JP3761299B2 - タイムスロット方式での到達距離を高める方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中継器と１つまたは複数の移動体との間で、タイムスロット方式の到達距離を高める方法であって、
基地局と中継器との間で双方向に信号を伝送し、
中継器と１つまたは複数の移動体との間で信号を双方向に伝送し、
移動体との通信モードでは、移動体の送信タイムスロットを中継器において１つのフレームで時間的にずらす方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイムスロット方式は例えば、ディジタル伝送技術に基づいてコードレステレコミュニケーションシステムにおいて用いられる。このようなテレコミュニケーションシステムは、スペクトルへのアクセスとして、時分割多重接続（Ｔｉｍｅ-Ｄｅｖｉｓｉｏｎ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ａｃｃｅｓｓ；以下ＴＤＭＡ）方式を利用する。本発明は、ディジタルエンハンストコードレステレコミュニケーション（以下ＤＥＣＴ）規格に用いられる。
【０００３】
フルスロットのＤＥＣＴ ＴＤＭＡシステムでは、それぞれ２４個のタイムスロット（フルスロット）が４８０ビットを有する２０ｍｓに割り当てられる。１つのタイムスロットは、４２４データビットと５６ビットの保護時間を含む。５６ビットの保護時間は、空電区間における信号の遅延時間のために用いられ、ひいては直接的に、送信機と受信機との間の到達距離になる。
【０００４】
到達距離を高めるための方法は、タイミング−アドヴァンスのなかのＤＥＣＴ規格の第２版に記載されている。ここでは、移動体がタイムスロットを正確に５ｍｓで分離して送受信するのではなく、タイムスロットを時間的に５ｍｓ以下だけ共にずらし、これにより空電区間の比較的に大きな遅延時間を補償する。しかしこのためには、付加的なプロトコルコストと移動体の相応の出力が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、送信機と受信機との間の到達距離を高め、同時に受信タイムスロットから送信タイムスロットまでのアンテナで５ｍｓの時間が得られる方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、送信タイムスロットをずらす最大ビット数ｔを次のようにして求める、すなわち移動体との通信モードでの送信スロットの次のスロットとして基地局との通信モードでの送信スロットが割り当てられている場合、当該フレームの最後のスロットと次のフレームの最初のスロットとの最大可能シフトから求めることにより解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明を実施の形態に基づき図を用いて詳細に説明する。
【０００８】
図面にフレーム（列）が示されており、このフレームのなかに、１例として複数の送信タイムスロット及び受信タイムスロットが記されている。図１で示す場合に、スロット２は移動体ＭＴが有する受信タイムスロットＲＸを表す。スロット３は基地局ＢＳが有する送信タイムスロットＴＸである。スロット４はスロット２に相当する。スロット１４及び１６は、移動体ＭＴの送信タイムスロットＴＸである。さらに、スロット１５は基地局ＢＳの受信タイムスロットＲＸである。スロット２と１４、スロット３と１５、スロット４と１６は、それぞれ１つのチャネルを形成する。図１に、ＤＥＣＴフレーム構造が示されている。１つのマルチフレームは１６フレームを含んでいる。フレームは１０ｍｓのフレーム持続時間を有しており、これは１１５２０ビットに相当する。このフレームは、２×１２の均等な大きさのフルスロット（以下スロット又はタイムスロットとも称する）に分割されている。これらは図１で００，０１，０２，．．．２３で示されている。基地局（固定部ＦＰとも称する）は中継器ＲＰに送信し、中継器ＲＰは再び移動体（例えば携帯電話または移動機ＰＰ）に送信する。逆に、移動機ＰＰは中継器ＲＰに送信し、中継器ＲＰは再び基地局ＦＰに送信する。
【０００９】
それぞれのタイムスロットは４１６μｓであり、これは４８０ビットに相当する。１つのタイムスロットは、３２ビット幅の同期領域Ｓ（以下Ｓｙｎｃ領域とも称する）、信号化するために用いられる６４ビット幅のＡ領域、言語データを含む３２０ビット幅のＢ領域、４ビット幅のＸ領域、４ビット幅のＺ領域および約５０μ（５６ビット）持続する保護領域（ガードスペースまたは保護持続時間とも称する）に分割されている。
【００１０】
Ｂ領域が保護されない場合、Ｘ領域はＢ領域の８４ビットにわたるエラーチェックに用いられる。Ｚ領域は、Ｘ領域を２倍化することにより選択的にエラーチェックを行う。
【００１１】
Ｓ領域は、ビット同期のための１６ビットとワード同期のための１６ビットとに区分されている。
【００１２】
Ａ領域は、ヘッダーＨ（８ビット）、末尾Ｔ（４０ビット）および１６ビット長の冗長ビットから成る。ＤＥＣＴフレーム構造の更なる詳細は、ヨーロッパテレコミュニケーション規格ＥＰＳ３００１７５−２およびＥＰＳ３００１７５−３に記載されている。
【００１３】
移動体ＰＰでは、アンテナで測定して受信と送信との間は５ｍｓに設定されている。この信号は、移動体ＰＰと中継器ＲＰ、あるいは中継器ＲＰと基地局ＦＰとの間の距離に応じて、伝搬区間にわたってｎμｓの遅延を含んでいる。
【００１４】
このような理由から受信タイムスロットＲＸにおける受信は距離に依存して種々の時点をとる。
【００１５】
中継器の到達距離に対して臨界状況は、基地局の受信スロットＲＸが連続する場合（遅延時間を受けて）、および移動体との通信モードにおいて直接それに続く送信スロットＴＸの場合に生じる。ＤＥＣＴの仕様書に基づいて、送信機は１２ビットの送信スロットで、第１のデータビットの前に制御される。これにより保護時間は５６ビットから４４ビットに１２ビットだけ低減され、この保護時間のなかで新しい周波数が高周波部（ＨＦ部）から求められる。高周波部の立上り時間に２０ビットを設けると、このタイムスロット構成を用いて得られる到達距離は、（４４−２０ビット）×８６８ｎｓ／ビット×３００，０００ｋｍ／ｓ／２＝２．８ｋｍに制限される。
【００１６】
移動体ＭＴとの通信モードにおいて送信タイムスロットＴＸが調整値ｔだけシフトされることにより、付加的な到達距離が得られる。中継器は基地局および移動局のために、１つのフレームのすべての２４個のタイムスロットにおいて受信および送信できる方法を有する。つまり、受信タイムスロットＲＸの後に直接送信タイムスロットＴＸが続き、再び送信タイムスロットＴＸに受信タイムスロットＲＸが後続する。中継器ＲＴは、基地局との通信モードも移動体との通信モードも保証しなければならないので、タイムスロットの時間的に正しい経過が保証される。
【００１７】
タイマー（ビットカウンタ）は中継器ＲＰの主タイミングを予め設定する。このタイマーは以下基準カウンタとして示されている。ここから送信タイムスロットＴＸの送信時点が導出される。基地局ＢＳとの通信モードにおける送信タイムスロットＴＸは、基準カウンタが初期値に達したときに送信される。これにより、１２タイムスロットの後に受信されるタイムスロットＲＸは、（５ｍｓ＋２×遅延時間）の時点に予測される。移動体ＭＴとの通信モードにおける送信タイムスロットＴＸは、基準カウンタが初期値に達したときを基準として、ビット数ｔだけ後に送信される。基準カウンタは移動体ＭＴとの通信モードにおける受信タイムスロットＲＸによって次のように同期される、つまり、受信されるタイムスロットＲＸのビットナンバー０を有するビットが、基準カウンタのビットナンバーがｔ＋ｋのときに生じるよう同期される。高周波成分の遅延時間の補償は補正値ｋを用いて示される。この値ｋは例えば６ビットをとる。移動体ＭＴとの通信モードにおいて送信タイムスロットＴＸを調整値ｔだけシフトすることにより、付加的な到達距離が得られる。
【００１８】
調整値ｔは、タイムスロットナンバー２３を有するタイムスロットから後続のフレームのタイムスロットナンバー０を有するタイムスロットへの移行時間から定められる。ｔの最大値は、５６−２×１２−２０＝１２ビットとなる。従って、調整値ｔ＝１２ビットである場合、１２×０．８６８×０．２：２ｋｍ＝１．６ｋｍの到達距離が得られる。従って、このような方法により、中継器ＲＰの到達距離を約５０％高めることが可能である。同時に高周波部による遅延時間によって生じる遅延を調整することが出来る。
【００１９】
ＤＥＣＴでは、移動体ＭＴに対するアンテナにおいて、タイムスロットの、受信と送信との間に間隔５ｍｓを要する。これにより、受信の際はベースバンドにおいて約３ビット遅延し、送信の際は３ビット遅延して、アンテナからあるいはアンテナまで情報が到達する。このような遅延は、受信タイムスロットＲＸと比較して、基準カウンタを時間的状況ｔ＋ｋに同期することにより行われる。このことにより所望の５ｍｓが維持できる。
【００２０】
図１には、基地局ＢＳ、中継器ＲＰおよび移動体ＭＴとの間のコミュニケーション原理が示されている。移動体ＭＴは中継器ＲＰからの信号を送信および受信し、中継器ＲＰは再び基地局ＢＳに通信する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を説明するためのタイムスロットの概略図である。
【図２】 本発明の実施例を説明するためのタイムスロットの概略図である。
【図３】 本発明の実施例を説明するためのタイムスロットの概略図である。

