JPH04111625A

JPH04111625A - 無線通信信号伝送方法

Info

Publication number: JPH04111625A
Application number: JP2228327A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Umeda; 成視梅田; Seizo Onoe; 誠蔵尾上
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-04-13

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】［産業上の利用分野］本発明は、複数の端末間が中心局にランダムにアクセス
して信号伝送を行う無線通信信号伝送方式に関するもの
である。

〔従来の技術］複数の端末間が中心局にランダムにアクセスして信号の
転送を行う方法のうち、中心局が端末間に対して、端末
間の送信許可に関する情報を報知し、端末間の送信を制
御する方法にＩ　ＣＭＡ方式％式％）ＩＣＭＡＣＭＡ方式末局からの送信を中心局で検出し、
上り回線が空きであるか、あるいは、ある端末間が信号
送信しているかを中心局から報知し、端末間の送信を制
御する方式である。この方式では、端末間が信号送信を
行っている最中は中心局は送信禁止パタンを報知して、
他の端末間の信号送信を禁止する。これにより、信号の
衝突を避けることができるため、中心局から端末間の送
信許可に関する情報を報知せずに、中心局に対して送信
すべき信号が発生した端末間がすくに送信を行うアロハ
方式やスロットアロハ方式にくらべ、原理的には高いス
ループットが得られる。

〔発明が解決しようとする課題］上述したように、Ｉ　ＣＭＡ方式は原理的には高いスル
ープントが得られるものであるが、さまざまな長さの信
号を伝送する実際の信号伝送にお（１ては、長い信号を
伝送した後などのように、送信禁止パタン継続時間が大
きいと、その間に多くの端末間で中心局に対して送信す
べき信号が発生する場合がある。このようなとき、送信
許可）ぐタンを検出したら確率１で送信を開始する、い
わゆる１パージステントＩ　ＣＭＡでは、送信禁止ツマ
タンが送信許可パタンに変化した際に一斉に端末間から
信号が送信され、互いに衝突し、中心局にお０て非受信
となる確率が大きいという欠点があった。

また、送信禁止パタンか送信許可パタンに変化した時の
端末間送信の集中を避けるため、１より小さい確率Ｐ（
一定）で送信を行う、いわゆるｐパージステントＩ　Ｃ
ＭＡ方式では、送信禁止）ｉタン報知時間が小さく、そ
こでほとんど信号送信を開始しようとする端末間がない
ような場合におｌ、＞でも、Ｐの確率でしか送信を行わ
ないので、伝送遅延が太き（なるという欠点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、種々の長さ
の信号が混在している場合にも高いスループットを得る
ことができるランダムアクセス方式による無線信号伝送
方式を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段〕本発明によれば、上述の目的は前記特許請求の範囲に記
載した手段により達成される。

すなわち、請求項１の発明は、中心局から端末間に対し
て、端末間の送信許可に関する情報すなわち送信許可／
送信禁止パタンを連続的にあるいは一定の時間間隔をも
って報知し、端末間はその情報に基づいて送信の制御を
行う機能を具備し、端末間は、中心局から報知されてい
る端末間の送信許可に関する情報の内容が送信許可とな
り、自局が送信を開始しようとする際に、送信を開始す
る確率を求め、その確率に従って送信するように制御す
る無線通信信号伝送方法であり、また、請求項２の発明
は中心局から端末間に対して、端末間の送信許可に関す
る情報すなわち送信許可／送信禁止を連続的にあるいは
一定の時間間隔をもって報知し、端末間はその情報に基
づいて送信の制御を行う機能を具備し、端末間は、中心
局からの送信許可に関する情報の内容が続けて送信禁止
パタンになっている時間または回数を計測し、その計測
された時間または回数に応して、信号送信を開始する確
率Ｐを変化させ、報知されている送信許可に関する情報
が送信許可パタンとなり、自局が送信を開始しようとす
る際に、確率Ｐで送信を開始し、確率１−ｐで送信を開
始しないように制御する無線通信信号伝送方法である。

