、同期確立を行う。
〔S62〕端末装置は、無線基地局へ呼設定を行う。
〔S63〕無線基地局は、端末装置へ呼設定受け付けを返送する。
〔S64〕無線基地局は、端末装置へ呼び出しを行う。
〔S65〕無線基地局は、端末装置へRBT(リングバックトーン)を送信する。
〔S66〕無線基地局は、端末装置へ応答を行う。
〔S67〕端末装置は、無線基地局を介して通話を行う。
FIG. 13 is a diagram showing a transmission sequence. The transmission is a call connection phase for establishing a service channel (SCH) used for transmitting voice, data, and the like according to a request from the terminal device.
[S60] A link channel establishment request and link channel allocation are performed by SCCH using a control time slot.
[S61] The radio base station and the terminal apparatus establish synchronization using a synchronization burst signal.
[S62] The terminal device sets up a call to the radio base station.
[S63] The radio base station returns a call setup acceptance to the terminal device.
[S64] The radio base station calls the terminal device.
[S65] The radio base station transmits an RBT (ring back tone) to the terminal device.
[S66] The radio base station responds to the terminal device.
[S67] The terminal device makes a call via the radio base station.
なお、ステップS61以降からベアラタイムスロットが用いられる。また、端末装置から無線基地局への送信(点線矢印)はすべて、早出しタイミングである送信タイミングにもとづいて行われる。 A bearer time slot is used from step S61 onward. Further, all transmissions (dotted line arrows) from the terminal device to the radio base station are performed based on the transmission timing which is the early timing.
図14は着信シーケンスを示す図である。着信とは、ネットワーク側からの要求によって、音声やデータ等の伝送を行うために使用するSCHを確立するための呼接続フェーズである。
〔S70a〕無線基地局は端末装置へ着呼メッセージ(PCH)を送信して呼の着信を示す。
〔S70〕制御タイムスロットを用いたSCCHによる、リンクチャネル確立要求及びリンクチャネル割り当てを行う。
〔S71〕無線基地局と端末装置は、同期バースト信号により、同期確立を行う。
〔S72〕端末装置は、無線基地局へ着呼応答を行う。
〔S73〕無線基地局は、端末装置へ呼設定を行う。
〔S74〕端末装置は、無線基地局へ呼設定受け付けを返送する。
〔S75〕端末装置は、無線基地局へ呼び出しを行う。
〔S76〕端末装置は、無線基地局へ応答を行う。
〔S77〕無線基地局は、端末装置へ応答確認を返送する。
〔S78〕端末装置は、無線基地局を介して通話を行う。
FIG. 14 shows an incoming call sequence. An incoming call is a call connection phase for establishing an SCH to be used for transmission of voice, data, or the like in response to a request from the network side.
[S70a] The radio base station transmits an incoming call message (PCH) to the terminal device to indicate an incoming call.
[S70] A link channel establishment request and link channel allocation are performed by SCCH using a control time slot.
[S71] The radio base station and the terminal apparatus establish synchronization using a synchronization burst signal.
[S72] The terminal device makes an incoming call response to the radio base station.
[S73] The radio base station sets up a call to the terminal device.
[S74] The terminal device returns a call setup acceptance to the radio base station.
[S75] The terminal device calls the radio base station.
[S76] The terminal device responds to the radio base station.
[S77] The radio base station returns a response confirmation to the terminal device.
[S78] The terminal device performs a call through the radio base station.
なお、ステップS71以降からベアラタイムスロットが用いられる。また、端末装置から無線基地局への送信(点線矢印)はすべて、早出しタイミングである送信タイミングにもとづいて行われる。 A bearer time slot is used from step S71. Further, all transmissions (dotted line arrows) from the terminal device to the radio base station are performed based on the transmission timing which is the early timing.
1 無線通信システム
10 伝播情報算出装置
11 連続タイムスロット割り当て手段
12 伝播情報算出手段
20 送信タイミング算出装置
21 送信タイミング算出手段
22 信号送信手段
100 無線基地局
200 端末装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
第1スロット内のガードビットの少なくとも一部が前記第1スロットに連続する第2スロットに存在するフレームで、該移動局の送信タイミングを調整するために用いられるデータの送信を行い、該データを用いて前記チャネルの割り当てを要求する信号の送信タイミングを制御し、前記チャネルの割当てを要求する信号を該移動局が該無線基地局へ送信することを特徴とする制御方法。 A signal requesting channel assignment is transmitted from the mobile station to the radio base station, and the mobile station receives a channel assignment signal transmitted from the radio base station in response to the signal requesting channel assignment; In a control method in a mobile communication system that performs transmission by transmitting a signal for setting a call using the channel allocated by the channel allocation signal from the mobile station to the radio base station,
In a frame in which at least part of the guard bits in the first slot is present in a second slot that is continuous with the first slot, data used for adjusting the transmission timing of the mobile station is transmitted, and the data is A control method comprising: controlling a transmission timing of a signal requesting channel assignment using the mobile station and transmitting the signal requesting channel assignment to the radio base station.
前記チャネルの割当てを要求する信号を該移動局が該無線基地局へ送信する前の段階において、第1スロット内のガードビットの少なくとも一部が前記第1スロットに連続する第2スロットに存在するフレームで、該移動局の送信タイミングを調整するために用いられるデータを送信する手段と、該データを用いて前記チャネルの割当てを要求する信号の送信タイミングを制御する手段と、を備えたことを特徴とする移動通信システム。 A signal requesting channel assignment is transmitted from the mobile station to the radio base station, and the mobile station receives a channel assignment signal transmitted from the radio base station in response to the signal requesting channel assignment; In a mobile communication system that performs transmission by transmitting a signal for setting a call using the channel allocated by the channel allocation signal from the mobile station to the radio base station,
At a stage before the mobile station transmits a signal requesting channel assignment to the radio base station, at least a part of the guard bits in the first slot exists in a second slot that is continuous with the first slot. Means for transmitting data used for adjusting the transmission timing of the mobile station in a frame, and means for controlling the transmission timing of a signal requesting allocation of the channel using the data; A mobile communication system.
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