JP2641030B2 - ラジオコミュニケーションシステムにおいて、レートが可変的な情報の流れを同一ラジオチャネルで伝送する場合の伝送制御方法および前記方法を用いたラジオコミュニケーションシステム - Google Patents

ラジオコミュニケーションシステムにおいて、レートが可変的な情報の流れを同一ラジオチャネルで伝送する場合の伝送制御方法および前記方法を用いたラジオコミュニケーションシステム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明はラジオコミュニケーションシステ
ムに関し、より詳しくはラジオコミュニケーションシス
テムにおいてレートが可変的な情報の流れを同じチャネ
ルで伝送する場合の伝送制御方法および前記方法を用い
たシステムに関するものである。限定するものではない
が、前記コミュニケーションシステムは移動型コミュニ
ケーションシステムであって、前記情報の流れは、この
ようなシステムのユーザチャネルで行なわれる音声コミ
ュニケーションのコード化された音声信号および制御信
号であることが好ましい。
【０００２】移動型コミュニケーションの将来的な開発
に従事するリサーチ組織では、今日全く知られていない
サービスあるいは予見することすらできないサービスが
導入可能となるような高い柔軟性を有するシステムの一
般的特性を定義付けることが試みられている。その一つ
の例が、“ユニバーサル移動型テレコミュニケーション
システム”として知られている。このようなシステム
は、可変的なレートによる情報の流れを処理する能力を
有していなければならない。実際、好ましい応用例を考
えてみた場合、二つの情報の流れ（音声信号と制御信
号：後者の用語は、従来の電話シグナルと例えば移動型
コミュニケーションシステムに典型的な測定結果やハン
ドオーバーコマンド等の他の信号の両方を意味してい
る）は、可変的なレートで行なわれる流れである。音声
信号の流れにおける変化は、スピーチが行なわれている
間にその特性が変化するスピーチ自体の本質や、会話中
の休止、話手の特徴等に起因したものである。
【０００３】制御信号もまた、異なった性格の情報から
構成されている。あるものは周期的に伝送され（測定結
果等）、あるものは必要な時に伝送される（ハンドオー
バーコマンド等）。さらに、ラジオチャネルの状況によ
って、情報を確実にするために導入される冗長部は、両
方の流れに対して異なる場合がある。上記のような事柄
を考慮し、可変的な情報流れの処理に適したラジオチャ
ネルに対するアクセス方式、特にコード分割多重アクセ
ス方式（ＣＤＭＡ）として知られているタイプの技術を
検討してきた。このような技術を使用する場合、システ
ムの能力はユーザ達によって起きるインターフェランス
と関連している。従って、所定時に伝送されるデータを
減少させることによりシステムを使用するユーザの全体
的な数を増やすことができ、またその反対に、通話量を
減らすことにより、ある一定のコミュニケーションにお
けるより高い質に対する要求を満足させることができ
る。
【０００４】移動ステーションとベースステーション間
で音声コミュニケーションを行なう場合、各チャネルを
コード化した後同じラジオチャネルで二つの情報の流れ
を多重化することが可能である。この方法は各流れに対
して物理的なチャネルを割り当てるよりもはるかに効率
的である。一つの物理的なチャネルにとってシステムの
状況によって変化する最大の伝送レートが予測できるこ
とを考えた場合、二つの流れの間で得ることのできるビ
ットをいかにうまく共用するかといった問題が生じてく
る。可変的なレートで二つの異なったソースから発生さ
れる二つの情報の流れ（特に、音声コミュニケーション
通話信号およびコミュニケーション制御信号）を、物理
的に同一のチャネル上で結合するスプレッドスペクトラ
ムコミュニケーションシステムが既に知られている。こ
のシステムは１９９２年５月１５日に発行された“Ｐｒ
ｏｐｏｓｅｄ ＥＩＡ／ＴＩＡ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｓ
ｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ”（Ｑ
ｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃ．）の６〜３２ページ、６〜４
２ページ、７〜２７ページ、７〜８３ページに記載され
ている。
【０００５】公知のこのシステムでは、移動ステーショ
ンとベースステーション間で四つの伝送レート、特に１
２００、２４００、４８００、９６００ビット／ｓを使
用することができる。このシステムは、音声信号のみが
伝送される場合に上記の四つのレートの内のいずれかで
操作を行なうことができる。制御信号を伝送する場合も
また、まず制御信号の条件を考慮に入れて常に最大のレ
ートで操作が行なわれる。制御信号が使用可能な全ての
レートを必要としない場合には、音声信号も伝送するこ
とができる。この管理システムは殆ど柔軟性がなく、あ
る条件下では音声信号の品質の低下が生じる場合もあ
る。このような品質低下はより精巧な割当基準によって
避けることができる。
【０００６】本発明の目的は、個々の情報の流れの要求
を共同評価し、この評価に基づいて伝送レートの選択を
行なうことによってサービスの品質を一定に保つ伝送制
御方法およびこの方法を用いたシステムを提供すること
にある。本発明による制御方法は、同一のラジオチャネ
ル（特に移動型コミュニケーションシステムのラジオチ
ャネル）において、異なったソースから発生された同一
のコミュニケーションに関する可変的なレートの情報流
