JP2540968B2 - 多方向多重通信方式 - Google Patents

多方向多重通信方式

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデマンドアサインによるTDM/TDMA（Time Div
ision Multiplex/Time Division Multiple Access）方
式を採用する多方向多重通信方式に関し、特に主信号の
信号処理時間によるシステム内の伝送遅延時間を短縮す
るためのフレーム構成に関する。
〔従来の技術〕
従来、TDM/TDMA方式によるデマンドアサイン方式をと
る多方向多重通信方式は、第２図に示すシステム構成が
とられていた。すなわち、同図において、10は加入者交
換機、20は多方向多重通信基地局、301〜30KはＫ局の加
入者局である。
加入者交換機10はＭ本の加入者線11〜1Mを有し、多方
向多重通信基地局20により無線回線を介して各加入者局
301〜30Kに接続されるＭ個の端末との接続を行うもので
ある。
多方向多重基地局20においては、前記加入者交換機10
からのＭ本の加入者線11〜1Mは、集積回路21によりＮ本
（Ｎ＜Ｍ）の加入者線21〜2Nに集線される。すなわち、
呼が発生している加入者線11〜1Mを空いているＮ本の加
入者線21〜2Nのいずれかに割当てる機能を持つ。集線さ
れたＮ本の加入者線は時分割多重回路（TDM）22により
無線フレーム構成を持つ信号３に変換多重化される。
この無線フレームは、第３図に示すように、Ｎ本の加
入者線信号は無線フレーム上の通話用チャンネルCH1〜C
H2の各タイムスロットと一対一に対応しており、無線伝
送路上のＮ個のタイムスロットの空タイムスロットに加
入者交換機からの加入者線が呼に応じアサインされるこ
とになる。無線フレームにおいて「下り」とは基地局か
ら加入者局の方向で、「上り」はその逆である。Ｆは無
線フレームの時間基準を示すフレーム同期信号を、また
Ｃは無線回線設定を行うための呼接続制御信号を示す。
上り方向は接線を必要とする時のみ指定タイムスロット
をアクセスする時分割多元接続（TDMA）によるバースト
モードとなる。各CH1〜CHNは加入者線信号（主信号）及
びこれに付随するシグナリング信号伝送用としてのDATA
タイムスロットと、各タイムスロット用付加ビット（H
K）により構成されている。更に、HKビットは呼接続に
関連する情報ビットとして、情報先の加入者識別番号
（ADR）、情報の種類メッセージ（INST）及びそれらの
伝送路での誤り発生のチェック用ビット（CRC）、並び
に上りバースト間干渉除去用のガードビット他の付加ビ
ット（OH）により構成されている。
このように、多方向多重通信基地局20において多重変
換された信号３は無線送受信回路23により変調及び周波
数変換され、アンテナ24を介し各加入者局に送信され
る。
各加入者局301〜30Kでは、それぞれアンテナ331〜33K
より信号３を受信する。そして、この信号３は無線送受
信回路31により復調され、これと等価な信号４が再生さ
れる。更に、加入者局ベースバンド処理回路32により当
該CHの信号を分離し、加入者線信号51〜5l,5m〜5Mを復
元し、当該端末と接続されることになる。
このようなシステムにおいては、無線回線のデマンド
アサイン方式による接続処理は、次のように行われる。
すなわち、多方向多重通信基地局20の集線回路21の制御
回路が無線回線上の使用，未使用CHを管理し、加入者交
換機10側からの着信，及び加入者局端末からの発呼に対
し、各CHのアサインを統制している。これらは無線フレ
ーム上の呼接続制御用信号Ｃのタイムスロットを使用し
て着信加入者局端末への通知、及び加入者局よりの発呼
要求用CHの通知が基地局より常時Ｃチャンネルを介し、
各加入者局へ通知されている。したがって、ある加入者
局の端末が発呼した時、Ｃチャンネルを介し、指示され
ている通話用チャンネルCHiのタイムスロットに自局加
入者端末番号（ADR）、発呼要求メッセージ（INST）を
多重し、基地局へ発呼要求する。基地局で当該CHiのHK
ビットが正常（CRCが正常）受信されると、そのCHiがそ
の局に割当てられる。基地局は新たに発呼用通話チャン
ネルの指示を行い、Ｃチャンネルを介し各加入者局に通
知される。また、着信の場合は、Ｃチャンネルを介し通
知される着信加入者番号に該当する加入者局は、指定通
話チャンネルCHjのHKビット情報に自ADR及び着信応答メ
ッセージ（INST）を多重し、基地局へ返送することで回
線設定を行っている。
このような方式では、個々の回線設定を個々の通話チ
ャンネルを介し行うことで、次々と回線設定処理が可能
なため、Ｃチャンネルのみで回線設定を行うより呼損が
減り、効率的なデマンドアサインが可能である。
しかし、この方式によれば各通話用チャンネルCH1〜C
HNに対し、主信号用タイムスロット（DATA）の他に付加
ビット（HK）が必ず必要で、無線フレームにおける伝送
