JPH07170580A - Tdma原理を利用したセル式デジタル無線通信システムにおける充填バースト構造とこの構造を発生するための基地局 - Google Patents
Tdma原理を利用したセル式デジタル無線通信システムにおける充填バースト構造とこの構造を発生するための基地局Info
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- JPH07170580A JPH07170580A JP6235504A JP23550494A JPH07170580A JP H07170580 A JPH07170580 A JP H07170580A JP 6235504 A JP6235504 A JP 6235504A JP 23550494 A JP23550494 A JP 23550494A JP H07170580 A JPH07170580 A JP H07170580A
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- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
スト構造を提供する。 【構成】 時分割多元接続(TDMA)の原理に従って
動作するセル式デジタル無線通信システムで使用される
充填バーストの構造に関し、このシステムの各セルは、
周期的に繰り返すフレーム(T’)に再分割された標識
周波数に関連付けられ、それぞれ移動局向けの信号化メ
ッセージ(BS )伝送用の少くとも1つの信号化チャネ
ルまたは標識経路(IT0)を含み、その他のチャネル
(IT1、...IT7)はとりわけ有用データ
(BT )の伝送用に充てられ、前記バーストは、有用デ
ータの伝送に割り当てられない前記標識周波数のチャネ
ル上、または信号化チャネルのあるタイムスロット上
で、これらのタイムスロット上で伝送すべき信号化メッ
セージがないときに伝送され、前記バースト(BRS)が
信号化メッセージを含むことを特徴とする。
Description
MA)原理を利用したセル式デジタル無線通信システム
における充填バースト構造に関する。またこのようなバ
ースト構造を発生するためのこのシステムの基地局にも
関する。
は、所与の地理的区域をカバーする各セルが無線通信シ
ステムの管理網であれ、他の移動局であれ、ほぼそれが
カバーする地理的区域の内部にある移動局間のインター
フェースとして働く基地送受信局(基地局と略称)を備
える。
(基地局から移動局)の伝送周波数が関連付けられてい
る。上り方向の伝送周波数がこの下り周波数と対応して
いる。以下では、下り伝送周波数を単に「伝送周波数」
の表現で表すことにする。今後は上り周波数については
述べないが、各下り伝送周波数ごとに上り周波数も1つ
あることを承知されたい。
は、各伝送周波数は、周期的パターンに従って繰り返さ
れるフレームに再分割される。各フレームはそれ自体、
タイムスロットに再分割され、繰り返される所与の列の
タイムスロットが1つの伝送チャネルを構成する。
送する少なくとも1つの信号化チャネルすなわち標識経
路と、有用データ(音声その他)の伝送用の複数のトラ
フィック・チャネルがある。一般に、信号化チャネル
は、標識周波数と呼ばれる特定の伝送周波数上の各フレ
ームの最初のタイムスロットに対応する。標識周波数は
そのセルに特有である。最初のタイムスロットの列は、
たとえばGSM規格によるシステムでは数字0でマーク
され、将来のTETRA規格によるシステムでは数字1
でマークされる。
ャネルからなり、各サブチャネルはやはりそれ固有の周
期的パターンに従って反復される。
ジと有用データを同時に伝送することができる。セル内
の通信トラフィックが非常に大きいときは、必要を満た
す、すなわち有用データの伝送を確保するために、他の
複数の伝送周波数を利用することができる。
テムなどある種のシステムでは、主標識周波数と副標識
周波数があり、副標識周波数は、主標識周波数だけでは
不十分なほどのトラフィックであるとき、または安全保
護上の理由ですべての信号化メッセージを同一周波数で
