JP3040429B2 - 時分割二重周波数チャンネルでのデータ伝送用通信システム - Google Patents

時分割二重周波数チャンネルでのデータ伝送用通信システム

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば時分割多重アクセス（TDMA）プロ
トコルを有するデジタルコードレス電話システムにおけ
る、時分割二重（TDD）周波数チャンネルでのデータ伝
送用の通信システムに係る。
図面中、第１図及び第２図は夫々、デジタルコードレ
ス電話システム及びチャンネル及びメッセージ構成の一
例を示す。
デジタルコードレス電話システムは複数の主局すなわ
ち基局PSより成り、そのうちの４つ、PS1,PS2,PS3,PS4
が示されている。主局の夫々は、たとえば1.152メガビ
ット／秒の速度でデータを送信できる個々の広帯域陸線
リンク10、11、12、13を介して、コードレス電話システ
ムコントローラ14及び15に接続される。システムコント
ローラ14及び15は、図示された実施例においては、ISDN
（統合サービスデジタルネットワーク）により構成され
るPSTNに接続される。
該システムはさらに、多数の副局SSより成り、それら
のうちいくつか、すなわちSS1,SS2,SS4,SS5は持ち運び
用でデジタル時分割二重音声通信のみに使用される。そ
の他、たとえばSS3,SS6などは、これらも二重データ通
信の可能なデータ端末である。システムコントローラ及
び／又はPSTNによりカバーされるエリアにおける副局間
の二重通信は主局PSを通じた無線によるものである。し
たがって、主局及び副局は夫々無線送信機及び受信機に
より成る。
第２図を参照するに、示されたシステムは以下周波数
チャンネルC1〜C5で示される５つの無線チャンネルを有
し、夫々はデジタル化された音声またはデータを1.152
メガビット／秒で送信可能である。隣接する周波数チャ
ンネル離間は1.5MHzである。各周波数チャンネルは時間
領域において10msフレームに分割される。各フレームは
24個のタイムスロット（または実チャンネル）に分割さ
れ、そのうちの最初の12個のF1〜F12は順方向への伝送
用、すなわち主局から副局への伝送用に割り当てられ、
次の12個のR1〜R12は逆方向への伝送用に割り当てられ
る。順及び逆方向のタイムスロットは対にされ、即ち対
応して番号付けされた順方向及び逆方向のタイムスロッ
トであり、たとえば、F4とR4は以下二重音声チャンネル
と呼ぶ対より成る。主局と副局の間に呼出をする際に
は、二重音声チャンネルはトランザクションに割り当て
られる。周波数チャンネルC1からC5のうちいずれかへの
二重音声チャンネルの割り当ては動的チャンネル割当て
によるものであり、それによりその無線環境を考慮に入
れる副局は、主局の制御下で現在利用可能な最良の二重
音声チャンネルへの接続につき主局と交渉する。システ
ムコントローラ14又は15はそれが接続された主局のうち
のいずれかにより受信されたデータへのエラー検出及び
補正を実行する。デジタル化された音声のエラー制御は
主局により実行される。
メッセージの一般的な構成は第２図に示されている。
メッセージ構成は２バイトのプリアンブル16と、２バイ
トの同期シーケンス18と、８バイトの通信データ20と、
40バイトのデジタル化された音声またはデータ22とより
成る。デジタル化速度及びデータ速度は32キロビット／
秒である。主局も副局も32キロビット／秒データを、そ
れが伝送に適当になるように1.024メガビット／秒での
データのバーストに圧縮するバッファを有する。
副局SSにより開始される伝送用の基本プロトコルは、
それが各周波数チャンネルでの順方向の実チャンネル全
部を受信してどの二重音声チャンネルが使用中が空き
か、またこれらの二重音声チャンネルでの関連する信号
品質を確認し、得られた情報から副局は最良の二重音声
チャンネルと思れるものを決定し、その二重音声チャン
ネルの逆方向の実チャンネルにおいて特定の主局PSに送