効率、すなわち全伝送ビット中実際に主信号を伝送する
ためのビット数の割合が劣化する。例えば、伝送信号と
して音声信号を64kbpsのPCM信号として伝送する場合、
フレーム周期Ｔを1msecとすると、DATAビット長ｋはｋ
＝64k×1m＝64bitsとなる。一方、ADR,INSTビットをそ
れぞれ8bitsと考え、CRCのチェッカー（CRC16）とした
時、（このとき加入者端末数及びメッセージ数はそれぞ
れ28＝256種まで可能）、最小でも付加ビットHK長ｌは3
2bits＋α（OHビット数）となり、各通話用CH自身の効
率は2/3にも劣化する。そのため、通常これらの伝送効
率を上げるため、フレーム長Ｔを長くとる。例えば、Ｔ
を４倍の4msecとした時、DATAビット長は４×64＝256bi
tsとなるが、HKビットは伝送速度ではなく必要ビット数
で決まるので、一定でこの場合効率は16/18に上昇する
ことになる。
上述の場合は、各通話用チャンネルの効率のみを考え
たが、フレーム全体ではＦ及びＣチャンネル（それぞれ
x,yビット）があるため、更に劣化し、特に通話用チャ
ンネル数Ｎが少ない時は効率が著しく劣化することにな
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のフレーム構成では、伝送効率をある程
度確保するためには、そのフレーム周期Ｔをかなり長く
とる必要がある。その場合、次の問題が生じる。すなわ
ち、システムへの入力信号である加入者線信号は連続信
号であるが、無線伝送路上で個々の通話用チャンネルの
タイムスロット長のバースト信号に一旦変換され受信側
で再び変換され、連続信号が再生される。そのため、多
方向多重通信基地局20の時分割多重回路22においては、
入力信号はフレーム周知Ｔの間だけメモリに一旦記憶さ
れ、当該通話用チャンネルのタイムスロット間にバース
ト的に読み出され伝送される。また、受信側の加入者局
の加入者局ベースバンド処理回路32においても、入力バ
ースト信号を一旦メモリに記憶し、次々低速の連続信号
として読み出される処理を受ける。したがって、下り方
向の片道の信号処理時間による伝送遅延時間は約２×Ts
ecとなる。同様に上り方向でも同様の処理を受けるた
め、遅延時間は同じ約２×Tsecとなり、往復の伝送遅延
時間の合計は無線区間の伝播遅延時間を除いて約４×Ts
ecとなる。例えば、Ｔ＝4msecの時、システム内の伝送
遅延は約16msecとなる。加入者線信号が音声信号の時、
これらの伝送遅延時間はエコーの発生に直接影響し、Ｔ
＝4msecの場合では、システム内の加入者局間の通話の
場合、２往復となり決して無視できない値となる。ま
た、低速のデータ伝送の場合にも、更に長いフレーム周
期を採用する必要があるが、応答時間の劣化となりスル
ープットが劣化することになる。
このように、従来では伝送効率の向上と伝送遅延時間
の短縮は相矛盾するパラメータでいずれかを犠牲にしな
ければならなかった。
本発明の目的は、伝送効率を向上させる一方で伝送時
間の短縮を可能とする多方向多重通信方式を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の多方向多重通信方式は、無線フレーム構成を
マルチ構成とし、各単位フレーム構成はフレーム同期信
号と無線回線設定を行う呼接続制御用信号,N個の通話用
チャンネル，及びその通話用チャンネル用の付加ビット
伝送用チャンネルから構成している。
〔作用〕
本発明によれば、各単位フレーム構成をフレーム同期
信号によりＮマルチフレーム化することで、各通話用チ
ャンネル付加ビット伝送用チャンネルをＮ個確保する。
〔実施例〕
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例のフレーム構成図である。
図において、無線フレーム構成は、単位フレームとして
フレーム同期用信号Fi（ｉ＝１〜Ｎ）、呼接続制御用信
号Ｃチャンネル、及びＮ個の通話用チャンネルCH1〜CH
N、及び１個の付加ビット伝送用チャンネルHKi（ｉ＝１
〜Ｎ）より構成され、フレーム同期用信号Fiは単位フレ
ーム時間Ｔ′周期のＮマルチフレーム構成となる信号と
する。その結果、Ｎマルチフレーム周期で各通話用チャ
ンネルCH1〜CHN用の付加ビット伝送用チャンネルHK1〜H
KNが確保されている。各通話用チャンネルCH1〜CHNは加
入者線信号（主信号）及びそれに付随するシグナリング
信号伝送用としてのDATAタイムスロットと、必要最低限
の付加ビット（OH:例えば前記バースト間干渉除去用の
ガードビット他等）により構成される。また、付加ビッ
ト伝送用チャンネルHKiは上述のように情報先または情
報源の加入者識別番号（ADR）、情報の種類，メッセー
ジ（INST）及び伝送路での誤り発生のチェック用ビット
（CRC）、並びに必要最低限の付加ビットにより構成さ
れている。
この構成によれば、単位フレーム単位で見たとき、Ｎ
個の通話用チャンネルCH1〜CHNに対し、１個の付加ビッ