伝送するのが望ましいとき、あるいはその両方のときに
信号化メッセージの伝送を確保するために使用される。
合されたチャネル上をパケットまたはバーストの形で伝
送される。
線通信システムの管理網への接続を求めるとき、その移
動局のあるセルの標識周波数を決定しなければならず、
TDMAを利用しているため、正しいチャネルをすなわ
ち正しいタイムスロットで利用できるようにこのセルの
基地局と同期しなければならない。
受信において非活動状態にあるとき、及び場合によって
はその移動局があるセルの基地局から受信された信号が
十分な出力またはビット当りエラー率(REB)をもた
ない場合には、この周波数で受信した信号の出力(また
はREB)を測定するために隣接セルの標識周波数を
「聴取」しなければならない。移動局はさらに、たとえ
ばその移動局があるセルの標識周波数の出力レベルより
も高い出力レベルで受信される標識周波数を有するセル
に向けて必要ならばセル間転送(ハンドオーバ)を準備
するために、隣接セルと同期しなければならない。
送信することが不可欠である。
送されるすべてのトラフィック・チャネルが使用される
ときには、これは何の問題も生じない。
さいときは、一部のトラフィック・チャネルが使用され
ず、あるいはある瞬間に信号化チャネルがその容量の1
00%まで使用されずに、このチャネル上のあるタイム
スロットが未使用となることさえあり得る。こうした場
合、充填バーストと呼ばれるバーストを送信することが
可能になる。こうしたバーストの構造は予め決定されて
おり、信号化バーストと混同することがなく、移動局が
それを聴取して信号化バーストではないとわかるような
ものである。
チャネルのタイムスロット(サブチャネル)が主標識周
波数上で、あるいは場合によっては副標識周波数上で使
用されなくなると直ちに、ネットワークの指令下で基地
局によって送信される。
のセルの標識周波数が識別された後、移動局は同期化バ
ーストと呼ばれるバーストを調べなければならない。
る周期的反復パターンに従って標識経路のサブチャネル
上を伝送される。GSM規格によるシステムにおいて
は、同期化バーストの伝送周期は約0.04秒である。
将来のTETRA規格によるシステムにおいては、同期
化バーストの伝送周期は約1秒である。
がプログラムされた機能モードに応じてある瞬間に、標
識周波数上で何が伝送されるかを「聴取する」。この同
期獲得時間と呼ばれる期間中ずっと移動局は信号化デー
タまたは有用データを宛先に送信する事も新しいセルか
ら受信することもできない。
に必要な時間が長くなる可能性がある。通信再確立手順
(たとえばGSM規格によるシステムにおけるハンドオ
ーバ手順)の際に、同期が獲得されない限り進行中の通
信が中断される可能性があり、同期獲得時間は(将来の
TETRA規格の場合)20秒を越える可能性がある。
る。
時間を短縮することである。
時分割多重接続(TDMA)の原理に従って動作するセ
ル式デジタル無線通信システムで使用される充填バース
トの構造を提案する。このシステムの各セルは、周期的
に繰り返すフレームに再分割された標識周波数に関連付
けられ、それぞれ移動局向けの信号化メッセージ伝送用
の少くとも1つの信号化チャネルまたは標識経路を含
み、その他のチャネルはとりわけ有用データの伝送用に
充てられ、前記バーストは、有用データの伝送に割り振
られない前記標識周波数のチャネル上、または信号化チ
ャネルのあるタイムスロット上で、これらのタイムスロ
ット上で伝送すべき信号化メッセージがないときに伝送
され、前記バーストが信号化メッセージを含むことを特
徴とする。
化メッセージでも、特に同期化サブチャネルに含まれる
情報をより頻繁に反復することが可能になる。同様に、
充填バーストが必要なあらゆる場合に、移動局が従来技
術よりも速やかに同期化できる。
メッセージは、そのメッセージが送信される標識周波数
に関連するセル内またはその近傍にある移動局向けの同
期化情報を含むことができ、あるいはそのメッセージが
送信される標識周波数に関連するセル内またはその近傍
にある移動局向けの同期化情報と他の信号化情報とを同
時に含むことができる。