れの伝送を制御し、各情報の流れは各一組のソースレー
トから所定の時間間隔で選択されたレートでもってソー
スから発信され、この情報の流れはチャネルに送られる
前に、一組の可能な冗長スキームから選択されて流れの
レートの増加を決定する冗長部を付加される伝送制御方
法であって、前記時間間隔で、情報の流れの特性に最も
適した発信レートに関するソース側の要求と、個々の情
報流れに付加される冗長部に関するチャネル側の要求
と、チャネルレートに関するシステム側の要求とを評価
し、コミュニケーションとシステムが提供するサービス
の所定の品質を確保するような発信レートと冗長部を各
情報の流れに割り当てることを特徴としている。
【０００７】上記方法を用い、ラジオチャネルを介して
接続されている少なくとも二つのステーションから構成
されているコミュニケーションシステムは、（１）同一
のラジオチャネル上で結合されることになる同一のコミ
ュニケーションに関連する可変的なレートの情報流れを
発生させ、それぞれに与えられた一組のレートから選択
されたレートと所定の時間間隔で操作することのできる
ソースと、（２）一組の可能な冗長スキームから選択さ
れ、ソースから発信された情報流れのレートを増加する
冗長部を上記の時間間隔で各情報の流れに導入する手段
と、（３）前記チャネルで伝送させるために個々の流れ
を単一の流れに結合する手段と、（４）ステーションの
管理装置から構成され、前記ステーションには可変的な
レートの流れを制御する制御装置が設けられ、前記制御
装置は、各コミュニケーションにおいて、各情報流れの
特性に最も適した発信レートに対する要求に関連した情
報を前記時間間隔でソースから受け取り、またこの時間
間隔の間、導入される冗長部およびチャネル上の伝送レ
ートとして表されるチャネルおよびシステム全体の要求
に関連した情報を管理装置から受け取り、そしてソース
および冗長部を導入する手段に、コミュニケーションお
よびシステムが提供しているサービスの所定の品質を確
保するための特定のソースレートと冗長部を選択する命
令を供給することを特徴としている。
【０００８】本発明の好ましい実施例によると、選択さ
れるレートと冗長部は、チャネル上の流れを結合した結
果得られ且つ流れの発信レートと冗長部に起因するレー
トのインクリメントの合計として表されるトータルレー
トが、システム状況が呈示するレートを超えない場合に
は各要求と合致するものであって、そうでない場合に
は、コミュニケーションの品質とシステムのサービスの
品質に関連し且つ個々の要求から生じたコストの合計と
して表されるコミュニケーションのコストが最小に抑え
られるような発信レートと冗長部が各流れに割り当てら
れる。また、前記二つのステーションは、移動型コミュ
ニケーションシステムの移動ステーションと固定部（ベ
ースステーションおよびラジオネットワーク制御部）で
あることが好ましい。
【０００９】
【実施例】図１において本発明が適用される移動型コミ
ュニケーションシステムは、一組の移動ステーションＭ
１〜Ｍｈと一組のベースステーションＢ１〜Ｂｎとラジ
オネットワーク制御センターＲＮＣから構成され、これ
ら移動ステーションとベースステーションはコード分割
方式によってステーションがアクセスすることのできる
ラジオチャネルによって接続されている。可変的なレー
トによる音声信号と制御信号を伝送するために、Ｍ１で
示されている移動ステーションは理想的には次のものか
ら構成されている。（１）マイクロフォンＭＦから音声
信号を受信し、通常、フレーム毎によって変化するレー
トｒ１で接続１にコード信号を発信する音声コーダーＣ
Ｖ１ (例えばＣＶ１は分析−統合方式を取り入れて、本
発明を達成するために各情報流れのソースを構成してい
る）；（２）通常、フレーム毎によって変化するレート
ｒ２で接続２に信号の流れを発生させる制御信号ソース
ＣＳ１ (一般的に、移動ステーションからベースステー
ションに伝送される制御信号の全体の流れ（以下、シグ
ナリングと称する）は局部的に発生され、ブロックＣＳ
１はこのシグナリングを生成するユニット全体を構成す
るものである）；（３）ＣＶ１、ＣＳ１から発生された
信号を受信し、通常、フレーム毎によって変化し結果と
してレートの増加ｒ３、ｒ４をもたらす冗長部を、音声
信号と制御信号に付与するチャネルコーダーＣＣ１、Ｃ
Ｃ２ (コーダーＣＣ１、ＣＣ２は移動型コミュニケーシ
ョンシステムに使用されるどのタイプのものであっても
よい。例えばチャネルコーディングは重畳コーディング
に基づくものであってもよい）。
【００１０】チャネルコーダーの出力側３、４にある情
報の流れはマルチプレクサＭＸ１によって単一の流れに
結合され、この単一の流れは接続５を介してＣＤＭＡト
ランスミッタＴ１に送られる。トランスミッタＴ１はこ
の流れをラジオチャネル６に送る。ＭＸ１およびＴ１は
特定のコミュニケーションシステムが必要とするプロト
コルに従って伝送を行なうために必要な全てのユニット
を含んでいる。所定の時間間隔（例えば、コード分割伝
送における一つのフレーム）に取り入れられるレートお
よび冗長部ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４は、可変的レート伝
送を制御するユニットＵＣ１によって接続７〜１０を介
してブロックＣＶ１、ＣＳ１、ＣＣ１、ＣＣ２に伝達さ
れる。本発明の主題を構成しているＵＣ１は、接続１５
を介してトータルレートｒtot ＝ｒ１＋ｒ２＋ｒ３＋ｒ
４に関する情報をＭＸ１に伝達する。これらレートは音
声信号、シグナリング、チャネル、システムの要求を考
慮に入れてＵＣ１によって決定される。
【００１１】音声信号およびシグナリングの要求は、特