〔作　用〕

本発明は、中心局から送信禁止パタンか連続して、ある
いはある間隔を以て継続的に送信された場合に、端末間
が送信禁止パタンの継続時間または連続検出回数を計数
し、端末間の送信許可に関する情報が送信許可パタンと
なり端末間が信号送信を開始しようとする際に、前記計
数値によりそのタイミングで送信を開始する確率を変化
させることを主な特徴とするもので、端末間の送信許可
に関する情報が送信許可となったときに、つねに同じ確
率で送信していた従来の方式とは、送信禁止パタンの継
続時間または連続検出回数の計数値により送信を開始す
る確率を変化させる点において異なるものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例の下り信号フォーマットを説明
する図であって、３スロツトによるＴＤＭＡ方式を用い
た場合の例を示している。６１〜６３はそれぞれのスロ
ットである。各スロットは、フレーム周期ワード６４、
送信禁止／送信許可報知部分（以下１７Ｂ部という）６
５、下り情報６６より成る。ここでは、各スロット毎に
送信許可に関する情報を報知する。

第２図は本発明の実施例の端末間の上り信号転送動作を
示すフローチャートである。

同図において、連続して送信禁止パタンを検出した回数
をＸで表わしている。端末間は送信すべきメツセージが
ある場合、ない場合にかかわらず、１／Ｂ部が送信禁止
パタンの時は、Ｘに１を加算する。

ただし、立ち上がり直後および送信許可パタンを検出し
た場合は、Ｘ−Ｏとする。

これにより、信号送信を開始しようとする場合に、それ
まで連続して送信禁止パタンか何回検出されたかがわか
る。

端末間は送信すべきメソセージがあり、かつそれが１バ
ースト目の場合、１７８部の送信許可パタンを検出する
と、確率ｐ　（Ｘ）で次の送信タイミングで先頭バース
トから送信を開始し、確率１ｐ　（Ｘ）で送信を行わな
い。ここでの１バースト長は一定に限られるから、端末
間は長いメンセージの上り情報転送を行う場合は、その
メッセージ長に必要な数のバーストに分割して転送する
。

ただし、送信確率ｐ　（Ｘ）の決定法は後に詳しく述べ
る。

端末間で１７８部の送信禁止パタンか検出された場合、
または１７８部が非受信となった場合は送信を行わない
。

メツセージが複数のバーストで構成される場合、１バー
スト目の信号の送信が終了し、さらにそれ以鋒、送信す
べきバーストがある端末間は、バースト送信後に１７８
部が送信許可パタンでなくなった（送信禁止パタン、非
受信の場合等）ことを確認すると、自局の送信したバー
ストが中心局に正確に受信されたと判断し、続いて次の
バーストを送出する。これを、メッセージ長に相当する
バースト数Ｗだけ繰り返す。

しかし、次に送るべきバーストが存在したとしても１７
８部が送信許可パタンとなった場合は、直前に送信した
バーストが熱雑音の影響や他の信号との衝突等で中心局
において非受信となったものと判断し、送信を中止し、
必要に応してランダム遅延の後、再送する。

第３図は本発明の実施例の上り信号フォーマットを説明
する図であって、７１は上りバースト信号、７２はビッ
ト同期用符号、７３はフレーム同期符号、７４はフレー
ム構成情報、７５は上り情報信号であって、ＴＤＭＡの
第２スロツトを用いる例を示している。フレーム構成情
報７４にはこのメツセージを構成するバースト数Ｗを含
ませる。

第４図は本発明の実施例の中心局の動作を示すフローチ
ャートである。中心局では、信号受信を行い、信号が正
確に受信されたものである場合は、受信されたＷに従い
１７８部の情報を決定する。

つまり、受信されたバースト以膝も続いて送信されるバ
ーストがあるなら、次Ｉ／Ｂ部を送信禁止パタンとし次
の信号受信を待つ、受信されたバーストが当該メツセー
ジ最後のものであれば、次■／Ｂ部を送信許可パタンと
する。また、信号衝突や熱雑音の影響で非受信となった
場合は、次Ｉ／Ｂ部を送信許可パタンとして送信中の移
動局に対して送信停止を指示し、新たな移動局の送信を
許可する。

次に、１７８部が送信可の場合に送信を行う確率ｐ　（
Ｘ）の決定方法について説明する。第５図は、本発明の
実施例における、連続して端末間で受信される送信禁止
信号の回数Ｘと次に送信許可パタンか受信されたときに
次送信タイミングで端末間が送信を開始する確率ｐ　（
Ｘ）の関係を表したものである。多数の端末間が存在す
る環境では、送信禁止時間が大きいほど、当該禁止期間
中に送信すべきメソセージが発生する端末間が多くなる
。

