JPH06350519A - 通信システムおよび送/受信ベースステーションならびに移動ステーション - Google Patents

通信システムおよび送/受信ベースステーションならびに移動ステーション

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JPH06350519A
JPH06350519A JP6017430A JP1743094A JPH06350519A JP H06350519 A JPH06350519 A JP H06350519A JP 6017430 A JP6017430 A JP 6017430A JP 1743094 A JP1743094 A JP 1743094A JP H06350519 A JPH06350519 A JP H06350519A
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mobile station
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Michael Soellner
ゼルナー ミヒャエル
Alfons Eizenhoefer
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/08Trunked mobile radio systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動無線システムの構成をいっそうフレキシ
ブルにし、さらに周波数をいっそう有効に利用できるよ
うにする。 【構成】 アップリンク無線チャネルおよび/またはケ
ーブル接続された加入者を、少なくとも1つのダウンリ
ンク無線チャネルと結合する結合手段が設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ベースステーションと
移動ステーションを有しており、複数個の移動ステーシ
ョン間で、および/または移動ステーションとケーブル
接続された加入者との間で通信を行う通信システムに関
する。この場合、移動ステーションからベースステーシ
ョンへの方向の複数個の無線チャネル(アップリンク無
線チャネル)と、ベースステーションから移動ステーシ
ョンへの方向の複数個の無線チャネル(ダウンリンク無
線チャネル)とが、二重無線チャネルとして対になるよ
うに互いに対応づけられており、二重無線チャネルを確
保するために、または中継ネットワーク化された移動無
線システムへ移行するために、少なくとも1つの制御チ
ャネルを介してベースステーションと移動ステーション
との間でシグナリングが行われるように構成されてい
る。
【0002】
【従来の技術】ある程度広いサービスエリアをカバーす
る移動無線システムは長い間、セル方式の無線ネットワ
ークとして設計されてきた。この種の無線ネットワーク
の各ゾーンには、少なくとも1つの固定的な送/受信ベ
ースステーションが設けられており、このベースステー
ションはその無線ゾーン内に位置している移動ステーシ
ョンとの全二重モードでの無線接続を維持する。制御チ
ャネルにおけるシグナリング方式を用いることにより、
1つの全二重無線チャネルが1人の移動ユーザよりも多
くの移動ユーザによって占有されることが絶対にないよ
うに保証されている。
【0003】閉域利用者群のために、一般に中継ネット
ワーク化されたと称せられる移動無線システム(trunked
mobile radio systems)も設けられており、この無線
システムでは半二重モードで個々のユーザが1つの無線
チャネルをアクセスできる。この無線チャネルへのアク
セスは適切なシグナリング方式で保証されており、この
方式において、グループコール(group call)の場合に
は1つのユーザ群のうちの1人のユーザよりも多くのユ
ーザは発話(話し)得ないが、同じユーザ群の中継ネッ
トワーク化された移動無線のすべてのユーザはそれを聴
くことができる。
【0004】この種の中継ネットワーク化された移動無
線システムは、高度に周波数を効率的に使用している。
それというのは半二重モードであるため、1つのユーザ
群はただ1つの無線チャネルしか有する必要がないから
である。
【0005】移動無線システムおよび中継ネットワーク
化された移動無線システムは、互いに異なる周波数帯域
で動作し地理的エリアも異なる無線システムである。た
とえば、ドイツ連邦共和国で現在使用されている中継ネ
ットワーク化された移動無線システムは地域的にも特定
の大都市とそれらの近郊領域に限定されている。
【0006】WO92/08326号により、ただ1つ
の無線受信機で移動無線システムと中継ネットワーク化
された移動無線システムの両方に加わることができ、他
方、これら2つのシステム間の移動を所望のように行え
るようにした方式が開示されている。この目的で、移動
ステーションにより監視される制御チャネルにおいて異
なるアクセス番号が用いられ、これらのアクセス番号に
より移動ステーションは、これら2つのシステムのいず
れにおいてこの移動ステーションに対する呼が受信され
たのかを区別でき、あるいは中継ネットワーク化された
移動無線システムにおいて自己のユーザ群のグループコ
ールがなされているか否かを区別することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の移動無線システムの構成をいっそうフレ
キシブルにし、さらに周波数をいっそう有効に利用でき
るようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、アップリンク無線チャネルおよび/またはケーブル
接続された加入者を、少なくとも1つのダウンリンク無
線チャネルと結合する結合手段が設けられていることに
より解決される。
【0009】
【発明の利点】アップリンク無線チャネルまたはケーブ
ル接続された加入者からの到来信号をダウンリンク無線
チャネルと結合することにより、全二重移動無線システ
ムにおいて半二重無線チャネルが形成される。この半二
重無線チャネルは、中継ネットワーク化された移動無線
システムにおけるグループコールのために利用できる。
このようにすれば、共存する2つのネットワークを用い
る必要はもはやなくなる。それというのは、無線チャネ
ルを必要に応じて全二重チャネルまたは半二重チャネル
として選択的に使用できることから、2つのネットワー
クに必要な無線チャネルをいっそう有効に、有用に活用
できるからである。
【0010】さらに有利な点は、結合手段を利用できる
ようにするだけで、中継ネットワーク化された移動無線
システムを付加的な回路ならびにコストをかけることな
く、あらゆる既存の移動無線システム内に挿入できるこ
とである。
【0011】次に、実施例および図面を参照して本発明
を詳細に説明する。
【0012】
【実施例の説明】図1には、セル方式の移動無線システ
ムの構造が示されている。実施例として、すでにヨーロ
ッパで使用されているGSMシステム(Global System
for Mobile Communication)を選んだ。この移動無線シ
ステムの概論は、たとえばヨーロッパ特許出願第054
4457号に示されている。GSMネットワークは当業
者に十分に知られているので、本発明の記載ではこのG
SMネットワークについては、本発明の理解に必要な範
囲内でしか説明しない。他方、本発明はGSMネットワ
ークだけに限定されるものではないのは明らかであっ
て、二重リンクが行われているその他の移動無線システ
ムにも適している。
【0013】GSMネットワークの骨格は複数の移動交
換局(MSC)により形成されており、これらはデータ
線路を介して相互接続されている。移動交換局MSCは
高出力性能を有するディジタル交換局であって、GSM
ネットワークとたとえば公衆交換電話回線網(PST
N)、ISDNネットワークのようなその他の通信ネッ
トワークとの間の移行と、GSMネットワークの管理の
両方を行う。ベースステーションコントローラ(BS
C)のうちの1つまたは複数が各移動交換局(MSC)
と接続されている。ベースステーションコントローラB
SCは、送/受信ベースステーション(BTS)の1つ
または複数を管理し、この場合、各送/受信ベースステ
ーションは一つの無線ゾーンをカバーする。移動交換局
MSCと各送/受信ベースステーションBTSとの間で
必要なリンクを形成するために、各ベースステーション
コントローラBSCは別の交換マトリクスを有してい
る。
【0014】移動交換局MSCからベースステーション
コントローラBSCへの移行は、いわゆるAインターフ
ェースとして規格化されている。このAインターフェー
スによりデータフォーマットとして公知のPCM30フ
ォーマットが得られるので、データ伝送のために慣用の
PCM30伝送リンクを使用できる。PCM30信号は
時分割多重信号であって、この時分割信号のために、3
0個のデータ信号たとえば64kbit/sのデータ伝
送レートを有するディジタル化された電話信号が合成さ
れて、2,048Mbit/sのビット流が形成され
る。この目的で、PCM30フレームは、それぞれ8ビ
ットである32個のタイムスロットに分割されている。
最初のタイムスロット(ナンバー0)はフレーム開始点
を表わす識別子を有しており、17番目のタイムスロッ
ト(ナンバー16)は、残りの30個のタイムスロット
に収容されたデータチャネルの信号を伝送するために使
用される。
【0015】GSMシステムを形成する第1段階とし
て、長期予測(LTP)と結合された線形予測符号化
(LPC)の周知の技術に基づいて260ビット長のデ
ータブロックの形成される通話符号化と、長さがそれぞ
れ20msの通話サンプルのための正規パルス励起(R
PE)によるパルスシーケンスを有する残りの信号の符
号化を選んだ。これは精確に、13.0kbit/sの
データ伝送レートに相応する。他方、有線電話回線網の
場合、ディジタル形式の通話信号を伝送するために、6
4kbit/sのデータ伝送レートのパルス符号変調
(PCM)が一般的である。PCM信号をGSM信号へ
変換するために、または逆方向の変換のために、Aイン
ターフェースに符号変換装置(TCE)が設けられてい
る。20msの通話サンプルの260bitの組合せは
他のいかなる情報も含まないことから、以下ではこれら
をネット(純)ビットと呼ぶことにする。これらのネッ
トビットは、付加的なコントロールビットと何も割り当
てられていないビットとで拡張されて全部で320bi
tになり、いわゆるTRAUフレーム(TRAU = Tr
anscoding Rate Adaptation Unit)を形成する。したが
って、TRAUフレームのデータ伝送レートは精確に1
6kbit/sである。
【0016】GSMネットワークの拡張に際して、同等
の通話品質を有する通話データが択一的に、半分のデー
タ伝送レートだけで符号化されるようにするつもりであ
る。このようなハーフレートのデータチャネルを用いれ
ば、殊にGSMネットワークの無線伝送経路において、
