JP4351720B2 - 音声／データ遅延を最小として逆方向チャネル情報をシグナリングする方法 - Google Patents

Description

本発明は音声／データ遅延を最小とし、トランスミッタへ逆方向チャネル情報をシグナリングする方法に関する。

時分割多重接続（ＴＤＭＡ）システムは、基地リピータから、発信中のサブスクライバへ選択的にシグナリングを送信し、出力制御及びトランスミッタ停止などの機能を有効とする性能を有する。発信中のサブスクライバをシグナリングする機構は、エアインタフェースプロトコルを介するものである。図１に示すように、エアインタフェースプロトコルはスロット１００を３つの主要なコンポーネントに分割する。第１のコンポーネント１０２は、共通アナウンスメントチャネル（ＣＡＣＨ）と呼ばれるアウトバウンドパス上の両チャネルに共通な制御情報を搬送する。第２のコンポーネント１０４は、スロット１００の音声又はデータのペイロードを搬送する。第３のコンポーネント１０６は、受信中のサブスクライバに対するシグナリング情報（例えば、同期及び埋め込み（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）シグナリング）を搬送する。

ＴＤＭＡシステムにおいては、サブスクライバが発信しつつ受信する性能は、３つの手法のうちの１つにより扱われ得る。第１の場合、サブスクライバ無線は無線周波数（ＲＦ）の二重通信手段であり、異なる周波数にて同時に発信及び受信を行う。この場合、サブスクライバには相当なコストが追加される。第２の場合、サブスクライバは２つの異なるクロックによる時分割二重を用いて、発信周波数と受信周波数との間の非常に高速な交換を可能とする。この場合にも、サブスクライバには第２の周波数生成器のコストが追加される。最後の場合には、サブスクライバは唯一つの周波数生成装置を備えるように製造される。この場合、時分割手法により周波数間を交換することは依然として可能であるが、そのレートは２つの周波数生成装置を備えるサブスクライバにより提供されるレートよりも遅い。本発明は、この最低のコストの方法に関する。

サブスクライバが発信しているときにサブスクライバへシグナリングを送信するチャネルは、逆方向チャネルと呼ばれる。逆方向チャネルシグナリングはスロットの共有シグナリングフィールドに配置される必要があることは、容易に理解可能である。これは、図２に示すように、逆方向チャネルシグナリングが同期及びレシーバに対する他のシグナリング（例えば、リンク制御）と帯域幅を共有する必要があることを意味する。例えば、他のシグナリングには、現在のトークグループの標示又は発信中のパーティの識別子が含まれる。

したがって、音／データの遅延に対する影響を最小化するとともに、サブスクライバに対するリソース負荷を最少化しつつ、逆方向チャネルとレシーバに対する他のシグナリングとの間で共有シグナリングフィールドの帯域幅を共有する必要が存在する。

本発明はシグナリング帯域幅を保証し、基地リピータ（即ち、基地局、固定端など）がリアルタイム音声通信又はデータ通信に対し最小の混乱しか与えずに、ＴＤＭＡモードにある発信中のサブスクライバをシグナリングすることを可能とする。本発明は共有シグナリングフィールドの帯域幅を同期、埋め込みシグナリング及び逆方向チャネルシグナリングと共有する。埋め込みシグナリングは、呼のレシーバ向きに設計されており、逆方向チャネルシグナリングは呼のトランスミッタ向きに設計されている。帯域幅の適切な共有は、まず第１に、固定の逆方向チャネル周期レートを選択し、続いて、必要な場合、基地リピータに発信を遅延させ、逆方向チャネル周期を一定のまま存続可能とすることにより達成される。サブスクライバが逆方向チャネルに同期すると、埋め込みフィールドを逆方向チャネルシグナリングとして処理するか否かに関して、曖昧さはほとんど存在しない。

ここで図面を参照し、本発明をさらに詳細に説明する。図示の簡明性のため、図面中の要素は必ずしも縮尺に応じて描かれていないことが認められるであろう。例えば、一部の要素の寸法は互いに対して誇張されている。さらに、適切に考慮される場合、参照符号は図面を通じて繰り返されており、同一の要素を表す。

逆方向チャネルシグナリングは、アウトバウンドチャネル上で共有シグナリングフィールドを利用して、同時に２つの音声／データ呼をサポートしつつ、トランスミッタへ逆方向チャネル情報を提供する。逆方向チャネルシグナリングは、トランスミッタ停止及び出力制御などの機能のために用いることが可能である。整合ＴＤＭＡシステムにおけるアウトバウンドパス上において、逆方向チャネルシグナリングは発信中のサブスクライバのタイムスロットの代替のタイムスロット上で搬送される。換言すると、整合ＴＤＭＡシステムにおいては、インバウンドパス上のチャネルは、アウトバウンドパス上の対応するチャネルと時間において整合される。整合ＴＤＭＡシステムにおいては、発信中のサブスクライバは代替チャネルから、そのサブスクライバの逆方向チャネルシグナリングを受信する（即ち、チャネル１上で情報を発信し、チャネル２上で逆方向チャネルシグナリングを受信する）。しかしながら、オフセットＴＤＭＡシステムでは、インバウンドパス上のチャネルはアウトバウンドパス上の対応するチャネルと時間において整合されていない。オフセットＴＤＭＡシステムでは、発信中のサブスクライバは同じチャネルから、そのサブスクライバの逆方向チャネルシグナリングを受信する（即ち、チャネル１上で情報を発信しつつ、逆方向チャネルシグナリングを受信する）。

