JP2799244B2 - セルラー移動無線システムの同期方法 - Google Patents
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Description
で伝送することにより、基地局と移動局との間でデジタ
ル即ちデジタル化情報を伝送する無線チャネルを有する
セルラー移動無線システムに関する。特に、本発明は無
線チャネルに設定されたコネクションを有する移動体と
の間の通信の応答性が1基地局から別の目標基地局へ引
き渡される引渡し方法に関する。本発明はまた通信及び
受渡しを行う手段を備えた基地局及び移動局に関する。
コネクションを有する移動体が、一方の基地局によって
機能化される或るセル区域から別の基地局によって機能
化される別のセル区域に移動するとき、設定コネクショ
ンを維持できる必要があるということは基本的なことで
ある。無線チャネルに設定コネクションを有する移動体
が、同一セル区域内を移動して使用無線チャネルの受け
る混信妨害が増大するとき、やはり設定コネクションを
維持できるようにすることが強く望まれている。移動体
がセルラー無線システムのセル区域内を移動するとき、
設定コネクションを維持することができる過程は、一般
に受渡し(handoff)と呼ばれている。
分な信号強度を有すると共に、受信機側で雑音及び妨害
無線信号に対して十分に強いときにのみ、無線通信が可
能である。最小強度が変調の種類及び使用受信機等のシ
ステムの特定の特徴に依存することは勿論である。設定
コネクションを移動体と予定基地局との間の予定無線チ
ャネルに継続し得ることを確保するため、受渡し過程
で、予定基地局、予定移動局の一方または双方におい
て、無線信号についてある種の測定を行っている。
音声や他のアナログ情報用のアナログ式システムであっ
た。このシステムは、アナログ変調した無線信号を伝送
することによって、基地局と移動局との間でアナログ情
報を伝送する多重無線チャネルを備えていた。一般に、
最初のセルラー移動無線システムは、比較的大きなセル
区域を有していた。また一般の場合、この種システムの
受渡し過程での信号測定は、基地局によって行われてい
た。この種システムの1つに、ノルディック・モービル
テレフォン・システム(Nordic Mobile Telephone Syst
em)NMT450がある。また、本発明の背景として特に興味
ある別の周知のセルラー移動無線システムには、米国の
アンプス(AMPS)移動無線システムがある。
ステムが設計されてきた。このデジタル式セルラー移動
無線システムは、デジタル変調した無線信号を伝送する
ことによって、基地局と移動局との間でデジタル即ちデ
ジタル化アナログ情報を伝送するデジタル無線チャネル
を備えている。デジタル式セルラー移動無線システム
は、アナログ式セルラー移動無線システムを十分に凌ぐ
利点をもたらすことができる。こういった利点を達成す
るために、或る一定の要求が存する。特に、チャネル監
視を頻繁に行う必要があり、かつ、受渡し過程を迅速に
して、旧アナログ式システムに対して頻繁にできるよう
にする必要がある。
れたデジタル式移動無線システムの1つには、ジー・エ
ス・エム(GSM)システムがある。アナログ式セルラー
移動無線システムを既に採り入れているヨーロッパ諸国
では、既存する如何なるアナログ式システムとも独立し
た新システムとして、この新デジタル式GSMシステムを
導入しようと試みられている。GSMシステムの基地局及
び移動局は既存する旧システムと互換性を有するように
設計されてはいないが、種々の状況において自動的に最
適性能を発揮するように設計されている。従って、GSM
システムを設計する場合、技術的事項において比較的広
い選択の自由がある。また、GSMシステムでは、受渡し
のための測定が基地局及び移動局の双方によって行われ
る。
ステムのような新しい独立したデジタル式セルラー移動
無線システムを導入するのではなく、既存アナログ式セ
ルラーシステムと協動すべく設計されたデジタル式セル
ラー移動無線システムを導入しようとする動きがある。
セルラー移動無線システムに割り当てられた周波数帯域
内にデジタル式無線チャネルを得るために、現アナログ
式移動無線システムに割り当てられた多数の無線チャネ
ルを取り消して、これらをデジタル式セルラー移動無線
システムに使用することが提案されている。この提案さ
れたデジタル式移動無線システムの設計によって、3つ
または可能な6つのデジタル無線チャネルは、時分割多
重方式で、前のアナログ無線チャネルの周波数帯域を使
用することができる。従って、幾つかのアナログチャネ
ルを時分割にて多重デジタル無線チャネルで置換するこ
とは、アナログ・デジタル結合システムの総無線チャネ
ル数を増大させることとなる。
セルラーシステムにおいて、デジタルチャネル数を時間
と共に次第に増加させて、アナログチャネル数を減少さ
せるようにしている。既に使用に供されているアナログ
方式の移動体は、残りのアナログチャネルを使用し続け
ることができる。新デジタル方式の移動体は、新デジタ
ルチャネルを使用することができる。新しいデュアルモ
ード方式の移動体は、残りのアナログチャネル及び新デ
ジタルチャネルの双方を使用することができる。この種
システムにおいて、デジタル無線チャネル用の受渡し過
程は、GSMシステム等の如何なるデジタル式システムの
受渡し過程とも一致させて単に選択することはできな
い。デジタルチャネル用の受渡し過程は、既存のアナロ
グ式システムに支障をきたすものであってはならない。
しかも、アナログ式システムにおいて信号の修正を要求
してはならない。基地局からの或る制御チャネルまたは
