JPH07504793A - デジタルtdma無線システムの通話制御方法 - Google Patents

デジタルtdma無線システムの通話制御方法

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JPH07504793A JP6515724A JP51572494A JPH07504793A JP H07504793 A JPH07504793 A JP H07504793A JP 6515724 A JP6515724 A JP 6515724A JP 51572494 A JP51572494 A JP 51572494A JP H07504793 A JPH07504793 A JP H07504793A
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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】 デジタルTDMA無線システムの通話制御方法発明の分野 本発明は、移動無線ステーション及び固定無線ネットワークを伺えたデジタルT DMA無線システムにおける通話制御方法に係る。
先行技術 無線ネットワークは、通常は、通話を確立する(及びMSをシステムで登録する )のに必要な信号送信が制御チャンネルにおいて行われそして通話中のスピーチ 又はデータ通信がトラフィックチャンネルにおいて行われるように動作する。
これは、各ベースステーションが2つ以上のチャンネルを有することを必要とす る。というのは、少なくとも1つのチャンネルが制御チャンネルとして必要とさ れそして少なくとも1つのチャンネルがトラフィックチャンネルとして必要とさ れるからである。典型的には、1つの制御チャンネルと多数のトラフィックチャ ンネルが設けられる。ある無線システムにおいては、制御信号送信及びスピーチ 通信の両方に単一チャンネルを用いることにより、あまり複雑でない動作が得ら れる。更に、トラフィックレベルの非常に低い無線ネットワークは、単一チャン ネルシステムである。
無線トラフィックは、l)単信、2)半二重又は3)二重の3つの異なる形式% 式% 単信動作においては、移動ステーションMSが両方向のトラフィックに同じ周波 数を使用する。従って、一方の当事者が話をする(そして送信スイッチ又はブセ ッセルを押している)ときは、他方の当事者はそれを聴取する。この聴取の間に 、聴取者の受信器及びスピーカはミュートされる。最も簡単な無線システムはこ のように動作する。2つ以上の移動ステーションが、ベースステーション又は他 の無線システムなしに互いに通信する場合は、移動ステーションは単信モードで 動作する。
半二重モードは、トラフィックの2つの周波数、即ち1つの周波数対を使用して いる。両移動ステーション(又はグループ通話においては全ての移動ステーショ ン)の送信器は、1つの周波数に同調され、そして受信器は他の周波数に同調さ れる。当然、これらの周波数は、ベースステーションでは逆にされる(即ち、移 動ステーションの送信周波数はベースステーションの受信周波数でありそしてそ の逆にもなる)。又、この場合にも、送信加入者と受信加入者が同時に話をする ことは不可能である。送信移動ステーションの受信器及びスピーカは、送信中に ミュートされる。半二重モードは、電話又は交換インターフェイス又は特殊な制 御ポイントのような固定のステーションを使用できるようにする。制御ポイント (CP)は、交換機に接続された従来型の電話機であり、種々のスタンバイタス クを実行するのに使用される。半二重モードは、無線周波数を効率的に使用でき るようにする。というのは、1つのベースステーションの領域内で2つ以上の移 動ステーションが同じ周波数対を使用するからである。
二重ネットワークの動作は、通常の電話回線の動作と同様であり、即ち両加入者 が全通話時間中に互いに話したり聞いたりすることができる。このようなネット ワークは、例えば、公衆陸上移動ネットワークを含む。この種のネットワークに おいては、2つの移動ステーション間の通話に2対のチャンネルを指定しなけれ ばならない。
