(57)【要約】【課題】  通話開始までの制御遅延時間を最小限に抑え、更に通話を要求する処理と実際に通話を開始する処理をほぼ同時に行って通話時の処理を簡便にすることが可能な通信システムを提供する。【解決手段】  端末４が通話を開始する時点において、他の端末１〜３がデータ通信中であるために上りの帯域が不足している状態であっても、上りフレームに定期的に確保された空きフレームを使用して端末４が基地局に通話開始を通知し、通話に必要なフレームを基地局が端末４に直ちに割り当てて、通話とデータ通信が共存する通信方式に移行する通信システムである。【選択図】        図２
2013135432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通話とデータ通信が共存する通信システムであって、
基地局から複数の端末への通信には下りフレームを用い、前記複数の端末から前記基地局への通信には上りフレームを用いて行い、
通話が為されていない時に、前記複数の端末にデータ通信用として上りフレームを割り当てると共に、データ通信を行わない空きフレームを確保し、
前記基地局が前記複数の端末に通話許可を送信し、
当該通話許可に対して前記複数の端末の内、特定の端末が前記空きフレームを使用して通話開始を前記基地局に通知し、
前記基地局が、前記通話開始を検出すると、データ通信用のフレームを通話用に割り当て直すことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
複数の端末の全てに１回ずつデータ通信用として上りフレームを割り当てた場合の割り当て数に対して、空きフレームを１又は複数挿入することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
端末に、音声データを記憶するメモリを設け、
前記端末が、通話開始からの音声データを前記メモリに記憶し、音声用の上りフレームで送信する際に、前記メモリから音声データを読み出して前記音声用の上りフレームにより基地局に送信することを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
【請求項４】
基地局が、端末に対してデータの送信許可を通知し、
前記端末が、前記送信許可の通知に対してデータを送信するものであり、
前記基地局が、前記端末から送信されたデータに対して、誤りなく受信できたか否かを検出し、誤りがない場合にはＡＣＫ信号を、誤りがある場合にはＮＡＣＫ信号を、前記端末に対する次の送信許可の通知と同時に送信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、業務用のデジタル移動通信システムに係り、特に、通話を優先させながら通話のない時間帯に効率よくデータを伝送する通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
狭帯域デジタル通信方式の標準規格ARIB STD-T61の第１分冊には、ＳＣＰＣ（Single Channel Per Carrier）方式による公共業務用を含む業務用のデジタル移動通信システム（以下「ＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システム」と言う）の無線区間インタフェースが規定されている。
【０００３】
ＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムは、通話を主目的としているが、ARIB STD-T61の第１分冊の付録１「ＳＣＰＣによるバーストデータ伝送及び音声／データ同時伝送方式に関する参考規格」で、データ伝送頻度が高いシステムに適した参考規格として、新たなフレーム構成やバースト送信が可能な信号フォーマット等が規定されている。このように、ＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムにおいて音声とデータを共存させる要求が高まっている。
【０００４】
［従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システム］
音声とデータを共存させた従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムは、基地局と、その基地局と通信を行う複数の端末とから構成されている。
【０００５】
［音声とデータ共存の従来のフレーム構成：図３］