伝送容量を2倍にすることができる。使用する符号化方
式に関する最終的な規定はここではまだ得られないの
で、以下ではフルレートのデータチャネルの伝送につい
て説明する。
【0017】符号変換装置TCEはベースステーション
コントローラBSCの論理的な要素であるが、この符号
変換装置は関連の移動交換局MSC内に収容されてい
る。このようにすれば、符号変換装置TCEとベースス
テーション中央装置(BCE)との間の伝送リンクのい
わゆるMインターフェースでは、その伝送容量の4分の
1よりも多くの伝送容量は不要である。その理由は、そ
れぞれ64kbit/sを有する各PCM30チャネル
に4つのTRAU信号を16kbit/sで収容できる
からである。移動交換局MSCとベースステーション中
央装置BCEとの間の距離はおそらく数100kmであ
るので、このようにして伝送コストを抑えることができ
る。
【0018】ベースステーション中央装置BCEと個々
の送/受信ベースステーションBTS(いわゆるAbis
インターフェース)との間のデータ伝送のために、PC
M30フレームを利用することができ、この場合、PC
M30フレーム内に論理サブチャネルが形成され、した
がって各トラヒックチャネルのために16kbit/s
の伝送容量を利用できる。
【0019】図2には、送/受信ベースステーションB
TSのブロック構成図が示されている。集線ユニット
(LCU)において、Abis インターフェースを介して
到来するデータ流中の有効信号と制御信号が分離され
る。有効データは、送/受信ベースステーションBTS
の内部データバスを介して個々の無線端末(RT)RT
1...RT4に分配され、この場合、各無線周波数は
それぞれ固有の無線端末RTを有する。GSMシステム
は、各周波数のための8つのタイムスロットを有するT
DMAシステムとして構成されているので、1つの無線
端末RTにより8つの伝送チャネルが利用できるように
なる。無線端末RT内に設けられた信号処理ユニット
(SPU)は、有効データからタイムスロット送信信号
を形成する。これらの信号は、送信ユニット(TXU)
において変調されここで生成された高周波搬送波にのせ
られて、選択的に高出力増幅器(HPA)において適切
な送信出力に増幅される。送/受信ベースステーション
のすべての無線端末から送信すべき信号は、アンテナ結
合装置(ACE)により合成されて単一の送信信号が形
成される。
【0020】アンテナから受信された信号は、無線端末
RTの受信ユニット(RXU)において周波数選択さ
れ、複合されたディジタルベースバンド信号に変換され
る。ベースバンド変換された信号は、信号処理ユニット
SPUにおいて復号され合成されて連続的なデータ流が
形成され、内部データバス、結合集線ユニットおよびA
bis インターフェースを介してベースステーション中央
装置(BCE)へ送信される。
【0021】中央クロック信号を生成するために、各送
/受信ベースステーションはさらに内部コントローラB
CU(BTS中央ユニット)も有している。
【0022】図3には、信号処理ユニットSPUの基本
回路図が示されている。送/受信ベースステーションB
TSの内部データバスは、Abis インターフェースを介
して到来したデータを搬送する第1のデータバス301
と、Abis インターフェースを介して送出されるデータ
を搬送する第2のデータバス302により構成されてい
る。信号処理ユニットSPU内に挿入されているコーダ
304は、特定の無線チャネルのためのデータが内部デ
ータバス301により引き渡されるように、第1のイン
ターフェース303を制御する。引き渡されたデータ
は、個々の無線チャネルにしたがって、つまりこれらの
データを送信すべきタイムスロットにしたがって、コー
ダ304により第1のメモリ305内に一時記憶され
る。この目的で、TRAUフレーム内にまだ含まれてい
る有効データが抽出される。20msの通話サンプルの
260bitはコーダ304からエラー識別用の付加的
なビットを受け取り、畳込み符号により全部で456b
itに拡張される。その結果、これらはエラーに対し著
しく強くなる。57bitの8つのサブブロックはそれ
ぞれ、これらの456bitから形成される。各タイム
スロットごとに、1つのTRAUフレームの1つのサブ
ブロックと次のTRAUフレームの相応のサブブロック
が送信され、したがって8つのTDMAフレームが送信
されるたびに、全部で2つのTRAUフレームが送信さ
れる。このインターリーブにより、20msの通話サン
プルの全ビットが8つの連続的なTDMAフレームに分
割され、したがって信号は短期間の干渉を受けにくくな
り、結果として生じる送信中の遅延が著しく大きくはな
らない。同様に、184bitのネット長を有するシグ
ナリングデータも456bitの全長で送信される。
【0023】このタイムスロット信号を形成するために
コーダは、57bitの各サブブロックの間に、26b
itの特定のビットサンプルを含むトレーニングシーケ
ンスとさらに2つのシグナリングビット(スティーリン
グフラグ)を加え、このタイムスロット信号の始端と終
端に、さらに3つのヘッダビットとエンドビットを加え
る。8つのタイムスロットの各々のためにこのようにし
て形成された148bitのデータブロックは、コーダ
304により送信ユニットTXUへ伝送される。
【0024】受信ユニットRXUによりベースバンドへ
変換された受信信号は、復号すべき各ビットごとに等化
器306においてサンプル値に変換される。復号器30
7は各タイムスロットごとにこのサンプル値から受信デ