信する。メッセージ中の信号の細部20及び初回伝送での
細部22はデコードされ、固定ネットワーク接続を確立す
るシステムコントローラ14又は15に転送される。主局は
特定の二重音声チャンネルがトランザクションに割り当
てられたことを確認する。
順方向では、主局はページングメッセージをたとえば
各16個目のフレームにおけるアドレスされた副局に送信
する。かかる構成により副局は少なくとも干渉する15個
のフレーム中は「休む」ことができ、したがって電力の
節減になる。アドレスされた副局はそれにアドレスされ
たページングリクエストに応答して、二重音声チャンネ
ルが割り当てられていない限り、最適の二重音声チャン
ネルの逆方向タイムスロットで送信する。概してシステ
ムプロトコルはデータよりも音声を優先させる。
32キロビット／秒のオーダのデータ速度でのデータ伝
送につき順方向及び逆方向での伝送は同様の方法で音声
の処理を行う。しかし、副局が32キロビット／秒を超え
る速度でデータのバッチを生成することは珍しくなく、
コードレスシステムにとっては、144メガビット／秒で
作動する2B＋Ｄ統合サービスデジタル網（ISDN）のよう
なより高いデータ速度の通話を処理することが望まし
い。Ｂは64キロビット／秒に等しく、ファックスメッセ
ージ、デジタル化された音声、その他の通話をPSTN（公
共切換電話網）で送るのに適しており、Ｄは16キロビッ
ト／秒に等しく、呼出開始及び他の一定の作業に関わる
信号に用いられる。ISDN及びグラフィックのような他の
形式のデータ伝送についてのデータ速度は、タイムスロ
ットの容量を超えるため、データがバーストで伝送され
がちなのでバッファリングが用いられるか、もしくは１
つまたはそれ以上の追加二重音声チャンネルが高データ
速度メッセージの伝送に割り当てられる。検出されたエ
ラーの結果として再送信を許容すると、トランザクショ
ンを完成するためにより大きなチャンネル容量が必要に
なると考えられる。データトランザクションが不釣り合
いに大量の各フレームを使用するとすると、これは音声
呼出をしたい他の利用者による二重音声チャンネルへの
アクセスを減少させる。コードレスビデオフォンやコン
ピュータ通信のように、トランザクトさるべきデータの
性質上、１つまたはそれ以上のの二重音声チャンネルに
迅速なアクセスが必要とされるが、追加二重音声チャン
ネルを確保した後はそれらは必要以上に維持される必要
はなく、その後他のシステム利用者のために利用可能に
される場合への適用がある。動的チャンネル割当ては不
要の導入時間を課すことになるが、本発明の目的は、こ
の導入時間を削減することにある 本発明の第１の側面によると、少なくとも１つの主局
と少なくとも１つの副局とより成り、主局と副局間の通
信は時間領域において一連のフレームに分割される無線
チャンネルによりなされ、各フレームは主局と副局間で
第１の方向での送信に割り当てられたｎ個のタイムスロ
ット（または実チャンネル）の第１シーケンスと、第１
の方向と反対の第２の方向での通信に割り当てられたタ
イムスロット（または実チャンネル）の第２シーケンス
と、第１シーケンスにおけるタイムスロットにより形成
されたタイムスロットの対と、主局と副局間での通信に
使用可能な二重音声チャンネルを形成する第２シーケン
スにおけるタイムスロットとより成り、該少なくとも１
つの副局は二重音声チャンネルの使用に関連した表示を
蓄積するマップストアより成り、該少なくとも１つの副
局はデータ伝送に１つより多くの二重音声チャンネルを
必要とする際には、使用可能なマップストアにおける二
重音声チャンネルから選択された少なくとも１つの追加
二重音声チャンネルにおいても直ちに送信する通信シス
テムが提供される。
副局は使用頻度の低いまたは利用可能な二重音声チャ
ンネルのマップを維持することにより、遅れや全順方向
実チャンネルを受信する導入時間を生じたり、個々の実
チャンネルでの一定の閾値以上の無線トラヒックがある
かを確認して使用できると思われる二重音声チャンネル
の逆方向実チャンネルで主局に呼出開始したりする必要
