(57)【要約】【課題】  ＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信で共用器を不要にする。【解決手段】  基地局２２から移動局２１への下りフレームおよび移動局２１から基地局２２への上りフレームが、時分割された４つのスロット１〜４から構成され、２つの連続するスロット１、２を通信チャネルとする。上りフレームの通信チャネル１、２内の最前および最後にガード時間Ｇ２、Ｇ３を設け、このガード時間Ｇ２、Ｇ３間に通信領域ＤＡ２を設ける。そして、下りフレームの通信チャネル１、２と上りフレームの通信チャネル１、２の通信領域ＤＡ２とが重ならないように、ガード時間Ｇ２、Ｇ３を設定する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から移動局への下りフレームおよび移動局から基地局への上りフレームが、時分割された複数のスロットから構成され、少なくとも２つの連続するスロットを通信チャネルとし、該下りフレームおよび上りフレームを送受信するＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信方法であって、
前記上りフレームの通信チャネル内の最前および最後にデータを含まないガード時間を設け、このガード時間間にデータを含む通信領域を設け、前記下りフレームの通信チャネルと前記上りフレームの通信チャネルの通信領域とが重ならないように、前記上りフレームの通信チャネル内の最前および最後のガード時間を設定する、ことを特徴とするＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信方法。
【請求項２】
前記下りフレームのデータ量に比べて前記上りフレームのデータ量が少ない場合に、前記下りフレームの通信チャネルと前記上りフレームの通信チャネルの通信領域とが重ならないように前記ガード時間を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載のＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、時分割多元接続）方式のデジタル移動通信において複数のスロット（チャネル）を同時に使用する、ＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、４多重のＴＤＭＡ方式のデジタル移動通信において、２つのスロットを用いて音声信号と非音声信号などを送受信する場合、図７に示すような信号フォーマットで信号・データの送受信を行う。すなわち、基地局から移動局への下りフレーム（移動局から見た場合の受信信号）および、移動局から基地局への上りフレーム（移動局から見た場合の送信信号）は、ともに４つのスロット１〜４から構成され、各スロット１〜４は例えば１０ｍｓに設定されている。また、スロット１〜３が通信チャネルに割り当てられ、スロット４が共通制御チャネルに割り当てられ、これらのスロット１〜４で基本フレームを構成している。
【０００３】
そして、図７に示すように、下りフレームのスロット１、２と上りフレームのスロット１、２とが時間的に重ならないように、送受信のタイミングが制御されている。すなわち、下りフレームのスロット１、２と上りフレームのスロット３、４とが重なり、下りフレームのスロット３、４と上りフレームのスロット１、２とが重なるように、下りフレームに基づいて上りフレームの送信タイミングが決定、制御されている。
【０００４】
ところで、実際の通信においては、基地局と移動局との距離が長くなると、両局間における伝搬時間が長くなり、基地局および移動局において伝搬遅延が生じる。例えば、基地局から移動局への下りフレームの遅延時間をｔ１とした場合、移動局から基地局への上りフレームは下りフレームの受信後（２０ｍｓ後）に送信するため、さらにｔ１だけ遅延が生じ、基地局では２×ｔ１の遅延が生じる。このような伝搬遅延は、移動局が一局だけの場合には問題がないが、１つの基地局が通信（送受信）をカバーするエリア・ゾーン内で複数の移動局が通信している場合には、フレームが重なり合い適正な通信が困難となる。
【０００５】
