JPH06506816A - 無線の接続障害 - Google Patents

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】 無線の接続障害 技術分野 本発明は情報の伝送にいわゆるＯＳＩモデルにしたがった多層プロトコルを用い る、セルラーＴＤＭＡ　（時分割多元接続）移動電話システムの改良に関するも のである。

背景技術 ヨーロッパのセルラー移動電話システムＧＳＭでは、すべてのトラヒックと信号 かディジタルでかっＴＤＭＡ法にしたがって伝送される。信号とトラヒックの情 報は共に、第１図（ａ）に示すように例えば１５６．２５ビツトから成るバース ト（ＮＢ）の形で、基地局（ＢＴＳ）と移動局（ＭＳ）間を無線チャネルで伝送 される。

バースト（ＮＢ）は３ビツトのスタート信号（ＴＢ）で始まり、それに続いて５ ８ビツトのメツセージ（暗号化されている）かあり、それから２６ビツトのトレ ーニングシーケンス、５８ビツトの新メツセージ（暗号化されている）、３ビツ トのストップ信号（ＴＢ）と続く。相続く２個のバーストの間には８．２５ビツ トに相当する保護スペースＧＰか設けら４．る。したがって１バーストの長さは 合計１５６．２５ビツトになる。これは時間にして０．５５７ｍ５に相当する。

第１図（ｂ）に示すように、異なるチャネルから発せられたバーストが無線チャ ネル周波数順に並へられてＴＤＭＡフレームをつくる。

ｌフレームは８バーストから成る。相続くフレーム中で同じタイムスロットにあ るもの、例えばタイムスロット２、かｌチャネル、例えばトラヒックチャネル（ ＴＣＨ）、を構成する。これらのバーストは例えば音声情報をディジタル圧縮形 式で含むか、第１図（Ｃ）に示すように、２６ハ一スト中１個のバーストは制御 チャネル５ＡＣＣＨ（低速アクセス制置チャネル）に割り当てられる。

第２図に示すように、上述の情報の伝送は例えばＭＳ（移動局）とＢＴＳ　（基 地局）内で符号化／復号化される音声情報を伝送するときには、ＭＳとＢＴＳ間 でのみ行われる。あるいは、例えはある種の信号の場合には、ＢＴＳとＢＳＣ（ 基地局コントローラ）とを経由して、ＭＳ、！＝ＭＳＣ（移動サービスセンター ）間で行われることもある。

プロトコルには接続の解放に関する部分か含まれる。

特に、通信が終了したために接続が解放される場合ではなく、接続品質か悪いか または何らかのほかの異常な事態のせいでアポート（放棄）した結果、接続が解 放される場合である。このことは物理層、もしくはＯ３Ｉモデルで規定されてい る物理層の直ぐ上の層であるデータリンク層上で監視される。第３図にこの問題 に関係するＧＳ　Ｍシステムの層、Ｌｌ、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂを示す。これらの層は 物理チャネルの伝送に関するもの（プロトコルｌ）、例えばトラヒックチャネル の確立と引渡しのために使用される信号に関するもの（プロトコルＬ２Ａ）、お よび短いメツセージサービスＳＭＳの信号と情報の伝送に関するもの（プロトコ ルＬ２Ｂ）がある。

現在のシステム（ＧＳＭ、１９９２年１月現在）では、層Ｌｌ、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ に障害が起きると、物理的接続をアポートする。このとき移動局では送信機の作 動を停止し、基地局では移動局も解放されたという保証付きの接続解放命令を出 すか、あるいは送信機の作動を停止する。第５図を参照する。ここでトラヒック チャネルＴＣＨが確立されていると仮定する。層Ｌｌの障害の有無の判定基準は 、リーキーパケットカウンターから発せられる障害通知による。このカウンター は所定の値にセットされ、障害のある５ＡＣＣＨ（低速アクセス制御チャネル） フレームを１個受信する毎に１個減算し、正しい５ＡＣＣＨフレームを１個受信 する毎に２個加算する（第５．１図参照）。層Ｌ２Ａに障害が有ったという判定 基準は、所定の回数、例えば３４回ＦＡＣＣＨ（高速アクセス制御チャネル）の 肯定応答がないことでよる。層Ｌ２Ｂに障害があったことの判定基準は、ＳＭＳ 　（短いメツセージサービス）に関して所定の回数、例えば５回）ＳＡＣＣＨ（ 低速アクセス制御チャネル）の肯定応答がなかつたことてよる（第５．２図参照 ）。前述のように、ＬＩＳＬ２Ａ、Ｌ２Ｂのいずれの層に障害が発生しても、物 理的接続のアボート、すなわち接続の強制的解放が行われる。

