JPH08510608A - Ｔｄｍａ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＤＥＣＴのようなマルチ−スロットＴＤＭＡ通信システムは、呼出しに対する全タイムスロット及び二重タイムスロットを割り当てる。しかしながら、全タイムスロット呼出しが、最適なタイムスロットとして決定した加入者ユニット又は基地局に対して常規で割り当てた場合でも、ダブルタイムスロット呼出しは、フレーム中の偶数番号とともに開始する必要があるため制限を受ける。これにより二重タイムスロット呼出しに対する接続品質が低下するおそれがある。その理由は、呼出し準備中、自由な全タイムスロットが存在する場合でも、これらスロットが、偶数の第１タイムスロットを有する対として常に配置されるわけではないからである。変更したスロット選択アルゴリズムでは、最適な未使用タイムスロットでない場合でも、使用しうる全タイムスロット呼出しを、フレーム中の使用全タイムスロットに隣接して配置した受容可能な未使用タイムスロットに割り当てるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 ＴＤＭＡ通信システム技術分野 本発明は、デジタル欧州コードレス電話システム（ＤＥＣＴ）のようなマルチ −スロットの時分割多重（ＴＤＭＡ）通信システムにおけるスロット選択と、ス ロット選択を制御する手段を有する加入者ユニットとに関するものである。背景技術 説明の便宜上、本発明をＤＥＣＴの文脈で説明するが、本発明を、相違するタ イムスロットの幅を有する他のＴＤＭＡ通信システムに適用することができる。 ＤＥＣＴシステムでは、加入者ユニットが呼出しを行うことを所望する場合、 加入者ユニットは、予備ステップとして全ての周波数チャネル上の全ての二重ボ イスチャネルを走査して、最適に使用できるすなわち未使用の二重ボイスチャネ ルを決定して、そのチャネルを選択する。その後、加入者システムは選択したチ ャネルすなわちタイムスロット上に伝送する。このタイプのチャネル選択は一般 に、ダイナミックチャネル選択と称される。 ＥＴＳ ３００ １７５−１ パート１：オーバビュウのセクション６の２４ 〜２５頁に記載されたＤＥＣＴ規格には、１０個の周波数搬送波を具えるような システムの基本技術特性が記載されており、各周波数搬送波は、フレーム当たり ＴＤＭＡ多重送信方式の２４個のタイムスロットを有し、このうち１２個のタイ ムスロットは送信スロットであり、かつ、１２個は受信スロットである。基本二 重方式は、同一搬送波上で二つのタイムスロットを使用する時分割二重方式（Ｔ ＤＤ）である。ダイナミックチャネル選択を行う際、加入者は、全スロット伝送 に対するタイムスロットを選択するに当たり制約を受けない。 ＤＥＣＴ規格 ＥＴＳ ３００ １７５−２ パート２：物理層区分４．２． １は、フレーム、全スロット及び半スロット構造を特定する。この区分は、二つ の全タイムスロットの長さを有するダブルスロット構造も言及し、ダブルスロッ トが偶数番号の全スロットと同時に開始することを特定する。したがって、加入 者ユニットが、ダブルスロットを要求する送信を開始したい場合、ダイナミック チャネル選択プロシージャは、偶数の全スロットとともに開始する受容可能な二 重スロットを探す必要があるために制限を受けるおそれがある。相違するスロッ トタイプを利用する相違するタイプのサービスの混合に対して実行されたシミュ レーションでは、現存するダブルスロット選択プロトコルが付随する場合、無視 できない接続品質（ＧＯＳ）の低下が現れることが示される。発明の開示 本発明の目的は、相違するスロットタイプを使用する際の接続品質を改善する ことである。 本発明の第１の態様によれば、各加入者ユニットが無線送受信手段及び制御手 段を具える複数の加入者ユニットを具える時分割多重（ＴＤＭＡ）通信システム であって、この制御手段は、呼出しを開始する要求に応答して、ＴＤＭＡフレー ム中に相補的なタイムスロットを具える二重ボイスチャネルを走査する手段と、 少なくとも各未使用タイムスロットの質を決定するとともにチャネルマップを形 成する手段と、全タイムスロット伝送に対して、前記フレーム中の使用全タイム スロットに隣接して配置された受容可能な質の未使用全タイムスロットを選択す る手段とを具えるＴＤＭＡ送信システムを設ける。 