JP3877238B2 - 移動体間の多重アクセス直接伝送システム用のチャネルを選択する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体間の多重アクセス直接伝送システム（system de transmission direct entre mobiles, a acces multiple ）用のチャネルを選択する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体間の直接伝送とは、ある地理的区域内に位置する、同一グループの二つまたはそれ以上の数の移動体間での、中継を行わないすなわちインフラストラクチャに一切介入しない通信モードのことを言う。移動体の出力には限度があることから、これら直接通信の到達距離は数キロメートルを超えることがない。この動作モードは、移動無線通信システムによって提供される通常の中継モードを補完するものとしてきわめて有利である。この動作モードにより、インフラストラクチャの有効範囲区域外であっても通信を行うことができる。しかしながらこの動作態様は、たとえばシステムに負荷を与えないようにするため、あるいはグループのうちの一部分だけが有効範囲内にあるという理由から、インフラストラクチャの有効範囲区域内で使用することも可能である。
【０００３】
多重アクセスシステムとは、周波数の多重化（周波数分割多重アクセス：ＦＤＭＡ）、時間の多重化（時分割多重アクセス：ＴＤＭＡ）、あるいはコード分割多重化（コード分割多重アクセス：ＣＤＭＡ）を使用して、異なるチャネル上で同時に複数の通信を可能にする伝送資源の分割システムをいう。
【０００４】
中継モードでは無線資源の割当ては一般に、所与のセル計画（planitication cellulaire）および当該多重アクセスシステムにより提供される種々のチャネルを種々の通信に割り当てることの可能な動的管理を基にして、インフラストラクチャにより調整される。直接モードではこの集中調整がないため、通信選択（通常は手動）の規定およびユーザ側の遵守が必要である。実際には、あるグループの諸ユーザは、あるチャネル（通常は業務無線電話：ＰＭＲ）上で相互に連絡を取り合うよう予め取り決めるか、別の専用チャネルに「切り換える」前に、複数のグループに共通な加入チャネル（または点検チャネル）を使用する（ＤＳＲＲ：デジタル小範囲無線の場合）。
【０００５】
直接モードが、既存の時分割多重アクセスで動作する中継モードを補完するものとして規定される時、特にＧＳＭおよびＴＥＴＲＡシステムの場合、特有の問題が生じる。事実、仕様の影響を最小限に抑え、中継モードと直接モードの双方を同時に組み込む移動端末の実現を簡単にするためには、直接モードについても同一の時分割多重アクセスを再現することが自然な解決方法であろう。ところが直接モードでは、インフラストラクチャの有効範囲外では絶対的時間基準が存在しないため、時分割多重アクセスの時のように時分割によるチャネルの使用を管理するということが明白でない。例えば、二つのグループが同一の周波数上ではあるが異なるチャネル（すなわち異なるタイムスロット）で、直接モード通信を開始すると仮定する。これら二つのグループは先験的には任意であって独立した時分割を有することから、使用するタイムスロットが少なくとも部分的に重なり合う可能性と、例えば１〜８までの八個のタイムスロットをもつフレーム構造のタイムスロット４および３をそれぞれ使用する二つの通信ＣＯＭ１およびＣＯＭ２について図１に示すように、通信が相互に妨害しあう可能性は非常に高い。
【０００６】
ＴＥＴＲＡシステムにおいてこの問題は、直接モードでは、基本的な仮定として、一周波数あたり一つの通信しか可能でないと仮定することにより簡単に解決された。これは単純化を目指す解決方法ではあるが、スペクトルを多用する。この観点から見た時、周波数間隔が２５ｋＨｚであるＴＥＴＲＡシステムの場合におそらく許容されることが、間隔が２００ｋＨｚであるＧＳＫシステムでは法外となってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、直接モードにおける通信が調整されないという特徴は、時分割多重アクセスシステムの場合においてはきわめて不利であり、時分割多重アクセスシステムの場合には、ある区域において通信と通信とが妨害しあう危険性なしに一周波数あたり複数に通信を行おうとすることは先験的に難しいと思われる。しかしながら、周波数分割多重アクセスまたはコード分割多重アクセスにおける直接モード伝送の場合でも、同一区域の通信間での妨害による機能異常が頻発することがある。これには主に二つの理由がある。
【０００８】
− 通信の開始時に選択されたトラフィックチャネルが、測定時には起動していなかったがその後起動した同一区域内の通信により実際には占有されうること。
【０００９】
− 隣接した異なる二つの区域内の二つの通信が同一のチャネル上で確立され、次いで二つのグループが接近すると相互に妨害することがあること。
【００１０】