ータブロックを算出し、サブデータブロックのインター
リーブを解除し、それらからTRAUフレームを組み立
てる。算出されたTRAUフレームは、これらのTRA
Uフレームが第2のインターフェースコントローラ30
9を介して時間どおりに送信されるように、第2のメモ
リ308に一時的に記憶される。
【0025】通話データを送信するために、付加的にシ
グナリングデータが必要とされる。GSMシステムの場
合、これらのシグナリングデータも異なる論理チャネル
−いわゆる制御チャネル−において時分割多重モードで
構成される。このチャネルは機能に依存して、1つの物
理的なチャネルを完全に占有するかまたは、相応に低い
データ伝送レートであれば、通話データと同じ物理的な
チャネルを利用する。以下では、グループコールに有利
である付加的に提案された制御チャネルをこの明細書に
おいてあとで説明するために、既存のGSMシステムの
最も重要な制御チャネルに関する概論を述べる。
【0026】各送/受信ベースステーションは、同報通
信チャネル(BCCH)を介して種々異なるシステム情
報信号を送出する。このBCCHは、ベースステーショ
ンから移動ステーションへ向かう方向−いわゆるダウン
リンク−でのみ必要とされる。BCCHを介して送信さ
れるシステム情報を用いて、関連する送/受信ベースス
テーションの無線ゾーン内に位置する各移動ステーショ
ンは、それらに対応づけられた送/受信ベースステーシ
ョンとの接続を形成できる。たとえば、BCCHのシス
テム情報は、移動ステーションからベースステーション
への方向−いわゆるアップリンク−でのみ動作するラン
ダムアクセスチャネル(RACH)の周波数を含み、こ
こにおいて移動ステーションは1つのチャネルを要求
し、これにより移動ステーションは双方向用途のためだ
けにこのチャネルを利用できるようになる。要求された
チャネルは、送/受信ベースステーション内に記憶され
た無線チャネルリストから選ばれ、これは移動ステーシ
ョンに対しBCCHを介していわゆる即時割当メッセー
ジ中で通報される。一般的に、割り当てられたチャネル
はまずスタンドアロン専用制御チャネル(SDCCH)
として双方向で、もっぱら交換データのために用いられ
る。呼リンクアップがなされると、選択されたチャネル
は時分割多重モードでトラヒックチャネル(TCH)と
して、ならびにトラヒックリンク中のシグナリングの目
的で低速付随制御チャネル(SACCH)として用いら
れる。
【0027】図6には、ハーフレートデータチャネルと
して構成された2つのトラヒックチャネルH1,H2の
ための時分割多重ダイアグラムが示されている。この時
分割多重ダイアグラムにおいて、制御チャネルタイムス
ロットA1,A2は、各々12個のトラヒックチャネル
タイムスロットH1,H2のための時分割多重フレーム
ダイアグラム中にそれぞれ含まれている。関連のSAC
CHの情報は、これらの制御チャネルタイムスロットA
1およびA2において伝送される。
【0028】1つの呼の妨害されない動作を保証するた
めに、GSMシステムにおいて、1つのゾーン内で別の
周波数に変えたり(ゾーン内引渡し)、あるいは別のゾ
ーンへ変えること(ゾーン相互間引渡し)ができる。無
線状態を判定するために、移動ステーションはSACC
Hを介して連続的に、自己のゾーンおよび隣接ゾーンに
関するデータを含む測定報告を送信する。
【0029】この目的で、各移動ステーションはSAC
CHを介して、隣接する送/受信ベースステーションの
BCCHの周波数に関する情報を得る。GSMシステム
の時分割多重フレームは、これらがトラヒックチャネル
によっても制御チャネルによっても占有されていないタ
イムスロットも含むように構成されている。このタイム
スロットにおいて、移動ステーションの受信機は隣接す
る送/受信ベースステーションのBCCHに同調され、
隣接する送/受信ベースステーションの信号強度を測定
する。測定された信号強度は、SACCHを介して送/
受信ベースステーションへ伝送される。さらにGSMシ
ステムにおいて、選択されたチャネルの信号強度とビッ
トエラーが各移動ステーションのために測定され、これ
らもSACCHを介して送/受信ベースステーションへ
送信される。
【0030】2つの加入者機器間の双方向コールまたは
会議回路の場合には複数の加入者機器間の二重リンク、
ならびに半二重モードでのグループコールの両方が可能
である1つの無線システム内でグループコールを形成す
る目的で、同じ二重リンクが、二重リンクのアップリン
ク無線チャネルとダウンリンク無線チャネルとを結合す
るために設けられている。有利な実施形態の場合、この
結合は、信号処理ユニットSPUの適切なプログラミン
グにより実現される。結合モードにおいて、ベースステ
ーションコントローラBSCから受信されたTRAUフ
レームの代わりに、群チャネルとして設けられた無線チ
ャネルのためのデコーダ307から受信されたすべての
TRAUフレームが、次のTRAUフレームとしてコー
ダ304から送信ユニットへ伝送される。この動作は適
切な記憶動作しか必要なく、その際、第2のメモリ30
8に記憶されているTRAUフレームブロックが第1の
メモリ305の記憶領域に、概してベースステーション
コントローラBSCから受信されたTRAUフレームブ
ロックが二重リンクのために配置される位置においてコ
ピーされる。このようにして、コーダ304は伝送のた
めにコピーされたTRAUフレームを用いる。
【0031】この実施形態の場合、グループコールは、
送/受信ベースステーションの送信および受信領域に制