音声とデータを共存させた従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムのフレーム構成例について図３を参照しながら説明する。図３は、音声とデータを共存させた従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムのフレーム構成例を示す図である。
図３に示すように、下りフレーム１０１と上りフレーム１０２は対で構成されており、それぞれ送信周波数が異なっている。いずれの無線チャネルもフレーム長が４０ｍｓである。
【０００６】
また、４フレームを１クラスタフレーム（１６０ｍｓ）と規定し、下りフレーム番号（ＤＦＮ）と上りフレーム番号（ＵＦＮ）を送出時間順に０〜３の循環で規定している。
一方、下りフレーム１０１に対する上りフレーム１０２の時間的な遅れを「送受信オフセット」と呼び、送受信オフセットは端末における信号受信時間に信号処理時間を加味した６０ｍｓとしている。
【０００７】
［全ての端末がデータ通信を行っている時の従来のフレーム構成例：図４］
従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムにおいて、全ての端末がデータ通信を行っている時のフレーム構成例を図４に示す。
図４において、端末は１〜ｎ個で構成され、下りフレーム２０１の先頭から６０ｍｓの送受信オフセットを持つ上りフレーム２０２が端末１に、当該上りフレーム２０２に続く上りフレーム２０３が端末２に、同様に上りフレーム２０４〜２１２が端末３〜端末ｎにそれぞれ割り当てられている。
【０００８】
下りフレーム２０１にはＤＦＮ＝０のフレームに制御信号（Ｃ）を乗せる制御フレームが配置され、具体的には、制御フレーム２０１ａには端末１〜４に対してそれぞれ上りフレーム２０２〜２０５でのデータ送信に許可を与える制御信号が乗る。
【０００９】
同様に、制御フレーム２０１ｂには端末５〜８に対して、制御フレーム２０１ｃには端末９以降の４個の端末に対してデータ送信の許可を与える制御信号が乗る。
端末１〜ｎは、これらの制御フレームをデコードして自局が指定された上りフレームで排他的にデータ（Ｄ）を送信する。
【００１０】
［１個の端末が通話、残りがデータ通信を行っている時の従来のフレーム構成：図５］
従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムにおいて、１個の端末がプレス・トゥー・トーク（ＰＴＴ：Push to Talk）で通話を、残りの端末がデータ通信を行っている時のフレーム構成例を図５に示す。
図５では、端末４が通話を行う端末であり、他の端末がデータ通信を行う端末となっている。
【００１１】
図５において、下りフレーム３０１の先頭から６０ｍｓの送受信オフセットを持つ上りフレーム３０２が端末１に、当該上りフレーム３０２に続く連続した３フレームで構成される上りフレーム３０３が端末４に割り当てられている。
【００１２】
以下同様に、上りフレーム３０４が端末２に、連続した３フレームで構成される上りフレーム３０５が端末４に割り当てられ、上りフレーム３０６が端末３に、連続した３フレームで構成される上りフレーム３０７が端末４に割り当てられている。
【００１３】
下りフレーム３０１にはＤＦＮ＝０のフレームに制御信号（Ｃ）を乗せる制御フレームが配置され、具体的には、制御フレーム３０１ａには端末１に上りフレーム３０２を、端末４に連続した３フレームで構成される上りフレーム３０３を割り当てて送信許可を与える制御信号が乗る。
【００１４】
以下同様に、制御フレーム３０１ｂには端末２に上りフレーム３０４を、端末４に連続した３フレームで構成される上りフレーム３０５を割り当てて送信許可を与える制御信号が乗り、制御フレーム３０１ｃには端末３に上りフレーム３０６を、端末４に連続した３フレームで構成される上りフレーム３０７を割り当てて送信許可を与える制御信号が乗る。
【００１５】
各端末は、これらの制御フレームをデコードして指定された上りフレームで排他的に音声（Ｖ）又はデータ（Ｄ）を送信する。尚、通話の時は音声コーデックの圧縮比を上げて符号化の音声信号のサイズを小さくし、４フレーム中３フレームで音声信号を送信することで通話を可能としている。
【００１６】