定の音声セグメントのコード化およびその段階における
シグナリングを伝送するのに最も適したレートに関連し
た情報を表している。時間と移動位置の両方によって変
化するチャネル状況は、例えば信号のプロテクトの必要
性つまりチャネルコーダーＣＣ１、ＣＣ２が導入しなけ
ればならない冗長部を決定する測定エラーレートに関す
る情報を表している。最後に、チャネル６上で実際に得
られるレートを決定するシステム状況は通信状況に依存
している。例えば、通信量が低い場合は、より高い音声
伝送レートを可能にし、例えば広帯域コーディングによ
って得ることのできるより高い品質の音声を確保するこ
とができる。一方、通信量が多い場合は、最大データレ
ートが限定される。
【００１２】ＣＶ１、ＣＳ１の要求に関する情報は、こ
のようなユニットによって接続１１、１２を介してＵＣ
１に供給される。また、ラジオチャネル６とシステムの
状況に関する情報は、移動ステーション管理装置ＭＭに
よって、接続１３、１４を介して供給される。通常、チ
ャネルおよびシステムに関する情報の一部もしくはその
全部はＭＭに送られることはない。従って、ＭＭは論理
接続１６によってその概略が示されているように、ベー
スステーション管理装置ＢＭと会話する必要がある。
【００１３】ＵＣ１からの出力量（即ちレート）がディ
スクリートな量であることを考慮すると、入力量もまた
インデックス｜１…｜５で表すことのできるディスクリ
ートな量であるとみなすことができる。詳細に説明する
と、−｜１ (１≦｜１≦Ｎ１）によって、コーダーＣＶ
１のＮ１可能操作レートのどれがそのフレーム内の音声
コーディングに最適であるか判別される。本典型的実施
例においては、４００ビット／ｓから１６ｋビット／ｓ
の範囲の７つのレートがＣＶ１のレートとして挙げられ
ている。−｜２ (１≦｜２≦Ｎ２）によって、制御信号
のＮ２可能伝送レートの一つが判別される。本典型的実
施例では、例えば０、２、４、８ｋビット／ｓの四つが
可能レート値として挙げられる。−｜３、｜４ (１≦｜
３≦Ｎ３および１≦｜４≦Ｎ４）によって、可能なプロ
テクトスキームの一つが判別される。従って音声信号と
シグナリングにそれぞれ使用される可能冗長部が判別さ
れる。一つのスキームが二つのタイプの信号に対して異
なった冗長部を採用している場合であっても、両方のタ
イプの信号に対して通常、強いプロテクトと弱いプロテ
クトを選択することができる。従って、単一のインデッ
クスをチャネル要求を示すために用いることができる。
実施例では、０．６〜１１ｋビット／ｓあるいは０．６
〜１５ｋビット／ｓ（弱いプロテクトの場合と強いプロ
テクトの場合に対応する）の範囲の冗長部を音声信号
に、０〜１０ｋビット／ｓあるいは０〜２２ｋビット／
ｓの冗長部をシグナリングに与える方法が採用されてい
る。−｜５ (１≦｜５≦Ｎ５）によって、システムのＮ
５占有レベル（レベル１は最小の占有に対応する）の一
つが判別され、従ってチャネル６のＮ５可能レートの一
つが判別される。実施例においては、チャネルレートは
１ｋビット／ｓから４０ｋビット／ｓの範囲で１ｋビッ
ト単位で変化する。
【００１４】このような情報に基づいて、システム状況
に合致する場合には、ＵＣ１が異なった情報の流れのレ
ートとプロテクト条件を完全に満たすようなレートｒ１
…ｒ４を決定する。そうでない場合は、所定の品質を確
保するために必要なトータルコストを最小にするように
レートが決定される。トータルコストは、個々の要求に
関するコストの合計を表わしている。実施例においてこ
れらコストは、例えば（音声のための）コード化された
信号のあるレートに伴う歪み、またはチャネルやシステ
ムのある状態に伴う歪み、あるいは（制御信号のため
の）処理工程を実行するのに要する時間を示したディジ
タル値である。これらの値はシミュレーションによって
優先度を決定され、実験的にシステムを作動させる段階
で現場測定によって改善することができる。異なった要
求に関連するコストは共通のベースに対して標準化され
なければならない。この実現を簡単にするためにコスト
を一定とみなすことができ、本例においてはこのような
場合を取り挙げている。
【００１５】図３を参照してコスト最小化アルゴリズム
の例を述べることにする。上記に述べたのと同様の一組
のユニットが、移動部とコミュニケーションを行なうた
めに本システムの固定部にも設けられている。ＣＶ２、
ＣＳ２、ＣＣ３、ＣＣ４、ＭＸ２、Ｔ２、ＵＣ２は、移
動部のＣＶ１、ＣＳ１、ＣＣ１、ＣＣ２、ＭＸ１、Ｔ
１、ＵＣ１の各ユニットに対応している。ＲＮＣＭとＢ
Ｍは、ラジオネットワーク制御装置とベースステーショ
ンの管理装置である。参照番号１′〜１５′は、移動部
の接続１〜１５に対応する接続である。図に示されてい
るように、移動部とのコミュニケーションの管理に関す
る装置はベースステーションとネットワーク制御装置Ｒ
ＮＣで共用されている。特に、伝送により直接に関連し
た装置（チャネルコーダー、マルチプレクサ、トランス
ミッタ）は、ベースステーションに配置されている。音
声コーダー、制御信号ソース、可変的なレートで行なう
伝送を制御する制御装置はネットワーク制御装置内に配
置されている。管理装置ＢＭのみで得られるチャネル状
況および／またはシステム状況に関する情報を得るため
と、且つＭＭに送られるチャネル状況および／またはシ
ステム状況に関する情報をＢＭに供給するために、ベー
スステーションの管理システムＢＭと対話するネットワ
ーク制御管理装置ＲＮＣＭによって、ＵＣ２にチャネル
状況とシステム状況に関する情報が供給される。ＢＭと
ＲＮＣＭ間の論理接続は参照番号１７で示されている。
さらに、この例においては、制御信号の一部は局部的に