本発明は、最適に使用しうる未使用タイムスロットの選択に基づく制限のない ダイナミックチャネル選択により使用しうるダブルスロットの数が減少するおそ れがあるという問題の認識に基づく。しかしながら、ダイナミックチャネル選択 アルゴリズムを変更して、全タイムスロット呼出しに対して選択したタイムスロ ットを、使用された全タイムスロットに隣接して配置することにより、ダブルス ロットの数が増加し、したがってＧＯＳを改善することができる。この変形した ダイナミックチャネル選択アルゴリズムを、全タイムスロット呼出しに関して半 タイムスロットを割り当てる際にも適用することができる。 本発明の他の態様によれば、無線送受信手段と、制御手段と、ＴＤＭＡ物理チ ャネルの質を決定する手段と、チャネルマップ記憶装置とを具える、時分割多重 （ＴＤＭＡ）通信システムに使用する加入者ユニットであって、全タイムスロッ ト伝送に対する呼出し要求に応答する前記制御手段は、前記チャネルマップ記憶 装置中の未使用物理チャネルのうちのいずれが受容可能な質のものであるかを決 定する手段と、使用全タイムスロットチャネルに隣接して配置した受容可能な質 の未使用全タイムスロットチャネル中の伝送を開始する手段とを有する加入者ユ ニットを設ける。 偶数の使用全タイムスロットに隣接する奇数の未使用タイムスロット又はその 逆を選択して、仮の二重スロットを形成することにより、使用しうる二重スロッ トの数が増える。 本発明を実施する際、ダイナミックチャネル選択の常規の規則と折衷すること が必要となる場合がある。その理由は、使用ＴＤＭＡタイムスロットに隣接する 未使用ＴＤＭＡタイムスロットに対して全タイムスロット呼出しを割り当てるた めに、いずれにしても受容可能な２番目又は３番目に最適な未使用タイムスロッ トを選択する必要があるからである。 図面の簡単な説明 本発明を、添付図面を参照して、実施例を用いて説明する。 図１は、コードレス電話システムの基地局及び固定又はポータブルとすること ができる二つの加入者ユニットを線図的に示す。 図２はＤＥＣＴ周波数チャネルのフレーム構造を示す。 図３はＤＥＣＴフレームの種々のスロット構造の例を示す。 図４は加入者ユニットのブロックダイヤグラムを示す。 図５はチャネル選択アルゴリズムのフローチャートである。 図６，７及び８はそれぞれ、適用する常規のＤＥＣＴチャネル選択アルゴリズ ム（三角）と図５を参照して説明したチャネル選択アルゴリズム（丸）との間の 接続品質（ＧＯＳ）のグラフである。 図において、同一部材には同一符号を付す。 本発明の実施の態様 図１は、基地局１０及び二つの加入者ユニット１２，１４を具えるコードレス 電話システムを線図的に示す。加入者ユニット１２をポータブルユニットとし、 加入者ユニット１４は、固定設置したデータ端子を具える。基地局１０は、マイ クロコントローラ１８によって制御される送受信機１６を具える。モデム２０を 、 コントローラ１８と、ＰＳＴＮのような地上通信線との間に結合する。各加入者 ユニット１２，１４は、マイクロコンピュータ２４によって制御される送受信機 ２２を具える。加入者ユニットを、図４を参照して後に詳細に説明する。 冒頭で説明したように、基地局１０と加入者ユニット１２又は１４との間の通 信は、連続した時間フレームＦに分割された周波数チャネルを具えるＴＤＭＡプ ロトコルに従い、各フレームは、５０％を基地局からの順方向送信に公称的に割 り当てるとともに５０％を逆方向送信に公称的に割り当てられた複数のタイムス ロット（すなわち物理チャネル）を具える。一般に、対応する番号を付した順方 向タイムスロット及び逆方向タイムスロット（二重ボイス対と称する）を呼出し に割り当てる。 図２は、最初の１２個にＴ₀〜Ｔ₁₁を付すとともに次の１２個にＲ₀〜Ｒ₁₁を付 す２４個のタイムスロットを具えるＤＥＣＴ用の基本フレーム構造を示す。