半二重型の無線ネットワーク(移動ステーションのユーザが通話中に同時に話す ことのできないネットワーク)は、システムが通話をクリアする場合に(例えば 、非常通話用にチャンネルを割り当てるために)通話のリリースが受信されるよ う確保するという問題を常に伴う。加入者の一方がリリース動作中に送信する場 合には、当該移動ステーションがそのリリースメツセージを受信することができ ず、ひいては、それを受信しない。その結果、移動ステーションはトラフィック チャンネルに保持され、次の通話にも参加する。
この問題をトランク式ネットワーク(例えば、MPT1327及び1343に基 づくネットワーク)において各通話の始めに特殊なリリースメツセージを送って 、通話に参加するおそれのある全−Cの意図しない当事者にトラフィックチャン ネルを出るよう指令することにより解決することが一般に試みられている。これ は、比較的実現可能な解決策であるが、加入者は、長時間ブレセル(送信スイッ チ)を押すことによりこれらメツセージの受信を首尾良くバイパスし、その後も 通話を保持することができる。このため、特殊なリリースメツセージは、通常、 通話中に後で繰り返される。この手順の欠点は、トラフィックチャンネルの容量 の一部分を1通話に不必要なトラフィックの送信に使用しなければならず、これ は、実際には電話のユーザの妨げにもなることである。
発明の要旨 本発明の目的は、TDMA型の半二重無線システムにおいて、従来より効率的に 且つ僅かな妨げだけで、通話リリース後に移動無線ステーションがトラフィック チャンネルを去るよう確保することである。
この目的は、本発明によれば、デジタルTDMA無線システムの通話制御方法で あって、このシステムは、移動無線ステーションと、ベースステーションをもつ 固定無線ネットワークとを備えており、各ベースステーションは、TDMAタイ ムスロットにおいて制御チャンネル及びトラフィックチャンネルに信号搬送する ための少なくとも1つのキャリアを有し、上記方法は、通話の始めに制御チャン ネルにおいて実行される信号送信により通話に対してトラフィックチャンネルへ と移動ステーションに指令し、そして通話の終わりに通話を終了してトラフィッ クチャンネルを出るようにトラフィックチャンネルを経て移動ステーションを指 令するという段階を備えた方法によって達成される。この方法は、確立されるべ き通話に対して通話識別子を指定し、通話中にトラフィックチャンネルに通話識 別子を間欠的に送信し、そして通話の終わりにトラフィックチャンネルに送られ る上記通話識別子を変更することにより通話を終了してトラフィックチャンネル を出るように移動ステーションに指令するという段階を備えたことを特徴とする 。
本発明によれば、TDMA (時分割マルチプルアクセス)無線システムにおけ る同じトラフィックチャンネル上(即ち、同じタイムスロット内)の各通話には 通話識別子が与えられ、少なくとも2つの次々の通話が異なる通話側す子を有す るようにされる。上記システ弘は、通話の始めに通話識別子を指定しそしてそれ をトラフィックチャンネルに送られる各ダウンリンクバーストに挿入する。MS は、通話の始めにこれが受信した通話識別子を記憶し、その後、各バーストにお いてこれが受信した通話識別子を監視し、そしてバーストにおいて受信した通話 識別子が通話の始めに受信したものと同しである限りトラフィックチャンネルに 留まって通話に参加する。システムは、通話をリリースし及び/又は新たな通話 を開始するときに、トラフィックチャンネル上のバーストにおいて送信されるべ きに通話識別子を変更する。MSは、通話識別子の変更を検出すると、元の通話 が終了してトラフィックチャンネルを出たことを知る。本発明により通話を識別 しそしてそれに基づいて通話をリリースすることは、たとえ通話がリリースされ てもMSがトラフィックチャンネルにいつまでも留まることがないように効果的 に確保する。又、本発明は、MSへの通話リリースメツセージの送信を排除し、 信号送信負荷を低減する。
又、本発明は、移動無線ステーションと、TDMAタイムスロット内で制御チャ ンネル及びトラフィックチャンネルに信号搬送するための少なくとも1つのキャ リアを各々有したベースステーションを含む固定無線ネットワークと、制御チャ ンネルに信号送信することによって移動無線ステーションの通話の確立を制御す ると共に)・ラフイックチャンネルに送られた制御情報によって通話のリリース を制御するための通話制御手段とを備えたデジタルTDMA無線システムに関す る。本発明によれば、トラフィックチャンネルに送られた制御情報は、通話に特 定の通話識別子を含み、そして移動ステーションは、通話中の通話識別子の変更 に応答して通話から移動ステーションをクリアする動作を実行する手段を備えて いる。