以上のように、音声とデータを共存させた従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムにおけるデータ通信は、下りクラスタフレーム内の制御フレームで当該下りクラスタフレームに対応する上りクラスタフレーム内の４フレームを複数の端末に排他的に割り当てて、音声とデータの送信タイミングを制御し、音声とデータの多重通信を実現している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】狭帯域デジタル通信方式（ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ）標準規格、ARIB STD-T61 1.2版、第１分冊、平成17年11月30日、１．２改定、社団法人電波産業会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムでは、通話のない図４の状態から通話を行う図５の状態に移行する場合に、すなわち、ある端末がデータ通信中又は待機状態から通話可能な状態に移行するには、当該端末に上りフレームが割り当てられるまで待ってから、当該上りフレームに通話開始を要求する制御信号を乗せて基地局に通知しなければならず、制御遅延時間が大幅に発生することがあるという問題点があった。
【００１９】
例えば、端末数ｎ＝１００の場合は最長で４秒程度（４０ｍｓ×１００）、端末数ｎ＝５００の場合は最長で２０秒程度（４０ｍｓ×５００）の制御遅延時間が発生してしまうこととなっていた。
【００２０】
また、制御遅延時間が非常に長くなるために通話を要求する処理、すなわち、データ通信中の他の端末に対して送信を中断させる処理と、実際にプレス・トゥー・トークで通話を開始する処理を分離する必要があるため、処理が煩雑になるという問題もあった。
【００２１】
つまり、プレス・トゥー・トークで通話開始のボタンを押してから、直ちに通話を開始することはできず、制御遅延時間分が準備時間となり、当該準備時間終了後に通話可能のサインを表示する等の処理が必要となり、処理が煩雑である。
【００２２】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、通話開始までの制御遅延時間を最小限に抑え、更に通話を要求する処理と実際に通話を開始する処理をほぼ同時に行って通話時の処理を簡便にすることが可能な通信システム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】
【００２３】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、通話とデータ通信が共存する通信システムであって、基地局から複数の端末への通信には下りフレームを用い、複数の端末から基地局への通信には上りフレームを用いて行い、通話が為されていない時に、複数の端末にデータ通信用として上りフレームを割り当てると共に、データ通信を行わない空きフレームを確保し、基地局が複数の端末に通話許可を送信し、当該通話許可に対して複数の端末の内、特定の端末が空きフレームを使用して通話開始を基地局に通知し、基地局が、通話開始を検出すると、データ通信用のフレームを通話用に割り当て直すことを特徴とする。
【００２４】
本発明は、上記通信システムにおいて、複数の端末の全てに１回ずつデータ通信用として上りフレームを割り当てた場合の割り当て数に対して、空きフレームを１又は複数挿入することを特徴とする。
【００２５】
本発明は、上記通信システムにおいて、端末に、音声データを記憶するメモリを設け、端末が、通話開始からの音声データをメモリに記憶し、音声用の上りフレームで送信する際に、メモリから音声データを読み出して音声用の上りフレームにより基地局に送信することを特徴とする。
【００２６】
本発明は、上記通信システムにおいて、基地局が、端末に対してデータの送信許可を通知し、端末が、送信許可の通知に対してデータを送信するものであり、基地局が、端末から送信されたデータに対して、誤りなく受信できたか否かを検出し、誤りがない場合にはＡＣＫ信号を、誤りがある場合にはＮＡＣＫ信号を、端末に対する次の送信許可の通知と同時に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、通話とデータ通信が共存する通信システムであって、基地局から複数の端末への通信には下りフレームを用い、複数の端末から基地局への通信には上りフレームを用いて行い、通話が為されていない時に、複数の端末にデータ通信用として上りフレームを割り当てると共に、データ通信を行わない空きフレームを確保し、基地局が複数の端末に通話許可を送信し、当該通話許可に対して複数の端末の内、特定の端末が空きフレームを使用して通話開始を基地局に通知し、基地局が、通話開始を検出すると、データ通信用のフレームを通話用に割り当て直す通信システムとしているので、通話開始までの制御遅延時間を最小限に抑え、更に通話を要求する処理と実際に通話を開始する処理をほぼ同時に行って通話時の処理を簡便にすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】全ての端末がデータ通信を行っている時の本通信システムに係るフレーム構成例を示す図である。
