JP2830914B2 - 無線パケットデータ通信のチャネル獲得方式 - Google Patents
無線パケットデータ通信のチャネル獲得方式Info
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Description
末で用いられる無線パケットデータ通信のチャネル獲得
方法に関し、特に他のチャネルを使用している端末の送
信状態の監視機能を有し、監視している端末が通話中に
無音状態になり送信を停止する状態になるとき、その無
音状態のチャネルにパケットデータを送信するようにし
無線パケットデータ通信のチャネル獲得方法に関する。
本発明は、通話中の無音時に送信を停止しているチャネ
ルに割り込んでパケットデータを送信することで、チャ
ネルの有効利用をしてパケットデータの送信を実現する
ものである。
報の複雑化・高度化に伴い、情報転送の効率化が要求さ
れている。また、端末と基地局の間で無線データ通信を
行う場合、限りある無線チャネルを有効に活用し、通信
コストを下げ、多くのユーザにサービスする目的でパケ
ット通信方式が考えられた。パケット通信方式の代表例
として、CDPD(Cellular Digital
Packet Data)がある。CDPDは現在サ
ービスしているセルラーシステムの基地局にCDPD用
の基地局を併設し、音声で使われていない無線チャネル
をデータ通信用に割り当てて通信する方式である。無線
チャネルの利用は音声が優先で、データ通信用にチャネ
ルを使用していても、そのチャネルを音声で使う要求が
ある場合はチャネルを譲り、他のチャネルにホッピング
する仕組みになっており、図7に説明図を示す。図7
(a)はパケット送信端末のブロック図を示しており、
図7(b)はパケット送信端末の動作手順を示してい
る。使用チャネル制御部7では、受信部1で受信した使
用チャネルの状態情報から使用チャネルを制御し、パケ
ットデータ送信のオンオフ切り替えをスイッチ5で行っ
ている。
は、パケットデータ通信の仕組みが音声通話優先であ
り、また送信する際に一つの全く使用されていないチャ
ネルを使用しなければならなかったため、パケットデー
タ通信をする際に全てのチャネルが音声用として使用さ
れていると、パケットデータ通信が不可能になってしま
う。
を使用していても、音声通話接続の要求があるとパケッ
トデータ通信は切断されてしまう。
場合に音声通話中の無線チャネルの有効利用をすること
である。
においての輻輳や中断を削減することである。
と受信可能な通話中の移動局から送信されてくる音声バ
ーストを受信し、この受信レベルを測定する受信部と、
該受信部の出力より通話中の前記移動局から送信されて
くる受信電波のレベルによって、受信状態のランキング
リストを作成するランキング作成部と、該ランキング作
成部の出力から受信状態のよいチャネルを選択し、その
チャネルの受信状態を監視するチャネル監視制御部を具
備し、前記移動局が音声バーストを出さない状態になる
ことを確認すると、その音声バーストの送信されないチ
ャネルに割り込んでパケットデータを送信し、またパケ
ットデータの送信中に音声通話中の端末が再び音声バー
ストを送信すると、データ通信を中断し、再び他の移動
局が音声バーストを送信しない状態になるのを監視し、
この動作を繰り返すことで、無線パケットデータ通信の
チャネルを獲得することを特徴とする無線パケットデー
タ通信のチャネル獲得方式が得られる。
視制御部にてパケットデータ送信を行うために選択した
空きチャネルがパケットデータ送信終了前に音声通信と
して使用された場合、パケット送信を停止し、再び音声
バーストの終了を示すバーストの監視状態に入り、音声
バーストを送信しない状態のチャネルに割り込むことを
特徴とする無線パケットデータ通信のチャネル獲得方式
が得られる。
と音声バーストの終了を示す情報が前記ランキング作成
部を介して前記チャネル監視制御部に送信されると、該
チャネル監視制御部は当該無線チャンネルを使用可能と
判断し、スイッチをオンしてパケットデータを送信し、
その後再び有音状態になると音声バーストの始まりを示
す情報が前記ランキング作成部を介して前記チャネル監
視制御部に送信され、それらの情報から無線チャネル上
にバーストが送信されない状態を確認すると、該チャネ
ル監視制御部は当該無線チャンネルを使用不可能と判断
し、スイッチをオフするようにパケットデータ通信を制
御することを特徴とする無線パケットデータ通信のチャ
ネル獲得方式が得られる。
図1及び図2を参照して詳細に説明する。図1(a)は
本発明のパケット送信の概要図である。aは基地局であ
り、bは通話中の移動局であり、cはパケット送信移動
局であり、dは移動局bの通話経路であり、eは移動局
bの上りバーストを監視する経路であり、fは移動局c
のパケット送信経路である。基本局aは移動局bとの間
で通話経路dを介して音声通話通信をしており、その移
動局bの送信するバーストの状態をバースト監視経路e
を介してパケット送信移動局cで監視をしている。パケ
ット送信移動局cは、バーストの状態が無音時でバース
トが送信されていないときだけ、基地局aに対してパケ
ットデータをパケット送信経路fを介して送信する。
