JPH0322639A - 時分割二重チャンネルでのデータ伝送 - Google Patents

時分割二重チャンネルでのデータ伝送

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JPH0322639A
JPH0322639A JP2133718A JP13371890A JPH0322639A JP H0322639 A JPH0322639 A JP H0322639A JP 2133718 A JP2133718 A JP 2133718A JP 13371890 A JP13371890 A JP 13371890A JP H0322639 A JPH0322639 A JP H0322639A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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）チャンネルでのデータ伝送
に係る。
図面中、第ｌ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より威り、そのうちの４つ、ＰＳｌ，ＰＳ２，
ＰＳ３，ＰＳ４が示されている。
主局の夫々は、たとえば１．０２４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ｌＯ、
ｌＬｌ２、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ｌ５に接続される。システムコントロ
ーラｌ４及びｌ５は、図示された実施例においては、Ｉ
ＳＤＮ（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より戒り、それら
のうちいくつか、すなわちＳＳＩ，ＳＳ２．８８４，Ｓ
Ｓ５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Ｓ８３，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
ャンイルＣＩ−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，
０２４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ｌ　Ｏｍｓ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に分割され
、そのうちの最初の１２個のＦｌ−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Ｒｌ−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は以下実チ
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、実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ＣＩからＣ５のうちいずれか
への実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
る副局は現在利用可能な最良の実チャン１ツレへの接続
につき主−局と交渉する。
システムコントローラ１４又はｌ５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戊は第２図に示されている。メ
ッセージ構成は２バイトのプリアンプルｌ６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２
２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実チャンネル全部を受信
してどの実チャンネルが使用中か空きか、またこれらの
実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実チャンネルと思われるものを決
定し、その実チャンネルの逆スロットにおいて特定の主
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ｌ４又は１５に
転送される。主局は特定の実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
８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。かかる構或により副局は少なくとも干渉する７つの
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、実チャンネルが割り
当てられていない限り、最適の実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。
データの一側面は、副局ＳＳ３またはＳＳ６にとって３