【図２】通話のない状態から通話を行う状態に移行する場合の本通信システムに係るデータ通信の制御シーケンス例を示す図である。
【図３】音声とデータを共存させた従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムのフレーム構成例を示す図である。
【図４】全ての端末がデータ通信を行っている時の従来のフレーム構成例を示す図である。
【図５】１個の端末が通話、残りがデータ通信を行っている時の従来のフレーム構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る通信システムは、ある端末が通話を開始する時点において、他の端末がデータ通信中であるために上りの帯域が不足している状態であっても、上りフレームに定期的に確保された空きフレームを使用して基地局に通話開始を通知し、通話に必要な帯域（フレーム）を基地局が端末に直ちに割り当てるようにしているので、通話開始までの制御遅延時間を最小限に抑え、更に通話を要求する処理と実際に通話を開始する処理をほぼ同時に行って通話時の処理を簡便にし、且つ音声通話を優先させながら通話のない時間帯にデータ通信を効率よく行うことができるものである。
【００３０】
［本通信システム］
本発明の実施の形態に係る通信システム（本通信システム）は、ＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムを前提とするものであり、基地局と、複数の端末とを基本的に有している。
【００３１】
基地局と複数の端末との通信では、上り下りペアの無線キャリア（下り周波数［第１の周波数］と上り周波数［第２の周波数］）が割り当てられる。
基地局から複数の端末への通信で用いられる下り周波数のフレームが、下りフレームとなる。
基地局は、複数の端末に対して、下りフレームを時間軸で複数のフレームに分割し、各端末の識別子（ＩＤ）を各フレームに含めてデータ通信を行う。
【００３２】
また、複数の端末から基地局への通信で用いられる上り周波数のフレームが、上りフレームとなる。
各端末には、上りフレームを時間軸で複数に分割されたフレームが割り当てられ、当該フレームに端末のＩＤを含めて基地局にデータ通信を行う。
【００３３】
尚、上りフレームには、どの端末にもデータ通信用として割り当てない「空きフレーム」を設けている。実際には、空きフレームは、どの端末も上り周波数を用いて基地局にデータ通信を行っていない状態である。
【００３４】
本実施の形態では、通話を開始したい端末が、この空きフレームを用いて基地局に通話の開始を同期バーストで通知する。
従来、通話を開始したい端末は、自機に割り当てられたフレームで基地局に通話開始を通知していたが、本実施の形態では、通話を開始したい端末が、通話開始の操作を行った後の空きフレームを通話開始の通知に用いているので、基地局に迅速に通話開始を通知でき、制御遅延時間の発生を抑えることができる。
【００３５】
空きフレームは、全ての端末（ｎ個の端末）への１回ずつのフレーム割り当て数（ｎ）に対して１つ又は複数設ける（挿入する）ようにしてもよい。
ｎを一周期とすると、周期ｎが小さければ（端末数ｎが少なければ）、空きフレームの挿入数を多くする必要はないが、周期ｎが大きければ（端末数ｎが多ければ）、空きフレームの挿入数を多くして、制御遅延時間を抑える必要がある。
【００３６】
尚、一周期の中に設けられる（挿入される）空きフレームの数が少ないと、制御遅延時間を短くする効果が小さいが、データ通信の効率がよく、一周期の中に挿入される空きフレームの数が多いと、制御遅延時間を短くする効果が大きいが、データ通信の効率が悪くなる。
【００３７】
また、空きフレームを用いて端末が通話開始を通知した場合は、図５に示したフレーム構成に移行し、当該端末は基地局と音声通信を行い、他の端末は基地局とデータ通信を行う。
【００３８】
以下、本通信システムにおける動作について具体的に説明する。
［本通信システムに係るフレーム構成例：図１］