それらの端末が送信許可になったタイミングで一斉に信
号送信を行うと、互いに衝突し中心局で非受信となる確
率が大きくなる。そのため、当該タイミングで送信する
確率ｐ　（Ｘ）を小さくし、信号衝突の確率を小さくす
る。逆に送信禁止時間が小さければ、当該禁止期間中に
送信すべきメツセージが発生する端末間が少ないので、
送信許可になったタイミングで信号送信を行う確率ｐ　
（Ｘ）をある程度大きくしても信号衝突の確率は小さく
抑えられる。ゆえに、第５図のようなＸの増加に応じて
減少するような確率ｐ　（Ｘ）を規定する。

次に、送信確率ｐ　（Ｘ）より送信開始または送信待ち
を決定する方法を説明する。

これは、送信確率がＯ＜ｐ　（Ｘ）≦１であることを利
用するもので、端末間でＯＶＡ≦１であるような一様乱
数Ａを発生させ、ｐ　（Ｘ）と比較して、 ■　Ａ≦ｐ　（Ｘ）　　　　なら送信開始■　　　ｐ（
χ）＜Ａ　　なら送信待ちとして制御する。ただし、こ
れは１例であり、他の方法でも同等のことが実現できれ
ば、そのような方法を用いてもよい。

次に、これらの動作を実現する端末間、中心局の構成に
ついて説明する。

第６図は本発明の実施例の端末間の構成を説明する図で
あり、１１は符号化回路、１２は送信制御回路、１３は
変調回路、１４は送受分配器、１５は復調回路、１６は
信号分離回路、１７は復号回路、１８は送信禁止パタン
検出計数回路、１９は送信確率演算及び送信指令回路、
２０はアンテナを表わしている。

第７図は本発明の実施例の中心局の構成を説明する図で
あり、２１は復調回路、２２は信号分離回路、２３は復
号回路、２４は報知情報生成回路、２５は符号化回路、
２６は信号多重回路、２７は変調回路、２８は送受分配
器、２９はアンテナを表している。

以下第６図、第７図を用いて、端末間が信号送信を行う
場合の端末間、中心局の動作を説明する。

端末間で上り情報メツセージを送信する必要が生した場
合、符号化回路１１で例えば誤り訂正符号化等の処理が
行われ、送信制御回路１２に人力され送信を待つ。この
信号は、送信確率演算及び送信指令回路１９から送信指
示がなされたとき、次送信タイミングで送受分配器１４
、アンテナ２０を通して送信される。

アンテナ２０で受信された中心局からの信号は、送受分
配器１４を通して復調回路１５に入力される。復調回路
１５で復調されたデータを信号分離回路１６で１７８部
を分離して送信禁止パタン検出計数回路１８及び送信確
率演算及び送信指令回路１９に入力する。

送信禁止パタン検出計数回路１８では、１７８部が送信
許可パタンになるまで何回連続して送信禁止パタンか検
出されたかを計数し、送信確率演算・送信指令回路１９
にその計数値を出力する。

送信確率演算・送信指令回路１９では、１７８部が送信
許可パタンになった際に、送信禁止パタン検出計数回路
１８からの計数値Ｘから、送信確率ｐ　（Ｘ）を求め、
当該確率で送信制御回路１２に対して送信指示を送る。

１−ｐ　（Ｘ）の確率で送信指示を出さないので、その
場合は次に１７８部が送信許可となった際に、同様の動
作を行う。

また、Ｉ／Ｂ部情報より、自局送信信号が中心局で非受
信となったことが判明した場合は、ランダムに遅延させ
た後、同メツセージを再送する。

Ｉ／Ｂ部以外の信号は、復号回路１７に送られ、復号さ
れて下り情報メツセージとなる。

中心局では、端末間からの信号はアンテナ２９、送受分
配器２８を通して復調回路２１に入力される。復調回路
２１で復調されたデータは、信号分離回路２２に入力さ
れて情報メッセージ長情報Ｗが分離され、報知情報生成
回路２４に入力される。

また、Ｗ以外の信号は復号回路２３に入力され、誤り検
出等の処理が行われ、上り情報として出力されるととも
に、その、受信、非受信が報知情報生成回路２４に送ら
れる。