限されている。たとえば図1の場合、これはゾーン10
の領域に相応する。これは、局所的に制限された小さな
エリア内でしか必要とされない地域的に限られたグルー
プコールに適切である。GSMの場合にこの無線ゾーン
は、たとえば約37kmの半径まで広げることができる
ので、グループコールによっても比較的広い領域に到達
させることができる。このような1つのゾーンの群プ無
線を使用するための典型的な実例は、1つの都市におけ
る大きなゾーン内のタクシー無線であるが、小さな無線
ゾーン内のグループコールでもよく、これはたとえば、
鉄道の駅において厳密に制限されて覆われた通達範囲内
の転轍手間の会話である。
【0032】本発明の利点は基本的に、それぞれすでに
利用可能な送/受信ベースステーションをグループコー
ルを処理するために利用できる点にあるが、さらに、計
画されたグループコールの地域的な要求に応じて、新た
な送/受信ベースステーションの位置を設定できる点に
もある。このようにして配置された送/受信ベースステ
ーションは、基本的にグループコールを処理するために
利用されるが、そのほかに、通常の二重リンクのための
ネットワークを補足するものとしても使用できる。しか
しながら、送/受信ベースステーションまたはアンテナ
のために付加的な場所を見つける問題は増える。このよ
うにして、1つのハードウェア形式しかない場所を、移
動無線を慣用的に利用するためにもグループコールのた
めにも用いることができる。
【0033】このように1つの群は2つの加入者機器ま
たは複数の加入者機器により形成できる。特徴機能は半
二重モードであって、つまり常に1つの加入者機器だけ
がアクティブであり情報を送信するのに対し、その他の
加入者機器はパッシブでありつまり送信はせず受信だけ
を行う。
【0034】加入者機器をアクティブにするために各移
動無線セットはたとえば、ユーザが群チャネルを介して
メッセージの送信を望む間、ユーザにより押圧可能なス
イッチ(会話用プッシュボタン)を有している。
【0035】図4の場合、この群は、移動ステーション
MS1,MS2,MS3ならびにMS4により形成され
ている。これらの移動ステーションは、送/受信ベース
ステーションの1つのチャネルを共通に”群チャネル”
として使用し、他方、(たとえばGSM規格に基づく)
通常のトラヒックは、この送/受信ベースステーション
の他のチャネル上で処理される。図4の場合、移動ステ
ーションMS1がアクティブであり、送/受信ベースス
テーションBSへ送信を行っている。この送/受信ベー
スステーションは、受信部BS−Eで移動ステーション
MS1からの信号を受信し、この信号を処理し、受信し
た情報をその送信部BS−Sへ転送し、信号を再び送信
する。伝送モードにおいて、周波数分割多重、時分割多
重または符号分割多重のために、送信および受信が別個
に行われるならば、移動ステーションMS1は送信され
た信号を再び受信することができ、この信号が送/受信
ベースステーションにより受け付けられたか否かを確か
めることができる。GSMではこのことが可能である。
【0036】別の構成では、中央ユニットZと複数個の
移動ステーションから成る群との間で交信が行われる
(図5参照)。この場合、アクティブな移動ステーショ
ンMS1への二重リンクが可能である。移動ステーショ
ンMS2,MS3およびMS4はパッシブであり、この
場合には中央ステーションから情報を得るだけであっ
て、移動ステーションMS1からは情報を受け取らな
い。
【0037】そしてこの中央ステーションを送/受信ベ
ースステーションとして配置することができ、したがっ
て既存の移動無線システムへの介入は不要である。この
ためこのような中央ステーション内にだけ結合手段を挿
入すればよく、他方、アップリンクチャネルとダウンリ
ンクチャネルとの間のループは、到来する呼を送出する
呼と結合することにより、中央ステーションにおいて形
成される。
【0038】この種の動作を、送/受信ベースステーシ
ョン内のループにより半二重モードで行うこともでき
る。この場合、移動ステーションMS2,MS3および
MS4は、中央ステーションと移動ステーションMS1
の両方から情報を得ることができる。
【0039】1つの群のための動作を、同じゾーンまた
は異なるゾーン内の複数個のチャネルまで拡張すること
ができる(請求項11参照)。この目的で、これらのチ
ャネルを交換機内でたとえば会議回路を用いて結合する
ことができる。
【0040】これらの会議回路が移動交換局に設けられ
ているならば、このようにして群無線を通達範囲全体に
広げることができるし、あるいは必要に応じて、1つの
移動交換局の領域まで部分的に広げることもできる。こ
のことによっても、1つのゾーン内では群全体のために
1つよりも多くの二重チャネルは不要である、という利
点をそのまま得られる。
【0041】このようなチャネル間の引き渡しは、引き
渡し命令が1つの移動ステーション、複数の移動ステー
ション、あるいはすべての移動ステーションに対しアド
レス指定されていれば可能である。
【0042】送/受信ベースステーションが設定された
群チャネルを介して情報を送出すると、移動ステーショ
ンはこの情報に応答して、複数のグループコールが可能
であるかまたは実際に所望の群のために1つのグループ
コールが設定されている1つのゾーンを選択できる。
【0043】呼は通常の方式で形成できる。つまり移動
ステーションは”チャネル要求”メッセージ(GSM勧
告04.08)を送出し、”即時割当”メッセージを介
してネットワークにより個々のチャネルが割り当てられ