このため、移動局からの送信タイミングを下りフレームの受信後（基準時）よりも早くするタイムアライメント制御が行われている。すなわち、図８に示すように、上りフレームを調整時間ｔＴＡだけ早く送信している。また、このようなタイムアライメント制御を行うことによって、下りフレームのスロット１、２（受信信号）と上りフレームのスロット１、２（送信信号）とが重なってしまう。このため、移動局の無線機に共用器を設け、受信信号と送信信号とを分離する必要があった（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０６−２１６８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、無線機に共用器を設けるには、共用器の配設スペースを要し、無線機の大型化、重量化を招くばかりでなく、無線機の製造コストがかさむこととなる。つまり、小型・軽量化および低価格化といった市場ニーズに沿わないこととなる。
【０００７】
そこでこの発明は、共用器を不要にできるＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、基地局から移動局への下りフレームおよび移動局から基地局への上りフレームが、時分割された複数のスロットから構成され、少なくとも２つの連続するスロットを通信チャネルとし、該下りフレームおよび上りフレームを送受信するＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信方法であって、前記上りフレームの通信チャネル内の最前および最後にデータを含まないガード時間を設け、このガード時間間にデータを含む通信領域を設け、前記下りフレームの通信チャネルと前記上りフレームの通信チャネルの通信領域とが重ならないように、前記上りフレームの通信チャネル内の最前および最後のガード時間を設定する、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信方法において、前記下りフレームのデータ量に比べて前記上りフレームのデータ量が少ない場合に、前記下りフレームの通信チャネルと前記上りフレームの通信チャネルの通信領域とが重ならないように前記ガード時間を設定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、下りフレームの通信チャネルと上りフレームの通信チャネルの通信領域とが重ならないように、上りフレームの通信チャネルのガード時間が設定されている。つまり、上りフレームの通信チャネルの通信領域が、下りフレームの通信チャネルと重ならないように縮小されている。このため、通信チャネルの信号・データが重なることがないのでタイムアライメント制御を行う必要がなく、従って、共用器を不要にすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、上りフレームのデータ量が少ない場合、例えば移動局がＦＡＸの受信側で移動局からのデータ量が少ない場合に、上記のように上りフレームの通信領域を縮小する。このため、通信領域を縮小することでデータ伝送速度が下がっても、移動局からのデータを十分に送信することができ、通信に支障が生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、この発明の実施の形態に係るＴＤＭＡにおける複数スロット同時通信方法（以下、適宜「本通信方法」という）における信号フォーマットを示す図である。ここで、この実施の形態では、４多重のＴＤＭＡ方式のデジタル移動通信の場合について説明する。
【００１４】
まず、基地局から移動局への下りフレーム（移動局から見た場合の受信信号）は、４つのスロット（タイムスロット）１〜４から構成され、各スロット１〜４は１０ｍｓに設定されている。また、スロット１〜３が通信チャネルに割り当てられ、スロット４が共通制御チャネルに割り当てられている。さらに、２つの連続するスロットであるスロット１とスロット２が、同時に通信する通信チャネル（同時通信チャネル）に割り当てられ、これらのスロット１〜４で基本フレームを構成している。
【００１５】
同様に、移動局から基地局への上りフレーム（移動局から見た場合の送信信号）も、４つのスロット１〜４から構成され、スロット１〜３が通信チャネルに割り当てられ、スロット４が共通制御チャネルに割り当てられている。また、２つの連続するスロットであるスロット１とスロット２が、同時通信チャネルに割り当てられている。さらに、下りフレームのスロット１、２と上りフレームのスロット１、２とが時間的に重ならないように、送受信のタイミングが設定されている。そして、通信チャネルであるスロット１〜３は、図２に示すような構成となっている。