本通信システムにおいて、全ての端末がデータ通信を行っている時のフレーム構成例を図１に示す。
図１において、下りフレーム４０１と上りフレーム４０２〜４１２が備えられている。
【００３９】
そして、図１において、端末は１〜ｎ個で構成され、下りフレーム４０１の先頭から６０ｍｓの送受信オフセットを持つ上りフレーム４０２が端末１に、当該上りフレーム４０２に続く上りフレーム４０３が端末２に、当該上りフレーム４０３に続く上りフレーム４０４が端末３に割り当てられている。
【００４０】
しかしながら、本実施の形態の特徴として、上記上りフレーム４０４に続くＵＦＮ＝３の上りフレーム４０５には特定の端末を割り当てず、いずれの端末も送信しない空きフレームとする。
以下同様に、上りフレーム４０６〜４０８をそれぞれ端末４〜６に、上りフレーム４１０、４１１をそれぞれ端末７、端末ｎに割り当てて、ＵＦＮ＝３の全ての上りフレームを空きフレームとしている。
上記の例では、４フレームに１つの空きフレームを設けているが、端末数に応じて、８フレーム、１２フレーム等に１つの割合で空きフレームを設けるようにしてもよい。
【００４１】
下りフレーム４０１は、全てのフレーム（４０１ａ〜４０１ｋ）が制御フレームとなっており、制御フレーム４０１ａには端末１に対して、上りフレーム４０２でのデータ送信に許可を与える制御信号が乗り、制御フレーム４０１ｂには端末２に対して、上りフレーム４０３でのデータ送信に許可を与える制御信号が乗るようになっている。
ここで、各制御フレームには、対応する各端末の識別情報（ＩＤ）が含まれており、当該ＩＤから各端末が自己宛の下りフレームを受け取ることになっている。
【００４２】
以下同様に、制御フレーム４０１ｃ、４０１ｅ、４０１ｆ、４０１ｇ、４０１ｉ、４０１ｊにはそれぞれ端末３〜端末ｎに対して、上りフレーム４０４、４０６〜４０８、４１０、４１１でのデータ送信に許可を与える制御信号が乗る。
端末１〜ｎは、これらの制御フレームをデコードして指定された上りフレームで排他的にデータ（Ｄ）を送信する。
【００４３】
一方、本通信システムにおいて、１個の端末がプレス・トゥー・トークで通話を、残りの端末がデータ通信を行っている時のフレーム構成は、図５に示した従来のＳＣＰＣ狭帯域デジタル移動通信システムのフレーム構成例と同様になる。
通話のない図１の状態から通話を行う図５の状態に移行する場合、すなわち、ある端末がデータ通信中又は待機状態から通話に移行するには、当該端末が空きフレームとなっているＵＦＮ＝３の上りフレームで同期バーストを送信して基地局に通話の開始を通知した後、基地局がＵＦＮ＝１〜３の上りフレームを当該端末に音声用として割り当てればよい。
【００４４】
［本通信システムに係るデータ通信の制御シーケンス例：図２］
通話のない図１の状態から通話を行う図５の状態に移行する時の具体的なシーケンスを、図２を用いて説明する。図２は、通話のない状態から通話を行う状態に移行する場合の本通信システムに係るデータ通信の制御シーケンス例を示す図である。
図２において、説明を簡単にするために端末数を４個としているが、端末数が任意の個数であってもよい。
そして、図２では、端末４が通話端末（通話を開始して通話を行う端末）で、端末１〜３がデータ端末（データ通信を行う端末）となっている。
【００４５】
また、図２において端末１〜３は、データ専用の半固定局とし、つまり、基地局と半固定局の間は伝搬遅延が一定で、基地局において各々の半固定局との間の伝搬遅延時間が既知で安定した同期状態にある場合には、同期バーストの送信が不要である。一方、端末４は、通話専用の移動局である場合には、通話を開始する際に同期確立のための同期バーストの送信が必要である。
【００４６】
図２にはシーケンス番号（SEQ1〜SEQ31）を付しており、当該シーケンス番号に対応して順を追って動作を以下に説明する。
シーケンス番号SEQ01では、基地局がＤＦＮ＝０の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝０の上りフレームを端末１に割り当ててデータ送信を許可する。
【００４７】
シーケンス番号SEQ02では、基地局がＤＦＮ＝１の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝１の上りフレームを端末２に割り当ててデータ送信を許可する。
そして、シーケンス番号SEQ03では、シーケンス番号SEQ01でデータ送信を許可された端末１が、ＵＦＮ＝０の上りフレームで基地局にデータを送信する。シーケンス番号SEQ01とシーケンス番号SEQ03との時間差は、送受信オフセットの遅延によるものである。