る。これに続いて識別、認証ならびに符号化を行うこと
ができる。グループコールが1つのグループ符号で符号
化されているならば、ここでこのグループ符号を、傍受
されることなく安全に移動ステーションへ通報できる。
ネットワークは所望の群の群チャネルをこの移動ステー
ションへ割り当てる。
【0044】呼を形成するための第2の可能性は、ネッ
トワークがグループコールに関する情報を送出し、移動
ステーションはこの情報に基づいて直接、所望の群の群
チャネルをアクセスすることである。
【0045】次に、この方法をさらに詳しく説明する。
2つの択一的な手法を述べる必要があり、これらはその
チャネル構成に関してそれぞれ異なっている。
【0046】1.永続的な付随制御チャネル(ACC
H)または専用制御チャネル(DCCH)の設けられて
いない、半二重モードでのグループコール 移動ステーションが所望の群チャネルに割り当てられて
いるならば、この移動ステーションは、たとえば通話、
データまたはインバンドシグナリングのような情報のた
めのチャネルを連続的に聴く。
【0047】移動ステーション自体が情報の送信を望む
場合、この移動ステーションは、チャネルが空き状態に
なるまで待機し、その後はじめて(たとえばGSM勧告
04.08”引き渡しアクセス”におけるような)短い
メッセージを送出する。このメッセージには、アクセス
している移動ステーションの身元証明を含ませることが
できる。同時にアクセスしている群の移動ステーション
と衝突する場合、算出可能な所定の間隔で移動ステーシ
ョンにより試行を繰り返すことができる。
【0048】このアクセス試行が認識されると、ネット
ワークは移動ステーションへ(たとえば”GSM 0
4.08 における”物理情報”のような)メッセージ
を送出する。このメッセージにはたとえば、身元証明や
選択すべき送信時点に関する指示を含ませることができ
る。このメッセージをネットワークから受信すると、移
動ステーションは必要な制御命令(たとえば距離に依存
する送信時点または送信出力の新たなセッティング)を
実行し、その情報を送出する。
【0049】この情報は、送/受信ベースステーション
内に統合された、またはネットワークを介して到達可能
な群制御ユニットにより受信されて処理される。有効信
号は必要に応じて記録され群参加機器に分配されてか
ら、それらの信号は再び送信される。
【0050】送信を行っていた移動ステーションがすべ
ての情報を送信してしまうと、この移動ステーションは
リンクを終了させる。このことは別のシグナリングを用
いることなく行える。送信終了メッセージを送信するこ
とにより、チャネル処理能力を高めることができる。そ
れというのは、待機中の移動ステーションがネットワー
クにより発生された送信終了メッセージを受信すれば、
この移動ステーションはチャネルをただちに確保できる
からである。
【0051】トラヒックチャネルに属するACCHは、
目下送信を行っている移動ステーションとネットワーク
との間のリンクを維持するために使用されるすべての機
能(たとえば距離に依存する送信時点または送信出力の
制御、ETSI−GSM勧告05.08のタイミング進
行、timing advance 参照)をこの送信期間中、検査す
ることができる。
【0052】新たゾーンにおける適切な群チャネルへの
移動ステーションの引き渡しは、目下の送信が行われて
いるインターバル中において可能である(たとえば G
SM04.08参照)。他方、移動ステーション自体
は、ネットワークから別のゾーンに関する情報を得る
と、引き渡しを実行することができる。そして移動ステ
ーションは自律的に、最も有利なゾーンを割当いること
ができる。
【0053】群参加機器の監視が必要ならば、たとえば
送/受信ベースステーションは、所定の間隔をおいてメ
ッセージを送出させるように、加入者機器に要求するこ
とができる。
【0054】2.付随制御チャネル(ACCH)または
専用制御チャネル(DCCH)による半二重モードにお
けるグループコール 次に、グループコールを実現する別の可能性をGSMシ
ステム(GSM−900またはDCS−1800)を参
照して説明する。
【0055】GSMにおける二重トラヒックチャネルの
通常動作の特徴機能は、各チャネルに割り当てられた付
随制御チャネルACCHである。この付随チャネルにお
いて、移動ステーションは測定情報(たとえば隣接チャ
ネルの受信レベルや受信品質)をアップリンク方向(移
動ステーションから送/受信ベースステーションへの方
向)で送信し、逆方向では一般的なシステム情報に加え
て送信時点および送信出力を制御する命令も移動ステー
ションへ送信される。このACCHは、フルレートトラ
ヒックチャネルのトラヒック容量の26分の1であり、
ハーフレートトラヒックチャネルのトラヒック容量の1
3分の1である(図6のa参照)。
【0056】本発明により提案されているのは、グルー
プコールのために1つの群トラヒックチャネル(図6の
b参照)と少なくとも1つの群制御チャネルGCCH
(図6のc参照)を利用できるようにすることである。
慣用の移動ステーションに対し、GTCHとGCCHの
同時の動作によっても衝突が起こり得ないように考慮す
べきである。GSMではこのことは起こり得ない。それ
というのは2つの相補的なハーフレートサブチャネルが
用いられているからである。図6のbにおいて、GはM
S1,...MS12により共通に使用される群トラヒ
ックチャネルのフレームであり、H1,Xは未使用のフ
レームである。A1,...A12は、MS1,...
