(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネルの時分割多重アクセス共用を使用してチャンネルで複数の通信信号を伝送する方法であって、各通信信号が１つのデータシーケンスを含み、このデータシーケンスが前記チャンネルのそれぞれ次の時間セグメントの間に前記チャンネルで伝送するための複数のデータパケットに分割される方法において、各通信信号のデータパケットへの分割はそれぞれの信号に対する前記チャンネルの時間セグメントの割当てと同期化され、前記チャンネルの連続的な時間セグメントのブロックを使用して各データパケットが伝送され、データパケットに各通信信号を分割する段階がさらに、前記ブロックのそれぞれの時間セグメントのデータ部分の中に各パケットからデータを拡散する段階を含み、また時間セグメントのブロックの開始タイミングが、前記データ部分の生成と同期化される事を特徴とする方法。
【請求項２】
データパケットを生成するための各通信信号のサンプリングは、前記データパケットの生成直後に、割当てられた時間セグメントが利用できるようにタイミングされる事を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
符復号器が前記データパケットを提供する事を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
それぞれの通信信号に対する前記チャンネルの時間セグメントの割当ては、前記それぞれの信号からのデータパケットの生成直後に、１つの時間セグメントが１つの通信信号に対して割当てられるように可変である事を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
データパケットの生成のための前記信号のサンプリングは、前記データ部分の生成直後に、１つのブロック中の第１時間セグメントが得られるようにタイミングされる事を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
どの時間セグメントが時間セグメントの各ブロックを形成するかの選択は、前記データ部分の生成直後に、１つのブロック中の第１時間セグメントが得られるように行われる事を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
複数のデータパケットのストリームを生成するように入力データを処理するための処理手段と、伝送システムの伝送チャンネルの時間セグメント系列をデータパケットの各ストリームに割当てるための割当て手段と、前記データパケットのストリームを表わす変調信号によって前記伝送チャンネルを変調するための変調手段と、前記処理手段および前記割当て手段の操作を支配するためにクロック信号を受けるシステムコントローラとを含み、データパケットのストリームの生成が前記システムコントローラによって、それぞれのデータパケットのストリームに対する時間セグメントの割当てと同期化され、さらに、前記チャンネルの連続的な時間セグメントのブロックを使用して各データパケットを伝送する手段を含み、データパケットに各通信信号を分割することがさらに、前記ブロックのそれぞれの時間セグメントのデータ部分の中に各パケットからデータを拡散することを含み、また時間セグメントのブロックの開始タイミングが、前記データ部分の生成と同期化される事を特徴とする無線伝送システム。
【発明の詳細な説明】
本発明は、通信信号の伝送方法およびこの方法を使用する通信システムに関するものである。本発明は、特に時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）チャンネル共用を使用するシステムに関するものである。
公知のＴＤＭＡシステムにおいては、伝送チャンネルの特定の時間セグメント系列が特定のデータ信号の伝送に割当てられる。チャンネルの時間セグメントの割当ては、データ入力のタイミングから独立している。また伝送を待つ信号の待ち行列を備え、次に利用可能な割当てられた時間セグメントを用いて、行列の前端まで緊急データが伝送のためにジャンプする事は公知である。
ある種の型のデータ通信においては、例えば双方向音声またはビデオ伝送のため、伝送遅延をできるだけ短縮させる必要がある。現在のＴＤＭＡシステムの問題点は、伝送用データパケットの準備と、これらのデータに割当てられる時間セグメントの利用との間に遅延が生じる事にある。