【００４８】
シーケンス番号SEQ04では、基地局がＤＦＮ＝２の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝２の上りフレームを端末３に割り当ててデータ送信を許可する。
そして、シーケンス番号SEQ05では、シーケンス番号SEQ02でデータ送信を許可された端末２が、ＵＦＮ＝１の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００４９】
シーケンス番号SEQ06では、基地局がＤＦＮ＝３の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝３の上りフレームを全端末に割り当てて通話の開始を許可する。この時点ではいずれの端末においてもプレス・トゥー・トーク（ＰＴＴ）が発生していないため、当該通話開始許可は無視される。
シーケンス番号SEQ07では、シーケンス番号SEQ04でデータ送信を許可された端末３が、ＵＦＮ＝２の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００５０】
次に、シーケンス番号SEQ08では、基地局がＤＦＮ＝０の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝０の上りフレームを端末１に割り当ててデータ送信を許可する。
そして、シーケンス番号SEQ09では、基地局がＤＦＮ＝１の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝１の上りフレームを端末２に割り当ててデータ送信を許可する。
【００５１】
一方、端末４ではこのタイミングでＰＴＴ、すなわち通話を開始する操作が行なわれたものとする。
シーケンス番号SEQ10では、シーケンス番号SEQ08でデータ送信を許可された端末１が、ＵＦＮ＝０の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００５２】
シーケンス番号SEQ11では、基地局がＤＦＮ＝２の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝２の上りフレームを端末３に割り当ててデータ送信を許可する。
そして、シーケンス番号SEQ12では、シーケンス番号SEQ09でデータ送信を許可された端末２が、ＵＦＮ＝１の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００５３】
次に、シーケンス番号SEQ13では、基地局がＤＦＮ＝３の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝３の上りフレームを全端末に割り当てて通話の開始を許可する。
シーケンス番号SEQ14では、シーケンス番号SEQ11でデータ送信を許可された端末３が、ＵＦＮ＝２の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００５４】
シーケンス番号SEQ15では、基地局がＤＦＮ＝０の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝０の上りフレームを端末１に割り当ててデータ送信を許可する。
そして、シーケンス番号SEQ16では、シーケンス番号SEQ13で通話の開始を許可され、且つシーケンス番号SEQ09でＰＴＴを開始した端末４は、ＵＦＮ＝３の上りフレーム（空きフレーム）で基地局に同期バーストを送信する。
【００５５】
シーケンス番号SEQ17では、基地局がＤＦＮ＝１の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝１の上りフレームを端末２に割り当ててデータ送信を許可する。
そして、シーケンス番号SEQ18では、シーケンス番号SEQ15でデータ送信を許可された端末１が、ＵＦＮ＝０の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００５６】
シーケンス番号SEQ19では、基地局がＤＦＮ＝２の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝２の上りフレームを端末３に割り当ててデータ送信を許可する。
