JPH0393328A - 通信システム - Google Patents

通信システム

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JPH0393328A
JPH0393328A JP2227867A JP22786790A JPH0393328A JP H0393328 A JPH0393328 A JP H0393328A JP 2227867 A JP2227867 A JP 2227867A JP 22786790 A JP22786790 A JP 22786790A JP H0393328 A JPH0393328 A JP H0393328A
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Robert J G Macnamee
ロバート　ジョセフ　ジェラード　マクナメ
Sunil K Vadgama
スニル　ケシャヴジ　ヴァドガマ
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H—ELECTRICITY
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

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】 本発明は、これに限るものではないが特に携帯のトラン
シーバユニットが公衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ）に接
続された基地局から無線リンクを介して発呼されること
が可能な、または基地局へ無線リンクにより発呼するこ
とが可能なショートレンジの（例えば０．５〜３ｋｍ半
径）携帯用移動通信システムへの応用を有する通信シス
テムに係る。
通信連鎖における第２又は最後のリンクが二重無線リン
クによるような、音声に関わる既知の通信システムは２
つあり、それはＧＳＭ　（グループ・スペシャル・モー
ビル）ディジタルセルシステム及びＤＥＣＴ　（ディジ
タル・ヨーロピアン゜コードレス・テレコミニュケーシ
ョンズ）システムである。前者つまりＧＳＭの場合には
、副局又は移動局はサービスエリア中を必要な場合には
かなり高速度、例えば２５０ｋｍ／時で、夫々が隣接す
るセルの基地局へ呼の移行が可能な主局即ち基地局を有
する連続セルを通じて動き回りながら電話呼出を行いま
た受信することができる。ＧＳＭシステムはＧＳＭキャ
リヤの対につき８つの二重ＧＳＭチャンネルを提供する
。ＧＳＭは完全に定められた機能的なディジタルセルシ
ステムであるが、それは複雑で携帯器が高価であるとい
う欠点がある。さらに、これは使用料の安い単純なコー
ドレス電話として使うことができない。
ＤＥＣＴシステムは、無線レンジが１００ｍのオーダで
あるようなコードレス電気通信システムである。ＤＥＣ
Ｔはローカルエリアで連続した無線サービス区域を提供
するが、それよりも広い都市区域や全国区域では無理で
ある。従って携帯器は呼出がなされている基地局又は基
地局群の範囲内に留まっている必要がある。しかも、携
帯器がぺ−ジャーを組み込んでいるかもしくは使用者が
ページャーを携帯していると仮定した場合携帯器はペー
ジング信号により注意を促されるが、携帯器は基地局の
サービス区域の外にある開は着呼を受信しえない。ＤＥ
ＣＴ携帯器のピーク効果放射電力は低いため、その範囲
は制限され、その結果それらは相当な困難なしに中規模
又は大規模セルに適用することはできない。ＤＥＣＴシ
ステムはＤＥＣＴキャリヤにつき１２の二重ＤＥＣＴチ
ャンネルを有する時分割二重（ＴＤＤ）システムである
。
本発明の目的は、携帯トランシーバを用いた都市型セル
及びコードレス電気通信システムを提供することにある
。
本発明の一側面によると、キャリヤにつき３つの全速度
二重チャンネルより成るフレーム構成によりデータ又は
ディジタル化された音声が主局と副局間及び副局と主局
間を伝送される通信システムであって、各全速度チャン
ネルは実質的に毎秒３２キロビットでのデータ又はディ
ジタル化された音声より成るか、又は選択的に、実質的
に毎秒１１．４キロビットでのデータ又はディジタル化
された音声より成る２つまでの半速度二重チャンネルよ
り成り、該キャリヤは実質的に毎秒２７０．８３３３の
キャリヤビット速度で変調される通信システムが提供さ
れる。
本発明によるシステムは特に、主局と、副局と、音声を
ディジタル化する符号化手段及び受信ディジタル音声か
ら音声を回復するデコーディング手段と、キャリヤにつ
き３つの全速度チャンネルから成るフレーム構成に従っ
てディジタル化された音声を伝送する手段とより成り、
主局及び副局は夫々局間の二重無線通信用の無線送受信
手段を有し、各全速度チャンネルは実質的に毎秒３２キ
ロビットでのデータ又はディジタル化された音声より成
るか、又は選択的に、実質的に毎秒１１８４キロビット
でのデータ又はディジタル化された音声より成る２つま