信号を、アナログ式システム及びデジタル式システムの
双方における種々の目的のために使用することができれ
ば、特別な利点が存する。本発明は、こういった受渡し
方法を対象とするものである。本発明はまた、通信及び
デジタルチャネル用のこの種引渡しを行う手段を備えた
基地局及び移動局を対象とするものである。
線信号を伝送することによって基地局及び移動局の間で
アナログ情報を伝達する無線チャネルと、時分割多重方
式でデジタル変調した無線信号を伝送することによって
基地局及び移動局の間でデジタル即ちデジタル化情報を
伝達する無線チャネルと、基地局及び移動局の間で制御
情報を伝送する制御チャネルと、を備えたセルラー移動
無線システムに特に適した通信方法及び受渡し方法を対
象とするものである。
移動無線システムのアナログ部に支障をきたすことがな
い、デジタル・アナログ結合式セルラー移動無線システ
ムのデジタル部用の受渡し方法を可能にすることにあ
る。
システムの受渡し方法を旧アナログ式セルラー移動無線
システムと共存して使用できるようにすることによっ
て、デジタル式システムがアナログ式システムの基地局
からの制御チャネルまたは信号を、最小限の修正を行っ
て使用できるようにすることにある。
定の負担を移動局及び基地局の間で振り分けてなるセル
ラー移動無線システムにおいて、デジタル無線チャネル
用の通信及び受渡し方法を達成することにある。
及びデジタル無線チャネルの双方を有するセルラー移動
無線システム用の受渡し方法を達成することよって、デ
ュアルモード方式移動体が受渡しに際してデジタル無線
チャネルからアナログ無線チャネルに容易に切り換える
ことができるようにすることにある。
るデジタル通信チャネルに関するコネクション用の便利
な受渡し方法を提供するという目的をも有している。
通常、時分割多重アクセス通信チャネル用の次の諸段階
を備えている。
信に対して応答可能な基地局は、特定の無線チャネルを
通してコネクションに使用される情報と、コネクション
に使用される特定のタイムスロット識別子コードと、複
数の被選択無線チャネルとを、移動局に伝送する。受渡
しの後、通信の基となる新基地局は、新しい複数の被選
択無線チャネルを特定の移動局に伝送する。
のデジタル通信チャネルの各タイムスロットにおいて、
無線信号と共に特定のタイムスロット識別子コードを伝
送する。
た無線信号の強度と、移動局のコネクション用に使用さ
れるデジタル通信チャネルを通した信号強度とを測定す
る。
を、応答可能な基地局に規則正しく伝送する。
は、移動局のコネクション用に使用されるデジタル通信
チャネルを通した信号強度を測定する。
動局からの受信結果とは、信号処理されて受渡しの基準
と比較される。
われる目標基地局は、信号処理、分析及び比較結果に従
って引渡しを行わなければならないときに決定される。
この目標基地局は、無線チャネルを通した情報と、特定
の移動局の設定コネクションのデジタル通信チャネルの
タイムスロット識別子コードとを受信して、デジタル通
信チャネルを通した信号強度を測定することが要求され
る。
子コードとは、目標基地局において、特定の移動局の設
定コネクションのデジタル通信チャネルを見い出だすと
共に、デジタル通信チャネルを通した信号強度を測定す
るのに使用される。
の測定結果を報告する。
行うべきであるか否かの決定が行われ、目標基地局及び
特定移動局は、受渡しを行う時期と、受渡し後に設定コ
ネクションのために特定移動局によってどの無線チャネ
ル及びタイムスロット識別子コードが使用されるのかと
について通知を受ける。
した後、タイムスロット識別子コードが特定の移動局に
よって使用されて正しいタイムスロットが見い出され、
しかる後に、特定の移動局は無線チャネルを通してタイ
ムスロット識別子コードを含む無線信号を伝送する。
て使用される無線チャネル及びタイムスロット識別子コ
ードに関する情報とを受信した後、目標基地局はタイム
スロット識別子コードを含む無線信号が無線チャネルを
通して存在するか否かについてチェックする。
無線信号における新特定コードのチェックの結果を、移
動交換局に報告する。
備えたセルラー移動無線システムの一部を示している。
図によるセルラー移動無線システムでの無線チャネルの
使用とを示している。
御チャネル、アナログ通信チャネル、及び時分割多重方
式デジタル通信チャネルのための第2図による無線チャ
ネルの使用を示している。
ける第3図による時分割多重方式のデジタル通信チャネ
ルに使用する無線チャネルを通したガードスペースによ
って分離されたバーストを示している。
チャネルを有する第1図によるセルラー移動無線システ
ムの基地局を示している。
デジタル通信チャネルを通して第5図による基地局との
間で通信を行うための第1図によるセルラー移動無線シ
ステムの移動局を示している。
ル区域(C1)ないし(C10)を示すものである。通常、
本発明による方法及び手段は、10個以上の多数のセル区
域を備えたセルラー移動無線システムにおいて実施され
る。しかしながら、本発明を説明するには、10個のセル
区域で十分である。
セル区域と同一番号を有する基地局(B1)ないし(B1
0)が設けられている。第1図は各セル区域の中心に位
置し全方向性アンテナを有する基地局を図示している。
しかしながら、隣接セル区域の基地局同士は、セル区域
の境界部の近傍に位置して、当業者には周知の指向性ア
ンテナを有している。
区域に移動可能な10個の移動局(M1)ないし(M10)を
示している。通常、本発明による方法及び手段は、10個
以上の多数の移動局を備えたセルラー移動無線システム
において実施される。特に、移動局は通常、基地局の設
置数に比して何倍もの数がある。しかしながら、本発明