生成されて、一部は、ランドネットワーク（図示せず）
から受け取る。このランドネットワークからコード化さ
れる音声信号がＣＶ２に受け取られる。ランドテレコミ
ュニケーションネットワークとの接続は、音声信号、制
御信号をそれぞれ表している参照番号１８、１９によっ
て示されている。
【００１６】しかしながら、この図で示されているシス
テム構成はシステムにおける本発明の配置と本発明によ
って行なわれる操作を説明するために用いられる論理構
成であって、ここで説明されている機能を有する装置の
実際の配置を表したものではない。特に、ＢＭとＭＭ間
の論理接続１６は、チャネルを介してシグナリングを交
換することによって物理的に実現することができる。移
動ステーションと固定部の両方の受信部は本発明とは関
連しないためここでは示していない。
【００１７】図２は、制御装置ＵＣ（例えばＵＣ１）の
構造を示している。この装置は、各入力に関連した二つ
のグループのメモリＭＥ１−１、ＭＥ２−１、ＭＥ１−
２、ＭＥ２−２…ＭＥ１−５、ＭＥ２−５と、メモリに
読み込まれたデータを用いてコスト最小化アルゴリズム
を実行する処理装置ＥＬから構成されている。メモリＭ
Ｅ１は、ソース、チャネルコーダー、マルチプレクサか
ら出力されるときの流れのレートに関連したパラメータ
を記憶する。このパラメータは、（インデックス｜１、
｜２、｜５に関する入力のための）ベクトルあるいは
（｜３と｜４のための）マトリックスである。メモリＭ
Ｅ２はコストのマトリックスを記憶する。発信レートお
よび冗長スキームは、所定の構成のコミュニケーション
に対して固定的であることを考慮し、またコストが一定
であると想定すると、メモリＭＥ１、ＭＥ２はメモリに
よってのみ読まれる。
【００１８】レートベクトル
【数１】 と
【数２】 と
【数３】 は、ＣＶ１、ＣＳ１の可能操作レートおよびチャネル６
上のＮ５伝送レートとからそれぞれ選ばれたものに対応
するＮ１、Ｎ２、Ｎ５成分を各々有するベクトルであ
る。これら成分の
【数４】 については、第一番目からＮ１番目まで、そして
【数５】 についてはＮ２番目まで、値が増加する順序で配置され
る。また
【数６】 については、ｒ５ (１）からｒ５ (Ｎ５）まで、値が減
少する順序で配列されている。メモリには、各フレーム
毎に｜１、｜２、｜５とアドレスが割り当てられてお
り、それぞれに読み込まれたベクトル成分を接続２１、
２２、２５を介してＥＬに供給する。
【００１９】ＭＥ−１、ＭＥ−２に記憶されているコス
トマトリックス
【数７】 は、コミュニケーションコスト最小化アルゴリズムが行
なわれている間に、横列には｜１、｜２と、縦列にはイ
ンデックスｉ、ｊとそれぞれアドレスが割り当てられ
る。インデックスｉ、ｊは極値を含む｜１（｜２）から
１までの値をとることができる。インデックスｉ、ｊ
は、ＥＬによって接続４１、４２を介して供給される。
また、読みだされたデータは接続３１、３２を介してＥ
Ｌに供給される。各横列では縦列のインデックスが増加
するにつれてコストが減少する。
【００２０】コストｃ１は例えば、要求されているレー
トと配分可能なレートの特定の組み合わせによって生じ
る知覚的な歪みの測定値を表してもよい。また、コスト
ｃ２は、例えば工程を実行する時間、つまり工程自体を
所定の時間内に完了させる可能性として表されるサービ
スの品質を示すものであってもよい。実際には、ｉ、ｊ
は決して｜１、｜２を超えないため、マトリックスな三
角形のマトリックスとなり、ここではダイアゴナル以下
の値のみが０と異なり、ダイアゴナル上のコストには値
０を割り当てることができる。またこのマトリックスで
は、“コスト０”は、要求されているレートをシステム
が供給できることを意味している。同様の取り決めを他
のコストマトリックスにもあてはめることができる。
【００２１】ＭＥ２−５に記憶されているコストマトリ
ックス
【数８】 は、横列にインデックス｜５のアドレスが、また、縦列
には、コスト最小化アルゴリズムが行なわれている間に
トータルレートｒtot と関連して、｜ｒのアドレスが割
り当てられる。インデックス｜ｒは、接続４５に存在す
る。ｒtot が、ｒ５の二つの連続した値の間に存在する
時、インデックス｜ｒはより高い値と関連する：即ち
【数９】 のレートが減少していることを考慮に入れると、
【数１０】 となる。コストｃ５は横列に沿って減少する。マトリッ
クス
【数１１】 において、コストｃ５ (ｐ、ｑ）（ｐ＞ｑ）はトータル
レートよりも大きいシステムレートに対応し、従って負
のコスト、つまりｐ＜ｑの反対とみなすことができる。
【数１２】 に読み込まれたデータは接続３５を介してＥ１に供給さ
れる。
【００２２】第三番目と第四番目の入力は、レートマト
リックス
【数１３】 とコストマトリックス
【数１４】 とをそれぞれ記憶するメモリＭＥ１−３、ＭＥ１−４、
ＭＥ２−３、ＭＥ２−４に関連している。この二つのレ
ートマトリックス
【数１５】 は、Ｎ１およびＮ２ソースレートにそれぞれ対応するＮ
１、Ｎ２横列をそれぞれ含み、またその番号が予測され
るチャネルコードスキームの数と等しいＮ３、Ｎ４縦列
（本実施例においてはＮ３＝Ｎ４）をそれぞれ含んでい
る。二つのマトリックスの横列のレート値は、縦列のイ
ンデックスが増加するにつれて増加する。この二つのマ
トリックスの読み取りポインタは横列は｜１、｜２で、
縦列は｜３である。読みだされたデータは接続２３、２
４に表われている。この二つのマトリックスは一定であ
る。
【００２３】ＭＥ２−３、ＭＥ２−４に記憶されている
コストマトリックス
【数１６】 は、マトリックス
【数１７】 と全く同様のものである。コストは、チャネルによって
各信号に導入された歪みを表していてもよい。音声信号