ブロック図である。受信部1は、基地局aと受信可能な
通話中の移動局bから送信されてくるバーストを受信
し、受信レベルを測定している。ランキング作成回路2
は、受信部1の出力より通話中の移動局bから送信され
てくる受信電波のレベルによって、受信状態のランキン
グリストを作成する。
回路2の出力から受信状態の良いチャネルを選択し、そ
のチャネルの受信状態を監視している。監視されている
移動局bは、無音状態になると音声バーストの終わりを
示すバーストが送信され、無線チャネル上にバーストが
送信されなくなり、再び有音状態になると音声バースト
の始まりを示すバーストが送信される。この制御をVO
X(Voice Operated Transmit
ter)制御と呼び、チャネル監視制御部3は移動局b
のVOX制御情報と受信レベルの監視をしている。ま
た、こられの無線チャネルの使用状態を監視し、無線チ
ャネルを使用可能と判断するとスイッチ5をオンにし、
使用不可能と判断するとオフに切り替えることで、パケ
ットデータ通信を制御をしている。
ータ情報をパケット状態にして蓄積している。スイッチ
5は、チャネル監視制御部3の情報によって、パケット
データの送信の開始・停止の切り替えをする。
制御部3で選択されたチャネルで送信する。
動作について説明する。初めに、パケット送信移動局c
は従来のようにパケットデータ送信の要求を基地局aに
送信し(ステップ10)、使用していないチャネルがあ
る場合はパケット送信を開始する(ステップ15)。全
てのチャネルが使用中の場合、VOX制御時のチャネル
を用いたパケット送信要求を送信し(ステップ11)、
通話中の移動局で受信状態の良いチャネルを選択し(ス
テップ12)、有音状態から無音状態に変化し移動局b
がVOX状態に入る前に送信され、有音バーストの終了
を示すバーストの監視を開始する(ステップ13)。有
音バーストの終了を示すバーストを受信したあとはチャ
ネルに何も流れないことになる。そのことから、有音バ
ーストの終了を示すバーストを発見し(ステップ1
4)、その後にパケットを送信することによって、衝突
することなくパケット送信が可能になる(ステップ1
5)。その後パケット送信が終了する前に、VOX状態
の終わりと有音バーストの開始を示すバーストと、パケ
ットデータが衝突した場合(ステップ16)、パケット
送信を停止し再び有音バーストの終了を示すバーストの
監視状態に入る(ステップ13)。VOX状態の終了と
有音バーストの開始を示すバーストは、ビットインター
リーブの作用によって先頭のバーストが衝突して消滅し
ても、次のバーストによって情報は送信されているの
で、通話中の移動局bの妨害にならない。ステップ13
から16の一連の動作を繰り返し、全てのパケットデー
タを送信したらパケット送信の終了要求をし(ステップ
17)、本発明の一連の動作を終了する。
態について説明する。現在、セルラー電話のシステムの
基地局ではVOX制御を行っていないが、移動局で行っ
ているように基地局でもVOX制御を行うようにすれ
ば、下りのパケットデータ通信もVOX制御中のチャネ
ルを使用して可能になる。
動局と基地局の両方でVOX制御を行っているが、セル
ラー電話のシステムのVOXと異なる点がある。図3は
コードレス電話システムのVOX制御時の送信信号を示
した図である。図3において、下りの送信信号はVOX
制御中もVOX用バースト41を送信しているので、パ
ケットデータバーストを送ることはできない。上りの送
信信号はVOX制御中にVOX用バースト41を4フレ
ームに一回のペースで送信している。その空いているフ
レームにパケットデータバーストを送信することが可能
になる。しかし、セルラー電話システムと異なり、コー
ドレス電話システムではVOX制御の終了時にプリアン
ブルのような情報はなく、直接に有音バースト40が送
信されるので、パケットデータバーストと衝突してしま
う。これは、コードレス電話システムのフレーム長が5
msで短い(セルラーは20ms)ので、あまり影響が
ない。このようなことから、コードレス電話システムに
おいても本発明の制御が可能になる。
バケット通信移動局cが通話中の移動局bのVOX制御
中に割り込んでパケットデータを送信する。そのときの
通話中の移動局bのVOX制御は三つのパターンに分け
られる。第一のパターンは通話中の移動局bが有音状態
から無音状態に変化するときの場合で、第二のパターン
は通話中の移動局bが無音状態のまま変化しない場合
で、第三のパターンは通話中の移動局bが無音状態から
有音状態に変化するときの場合である。実際の動作では
これらの三パターンの一つ以上の組み合わせで、パケッ
トデータ通信が終了する。
て述べる。図4(a)はVOX制御開始時の送信信号の
第一のパターンであり、通話中の移動局bの音声信号が
有音状態から無音状態に変化しVOX制御に入るバース
ト信号を示し、図4(b)はそのときのパケット送信手
順を示している。通話中の移動局bは、有音状態の場合
に有音バースト20を送信しており、無音状態になると
まずポストアンブルを送信する。ポストアンブルは44
8ビット(ユニークワード224ビット(PST0)、
背景雑音生成用情報224ビット(PST1)である
が、音声符号化が2スロットインタリーブされているた