を説明するには、10個の移動局で十分である。
に図示されたこの移動交換局は、ケーブルによって10個
の図示の全基地局に接続されている。移動交換局はケー
ブルによって固定式公衆交換電話回線網、または統合デ
ジタル通信サービス網(ISDN;integrated service digi
tal netwark)設備を備えた同様の固定式回線網にも接
続されている。移動交換局から基地局に配設された全ケ
ーブル及び固定式回線網に配設されたケーブルは図示さ
れていない。
地局にケーブルによって接続された別の移動交換局を設
けることができる。ケーブルの代わりに、他の手段を使
用して、移動交換局通信、例えば固定式無線リンクに基
地局を接続することができる。
の複数の無線チャネルを備えている。このシステムは、
音声等のアナログ情報、デジタル化音声等のデジタル化
アナログ情報、及び純粋なデータ等の純粋なデジタル情
報のために設計されている。この応用例では、コネクシ
ョン(connection)という用語は、同一システム、また
は別のシステム、あるいはセルラー移動無線システムに
接続された固定式回線網の固定電話または端末における
一方の移動局と他方の移動局との間の通信チャネルに使
用されている。このように、コネクションは、2人の利
用者が互いに会話をし合う通話ということができるだけ
でなく、コンピュータがデータを交換するデータ通信チ
ャネルであるということもできる。
ャネル(RCH1)ないし(RCH2N)を示している。第1の
無線チャネル群(RCH1)ないし(RCHN)は、基地局から
移動局へ無線信号を伝送するためにセルラー移動無線シ
ステムで使用される。第2の無線チャネル群(RCHN+
1)ないし(RCH2N)は、移動局から基地局へ無線信号
を伝送するためにセルラー移動無線システムで使用され
る。
のもある。通常、各基地局は少なくとも1つの制御チャ
ネルを有している。また通常、制御チャネルは、コネク
ションを通した情報の伝送に使用されるのではなく、コ
ネクションのセットアップの際の移動体の監視及び制
御、設定コネクションの維持、及び設定コネクションの
受渡しに使用される。第3図には、無線チャネルRCHfが
常時制御チャネルCCHk用に使用され、無線チャネルRCHg
か常時制御チャネルCCHr用に使用される状態が図示され
ている。
されるものもある。通常、アナログ通信チャネルは、2
人の利用者が会話をし合う電話通信等のアナログ情報を
交換するコネクション用に使用される。また通常、1つ
のアナログ通信チャネルは、この種コネクションのそれ
ぞれに対して要求される。無線チャネルがアナログ通信
チャネル用に使用されるとき、コネクションを通した情
報はアナログ変調した無線信号と共に伝送される。この
コネクションを通した情報の他に、アナログ通信チャネ
ルは、監視用可聴信号音等の関連情報用にも使用され
る。第3図には、無線チャネルRCHaが常時アナログ通信
チャネルACHi用に使用され、無線チャネルRCHbが常時ア
ナログ通信チャネルACHv用に使用される状態が図示され
ている。通常、各基地局は、アナログ通信チャネル用に
使用される少なくとも1つの無線チャネルを有してい
る。
されるものもある。通常、デジタル通信チャネルは、デ
ータまたはデジタル化音声等の、デジタル即ちデジタル
化情報が交換されるコネクション用に使用される。デジ
タル通信チャネル用に使用される無線チャネルはタイム
スロットに分割され、これらのタイムスロットはフレー
ム内にてグループ化されている。タイムスロットをデジ
タル通信チャネルに割り付けることによって、多重デジ
タルチャネルは時分割多重方式にて共通無線チャネルを
共有する。第3図には、各フレームFに3つのタイムス
ロットを有する無線チャネルRCHcが図示されている。第
1のタイムスロットはデジタル通信チャネル(DCH4)に
割り当てられ、第2のタイムスロットはデジタル通信チ
ャネル(DCH5)に割り当てられ、また第3のタイムスロ
ットはデジタル通信チャネル(DCH6)に割り当てられて
いる。このように、無線チャネルRCHcは3つのデジタル
通信チャネル用に使用されている。第3図はまた、無線
チャネルRCHdが対応するようにして3つのデジタル通信
チャネル(DCH7)、(DCH8)及び(DCH9)用に使用され
ている状態を示してている。
Fが3つのタイムスロットを有している。種々の通信チ
ャネルの所要帯域幅に応じて、フレームにより少ないタ
イムスロット、例えば2つのタイムスロットを有するこ
とができ、あるいはフレームにより多くのタイムスロッ
ト、例えば6つのタイムスロットを有することができ
る。デジタル通信チャネルが、デジタル化音声が交換さ
れるコネクション用に使用される場合、無線チャネル帯
域幅が30kHzのとき、6つタイムスロットでは余りに低
い音声品質しか得ることができない。
通して、基地局または移動局は、コネクション用に使用
される少なくとも各タイムスロットにて、無線信号と共
にタイムスロット識別子コードを伝送する。特定の無線
チャネル、例えばRCHcについて、異なるタイムスロット
のタイムスロット識別子コードは相違する。このよう
に、タイムスロット識別子コード(TI1)は、デジタル
通信チャネル(DCH4)に割り当てられた無線チャネルRC
Hcの第1のタイムスロットで伝送される。タイムスロッ
ト識別子コード(TI2)は、デジタル通信チャネル(DCH
5)に割り当てられた無線チャネルRCHcの第2のタイム
スロットで伝送される。また、タイムスロット識別子コ
ード(TI3)は、デジタル通信チャネル(DCH6)に割り
当てられた第3のタイムスロットで伝送される。基地局
または移動局の何れも、無線チャネルを通して如何なる
フレーム同期信号も伝送しない。