の宛先である移動局によって認識可能な訓練シーケンス
と呼ばれるシーケンスを含むと好都合である。
ために、主標識周波数と呼ばれる先行する標識周波数の
他に副標識周波数を使用する場合、副標識周波数上の充
填バーストは、主標識周波数上で使用される充填バース
トと同じ構造を有する。
の伝送方法によれば、標識経路上で送信される信号化メ
ッセージは、既に同期化された移動局向けに有用データ
の伝送に割り当てられていない標識周波数のチャネル上
または信号化メッセージの伝送に使用されていない信号
化チャネルのタイムスロット上で送信される充填バース
トが獲得すべき信号化データを含むことを示す情報を含
む。
ク・チャネルの割当て方法は、標識周波数以外の周波数
が、トラフィックに使用可能なとき、これらの周波数上
のトラフィック・チャネルを最初に割り当てて、標識周
波数の空いたトラフィック・チャネルを本発明による充
填バーストの送信のために残すというものである。
及び制御ソフトウェアを含み、システムの無線資源管理
手段から受け取った、標識周波数のトラフィック・チャ
ネルのどれが有用データの伝送に使用されないか、及び
信号化チャネルのタイムスロットのどれが信号化メッセ
ージの伝送に使用されないかを示すオーダに応答してソ
フトウェアが本発明による構造を有するバーストの発生
手段に指令するような、時分割多重接続(TDMA)の
原理に従って動作するセル式デジタル無線通信システム
の基地局に関し、これらのバーストは、有用データの伝
送に割り当てられていない標識周波数のチャネルに、ま
たは信号化メッセージの伝送に使用されていない信号化
チャネルのタイムスロットに対応するタイムスロット中
に送受信手段によって送信される。
タの伝送に割り当てられていないチャネルまたは使用さ
れていない信号化チャネルのタイムスロットの関数であ
る、充填バーストの送信を指令するようにプログラミン
グすることができる。
された移動局に、どのトラフィック・チャネルが信号化
メッセージをも含むことのできる充填バーストを伝送す
るのに使用されているかを示す情報を含む信号化メッセ
ージを送受信手段により標識経路上に送信するよう指令
することができる。
施に適合した無線通信システムの無線資源の管理機構に
関する。
なものでなく例示的なものとして示した、本発明の一実
施例に関する以下の説明から明らかになろう。
付けてある。
テムのセルC1 (図2参照)の標識周波数によって搬送
されるフレームTの構造が示されている。フレームTの
構造については、序文で一部記述した。
レームTは8個のタイムスロットに再分割される。各タ
イムスロットIT0〜IT7は、それが搬送するバース
トのタイプに従って1個または複数のバーストの持続時
間を有する。
(IT0)は、1個または複数の信号化バーストBS か
らなる信号化メッセージの伝送に使用される。
は、有用データの伝送用に確保されている。したがって
各タイムスロットIT1〜IT7は、移動局が通信を確
立しなければならないときに移動局に割り振られること
になるトラフィック・チャネルを構成する。
MB 、MC が、通信の間、セルC1 の基地局BTS1 の
管轄下にある。それぞれタイムスロットIT1、IT
4、IT5に対応するチャネルがそれらに割り振られて
いる。したがって、正常なトラフィック・バーストBT
の形の有用データがこれらのタイムスロット中に伝送さ
れる。
中でないとき、タイムスロットIT2、IT3、IT
6、IT7は有用データの伝送に使用されない。従来技
術においては、それらのタイムスロットは充填バースト
BR によって占有され、これらのバーストは、移動局宛
ての情報を何も含まず、他のどのバースト・タイプとも
混同されないような構造をもつ。
IT3、IT6、IT7をこれから示す構造を有する充
填バーストで占有する代わりに、信号化情報を含む充填
バーストを使用する。
造を有する。
造。すなわち、有用データを含むバーストと同じ構造を
有し、移動局が、それが属するセルの基地局と同期され
ると、標識経路上を伝送され、かつ対応する宛先のアド
レスを含むか含まないかによって、移動局により、有用
データを含むバーストと区別されるもの。または、 − たとえばGSM規格によるシステムにおける同期化