第５．１図はｒリーキーパケットＪカウンタを使って、とのようにして物理層Ｌ ｌか監視されるかを詳細に示したものである。新しい呼び出しまたは引渡しのい ずれかにより新しい接続が開始されると（ステップ５１１）、変数Ａに値ＲＬＴ が設定される（ステップ５１２）。５ＡＣＣＨか受信されないと（ステップ５１ ３と５１４．５１４からの出力が「ノー」）、変数Ａは１個減らされる（ステッ プ５１６）、それから変数Ａか０になったか否かが判定される（ステップ５１７ ）。もし変数Ａか０に達していれば、その接続はアボートされる（ステップ５１ ８）。もしステップ５１７で変数Ａが０に達してないと判定されれば、ステップ ５１３に戻ってこの処理か繰り返される。５ＡＣＣＨが正しく受信される度にス テップ５１４からＥイエスＪか出力され、変数Ａは２個加算され（ステップ５１ ５）、アボートの可能性を遅らす。

第５．２図はデータリンク層の監視プロセスを詳細に示したもので、ここではデ ータリンクＬ２ＡとＬ２Ｂが監視される。情報か高い方の層、通常層３、から受 信されると（ステップ５２１）　、プロトコルにより決められた時間内にある地 点に情報か送られる（ステップ５２２）。時間監視プロセスがスタート（ステッ プ５２３）、もし所定の時間Ｔ２Ｏ０以内に肯定応答が受信されなかったならば （ステップ５２３の出力か「ノーｊ）、変数Ｒはゼ帽二セットされる、すなわち リセットされてゼロになる（ステップ５２４）。それは正しい確認が行われない まま続けて再送信される回数を計数する準備を行うためであり、この最初の準備 はステップ５２５で行う。

もしステップ５２３で所定の時間Ｔ２Ｏ０以内に肯定応答が受信されたならば、 ［イエ刈が出力されて情報の送信が続く。ステップ５２６で再び肯定応答の受信 が確認される（ステップ５２３と比較のこと）。もし所定の時間内に肯定応答が 受信されないと（出力は「ノー」）、再送信回数が最大値Ｎ２００に達したが否 かを確認するために検査か行われる（ステップ５２７）。答が否定であれば（出 力は「ノーＪ）、Ｒは１個加算されて（ステップ５２９）、次の再送信が実行さ れる（ステップ５２５）。ステップ５２７の答が肯定であれば（出力は「イエス 」）、アボート命令が出される（ステップ５２８）。

流れの構造に関して、データリンク層（レベル２）上にある２個のリンクＬ２Ａ とＬ２Ｂとでは遅延時間（Ｔ２Ｏ０）とＲの最大値（Ｎ２００）とが異るだけで 、はがの点は同じである。Ｌ２Ａの代表的な値は、Ｔ２Ｏ０＃１７０ｍｓ、Ｎ２ ００＝３４であり、Ｌ２Ｂの代表的な値は、Ｔ２００＝９００ｍｓ、Ｎ２００＝ ５であり、それぞれ５．７８秒後と４．５秒後に時間切れとなる。