本発明によれば、チャンネルの時分割多重アクセス共用を使用してチャンネル上に複数の通信信号を伝送する方法であって、各通信信号が１つのデータシーケンスを含み、チャンネルのそれぞれ次の時間セグメントの最中にチャンネル上に伝送するための複数のデータパケットに、このデータシーケンスが分割されるように成された方法において、各通信信号のデータパケットへの分割が、それぞれの信号に対するチャンネルの時間セグメントの割当てと同期化される事を特徴とする方法が提供される。
通常、準備されたデータパケットが、伝送のために次に割当てられた時間セグメントを待っている間にもたらされる遅延を除去するために、時間セグメントの割当てとデータパケットの生成との同期化を実施する事ができる。データパケットの生成は、データパケットの生成直後に、割当てられた時間セグメントが利用できるようにタイミングされる。この場合、時間セグメントの所定の割当てが維持される。しかし時間セグメントの割当ては、それぞれ信号からのデータパケットの生成直後に、時間セグメントが通信信号に割当てられるように変化する。
チャンネルの連続的な時間セグメントブロックを使用して各データパケットが伝送されるようにインタリーブ法を使用する事ができ、この場合、各通信信号のデータパケットへの分割はさらに、ブロックのそれぞれの時間フレームのデータ部分の中へ各パケットからデータを拡散する段階を含み、この際に時間セグメントブロックの開始タイミングはデータ部分の生成と同期化される。
本発明がインタリーブ法を使用する伝送システムに適用される場合、データ信号のサンプリングは、インタリーブされたデータパケットの生成直後に、時間セグメントブロック中に第１時間セグメントが得られるように、タイミングされる。さもなければ、時間セグメントのタイミングは、インタリーブされたデータパケットの生成直後に、時間セグメントブロックの第１時間セグメントが得られるように変動される。
また本発明は、本発明の伝送方法を実施する無線伝送システムを提供する。
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図面において、
第１図は先行技術のＴＤＭＡ伝送システムにおいて生じる時間遅れを示すグラフ、
第２図はインタリーブ法を使用するＴＤＭＡシステムにおいて生じる時間遅れを示すグラフ、また
第３図は第１図と第２図に図示の遅延を短縮するための本発明の伝送システムのブロックダイヤグラムである。
第１図は時分割多重アクセスを使用して分割されたチャンネルの割当てられた時間セグメントに対するデータパケットの割当てを示すタイミングダイヤグラムである。説明の便宜上、チャンネルが複数の時間セグメント２に分割され、４セグメントごとの１つのセグメント（第１図において斜線区域４として示す）が特定のデータ信号の伝送に割当てられる。チャンネルの割当てられた時間セグメント４の中において伝送されるデータが、音声符復号器などのコーダによってデータパケットとして量子化される。１つまたは複数のデータパケットを各時間セグメントの中に伝送する事ができる。連続的な割当てられた時間セグメント４の間の時間間隔に対応するサンプリングレートで、コーダが内部クロックによってトリガされる。この場合には、各時間セグメントにつき１つのデータパケットが発生される。
第１図において、コーダはサンプリングの瞬間Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３などにおいてトリガされる。入力されるデータをパケットに量子化するため、コーダは一定の時間長、第１図においてＴｃを必要とする。従って、割当てられた時間セグメントの時間Ｔｐ１，Ｔｐ２，Ｔｐ３などにおいて、データパケットを伝送のために用いる事ができる。このようにして、第１図において、コーダ信号中の高（high）信号は、コーダが入力データを量子化してデータパケットを発生する時間間隔に対応する。
通常のＴＤＭＡシステムにおいては、受信器が入力変調信号を解釈できるように、時間セグメントの割当てに関するタイミング情報は送信器と受信器との間において共用されなければならない。しかし伝送のためのデータパケットの発生は独立に行われ、従ってコーダの操作は分離独立したタイミングシステムによって支配される。