バーストまたは周波数修正バーストの構造など、正常バ
ーストとは異なる特別の構造。同期化バーストは特に、
正常バースト中で使用されるものとは異なる(具体的に
はより長い)特徴的な訓練シーケンスと呼ばれるシーケ
ンスを含み、基地局と同期化されていず、ある瞬間に信
号化チャネル上を伝送されるすべてのものを「聴取す
る」移動局が、同期化バーストを識別できるようになっ
ている。
れたフレームTの構造が示されている。この場合、タイ
ムスロットIT2、IT3、IT6、IT7は信号化情
報を含むように修正された充填バーストを含む。本発明
によるこれらの充填バーストをBRSで示す。
の基地局BTS2 の管轄下にある移動局MD が、標識周
波数を識別した後に基地局BTS1 と同期化しなければ
ならない場合、及びその移動局が、タイムスロットIT
0によって搬送される最初のバーストBS をマークして
いない場合、その移動局が0.04秒間(GSM規格)
次の間隔IT0を待つ必要はない(TETRA規格によ
るシステムでは、信号化チャネルが列番号1を有し、同
期化バーストが従来通り大体1秒ごとに繰り返されるこ
とを想起されたい)。
T2、IT3、IT6、IT7の間、同期化バーストを
繰り返して、タイムスロットIT0中に伝送された同期
化バーストをマークしなかった移動局MD が列0の次の
タイムスロットより前の他のタイムスロットに伝送され
たものを繰り返すことができるようにする。
短縮する。こうして、TETRA規格によるシステムに
おいては、所与のセルへの移動局のアクセス(たとえば
セルC1 への移動局MD のアクセス)時には、有用デー
タが伝送されない時間、すなわち同期化に必要な時間は
20秒から0.5秒未満になる。
からセルC1 への)バンドオーバ時には、同期化の獲得
に要する時間が減少して、進行中の通信が停止する危険
が少くなる。
標識周波数の聴取(「監視」)が必要な期間を短縮する
ことができ、そのため移動局の電力消費量が削減され、
あるいはより多くの隣接セルを聴取できるようになる。
構造は変化することができる。
填バーストが、特定の訓練シーケンスのおかげで移動局
が容易にマークできる同期化バーストを含むような構造
を選ぶことができる。
同期化バースト(BSCH)の持続時間は割り当てられ
たタイムスロットの持続時間の半分に等しく、本発明に
よる充填バーストにおいて、当該のセルが属するタイプ
のネットワーク上の情報バーストのような他の信号バー
スト(BNCH)を同期化バーストに関連付けることが
できる。このように、同期化追求期間中、特定の訓練シ
ーケンスの故に同期化バーストをマークした移動局は、
その上に他のいくつかの信号化情報を自由に使用するこ
とができる。
イプの同期化バーストと、別の信号化バーストとを含む
と判断することができる。たとえば使用可能な第1の充
填バーストは同期化バーストと情報バーストをそのタイ
プのネットワーク(BNCH)上に含み、第2の充填バ
ーストは同期化バーストと特定の移動局宛ての信号化バ
ーストを含み、第3の充填バーストは同期化バーストと
一群の移動局宛ての信号化バーストを含み、以下同様で
ある。
て、既に同期化されている移動局に信号化メッセージを
伝送したい場合、移動局に、対応するタイムスロットを
「聴取」しなければならないと指示する必要がある。
標識経路上を伝送される共通の信号化メッセージ中に、
既に同期化された移動局に補助信号化メッセージを見つ
けるために聴取すべきタイムスロットの列を示す情報ビ
ットを使用する。このような信号化メッセージは基地局
によって準備できる。
に管理され、したがって資源の利用が改善される。
波数と称する前述の標識周波数の他に副標識周波数と称
する1つまたは複数の周波数が存在し得る。もちろん、
連続的にその上で送信しなければならない標識周波数が
複数存在するどんな場合にも、本発明はそのそれぞれに
同様に適用される。
の補助トラフィック周波数を使用するときに移動局の同
期化の持続時間を最適化するために、本発明によればそ
の他にも最初にトラフィック・チャネルを標識周波数以
外のトラフィック周波数に割り当てて、標識周波数上の