【００１６】
スロット３は、通常の通信チャネルと同様の構成で、プリアンブルと同期とデータ領域からなる通信領域ＤＡ１と、この通信領域ＤＡ１の後に続き、データを含まない非通信領域であるガード時間Ｇ１とから構成されている。また、スロット１、２は、プリアンブルと同期とデータ領域（制御情報）からなる通信領域ＤＡ２と、この通信領域ＤＡ２の前後に位置し、データを含まない非通信領域であるガード時間Ｇ２、Ｇ３とから構成されている。ここで、スロット１、２の通信領域ＤＡ２は、スロット３の通信領域ＤＡ１よりも短く、スロット１、２のガード時間Ｇ２、Ｇ３は、スロット３のガード時間Ｇ１よりも長く設定されている。つまり、スロット１、２の通信領域ＤＡ２は、通常に比べて縮小され、その分ガード時間Ｇ２、Ｇ３が長く設けられている。
【００１７】
このようなガード時間Ｇ２、Ｇ３は、下りフレームの通信チャネル１、２と上りフレームの通信チャネル１、２の通信領域ＤＡ２とが重ならないように、その長さが設定されている。具体的には、１つの基地局が通信をカバーするエリア内に移動局（無線端末）が存在する場合に、移動局がそのエリア内で最大限移動しても、つまり、伝搬遅延時間が最大となっても、下りフレームの通信チャネル１、２と上りフレームの通信チャネル１、２の通信領域ＤＡ２とが重ならないように（送信信号と受信信号とが重ならないように）、設定されている。
【００１８】
さらに、通信領域ＤＡ２が所定の長さ以上確保されるように、ガード時間Ｇ２、Ｇ３が設定されている。すなわち、移動局から基地局に送信する必要がある制御情報、例えば移動局起動情報やオフフック情報、受令確認情報などの情報が、通信領域ＤＡ２内に入るように設定されている。ここで、制御情報のデータ量は少なく、スロット１、２の通信領域ＤＡ２を通常の通信領域ＤＡ１に比べて縮小しても、制御情報を十分に送信できるものである。具体的には、例えば、通常の通信チャネルであるスロット３のデータ伝送速度（通信領域ＤＡ１のデータ領域）が６４００ｂｐｓ、各スロット１、２のデータ伝送速度（通信領域ＤＡ２のデータ領域）が２６００ｂｐｓに設定されている。
【００１９】
このような構成のスロット１、２が、図３に示すように連続して配置され、通信チャネル１、２内の最前にガード時間Ｇ２が位置し、通信チャネル１、２内の最後にガード時間Ｇ３が位置している。ここで、スロット１、２を同時通信チャネルに割り当てる場合について説明したが、その他の連続する２つのスロットを同時通信チャネルに割り当ててもよい。例えば、スロット２とスロット３、スロット３とスロット４、あるいはスロット１とスロット４を同時通信チャネルに割り当ててもよい。
【００２０】
次に、このような信号フォーマットによる本通信方法について、図４、５に示すタイミングチャート（シーケンス図）に基づいて説明する。ここで、第１のファクシミリ（ＦＡＸ機）１０から第２のファクシミリ２０にＦＡＸを送信する場合について説明する。また、第１のファクシミリ１０の第１の移動局（無線局）１１は第１の基地局１２と無線通信可能で、第２のファクシミリ２０の第２の移動局２１は第２の基地局２２と無線通信可能で、第１の基地局１２と第２の基地局２２とは、回線制御装置３０を介して通信可能に接続されている。
【００２１】
まず、フェーズ１として、第１のファクシミリ１０でダイヤルして発信すると（ステップＳ１）、第１の移動局１１から第１の基地局１２に対して「発信要求」を送信する（ステップＳ２）。この「発信要求」には、通信種別として「ファクシミリ」、回線種別として「２スロット送信」が含まれる。続いて、この「発信要求」を第１の基地局１２から回線制御装置３０に送り（ステップＳ３）、回線制御装置３０において要求内容を解析する（ステップＳ４）。そして、その解析結果に基づいて第１の基地局１２に「発信応答」を送り（ステップＳ５）、さらに第１の基地局１２から第１の移動局１１に「発信応答」を送る（ステップＳ６）。
【００２２】
同時に、回線制御装置３０から着信に該当する第２の基地局２２に「着信要求」を送信し（ステップＳ７）、さらに第２の基地局２２から着信に該当する第２の移動局２１に「着信要求」を送信する（ステップＳ８）。この「着信要求」には、通信種別として「ファクシミリ」、回線種別として「２スロット受信」が含まれる。そして、この「着信要求」を受けて、第２の移動局２１から第２の基地局２２に「着信応答」を送信し（ステップＳ９）、さらに第２の基地局２２から回線制御装置３０に「着信応答」を送信する（ステップＳ１０）。