従って、ＤＳＲＲ（デジタル小範囲無線）システムにおいては、２５ｋＨｚチャネルにおける周波数分割多重アクセスによるデジタル伝送を伴う直接モードが規定される。また、移動体のうちの一つが中継として使用されるリピータモードもある。周波数帯域（９００ＭＨｚにおける）は二つの制御チャネルと７６個のトラフィックチャネルを含む。制御チャネルは通話確立段階において同期情報および信号情報を伝送するのに使用され、トラフィックチャネルは、発呼移動体、あるいはリピータモードの場合には中継移動体によって選択される。いずれの場合もトラフィックチャネルの選択は、適切な無線測定による非占有チャネルの事前検索に基づく。しかしながらこの選択モードでは、正常動作の保証が通信の開始時にしか得られない。実際、選択されたチャネルが、測定時には起動していなかったがその後再起動した別の通信により実際には占有されることがあり得る。また、ユーザが移動するという性質のため、当初異なる区域に位置していた二つのグループは、同一トラフィックチャネルを選択することができ、次いで相互に接近すると、相互に妨害しあうようになる。
【００１１】
本発明は特に前記の欠点を解消することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
従って本発明は、この通信に使用されるトラフィックチャネルと呼ばれるチャネルよりもすぐれた新たなトラフィックチャネルとなるチャネルが存在するかどうかを判定するため、通信中に種々のチャネル上で測定を行う手段を含むことを主な特徴とする、移動体間の多重アクセス直接伝送システム用のチャネルを選択する装置を対象とする。
【００１３】
本発明のその他の対象および特徴は、添付の図面を参照して行う実施の形態についての以下の説明を読むことにより明らかになろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、主に直接モード（時分割多重アクセス、周波数分割多重アクセス、コード分割多重アクセスのいずれか）について提供される伝送モードに、通信に使用されるトラフィックチャネルと呼ばれるチャネルよりもすぐれた新たなトラフィックチャネルとなるチャネルが存在するかどうかを判定するため、通信中に種々のチャネル上で測定を行うチャネルを動的に選択する機構を付加することから成る。
【００１５】
例えば、以下の実施の態様によれば、
− このトラッフィクチャネル上の伝送が過度に妨害されていないかどうかを判定するため、通信中に使用中のトラフィックチャネル上で測定を行い、
− この伝送が過度に妨害されていると判定された場合、新たなトラフィックチャネルを選択する。
【００１６】
通信開始時のトラフィックチャネルの選択は、
− チャネルが空いているかどうかの確認を行うことなく所与のチャネルで通信し、この移動体は共通制御チャネルによりグループの他の移動体に知らせるという非常に簡単な方法、または
− 空いているトラフィックチャネルを識別するため、通信を確立する移動体によって通常行われる適切な無線測定を使用し、この移動体は共通制御チャネルによりグループの他の移動体にこのチャネルのＩＤを知らせるというより効果的な方法のいずれかにより、周知の方式で行うことができる。
【００１７】
このトラフィックチャネル上の伝送が過度に妨害されていないかどうかを判定するため、通信中に使用中のトラフィックチャネル上で行う測定は、
− 送信移動体が、伝送を中断することと、トラフィックチャネル上のレベルを測定することにより、このトラフィックチャネルを聞くため受信時に「切り換えをする」ことと、現在の通信のためのインタフェースレベルとなるこのレベルが許容可能である（すなわちあるしきい値未満である）か、チャネルを変えなければならないかを判定することができるタイムスロットを自由に使用できる場合には、送信移動体によって行い、また
・ 伝送途中の場合は、トラフィックチャネル上で受け取る信号品質を測定し、この品質が許容可能である（すなわちあるしきい値未満である）か、チャネルを変えなければならないかを判定し、
・ 伝送途中ではない場合は、トラフィックチャネル上で受け取るレベルを測定し、現在の通信のためのインタフェースレベルとなるこのレベルが許容可能である（すなわちあるしきい値未満である）か、チャネルを変えなければならないかを判定する、
− 受信移動体によって行うことができる。
【００１８】
新たなトラフィックチャネルの選択は主に、送信移動体または受信移動体により、現在のトラフィック以外の種々のチャネル上で受信したレベルの測定を、満足のゆくチャネル（すなわちそのチャネルについてのこのレベルがあるしきい値未満になる）、あるいは満足のいくと判断されるチャネルのうちの最良のものが検出されるまで連続的に行うことから成り、このようにして検出されたチャネルが新たなトラフィックチャネルを構成する。
【００１９】
例えば時分割多重アクセスシステムの場合、現在の通信に使用するタイムスロット以外の各タイムスロットについて受信したレベルを連続して測定することにより満足のいくチャネル（またはタイムスロット）を見つけ出すことができ、次いで、どのチャネルも不十分である場合は、測定を行う移動体と現在の通信を有する他の各グループの時間基準との間であり得る時間シフトを考慮するため、選択を行う移動体のフレーム構造をタイムスロットの一部分（例えば１／４のタイムスロットまたは１／２のタイムスロット）時間的にシフトさせることにより操作を反復することができる。