２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いということである。また、システ
ムがＩＳＤＮ固定ワイヤリンクを利用できる場合には、
バッファリングが用いられていない場合に限り、システ
ムは１４４キロビット／秒の速度でデータ供給ができる
筈である。これをなす方法のひとつは、システムコント
ローラが追加実チャンネルをトランザクションに割り当
ててデータパケットが平行に送信されつるようにするこ
とである。しかし、これは一方でデータのスループット
を容易にするものの、それはまた一つのデータトランザ
クションに２個またはそれ以上の実チャンネルを専ら使
用させることになり、これは混雑時、特にデータトラン
ザクションが非対称で「受信」タイムスロットが信号を
全く送らないかまたは全同期を維持するためにパッドさ
れなければならない場合には、不便なものとなる。用語
「パッディング」は厳密な意味でのデータトランザクシ
ョンに有用でないデータ伝送を意味するものとする。
本発明の目的は、ｌつまたはそれ以上の実チャンネルで
非対称メッセージ、とりわけデータメッセージを送信す
る際のタイムスロットをより効率的に利用することであ
る。
本発明の第１の側面によれば、一連のタイムフレーム中
の一対の隣接しないタイムスロットにより構成される少
なくとも一つの実チャンネルが第１及び第２局間でのデ
ータトランザクションを実行するために割り当てられ、
該一対のタイムスロットのうち１３）は通常該第１及び
第２局間で第１の方向にデータの単一方向伝送用に指定
され、該一対のタイムスロットのうちの他方は通常第１
の方向と反対の第２の方向にデータの単一方向の伝送用
に指定され、データトランザクションが将来または現在
非対称であると決定されるのに応答して、有用なデータ
の伝送用に用いられないタイムスロットは開放され他の
単一方向性通信用に利用可能にされることを特徴とする
時分割二重チャンネルでのデータ伝送方法が提供される
。
本発明は、非対称データトランザクションがその実チャ
ンネルの使用においては無駄であり、また当該または各
実チャンネルにおいて使用が充分でないかもしくは全く
使用されていないタイムスロットが他の単一方向通信に
利用可能にされる場合には、非対称高データ速度トラン
ザクションにつき必要な実チャンネルは少なくてすみ、
割り当てられる筈の実チャンネルの数が減少することは
トランザクションを完了するのに必要な時間につき付随
する効果を有しないことから、割り当てられた実チャン
ネルのより効率的な利用が可能になる。
本発明による方法は、システムコントローラ及び副局に
組み込まれる情報処理機能の程度に応じて数多くの方法
で実施することができる。
たとえば、データトランザクションが非対称であること
が予め了解されている場合には、２つまたはそれ以上の
チャンネルがトランザクションの期間中データトランザ
クションに割当てられる。
充分に利用されていないタイムスロットのうちの１３）
以外はすべて開放され、簡単にいうと割り当てられた実
チャンネルの他のタイムスロットでトランザクトされる
データのうちのいくつかの伝送であるような他の単一方
向性通信に利用可能にされる。言い換えれば、それらは
その伝送または通信の方向をトランザクションの期間中
逆にする。
割り当てられた実チャンネルでの残る非反転タイムスロ
ットは、確認及びおそらくは再送信リクエストにも使用
される。
充分に利用されていないタイムスロットの反転は、実チ
ャンネルのモニター及び信号の欠如または過度のパッデ
ィングの存在の検出、及びシステムコントローラ及び／
又は副局による特定のタイムスロットを反転することの
決定に応答して動的になされる。
Ｉ　ＳＤＮリンクは既に逆方向への非対称データトラン
ザクションに関わる副局への順方向の伝送用のデータを
有することもある。反転タイムスロットを取り戻してそ
れらを順方向のトランザクションに使用するシステムコ
ントローラ及び／又は副局の代わりに、タイムスロット
の反転を含む実チャンネルの逆方向トランザクションへ
の割当てが維持され、タイムスロットの適当な反転を伴
う追加実チャンネルが新しい順方向非対称データトラン
ザクションに供される。いずれかのデータトランザクシ
ョンの完了時に、関連する割当て実チャンネルはシステ
ムの他の利用者に利用可能にされる。
本発明の第２の側面によると、少なくとも１３）の主局
と、少なくとも１３）の主局に接続されたシステムコン
トローラと、データ副局とより成り、主局及び副局は夫
々一連のタイムフレームでの所定の非隣接タイムスロッ
トの対により構成される少なくとも１３）の実チャンネ
ルでそれらの間で時分割二重無線伝送をするための無線
電話機を有し、個々のタイムスロットは反対方向への単
一方向性伝送用に設けられ、システムコントローラ及び
データ副局は夫々データトランザクションのために少な
くとも１３）の実チャンネルを割り当てる手段と、デー
タトランザクションが将来または現在において非対称で
あるかどうかを決定し有用なデー夕の伝送に用いられな