め、ポストアンブルは3つのバーストにわたる信号にな
る。3つのバーストは(音声+PST0)と(PST0
+PST1)と(PST1+ダミー)であり、図4では
21、22、23にあたる。これらのポストアンブルを
発見すれば、その後のチャネルには何も送信されていな
いので、そこにパケット送信移動局cはパケットデータ
バースト24を送信している。
て述べる。図4(a)はVOX制御中の送信信号の第二
のパターンであり、通話中の移動局bで無音状態が続き
VOX制御が進行している状態のバースト信号を示し、
図4(b)はそのときのパケット送信手順を示してい
る。通話中の移動局bは無音状態が継続している場合で
も、移動局は周期的(最大周期は1秒に1回)にポスト
アンブルを送信している。このときの先頭ポストアンブ
ルは図4の21(音声+PST0)でなく25(ダミー
+PST0)である。そして、この先頭のポストアンブ
ルとパケット送信移動局cのパケットデータバーストが
衝突する。するとパケット送信移動局cはパケットデー
タバーストの送信を停止し、再びチャネル監視状態にな
り通話中の移動局bのチャネルからポストアンブル(2
2、23)を発見したら、パケットデータバーストの送
信を再開する。
て述べる。図6(a)は通話中の移動局bの音声信号が
無音状態から有音状態に変化し、VOX制御が終了した
状態のバースト信号を示し、図6(b)はそのときのパ
ケット送信手順を示している。通話中の移動局bは無音
状態から有音状態に変化する場合、まずプリアンブル
(PRE)を送信する。プリアンブルは音声符号化が2
スロットインタリーブされているため、2つのバースト
にわたる信号になる。2つのバーストは(ダミー+PR
E)と(PRE+音声)であり、図6では26、27に
あたる。この先頭のプリアンブルバースト26とパケッ
トデータバースト24が衝突すると、パケット送信移動
局cはパケットデータバーストの送信を停止し、再びチ
ャネル監視状態になりポストアンブルを待ち続ける。
中に無音状態になると送信を停止するVOX制御を行
い、VOX制御中のバーストが送信されていないチャネ
ルにパケットデータを送信することで、データ送信をす
る際にチャネルを占有することがないため、パケットデ
ータ送信要求時に空きチャネルが存在しない場合、音声
の通話中のVOX制御中の合間を利用して、パケットデ
ータ通信が出来るので、チャネルを占有することがなく
チャネルを効率よく利用できる。
が全てのチャネルが使用されていても、他の移動局のV
OX制御中のバーストが送信されていないチャネルにパ
ケットデータを送信することで通信が継続できるため、
パケットデータ通信は音声通信優先のため音声通信で全
てのチャネルを使用している場合、輻輳中となるか中断
することがあったが、このような輻輳中や中断が削減で
きる。
り、(b)は本発明のパケット送信端末のブロック図で
ある。
フローチャートである。
る。
る。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 基地局と受信可能な通話中の移動局から
送信されてくる音声バーストを受信し、この受信レベル
を測定する受信部と、該受信部の出力より通話中の前記
移動局から送信されてくる受信電波のレベルによって、
受信状態のランキングリストを作成するランキング作成
部と、該ランキング作成部の出力から受信状態のよいチ
ャネルを選択し、そのチャネルの受信状態を監視するチ
ャネル監視制御部を具備し、前記移動局が音声バースト
を出さない状態になることを確認すると、その音声バー
ストの送信されないチャネルに割り込んでパケットデー
タを送信し、またパケットデータの送信中に音声通話中
の端末が再び音声バーストを送信すると、データ通信を
中断し、再び他の移動局が音声バーストを送信しない状
態になるのを監視し、この動作を繰り返すことで、無線
パケットデータ通信のチャネルを獲得することを特徴と
する無線パケットデータ通信のチャネル獲得方式。 - 【請求項2】 前記チャネル監視制御部にてパケットデ
ータ送信を行うために選択した空きチャネルがパケット
データ送信終了前に音声通信として使用された場合、パ
ケット送信を停止し、再び音声バーストの終了を示すバ
ーストの監視状態に入り、音声バーストを送信しない状
態のチャネルに割り込むことを特徴とする請求項1記載
の無線パケットデータ通信のチャネル獲得方式。 - 【請求項3】 無音状態になると音声バーストの終了を
示す情報が前記ランキング作成部を介して前記チャネル
監視制御部に送信されると、該チャネル監視制御部は当
該無線チャンネルを使用可能と判断し、スイッチをオン
してパケットデータを送信し、その後再び有音状態にな
ると音声バーストの始まりを示す情報が前記ランキング
作成部を介して前記チャネル監視制御部に送信され、そ
れらの情報から無線チャネル上にバーストが送信されな
い状態を確認すると、該チャネル監視制御部は当該無線
チャンネルを使用不可能と判断し、スイッチをオフする
ようにパケットデータ通信を制御することを特徴とする
請求項1又は2記載の無線パケットデータ通信のチャネ
ル獲得方式。
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