【００２３】
次に、フェーズ２として、回線制御装置３０において使用するスロットを割り当て、割り当てたスロットを使用タイムスロット指定として、各基地局１２、２２に「無線チャネル起動要求」を送信する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。ここで、同時通信チャネルとして割り当てるスロットは、上記のように連続するスロット、つまりスロット１、２、スロット２、３、スロット３、４、あるいはスロット１、４とする。以下、スロット１、２を割り当てた場合について説明する。
【００２４】
続いて、各基地局１２、２２から各移動局１１、１２に対して、同使用タイムスロット指定を含む「無線チャネル指定」を送信する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。このとき、第２の移動局２１側はＦＡＸの受信側であり、第２の移動局２１から第２の基地局２２への送信（上りフレーム）は制御情報の送信程度であり、そのデータ量は少ないと判断できる。つまり、第２の基地局２２から第２の移動局２１への送信（下りフレーム）のデータ量に比べて、上りフレームのデータ量は少ないと判断できる。このため、「無線チャネル起動要求」および「無線チャネル指定」の送信において、第２の基地局２２および第２の移動局２１に対して、上記のようにガード時間Ｇ２、Ｇ３が長く通信領域ＤＡ２が短い信号フォーマットの上りフレームを使用するように指定する。一方、第１の移動局１１側はＦＡＸの送信側であり、第１の移動局１１から第１の基地局１２へ送信するデータ量は多いため、通常の上りフレーム（スロット１、２がスロット３と同構成のフレーム）を使用するように指定する。
【００２５】
このような「無線チャネル起動要求」および「無線チャネル指定」を受けて、第１の基地局１２と第１の移動局１１間および第２の基地局２２および第２の移動局２１間において、無線チャネルを起動する（ステップＳ１５、Ｓ１６）。そして、無線チャネルが起動されると、各基地局１２、２２から回線制御装置３０に「無線チャネル起動応答」を送信する（ステップＳ１７、Ｓ１８）。
【００２６】
続くフェーズ３において、回線制御装置３０から第２の基地局２２に「呼出要求」を送信し（ステップＳ１９）、さらに第２の基地局２２から第２の移動局２１に「呼出要求」を送信すると（ステップＳ２０）、第２の移動局２１から第２のファクシミリ２０に「着信（呼出）」を送信する（ステップＳ２１）。この「着信」を受けて、第２のファクシミリ２０で呼出音（リンギング）を鳴動する。
【００２７】
一方、第２の移動局２１から第２の基地局２２に「呼出応答」を送信し（ステップＳ２２）、これを受けて第２の基地局２２から回線制御装置３０に「呼出応答」を送信する（ステップＳ２３）。そして、回線制御装置３０から第１の基地局１２に呼出中を示す「着信応答」を送信し（ステップＳ２４）、さらに第１の基地局１２から第１の移動局１１に「着信応答」を送信すると（ステップＳ２５）、第１の移動局１１から第１のファクシミリ１０に「着信応答」を送信する（ステップＳ２６）。これを受けて、第１のファクシミリ１０で呼出音（リングバックトーン）を鳴動し、第２のファクシミリ２０の着信応答待ちとなる。
【００２８】
次にフェーズ４として、第２のファクシミリ２０が着信に応答して第２の移動局２１に「応答」を送信すると（ステップＳ２７）、順次第２の移動局２１、第２の基地局２２、回線制御装置３０および第１の基地局１２を介して、第１の移動局１１に「応答」を送信する（ステップＳ２８）。そして、この「応答」を受けて第１のファクシミリ１０と第２のファクシミリ２０とが通信状態（ステップＳ２９）となるものである。
【００２９】
以上のように、本通信方法によれば、第２の移動局２１と第２の基地局２２との無線通信において、第２の基地局２２の通信エリア内で第２の移動局２１が最大限移動しても、下りフレームの通信チャネル１、２と上りフレームの通信チャネル１、２の通信領域ＤＡ２とが重ならないようになっている。すなわち、図６に示すように、第２の基地局２２からの下りフレームの通信チャネル１、２が第２の移動局２１に到着するまでに伝搬遅延が生じたとしても、下りフレームの通信チャネル２が第２の移動局２１の上りフレームの最前のガード時間Ｇ２のみに重なり、通信領域ＤＡ２には重ならない。また、第２の移動局２１からの上りフレームの通信チャネル１、２が第２の基地局２２に到着するまでに伝搬遅延が生じたとしても、上りフレームの最後のガード時間Ｇ３が第２の基地局２２の下りフレームの通信チャネル１と重なり、上りフレームの通信領域ＤＡ２が下りフレームの通信チャネル１に重なることはない。