空いたタイムスロットをできるだけ本発明による充填バ
ーストの伝送用に確保することが可能である。
に適合された基地局は、特に次のものを備えるものであ
る(図3参照)。
ない標識周波数のトラフィック・チャネルに対応する、
または信号化メッセージの伝送用に使用されていない信
号化チャネルのタイムスロットに対応するタイムスロッ
ト中に、本発明の構造を有する充填バーストを送信する
ことのできる送受信機E/R。
トの発生手段Eに指令するための利用ソフトウェアL。
にある(ただし、選んだアーキテクチャに応じてネット
ワークレベルにあってもよい)無線資源管理機構GRR
の指令を受け、この機構は基地局に、有用データの伝送
用に割り当てられていない標識周波数のトラフィック・
チャネルの列、または信号化メッセージの伝送用に使用
されていない信号化チャネルのタイムスロットの列、す
なわちその上で充填バーストを送信する必要のあるタイ
ムスロットを指示する。基地局のソフトウェアLは、本
発明によれば、基地局がこれらのタイムスロット中に古
典的な充填バーストではなく本発明による充填バースト
を送信するように修正される。
たアルゴリズムは、その他に使用可能なタイムスロット
と本発明による充填バーストを介して伝送すべく選択し
た信号化メッセージとに応じて、送信する充填バースト
のタイプに関する指示を含むことができる。
同期化されている移動局に、他の信号化情報を得るため
に標識周波数上で聴取しなければならないIT0以外の
タイムスロットの列を示す、信号化メッセージを信号化
チャネル上に送信するよう指令するように修正しなけれ
ばならない。
管理機構も、本発明によれば、次のように修正しなけれ
ばならない。
とき、トラフィック・チャネルの割当てがまずそれらの
トラフィック周波数上で実施される。
ーストが既に同期化されている移動局宛てに使用される
とき、使用可能なタイムスロットに応じてどのタイプの
充填バーストを伝送するかを基地局に指示する。
れるものではない。
るセル式システムのみに適用されるものではなく、とり
わけフレームに4個のタイムスロットしか含まれない将
来規格TETRAに準拠するシステムにも適用できる。
く、すべての手段をそれと等価な手段で置き換えること
ができる。
用されるフレームの簡単な構造を示す図である。
るセル式デジタル無線通信システムで使用されるフレー
ムの簡単な構造を示す図である。
を示す概略図である。
素を示す概略図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 システムの各セルが、周期的に繰り返す
フレーム(T’)に再分割された標識周波数に関連付け
られ、それぞれ移動局向けの信号化メッセージ(Bs )
伝送用の少くとも1つの信号化チャネルまたは標識経路
(ITO)を含み、その他のチャネル(IT1、...
IT7)がとりわけ有用データ(BT )の伝送用に充て
られ、充填バーストが、有用データの伝送に割り当てら
れない前記標識周波数のチャネル上、または信号化チャ
ネルのあるタイムスロット上で、これらのタイムスロッ
ト上で伝送すべき信号化データがないときに伝送され
る、時分割多重接続(TDMA)の原理に従って動作す
るセル式デジタル無線通信システムで使用される充填バ
ーストの構造であって、前記バースト(BRS)が信号化
メッセージを含むことを特徴とするバースト構造。 - 【請求項2】 前記バーストが、そのバーストがその上
で送信される標識周波数に関連するセル内またはその近
傍にある移動局宛ての同期化情報を含むことを特徴とす
る、請求項1に記載のバースト構造。 - 【請求項3】 前記バーストが、そのバーストがその上
で送信される標識周波数に関連するセル内またはその近
傍にある移動局宛ての同期化情報と他の信号化情報とを
同時に含むことを特徴とする、請求項1または2に記載
のバースト構造。 - 【請求項4】 前記同期化情報が、その宛先である1つ
または複数の移動局にとって認識可能な訓練シーケンス
と呼ばれるシーケンスを含むことを特徴とする、請求項
2または3に記載のバースト構造。 - 【請求項5】 前記システムが、前記信号化メッセージ