なしに、副局はそれが利用可能であると知っている二重
音声チャンネルにおける戻り方向の送信を直ちに開始で
きる。利用可能であることが既知である二重音声チャン
ネルを使用することに基づくアプローチによって、副局
が直ちに送信を行える可能性を高めることができる。
２つまたはそれ以上の周波数チャンネルにて作動する
システムの場合には、マップストアは各周波数チャンネ
ルにおける使用頻度の低い音声チャンネルをリストし、
少なくとも１つの副局は、既に副局に割り当てられた周
波数チャンネルから以外の周波数チャンネルからマップ
ストア中にリストされたものからの二重音声チャンネル
の割当てをリクエストする。
必要な場合には、少なくとも１つの副局は信号品質を
測定する手段より成り、当該または夫々の二重音声チャ
ンネルの品質表示は二重音声チャンネルの現在の使用に
関する表示と共にマップストアに記憶される。
主局はその局部無線環境についての情報を供給する手
段とその局部無線環境情報を周期的に送信する手段とよ
り成る。少なくとも１つの副局は、主局の局部無線環境
情報を記憶し、使用頻度の低い二重音声チャンネルに関
する表示と共にマップストアに記憶された当該または夫
々の二重音声チャンネルの品質表示を提供する手段を有
する。
必要な場合には、少なくとも１つの副局は当該または
夫々の二重音声チャンネルでの信号品質についての相互
相関情報を当該または夫々の二重音声チャンネルに関す
る局部無線環境情報と相関させて、当該または夫々の二
重音声チャンネルの全体の品質の表示を得、その表示は
使用頻度の低い二重音声チャンネルに関する表示と共に
マップストアに記憶される。
本発明の一実施例においては、少なくとも１つの副局
はマップストアにある情報からどれがより良い二重音声
チャンネルかを決定する制御手段を有する。作動中、制
御手段は記憶された使用頻度の低い二重音声チャンネル
に関する品質情報と共にマップストアでのリストを更新
する。
制御手段は、使用頻度の低い二重音声チャンネルの割
当てを制御し、使用頻度の低い二重音声チャンネルの詳
細を少なくとも１つの副局に主局を通じて送信するため
に主局に結合される。
必要な場合には、二重音声チャンネルの使用可能性に
関する詳細は少なくとも１つの主局により少なくとも１
つの副局に通信されるメッセージの信号部分に包含され
る。
本発明の第２の側面によると、無線送信機及び受信機
と、二重音声チャンネルの使用に関する表示を記憶する
マップストアと、データメッセージを生成する手段と、
それが送信態勢にあるデータメッセージを有することを
表示して送信機に対しマップストアにリストされた二重
音声チャンネルのうちの少なくとも１つで直ちに送信す
るよう指示する該手段に応答する制御手段とより成る本
発明による通信システムに用いられる副局が提供され
る。
以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
図面中、対応する部分を示すのには同じ参照番号が使
用される。
データ通信の一側面は、32キロビット／秒を超える速
度で、副局SS3またはSS6（第１図）がデータのバッチを
生成することもしくはシステムコントローラがデータの
バッチを有することは珍しくない、ということである。
また、システムがISDN固定ワイヤドリンクを利用可能で
ある場合、バッファリングが使用されていない限り、シ
ステムは144キロビット／秒の速度でデータを供給でき
る筈である。本発明によると、利用可能性に応じて、デ
ータ伝送が平行二重音声チャンネル中にあるように、１
つ以上の二重音声チャンネルをデータトランザクション
に割り当てることが提案されている。追加二重音声チャ
ンネルは他の周波数チャンネル中にあっても良いが、便
宜上異なるスロットナンバーを有する。しかし、データ
がバーストで伝送される事実に鑑みると、伝送が全く無
い期間もあるので、二重音声チャンネルは呼出期間全体
に割当てられるのが望ましい。したがって、効率のため
には、二重音声チャンネルは伝送バーストの完了後に明