MS12に割り当てられた付随制御チャネルのフレーム
であり、Yは未使用のフレームまたは任意に選択可能な
ACCESSチャネルである。フレーム構造は、アップ
リンクとダウンリンクの両方向で同一である。
【0057】アップリンクにおけるGTCHは、関与し
ているすべての移動ステーションに共用されるが、個々
の時点ではただ1つの移動ステーションによってのみ使
用される。アップリンクを介してネットワークにより受
信された有効情報は、制御ユニットによりダウンリンク
方向で接続されたGTCHに分配される。これには、た
とえばシグナリングメッセージまたは通話信号の記録を
伴わせることができる。
【0058】割り当てられたGCCHは全二重方式にし
たがって操作され、群に関与している移動ステーション
に対しマルチプレクス方式で分配される。したがってこ
れらの移動ステーションはそれぞれ、たとえばアップリ
ンクでの測定情報の送信やダウンリンクでの制御情報の
送信のような、全二重リンクのためのACCHの通常の
役割を引き継ぐことができる。
【0059】このことにより、GSMハーフレートチャ
ネルに基づくGCCHに対し、12個の移動ステーショ
ンを検査することができるようになる。必要であれば、
各群ごとに複数個のGCCHを利用できるようにするこ
とができる。
【0060】この方法の利点は次の点にある。すなわ
ち、関与しているリンクの連続的な監視の結果として、
移動ステーションは送信に必要な送信時点に関する修正
値を常に有することになり、その結果、アップリンクで
のGTCHの使用では短縮されたアクセスは必要とされ
なくなる点にある。移動ステーションによりチャネルが
空き状態であると識別されれば、このチャネルを有効情
報を送出するためにただちに確保することができる。多
重アクセスにより引き起こされる衝突−このことはネッ
トワーク内の制御ユニットまたは移動ステーション自体
により識別される−が発生した場合、移動ステーション
は、算出された所定の時間間隔をおいてアクセス試行を
行うことができる。
【0061】この方法のさらに別の利点は、隣接するゾ
ーンにおいて必要な群チャネルが利用可能であれば、ネ
ットワークにより個々のグループコールを隣接するゾー
ンへ引き渡すことができる点にある。このことは基本的
に、シグナリングメッセージがACCHとして動作する
サブチャネルを介して用いられる場合に可能であるが、
たとえば、ACCHに加えてGCCHにより付加的なシ
グナリングチャネルが利用可能にされるならば(たとえ
ばGSMにおけるSDCCH)、またはトラヒックチャ
ネルにおいてインバンドシグナリング(たとえばFAC
CH)を用いることにより、支援することもできる。
【0062】本発明の変形実施例として、GCCHにお
いて(トラヒックチャネルとして)はじめから利用可能
なACCHと未使用のサブチャネルとが、アクセスを制
御するために用いられる。この付加的な二重チャネルを
アクセスチャネルと称することにする。アップリンクG
TCHの割り当てを要求する移動ステーションは、この
アクセスチャネルを介したアクセスの要求をシグナリン
グし目的にかなった手法でネットワークがGTCHを割
り当てられるようにするメッセージを送信する。このこ
とは、アクセスに対する要求から得られたメッセージを
アクセスチャネルのダウンリンクを介して、または関連
の(GCCH−)ACCHのダウンリンクを介して移動
ステーションへ戻すことにより、行うことができる。
【0063】
【発明の効果】本発明により、移動無線システムの構成
をいっそうフレキシブルにし、さらに周波数をいっそう
有効に利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】セル方式の移動無線システムの概略図である。
【図2】送/受信ベースステーションBTSのブロック
回路図である。
【図3】送/受信ベースステーションBTSのための信
号処理ユニットの構成を示す図である。
【図4】単一の送/受信ベースステーションの送/受信
通達範囲内でのグループコールのための、送/受信ベー
スステーション内ならびにこの送/受信ベースステーシ
ョンと複数個の移動ステーションとの間の信号の流れを
示す図である。
【図5】送/受信ベースステーションと交換局ならびに
複数個の移動ステーションの間の信号の流れを示す図で
ある。
【図6】GSMハーフレートチャネルのための時分割多
重フレームと、群トラヒックチャネルのための時分割多
重フレームと、群制御チャネルのための時分割多重フレ
ームとを示す図である。
【符号の説明】
MSC 移動交換局 TCE 符号変換装置 BCE ベースステーション中央装置 BTS 送/受信ベースステーション MS1〜MS4 移動ステーション BS−S 送/受信ベースステーションの受信部 BS−E 送/受信ベースステーションの送信部 301,302 データバス 303 インターフェース 304 コーダ 305,308 メモリ 306 等化器 307 デコーダ 309 インターフェースコントローラ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースステーションと移動ステーション
    を有しており、複数個の移動ステーション間で、および
    /または移動ステーションとケーブル接続された加入者
    との間で通信を行う通信システムであって、 移動ステーションからベースステーションへの方向の複
    数個の無線チャネル(アップリンク無線チャネル)と、
    ベースステーションから移動ステーションへの方向の複
    数個の無線チャネル(ダウンリンク無線チャネル)と
    が、二重無線チャネルとして対になるように互いに対応
    づけられており、 二重無線チャネルを確保するために、または中継ネット
    ワーク化された移動無線システムへ移行するために、少
    なくとも1つの制御チャネルを介してベースステーショ
    ンと移動ステーションとの間でシグナリングが行われる
    ように構成されている通信システムにおいて、 アップリンク無線チャネルおよび/またはケーブル接続
    された加入者を、少なくとも1つのダウンリンク無線チ