での半速度二重チャンネルより戊り、該キャリヤは実質
的に毎秒２７０．８３３３のキャリヤビット速度で変調
される。
本発明の実施例においてはフレーム長は実質的にｌ　Ｏ
ｍＳである。
主局と副局間の通信は単一の周波数の時分割二重のもの
による。単一周波数動作は、信頼性あるチャンネル、つ
まり改善された誤り性能を有するものを保証することが
比較的簡単となるため、例えばＧＳＭの二周波数動作よ
り好ましい。ＤＥＣＴシステムは単一周波数時分割二重
システムであるが、それはｉｏｎｓフレーム周期に１２
の二重チャンネルを有し変調速度は毎秒１．１５２メガ
ビットであり、かかるシステムは、マルチプルパス効果
によるシンボル間干渉を克服するために高ピーク効果放
射電力が用いられ複雑なチャンネル等化器が使用されな
い限り、例えば２００メートルを越える範囲での使用に
は適さない。
０．３の変調パラメータ（帯域幅×時間）ＢＴが使用さ
れる。かかる変調パラメータを有する変調機構はＤＥＣ
Ｔで用いられているＢＴ０，５よりもチャンネル効率が
優れている。０．３の変調パラメータと毎秒２７０．８
３３３キロビットの変調速度とを有することにより、２
　０　０　ｋＨｚのキャリヤ分割を有することが可能に
なる。これはＧＳＭで用いられるのと同じである。しか
し、ＤＥＣＴと比較すると、その変調速度が定められた
もの、即ち毎秒２８８キロビットの４分のｌに減少する
と、ＢＴＯ、５につき４３２ｋＨｚのキャリヤ間隔を有
することが必要になる。
本発明による通信システムはＧＳＭ及びＤＥＣＴとは異
なるものの、それはＧＳＭやＤＥＣＴ設備用に開発され
た、又はそれらに基づいた構成要素を使用して実行可能
な特徴を有しており、その結果システムはかなり急速に
確立されつる。
さらに、設備は相当簡単にＤＥＣＴやＧＳＭサービスと
互換性を有するように適合されえ、使用者はこれにより
特定の状況で使用可能なサービスの選択ができる。例え
ば、変調速度を１．１５２メガビット／秒に変更し多重
化速度を１０ミリセカンドフレームにて１２の二重チャ
ンネルに変更し適当なプロトコルを選択する手段を有す
る副局により、それはさらにＤＥＣＴシステムにおいて
も使用可能である。代わりに、二周波数二重動作を許容
し、フレーム速度を８二重チャンネルに変更しチャンネ
ルインターリーブを実行する手段を有する副局により、
適合する設備は全ＧＳＭ動作が可能となる。その非適応
形態では、副局は、都市部環境ではセルの大きさが典型
的には５００メートルから３ｋｍの半径内であるセル配
置で作動可能である。副局は比較的緩慢に移動する携帯
器を意図せられ、大部分の場合使用者は一つの同じ主局
と通信状態にあり、そうすることで呼出移行は必要とは
ならず、これにおり主局を単純化でき主局間の信号量を
減少できる。各副局について、移行の可能性は小さく、
これで主局とその協働する制御局との間の総信号量は減
少される。しかし、サービスの許容可能なレベルを維持
するために移行が必要な場合も時にはある。ネットワー
ク信号に関する限り、２つの異なる形式の移行が区別さ
れ、これは内部と外部である。内部移行の場合、動作は
移動交換局（ＭＳＣ）に照会することなく主局制御器（
Ｂ　Ｓ　Ｃ）により自律的に行われる。
しかし、ＭＳＣは、移行動作が完了した際にはその報告
を受ける。外部移行の場合、ＭＳＣは外部移行が必要な
ことを副局により知らされる。ＭＳＣはそこで動作がな
されるべきか否か、そしていつなされるべきか、またど
のチャンネルを使用すべきかを決定する。外部移行はま
た２つのＥＳＣに関わり、場合によっては２つのＭＳＣ
が関わることもある。
システムにおいて使用されるプロトコルは実質的にＧＳ
Ｍネットワーク層プロトコルとＤＥＣＴリンク及び物理
層プロトコルから得られたプロトコルより成る。ＧＳＭ
ネットワーク層プロトコルはセルのサービスシステムの
完全な機能を可能ならしめる。ＤＥＣＴから得られたプ
ロトコルはコストの点で有利で効率の良い実施に結びつ
く。しかし、ＧＳＭ信号をより効率的にするには、場合
によりＧＳＭメッセージは、本発明によるシステムのタ
イムスロットに適合する短い形式のメッセージにより代
替される。短い形式のメッセージはネットワークの機能
性に影響を与えるものではない。
以下図面を参照しながら本発明の実施例を示す。
第１図に示す実施例を参照するに、システムは複数の地
理的に分布されたセルより成り、各セルの境界は隣接す
るセルの境界と連続するか、もしくは部分的に重なる。
各セルの正しい形状はその地方の地形により決定される
が、典型的な都市部の環境においては、セルは５００メ
ートルから３キロメートルの間にある。各セルは、公衆
交換電話回線網即ちＰＳＴＮに接続された１つまたはそ
れ以上の主局即ち基地局ＢＳを含む。同一のセルに属す
るＢＳＩ，ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４のような主局は陸線
により主局制御器ＢＳＣ　Ｉ又はＢＳＣ２にそれぞれ接
続される。制御器ＢＳＣ　Ｉ又はＢＳＣ２は引続き陸線