又、本発明は、デジタルTDMA無線システムのターミナル装置において通話を リリースする方法にも関する。本発明によれば、この方法において、通話に特定 の通話識別子が通話中にトラフィックチャンネル上の各バーストにおいて受信さ れ、通話の始めに受信した通話識別子が記憶され、その後に受信される通話識別 子がその記憶された通話識別子と比較され、そして通話識別子の変更が検出され たときに通話がクリアされる。
更に、本発明は、多数の制御チャンネル及びトラフィックチャンネルが各無線チ ャンネルのTDMAタイムスロットにおいて信号搬送されるようなデジタルTD MA無線システムの半二重ターミナル装置であって、アンテナと、送信器と、受 信器と、送信器及び受信器をアンテナに交互に接続する送信スイッチと、送信器 及び受信器を所望の無線チャンネルに同調するための周波数合成器と、ターミナ ル装置の動作を制御すると共に通話及びトラフィックチャンネルを経て受信され る制御メツセージを処理するための制御手段とを備えた半二重ターミナル装置に 関する。本発明によれば、この制御手段は、通話中にトラフィックチャンネルを 経て送られる通話に特定の通話識別子に応答し、通話中に通話識別子の変更を検 出した際に通話からのクリアを開始する。
図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図1は、本発明を適用することのできる無線システムを示す図である。
図2は、TDMAフレーム構造を示す図である。
図3は、TDMAバーストを示す図である。
図4は、本発明による移動ステーションのブロック図である。
図5は、移動ステーションにおける通話識別手順を示す流れ線図である。
好ましい実施例の詳細な説明 原理的に、本発明は、いかなる形式のTDMA無線システムにも適用できる。
図1は、トランク式の移動無線システムを示しており、このシステムの地理的な カバーエリアは小さなサービスアリア、即ち無線セルCI、C2及びC3に分割 され、これらは互いに個別の境界であるか或いは周囲領域が重畳される。各セル CI、C2及びC3は、少なくとも1つの固定の典型的にマルチチャンネルのト ランシーバ装置BS、ベースステーションと称する、を備えている。全てのベー スステーションは、ケーブルのような固定の接続により、移動交換機MXに接続 される。MXの役割は、通話を移動ステーションに接続したりシステム全体の動 作を制御したりすることである。ベースステーションBSの役割は、MXの信号 を無線経路に対して変換したり、システムのエリア内において無線カバーエリア を自由に漂遊する加入者ステーションMS、即ちシステムに対して割り当てられ た無線チャンネルと無線通信し、移動ステーションがMXと通信できるようにす ることである。実施の仕方に基づいて、これらの3つの基本的な要素MX、BS 及びMSの間でインテリジェンスを種々に分けることができる。
無線ネットワークは、通常は、通話を確立する(及びシステムでMSを登録する )のに必要な信号送信が制御チャンネルにおいて実行されそして通話がトラフイ ックチャンネルにおいて実行されるように動作する。これは、各ベースステーシ ョンが2つ以上のチャンネルを有することを必要とする。というのは、少なくと も1つのチャンネルは制御チャンネルとして必要とされそして少なくとも1つの チャンネルがトラフィックチャンネルとして必要とされるからである。典型的に 、1つの制御チャンネルと多数のトラフィックチャンネルが設けられる。
トランク式の無線システムでは、多数のユーザグループ及び多数のユーザ組織が チャンネルの共通グループを共有する。デジタルTDMAシステムでは、6対の ダウンリンク及びアップリンク無線キャリアが、更に、タイムスロットに分割さ れ、如ちタイムスロットの番号が識別子として使用される物理チャンネルに分割 される。図2は、ハイパーフレームHFR,マルチフレームMFR,フレームF R及びタイムスロットTSより成るTDMAフレーム構造を示している。
TDMAシステムの基本的なブロックは、タイムスロットTSである。例示的な 場合には、4つのタイムスロットTSがTDMAフレームFRを形成する。マル チフレームは、18個のフレームFRを含み、約1秒の時間巾を有している。