ではこの歪みは
【数１８】 の例のように知覚的な歪みであって、制御信号の場合に
は信号を正しく解釈することができなくなる可能性を引
き起こすような歪みである。この二つのマトリックス
は、横列には｜３のアドレスが割り当てられ、縦列には
接続４３を介してＥ１によって供給されるインデックス
ｋのアドレスが割り当てられる。これは、コスト最小化
アルゴリズムが行なわれている間に生成され、｜３から
１まで変化することができる。読みだされたデータは接
続２３、２４を介してＥ１に供給される。
【００２４】図３はアルゴリズムのフローチャートであ
る。各フレームにおいて、レートベクトル／マトリック
ス成分はインデックス｜１…｜５とアドレスが割り当て
られ、インデックスの値はＥＬに搭載される（ステップ
１０１）。前記成分はｍ＝１、２、３、４である時、ｒ
m(min)として表される。次に、対応するトータルレー
ト、 ｒtot(min)＝Σｒm(min) ｍ＝１ が決定され、システムによって許可されたレートｒ５と
比較される（ステップ１０２、１０３）。ｒtot(min)が
ｒ５を超えない場合は、要求された四つのレートは許容
され、それに関連したコマンドがブロックＣＶ１、ＣＳ
１、ＣＣ１、ＣＣ２、ＭＸ１（ＣＶ２…ＭＸ２）に発信
される（ステップ１０４）。
【００２５】要求されたトータルレートがシステムレー
トｒ５を超えた場合、コスト評価に移ることが必要とな
る。要求されているトータルコストを値Ｃｍｉｎ＝∞に
初期化する（ステップ１０５）。また、インデックス｜
１−｜４で示されているもの以下の可能な全てのレート
の組み合わせをテストする（ステップ１０６〜１０
９）。個々のインデックスを１ユニットずつ小さくする
ことにより、先のものと異なった組み合わせを得ること
ができる。インデックスｉ、ｊ、ｋは、テストにおける
所定のステップで｜１、｜２、｜３に割り当てられた値
を表している。ｉ、ｊ、ｋの各組み合わせについて再び
トータルレートが計算され（ステップ１１０）、そして
チャネル上の容認された最大レートと比較される（ステ
ップ１１１）。トータルレートが最大レートより高い場
合は、より低い値の組み合わせを試みる。そうでない場
合は、テストが行なわれた組み合わせのコストを査定す
る。ここでシステムレートｒ５ではなくて最大レートと
比較する理由は、コストｃ５ (｜５、｜ｒ）に表される
各プライスを払うことによって、システムレートよりも
高いトータルレートをコミュニケーションに割り当てら
れる可能性があるからである。
【００２６】コスト査定を行なうために、インデックス
｜ｒを決定し（ステップ１１２）、個々のマトリックス
【数１９】 でアドレスが割り当てられているコストの合計としてト
ータルコストＣｔｏｔを計算する（ステップ１１３）こ
とが必要である。このコストは値Ｃｍｉｎ（初期の組み
合わせが査定されている場合は、∞）と比較され（ステ
ップ１１４）、トータルコストがメモリに記憶されてい
るコストより低い場合は、この値が更新される。また、
対応する値ｒ１…ｒ４、ｒtot も記憶される。インデッ
クスｉ、ｊ、ｋの全ての組み合わせのテストが完了する
と、装置ＥＬは決定されたｒ１…ｒ４、ｒtot 値を供給
する。本実施例のようにインデックス｜１…｜５が限定
された数の値を有している限り、値ｉ、ｊ、ｋの可能な
全ての組み合わせを試すことができることは明らかであ
る。このような条件において、制御装置ＵＣ２もまたい
くつかのコミュニケーションを同時に行なうことができ
る。組み合わせの数が多すぎる場合は、ダイナミックプ
ログラミング方式、トゥリーセレクション方式等を用い
ることができ、これによって予め多くの組み合わせを除
くことができる。
【００２７】本発明を実施例により説明してきたが、本
発明はこれに限定されるものでなく、また、本発明の範
囲を逸脱しない限りにおいて変更や修正を行なうことが
できることは言うまでもない。例えば、マトリックス
【数２０】 が全てのフレームに対して一定であると想定される場合
でさえも、定期的に値を更新することは可能である。マ
トリックスとしての記憶装置に代わるものとして、ソー
スおよびチャネル状況に関連するコストを各マトリック
スの第一縦列に対応するベクトルに編成することも可能
である。これらベクトルはフレームを基礎としてフレー
ム上で変化する。さらに、設定時間内にうまく処理を終
える蓋然性に各設定が影響を与えているため、第二番目
の入力に関するコストベクトルもまた、先のフレームの
選択の関数である。
【００２８】さらに、二つの情報の流れがデータとシグ
ナリングで表される可変的レートによるデータ伝送等の
音声以外の伝送に本発明を適用することも可能である。
また、ＣＤＭＡとは異なるがＰＲＭＡ（Ｐａｃｋｅｔ
Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅ
ｓｓ）やＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）と関連するアクセス方式を採用し
たシステムにも適用することができる。移動型コミュニ
ケーションシステムを用いて本発明を説明してきたが、
本発明は、ラジオチャネルを介して接続されている少な
くとも二つのステーションから成る他のラジオコミュニ
ケーションシステム、特にサテライトコミュニケーショ
ンシステムに適用することも可能である。本発明は添付
の図面を参照することによってより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を利用した移動型コミュニケーション
システムの一般的なスキームを示した図である。
【図２】 本発明による制御装置のブロック図である。