【００２０】
このような時間シフトを図２に示す。図２には、八個のタイムスロットをもつフレーム構造のタイムスロットＮｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．７をそれぞれ使用する四つの通信ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３およびＣＯＭ４の場合を示した。
【００２１】
チャネル選択を行う移動体の時間基準が、この移動体によってつくられるフレーム構造がＡに示す構造であるようになっている場合、このフレーム構造の全タイムスロットが（部分的に）占有されていることがわかる。
【００２２】
反対に、Ｂに示すようにこのフレームをタイムスロットの１／４程度ずらすと、二つのタイムスロット、例えばＮｏ．２およびＮｏ．４を使用することができる。
【００２３】
使用可能な第三のタイムスロット、例えばタイムスロットＮｏ．６は、Ｃに示すようにこのフレームをタイムスロットの３／４程度ずらすことによって得られる。
【００２４】
実際には、使用可能なタイムスロットを全て確実に見出すためには、理論的には、可能なシフトを全て試さなければならない。すなわち、タイムスロットの大きさについてのスライディングウィンドウを設け、一度に一尺度ずつスライドさせなければならないが、これは計算時間において比較的コスト高となることがある。
【００２５】
時分割多重アクセスシステムの場合、伝送は非連続であるため、現在のトラフィックチャネル以外のチャネルの受信は、トラフィックに使用されるタイムスロットの周期中に行うものとする。
【００２６】
周波数分割多重アクセスまたはコード分割多重アクセスシステムの場合、伝送は連続であるため、この受信を行うためにはこの伝送を中断する必要が生じることがある。
【００２７】
このようにして新たなトラフィックチャネルの選択を行う端末は、使用すべき新たなトラフィックチャネルのＩＤを他の単数または複数の端末に知らせるとともに、時間分割多重アクセスシステムへの前記応用例においては、満足のゆくタイムスロットを見出すために適用される時間シフトを他の単数または複数の端末に知らせる。この時間シフトは、グループの他の端末にも適用されなければならない。
【００２８】
使用すべき新たなトラフィックチャネルのＩＤを知らせる必要のある端末は、基本モードにおいては現在通信に参加しているグループの端末で構成することができ、遅延加入または二重聴取（double veille ）などの追加機能を含むモードにおいては、グループの全端末で構成することができる。
【００２９】
遅延加入（「Ｌａｔｅ Ｅｎｔｒｙ」）機能により、遅延ユーザ（通話確立時にいなかった）は、現在の通話に加入することができるので、オープンチャネル型の動作が可能であることに留意されたい。直接モードにおいてこの機能を実現するためには、直接モード通信に関わる移動体のうちの一つは既知のチャネルに定期的に遅延加入メッセージ（同期、通話確立の信号）を送信しなければならない。この既知のチャネルはここでは、直接モードの制御チャネルが存在する場合はそのチャネルから成り、インフラストラクチャの有効範囲内にありかつインフラストラクチャに現在の直接モード通話が知らされる場合には、中継モードの制御チャネルから成る。
【００３０】
前記二重聴取機能により、移動体がインフラストラクチャの有効範囲内にある時は、直接モードで動作しながら中継モードの通話の監視が可能であることならびにその逆も可能であることに留意されたい。そのためには、直接モードで動作する移動体はインフラストラクチャの基地局にも同期しなければならず、自分に関係する可能性のある中継モード通話確立メッセージを傍受するため、この基地局の制御チャネルを定期的に「聴取」しなければならない。反対に、中継モードで動作する移動体は、自分に関係する可能性のある直接モード通話確立メッセージを傍受するため、直接モードの共通チャネルを定期的に「聴取」しなければならない。
【００３１】
新たなトラフィックチャネルの選択を行う端末は、トラフィックチャネル上で現在の伝送が過度に妨害されかつ新たなトラフィックチャネルを選択しなければならないことを検出する端末とするか、トラフィックチャネル上で現在の伝送が過度に妨害されていることを検出した端末から、別の端末に、新たなトラフィックチャネルの選択の必要性が知らされているのであればこの別の端末とすることができる。
【００３２】
このようにしてやりとりされる種々の情報は、想定するシステムに既に伝送された信号情報に追加される信号情報であって、ここには図示しない同じ伝送原理を使用し得る信号情報である。
【００３３】