各種の監視プロセスの要約 Ｌｌ：第５．１図を参照して、例えば会話が長い時間途絶えたときなと、情報が 何も送信されないときでも、物理的接続の機能が監視されている。

Ｌ２Ａ：第５．２図を参照して、例えば接続の確立と解放、および引渡しの実行 が行われているとき、信号か監視されている。

Ｌ２Ｂ　：第５．２図を参照して、短いメツセージの送信が行われているとき、 会話の監視されている。

もし移動局ＭＳか音声の伝送に使用されていれば、システムは音声の監視を行わ ない。加入者は接続の品質か悪いと思ったとき、自分て呼を中断する。

もし移動局かデータ伝送に使われていれば、伝送データは層２より上の層で監視 される。

エリクソンによって実現されている０３ＭシステムはｒＣＭＥ２０学習書」に記 述されており、この本はエリクソンの呼称ではＥＮ／ＬＺＴ　１２０２２６／２ 　ＲＩＡである。本発明に関する詳細は公式の０３Ｍ仕様書の次の部分を参照さ れたい。０５．０ｆ１０５．０２：物理層の説明。０５．０８：物理層の監視の 説明（リーキーパケット）。０４．０５１０４．０６：データリンクプロトコル （ここではＬ２ＡとＬ２Ｂと呼んでいる）の説明。０４０８．３．５．２章ニア ボート論理の説明。

前述のようなアボートを起こすプロトコルの相互作用には不都合な場合がある。

第４図はプロトコルＬ２Ａのもとで引渡しくＨＯ）か進行中の第１の例を示す。

この引渡しの目的は接続を改良することであるが、データリンク層Ｌ２Ｂ上で例 えば５回信号の送信を試みた後、１回も肯定応答が受信されないと、物理的接続 かアボートされるので、引渡しか中断される。第４図は信号品質Ｑを時間Ｔの関 数として示したものである。第４図で「品質」というのは、誤り商ＢＥＲ（ビッ ト誤り率）、信号強さＳＳ、混信間Ｃ／１（キャリア・オーバ・インターフェラ ンス）のいずれかを意味する。引渡し手続きか開始された時点Ｓが負の傾斜の曲 線上に示されているが、もし８点とＰ点間で接続がアボートされなかったならば 、２点で引渡しか行われたことであろう。

第５図のブロック５Ｉ、５２．５３はそれぞれ物理層Ｌｌ、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ上の 監視を表わしている。監視モジュールの出力は障害の発生を示す、すなわち層Ｌ ｌ、Ｌ２Ａ、またはＬ２Ｂに関するそれぞれのモジュールが障害を診断したこと を示す。円５４と５５はオア機能を示し、ブロック６４はＬｌ、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ のいずれがか障害を示したときに、関連する接続がアボートされることを示す。

第２の例は図示してないが、Ｌ２Ｂが物理的接続をアボートしたために、同じ接 続上で進行中のデータ伝送が中断される場合である。例えば、データ伝送におけ る冗長度すなわち繰り返し能力をＬ２Ｂプロトコルでは信号の伝送時よりも大き くすることが可能なので、接続を解放すると、許容レベルで進行中の通信を妨た げる可能性かある。

発明の開示 伝送品質が悪い接続かあったときに、資源をほかの接続に利用できるようにする ために、伝送品質の悪い接続をアボートすべきであるが、それでもその接続が進 行中の通信に役に立っている場合や、引渡しやその準備のために接続を保とうと する試みかなされている限りは、接続をアボートすべきではない。本発明はこの 考え方に基づいている。

本発明の目的は、セルラーＴＤＭＡ　（時分割多元接続）システムにおいて信号 を伝送するときの障害の処理力法を提供することである。このセルラーＴＤＭＡ システムはＯ８■システムにより記述されている、階層構造で信号を送るタイプ のものであって、本発明の方法はその規格に書かれている目的を完全に満たすも のである（ＯＳ　Ｉシステムにより記述されている型−ＣＣＩＴＴの推奨規格Ｘ 、２００とＸ、２１０により与えられる開放システム相互接続（Ｏ３Ｉ）の基準 モデル）。