【図３】 図２に示された装置の操作のフローチャート
である。
フロントページの続き (73)特許権者 594095039 フイリツプス・エレクトロニクス・エ ヌ・ヴエー ＰＨＩＬＩＰＳ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ Ｓ Ｎ．Ｖ. オランダ国5621 エヌ・エル ビー・エ ー、エインドーヴエン、グロエネウオヅ ウエヒ １ (72)発明者 エルマンノ・ベルート イタリー国トリノ、ヴイア・ヴオルヴエ ラ 11 (72)発明者 カール・ヘルヴイク ドイツ連邦共和国デイー90419 ニユル ンベルク、リーテルシユトラーセ 10 (72)発明者 ダニエレ・セレーノ イタリー国トリノ、ヴイア・イセルニア ７／アー (56)参考文献 特開 平６−14006（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−189245（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−103309（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−108332（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−100360（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274131（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−46033（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−268606（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−175915（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−75574（ＪＰ，Ａ)

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同一のラジオチャネル上で、異なったソ
    ースから発生された同一のコミュニケーションに関する
    可変的なレートの情報の流れの伝送を制御し、各情報の
    流れは、ソース（ＣＶ１、ＣＳ１；ＣＶ２、ＣＳ２）か
    ら、各々一組のソースレートから所定の時間間隔で選択
    されたレート（ｒ１、ｒ２）でもって発信され、この情
    報の流れはチャネル（６）に送られる前に、一組の可能
    な冗長部スキームから選択されて流れのレートのインク
    リメント（ｒ３、ｒ４）を決定する冗長部が付加される
    伝送制御方法において、 前記時間間隔で、情報の流れの特性に最も適した発信レ
    ートに関するソース側の要求と、個々の情報流れに付加
    する冗長部に関するチャネル側の要求と、チャネルレー
    トに関するシステム側の要求とを評価し、コミュニケー
    ションおよびシステムが提供するサービスの所定の品質
    を確保するような発信レートと冗長部を各情報の流れに
    割り当てることを特徴とする伝送制御方法。
  2. 【請求項２】 チャネル上で流れを組み合わせた結果生
    じ且つ流れの発信レートと冗長部に起因するレートのイ
    ンクリメントの合計を表すトータルレート（ｒtot ）
    が、システム状況によって呈示されたレート（ｒ５）を
    超えない場合には、各要求に合致する発信レートと冗長
    部が各情報の流れに割り当てられ、そうでない場合に
    は、コミュニケーションとシステムのサービスの品質に
    関連し、個々の要求の結果生じるコストの合計によって
    表され、且つコミュニケーションのコストを最小化する
    ような発信レートと冗長部が各情報流れに割り当てられ
    ることを特徴とする請求項１に記載の伝送制御方法。
  3. 【請求項３】 前記ラジオチャネルは、移動型コミュニ
    ケーションシステムの移動ステーションとベースステー
    ション間のコミュニケーションチャネルであって、前記
    要求の査定は、システムの移動ステーションと固定部で
    別々に、移動ステーションから固定部に向かう方向とそ
    の反対の方向に対してそれぞれ行なわれることを特徴と
    する請求項１または２に記載の伝送制御方法。
  4. 【請求項４】 コミュニケーションの各方向において、
    前記要求に関する情報は、各情報の流れにおける可能な
    ソースレートの一つと、可能な冗長部スキームの一つ
    と、そして可能なチャネルレートの一つと関連している
    インデックス（｜１…｜５）によって表されていること
    を特徴とする請求項１乃至３に記載の伝送制御方法。
  5. 【請求項５】 前記インデックスは、発信レート、チャ
    ネル伝送レート、冗長部によって生じたレートインクリ
    メント、そして実際に割当可能なレートと冗長部とに関
    連するコストに関する記憶された情報にアクセスするた
    めの読みだしアドレスを構成していることを特徴とする
    請求項４に記載の伝送制御方法。
  6. 【請求項６】 チャネル要求に関する情報が、全ての情
    報流れに対する単一のインデックスで表されていること
    を特徴とする請求項５に記載の伝送制御方法。
  7. 【請求項７】 ソースレートとチャネルレートに関する
    記憶されている情報が、可能レート値と同じ数の成分を
    持つベクトルから構成され、冗長部によって生じるレー