により回線網移動交換局ＭＳＣに接続される。主局ＢＳ
Ｉはより詳細に示されるが、これは範囲内にある送受話
器又副局１４と単一の周波数ＴＤＤチャンネルで通信で
きる少なくとも１つの無線トランシーバ１２より成る。
主局ＢＳ１は副局のアドレスをページング信号の一部と
して伝送することにより副局１４を呼び出すことができ
る。逆に各副局は発呼を行うことができ、このために副
局はキーパッドと制御器を有し、これにより発呼番号と
発呼している側の番号が伝送される。後者の番号は料金
請求のために必要である。
第ｌ図において、主局ＢＳＩは２つのアンテナ１５、１
６より成り、いずれか１つはアンテナダイバーシチスイ
ッチｌ８によりトランシーバ１２に接続可能である。固
定または緩慢移動の副局の場合にアンテナダイバーシチ
が使用可能であることにより、チャンネルの質が改善さ
れうる。主局のアンテナはｌつにすることもできる。
第２図はＤＥＣＴシステムにおいて用いられる単一周波
数ＴＤＤ配列を示す。１０ｍｓの期間を有するフレーム
には１２の受信スロットと１２の伝送スロットがあり、
それぞれは４１６．６７μｓの期間を有する。これはＤ
ＥＣＴキャリヤにつき１２の二重伝送路を与える。用い
られる変調パラメータは０．５ＢＴである。変調速度は
１．　　１５２メガビット／秒であり、典型的にはピー
ク効果放射電力は２５０ｍＷである。局部発振器は１．
９ＧＨｚのオーダの周波数で適度な安定を有することが
必要とされる。
第３図は本発明による通信システムで用いられる単一周
波数ＴＤＤ配列を示す。１０ｍｓの期間を有するＴＤＤ
フレームは３つの受信スロットと３つの伝送スロットと
より成り、夫々はｌ．６６７ｍＳの期間を有する。これ
はキャリヤにつき３つの全速度二重伝送路（又は６つの
半速度二重伝送路、もしくは全速度と半速度伝送路の組
合せ）を与える。変調速度は２７０．８３３３キロビッ
ト／秒であり、変調パラメータＢＴは０．３である。キ
ャリヤ間の間隔は２００ｋＨｚのオーダである。ピーク
出力電力はｌ〜２ワットであり、局部発振器の安定は１
．　　５〜２．３ＧＨｚの範囲の周波数につき適度とさ
れる。本発明によるシステムは特にＤＥＣＴと類似点が
あり、これは特にフレーム速度と音声エンコーディング
速度において認められる。スロット構成は、ＤＥＣＴの
プレアンブル及び同期フィールドはより短いプレアンブ
ルフィールドと等化器トレーニングシーケンスとにより
置き換えられ、バーストの最後でテールビットが導入さ
れている、という点で異なる。
比較のために、第４図はＧＳＭキャリヤの対につき８つ
の二重ＧＳＭチャンネルより成るＧＳＭチャンネル配列
を示す。８チャンネルの各フレームは４．６１５ｍＳの
期間を有する。変調速度は２７０．８３３３キロビット
／秒であり、ＢＴは０．３である。キャリヤ間隔は２　
０　０　ｋＨｚである。
最大ピーク効果放射電力は実質的に２０Ｗである。
局部発振器は９００ＭＨｚのオーダの周波数で高安定性
を有することが必要である。本発明によるシステムとと
ＧＳＭとの類似点は同一の変調速度、ＢＴ，キャリヤ間
隔を有することにある。
ＤＥＣＴとＧＳＭのこれらの類似点は、本発明によるシ
ステムを実施する際には利点となりうる。
第５図は単一モード主局１０と二重モード副局１４のブ
ロックダイヤグラムである。
主局１０は一方でＰＳＴＮ，他方で選択的に誤リコーダ
ー（図示せず）、そしてマルチプレクサ／デマルチプレ
クサ２２に結合される音声又はデータコーデック２０よ
り成る。主局に伝送さるべき音声の場合には、マルチプ
レクサ２２は可能な３つの伝送スロットのうちの所定の
１つを選択するよう制御され、符号化された情報をＩＦ
セクション２４、さらにＲＦセクション２６に送り、符
号化された情報はアンテナ１５、１６の選ばれた１つに
送られる前に周波数上方変換される。
アンテナ１５、１６のうちの選ばれた１つで受信された
信号はＲＦセクションで周波数下方変換され、ＩＦセク
ション２４で濾波される。濾波された信号は次に等化器
及びコヒーレント復調器２８に印加され、その後これは
デマルチプレクスされ、さらに誤り及びソースデコーダ
ーより成るコーデック２０に印加される。
主局は、ディジタルのセル通信システムの分野では周知
のクロック、制御器、信号論理を含んでおり、従って説
明はしていない。
副局１４が本発明に従ってシステム中で機能することを
可能ならしめる構威上の特徴は、キーパッド３０及び協
働する制御回路機構を付加するものの、本質的には主局
に与えられたものと同じである。作動中、音声又はデー
タはコーデック３２に印加され、該コーデックは一方で
入力／出力トランスデューサ（図示せず）に接続され、
他方で、主局により選ばれた（伝送）スロットに対して
相補性ＴＤＤ　（受信）スロットを選ぶよう制御される
マルチプレクサ／デマルチプレクサ３４に接続される。
ディジタル化された音声又はデータのパケットは次に変
調器を通じてＩＦセクションに中継され、そこで濾波さ
れ、そこから音声又はデータはＲＦセクション３８にお
いて周波数上方変換され、アンテナ４０に送られる。デ