    ャネルと結合する結合手段が設けられていることを特徴
    とする通信システム。
  2. 【請求項2】 グループコールに関与する移動ステーシ
    ョンは、1つの共通の群チャネルを介した通信に加え
    て、該移動ステーション専用に割り当てられたシグナリ
    ングチャネルを介した全二重モードでのネットワークと
    のリンクを維持する、請求項1記載の通信システム。
  3. 【請求項3】 時分割多重構造を有している、請求項1
    または2記載の通信システム。
  4. 【請求項4】 二地点間の全二重チャネルはETSI−
    GSM規格に基づく、請求項1または2記載の通信シス
    テム。
  5. 【請求項5】 共通の群チャネルを介した整合のとれた
    送信のために移動ステーションに対し必要とされる情報
    (たとえば距離に依存するタイミング進行)は、移動ス
    テーション自体により決定され、移動ステーションは短
    いアクセスメッセージを送出し、送/受信ベースステー
    ションは到着時間または内容に従って該メッセージを分
    析して処理し、移動ステーションのネットワーク内の制
    御ユニットは少なくとも送信に必要な情報を含むメッセ
    ージを送出する、請求項1または2記載の通信システ
    ム。
  6. 【請求項6】 共通の群チャネルを介した整合のとれた
    送信のために移動ステーションに対し必要とされる情報
    (たとえば距離に依存するタイミング進行に関する情
    報)は、該移動ステーションに割り当てられた二重シグ
    ナリングチャネルを介してネットワークと通信すること
    により、移動ステーションにより決定される、請求項2
    記載の通信システム。
  7. 【請求項7】 移動ステーションは、共通の群チャネル
    を介して情報を送出したい場合、まずはじめに該群チャ
    ネルが空き状態になるまで待機し、次に短いアクセスメ
    ッセージを送出し、その後はネットワークからのリター
    ンメッセージの受信に依存して動作し、該メッセージか
    ら移動ステーションは、たとえば群チャネルのアクセス
    権、アクセス時点、送信時点または送信出力を決定でき
    る、請求項1記載の通信システム。
  8. 【請求項8】 移動ステーションは、共通の群チャネル
    を介して情報を送出したい場合、まずはじめに該移動ス
    テーションに割り当てられた二重シグナリングチャネル
    を介してアクセスメッセージを送出し、衝突が回避され
    るように、ネットワーク内の1つの制御ユニットは、種
    々異なる移動ステーションからのメッセージを整合させ
    リターンメッセージにより群チャネルを介してアクセス
    権を通報する、請求項2記載の通信システム。
  9. 【請求項9】 移動ステーションは、共通の群チャネル
    を介してネットワークに対しアクセス要求をシグナリン
    グすると、計算可能な所定の時間周期の間、ネットワー
    クからの必要な受領確認を待ち、ネットワークから応答
    がなければそのアクセス要求を繰り返す、請求項1また
    は7または2または8記載の通信システム。
  10. 【請求項10】 移動ステーションは、共通の群チャネ
    ルを介して情報が送出されてしまうと、シグナリングを
    行うことなくチャネルを解放する、請求項1または2記
    載の通信システム。
  11. 【請求項11】 2つまたはそれよりも多くの群チャネ
    ルが、複数個の送/受信ベースステーションを含む通信
    ネットワークにより同じゾーンまたは異なるゾーン内で
    互いに接続されており、これにより容量またはサービス
    エリアが増加する、請求項1または2記載の通信システ
    ム。
  12. 【請求項12】 群における個々の種々異なる参加機器
    またはすべての参加機器のためのリンクが、同じゾーン
    または別のゾーン内の別の群チャネルへ引き渡される、
    請求項1または2または11記載の通信システム。
  13. 【請求項13】 個々の参加機器は、ネットワーク内の
    制御ユニットと通常の呼のセットアップを形成し、該ユ
    ニットにより所望の群チャネルに関連づけられる、請求
    項1または2記載の通信システム。
  14. 【請求項14】 通常の呼のセットアップ中、個々の加
    入者のコーダにより通信が符号化され、加入者はグルー
    プコールのためのコードに関する情報を得る、請求項1
    または2または13記載の通信システム。
  15. 【請求項15】 ネットワークはグループコールのため
    のチャネルを介して情報を送出する、請求項1または2
    記載の通信システム。
  16. 【請求項16】 移動ステーションは、ネットワークに
    より送信されたグループコール情報に応答して自己を1
    つのゾーンに割り当てる、請求項1または2または15
    記載の通信システム。
  17. 【請求項17】 移動ステーションは送信されたグルー
    プコール情報に応答して自己を直接、要求された群に割
    り当てられている1つの群チャネルへ割り当て、これに
    より特別な手順たとえば呼のセットアップのための特別
    な手順または引き渡しを回避できる、請求項1または2
    または15記載の通信システム。
  18. 【請求項18】 加入者を監視するために、またはグル
    ープコール中の保護関連機能のために、移動ステーショ
    ンに割り当てられた永続的なシグナリングチャネルが用
    いられる、請求項2記載の通信システム。
  19. 【請求項19】 請求項1〜18記載の通信システムで
    の使用に適していることを特徴とする送/受信ベースス
    テーション。
  20. 【請求項20】 請求項1〜18記載の通信システムで
    の使用に適していることを特徴とする移動ステーショ
    ン。
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