線チャネル、多分全無線チャネルに使用することができ
る。第3図は、タイムスロット識別子コード(TI1)
が、デジタル通信チャネル(DCH7)に割り当てられた無
線チャネルRCHdの第1のタイムスロットで伝送される状
態を図示している。タイムスロット識別子コード(TI
2)は、デジタル通信チャネル(DCH8)に割り当てられ
た無線チャネルRCHdの第2のタイムスロットで伝送され
る。また、タイムスロット識別子コード(TI3)は、デ
ジタル通信チャネル(DCH9)に割り当てられた無線チャ
ネルRCHdの第3のタイムスロットで伝送される。このよ
うに、タイムスロット識別子コードはチャネルは識別す
るだけでなく、フレーム中のタイムスロットをも識別す
る。3つのスロットフレームFにおいて、チャネル用の
1組のタイムスロット識別子コード(TI1)ないし(TI
3)を有することができ、かつ、6つのスロットフレー
ムに対して別組のタイムスロット識別子コード(TI4)
ないし(TI9)を有することができ、これにより、タイ
ムスロット識別子コードは、無線チャネルのフレーム中
のスロット数を示すこともできる。
通して、コネクション用に使用される少なくとも各タイ
ムスロットにて、無線信号と共にデジタル音声カラーコ
ードも伝送される。特定の無線チャネルを通して、同一
のデジタル音声カラーコードは、異なるタイムスロット
にて無線信号と共に伝送される。第3図は、無線チャネ
ルRCHcの全タイムスロットにて、同一のデジタル音声カ
ラーコードを伝送する様子を図示している。通常、同一
のデジタル音声カラーコードは、特定の基地局との間の
全無線チャネル用に使用される。例示すると、デジタル
音声カラーコード(VC1)は、基地局(BS1)との間の全
無線チャネル用に使用される。
ラーコードを使用できるものもある。例示すると、基地
局(B2)、(B6)及び(B7)は、基地局(BS1)と同一
のデジタル音声カラーコードを使用することができる。
他の基地局は、異なるデジタル音声カラーコードを使用
する。例示すると、基地局(B4)、(B5)、(B9)、及
び(B10)は全て、デジタルカラーコード(VC4)を使用
する。更に他の基地局は、別の異なるデジタル音声カラ
ーコードを使用する。例示すると、基地局(B3)及び
(B8)は、デジタル音声カラーコード(VC7)を使用す
る。
無線チャネルを通した無線信号は、バーストで伝送され
る。第4図はガードスペースによって隣接するタイムス
ロットの前のバーストの終端と、次のバーストの始端と
から分離されたタイムスロット中のバーストを図示して
いる。
スロット識別子、VCと略記されたデジタル音声カラーコ
ード、及びこの他に通常は制御または監視用のコネクシ
ョンまたはチャネル関連の情報と共に、コネクションの
他の部分に転送されるべき情報を含んでいる。
ビットからなる2進ワードである。時分割多元接続シス
テムにおいて受信機の同期をとる必要があることは当業
者にとって周知である。このため、各バーストにて同期
ワードまたはパターンを伝送すると共に、主局即ち基地
局から従局即ち移動局へ特定フレーム同期ワードまたは
パターンを伝送することは周知事項である。本発明によ
るタイムスロット識別子コードは、送信機に対して受信
機の同期をとるのにも使用されることが好ましい。
ビットワード等の非相関式2進多ビットワードが多数存
在する。本発明によれば、1つの固有のタイムスロット
識別子及び同期ワードがチャネル上のフレームの各タイ
ムスロットに対して要求される。タイムスロット及び同
期の双方のために、タイムスロット識別子コードは、位
相における相関を除いて、相互の間及びそれらの間で最
小の相関が得られるように選択される。このように、本
発明によるフレームの第1のタイムスロットを識別する
と共に受信機と送信機とを同期させるのに使用される第
1のタイムスロット識別子は、十分に位相外れがあると
き、同一コードに対して低い相関を示すが、実質的に同
相のときには同一コードに対して高い相関を示すことに
なる。フレームの第2のタイムスロットを識別すると共
に受信機と送信機とを同期させるのに使用される第2の
タイムスロット識別子は、位相外れのとき、同一コード
に対して低い相関を示すが、実質的に同相のときには同
一コードに対して高い相関を示すこととなる。また、チ
ャネルに使用される他の全タイムスロット識別子は、位
相外れのとき、同一コードに対して低い相関を示すが、
同相のときには同一コードに対して高い相関を示すこと
となる。チャネルに使用される如何なるタイムスロット
識別子も、位相関係、即ち同相または位相外れとは無関
係に、チャネルに使用される他の如何なるタイムスロッ
ト識別子コードに対しても低い相関を示す。このように
してタイムスロット識別子コードを選択することは、本
発明によるタイムスロット識別子コードの実施が、タイ
ムスロット識別子コード用の如何なる専用ビットをも要
求するものではないことを意味している。
られると、技術にたけた当業者は、発明力を発揮するこ
となく適正なタイムスロット識別子を選択できよう。し
かしながら、技術にたけない者にとって便利のよいよう
に、下記の8種類の26ビットワードが、8個のスロット
フレーム用の可能タイムスロット識別子コードの代表例
として与えられている。
トがあるとき、全所定コードワード以下のコードワード
を使用することができる。しかしながら、フレームに3
個のタイムスロットしかないとき、所定コードワード以
下のコードワードを使用することができるという利点が
もたらされ得る。
タイムスロット識別子コードを使用することができるの
は勿論である。より長いコードワードを使用すれば、あ
る程度の利点がもたらされるが、バーストでより大きな