報知情報生成回路２４では、Ｗとその信号の受信、非受
信から、Ｉ／Ｂ部の送信許可、送信禁止を決定し、信号
多重回路２６に入力する。信号多重回路２６では、符号
化回路２５で誤り訂正符号化処理等が行われた下り情報
と、送信許可／禁止パタンを多重し、変調回路２７に入
力する。変調回路２７で変調された信号は、送受分配器
２８、アンテナ２９を通して端末間に送信される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、種々の長さの信
号が混在している場合であっても、高いスループットを
得ることができるランダムアクセス方式による無線信号
伝送方式を実現することができる利点がある。すなわち
、端末間が送信許可パタンを受信した時に、当該タイミ
ングで信号送信を開始する確率ｐ　（Ｘ）を、例えば、
その直前に連続して検出された送信禁止信号の回数Ｘに
基づいて変化させることにより、スループットの高い、
しかも伝送遅延の少ないランダムアクセスによる信号伝
送を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の下り信号フォーマットの例を
示す図、第２図は本発明の実施例の端末間の上り信号転
送動作を示すフローチャート、第３図は本発明の実施例
の上り信号フォーマットの例を示す図、第４図は本発明
の実施例の中心局の動作を示すフローチャート、第５図
は送信禁止信号連続検出回数と送信確率の関係の例を示
す図、第６図は本発明の実施例の端末間の構成を説明す
る図、第７図は本発明の実施例の中心局の構成を示す図
である。１１．２５・・・符号化回路、１２・・・送信制御回路
、１３．２７・、・・変調回路、１４．２８・・・送受
分配器、１５．２１・・・復調回路、１６．２２・・・
信号分離回路、１７．２３・・・復号回路、１８・・・
送信禁止パタン検出計数回路、１９・・・送信確率演算
及び送信指令回路、２０．２９・・・アンテナ、２４・
・・報知情報生成回路、６１・・・ＴＤＭＡの第１スロ
ツト、６２・・・ＴＤＭＡの第２スロツト、６３・・・
ＴＤＭＡの第３スロツト、６４・・・フレーム同期ワー
ド、６５・・・送信許可・送信禁止報知部分、６６・・
・下り情報、７１・・・上りバースト信号、７２・・・
ビット同期用符号、７３・・・フレーム同ＸＪＩ　符号
、７４・・・フレーム構成情報、７５・・・上り情報。本発明の実施例の下り信号フォーマットの化１番示す同
第１図代理人　弁理士　　本　　間　　　　崇ホ発朗の実施例
の上り探子フォーマットの例を示す図等３図本発明の裏鵞例の肩水局の上り箱号転送動作な示すフロ
チャート送福禁止信号達続検田回数Ｘ送６禁止化号遼続検出回教と［信碓キの間捷の例を示４
図悴　５　目本発明め爽櫨例の看水局の構成を示す同第　６　図本発明の笑施例の中心局の動作釦示寸フローナヤート〜
ｔ丘イ

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の端末間と中心局の間で通信を行う無線通信方
式において、中心局から端末間に対して、端末間の送信許可に関する
情報すなわち送信許可／送信禁止パタンを連続的にある
いは一定の時間間隔をもって報知し、端末間はその情報
に基づいて送信の制御を行う機能を具備し、端末間は、中心局から報知されている端末間の送信許可
に関する情報の内容が送信許可となり、自局が送信を開
始しようとする際に、送信を開始する確率を求め、その
確率に従って送信するように制御することを特徴とする
無線通信信号伝送方法。２、複数の端末間と中心局の間で通信を行う無線通信方
式において、中心局から端末間に対して、端末間の送信許可に関する
情報すなわち送信許可／送信禁止を連続的にあるいは一
定の時間間隔をもって報知し、端末間はその情報に基づ
いて送信の制御を行う機能を具備し、端末間は、中心局からの送信許可に関する情報の内容が
続けて送信禁止パタンになっている時間または回数を計
測し、その計測された時間または回数に応じて、信号送
信を開始する確率Ｐを変化させ、報知されている送信許
可に関する情報が送信許可パタンとなり、自局が送信を
開始しようとする際に、確率ｐで送信を開始し、確率１
−ｐで送信を開始しないように制御することを特徴とす
る無線通信信号伝送方法。