ィジタル化された音声又はデータの受信パケットの場合
には、ＩＦセクション３６で濾波された後、それはデマ
ルチプレクスされる前に等化器及びコヒーレント復調器
４２に印加される。副局１４はまたクロツク４４及び信
号論理４６を含み、該論理は副局の識別を送出される発
呼リクエストに挿入する手段より成る。
副局１４がＤＥＣＴシステムにおいて作動できるように
、マルチプレクサ／デマルチプレクサ３４はより高速度
で作動されて（３に対して）１２のＴＤＤスロットを提
供し、ＩＦセクション３６はＤＥＣＴ信号を濾波するの
に適した別のフィルタより成り、信号論理４６は異なっ
たプロトコルで作動するようにされ、ＲＦセクションは
異なった周波数及びより低い出力電力で作動するように
される。
都市型セルモードにおいて用いられるメッセージ構成を
第６図に示す。この構成はプレアンブル５０で始まり、
その次に等化器の係数のトレーニングに用いられるトレ
ーニングシーケンス５２が続く。シーケンス５２の後に
は信号フィールド５４、データフィールド５６、テール
ビット５８が連続して続く。データフィールド５８は予
備の保護空間用に交換することもできる。テールビット
は知られたビットの追加によりチャンネル等化器の効果
的な作動を可能にするために用いられる。
チャンネルが一般的に相互性であると認められるときに
は、等化器を主局と副局の双方でなく主局において有す
るだけでよい。等比器を有するのが主局のみの場合には
、等化器係数は副局からのメッセージにおけるトレーニ
ングシーケンスを用いて決定される。次に主局から副局
への退出メッセージは等化器で予め歪ませられ、副局１
４で受信される際には実質的に歪みのない状態である。
副局１４はＧＳＭと共に使用されるのに適当なようにさ
らに変形される。
主局及び／又は副局を実際に使用する際には、構戊要素
の多くはＤＥＣＴ及びＧＳＭと共に使用されることを企
図したものと同じか、もしくはこれらに基礎を置いてい
る。例えば、ＲＦセクション３８はＧＳＭフロントエン
ド及びマルチプレクサ／デマルチプレクサ３４を基にす
ることができ、コーデック３２はＤＥＣＴベースバンド
音声処理要素を基にすることが可能である。
発呼移行のための装置も主局１０内に設けることが随意
可能である。
第７図を参照するに、通信回線網のエアーインタフェー
スでの信号プロトコルは３つの層Ｌｌ．Ｌ２，Ｌ３で示
される。層Ｌｌは物理層といい、情報の物理的伝送に関
わる。層Ｌ２はリンク層といい、信号の調整即ち誤り検
査、チャンネルモニター、及びある種の移行に関わる。
層Ｌ３はネットワーク層と呼ばれ、これはチャンネルの
創設、維持、収量に関わる。現存するプロトコルとの互
換性を与えるため、本発明によるシステムはシステムが
両方向発呼（位置登録と広域ページング）、確認、暗号
化、外部移行のような機能を与えつるようにするＧＳＭ
ネットワーク層プロトコルを使用する。ＤＥＣＴタイプ
の技術はこれら信号プロトコルを構成するメッセージを
伝送するのに用いられる。ＤＥＣＴ信号及び制御手順を
用いて付加的機能をも設けることができる。要するに、
本発明によるシステムはＧＳＭネットワーク層（層Ｌ３
）手順と、ＤＥＣＴリンク及び物理層（それぞれ層Ｌ２
，Ｌｌ）手順を用い、ビット速度とチャンネル帯域幅は
ＤＥＣＴよりも低いがＧＳＭで用いられるのと同じであ
るという事実は適当に考慮される。
本発明により作られたシステムにおいて用いられる信号
プロトコル及び手順の主要な原理を以下に示す。
ＧＳＭとＤＥＣＴとの互換性のために、使用されるプロ
トコルは都合のよい場合には同一である。
例えば、 ＧＳＭ発呼制御プロトコルは発呼遂行と収量に用いられ
る。
ＧＳＭ移動管理プロトコルは位置登録、ページング、確
認に用いられる。
ＧＳＭ無線リソース管理プロトコルは「外部」移行、即
ちＭＳＣに関わる移行に用いられる。
本発明によるシステムは各セルにおいて計画的なセル配
置と計画的な周波数配分を用いている。
通常の動作中、送受話器又は副局はその専用及び隣接セ
ルを監視し、主局ＢＳのこれら測定を報告し、ＢＳに対
し新しい周波数を示唆する役割を有する。副局又は回線
網のいずれかが移行を始めるが、主局が最終的に決定権
を有する。
ＧＳＭシステムにおいては、ネットワーク層プロトコル
は多数の「論理」チャンネルに多重化され、これら論理
チャンネルはネットワーク層とそれより低い層の間のイ
ンタフェースを形勢する。
ＧＳＭシステムにおいてはこれらメッセージは次に誤り
に対して符号化され、多数のＧＳＭ実時間スロットに多
重化される。
対称的に本発明によるシステムはこれら「論理」チャン
ネルを相互作用機能を介してＤＥＣＴチャンネルとタイ
ムスロットに写像する。ＧＳＭネットワーク層信号メッ
セージはＤＥＣＴリンク層メッセージに、そしてさらに
ＤＥＣＴ実チャンネルに写像される。
ＤＥＣＴ手続は「内部」移行、即ち移動交換局ＭＳＣに
関係のない移行に用いられる。
ＤＥＣＴリンク層手続は誤り補正、チャンネル監視、及
び隣接セルの報告測定に用いられる。