シーケンス番号SEQ20では、シーケンス番号SEQ17でデータ送信を許可された端末２が、ＵＦＮ＝１の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００５７】
次に、シーケンス番号SEQ21では、シーケンス番号SEQ16で端末４の通話開始を検出した基地局は、ＤＦＮ＝３の下りフレームを使用して以後のＵＦＮ＝１〜３の上りフレームを端末４に割り当てて通話を許可する。但し、制御遅延のために直後のＵＦＮ＝２の上りフレームだけは端末４で使用されない。
【００５８】
シーケンス番号SEQ22では、シーケンス番号SEQ19でデータ送信を許可された端末３が、ＵＦＮ＝２の上りフレームで基地局にデータを送信する。
シーケンス番号SEQ23では、基地局がＤＦＮ＝０の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝０の上りフレームを端末１に割り当ててデータ送信を許可する。
【００５９】
シーケンス番号SEQ24では、シーケンス番号SEQ21で通話を許可された端末４が、ＵＦＮ＝３の上りフレームで基地局に同期バーストを再度送信する。
シーケンス番号SEQ25では、シーケンス番号SEQ23でデータ送信を許可された端末１が、ＵＦＮ＝０の上りフレームで基地局にデータを送信する。
【００６０】
シーケンス番号SEQ26では、シーケンス番号SEQ21で通話を許可された端末４が、ＵＦＮ＝１の上りフレームで基地局に１番目の音声データを送信する。
シーケンス番号SEQ27では、シーケンス番号SEQ21で通話を許可された端末４が、ＵＦＮ＝２の上りフレームで基地局に２番目の音声データを送信する。
【００６１】
シーケンス番号SEQ28では、基地局がＤＦＮ＝０の下りフレームを使用して、直後のＵＦＮ＝０の上りフレームを端末２に割り当ててデータ送信を許可する。
シーケンス番号SEQ29では、シーケンス番号SEQ21で通話を許可された端末４が、ＵＦＮ＝３の上りフレームで基地局に３番目の音声データを送信する。
【００６２】
そして、シーケンス番号SEQ30では、シーケンス番号SEQ28でデータ送信を許可された端末２が、ＵＦＮ＝０の上りフレームで基地局にデータを送信する。
更に、シーケンス番号SEQ31では、シーケンス番号SEQ21で通話を許可された端末４が、ＵＦＮ＝１の上りフレームで基地局に４番目の音声データを送信する。
【００６３】
以上のように、本通信システムの通話例では、４フレームあたり３フレームをデータ通信に使用して、通話に必要なフレームが足りない状態であっても、４フレーム当たり１フレームの空きフレームを利用して通話を開始し、通話開始（図２のシーケンス番号SEQ16）から６フレーム後（図２のシーケンス番号SEQ26）には、４フレーム当たり３フレームが通話用に割り当てられて音声データの送信が可能となっている。
【００６４】
尚、図５のフレーム構成例では通話にＤＦＮ＝１〜３、及びＵＦＮ＝１〜３のフレームを割り当てているが、必ずしもこのように割り当てる必要はなく、例えばＤＦＮ＝０〜２、及びＵＦＮ＝０〜２のフレームであってもよい。
【００６５】
また、図１のフレーム構成例では、空きフレームをＵＦＮ＝３に割り当てているが、必ずしもＵＦＮ＝３である必要はなく、例えばＵＦＮ＝１、又はＵＦＮ＝２であってもよい。
更に、空きフレームは４フレーム当たり１フレームを割り当てているが、必ずしも４フレーム当たり１フレームである必要はなく、例えば８フレーム当たり１フレームを空きフレームに割り当てて、余剰となる１フレームを別の端末に割り当ててデータ通信を行ってもよい。
【００６６】
また、図１のフレーム構成例では、送受信オフセットを６０ｍｓとしているが、端末では下りの制御フレームを受信してから上りフレームを送信するまで２０ｍｓしか確保できないため、例えば８０ｍｓの送受信オフセットとして端末の信号処理時間に余裕を持たせてもよい。
【００６７】
また、図２のシーケンス例では、端末４から送信されたシーケンス番号SEQ16の同期バーストを基地局が正しく受信できた場合を示しているが、当該同期バーストを用いた同期引き込みが不十分であることにより端末４からの通話開始を同期バースト１フレームだけでは認識できない可能性がある。
そのため、端末４はシーケンス番号SEQ21で示した通話許可を受信するまで複数回に渡ってＵＦＮ＝３の上りフレームで同期バーストを送信するシーケンスであってもよい。
【００６８】
［応用例１］
図２のシーケンス例において、ＰＴＴ開始（図２のシーケンス番号SEQ09）から音声データの送信（図２のシーケンス番号SEQ26）まで９フレームの遅延となっている。