図３ からわかるように、音声呼出しに対して、ＤＥＣＴでは、各方向例えば二重ボイ ス対Ｔ₈，Ｒ₈に全タイムスロットを割り当てる。データに対する要求は、データ 加入者ユニットのタイプに応じて変化する。低速データ加入者ユニットとの通信 に対して、ＤＥＣＴでは、例えばタイムスロットＴ₄，Ｒ₄のように各方向に半タ イムスロットを割り当てる任意選択を与える。それに対して高速データ加入者端 子との通信に対して、ＤＥＣＴは、例えばタイムスロットＴ₂，Ｔ₃及びＲ₂，Ｒ₃ のように各方向に二重タイムスロットを割り当てる。ＤＥＣＴプロトコルによれ ば、二重タイムスロットは、偶数のタイムスロットすなわち０，２，４，６，８ 及び１０で開始する必要がある。 全タイムスロット呼出しがダイナミックチャネル割当てに基づいて完全に割り 当てられた場合、例えば二重タイムスロットが得られずその結果高速データサー ビスに対するＧＯＳが零になるように６個の呼出しを割り当てることができる。 図３において二重ボイスチャネルＴ₈，Ｒ₈が割り当てられたと仮定すると、物理 チャネルを走査した後、物理チャネルＴ₆が最適に利用できるチャネルであり、 チャネルＴ₉及びＴ₁₀が２番目又は３番目に最適に利用できるチャネルであり、 かつ、いずれにしても受容可能であることを、全スロットを要求する加入者ユニ ットが決定し、したがってダイナミックチャネル割当てアルゴリズムの下で、加 入者ユニットはＴ₆，Ｒ₆を得る。しかしながらこの場合には、高速データ加入者 ユニットの（Ｔ₆，Ｔ₇）（Ｒ₆，Ｒ₇）における二重スロットの可能性は否定され る。チャネル割当てアルゴリズムを変更して、使用できる（すなわち未使用）物 理チャネルを、受容可能であるだけでなく他の既に割り当てられた（すなわち使 用）タイムスロットに隣接するとする必要がある場合、最適なタイムスロットが 選択された場合よりも多くの数の自由な二重スロットを使用できる。本例におい て、タイムスロットＴ₉，Ｒ₉を全スロット呼出しに割り当てる場合、ＤＥＣＴプ ロトコルに順応するダブルタイムスロットとして割り当てることができる割り当 てられない（すなわち未使用）タイムスロットの分配を行うことができない。 図４に示す加入者ユニットＳＵは、データを送受信するとともに音声を選択的 にデジタル化することができる。送受信機２６を一方ではアンテナ２８に接続し 、他方ではバーストモードコントローラ（ＢＭＣ）３０及び受信した信号に関す る無線信号強度表示（ＲＳＳＩ）を取り出す手段３２に接続する。ＢＭＣ３０は マイクロコンピュータ３４によって制御され、このマイクロコンピュータ３４に 、キーボード３６、液晶表示（ＬＣＤ）パネル３７、チャネルマップ記憶装置３ ８、制御プログラム４０及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４２に接続する 。 音声又はデータが、マイクロコンピュータ３４から発生した信号に応答して作 動される切替スイッチ４４，４６によって選択される。 図示したスイッチ４４，４６の位置では、ＢＭＣ３０は、音声周波数コーデッ ク５０によってラウドスピーカ５２に接続された適応差分パルス符号変調器（Ａ ＤＰＣＭ）４８に対し、スイッチ４４を介して圧縮デジタル音声信号を遅延させ る。マイクロホン５４をコーデック５０に接続する。ＡＤＰＣＭ４８からのデジ タル符号化音声信号を、ＢＭＣ３０に対し、スイッチ４６を介して遅延させる。 スイッチ４４，４６の他の位置では、データ端子５６に接続されたモデムは、 ＢＭＣ３０に対してデータ信号を送受信することができる。アイドル状態では、 マイクロコントローラ３４は使用できる全てのチャネルを走査するとともに、チ ャネルマップ記憶装置中の各チャネルの質を記憶する。加入者ユニットＳＵは、 出呼出しを行いたい場合、制御プログラム４０に保持したアルゴリズムに応答し て物理チャネルを選択する。 アルゴリズムを図５に示し、このアルゴリズムは、「呼出しが全スロット呼出 してあるか？」と質問するブロック６０から開始する。