使用可能スペースを占有してしまうという欠点がある。
は、例えばアナログ通信チャネルを通して伝送される、
SATと略記の監視用可聴音声が含まれている。AMPSでSAT
を伝送する理由は、混信妨害制限式移動無線回線網で
は、受信エンティティ(基地局等)用の或る手段を設け
て、伝送エンティティ(移動局等)を識別するか、また
は少なくとも高確度で、送信機エンティティの連続した
伝送を必要とすることなく、送信機エンティティの交換
を排除するようになす必要があることによる。本発明に
よるセルラー移動無線システムにおいてデジタル音声チ
ャネルコードを設けた目的は、AMPSにてSATを設けた目
的と少なくとも部分的には一致する。異なるSATの数
は、AMPSの場合3である。本発明によるセルラー移動無
線システムの異なるデジタル音声カラーコードの数は、
主に不連続伝送の適正な導入を保護するため、3よりも
かなり多いことが好ましい。デジタル音声チャネルコー
ドは、8ビットを有する2進ワードが好ましく、これに
よって、理論的に256種類の音声カラーコードの設定が
可能となる。
もたらす。この作用を支持する基本思想は、移動体の利
用者が会話をしていないとき、即ちコネクションを通し
て如何なるデータをも伝送することがないときは、移動
送信機を利用する必要がないということである。チャネ
ル再使用が混信によって制限された状態のセルラーシス
テムにおいて、このことは、コネクションに対する移動
局パーティの搬送波が基地局の受信機で突然消失してし
まい、同一の無線チャネル及びタイムスロットを使用し
た可能妨害移動体のバーストが、コネクションの基とな
る基地局の無線チャネルを通してのみ現出することを意
味する。こういった妨害移動体のバーストが、コネクシ
ョンに対する無音の移動局パーティのバーストとは異な
るデジタル音声カラーコードを含んでいないとき、コネ
クションに対する応答可能な基地局パーティは、コネク
ションに対する無音の実際の移動局パーティのバースト
から混信妨害のバーストを区別することができない。混
信の信号強度が十分大きいとすれば、コネクションに対
する他のパーティ(無音の移動局パーティではない)
は、混信の会話またはデータを耳にすることとなる。従
って、異なるデジタルカラーコード数は、同一の無線チ
ャネルが使用され、同一のカラーコードを有するセル区
域が共通チャネル混信を引き起こさない程度に離れてい
るということを保証するのに十分大きい必要がある。不
連続伝送が使用される場合、妨害信号のレベルは雑音レ
ベルを相当上回る程大きくあってはならない。このた
め、通常の場合、11個のビットカラーコードで十分であ
ると思われる。しかしながら、カラーコードが長くなれ
ばなる程、コネクションのセットアップ及び受渡し手順
にて、制御チャネルには一層大きなスペースが要求され
る。制御チャネル上の可能負荷を考慮すれば、8個のビ
ットデジタル音声コードは極めて妥当であると思われ
る。
を必要とし、このためコネクションを通した音声または
データに利用できるスペースが低減される。しかしなが
ら、音声コードを次のように実施することによって、デ
ジタル通信チャネルのバーストのデジタル音声コードに
は何ら専用ビットを設ける必要がない。
価演算でチャネルコード化後のバーストの情報部にエラ
ー修正を含むことなく、エラー検出によってフィールド
に加えられる。受信側では、タイムスロットのバースト
がデインターリーブされチェックされる。このチェック
は、チャネルデコード化及びエラー検出前に、送信側で
行われるようにして、ビット単位で既知のデジタル音声
カラーコード非等価演算情報を加算することによって行
われる。このデジタル音声カラーコード非等価演算情報
を加算した後、エラーが何ら見つからなければ、バース
トの情報部は、妨害電波発生源からではなく予定送信機
から送られてきたものである。
えた第1図によるセルラー移動無線システムの基地局を
示すものである。この基地局は、デジタル通信チャネ
ル、アナログ通信チャネル及び制御チャネル用に使用さ
れる複数の無線チャネルを通して、送信及び受信を行う
ために設計されている。第5図は、全チャネルに対する
全基地局設備を図示したものではない。通常、基地局
は、電源及び保守のための他の設備は勿論、より多くの
チャネル、特に、アナログ通信チャネル用の設備を有し
ているが、図示の設備は、本発明を理解する上で十分で
あると思量される。
れている。デジタル通信チャネル用の第1の入力トラン
クは、デジタルトランク・マルチプレクサ及びインター
フェースDMU-Dに接続されている。アナログ通信チャネ
ル用の第2の入力トランクは、アナログトランク・イン
ターフェース及びマルチプレクサDMU-Aに接続されてい
る。制御チャネル及び基地局制御情報用の第3の入力ト
ランクは、トランク・インターフェース及び制御情報マ
ルチプレクサDMU-Cに接続されている。また、デジタル
通信チャネル用の第1の出力トランクは、デジタルマル
チプレクサ及びトランク・インターフェースDMU-Dに接
続されている。アナログ通信チャネル用の第2の出力ト
ランクは、アナログマルチプレクサ及びトランク・イン
ターフェースMMU-Aに接続されている。制御チャネル及
び基地局制御情報用の第3の出力トランクは、制御情報
デマルチプレクサ及びトランク・インターフェースDMX-
Cに接続されている。
ネルに対して、基地局は、デジタルトランク・デマルチ
プレクサ及びインターフェースDMU-Dに接続されたデジ
タルチャネルコード化手段DCCと、非等価演算手段M2A
と、バースト発生手段BGと、変調器手段MODと、アンテ
ナに接続された電力増幅手段PAとを備えている。2つの
この種出力無線チャネルは、それぞれの非等価演算手段