け渡されるべきであるが、同時にまた、データパケット
が順方向及び／又は逆方向へ伝送可能な態勢にある時に
は、必要な数の二重音声チャンネルはトランザクション
に即座に利用可能となるのが望ましい。しかし、ISDNリ
ンクはトランザクションの期間中維持される。
したがって、主局または副局の接続を早めるために、
該局は第３図のマップストア24より成り、そこにおいて
全二重音声チャンネルの使用に関する表示が記憶されて
いる。次に、該局が呼出を開始したい時には、使用頻度
の少ない二重音声チャンネルを探すために全ての周波数
チャンネルを走査しなければならない代わりに、それは
マップストア24にリストされているものの中から必要な
二重音声チャンネルを選択し、それらを成功の可能性の
高いものと予測して直ちに利用することができる。主局
（第１図）は追加二重音声チャンネルが利用されうるこ
とを確認する。どの二重音声チャンネルが使用できない
かの詳細はシステムコントローラにより主局を介して空
きのタイムスロット中かもしくはメッセージの信号部分
の一部として主局及び／又は副局に中継される。各主局
は各フレーム中の順方向スロット（または実チャンネ
ル）で、それがトランザクションに関わると否とに関わ
らず、送信すると考えられる。データ副局及び主局は概
して固定されメインにより電力供給されるため、それら
は継続的に通電され、それによりこの情報を迅速に受信
する。概して副局は最良または最強の信号を発しながら
主局に対し送信する。
逆に、データのバッチが順方向へ伝送される態勢にあ
る場合には、主局はそのマップストアにある現在利用可
能な最良の二重音声チャンネルを探索し、マタデータ副
局（及び主局）は絶えず「作動可能状態」にあるので、
次の16個目のフレームを待たずにメッセージの信号部分
においてページングメッセージを直ちに送信できる。ペ
ージングまたは呼出開始メッセージは必要な数の二重音
声チャンネル及び／又は勧められる二重音声及び周波数
チャンネル数を有する。
連結された実チャンネルはデータトランザクションに
割当てられそうもないという事実に鑑みて、データはパ
ケットとして送信され、夫々はパケット識別を有する。
かかるパケットは１つより多くの主局を使用して送信さ
れるため、順方向データ伝送の場合には、受信されたメ
ッセージは、エラー検出及び補正の実行及び破損データ
の再送信リクエストができるアドレスされた副局で組成
されなければならない。逆方向のデータ伝送の場合には
主局はデータパケットをシステムコントローラ14または
15にそのまま送り、該コントローラはエラー検出及び補
正を行い、破損したデータパケットの再送信をリクエス
トする。必要に応じ信号データ20（第２図）はエラー検
査の補助のためにシステムコントローラに送られる。
チャンネル品質が低いために再送信さるべきデータの
量を最小にするために、副局SS3（第３図）は順方向及
び逆方向タイムスロット（または実チャンネル）での信
号の強度及び／又は品質を測定する手段26を有し、また
使用頻度の少ないスロットの品質表示をマップストア24
に記憶する。
加えて、もしくはこれに代えて、主局はその局部無線
環境をモニターし、使用頻度の低い二重音声チャンネル
の詳細を信号化する場合には、局部無線環境の品質表示
も送られる。このような表示は最良または最低二重音声
チャンネルのサブセットより成る。これらの表示は副局
SS3に設けられた記憶28に記憶される。副局SS3の制御部
分30は信号強度／品質測定を主局の局部環境情報と相関
させ、使用頻度の低い実チャンネルのリスト化をリスト
の先頭またはその近くで最良（またはより良い）の対が
来るように配列（または再配列）する。
主局または副局はそれが他の周波数チャンネルに切り
換えられる前の短い間、周波数チャンネルC1〜C5のうち
いずれかにおいて作動するという事実に鑑みると、それ
は周波数敏捷になる必要がある。この敏捷さを達成する
便利な方法の一つは、主局及び／又は副局の無線周波数
部分が、制御部分30により制御される２つの周波数シン