ト伝送用チャンネルを有するのみであり、従来での通話
用チャンネル部での伝送効率を考えた時の伝送効率 に比較し、本発明では概略で伝送効率 となり、特にｌｋの範囲では著しい改善が図られる。
したがって、単位フレーム時間Ｔ′を従来よりも著し
く短縮しても、伝送効率はそれほど劣化しない。例え
ば、先の例のＴ＝4msecの時に比べ、本発明ではＴ′＝4
/8＝0.5msecに選べば、DATA長ｋ′は64kbpsの時32bits
となり、HKiチャンネル長と同じとなるが、その伝送効
率はN/N＋１にしかならない。このとき、例えば通話用
チャンネル数Ｎ＝16（チャンネル）のとき、各HKiの繰
り返し周期は16×0.5msec＝8msecとなり、従来に比し２
倍となるが、主信号の伝送遅延時間は1/8に短縮が可能
となる。
一方、付加ビット伝送チャンネルの使用は、発着呼・
終話等の呼接続の最初及び最後の事象時にのみ必要とな
るだけで、通話時には直接使用されない。したがって、
この付加ビット伝送用チャンネルの伝送遅延時間の変化
は、大きな影響を受けない。何故ならば、呼接続の処理
時間は基地局及び加入者局での制御回路での処理時間が
遥かに大きいからである。
また、前記問題点を補う方法として、１個の付加ビッ
ト伝送用チャンネルHKiとＮマルチフレーム化を行うか
わりに、複数（Ｉ個）の付加ビット伝送用チャンネルHK
j i（ｊ＝１〜I,i＝１〜N/I）と、N/Iマルチフレーム化
することで従来と同じ付加ビット伝送速度を確保すると
ともに、伝送効率も著しく劣化されることなく拡張が可
能である。
なお、２個の付加ビット伝送用チャンネルと、８マル
チフレーム化することで同じ伝送速度が確保できるとと
もに、16/18の伝送効率が得られることは容易に判る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、無線フレームをマルチ
フレーム化し、個々の通話用チャンネルに付随する付加
ビット伝送用チャンネルを独立させ、マルチフレーム単
位で個々の通話用チャンネルの付加ビット伝送信号とす
ることで、フレーム周期を短縮しても伝送効率が著しく
劣化しないようにすることができ、その結果システム内
の主信号伝送遅延時間を著しく短縮しながら必要な伝送
効率を確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のフレーム構成図、第２図は
本発明にかかる多方向多重通信方式のシステム構成図、
第３図は従来のフレーム構成図である。 10……加入者交換機、20……多方向多重通信基地局、21
……集線回路、22……時分割多重回路、23……無線送受
信回路、24……アンテナ、301〜30K……加入者局、31…
…無線送受信回路、32……加入者局ベースバンド処理回
路、331〜33K……アンテナ、11〜1M……加入者線信号、
21〜2N……集線された加入者線、3,4……無線TDM/TDMA
多重信号、51〜5M……加入者局加入者線信号。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ｍ本の加入者線信号をＮ個（Ｎ＜M:M,Nは
    整数）の無線伝送チャンネルに呼毎に集線多重するTDM/
    TDMAによるデマンドアサイン方式をとる多方向多重通信
    システムにおいて、その無線フレーム上に、単位フレー
    ム構成としてＮマルチフレーム構成がとれるフレーム周
    期用信号と、発着呼用通話チャンネルの指示等の呼接続
    制御用チャンネルと、Ｎ個の通話用チャンネルとを備
    え、この通話用チャンネルは主信号を伝送できる容量分
    のタイムスロット数と必要最低限の付加ビットより構成
    し、個々の通話用チャンネルの呼接続情報用付加ビット
    を通話用チャンネルとは別に単位フレーム当たり１個の
    付加ビット伝送用チャンネルとして用意し、Ｎマルチフ
    レーム構成全体でＮ個の通話用チャンネルの呼接続情報
    用付加ビット伝送用チャンネルを備えるフレーム構成と
    したことを特徴とする多方向多重通信方式。
  2. 【請求項２】単位フレーム構成として、N/I（I:Nを割り
    切る整数）マルチフレーム構成がとれるフレーム同期用
    信号と、発着呼用通話チャンネルの指示等の呼接続制御
    用チャンネルと、Ｎ個の通話用チャンネルとを備え、通
    話用チャンネルは主信号を伝送できる容量分のタイムス
    ロット数と必要最低限の付加ビットより構成し、個々の
    通話用チャンネルの呼接続情報用付加ビットを通話用チ
    ャンネルとは別に、単位フレーム当たりＩ個付加ビット
    伝送用チャンネルとして用意し、N/Iマルチフレーム構
    成全体でＮ個の通話用チャンネルの呼接続情報用付加ビ
    ット伝送用チャンネルを備えるフレーム構成としたこと
    を特徴とする多方向多重通信方式。
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