に接続されたデジタル音声カラーコード手段VCSを共有
している。2つのこの種出力無線チャネルは、それぞれ
のバースト発生器に接続されたタイムスロット識別子コ
ード手段TISを共有している。
ネルに対して、基地局は、アナログトランク・インター
フェース及びデマルチプレクサDMU-Aに接続されたアナ
ログ通信チャネル処理手段ATCと、変調器手段MODと、ア
ンテナに接続された電力増幅手段PAとを備えている。
して、基地局は、トランク・インターフェース及び制御
情報デマルチプレクサDMU-Cに接続された出力制御チャ
ネル処理手段ATCと、変調器手段MODと、アンテナに接続
された電力増幅手段PAとを備えている。
ネルに対して、基地局は、アンテナに接続された無線受
信器手段RECと、無線信号強度またはレベル測定手段SLM
と、アナログ・デジタル変換手段A/Dと、多重通路等化
器・バースト同期・タイムスロット識別・自動周波数制
御手段EQ-AFCと、非等価演算手段2Aと、デジタルマルチ
プレクサ及びトランク・インターフェースMUX-Dに接続
されたデジタルチャネル・デコーダー手段DCDとを備え
ている。
チャネルは、それぞれの非等価演算手段に接続されたデ
ジタル音声カラーコード手段VCSを共有している。2つ
のこの種入力無線チャネルはまた、それぞれのデジタル
チャネル・デコーダーDCDに接続されたデジタルチャネ
ル・ビットエラー測定手段も共有している。
ネルに対して、基地局は、アンテナに接続された無線受
信機手段RECと、無線信号強度またはレベル測定手段SLM
と、アンテナマルチプレクサ及びトランク・インターフ
ェースMUX-Aに接続された入力アナログチャネル処理手
段ARCとを備えている。
して、基地局は、アンテナに接続された無線受信機手段
RECと、無線信号強度またはレベル測定手段SLMと、制御
情報マルチプレクサ及びトランク・インターフェースMU
X-Cに接続された入力制御チャネル処理手段CRCとを備え
ている。
置手段FSに接続されている。この周波数合成装置手段
は、セントラルプロセッサCPによって制御される。この
CPはまた、DCC、VCS、BG、EQ-AFC、DCD、BEM、ATC、AR
C、CTC、CRC、及びMUX-Cをも制御する。セントラルプロ
セッサが基地局のプロセッサであるだけでなく、他の手
段も、特に、ATC、ARC、CTC、CRC、及びEQ-AFといった
諸プロセッサを備え得ることが好ましい。
御チャネル用に設計された設備を有するだけの移動局と
の間で通信を行うために意図されたものである。この基
地局はまた、デジタル通信チャネル及び制御チャネル用
に設計された設備を有するだけの移動局と通信を行うた
めに意図されたものでもある。この基地局は更に、制御
チャネルは勿論、アナログ通信チャネル及びデジタル通
信チャネルの双方を通した通信用に設計されたデュアル
モード方式の移動局と通信を行うために意図されたもの
でもある。アナログ通信チャネル用にのみ設計された移
動局は当業者にとって周知の類いのものであり、かつ、
AMPS基準に従って動作することができる。従って、ここ
では、この種移動局またはその動作を開示する必要はな
い。
して第5図による基地局と通信を行うための第1図によ
るセルラー移動無線システムの移動局を示すものであ
る。
z以下のビットレートまたは帯域幅を有する2進コード
に音声または音響をコード化するアナログ・デジタル音
声コード化手段に接続されたマイクロフォンを備えてい
る。この音声コード化手段には、音声コーダーからのデ
ジタル情報のインターリーブエラー保護コード化のため
のチャネルコード化手段が接続されている。チャネルコ
ーダーは、このチャネルコーダーからのデジタル情報に
対してデジタル音声カラーコードの非等価演算を行う非
等価演算器に接続されている。この非等価演算手段はバ
ースト発生器に接続されて、伝送されるべき情報をバー
ストに収集すると共に、タイムスロット識別子コードを
含む情報を適切なバーストにアレンジするように構成さ
れている。移動局がコネクションを通したデータ伝送用
に使用されるとき、またはコネクションをセットアップ
する際、このバースト発生器は、データ、制御情報の一
方または双方をデジタル化音声の代わりにバーストに入
れる。この種情報は、マイクロプロセッサ及びチャネル
コーダーを介してキーボードから供給することができる
か、またはマイクロプロセッサから直接供給することが
できる。変調器はバースト発生器に接続されて、周波数
合成装置から無線周波数搬送波を介して変調されると共
に電力増幅器で増幅されるべきデジタル情報を受信する
ように構成されている。使用される変調方法は、連続位
相変調、またはデジタル情報伝送に適した他の類いであ
ってよい。電力増幅器は送受切替器を介してアンテナに
接続され、マイクロプロセッサによって制御される。
と、無線信号強度またはレベル測定手段と、アナログ・
デジタル交換手段とを備えている。無線受信機はフィル
タ及び復調器等を有するRF及びIFステージを備えてい
る。デジタル通信チャネル、自動周波数制御及び自動利
得制御を等化する手段は、無線受信機の出力端と非等価
演算器の入力端とに接続されている。この非等価演算器
は、デジタル音声非等価演算情報を等化器からのデジタ
ル情報に加算する。非等価演算器の出力端はチャネルデ
コーダーに接続されて、この非等価演算器からのデジタ
ル情報のデインターリービング、エラー検出及び修正を
行うように構成されている。デジタル情報をアナログ情
報または音声に変換する手段は、チャネルデコーダー及
びスピーカーに接続されている。
無線チャネルに切り換えられるとき、移動局の設備の中
には使用されないものもある。特に、チャネル及び音声