ＤＥＣＴ物理層構成及び技術は手伸す、ページング、ラ
ンダムアクセス等に用いられる。
本発明によるシステムはＤＥＣＴシステム用に決められ
たものと同様の形式の機能チャンネルを使用する。これ
らは機能上ＧＳＭシステム用に決められた機能チャンネ
ルと等しいものである。ＧＳＭとＤＥＣＴ機能チャンネ
ルの主な相違点はスループット速度と、ＧＳＭｒＤｍ」
チャンネルが種々の論理チャンネルに組織されるという
事実とにある。
機能チャンネルの実時間スロットへの典型的な写像は第
８図に示され、機能チャンネルはヘツダＨＲ．スロット
につき６４ビットの制御即ちＣチャンネルと、スロット
につき３２０ビットの情報即ち■チャンネルとから成る
。
■チャンネルはユーザーデータに用いられ、時には信号
情報、例えば呼設定で用いられる。■チャンネルは以下
の伝送に用いられる。
（ａ）３２キロビット／秒で符号化された音声（全速度
チャンネル）、 （ｂ）１１．４キロビット／秒（グロス）で符号化され
た音声（半速度チャンネル） （ＣＩＩＳＤＮベアラＢチャンネル Ｃチャンネルは種々の形式のメッセージ例えばページン
グメッセージ、放送メッセージ等を送るのに用いられる
。とりわけ、Ｃチャンネルはあらゆる信号機能に用いら
れる。Ｃチャンネルは物理的に個々のトラヒックスロッ
トに関連するという事実にもかかわらず、システムはＣ
チャンネルを共通制御又は専用制御モードのいずれかに
おいて使用できる。必要な場合にはＣチャンネルは■チ
ャンネルの能力を用いてより高いスループット／速度を
与えることができる。種々の形式の信号メッセージを伝
送するのにＣチャンネルを用いるだけでなく、それはま
たＢＣＣＨ　（同時通信共通制御チャンネル）として知
られるシステムステータスメッセージの同時通信にも用
いられる。ＢＣＣＨの主な機能は、所在地域識別子の同
時通信であり、また状況によっては、例えば現在のセル
について得られるキャリヤ、隣接セル及び空きチャンネ
ルマップでのＢＣＣＨキャリヤ（もしあれば）の座標に
ついての情報を同時通信する。ＢＣＣＨは、ダウンリン
クページング／アイドルスロット又は信号のみに用いら
れる保存キャリヤへ物理的に多重化される。操作者はこ
れら選択肢のいずれをも選ぶことができる。前者は、主
局につきキャリヤが殆ど無かった状況において選ばれ、
後者は主局につき多くのキャリヤがあった場合に選ばれ
るであろう。
本発明によるシステムは標準的なＧＳＭ槽３のメッセー
ジフォーマットを使用する。これらメッセージはＣチャ
ンネルの適当なフィールドに挿入される。ＰＣＮ信号を
より効率的にするために、この規則には例外が多数あり
、これらは以下を含む。
（ａ）　　局部領域識別子の同時通信 （ｂ）　　隣接主局の信号強度／品質の測定の報告これ
らの場合、メッセージは余分のヘッダ又は他の情報とパ
ッドされず、数個のフレームにわたって伝送される必要
はなく、単一のＤＥＣＴ層２のフレーム（４０ビット）
で伝送される。ＤＥＣＴ層２のメッセージヘッダはこれ
らメッセージを明確に識別する。
その他全ての信号手順について、ＤＥＣＴ層Ｌ２メッセ
ージフォーマット（又は強化型）が使用される。
一般に、層Ｌ３メッセージは層Ｌ２のＣチャンネル−に
おいて得られるフィールドに挿入される。
これらの場合には、層Ｌ２メッセージのヘッダは、それ
に続くフィールドがＬａｐ−ＤｍＬ３メッセージを含む
という事実を識別する。
メッセージ伝送を迅速にするために、この規則には幾つ
か例外がある。Ｌ　ａ　ｐ−Ｄｍメッセージがかなり長
い（２３才クテット位までの長さ）場合である。一つの
解決法は、単一のＣチャンネル中の最も共通で時間臨界
の信号メッセージを送ることである。層Ｌ２のメッセー
ジのヘッダはこれらの形式のメッセージを識別する。
完全で短い形式のメッセージが数個のフレームに信号メ
ッセージを延長する必要なしに単一の４０ビットフィー
ルドで送信可能ならば、それが最も都合が良い。
層Ｌ３メッセージは層Ｌ２メッセージに埋め込まれ、層
Ｌ２メッセージの異なる形式の例を幾つか示す。
伝送データの各バーストは６４ビット信号フィールド及
びデータフィールドより威る。信号フィールドにおける
６４ビットは層Ｌ２メッセージブロックを形成し、その
構成は第９図に示す。その構成は３つのフィールド、即
ちヘッダＨＲと、データＤと、ＣＲＣとより成る。ヘツ
ダＨＲは層Ｌ２メッセージの形式を規定する。一つのヘ
ッダピットはページングに用いられる多フレーム化を示
す。総計４０ビットはデータフィールドについて得られ
る。これら４０ビットは、ヘッダのメッセージタイプフ
ィールドにおいて識別された異なるメッセージを伝送す
るのに用いられる。ＣＲＣフィールドは先行する４８ビ
ット、即ちヘッダも含む全てをカバーする。異なるメッ
セージの形式及び各々のメッセージの構成は第１０図か
ら第２０図に概略的に示される。これらを以下の表によ
り示す。
第１０図 Ｌａｐ−Ｄｍ この形式のメッセージは５才クテットの層Ｌ３のＬａｐ
−Ｄｍメッセージを伝送するのに用いられる。これはＧ
　Ｓ　Ｍｉｉ　３のメッセーむ全バーストが信号メッセ