図２には、１組の音声バーストＡ〜Ｆからなる音声スーパーフレーム２００を示す。通常、複数のスーパーフレームが連続的に発信されて、音声スーパーフレーム周期２０２（この例では、３６０ｍｓ）よりも長い有音部（ｔａｌｋ ｓｐｕｒｔ）を伝達する。なお、本発明の好適な実施形態では音声バーストＡ（２０４）が同期を含むことが要求されることに留意することは重要である。換言すると、スーパーフレーム毎の第１のバーストにより搬送される共有シグナリングは、同期である必要がある。音声バーストＢ〜Ｆにより搬送される共有シグナリングは同期、埋め込みシグナリング（例えば、リンク制御）又は逆方向チャネルシグナリングであってよい。

図３には、整合ＴＤＭＡシステムにおける逆方向チャネルシグナリングのタイミング及びアクセスの一例を示す。アウトバウンドチャネル２（３００）におけるバーストは、呼「Ｙ」に対するトラフィックを搬送しており、呼「Ｘ」のトランスミッタに対する逆方向チャネル情報を搬送する６つ毎のバーストを除いては、呼Ｙの内容により記述されるように、同期又は埋め込みリンク制御データを含む。呼「Ｙ」を受信しているサブスクライバは、そのサブスクライバのトラフィック及び埋め込みシグナリング情報を求め、アウトバウンドチャネル１（３０２）を聴取する。図に示すように、この構成により、呼Ｙのトランスミッタが、そのトランスミッタの発信を中断することなく、逆方向チャネル情報を受信することが可能となる。なお、トラフィックＸ及びトラフィックＹは逆方向チャネルＹに対し完全に非同期であり、衝突しないため、バーストＡ〜Ｆは逆方向チャネルＹとは無関係に発生することが留意される。この例では、逆方向チャネルシグナリングは３６０ｍｓ毎、即ち、６フレーム毎に発生する。逆方向チャネルシグナリング周期３０４を音声スーパーフレームの長さと同じ長さに固定し、非常に長い発信においても同期及び逆方向チャネルシグナリングの衝突のいかなる機会をも防止することが理想的である。また、図３には、インバウンドパス３０６上でサブスクライバから発信されるトラフィックが、対応するアウトバウンドパス３０８上で数スロット（例えば、１スロット）後に繰り返されることが示されていることも留意される。

動作中、サブスクライバは２スロットの整合ＴＤＭＡシステムにてチャネル１に割り当てられる。発信に先立って、サブスクライバはアウトバウンドパス３０８上で両チャネル３００，３０２を聴取し、初期同期を取得して、そのサブスクライバの割り当てチャネルにおける逆方向チャネルシグナリングの位置及び周期３０４を決定する。サブスクライバがアウトバウンドパス３０８の代替チャネル上で逆方向チャネルシグナリングの位置を決定すると、サブスクライバは、逆方向チャネルシグナリング情報を受信しようとするのでない限り、もはやアウトバウンドパス３０８を聴取する必要はない。したがって、サブスクライバは、発信を開始するとき、アウトバウンドパス３０８を聴取して逆方向チャネルシグナリング情報を受信する必要がある時を認識する。このように、もはやサブスクライバはアウトバウンドパス３０８上で代替チャネルを連続的に聴取する必要がないため、本発明により、サブスクライバにおいてリソースが保存される。サブスクライバがバーストを発信し、さらに逆方向チャネルシグナリング情報を受信するのに最適な方法は、代替チャネルにおける逆方向チャネルシグナリングの位置を認識することである。

図４は図３の一拡張例であり、基地リピータが共有シグナリングフィールドにおける同期と逆方向チャネルシグナリングとの間の潜在的な衝突を回避する一例を示す。この例では、基地リピータはインバウンドチャネル１（４００）上で発信中のサブスクライバに対するアウトバウンドパス３０８上にて、共有シグナリングフィールドにおける逆方向チャネルシグナリングの周期を先験的に選択及び固定する。サブスクライバは基地リピータに向けて、音声スーパーフレームの発信を開始する。しかしながら、スーパーフレームの第１のバースト４０２（例えば、音声バーストＡ）を受信すると、基地リピータは第１の利用可能な機会に音声バーストＡ（４０２）を繰り返そうと試みたか否かを判定し、アウトバウンドチャネル１（３０２）上、共有シグナリングフィールド４０４において同期及び逆方向チャネルシグナリングが衝突する。このように、音声バーストＡ（４０２）により搬送される同期と、逆方向チャネルシグナリングとの共有シグナリングフィールドにおける衝突を回避するために、基地リピータは音声バースト４０２をバッファし、続く時間（この例では、１フレーム後４０６）にて音声バースト４０２を発信することにより、音声バーストの繰り返しを遅延させる必要がある。