第１図は、割当てられた各時間セグメント４の開始（瞬間Ｔ１，Ｔ２およびＴ３）のすぐ後の瞬間（Ｔｐ１，Ｔｐ２，Ｔｐ３）にデータパケットが利用できるようにタイミングされたサンプリング信号によってコーダが制御される状態を示す。その結果、量子化されたデータパケットは、次に用いることができるデータパケットまでの間、遅延「ｄ」を受ける。
インタリーブシステムが使用される場合、この遅延は大きくなる。第２図はブロックインタリーブが使用される場合に、チャンネル中の時間セグメントに対するデータの割当てを示す。誤差、例えばバーストエラーの検出と修正を可能とする各種のインタリーブ技術が存在する。
第２図において、割当てられた時間セグメントは４セグメント、４１乃至４４のブロックに集合される。第１図の場合と同様に、コーダは入力データを、割当てられた時間セグメントの発生率と同一のサンプリング率で量子化する。第２図に図示のインタリーブシステムは、連続的な４つのデータパケットからデータを結合して、誤差を受けにくい新しい４つの伝送用パケットを生成する。先行する４つのデータパケットは、割当てられた連続的な４つの時間セグメント４１乃至４４全体に拡散される。インタリーバは、４つのデータパケットが受けとられるたびにインタリーブ機能を行い、またインタリーバの出力は連続的な割当てられた４つの時間セグメント中における４つの伝送用データパケットの組み合せである。時間Ｔｐ１およびＴｐ２におけるインタリーバの出力は、データが伝送の準備ができている時間を示す。
チャンネルに対する時間セグメントの割当てが、独立したクロックシステムの制御のもとに行われる場合、第２図に図示のように相当量の遅延がもたらされる。さらに詳しくは、伝送システムと受信システムが各インタリーブブロックに対する時間セグメントの割当てを相互に行い、４つのインタリーブデータ信号ブロックが伝送の準備のできた時点Ｔｐ１と、インタリーブされタイミングが施されたセグメントブロックの第１時間セグメントの開始時期との間に、第２図に図示の遅延ｄが生じる。
もちろん、その他多数のインタリーブ技術が可能であり、異なるソースからのデータを結合して多様性をさらに増加する事ができる。
本発明は、ＴＤＭＡチャンネルの割当てられた時間セグメント４を、コーダから、またはインタリーブシステム中のインタリーバからの伝送の準備ができたデータの到着と同期化する。
第３図は、上述した同期化を行うための本発明による伝送システムを示す。
第３図に図示のトランスミッタはマスタークロック１０を含み、このマスタークロックは受信回路（図示されていない）中のクロックと同期化される。このマスタークロックは、時分割多重アクセスコーディングを行う目的で伝送チャンネルの時間セグメントへの分割を支配し、また入力１４からの入力データをフォーマットする責任を有するコーダ／コンバータ１２の動作を支配する。マスタークロック１０は、遠隔ソースからマスタークロック信号を受けるための受信器を含み、またはマスタークロック１０そのものがタイミング信号を発生し、このタイミング信号が専用のチャンネルを使用して送信器によって転送される事ができる。
マスタークロック１０からの信号は、システムコントローラ１６に供給され、このシステムコントローラは、クロック信号から引き出されたタイミングを使用してトランスミッタの操作を制御する。
入力１４によって供給されるデータは連続的データ流であり、この場合、コーダ／コンバータ１２がデータ流をサンプリングして、伝送チャンネルの時間セグメントへの伝送に適したデータパケットを生成する。音声またはビデオデータの場合、コーダは好ましくは符復号器（codec）である。さもなければ、入力データが有線リンクまたは無線リンクによって遠隔ソースから予めリレーされる事ができ、この場合には入力データはすでにデジタル化されたパケットデータを含む。この場合、コーダ／コンバータ１２が、データを伝送回路の他の部分に適した形に変換する。コーダ１２の出力は、それぞれ伝送チャンネルの割当てられた時セグメントへの伝送に適したデータ量を含むデータパケット系列である。さもなければ、チャンネルの各時間セグメントの中に１つ以上のデータパケットを伝送する事が可能である。
データパケットはオプションとしてのインタリーバを含み、このインタリーバは伝送チャンネル中の多様性を増加するために導入される。インタリーバ１８は、次の割当てられた時間セグメント系列中に伝送されるデータパケット系列を結合する事ができる。好ましくは、整数のデータパケットが、インタリーブ構造によってリンクされた時間セグメントブロックの中に伝送される。使用されるインタリーブのタイミングと特性は、伝送データの各フレーム上のヘッダーによって受信器に転送され、またそのためにインタリーバ１８はヘッダーソース２０およびフレーム発生器２２に接続されている。