デコーダーは使用されることはない。制御及び監視情報
がAMPS基準にしたがって制御チャネルを通して基地局か
ら伝送されるとき、マイクロプロセッサはアナログ・デ
ジタル変換器からの情報を受診してこれを解釈する。
と、これらの情報を導入し、認識し、かつ情報の流れか
ら除去する手段とを除き、第6図による移動無線は、例
えばジー・エス・エム(GSM)規格またはエリクソン・
レビュー(Ericsson Review)、第3号(1987年)に開
示されている類いの既知のデジタル移動無線局と同様の
方法で、時分割多重方式のデジタル通信チャネルを通し
て動作することができる。
説明について、これ以上詳細に説明する必要はない。タ
イムスロット識別子コード及びデジタル音声カラーコー
ドに関して、移動局は、基地局との間の通信に使用され
るべき全ての可能タイムスロット識別子コード及びデジ
タル音声カラーコードを記憶する手段を備えている。マ
イクロプロセッサは、どのコードを特定コネクションに
使用すべきかについて、基地局から指令を受信し、記憶
手段からコードを読み出して、非等価演算器及びバース
ト発生器に適切なタイムスロット識別子コード及びデジ
タル音声カラーコードを供給する。
ッサと協動して、タイムスロット識別子コードに関する
同期及び認識が等化器で実行される。設定コネクション
のビットエラー率の測定は、マイクロプロセッサと協動
して、チャネルデコーダーで行われる。等化器と、同期
及びビットエラーの測定方法とは、当業者にとって周知
である。従って、ここでは、同期及びビットエラーの測
定を行うこの種方法及び手段について、これ以上説明す
る必要はない。
第1図によるセルラー移動無線システムにおける、コネ
クションのセットアップ手順は、使用されるべきチャネ
ルがアナログ通信チャネルのとき、AMPSにおける対応手
順と同様であってよい。しかしながら、コネクション用
に使用されるべきチャネルが第3図及び第4図によるデ
ジタル通信チャネルのとき、基地局は、無線チャネルだ
けでなく、使用されるべきタイムスロット及びデジタル
音声カラーコードについて、移動局に通知を行う。セッ
トアップ手順を踏む際、基地局はまた、移動局によって
測定されるべき信号強度について、複数の無線チャネル
を通して移動局に通知を行う。通常、この複数の無線チ
ャネルは、隣接基地局またはセル区域によって制御チャ
ネルとして使用される無線チャネルである。他の状況と
同様、移動体の移動に応じて、複数の新無線チャネルを
選択することができ、しかも、コネクションの過程で、
対応する情報を応答可能な基地局から移動局に伝送する
ことができる。デジタル通信チャネルを使用するための
コネクションの過程で、移動局は所定の複数の無線チャ
ネルを通した信号の信号強度を測定する。この測定は、
デジタル通信チャネルによって使用されないタイムスロ
ットの際に行うことができる。
タル通信チャネルを通した信号強度と、設定コネクショ
ンを通したビットエラー率とを測定する。移動局は、そ
の測定結果、好ましくは平均化した測定結果を、頻繁
に、好ましくは1秒当り2回の割合いで基地局に伝送す
る。
タル通信チャネルを通した信号強度と、設定コネクショ
ンを通したビットエラー率とを測定する。基地局は、こ
の測定結果、及び移動局の測定結果を処理し分析して、
受渡し用の基準と比較する。測定結果及び基準に従っ
て、受渡しが所望されると、基地局は、移動交換局に通
知を行い、これによって、移動局との通信の応答可能機
能を引き渡すのに適切であると思われる少なくとも1つ
の目標基地局を指示する。
使用される設定コネクション用のタイムスロットの無線
チャネルを通して信号強度を測定することを要求する。
移動交換局はまた、移動局によって使用されるデジタル
カラーコードについて、目標基地局に通知をする。
れた無線チャネルに切り換えて、バースト同期用の指示
されたタイムスロットのタイムスロット識別子を使用す
る。目標基地局は、移動交換局によって指示されたデジ
タルカラーコードの現出をチェックして、デジタルカラ
ーコードが正しければ、バースト信号の信号強度を測定
する。しかる後に、目標基地局は、その信号強度測定結
果を移動交換局に伝送する。目標基地局はまた、デジタ
ルカラーコードの現出についてチェックした結果、即
ち、デジタル音声カラーコードが無線チャネルのタイム
スロットのバーストに現出したか否かについて、移動交
換局に通知する。
論、目標基地局の信号強度測定結果を考慮して、目標基
地局への受渡しを行うべきか否かについて決定する。
コネクション用に移動局によって使用されることとなる
新無線チャネル、新タイムスロット、及び新音声カラー
コードと、受渡し後のコネクション用に目標基地局によ
って使用されることとなる新無線チャネルとに関する情
報を、応答可能な基地局及び目標基地局に伝送する。目
標基地局は、受渡し後のコネクション用にこの目標基地
局で使用されることとなる無線チャネルのタイムスロッ
トのタイムスロット識別子と、新デジタル音声カラーコ
ードとを含んだ無線信号を伝送し始める。
ロットと、新デジタルカラーコードとに関する情報を移
動局に転送する。この情報を受信した後、移動局は、目
標基地局によってコネクション用に使用されることとな
る新無線チャネルに切り換えて、無線チャネルを通した
受信信号の新タイムスロット識別子コードを捜す。移動
局はバースト同期のために、受信信号中の新タイムスロ
ット識別子コードを使用する。新無線チャネルに対して
同期と、受信機の同調とを行った後、移動局は無線チャ
ネルを通して、新タイムスロットのバーストの伝送を開
始する。新デジタルカラーコードは、各バーストと共に
伝送される。
されることとなる新無線チャネルに、受信機を同調させ