ージ送信に使用されることを示すのに用いられる。この
形式のメッセージは典型的には発呼開始段階、即ち！チ
ャンネルが空ぎ状態の間に使用される。これはまた移行
コマンドを迅速にリンク信号が無い場合（即ち多くの時
間）に伝送されるスタンダードメッセージである。２つ
の「Ｑ」ビットはリンクの各端がその他端に対し使用チ
ャンネルに認められる品質を報告し続けるために使用さ
れる。
「Ｆ」ビットは周波数補正に用いられる。
「セル／発呼ＩＤＪフィールドはセル識別を伝送するた
めにダウンリンクに用いられ、発呵１切りを伝送するた
めにアップリンクに用いられる。Ｌａ９−Ｄｃフィール
ドは信号に関する非無線リンクのあらゆるものを伝送す
るのに用いられる。
第１３． １４．　　１５ 図 ＰａｇｅパーＰｑｇｅ これらのメッセージは送受話器をページするのに用いら
れる。このメッセージには２つの変形がある。ＰＡＧＥ
メッセージ及びエクステンデドＰＡＧＥメッセージであ
る（Ｅ−Ｐａｇｅ）。各８番目のフレームにつきシステ
ムはＰＡＧＥメッセージ又は他のシステムメッセージを
各スロットの信号フィールドで同時通信する。即ち、シ
ステムは専用信号チャンネルを８番目のフレーム毎に共
通信号チャンネルで置ぎ換える。
より短いＰＡＧＥメッセージが好ましい技術であり、一
次移動局識別（ＴＭＳＩ）が得られる際に用いられる。
３才クテットがＴＭＳ　Ｅフィールドに用いられる。こ
れはＧＳＭのの指定により許容される最大のものよりも
ｌオクテット短い。しかし、３才クテットは単一の中に
１６００万の特殊識別を許容することになり、これは充
分過ぎる。そうでなければ、完全なＴＭＳ．Ｉが２つの
フレームに同時通信される。
「自由チャンネル」フィールド（Ｆ　Ｃ）は示唆された
自由チャンネルの座標を伝送する。　「カラーコード」
フィールド（ＣＣ）はシステム力ラーコードを伝送する
のに用いられる。
ＬＡＩ）コードを伝送するのに用いられるｌ．「空き」
ページングフレーム。しかし、状況によっては空きペー
ジングフレームが充分でないことがわかった場合には、
ＬＡＩメッセージは次で同時通信される。
２．交互ページングフレーム、及び／又は３．１ＤＬＥ
チャンネル、又は、 ４．そのようなキャリヤが設けられているットでは最高
２つの隣接主局の報告（ＭＲ１，ＭＲ２）を送ることが
できる。
副局は、外部移行を実行する必要がある時にこれらメッ
セージの送信を開始する。副局は内部移行を実行する必
要がある場合にはこれらメッセージを送る必要はない。
第１８図 第１９図 Ｈ／ｏ−ｓｇｓＬ これは移行サジェスチョンメッセージである。縮局は、
外部移行を直ぐに実行することを欲する際にこのメッセ
ージを主局制御器ＢＳＣに送る。このメッセージは純粋
に連絡的なものであり、ＢＳＣは選択によりこのメッセ
ージを全く無視することもできる。ＢＳＣは交換局ＭＳ
Ｃが外部移行を実行するよう勧められるべきか、またい
つ勧められるべきかを決定する。しかし、このメッセー
ジの使用はＢＳＣの実行における自由を意味する。ＢＳ
Ｃはすべての局を継続的に監視して外部移行が必要かど
うかを決定するか又は主局が移行が必要であると示唆す
るまで何もしないで待つかいずれかが可能である。
「セル」及び「チャンネル記述」フィールドは示唆され
たチャンネルの座標を含む。
このメッセージはアイドルチャンネルを指定するのに用
いられる。これは「セルＩＤ第２０図 ＢＣＣＨ のシステム情報もＩチャンネルで与えられる、 このメッセージは信号専用に保存されるキャリャを指定
するのに用いられる。信号にキャリヤを保存するのは必
須ではないが、各ＢＳにキャリヤが多数ある場合には、
そうしたほうが便利である。
発呼の過程で、副局はその使用チャンネル、その使用主
局での他のチャンネル、及びその隣接主局を監視しなけ
ればならない。主局は以下の戦略に従ってチャンネルを
監視する。受信信号レベルが高いが信号品質が低い場合
（ケースｌの状況）には、チャンネルは干渉により障害
を受け、副局は同じ主局での別のチャンネルを探索しな
ければならない。代わりに、受信信号レベルが低く信号
品質が低い（ケース２の状況）場合にあ、副局は空きチ
ャンネルにつき隣接する主局を走査しなけばならない。
いずれの場合にも、移行が必要である。
２つの形式の移行、即ちＭＳＣ及びＢＳＣによる切換に
関わる外部移行とＢＳＣには関わるがＭＳＣには関係の
ない内部移行とがある。その相違点は、前者の場合には
ネットワーク信号が必要であるが、後者の場合にはそれ
が必要でない。これら２つの形式の移行はＧ　Ｓ　Ｍシ
ステムにおいて設けられている。しかし、ＧＳＭシステ
ムは異なる固定ネットワーク手順だが本発明によるシス
テムに用いられるのと同じ無線パス手順を使用する。
内部移行はＢＳＣにより自律的に処理され、ＭＳＣは手
順が完了するとそれを報告される。ＭＳＣは他方、外部
移行が起こるかどうか、またいつ起こるべきかを決定す
る。
上述のケース１の状況では、副局はＤＥＣＴ手順につい
て内部移行を実行し続ける。これは、ＢＣは実際ＤＥＣ