動作中、図４に示すインバウンドサブスクライバ発信はトラフィックＡに対してのものであり、音声バーストＡによる発信を開始する。基地リピータは、音声バーストＡを受信するとき、次の利用可能なスロットにおいて繰り返しを試みるために、逆方向チャネルＹがその特定のスロットに対してスケジューリングされていることを発見する。音声バーストＡは同期を含む必要があるため、基地リピータはこの特定のスロットに音声バーストＡを配置することが不可能であり、１フレームだけ音声バーストＡをバッファする。この結果、共有シグナリングフィールドにおいて同期及び逆方向チャネルシグナリングは衝突しない。

これに代えて、サブスクライバが逆方向チャネルシグナリングの発生する予定であった場所を認識し、スーパーフレームの初期発信を遅延させることも可能である。しかしながら、この代替の実施形態では、チャネル１上のサブスクライバがチャネル２上の逆方向チャネルシグナリングを探すことが必要となり、望ましくない複雑さが追加される。

チャネル１とチャネル２との間の逆方向チャネル位置の同期は不要であるが、アウトバウンドパス上で両チャネルの間に既知のタイミング関係が存在する場合、レシーバが逆方向チャネルシグナリングの周期レートをさらに高速に、かつ、さらに確実に決定することが補助され得る。逆方向チャネルシグナリングは、両チャネルの間のスーパーフレームの半分のオフセット（例えば、３バースト）であることが推奨されるが、しかしながら、このオフセットは必須ではない。

ＴＤＭＡシステムにおける一般的なスロット構造を示す（従来技術の）図。 図１のＴＤＭＡシステムにおける音声スーパーフレームを示す（従来技術の）図。 本発明による整合ＴＤＭＡシステムにおける逆方向チャネルシグナリングのタイミング及びアクセスの一例を示す図。 本発明により基地リピータが共有シグナリングフィールドにおける同期と逆方向チャネルシグナリングとの間の潜在的な衝突を回避する図３の例を示す図。

Claims (8)

1. 時分割多重接続（ＴＤＭＡ）システムにおける方法であって、
   サブスクライバにて：
   割り当てチャネル及び代替チャネルを聴取する工程と；
   割り当てチャネルにおける逆方向チャネルシグナリングの位置が決定されるまで、代替チャネルを聴取する工程を実行する工程と；
   逆方向チャネルシグナリングに対する固定周期レートを取得する工程と；
   割り当てチャネル上で情報を発信する工程と；
   固定周期レートに基づき、代替チャネルを選択的に聴取して逆方向チャネルシグナリングを受信する工程と、からなる方法。
2. 取得する工程は先験的にメモリへプログラムされている固定周期レートをメモリから読み出す工程を含む請求項１に記載の方法。
3. 基地リピータにて：
   逆方向チャネルシグナリングに対する固定周期レートを選択する工程と；
   複数のバーストからなるスーパーフレームに属するバーストを受信する工程と；
   スーパーフレーム中の１つ以上のバーストが逆方向チャネルシグナリングと衝突することを判定する工程と；
   受信したバーストをバッファする工程と；
   バッファしたバーストを続く時間に発信する工程と、を含む請求項１に記載の方法。
4. バーストは音声バースト及びデータバーストのうちの一方である請求項３に記載の方法。
5. 選択する工程は先験的にメモリへプログラムされている固定周期レートをメモリから読み出す工程を含む請求項３に記載の方法。
6. 発信する工程はバッファしたバーストを１フレームだけ遅延させる工程を含む請求項３に記載の方法。
7. 時分割多重接続（ＴＤＭＡ）システムにおける方法であって、
   第１のチャネルにおける逆方向チャネルシグナリングに対する固定周期レートを選択する工程と；
   第１のチャネルへ割り当てられている発信中のサブスクライバに対し固定周期レートにて逆方向チャネルシグナリングを発信する工程と；
   ＴＤＭＡシステムは整合スロット構造を有することと、第２のチャネルが第１の呼をサポートし、かつ、第１のチャネルが第２の呼をサポートしているときに、逆方向チャネルシグナリングはアウトバウンドパスの第２のチャネル上で共有シグナリングフィールドにより発信されることと、からなる方法。
8. 共有シグナリングフィールドは、逆方向チャネルシグナリング、同期、及び埋め込みシグナリングのうちの１つを搬送する請求項７に記載の方法。

Images