て、新タイムスロット識別子コードを捜す。目標基地局
は、同期をとるために、タイムスロット識別子コードを
使用する。しかる後、目標基地局は、新チャネルの新タ
イムスロット中の信号に含まれる新デジタルカラーコー
ドを捜す。目標基地局が、新無線チャネルの新タイムス
ロット中のバーストに含まれる新デジタルカラーコード
を識別すると、この識別結果は移動交換局に報告され
る。この後、移動交換局は受渡しがうまくいったことを
解釈して動作を続行する。受渡しがうまくいった後、現
時点で応答可能基地局となっている前の目標基地局は、
複数の新無線チャネルを通して、移動局によって測定さ
れるべき信号強度を特定の移動局に通知する。
理事項及び判断事項は、多少なりとも移動交換局に集め
ることができるか、または多少なりとも諸基地局に分散
することができる。分散式システムでは、受渡しの準備
及び実行の際の移動交換局の諸機能のうちの多少とも、
代わりに応答可能な基地局、目標基地局の一方または双
方で実行することができる。
局及び移動局は同一のタイムスロット識別子コード及び
同一のデジタル音声カラーコードを使用している。しか
しながら、基地局及び移動局では特定のコネクションの
ために異なるタイムスロット識別子を使用することがで
きる。
は、基地局によって制御チャネル用に使用される無線チ
ャネルを通して信号強度を測定している。しかしなが
ら、特に、基地局によって制御チャネル用に使用される
無線チャネルが全くないときは、基地局によって制御チ
ャネル用に使用される無線チャネルが全くないときは、
基地局によってデジタル通信チャネル用に使用される無
線チャネルを通して信号強度を測定することを、移動局
に要求することができる。
Claims (9)
- 【請求項1】それぞれのデジタル通信チャネルを通して
基地局と多数の移動局との間でデジタル情報の通信を行
うセルラー移動無線システムであって、少なくとも2つ
のデジタル通信チャネルが時分割多重方式で共通無線チ
ャネルを共有する前記システムにおいて、デジタル情報
が伝送される移動局と基地局との間をタイムスロットの
際に同期させる方法であって、 基地局と移動ユニットとの間で通信が行われるタイムス
ロットを無線チャネルに割り当てる段階と、 前記タイムスロットの際に多ビット同期信号を伝送し
て、基地局と移動ユニットとが相互に位相同期できるよ
うにする段階と、 前記伝送が行われる特定のタイムスロットを一義的に識
別するタイムスロット識別子コードと共に、前記同期信
号をコード化する段階と、 を有する、前記方法。 - 【請求項2】請求項1記載の方法において、前記タイム
スロット識別子コードは、相関の度合いが、2つのコー
ドが相互に位相外れのとき比較的低く、2つのコードが
相互に同相のとき比較的高いという特性を有している、
前記方法。 - 【請求項3】請求項2記載の方法において、1タイムス
ロット用のタイムスロット識別子コードが、それぞれの
識別子コードの相対的位相とは無関係に、無線チャネル
の他のあらゆるタイムスロット用のタイムスロット識別
子コードと異なっている、前記方法。 - 【請求項4】請求項1記載の方法において、1タイムス
ロット用のタイムスロット識別子コードが、それぞれの
識別子コードの相対的位相とは無関係に、無線チャネル
の他のあらゆるタイムスロット用のタイムスロット識別
子コードと異なっている、前記方法。 - 【請求項5】請求項1記載の方法において、前記移動無
線システムが少なくとも2つの無線チャネルを利用し
て、デジタル情報を伝送すると共に、各無線チャネルが
多数のタイムスロットに分割され、かつ、同一のタイム
スロット識別子コードが、それぞれの無線チャネルの対
応するタイムスロットの際に伝送される、前記方法。 - 【請求項6】請求項1記載の方法において、前記移動無
線システムが複数の無線チャネルを利用してデジタル情
報を伝送し、前記無線チャネルがそれぞれ異なるタイム
スロット数を有するフレームに分割され、かつ、前記タ
イムスロット識別子コードは、伝送される無線チャネル
のフレームのタイムスロット数を指示している、前記方
法。 - 【請求項7】複数の無線チャネルを通して基地局と多数
の移動局との間でデジタル情報の通信を行い、各前記無
線チャネルが、該無線チャネルに通して伝送される情報
のフレームの異なったそれぞれのタイムスロットに対応
して少なくとも2つのデジタル通信チャネルに分割され
てなるセルラー移動無線システムにおいて、前記移動局
と前記基地局との間で情報が伝送される際に、前記移動
局と前記基地局とを同期させる方法であって、 フレームの各タイムスロットを一義的に識別する各タイ
ムスロット内の多ビットタイムスロット識別子コードを
伝送して、その際前記タイムスロット識別子コードを受
信する移動局が前記コードを伝送する基地局と位相同期
できるよう、前記コードは、各タイムスロット用のコー
ドがコード間の相対的位相とは無関係に他のあらゆるタ
イムスロット用のコードと実質的に異なると共に、前記
コードがその識別子コードと位相外れにある同一コード
と実質的に異なるという特性を有するようにする段階、 を備えた、前記方法。 - 【請求項8】請求項7記載の方法において、同一のタイ
ムスロット識別子コードが、異なる無線チャネルの同一
のタイムスロットの際に伝送される、前記方法。 - 【請求項9】請求項7記載の方法において、前記無線チ
ャネルがそれぞれ異なるタイムスロット数を有するフレ
ームに分割され、かつ、前記タイムスロット識別子コー
ドが、伝送される無線チャネルのフレームのタイムスロ
ット数を指示している、前記方法。
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