Ｔ無線リンク交換（ＲＬＥ）設備からできることを意味
する。また、外部移行がすぐに実行されるべきかどうか
を決定するためにあらゆる発呼を監視するようにＤＥＣ
Ｔ　　ＲＬＥを変形する必要を省くために、副局は、外
部移行が必要であると決定したらそれをＢＳＣに知らせ
、ＥＳＣはこれを検査してＭＳＣに知らせる。
内部移行が必要な場合には、副局は、適当なバーストを
使用して新しいチャンネルをリクエストしながら古いチ
ャンネル上を伝送し続ける。送受話器は新しいチャンネ
ル上でチャンネルリクエストと共にトラヒックデー夕も
送る。このバーストを受信すると、主局はチャンネルを
確認し、その時点で副局は古いチャンネルを解除する。
ＢＳＣネットワークは、移行・リクエストを新しいチャ
ンネルの座標とともにを確認することにより、副局によ
り示唆された新しいチャンネルを取り消すことができる
。これは必要な高速度移行を維持するが、ネットワーク
操作者にその必要に応じてロードバランスの機会を与え
る。副局が新しいチャンネルで確認を受信しない場合に
は、他のチャンネルにトライする。副局が適当な時間内
に新しいチャンネルを発見できない場合、それは伝送を
やめ、旧主局は発呼解除をなす。新しいチャンネルの確
保に成功したなら、ＢＳＣは旧主局に伝送を止めるよう
命令する。セル相互の又は外部への移行が必要なケース
２の状況では、副局は隣接主局がその現前のＢＳに属す
るか又は別のＢＳに属するかを決定しなければならない
。副局は隣接基地局のセル識別子フィールドを読み取る
ことによりこれを推測することができる。ターゲットの
隣接主局が同じＥＳＣに属する場合には、それは内部移
行の実行に移ることができる。そうでなく、ターゲト主
局が別のＢＳＣに属する場合には、副局は外部移行につ
いての手順に従わなければならない。
外部移行につき、送受話器は、副局が使用チャンネル及
び隣接セルのそれの信号レベル及び品質を監視するとい
う手順を踏む。信号レベル／品質は一定期間について平
均化され、その後この測定は主局に報告される。副局は
ネットワークに対し、外部移行が必要なことを、「移行
サジェスチョン」メッセージを送ることにより示唆する
。これは、全ての発呼を継続的に監視することからＢＳ
Ｃを開放する。移行決定はネットワークにより採用され
る。決定の第ｌ段階は、ＥＳＣがこの移行をその後の処
理のためにＭＳＣに伝えるか否かを決定することである
。第２段階は、ＭＳＣが外部移行が実行されるべきか、
またいつ実行さるべきかを決定し、もしそうであれば外
部移行を実行することである。
【図面の簡単な説明】
第ｌ図は本発明に従って作られた通信システムの実施例
を示す概略図、 第２図は一つのキャリヤにつき１２のＴＤＤチャンネル
のＤＥＣＴ配列を示す図、 第３図は本発明によるシステムの単一キャリヤにつき３
つのＴＤＤチャンネルの配列を示す図、第４図はＧＳＭ
キャリヤの対につき８つの二重伝送路のＧＳＭ配列を示
す図、 第５図はＤＥＣＴと共に使用可能にされた本発明の実施
例を示す図、 第６図はメッセージの構成を概略的に示す図、第７図は
本発明に従って作られたシステムにおいて用いられる３
層のプロトコルを示す概略図、第８図は機能チャンネル
の実チャンネルへの典型的な写像を示す概略図、 第９図から第２０図はＣチャンネル内での層２のメッセ
ージフォーマットと複数のメッセージタイプの概略図で
ある。 Ｂ　Ｓ　一主局、Ｂ　Ｓ　Ｃ−主局制御器、ｌ〇　一主
局、１２・゜・一無線トランシーバ、１４゜゜゛副局、
１５，１６，４０　″゛アンテナ、１８−・アンテナダ
イバーシチスインチ、２２・−マルチプレクサ／デマル
チプレクサ、２４．３６・・゛ＩＦセクンヨン、２６，
３８　゜ＲＦセクション、４２゛コヒーレント復調器、
４４−クロツク、４　６−゜信号論理、５　０−プレア
ンブル、５２−シーケンス、５４−・・一信号フィール
ド、５６−データフィールド、５８　テールビット。

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）キャリヤにつき３つの全速度二重チャンネルより
    成るフレーム構成によりデータ又はディジタル化された
    音声が主局と副局間及び副局と主局間を伝送される通信
    システムであって、各全速度チャンネルは実質的に毎秒
    ３２キロビットでのデータ又はディジタル化された音声
    より成るか、又は任意的に、実質的に毎秒１１．４キロ
    ビットでのデータ又はディジタル化された音声より成る
    ２つまでの半速度二重チャンネルより成り、該キャリヤ
    は実質的に毎秒２７０．８３３３のキャリヤビット速度
    で変調される通信システム。
  2. （２）主局と、副局と、音声をディジタル化する符号化
    手段及び受信ディジタル音声から音声を回復するデコー
    ディング手段と、キャリヤにつき３つの全速度チャンネ
    ルから成るフレーム構成に従ってディジタル化された音
    声を伝送する手段とより成る通信システムであって、該