12個のマルチフレームVFRで形成されたハイパーフレームHFRは、TDM A構造体において最も長い繰り返し時間周期である。
論理的なチャンネルは、物理的なチャンネル即ちタイムスロットにおいて信号搬 送される。論理的なチャンネルは、2つの分類、即ちデジタルの有用な情報を搬 送するトラフィックチャンネルと、信号メツセージを通過する制御チャンネルと に分割される。これら2つの主たる分類は、種々のサブ分類に更に分割すること ができる。
移動ステーションMSがベースステーションBSで登録されそしてベースステー ションのキャリアを聞くときには、通常はそれが特定のTDMAタイムスロット にロックされる。このタイムスロットは、通話が進行中であるか否かに基づいて トラフィックチャンネルであるか又は制御チャンネルである。
各タイムスロットにおいて、そのタイムスロットの巾に等しい最大中を有し、従 って、タイムスロットの物理的な内容を表すキャリアのデータ流変調周期である バーストが存在する。バーストは、そのバーストの形式に基づいて種々のフィー ルドを形成する特定数の変調ビットを含んでいる。図3は、ダウンリンクトラフ ィックチャンネルを経て送られる(BSからMSへ)バーストを示し、ており、 これは、この例では、スクランブルされたデータフィールドDATAI及びDA TA2、トレーニングシーケンスフィールドTR,フラグフィールドF及び放送 ブロックBl、B2を形成する510の変調ビットで構成される。フィールドD ATAI及びDATA2 (例えば、2x216ビツト)は、データビット(ス ピーチ)を、通話に対して高い機密性を与える特定のアルゴリズムでスクランブ ルされたビットに変換する。トレーニングシーケンスフィールドTR(例えば、 24ビツト)は、MSの同期に使用される同期ワードを送信する。フラグフィー ルドF(例えば、6ビツト)は、種々のタイムスロット状態を指示するのに使用 できる。放送フィールドBl(例えば、26ビツト)及びB2(例えば、28ビ ツト)は、種々の情報をMSに送信するのに使用される。
以上に述べたように、半二重トラフィックに対する問題は、特定の通話について l・ラフイックチャンネルにロックされたMSが、無線システムが特殊なリリー スメツセージによって通話をリリースした後も不所望な状態で上記チャンネルに 留まることであった。
本発明において、同じトラフィックチャンネル(即ち、同じタイムスロット)に おける各通話には、通話識別子が設けられ、少なくとも2つの次々の通話が異な る通話識別子を有するようにされる。システムは、通話の開始に通話mI+子を 指定しそしてそれを、トラフィックチャンネルに送られる各ダウンリンクバース トに挿入する。MSは、それが通話の始めに受け取った通話識別子を記憶し、そ の後、それが各バーストにおいて受け取る通話識別子を監視し、そしてバースト において受け取る通話識別子が通話の始めと同じである限り、トラフィックチャ ンネルに留まって通話を保持する。システムが通話をリリースし及び/又は新た な通話を開始するときには、トラフィックチャンネルのバーストにおいて送られ るべき通話識別子を変更する。通話識別子の変更を検出すると、MSは、元の通 話が終了しトラフィックチャンネルを去ったことを知る。本発明による通話の識 別及びそれに基づく通話のリリースは、たとえ通話がリリースされてもMSがト ラフィックチャンネルにいつまでも留まることのないように効果的に確保する。
又、本発明は、MSに通話リリースメツセージを送るのを排除し、信号送信負荷 を低減する。
識別のために適当なメツセージを使用しなければならない。本発明の好ましい実 施例では、通話識別子は、図3に示す放送ブロックB1及びB2で送られるメツ セージに組み込まれる。図2に示すバースト及びブロックBl、B2は、方向B S−MS (ダウンリンク)にのみ送られる。当然、識別はこの方向にのみ必要 とされる。というのは、MXは、どの通話が現在進行中か分かるからである。好 ましい実施例では、本発明の通話識別子の選択及び変更と、放送ブロックへのそ の挿入は、移動交換機に一体化された通話制御コンピュータCCCによりシステ ム側で実行される。