本発の他の目的は、データリンク層（層２）に重きをおいた移動システムを提供 することである。このシステムは基地局（ＢＳ）と、基地局制御装置（ＢＳＣ） と、移動電話スイッチ（ＭＳＣ）と、移動無線端末（ＭＳ）とを含み、物理的接 続の開始と引渡しに関するプロトコル（Ｌ２Ａ）に障害か起きたときのみ、トラ ヒック接続をアボートするものである。

本発明では第５図に示した従来の流れに替えて、第６図の接続断流れを適用する 。データリンク層より上の層により接続断を開始することもできるが、本発明は データリンク層だけに関するものである。

図面の簡単な説明 第１図は０３Ｍシステムにおける標準バースト（ａ）、ＴＤＭフレーム（ｂ）、 およびトラヒックチャネルのマルチフレーム（ｃ）を示す。

第２図は本発明に関するハードウェアの構成を示す。

第３図は本発明に関する無線接続プロトコル（Ｌｌ、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ）を示す。

第４図はプロトコルＬ２Ｂによりアボートが開始されたとき、どのようにトラヒ ックチャネルの引渡しが中断されるかを示す。

第５図は現在のＧＳＭシステムＮ９９２年１月現在）における手順にしたがって 、障害が発生した時に接続がアポートされる仕組みを示す。

第５．１図は物理層（Ｌｌ）におけるアポートシーケンスの流れ図を示す。

第５．２図はデータリンク層（Ｌ２ＡとＬ２Ｂ）において使用されるアボートシ ーケンスの流れ図を示す。

第６図は本発明による、障害発生時の接続解放を示すブロック図である。

第７図は本発明による移動局の構成を示すブロック図である。

第８図は本発明による基地局システムの機能ブロック図である。

発明の最適実施態様 第１図から第５．２図までは従来技術に関するものであって、既に本発明の背景 技術として説明した。以下第６図から第８図を用いて本発明について説明する。

第６図は本発明による、障害時の接続解放を示す流れ図である。障害時の接続解 放は、正常に通信か終了した際の接続解放と区別するために、接続アポートとも 呼ばれる。接続かこれ以上有効でなくなったときに、この接続のために使われて いた資源を自由な状態に戻して、別の接続のために再利用することかできるよう に、接続をアポートする。第６図のブロック６１と６２はそれぞれ層Ｌ１とＬ２ Ａの監視モジュールを表わしている。これらの出力は障害が起きたこと、すなわ ちそれぞれの層ＬｌとＬ２Ａとが障害を診断したことを知らせる。円６３はオア 機能を表わしており、ブロック６４はブロック６１と６２のいずれかの出力が有 効となっているとき、関連した接続かアボートされたことを示す。第６図に示し た方法は、アポートが物理層、もしくは物理的接続の維持（確立または引渡し） に関するデータリンク層上の伝送プロトコル（Ｌ２Ａ）のいずれかから開始され ることを意味する。

第７図は本発明による移動局のブロック図を示す。移動局７００はアンテナ７１ ０を有する。送信機７２０かアンテナ７１０に接続されていて、送信機制御装置 ７５２により制御される。送信機＃備装（１７５２はなかんずく送信機のアボー ト切替えを行うことができる。送信機７２０はまた信号処理装置７４０にも接続 されている。

アンテナ７１０には受信機７３０も接続されていて、時間多重方式で送信機と一 緒に利用される。受信機７３０もまた信号処理装置１７４０に接続されている。

送信機７２０と受信機７３０には変調、復調、等化を行う目的で無線装置か含ま れている。信号処理装置７４０はチャネルの符号化と復号化、および人出方音声 の信号処理を行う。信号処理装置７４０はまたブロック７４１のマイクロフォン とスピーカに接続されており、制御論理装置７５０にも接続されている。制御論 理装置７５０は送信機制御装置７５２とＩ１０ブロック７５３に接続されている 。Ｉ１０ブロック７５３はブロック７６０のキーボードとディスプレイと信号の 授受を行う。