いタイムスロットを開放し他の単一方向通信用に利用可
能にする手段とを有する通信システムが提供される。
以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
図面においては、対応する機構を示すのに同じ参照番号
が用いられる。
まず、第３図を参照するに、データメッセージの構成は
第２図に示されるメッセージ構成の変形である。主な相
違点は、２２で示される部分が第１及び第２データパケ
ット２４、２６より成ることである。各データパケット
はたとえば、データ制御フィールド２８と、パケット番
号付けフィールド３０と、データフィールド３２と、エ
ラー検出用フィールド３４とを包含する。完全のため、
無線リンク制御に関する信号データフィールド２０がＣ
ＲＣフィールドを含むものとして示される。
メッセージ部分３６は主局において使用され、システム
コントローラｌ４またはｌ５に送られる。
前述の如く、システムコントローラ１４または１５及び
副局はデータパケットを受信し、各パケットをエラーに
つき検査し、また可能な場合にはシステムコントローラ
及び副局にある制御モジュールのエラー補正部分に記憶
されたアルゴリズムを用いてエラーを補正する。しかし
、データパケットが相当に破損しており補正ができない
場合には、制御モジュールは最初に使えそうな順方向ま
たは逆方向タイムスロットでパケットの再送信リクエス
トを発する。再送信リクエストの受信と同時に、副局ま
たはシステムコントローラはそのパケット番号を使用す
る当該または夫々のデータパケットを検索し、次の逆方
向または順方向タイムスロットで再送信する。局部信号
質測定から、破損が副局とある主局との間の無線リンク
が不調なことによることが確認されたならば、副局は別
の領域内主局を介して及び／又は他の実チャンネルにお
いてハンドオーバー及び通信をなす。基本メッセージの
データ速度が３２キロビット／秒を越える場合には、未
処理が過度に蓄積されるのを防ぐため、システムコント
ローラ及び／又は副局は、可能な場合には、１３）また
はそれ以上の実チャンネルをトランザクションに割り当
てる。しかし、多くのデータ転送は逆方向へ進む大量の
データパケットと非対称であり順方向では確認及び可能
再送リクエストだけなので、順方向での信号の全般的欠
如がみられるか、もしくはＴＤＤ構成中での同期を維持
するためにタイムスロットを確認方向にパッドアウトす
るのが通常となってきた。データ制御フィールド２８は
、主局または副局に対し、パディングビットが使用され
ているのを表示するのに用いられる。
本発明によれば、システムコントローラまたは副局は、
データトランザクションが非対称であることを予め決定
しまたは多数の使用可能パケットが一方向に送られ無信
号またはパッドされたデータパケットが反対方向に送ら
れることを決定するのに応答して、かくて非対称データ
伝送を表示して、反対方向での単一方向性データ転送に
つき使用可能な割当られた実チャンネルのスロットを開
放する。開放されたタイムスロットはシステム全体の効
率を高める他の目的のために再度割り当てられる。取り
うる方法としては、まず、当該または夫々の割り当てら
れた実チャンネルのスロットの対がデータパケットの伝
送に用いられるように、開放されたスロットを該一方向
への単一方向伝送に用いられるようにすることである。
この方法の実行は、システムコントローラまたは副局が
開放されたタイムスロットにおける単一方向性通信の方
向を逆にすることを伴う。２つまたはそれ以上の実チャ
ンネルがトランザクションに割り当てられる場合には、
実チャンネルのうち一つのタイムスロットは逆にされず
、確認及び再送信リクエストの発信のために維持される
。
第１の方法の延長において、たとえば、現在の非対称デ
ータトランザクションが逆方向で、ＩｓＤＮリンクが同
一の副局への順方向伝送用のデータを有するかもしくは
結果として有し、それでいて最初に述べた．データトラ
ンザクションが継続している場合には、その使用可能性
に従い、システムコントローラは１３）またはそれ以上
のの非割当て実チャンネルを確保してスロットリバーサ
ル等を伴う別のデータトランザクションを確立する。
データトランザクションのうちのひとつが停止したなら
特定の実チャンネルは開放され、直ちに他のシステム利
用者に使用可能になるため、このような仕組みは作動に
おける柔軟性を提供するものである。
考えられる方法の第２は、第２のトランザクションに関
するデータの初期データ伝送に関与した副局への伝送の
ために開放スロットを利用できるようにすることである
。第２のトランザクションは同一または異なる主局と係
わる。
取りうる第３の方法は、開放スロットを、反対方向に非
対称であり同じ副局に係わらない他のデータトランザク
ションに割り当てることである。
これをなすため、システムコントローラは初期トランザ
クションに関与する主局及び副局に対し、それが関係す
るタイムスロットを開放していることを指示し、他のト