の伝送のために、主標識周波数と呼ばれる前記標識周波
数の他に副標識周波数を使用するとき、前記副標識周波
数上の充填バーストが前記主標識周波数上で使用される
充填バーストと同じ構造を有することを特徴とする、請
求項1から4のいずれか一項に記載のバースト構造。 - 【請求項6】 システムの各セルが、周期的に繰り返す
フレームに再分割された標識周波数に関連付けられ、そ
れぞれ移動局向けの信号化メッセージ伝送用の少なくと
も1つの信号化チャネルまたは標識経路を含み、その他
のチャネルが、とりわけ有用データの伝送用に充てられ
る、時分割多重接続の原理に従って動作するセル式デジ
タル無線通信システムのセルの管轄下で移動する1つま
たは複数の移動局宛てに信号化メッセージを伝送する方
法であって、標識経路上に送信される信号化メッセージ
が、既に同期化された1つまたは複数の移動局宛てに、
有用データの伝送に割り当てられていない前記標識周波
数のチャネル上で、または信号化メッセージの伝送に使
用されない前記信号化チャネルのタイムスロット上で送
信された充填バーストが獲得すべき信号化データを含ん
でおり、かつ請求項1から5のいずれか一項による構造
を有することを前記移動局に示す情報を含むことを特徴
とする方法。 - 【請求項7】 システムの各セルが、周期的に繰り返す
フレームに再分割された標識周波数に関連付けられ、そ
れぞれ移動局宛ての信号化メッセージの伝送用の少なく
とも1つの信号化チャネルまたは標識経路を含み、トラ
フィック・チャネルと呼ばれるその他のチャネルが、と
りわけ有用データの伝送用に充てられ、充填バースト
が、有用データの伝送に割り当てられていない標識周波
数上、または信号化チャネルのあるタイムスロット上
に、これらのタイムスロット上で伝送すべき信号化デー
タがないときに送信される、時分割多重接続(TDM
A)の原理に従って動作するセル式デジタル無線通信シ
ステムにおいてトラフィック・チャネルを割り当てる方
法であって、標識周波数以外の周波数がそのトラフィッ
クに使用可能なとき、これらの周波数上のトラフィック
・チャネルをまず割り当てて、標識周波数の空いたトラ
フィック・チャネルを、請求項1から5のいずれか一項
による充填バーストの送信のために残すことを特徴とす
る方法。 - 【請求項8】 とりわけ送信手段と受信手段(E/R)
及び制御ソフトウェア(L)を含む、時分割多重接続の
原理に従って動作するセル式デジタル無線通信システム
の基地局(BTS1 )であって、前記システムの無線資
源管理手段(GRR)から受け取った、前記標識周波数
のトラフィック・チャネルのどれが有用データの伝送に
使用されないか、及び前記信号化チャネルのタイムスロ
ットのどれが信号化メッセージの伝送に使用されないか
を示すオーダに応答して、前記ソフトウェア(L)が、
請求項1から5のいずれか一項による構造を有するバー
ストの発生手段(E)に指令し、これらのバーストが、
有用データの伝送に割り当てられていない前記標識周波
数のチャネルに、または信号化メッセージの伝送に使用
されていない前記信号化チャネルのタイムスロットに対
応するタイムスロット中に前記送受信手段(E/R)に
よって送信されることを特徴とする基地局。 - 【請求項9】 前記ソフトウェアが、有用データの伝送
に使用されていないトラフィック・チャネルまたは使用
されていない前記信号化チャネルのタイムスロットの関
数を内容とする充填バーストの送信を指令するようにプ
ログラミングされることを特徴とする、請求項8に記載
の基地局。 - 【請求項10】 前記ソフトウェアが、既に同期化され
た移動局に、どのトラフィック・チャネルが、信号化メ
ッセージをも含むことのできる前記充填バーストを伝送
するのに使用されているかを示す情報を含む信号化メッ
セージを前記送受信手段により前記標識経路上に送信す
るよう指令することを特徴とする、請求項8または9に
記載の基地局。 - 【請求項11】 請求項7による方法の実施に適合され
ていることを特徴とする、無線資源管理機構。
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