通話識別子は、通話番号であるのが好ましいが、例えば、アルファニューメリッ ク識別子であってもよい。原理的には、2つの次々の通話、即ち進行中通話と後 続通話を識別するのに2つの異なる番号で充分である。しかしながら、実際には 、少なくとも4つの異なる番号を使用するのが好ましく、これは、ブロックBl 又はB2の2つの情報ビットによって実現することができる。本発明の好ましい 実施例では、通話識別子は、ブロックB2の2つの最後の情報ビットによって形 成される。
図4は、10個の機能要素、制御ロジック25(マイクロプロセッサ)、送信器 23、受信器22、フィルタユニット21、合成器24、音声ユニット26、ハ ンドセット27より成るMSの概略ブロック図である。プロセッサユニット25 は、無線ユニットの全ての制御動作、キーバッド及びディスプレイの動作、信号 の処理、シリアルトラフィック、及びおそらくは信号トーンの発生とDTMFポ スト選択を実行する。音声ユニット26は、受信器22から受け取った低周波数 信号を処理し、それをスピーカ又は受信器へ供給する。同様に、音声ユニットは 、マイクロホンから受け取った信号を処理し、それに正しい偏差レベルを与えた 後に、合成器24の発振器TXVCOへ信号を付与する。合成器24は、受信器 22の注入信号と、送信器23の変調送信信号とを形成する。合成器は、3つの 部分、即ち合成器のための制御ロジックと、送信器及び受信器のための電圧制御 発振器TXVCO及びRXVCOとを備えている。受信器22の役割は、アンテ ナANTから導出された信号から所望の周波数を抽出し、この周波数を増幅しそ して低周波数信号を表すことである。受信器22は、低周波数信号を音声ユニッ ト26へ供給し、そして受信した信号メツセージをプロセッサユニット25へ供 給する。送信器23の役割は、合成器24のTXVCOから得た変調信号を所望 の送信電力(数ワット)に対して増幅することである。又、合成器24の発振器 TXVCOは、プロセッサユニットによって供給された信号メツセージを変調し 、このメツセージは、その後、送信器23において増幅される。フィルタユニッ ト21は、送信周波数と受信周波数を分離する。更に、フィルタユニットは、送 信スイッチ(ブレセル)Slを組み込んでおり、これにより、ユーザは、アンテ ナANTを送信器23又は受信器22のいずれかに手で切り換えることができる 。ハンドセット27は、人間と機械のインターフェイスを形成する。このハンド セットは、少なくともキーバッドを含み、そして好ましくは、数字又はアルファ ニューメリックディスプレイを含む。又、ハンドセットは、受信器及びマイクロ ホンを組み込むこともできる。
好ましい実施例において、プロセッサユニット25は、通話のリリースを実行し 、そして図5の流れ線図に示された手順に基づいて通話の継続性を監視する。
ステップ61において、MSは、進行中の通話がない初期状態にあって制御チャ ンネルを聞いていると仮定する。ステップ62において、無線システムの通話確 立プロトコルに基づいて通話が確立され、そしてMSが通話に対して割り当てら れたトラフィックチャンネルに同調される。ステップ63において、プロセッサ ユニット25は、通話の始めにダウンリンクトラフィックチャンネルを経て送信 される第1バーストで受け取られた通話識別子を記憶する。ステップ64におい て、プロセッサユニット25は、送信スイッチSlが解除されたかどうかチェッ クし、それが肯定である場合には、ステップ65において、新たなダウンリンク バースト内に受け取られた通話識別子が不変のままであるかどうかチェックする 。通話識別子が不変のままである場合には、その通話で進行し、ステップ64に 戻る。通話識別子が通話の始めに記憶されたものから変化した場合には、ステッ プ66へ進み、この点において、通話識別子が所定数Nの連続バーストにおいて 変化したかどうかチェックする。数Nがいっばいでない場合には、ステップ64 へ戻る。数Nがいっばいになると、プロセッサユニット25は、通話が終了した と仮定し、MS側の通話を終了し、制御チャンネルを聞<(67)と同時に、ハ ンドセット27を経て通話の終了をユーザに知らせる(68)。ステップ66の チェックは、個々の送信エラーが通話からの不要なりリアを生じないよう防止す る。ここで、他の適当な手順を使用してもよい。
上記説明及び添付図面は、本発明を単に解説するものに過ぎない。本発明による 方法及びシステムは、請求の範囲内でその細部を変更できることを理解されたい 。