本発明は制御論理装置７５０の中にデータの形、またはプログラムシーケンスの 形で具体化されており、「アボート論理部」７５１に納められている。制御論理 装置７５０はプログラムされた［リーキーバケット」カウンタを使って物理層Ｌ ｌを監視する。このことは電気通信システムでは周知のことであり、その動作は 第５．１図に示した。制御論理装置７５０はまた送信機を監視するが、なかんず く第５．２図で述べた接続の確立と引渡しくＬ２Ａ）に関することを監視する。

ＬｌまたはＬ２Ａのいずれかが接続のアポートを要求すると、アボート論理部７ ５１は送信機接続装置７５２にこのアボート要求を実行するように命令する。

第８図は基地局システムのブロック図である。本発明はこの図の基地局として具 体化することができる。第８図に示したハードウェアを、例えば基地局ＢＴＳと 基地局コントローラＢＣ３のようにいくつかのユニットに分割してもよい。第８ 図の機能ブロック図は両方の例を含むために基地局システムＢＳＳと呼ばれてい る。ＢＳＳブロック８００は３本のアンテナを有し、そのうちの２本、８１０と ８１２は受信用であり、８１Ｌ１本だけが送信用である。送信機８２０はアンテ ナ８１１に接続されていて、送信機制御装置８５２により制御される。

送信機制御装置８５２はなかんずく送信アボート、すなオ）ち送信機の強制解放 を行うことかできる。送信機８２０はまた信号処理装置８４０にも接続されてい る。受信機８３０はアンテナ８１０と８１２に接続されている。

受信機８３０はまた信号処理装置８４０にも接続されている。送信機８２０と受 信機８３０には、変調、復調および等化を行う目的で、無線装置が含まれている 。信号処理装置８４０はチャネルの符号化と復号化、および入出力音声の処理を 行うための手段を含む。信号処理装置８４０はまたＰＣＭリンクアダプタ８６０ と制御論理値ａ８５０にも接続されている。制御論理装置８５０は送信機制御装 置８５２に接続されている。本発明は制御論理装置８５０の中にデータの形、ま たはプログラムシーケンスの形で実現されており、「アボート論理部」８５１に 納められている。制御論理装置８５０はプログラムされた「リーキーバケット」 カウンタを使って物理層Ｌｌを監視する。このことは電気通信システムでは周知 のことである。制御論理装置８５０はなかんずく、接続の確立と接続の引渡しに 関して伝送を監視する。ＬｌまたはＬ２Ａのいずれかが接続のアボートを要求す ると、アボート論理部８５１は送信機制御装置８５２にこのアボート要求を実行 するように命令する。ＰＣＭリンクアダプタブロック８６０は１個もしくは２個 以上のＰＣＭ線路を介してネットワークに接続される。

Ｃ） Ｆｉｇ、　１ Ｆｉｇ、　２ Ｆｉｇ、　３ Ｆｉｇ。４ Ｆｉｇ、　５ Ｆｉｇ、　６ Ｆｉｇ、　５．１ Ｆｉｇ、　５．２ Ｆｉｇ、　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＯＳＩモデルにより記述されている型の階層構造で信号処理を行うＴＤＭＡ型の セルラー移動電話システムであって、該システムは無線基地局を含むネットワー クに無線チャネルを介して接続されている複数個の移動無線装置を含む、データ リンク層における移動無線装置とネットワーク間の信号授受が、少なくとも１個 の第１の信号流れ（Ｌ２Ａ）と第２の信号流れ（Ｌ２Ｂ）を用いて行われ、該第 １の信号流れ（Ｌ２Ａ）はなかんずく物理的接続（Ｌ１）の維持を制御し、該第 ２の信号流れ（Ｌ２Ｂ）は物理的接続の維持には関与せずに、なかんずくある種 のデータ（例えばＳＭＳ）の送信を制御し、物理的接続（Ｌ１）をアボートする 手段が設けられていて、更に、正しい伝送を監視する手段が異なる層（物理層１ とデータリンク層２および３次以上の層）に設けらているシステムにおいて、デ ータリンク層に関して、第１の信号流れ（Ｌ２Ａ）を監視する手段が接続断を指 示したときのみ、アボート手段を有効に働らかせることを特徴とする、セルラー 移動電話システム。