    主局及び副局は夫々局間の二重無線通信用の無線送受信
    手段を有し、各全速度チャンネルは実質的に毎秒３２キ
    ロビットでのデータ又はディジタル化された音声より成
    るか、又は選択的に、実質的に毎秒１１．４キロビット
    でのデータ又はディジタル化された音声より成る２つま
    での半速度二重チャンネルより成り、該キャリヤは実質
    的に毎秒２７０．８３３３のキャリヤビット速度で変調
    される通信システム。
  3. （３）フレーム長は実質的に１０ミリ秒である請求項１
    又は２記載のシステム。
  4. （４）主局及び副局間の通信は単一周波数時分割二重に
    よる請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のシステム
    。
  5. （５）各チャンネルは２つのスロットより成り、各スロ
    ットは、順次、プレアンブルと、トレーニングシーケン
    スと、信号フィールドと、データフィールドと、テール
    ビットとより成る請求項４記載のシステム。
  6. （６）同時通信、共通、及び専用制御チャンネルは同じ
    無線キャリヤに設けられる請求項４又は５記載のシステ
    ム。
  7. （７）同時通信及び共通制御は保存無線キャリヤに与え
    られる請求項４又は５記載のシステム。
  8. （８）変調パラメータ（帯域幅×時間）ＢＴは０．３で
    ある請求項１乃至７のうちいずれか一項記載のシステム
    。
  9. （９）少なくとも２つのキャリヤを有し、隣接キャリヤ
    は実質的に２００ＫＨｚだけ離間する請求項８記載のシ
    ステム。
  10. （１０）主局は公衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ）に接続
    される請求項１乃至９のうちいずれか一項記載のシステ
    ム。
  11. （１１）主局及び副局は夫々、いずれかの局が他の局に
    発呼を開始することを許容するプロトコルに従って作動
    する請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載のシステ
    ム。
  12. （１２）各主局は副局からのディジタル信号を等化する
    チャンネル等化器を含む請求項１乃至１１のうちいずれ
    か一項記載のシステム。
  13. （１３）チャンネル等化器は副局に伝送さるべきディジ
    タル信号を先行歪ませ、該先行歪ませの程度は、チャン
    ネルが相互チャンネルであること、及びトレーニングシ
    ーケンスを用いた等化器係数の調節は副局で受信した信
    号が実質的に歪んでいないようにするものであることに
    基づいて決定される請求項５を引用した場合の請求項１
    ２記載の、又は請求項５を引用した場合の請求項８乃至
    １２のうちいずれか一項記載のシステム。
  14. （１４）各副局はチャンネル等化器を有する請求項１１
    記載のシステム。
  15. （１５）主局はアンテナダイバーシチを実行する手段を
    有する請求項１乃至１４のうちいずれか一項記載のシス
    テム。
  16. （１６）内部及び外部移行を許容する手段をさらに有す
    る請求項１乃至１５のうちいずれか一項記載のシステム
    。
  17. （１７）ＧＳＭ信号プロトコルはＤＥＣＴチャンネルで
    作動するようにされた請求項１乃至１６のうちいずれか
    一項記載のシステム。
  18. （１８）物理層、リンク層、ネットワーク層プロトコル
    より成る信号プロトコルを有し、リンク層についての信
    号メッセージには少なくとも単一メッセージフレームに
    含まれる短い形式のメッセージより成るものがある請求
    項１乃至１６のうちいずれか一項記載のシステム。
  19. （１９）図面を参照して、また図面に示される如く実質
    的に上記に記載されたように作動するよう構成され配置
    された通信システム。
  20. （２０）副局は第１又は第２モードで伝送された信号を
    回復する手段を有し、該手段は変調速度を２７０．８３
    ３３キロビット／秒又は１．１５２ミリビット／秒に設
    定する手段と、多重化速度を１０ミリセカンドフレーム
    での３の二重全速度チャンネル又は１０ミリセカンドフ
    レームでの１２の二重チャンネルのいずれかに設定する
    手段と、適当なプロトコルを選択する手段とを含む、第
    １モードでは請求項１乃至１７のうちいずれか一項記載
    の通信システムで、第２モードではＤＥＣＴシステムで
    使用される二重モード副局。
  21. （２１）図面を参照して、また図面に示される如く実質
    的に上記に記載されたように作動するよう構成され配置
    された二重モード副局。
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