Fl(3,1 FIG、 2 FIG、 3 FIG、 4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.デジタルTDMA無線システムにおける通話制御方法であって、この無線シ ステムは、移動無線ステーションと、ベースステーションをもつ固定無線ネット ワークとを備えたものであり、各ベースステーションは、TDMAタイムスロッ トにおいて制御チャンネル及びトラフィックチャンネルに信号搬送するための少 なくとも1つのキャリアを有し、上記方法は、通話の始めに制御チャンネルにお いて実行される信号送信により通話に対してトラフィックチャンネルヘと移動ス テーションを指令し、そして通話の終わりに通話を終了してトラフィックチャン ネルを出るようにトラフィックチャンネルを経て移動ステーションに指令すると いう段階を備えた方法において、 確立されるべき通話に対して通話識別子を指定し、通話中にトラフィックチャン ネルに通話識別子を間欠的に送信し、そして通話の終わりにトラフィックチャン ネルに送られる上記通話識別子を変更することにより通話を終了してトラフィッ クチャンネルを出るように移動ステーションに指令するという段階を備えたこと を特徴とする方法。 2.トラフィックチャンネル上の進行中通話の通話識別子を次の通話の通話識別 子と置き換える段階を備えた請求項1に記載の方法。 3.少なくとも2つの次々の通話に対して異なる通話識別子を割り当てる段階を 備えた請求項1又は2に記載の方法。 4.トラフィックチャンネルのタイムスロット内で送信される各バーストの放送 フィールドにおいて通話識別子を送信する段階を備えた請求項1、2又は3に記 載の方法。 5.移動無線ステーション(MS)と、TDMAタイムスロット内で制御チャン ネル及びトラフィックチャンネルに信号搬送するための少なくとも1つのキャリ アを各々有したベースステーション(BS)を含む固定無線ネットワークと、制 御チャンネルに信号送信することによって移動無線ステーションの通話の確立を 制御すると共にトラフィックチャンネルに送られた制御情報によって通話のリリ ースを制御するための通話制御手段(CCC)とを備えたデジタルTDMA無線 システムにおいて、 トラフィックチャンネルに送られた制御情報は、通話に特定の通話識別子を含み 、そして 移動ステーション(MS)は、通話中の通話識別子の変更に応答して通話から移 動ステーションをクリアする動作を実行する手段(25)を備えたことを特徴と するシステム。 6.少なくとも2つの次々の通話は、異なる識別子を有する請求項5に記載のシ ステム。 7.通話識別子は、トラフィックチャンネルのタイムスロットにおいて送られる バーストの放送フィールド(B1、B2)に組み込まれる請求項5又は6に記載 のシステム。 8.デジタルTDMA無線システムのターミナル装置において通話をリリースす る方法であって、 通話に特定の通話識別子を通話中にトラフィックチャンネル上の各バーストにお いて受信し、 通話の始めに受信した通話識別子を記憶し、その後に受信される通話識別子をそ の記憶された通話識別子と比較し、そして通話識別子の変更が検出されたときに 通話をクリアする、という段階を備えたことを特徴とする方法。 9.通話識別子は、変更された通話識別子が所定数の連続するバーストにおいて 受け取られたときに変更されたと解釈される請求項8に記載の方法。 10.多数の制御チャンネル及びトラフィックチャンネルが各無線チャンネルの TDMAタイムスロットにおいて信号搬送されるようなデジタルTDMA無線シ ステムのための半二重ターミナル装置であって、アンテナ(ANT)と、送信器 (23)と、受信器(22)と、送信器及び受信器をアンテナに交互に接続する 送信スイッチ(S1)と、送信器及び受信器を所望の無線チャンネルに同調する ための周波数合成器(24)と、ターミナル装置の動作を制御すると共に通話及 びトラフィックチャンネルを経て受信される制御メッセージを処理するための制 御手段(25)とを備えた半二重ターミナル装置であって、上記制御手段(25 )は、通話中にトラフィックチャンネルを経て送られる通話に特定の通話識別子 に応答し、通話中に通話識別子の変更を検出した際に通話からのクリアを開始す ることを特徴とする半二重ターミナル装置。
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