    トインクリメントに関する情報が、各成分がソース／冗
    長レートの組み合わせと関連しているマトリックスによ
    って表されていることを特徴とする請求項４乃至６に記
    載の伝送制御方法。
  8. 【請求項８】 コストに関する記憶されている情報が、
    ディジタル値として表され、共通のベースに対して標準
    化されており、各成分が要求されているレート／冗長部
    および割当可能なレート／冗長部の組み合わせに関連し
    ているマトリックスに編成されることを特徴とする請求
    項４乃至７に記載の伝送制御方法。
  9. 【請求項９】 前記コストマトリックスが一定のマトリ
    ックスであることを特徴とする請求項８に記載の伝送制
    御方法。
  10. 【請求項１０】 ソースおよびチャネル要求に関するコ
    ストに関連した記憶された情報が、ディジタル値で表さ
    れ、ベクトルに編成され、時間間隔毎に更新されること
    を特徴とする請求項４乃至７に記載の伝送制御方法。
  11. 【請求項１１】 前記情報の流れが、音声コミュニケー
    ションにおけるディジタルでコード化された音声信号と
    制御信号であることを特徴とする請求項１乃至１０に記
    載の伝送制御方法。
  12. 【請求項１２】 前記情報の流れが、可変的なレートで
    行なわれるデータ伝送のデータ信号および制御信号であ
    ることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の伝送制御
    方法。
  13. 【請求項１３】 前記移動型コミュニケーションシステ
    ムが、コード分割方式によってチャネルアクセスを行
    い、チャネル上の伝送ピリオドがフレームに分割される
    システムであること、そして個々の情報流れに割り当て
    られるレートおよび冗長部の決定が各フレーム毎に行な
    われること、を特徴とする請求項１乃至１２に記載の伝
    送制御方法。
  14. 【請求項１４】 前記コミュニケーションシステムが、
    可変レートによる伝送のチャネルアクセスを時間分割方
    式によって行なうシステムであることを特徴とする請求
    項１乃至１２に記載の伝送制御方法。
  15. 【請求項１５】 ラジオチャネルを介して接続されてい
    る少なくとも二つのステーション（Ｍ１…Ｍｈ；ＲＮ
    Ｃ；Ｂ１…Ｂｎ）から構成され、 （１）同一のラジオチャネル（６）上で結合されること
    になる同一のコミュニケーションに関連する可変的なレ
    ートの情報の流れを発生させ、それぞれに与えられた一
    組のレートから選択されたレート（ｒ１、ｒ２）と所定
    の時間間隔で操作することのできるソースと、 （２）一組の可能な冗長スキームから選択され、ソース
    から発信された情報流れのレートをインクリメント（ｒ
    ３、ｒ４）する冗長部を上記の時間間隔で各情報の流れ
    に導入する手段（ＣＣ１、ＣＣ２；ＣＣ３、ＣＣ４）
    と、 （３）前記チャネル（６）で伝送させるために個々の流
    れを単一の流れに結合する手段（ＭＸ１、ＭＸ２）と、 （４）ステーションの管理装置（ＭＭ、ＢＭ、ＲＮＣ
    Ｍ）を含むコミュニケーションシステムにおいて、 前記ステーションには可変的レート情報流れ制御装置
    （ＵＣ１、ＵＣ２）が設けられており、前記制御装置
    は、各コミュニケーションにおいて、各情報流れの特性
    に最も適した発信レートに関するソース側の要求に関連
    する情報を前記時間間隔でソース（ＣＶ１、ＣＳ１；Ｃ
    Ｖ２、ＣＣ２）から受け取り、またこの時間間隔で、冗
    長部およびチャネル上の伝送レートを表すチャネル
    （６）とシステム全体の要求に関する情報を管理装置
    （ＭＭ、ＲＮＣＭ）から受取り、また、各情報の流れに
    対して特定のソースレートと冗長部を決定し、そしてソ
    ース（ＣＶ１、ＣＳ１；ＣＶ２、ＣＳ２）および冗長部
    を導入する手段（ＣＣ１、ＣＣ２；ＣＣ３、ＣＣ４）
    に、コミュニケーションおよびシステムのサービスの所
    定の品質を確保するための特定のソースレートと冗長部
    を選択する命令を供給することを特徴とするコミュニケ
    ーションシステム。
  16. 【請求項１６】 組み合わせの結果得られ、流れの発信
    レートと冗長部によって生じるレートインクリメントの
    合計を表す流れのトータルレート（ｒtot ）がシステム
    状況によって決定されるレート（ｒ５）を超えない場合
    には、選択されたレートと冗長部は、前記時間間隔で得
    たソースとチャネルの要求を満たすようなものであっ
    て、そうでない場合には、コミュニケーションとシステ
    ムのサービスの品質と関連し、個々の要求の結果として
    のコストの合計によって表されるコミュニケーションの
    トータルコストを最小に抑えるようにレートと冗長部が
    選択されることを特徴とする請求項１５に記載のコミュ
    ニケーションシステム。
  17. 【請求項１７】 各制御装置（ＵＣ１；ＵＣ２）が、 （１）ソースによって発信された流れの可能なレート
    と、これらレートの内の一つと各流れに可能な冗長部の
    内の一つとを合わせた組み合わせと、チャネル上の可能
    なレートに関連する情報を記憶し、且つソース（ＣＶ
    １、ＣＳ１；ＣＶ１、ＣＳ２）の要求とチャネル（６）
    の要求とソース（ＣＶ１、ＣＳ１；ＣＶ２、ＣＳ２）と