答えがＮｏ（Ｎ）である 場合、呼出しが半スロット呼出しと二重スロット呼出しのうちのいずれかである ので、現行のＤＥＣＴダイナミックチャネル選択アルゴリズムが使用される（ブ ロック６２）。しかしながら答えがＹｅｓ（Ｙ）の場合、ブロック６４において チャネルマップが検索される。ブロック６６において、「スロットが奇数番号の 全スロットか？」と質問される。答えがＮｏ（Ｎ）の場合、チャネルマップ記憶 装置中の物理チャネルは、奇数番号の全スロットに隣接しうるチャネルとしてマ ークする（ブロック６８）。ブロック７０において、検索が終了したか否か検査 され、答えがＮｏ（Ｎ）である場合、アルゴリズムはブロック６４に戻る。 ブロック６６の質問に対する答えがＹｅｓ（Ｙ）の場合、ブロック７２におい て、物理チャネルを、偶数全スロットに隣接しうるチャネルとしてマークする。 ブロック７４において、検索が終了したか否か検査され、答えがＮｏ（Ｎ）の場 合、アルゴリズムはブロック６４に戻る。 ブロック７０及び７４に対する答えがＹｅｓ（Ｙ）の場合、最適なＲＳＳＩマ ークスロットのリストを作成する（ブロック７６）。次いで、ＲＳＳＩが任意の 閾値より大きいか否か検査される（ブロック７８）。答えがＮｏ（Ｎ）である場 合、ブロック８０において最後のＲＳＳＩであるか否か検査され、最後のＲＳＳ Ｉでない場合（Ｎ）、アルゴリズムはブロック７８に戻る。ブロック７８で行わ れた検査に対する答えがＹｅｓ（Ｙ）である場合、チャネルが割り当てられる（ ブロック８２）。ブロック８０で行われた検査に対する答えがＹｅｓ（Ｙ）であ る場合、現行のＤＥＣＴチャネル選択アルゴリズムが適用される（ブロック８４ ）。 図６，７及び８は、１０％ＤＳで示した１０％のダブルスロットの二重接続と 、常規のＤＥＣＴスロット選択アルゴリズム（丸）及び図５を参照して説明した アルゴリズム（三角）を使用する９０％の全スロット接続とを具える混合スロッ ト状態のシミュレーションの結果のグラフを示す。図６は、アーラン（Ｅｒｌ） で測定するトラフィックを増大させた場合の二重スロットの接続品質を示す。新 たなアルゴリズムは、常規のＤＥＣＴアルゴリズムより約３０％大きいトラフィ ッ クレベルにおける二重スロット呼出し（ＧＯＳ＜１％）に対して、受容可能なサ ービスを提供する。図７は、新たなアルゴリズムを使用する際に全スロット動作 が端部で減少されることを示す。しかしながら図８に示すように、全体に亘るＧ ＯＳが改善される。全スロット伝送の動作が端部で悪化するのは、呼出し準備中 選択したスロット位置が必ずしも最適な（妨害が最も少ない）ものではなく、フ レーム中の他の使用全スロットに隣接する最適位置であるという事実によるもの である。 以上説明したように、他の変形が当業者には明らかである。このような変形は 、コードレス電話機及びその構成部品の設計、製造及び使用において既知である とともに、既に説明した特徴の代わり及び特徴に追加した他の特徴を含むことが できる。産業上の適用性 デジタル欧州コードレス電話システム（ＤＥＣＴ）のようなＴＤＭＡ通信シス テム

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９５年７月１７日 【補正内容】 請求の範囲 １．少なくとも二つの相違する予め設定された持続時間のタイムスロットを設け た伝送フレーム構造に従って動作する複数の送受信ユニットを具える時分割多重 （ＴＤＭＡ）システムであって、これら少なくとも二つの持続時間のうちの長い 方の持続時間を、前記少なくとも二つの持続時間のうちの短い方の持続時間の倍 数としたＴＤＭＡシステムにおいて、前記システムは、送受信ユニットが短い方 のタイムスロットを要求して伝送を行う場合に、伝送中に既に含まれた短い方の タイムスロットに隣接する受容可能な質の短い方のタイムスロットに優先を与え るプロトコルに従って動作するようにしたことを特徴とするＴＤＭＡシステム。 ２．