ランザクションに係わっている局に対し、それらが他の
単一方向性タイムスロットを使用のために割り当てられ
たことを知らせなければならない。
利用可能な方法の範囲は、システムコントローラに与え
られた情報処理機能に依存する。しかし、最重要なファ
クターは、フレームフォーマット中でのスロットの対の
使用が維持されることである。
第４図は、たとえば第１図でのコントローラｌ４または
ｌ５の一部としてまたはインテリジェントデータ副局で
用いられるインテリジェントコントローラ３８を系統的
に示す。コントローラ３８は、とりわけコントローラ中
のデータの経路指定を制御する機能を果たす制御装置４
０より成る。
手段４２は無線チャンネルをモニターし、使用中及び空
き実チャンネルの記録を維持し、そしておそらくは実チ
ャンネルのタイムスロットを再割当てする装置４０に接
続される。データモニター４４はデータパケットをエラ
ー検査及び補正段４６に向ける。段４．６により正しい
とみなされたデータパケットは、パケット番号付けシス
テムを用いてメッセージを構成するメッセージアセンブ
ラ４８に転送される。出力きるべきメッセージは、ｌＳ
ＤＮリンクに結合される出力インタフェース５０に転送
される。ＩＳＤＮリンクのような外部ソースからの入力
メッセージデー夕はインタフェース５０によりメッセー
ジアセンブラ４８に転送される。前方への伝送用に組或
されたメッセージはバス５２を用いて制御装置４０に送
られる。
正しいパケットの受信の確認は段５４で生成され、前方
への伝送用に制御装置４０に中継で送られる。データパ
ケットのうちのいずれかが補正不能である場合には、エ
ラー補正段４６は段５４に対し、それが送信しようとし
ている確認中に再送信リクエストを含めるよう指示する
。
エラー補正段４６からのデータもまた、信号の不在また
はパディングの存在を検出するようにされた検出器５６
に送られる。同一のスロット中での信号またはパディン
グピットの不在の検出に応答して、検出器５６は段５８
に対しスロット開放指示を生成するよう指示し、該指示
は、開放さるべきスロットについて何がなされるべきか
を決定しまた広帯域リンク１０を介して必要な指示を主
局及び副局に発する制御素子４０に送られる。
コントローラ３８は複数の回路段より成るものとして示
されているが、適当にプログラムされたマイクロコント
ローラを用いて実施することもできる。
かかるコントローラ３８のフローチャートを、第５図を
参照しながら説明する。これは、システムコントローラ
ｌ４及び１５（第１図）、またデータ副局にも適用可能
なものである。便宜上、フローチャートはパディングの
検出のみを表す。
段６０はデータトランザクションの構成のリクエストを
表示する。段６２は１３）またはそれ以上の実チャンネ
ルを構成するコントローラの作用を示す。決定段６４は
「送信データバッファは一杯になっているか」という問
いをする。回答がＹＥＳ　（Ｙ）の場合、決定段６６は
「他の方向のタイムスロットはノ５ツドされているか」
という問いをする。回答がＮＯ　（Ｎ）の場合には、フ
ローチャートは段６２に戻る。しかし、回答がＹＥＳの
場合には、段６８は特定の実チャンネルのタイムスロッ
トを逆にする動作を示す。このスロットリバーサル状態
は、それが再度逆向きにされるかまたは「データトラン
ザクションは終了したか」という問いをする決定段７０
により表示される呼出終了が起こるまで続く。答えがＹ
ＥＳならば、段７２で示される如くトランザクションは
終了する。
答えがＮｏの場合には、フローチャートは決定段６４に
戻る。
決定段６４からのＮｏは決定段７４に至り、該段では「
私はパッディングしているか」という問いをする。答が
ＹＥＳの場合には、決定段７６に至り、該段では「他の
方向での他のタイムスロットはパッドされているか」と
いう問いをする。ＹＥＳの答えに応答して、段７８は実
チャンネルを開放する指示を与える。なぜなら、両端が
パッディングしているならば、トランザクションに割り
当てられている実チャンネルは多過ぎるからである。Ｎ
Ｏの答えは段８０が、データトランザクションに関わる
他の局の使用のためか、もしくは別のデータ交換での使
用のためにタイムスロットを開放するよう指示する。段
７８、８０からの出力は決定段７０に至る。
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。かかる変形はデータ伝送システム及
びその構或部品の設計、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も含む。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。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一連のタイムフレーム中の一対の隣接しないタイ
    ムスロットにより構成される少なくとも一つの実チャン
    ネルが第１及び第２局間でのデータトランザクションを