セサイザSYN1,SYN2より成る局部発振器周波数生成手段
を有することである。制御部分スイッチSYN1かSYN2によ
り作動される切り換え手段32は、異なる周波数チャンネ
ルで隣接するスロットにおいて交互に作動を可能にす
る。現在回路に切り換えられていない周波数シンセサイ
ザ、つまり第３図でのSYN2は別の周波数チャンネルに戻
るが、一方SYN1はまだ回路中にある。
図示されていない実施例においては、各周波数チャン
ネルはそれ自身の継続的に運転される局部発振器を有
し、切り換え手段は個々の局部発振器を必要に応じ回路
に接続するために設けられる。
ここでの開示を一読すれば、当業者にとっては他の変
形例も明らかである。かかる変形はコードレス電話シス
テム、副局、及びその構成部品の設計、製造、使用にお
いて既知でありここで開示された機構に代わってまたは
それに付加して用いられる他の機構にも関わる。本発明
では請求項は特定の機構の組合せに定型化されている
が、本出願の開示の範囲はここで明示または黙示に示さ
れた新規な機構または新規な機構の組合せもしくはその
一般化をも、それがここでいずれかの請求項に記載され
た発明と同一のものに係るか否かに関わらず、またそれ
が本発明がそうするのと同じ技術上のあらゆる問題を緩
和するか否かに関わらず、含むものとする。出願人はこ
こに、本出願またはそこから派生した他の出願の手続遂
行中に、かかる機構またはかかる機構の組合せに対して
新しい請求項が構成されうることを付言する。
【図面の簡単な説明】
第１図はTDMAコードレス電話システムの一例のブロック
系統図、 第２図は第１図に示すシステムのフレーム及びスロット
構成を示す系統図、 第３図は本発明による方法で用いられるのに適当な主局
及び副局のブロック系統図である。 24……マップストア、26……信号測定手段、28……記憶
器、30……制御部分。

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの主局と少なくとも１つの
    副局とよりなり、主局と副局間の通信は時間領域におい
    て一連のフレームに分割される無線チャンネルによりな
    され、各フレームは主局と副局間で第１の方向での送信
    に割り当てられたｎ個のタイムスロット（または実チャ
    ネル）の第１シーケンスと、第１の方向と反対の第２の
    方向での通信に割り当てられたタイムスロット（または
    実チャネル）の第２シーケンスと、第１シーケンスにお
    けるタイムスロットと第２シーケンスにおけるタイムス
    ロットにより形成されたタイムスロットの対であって、
    主局と副局間での通信に使用可能な二重音声チャンネル
    を形成するタイムスロットの対とより成り、該少なくと
    も１つの副局は二重音声チャンネルの使用に関連した表
    示を蓄積するマップストアより成り、該少なくとも１つ
    の副局はデータ伝送に１つより多くの二重音声チャンネ
    ルを必要とする際には、使用可能なマップストアにおけ
    る二重音声チャンネルから選択された少なくとも１つの
    追加二重音声チャンネルにおいても直ちに送信する通信
    システム。
  2. 【請求項２】少なくとも２つの該無線周波数チャンネル
    があり、マップストアは各周波数チャンネルにおける使
    用頻度の低い二重音声チャンネルをリスト化し、該少な
    くとも１つの副局はそのマップストアにリストされた二
    重音声チャンネルにおいて通信でき、それは副局に既に
    割当てられた周波数チャンネルから以外の周波数チャン
    ネルからであることを特徴とする請求項１記載のシステ
    ム。
  3. 【請求項３】少なくとも１つの副局は信号品質を測定す
    る手段より成り、当該または夫々の二重音声チャンネル
    の品質表示は二重音声チャンネルの現在の使用に関する
    表示と共にマップストアに記憶されることを特徴とする
    請求項１または２記載のシステム。
  4. 【請求項４】主局は局部無線環境についての情報を供給