しかし、通話を行う端末が回線品質の悪い場所に存在すると、基地局が送信する制御フレームを端末側で正しく受信できないか、または端末が送信する同期バーストを基地局側で正しく受信できない可能性がある。
【００６９】
このような場合は、一部のシーケンスを繰り返して行うことになってＰＴＴ開始から音声データの送信まで、より多くの制御遅延時間が発生することになる。
従って、話者がＰＴＴ開始の直後からマイクに音声を入力すると、受信側において頭切れを引き起こす恐れがある。
【００７０】
そのため、本通信システムにおいて、ＰＴＴ開始直後からの音声データを送信側の端末のマイクからＦＩＦＯ（First In First Out）メモリに蓄積（記憶）しておき、音声データの送信が可能になった時からＦＩＦＯメモリから音声データを順次読み出して音声用の上りフレームに乗せれば頭切れを回避することが可能となる。
【００７１】
［応用例２］
図２のフレーム構成例において、例えば端末１に注目すると、基地局が送信するシーケンス番号SEQ01の送信許可の通知に対応して、端末１はシーケンス番号SEQ03でデータを基地局に送信し、同様に基地局が送信するシーケンス番号SEQ08の送信許可の通知に対応して、端末１はシーケンス番号SEQ10でデータを基地局に送信している。
【００７２】
しかしながら、基地局でシーケンス番号SEQ03のデータを誤りなく受信できたかどうかを検出して、誤りがなかった場合はＡＣＫ（Acknowledgment）信号を、誤りがあった場合はＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）信号をシーケンス番号SEQ08の送信許可の通知と同時に送信すれば、ストップ・アンド・ウエイト方式の自動再送制御を容易に実現可能である。
【００７３】
ストップ・アンド・ウエイト方式は、制御が最も容易な自動再送制御方式であるが、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が返ってくるまで次のデータを送信できないため、スループットが大幅に低下するデメリットがある。
しかし、図２で示したフレーム構成例のように複数の端末に対してそれぞれ送信を許可する上りフレームを離散的に割り当て、各端末で独立にストップ・アンド・ウエイト方式の自動再送制御を行えば、通話のない図１の状態から通話を行う図５の状態に移行させる制御と共存する形で、スループットの低下を伴わずに且つ制御が容易な自動再送制御を行うことが可能である。
【００７４】
［実施の形態の効果］
本通信システムによれば、ある端末（図２では端末４）が通話を開始する時点において、他の端末（図２では端末１〜３）がデータ通信中であるために上りの帯域が不足している状態であっても、上りフレームに定期的に確保された空きフレームを使用して端末４が基地局に通話開始を通知し、通話に必要な帯域（フレーム）を基地局が端末４に直ちに割り当てて通話とデータ通信が共存する通信方式に移行するものであり、通話開始までの制御遅延時間を最小限に抑え、更に通話を要求する処理と実際に通話を開始する処理をほぼ同時に行って通話時の処理を簡便にし、且つ音声通話を優先させながら通話のない時間帯にデータ通信を効率よく行うことができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、通話開始までの制御遅延時間を最小限に抑え、更に通話を要求する処理と実際に通話を開始する処理をほぼ同時に行って通話時の処理を簡便にすることが可能な通信システムに好適である。
【符号の説明】
【００７６】
１〜１０，ｎ...端末、  １０１...下りフレーム、  １０２...上りフレーム、  ２０１...下りフレーム、  ２０１ａ〜２０１ｃ...制御フレーム、  ２０２〜２１２...上りフレーム、  ３０１...下りフレーム、  ３０１ａ〜３０１ｃ...制御フレーム、  ３０２，３０４，３０６...上りフレーム、  ３０３，３０５，３０７...３フレーム連続の上りフレーム、  ４０１...下りフレーム、  ４０１ａ〜４０１ｋ...制御フレーム、  ４０２〜４１２...上りフレーム
【図１】
2013135432.tif 000003
【図２】
2013135432.tif 000004
【図３】
2013135432.tif 000005
【図４】
2013135432.tif 000006
【図５】
2013135432.tif 000007