    実行するために割り当てられ、該一対のタイムスロット
    のうち１つは通常該第１及び第２局間で第１の方向にデ
    ータの単一方向伝送用に指定され、該一対のタイムスロ
    ットのうちの他方は通常第１の方向と反対の第２の方向
    にデータの単一方向の伝送用に指定され、データトラン
    ザクションが将来または現在非対称であると決定される
    のに応答して、有用なデータの伝送用に用いられないタ
    イムスロットは開放され他の単一方向性通信用に利用可
    能にされることを特徴とする時分割二重チャンネルでの
    データ伝送方法。
  2. （２）データトランザクションは非対称でありタイムス
    ロットは呼出設定手続の一部として開放されることが予
    め知られることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. （３）データトランザクションは実チャンネルをモニタ
    ーすることにより非対称であると決定されることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  4. （４）実チャンネルは信号パッディングのためにモニタ
    ーされることを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. （５）実チャンネルは有用なデータ信号の欠如につきモ
    ニターされることを特徴とする請求項３記載の方法。
  6. （６）開放されたタイムスロットは反対方向への単一方
    向性通信用に利用可能にされることを特徴とする請求項
    １乃至５のうちいずれか一項記載の方法。
  7. （７）開放されたタイムスロットはタイムスロットの対
    のもう一方でトランザクトされるデータメッセージの一
    部をなすデータパケットを伝送するのに用いられること
    を特徴とする請求項６記載の方法。
  8. （８）開放されたタイムスロットは別の実チャンネルで
    トランザクトされる別のデータメッセージの一部をなす
    データパケットの単一方向性伝送用に利用可能にされる
    ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記
    載の方法。
  9. （９）少なくとも２つの実チャンネルがデータトランザ
    クションに割り当てられることを特徴とする請求項１乃
    至５のうちいずれか一項記載の方法。
  10. （１０）実チャンネルのうちの一つの非データ伝送タイ
    ムスロットはデータトランザクションについての確認の
    伝送に用いられ、割り当てられた当該または夫々の実チ
    ャンネルの非データタイムスロットは、データトランザ
    クションの一部より成るデータの反対方向への単一方向
    性通信用に開放されることを特徴とする請求項９記載の
    方法。
  11. （１１）第２のデータトランザクションが同じ副局を含
    んで構成された場合に少なくとも１つの別の実チャンネ
    ルが第２データトランザクションに割り当てられ、これ
    らのタイムスロットは開放される第２データトランザク
    ションについての有用なデータの伝送に用いられないタ
    イムスロットは他の単一方向性通信用に開放され利用可
    能にされることを特徴とする請求項９記載の方法。
  12. （１２）実質的に図面を参照しながら示した時分割二重
    チャンネルにわたってのデータ伝送方法。
  13. （１３）少なくとも１つの主局と、少なくとも１つの主
    局に接続されたシステムコントローラと、データ副局と
    より成り、主局及び副局は夫々一連のタイムフレームで
    の所定の非隣接タイムスロットの対により構成される少
    なくとも１つの実チャンネルでそれらの間で時分割二重
    無線伝送をするための無線電話機を有し、個々のタイム
    スロットは反対方向への単一方向性伝送用に設けられ、
    システムコントローラ及びデータ副局は夫々データトラ
    ンザクションのために少なくとも１つの実チャンネルを
    割り当てる手段と、データトランザクションが将来また
    は現在において非対称であるかどうかを決定し有用なデ
    ータの伝送に用いられないタイムスロットを開放し他の
    単一方向通信用に利用可能にする手段とを有する通信シ
    ステム。
  14. （１４）有用なデータ信号の欠如につき実チャンネルを
    モニターする手段を更に有する請求項１３記載のシステ
    ム。
  15. （１５）パッディングの存在につき実チャンネルをモニ
    ターする手段を更に有する請求項１３記載のシステム。
  16. （１６）実質的に図面を参照して説明しまた図面に示す
    如く作動するように構成され配置された通信システム。
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