時分割多重アクセス型のこのようなシステムにより、ある区域内において一周波数あたり複数の通信を行うことが可能となる。ある周波数に全ての負荷をかける（例えばＧＳＭシステムにおいて一周波数あたり八個の全伝送速度での通信）ことは、同一区域内の通信間の完璧な同期を前提とするため、先験的には可能ではないが、適切なチャネル選択手順を用いることにより最大理論能力の少なくとも半分に達することが可能である。
【００３４】
図３は本発明による装置の実施の形態を示す略図である。
【００３５】
この装置は、
− あるチャネルＣ１上で、前記のような受信レベル、または受信信号の品質の測定であってここには再度説明しない既知の技術によって行うことが可能な測定を行う手段１と、
− 前記のように現在のトラフィックチャネル（このトラフィックチャネルが過度に妨害されていないかどうかを判定する場合）か、前記のように種々のチャネルの連続が想定される別のチャネル（新たなトラフィックチャネルを選択する場合）である、測定すべきチャネルＣｉを受信し、可能なチャネルＣ１〜Ｃｎ全体の中からそのチャネルを選択する手段２と、
− 主に手段１から出力される結果を適切なしきい値と比較し、かつ場合によっては前記のようにこれら測定結果の複数の間で比較を行う手段３と
を含む。
【００３６】
手段３から出力される結果は、現在のトラフィックチャネルの会話、新たなトラフィックチャネルの選択コマンド、新たなトラフィックチャネルの選択の場合であって時分割多重アクセスシステムの場合に想定する装置を含む移動端末の時間基準に供給すべき時間シフトのコマンド、あるいは選択された新たなトラフィックチャネルのＩＤに含まれる決定Ｄである。
【００３７】
この決定はこの装置の出力となり、さらに
− 前記に記載の動作からわかるように次回に測定すべきチャネルを選択し、場合によっては時分割多重アクセスシステムの場合に、適切な時間シフトのコマンドを、想定する移動端末の時間基準に供給するための手段２の制御入力部と、− 前記に記載の動作からわかるように、手段３が使用すべきしきい値を判定するための手段１の制御入力部と、
− 前記に記載のように、チャネル選択機構が発生する信号メッセージを伝送するため共通制御チャネルｃｃの手段４（この手段は従来のようにして、想定する装置を含む移動端末内に設けられる）の制御入力部と
に供給される。
【００３８】
例えば図３に図示するような本発明によるチャネル選択手段は、直接モードを使用することができる移動端末内に含まれるようにしたものである。
【００３９】
本発明は、説明した実施の形態に限定されるものではないことに留意されたい。特に、新たなトラフィックチャネルの選択を行うのに、トラフィックチャネルが過度に妨害されていると判定するまで待つ必要はなく、反対に、そのトラフィックチャネルよりもすぐれたチャネルが存在するかどうかを判定するため、定期的にさらには常時、測定を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】時分割多重アクセス型移動体間の直接伝送システム内で相互に妨害しあう二つの通信を示す図である。
【図２】時分割多重アクセス型移動体間の直接伝送システムにおいて、本発明によるチャネルの選択を実施する移動体に供給される時間シフトを示す図である。
【図３】本発明による装置の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 測定手段
２ 選択手段
３ 比較手段
４ 送信手段
ｃｃ 共通制御チャネル
Ｄ 決定

Claims (7)

1. 通信に使用されるトラフィックチャネルと呼ばれるチャネルよりもすぐれた、使用すべき新たなトラフィックチャネルとなるチャネルが存在するかどうかを判定するために、トラフィックチャネルが過度に妨害されていると判定するまで待つことなく、前記通信中に種々のチャネル上で測定を行う手段を含むことを特徴とする移動体間の多重アクセス直接伝送システム用のチャネルを選択する装置。
2. 測定が定期的に実施されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 測定が常時、実施されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 装置が、前記使用中のトラフィックチャネル以外の種々のチャネル上で受信したレベルの測定を、前記使用すべき新たなトラフィックチャネルとなる満足のゆくチャネルが検出されるまで連続的に行う手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 装置が、満足のゆくチャネルが全く検出されない時、前記手段を含む移動端末の時間基準に時間シフトを供給した後、前記レベル測定の更新を可能にする手段を含むことを特徴とする時分割多重アクセスシステム用の請求項４に記載の装置。
6. 共通制御チャネル（ｃｃ）の送信手段（４）を含む移動端末内に含まれる装置であって、さらに該共通制御チャネル（ｃｃ）に新たなトラフィックチャネルのＩＤを伝送する手段を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の装置を含む移動端末。

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