Claims (4)

1. 中継器と１つまたは複数の移動体との間で、タイムスロット方式の到達距離を高める方法であって、
   基地局（ＢＳ）と中継器（ＲＰ）との間で双方向に信号を伝送し、
   中継器（ＲＰ）と１つまたは複数の移動体（ＭＴ）との間で信号を双方向に伝送し、
   移動体（ＭＴ）との通信モードでは、送信タイムスロット（ＴＸ）を中継器において１つのフレームで時間的にずらす方法において、
   送信タイムスロット（ＴＸ）をずらす最大ビット数ｔを次のようにして求める、すなわち移動体との通信モードでの送信スロットの次のスロットとして基地局との通信モードでの送信スロットが割り当てられている場合、当該フレームの最後のスロットと次のフレームの最初のスロットとの最大可能シフトから求める、
   ことを特徴とする方法。
2. 基準カウンタで周期的に、初期値から最終値まで計数し、初期値に達したときに基地局（ＢＳ）との通信モードで送信過程を実行する、請求項１記載の方法。
3. 基準カウンタを、移動体（ＭＴ）との通信モードでの受信タイムスロット（ＲＸ）により同期し、受信されたタイムスロット（ＲＸ）の第１ビットが基準カウンタのビットｔ＋ｋに重なるようにし、ここでｋは補正値である、請求項２記載の方法。
4. 補正値ｋを送信機の高周波成分による信号の遅延時間から求める、請求項３記載の方法。

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