前記倍数を２とし、伝送中に既に含まれた短い方の持続時間のタイムスロッ トと一緒になってフレーム構造内の長い方の持続時間のタイムスロットの全体を 構成する短い方の持続時間のタイムスロットに、優先を与えるようにしたことを 特徴とする請求の範囲１記載のＴＤＭＡシステム。 ３．各加入者ユニットが無線送受信手段及び制御手段を有する複数の加入者ユニ ットを具える時分割多重（ＴＤＭＡ）通信システムであって、この制御手段は、 呼出しを開始する要求に応答して、ＴＤＭＡフレーム中に相補的なタイムスロッ トを具える二重ボイスチャネルを走査する手段と、少なくとも各未使用タイムス ロットの質を決定するとともにチャネルマップを形成する手段と、全タイムスロ ット伝送に対して、前記フレーム中の使用全タイムスロットに隣接して配置され た受容可能な質の未使用全タイムスロットを選択する手段とを具えることを特徴 とするＴＤＭＡ通信システム。 ４．フレーム中の前記タイムスロットに、順次増えるように番号を付した請求の 範囲３記載のＴＤＭＡ通信システムにおいて、前記選択手段により、偶数番号の 使用全タイムスロットに隣接する受容可能なより大きい奇数番号の未使用全 タイムスロットを選択するようにしたことを特徴とするＴＤＭＡ通信システム。 ５．無線送受信手段と、制御手段と、ＴＤＭＡ物理チャネルの質を決定する手段 と、チャネルマップ記憶装置とを具える、時分割多重（ＴＤＭＡ）通信システム に使用する加入者ユニットであって、全タイムスロット伝送に対する呼出し要求 に応答する前記制御手段は、前記チャネルマップ記憶装置中の未使用物理チャネ ルのうちのいずれが受容可能な質のものであるかを決定する手段と、使用全タイ ムスロットチャネルに隣接して配置した受容可能な質の未使用全タイムスロット チャネル中の伝送を開始する手段とを有することを特徴とする加入者ユニット。 ６．ＴＤＭＡフレーム中の前記全タイムスロットに、順次増えるように番号を付 した請求の範囲５記載の加入者ユニットであって、前記制御手段により、偶数番 号の使用全タイムスロットに隣接する受容可能なより大きい奇数番号の未使用全 タイムスロット中の伝送を開始するようにしたことを特徴とする加入者ユニット 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．各加入者ユニットが無線送受信手段及び制御手段を有する複数の加入者ユニ ットを具える時分割多重（ＴＤＭＡ）通信システムであって、この制御手段は、 呼出しを開始する要求に応答して、ＴＤＭＡフレーム中に相補的なタイムスロッ トを具える二重ボイスチャネルを走査する手段と、少なくとも各未使用タイムス ロットの質を決定するとともにチャネルマップを形成する手段と、全タイムスロ ット伝送に対して、前記フレーム中の使用全タイムスロットに隣接して配置され た受容可能な質の未使用全タイムスロットを選択する手段とを具えることを特徴 とするＴＤＭＡ通信システム。 ２．フレーム中の前記タイムスロットに、順次増えるように番号を付した請求の 範囲１記載のＴＤＭＡ通信システムにおいて、前記選択手段により、偶数番号の 使用全タイムスロットに隣接する受容可能なより大きい奇数番号の未使用全タイ ムスロットを選択するようにしたことを特徴とするＴＤＭＡ通信システム。 ３．無線送受信手段と、制御手段と、ＴＤＭＡ物理チャネルの質を決定する手段 と、チャネルマップ記憶装置とを具える、時分割多重（ＴＤＭＡ）通信システム に使用する加入者ユニットであって、全タイムスロット伝送に対する呼出し要求 に応答する前記制御手段は、前記チャネルマップ記憶装置中の未使用物理チャネ ルのうちのいずれが受容可能な質のものであるかを決定する手段と、使用全タイ ムスロットチャネルに隣接して配置した受容可能な質の未使用全タイムスロット チャネル中の伝送を開始する手段とを有することを特徴とする加入者ユニット。 ４．ＴＤＭＡフレーム中の前記全タイムスロットに、順次増えるように番号を付 した請求の範囲３記載の加入者ユニットであって、前記制御手段により、偶数番 号の使用全タイムスロットに隣接する受容可能なより大きい奇数番号の未使用全 タイムスロット中の伝送を開始するようにしたことを特徴とする加入者ユ ニット。