トランスミッタが、ＴＤＭＡコーディングのための時間セグメントへのチャンネル分割を支配するタイミングを調整する能力を備えていれば、ヘッダーソースはＴＤＭＡタイミングの瞬間の表示を含む事ができる。
そして、チャンネル上に伝送するためにフレーム発生器２２によって生成されたフレームが、変調ユニット２４による適切な変調技術によって変調される。次に、変調された信号が送信器２６によって伝送される。
インタリーバ、フレーム発生器、変調器および送信器の操作およびタイミングは、それぞれマスタークロック１０からのタイミング情報を使用するシステムコントローラ１６によって支配される。
本発明の伝送システムにおいて、コーダ１２の操作は伝送チャンネルの時間セグメントの割当てと同期化される。
入力１４からの連続的データの場合には、コーダによって実行されるサンプリングは、システムコントローラ１６によって、伝送用変調フレームの次の生成が、既に割当てられたタイム・スロットの開始時期と一致するようなタイミングで制御される。このことは、第１図を参照して説明された遅延ｄを除去する。
インタリーバが使用される場合、コーダのサンプリング時間は、変調されたインタリーブ信号が割当てられた時間セグメントの開始と一致して利用できるように、選択される。また、インタリーブ技術は他の方法で制御する事ができる。例えば、もしインタリーブシステムによって、時間セグメントのブロックがインタリーブされたデータブロックに割当てられる場合は、どの時間セグメントが各時間セグメントブロック中において第１セグメントであるかを再定義する事が望ましい。このことは、第２図を用いて説明した遅延ｄを短縮させる事ができる。もちろん、使用されているインタリーブスキームに対する変更があれば、この変更はインタリーブされた時間セグメントブロックに関するタイミング・デテールを示すヘッダーソース中の情報によって受信器に伝送されなければならない。
入力データが遠隔ソースから受けられ、さらに送信器の中で発生されていない場合には、データパケットの到着タイミングを変更する事は不可能である。この場合、本発明によれば、データパケットが伝送用に準備されるたびに、割当てられたタイム・スロットが得られるように、チャンネルの時分割をシフトさせる事ができる。もちろん、チャンネル分割のタイミングの変更は、他のデータ入力に対して割当てられた時間間隔の最中において、チャンネル上に伝送される信号に対してインパクトを与える。従って、共用されるチャンネル上に伝送される各データ流は、どのデータ信号が最小限の遅延をもって伝送を要求するかを示し、またこれらの信号において遅延が臨界的ファクタでない事を表示するためのプライオリティインジケータを含む事ができる。
チャンネル時間セグメントのタイミングの変更許可を得るため、受信ステーションのシステムコントローラによって問い合わせを行う事ができよう。これは送信器の専用チャンネルを使用して、またはデータパケットヘッダーを使用して当該受信器に対して情報を送る事によって達成されうる。
上記開示を読めば、当業者には前記以外の変更態様が明かであろう。このような変更態様は、電気回路および電子回路の設計および応用においてすでに公知であって上記特徴の代わりにまたは追加的に使用されうるその他の特徴を含む。この出願において、請求項は特徴の特定の組合わせについて作成されたが、本出願の趣旨の範囲内において、この請求項において請求されたように同一発明に関するものであってもなくても、また本発明と同一の技術的問題点のいずれかまたは全部を解決するものであってもなくても、本出願において明示されまたは暗示された新規な特徴または新規な特徴の組合わせ、あるいは当業者にとっては明白な特徴の任意の一般化を含むものとする。この場合、出願人は本出願または本出願から導かれる任意の他の出願の手続遂行中に前述のような特徴および／またはその組合わせについて新規な請求項を作成できる事を注意しよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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