    する手段と、該局部無線環境情報を周期的に通信する手
    段とよりなり、少なくとも１つの副局は該局部無線環境
    情報を記憶し当該または各二重音声チャンネルの品質の
    表示を供給する手段を有し、該表示は二重音声チャンネ
    ルの現在の使用に関する表示と共にマップストアに記憶
    されることを特徴とする請求項１または２記載のシステ
    ム。
  5. 【請求項５】主局はその局部無線環境についての情報を
    供給する手段と該局部無線環境を周期的に送信する手段
    とより成り、少なくとも１つの副局は該局部無線環境情
    報を記憶する手段と、個々の実チャンネルにおける信号
    の品質を測定する手段と測定された信号品質の夫々の表
    示を記憶する手段と、記憶された局部無線環境情報を測
    定された信号品質の夫々の記憶された表示と相関させ当
    該または夫々の二重音声チャンネルの全品質の表示を得
    る手段とより成り、その表示は二重音声チャンネルの使
    用に関する表示と共にマップストアに記憶されることを
    特徴とする請求項１または２記載のシステム。
  6. 【請求項６】少なくとも１つの副局はマップストアでの
    情報からどれがより良い二重音声チャンネルであるかを
    決定する制御手段を有することを特徴とする請求項３乃
    至５のうちいずれか一項記載のシステム。
  7. 【請求項７】該制御手段は記憶された使用頻度の低い二
    重音声チャンネルに関する品質情報と共にマップストア
    中のリストを更新することを特徴とする請求項６記載の
    システム。
  8. 【請求項８】使用頻度の低い二重音声チャンネルの割当
    て制御のために主局に結合される制御手段と、使用頻度
    の低い二重音声チャンネルの詳細を基局により少なくと
    も１つの副局に送信する手段とを有することを特徴とす
    る請求項１乃至７のうちいずれか一項記載のシステム。
  9. 【請求項９】二重音声チャンネルの使用可能性に関する
    詳細は少なくとも１つの主局により少なくとも１つの副
    局に通信されるメッセージの信号部分に含まれることを
    特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項記載のシ
    ステム。
  10. 【請求項１０】無線送信機及び受信機と、二重音声チャ
    ンネルの使用に関する表示を記憶するマップストアと、
    データメッセージを生成する手段と、それが送信態勢に
    あるデータメッセージを有することを表示して送信機に
    対しマップストアにリストされた二重音声チャンネルの
    うちの少なくとも１つで直ちに送信するよう指示する該
    手段に応答する制御手段とより成る請求項１乃至９のう
    ちいずれか一項記載の通信システムに用いられる副局。
  11. 【請求項１１】主局からの無線送信の品質を測定する手
    段を有し、該手段は表示と共にマップストアに記憶され
    た二重音声チャンネルの信号品質の表示を供給すること
    を特徴とする請求項10記載の副局。
  12. 【請求項１２】主局により送信されるような主局の局部
    無線環境の詳細を記憶する手段を有することを特徴とす
    る請求項10または11記載の副局。
  13. 【請求項１３】信号品質測定を局部無線環境の詳細と相
    関させ、表示と共にマップストアにおける各二重音声チ
    ャンネルの全品質の表示を記憶する相互相関器を有する
    ことを特徴とする請求項11に追加される際の請求項12記
    載の副局。
JP2133717A 1989-05-26 1990-05-23 時分割二重周波数チャンネルでのデータ伝送用通信システム Expired - Fee Related JP3040429B2 (ja)

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