    管理装置（ＭＭ、ＲＮＣＭ）によって供給されるシステ
    ムの要求に関する情報によってそれぞれアドレスが割り
    当てられている第一のグループのメモリ（ＭＥ１−１…
    ＭＥ１−５）と、 （２）ソースからの流れのレートと、チャネル状況によ
    って求められている冗長部と、チャネル（６）上のレー
    トの可能な選択に関連したコストに関する情報を記憶
    し、少なくともソース（ＣＶ１、ＣＳ１；ＣＶ２、ＣＳ
    ２）と管理ユニット（ＭＭ、ＲＮＣＭ）とによって供給
    される情報により読みだしにおいてアドレスが割り当て
    られている第二グループのメモリ（ＭＥ２−１…ＭＥ２
    −５）と、 （３）ソース（ＣＶ１、ＣＳ１；ＣＶ２、ＣＳ２）と管
    理ユニット（ＭＭ、ＲＮＣＭ）から、ソース、チャネ
    ル、システム要求に関する情報を受け取り、第一および
    第二グループのメモリ（ＭＥ１−１…ＭＥ１−５；ＭＥ
    ２−１…ＭＥ２−５）から、レートと冗長部とコストに
    関する情報を受け取り、且つソース（ＣＶ１、ＣＳ１；
    ＣＶ２、ＣＳ２）と冗長部導入手段（ＣＣ１…ＣＣ４）
    に発信レートと冗長部を選択するコマンドを供給する処
    理装置（ＥＬ）とから構成されていることを特徴とする
    請求項１５または１６に記載のコミュニケーションシス
    テム。
  18. 【請求項１８】 ソース（ＣＶ１、ＣＳ１；ＣＶ２、Ｃ
    Ｓ２）と管理装置（ＭＭ、ＲＮＣＭ）が、ソース、チャ
    ネル、システムの要求に関する情報を、前記メモリ（Ｍ
    Ｅ１−１…ＭＥ２−５）にある読みだしアドレスの全体
    あるいは一部を構成するインデックス（｜１…｜５）の
    形で供給することを特徴とする請求項１５乃至１７に記
    載のコミュニケーションシステム。
  19. 【請求項１９】 前記第一グループのメモリ（ＭＥ１−
    １…ＭＥ１−５）の内、ソース要求とチャネル要求に関
    する情報を記憶するメモリ（ＭＥ１−１、ＭＥ１−２、
    ＭＥ１−５）は、それぞれがソースレートとチャネルレ
    ートとして可能な値の数だけ成分を有しているベクトル
    に編成されているレート値を記憶し、チャネル要求に関
    する情報を記憶するメモリ（ＭＥ１−３、ＭＥ１−４）
    は、各横列に各ソースのレート値の一つが与えられ、各
    縦列には冗長部による可能なインクリメントの一つが与
    えられているマトリックスに編成されたレート値を記憶
    することを特徴とする請求項１７または１８に記載のコ
    ミュニケーションシステム。
  20. 【請求項２０】 前記第二グループのメモリ（ＭＥ２−
    １…ＭＥ２−５）は、マトリックスに編成されたコスト
    数値を記憶し、各メモリ位置が前記インデックス（｜１
    …｜５）の内の１つともう一つのインデックスによって
    アドレスが割り当てられ、レートと冗長部が決定される
    間に前記処理装置（ＥＬ）によって生成され、ソースに
    よって発信される個々の流れまたは組み合わせの結果と
    しての流れのトータルレートに実際にそれぞれ割り当て
    ることのできるレートまたは冗長部が与えられているこ
    とを特徴とする請求項１７乃至１９に記載のコミュニケ
    ーションシステム。
  21. 【請求項２１】 前記コストマトリックスが一定のマト
    リックスであることを特徴とする請求項２０に記載のコ
    ミュニケーションシステム。
  22. 【請求項２２】 ソース要求とチャネル要求に関するコ
    ストを記憶する前記第二グループのメモリ（ＭＥ２−１
    …ＭＥ２−４）は、ベクトルに編成されて各時間間隔で
    更新される数値を記憶することを特徴とする請求項１７
    乃至１９に記載のコミュニケーションシステム。
  23. 【請求項２３】 前記情報の流れが、音声コミュニケー
    ションにおいてディジタルにコード化された音声信号と
    制御信号であることを特徴とする請求項１５乃至２２に
    記載のコミュニケーションシステム。
  24. 【請求項２４】 前記情報の流れは、可変的なレートに
    よるデータ伝送におけるデータ信号と制御信号であるこ
    とを特徴とする請求項１５乃至２２に記載のコミュニケ
    ーションシステム。
  25. 【請求項２５】 前記コミュニケーションシステムが、
    複数の移動ステーション（Ｍ１…Ｍｈ）と、ベースステ
    ーション（Ｂ１…Ｂｎ）とラジオネットワーク制御装置
    （ＲＮＣ）から成る一つの固定部（ＲＮＣ；Ｂ１…Ｂ
    ｎ）から構成された移動型コミュニケーションシステム
    であって、可変レートによる流れを制御する装置（ＵＣ
    １、ＵＣ２）が移動ステーション（Ｍ１…Ｍｈ）と固定
    部（ＲＮＣ；Ｂ１…Ｂｎ）にそれぞれ設けられているこ
    とを特徴とする請求項１５乃至２４に記載のコミュニケ
    ーションシステム。
  26. 【請求項２６】 前記移動型コミュニケーションシステ
    ムが、コード分割方式によってチャネルアクセスを行な
    うシステムであることを特徴とする請求項２５に記載の
    コミュニケーションシステム。
  27. 【請求項２７】 前記移動型コミュニケーションシステ
    ムが、時間分割方式によって可変レート伝送を行なうた
    めのチャネルアクセスを行なうシステムであることを特
    徴とする請求項２５に記載のコミュニケーションシステ
    ム。
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