【００３０】
このように、通信チャネルの通信領域（データ）が重なることがないため、タイムアライメント制御を行う必要がなく、従って、共用器を不要にすることができる。この結果、第２の移動局２１（無線機）の小型・軽量化およびコスト削減・低価格化が可能となる。しかも、上記のように移動局からのデータ量が少ない場合に、通信領域を縮小した信号フォーマットとするため、移動局からのデータ・信号を十分に送信することができ、共用器を不要にするために上記のような信号フォーマットにしても、通信に支障が生じることがない。
【００３１】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、１フレームが４つに時分割されている場合について説明したが、その他の数に時分割されている場合にも適用でき、また、３つ以上の連続するスロットを同時通信する場合にも適用できる。例えば、１フレームを６つに時分割し、その前半の３つのスロットを同時通信チャネルに割り当て、この通信チャネル内の最前および最後のガード時間を、上記のような長さに設定してもよい。
【００３２】
また、上記の実施の形態では、ＦＡＸを送受信する場合について説明したが、ファイル伝送などのデータ伝送にも適用することができる。すなわち、基地局から移動局に大量のデータを送信し、移動局から基地局には制御情報など少量のデータのみを送信する場合に、移動局から基地局への上りフレームを上記のような信号フォーマットとすることで、通信に支障を生じさせないで、共用器を不要にすることができる。さらに、上りフレームのスロット１、２を同一構成としているが、スロット１にはガード時間Ｇ３を設けずにガード時間Ｇ２のみを設け、スロット２にはガード時間Ｇ２を設けずにガード時間Ｇ３のみを設けることで、通信チャネル１、２内の最前にガード時間Ｇ２を設け、最後にガード時間Ｇ３を設けるようにしてもよい。これにより、大きい通信領域ＤＡ２を確保して、データ伝送速度を高めることができる。なお、上記の実施の形態では、第２の基地局２２と第２の移動局２１間にのみ、ガード時間Ｇ２、Ｇ３が長く通信領域ＤＡ２が短い上りフレームを使用しているが、許容される通信速度や通信内容、通信量などに応じて、第１の基地局１２と第１の移動局１１間にも同上りフレームを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態に係る通信方法における信号フォーマットを示す図である。
【図２】図１の信号フォーマットの通信チャネルの構成を示す図である。
【図３】図２の通信チャネル１、２が連続した状態を示す図である。
【図４】図１の信号フォーマットによる通信方法のタイミングチャートである。
【図５】図４の続きを示すタイミングチャートである。
【図６】図１の信号フォーマットによる通信方法における通信チャネルの送受信タイミングを示す図である。
【図７】従来の通信方法における信号フォーマットを示す図である。
【図８】従来の通信方法においてタイムアライメント制御を行った場合の送受信タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１〜３      スロット（通信チャネル）
４          スロット（共通制御チャネル）
ＤＡ１、２  通信領域
Ｇ１〜Ｇ３  ガード時間
１０        第１のファクシミリ
１１        第１の移動局（無線局）
１２        第１の基地局
３０        回線制御装置
２０        第２のファクシミリ
２１        第２の移動局（無線局）
２２        第２の基地局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010068448.tif 000008
【図７】
2010068448.tif 000009
【図８】
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