JP2000512459A - ラジオ中継発送システムに対する資源分配要求を加速する装置および方法 - Google Patents

ラジオ中継発送システムに対する資源分配要求を加速する装置および方法

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Abstract

(57)【要約】 プッシュトーク デイスパッチ システムにおいて,加速された応答をプッシュトーク起源のメッセージに供するための方法と装置。第1の基地局(110A)はプッシュートーク接続を支持するために第1の組の電話交換機(112A)を割当てる。第1のシステム制御装置(118)はプッシュートーク接続を支持するために第2の組の電話交換機’12A,126)を割り当てる。第1の遠隔ユニット(100)からプッシュートーク起源のメッセージを受信時に,該第1の組の電話交換機(112A)と該第2の組の割り当てられた電話交換機(120A,126)を経てそれを通信することを指示して,該第1の基地局(110A)は即時の(immediate)応答を該第1の遠隔ユニット(100)に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】 ラジオ中継発送システムに対する資源分配要求を加速する装置および方法 発明の背景 1.発明の分野 本発明は一般に発送システムの資源分配、もっと、具体的言うと、遠距離ユニ ットからの資源分配要求に対する即時応答することである。 2・関連技術の説明 無線通信電話システムには、数多くのユーザの間、および彼らと無線電話シス テムの間に、無線チャンネルで互いに連絡する。、無線チャンネル通信はいろい ろ多元アクセス技術の中の一つである。この多元アクセス技術は時分割多重アク セス(TDMA)、周波数分割多重アクセス(FDMA)、および符号多重アク セス(CDMA)等がある。CDMAは多く利点がある。一つ典型的のCDMA システムは1990年2月13日付けK.Gihousenet alで公報さ れたアメリカ特許4,901,307号、題目は“SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SISTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS” 、本発明の代理人に渡され、参考のため、ここに編入される。 上記の特許は、一つ多重アクセス技術は公開され、この中に、数多くの携帯電 話システムユーザはトランシーバー、衛星中継通信器、機上中継器あるいはCDMA スペクトラム拡散通信信号を使用する地上ベースステーシュンを有する。 CDMA通信の場合、周波数スペクトラムの多数再利用により、ユーザシステムの 容量は増えることができる。 CDMAセルラシステムには、それぞれのベースステーシュンはある程度の地理範 囲および公衆電話ネットワークに連動されるセルラシステムによってリンクされ る上記範囲内の遠距離ユニットを管轄する。一つ遠距離ユニットは新しい電話ネ ットワークの管轄範囲に入ると、この遠距離ユニットの呼び信号は当該電話ネッ トワークに発送される。ベースステーシュンから遠距離ユニットまでの信号転送 通路は正リンク、遠距離ユニットからベースステーシュンまでの信号転送通路は 逆リンクと呼ぶ。 この典型的CDMAシステムには、各ベースステーシュンはパイロット信号を転送 する。このパイロット信号は他のベースステーシュンのパイロット信号からの符 号位相オフセットにより発生する公衆擬似ランダム雑音拡散コードを持つ。シス テム動作中、遠距離ユニットに周囲の他のベースステーシュンに対応する符号位 相オフセットが提供される。この方法により、互いに通信手段が設立される。 遠距離ユニットは一つ捜査機能を持ち、これを使って、周囲の他のベースステ ーシュンを含むグルブベースステーシュンからのパイロット信号の強度を追跡す る。 ハンドオフプロセス中、一つ遠距離ユニットに一つ以上のベースステーシュン と通信する方法および装置を提供する技術は公開された。この公開はU.S特許 5,267,261号、題目は“MOBILE ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CD MA CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM”1993年11月30日付けで公報さ れ、本発明の代理人に提出している。このシステムを使うと、遠距離ユニットと ユーザ端末の間に、源のベースステーシュンから目的のベースステーシュンまで の間にあるハンドオフからの影響はなくなる。このタイプのハンドオフはソフト ハンドオフと呼ぶ。この時、目的ベースステーシュンはまた設立されず、源ベー スステーシュンは連結されている。遠距離ユニットは二つのベースステーシュン と通信する場合、遠距離ユニットは各ベースステーシュンからの信号を同一ベー スステーシュンからの多通路信号を結合する方法と同じ方法で接合する。 典型的マイクロセルラシステムの場合、一つシステムコントローラを導入し、 ユーザ端末のため、信号受け側の各ベースステーシュンからの単一信号を提供す る。各ベースステーシュン内に同一遠距離ユニットからの信号をデコードする前 に接合する。多重信号接収を行う場合、上記の方法は利点が多い。各ベースステ ーシュンのデコード結果はシステムコントローラに送られる。一つ信号はデコー ドされると、他の信号と接合することが不可能になる。それで、システムコント ローラはすでに単一遠距離ユニットと通信がある各ベースステーシュンからの複 数デコード信号を選択しなければならない。Cからの一連信号から有用なデコー ド信号は選択され、選択されていない信号は簡単に捨てられる。 ソフトハンドオフにアシスタされた遠距離ユニットはこの遠距離ユニットに測 定された遠距離ユニットのパイロット信号に基づいて動作する。この活動装置は 一つ装置あるいは通信活動のあるベースステーシュン。候補された装置は通信す るため十分レベルのあるパイロット信号を有する周辺装置あるいは他の装置。周 辺装置は通信に十分レベルのある信号を有する活動期中のベースステーシュンの 周辺ベースステーシュンである。残り装置は活動装置、候補装置、周辺装置以外 の装置である。 通信は最初に設立されると、遠距離ユニットは第1ベースステーシュンと第1 ベースステーシュンだけを有する活動期装置と通信する。遠距離ユニットは活動 装置、候補装置、周辺装置および残り装置のベースステーシュンを監視する。周 辺装置および残り装置のパイロット信号のレベルは予定より超えると、当該ベー スステーシュンは候補装置に入れられる。遠距離ユニットは第1ベースステーシ ュンに新ベースステージュンをとしてメセッジを送る。システムコントローラは 新ベースステーシュンに遠距離ユニットの確認メセッジをおくり、通信の設立を 命じる。また、ベースステーシュンを通じて、遠距離ユニットにメセッジも送ら れる。このメセッジは第1ベースステーシュンおよび新ベースステーシュンを含 む新しい活動装置を確認する。遠距離ユニットは新ベースステーシュンからの転 送信号を捜査し、通信は第1ベースステーシュンなし、新ベースステーシュンだ けの状態で設立された。このプロセスは次のベースステーシュン通信の設立にも 同様に使われる。 遠距離ユニットは多数のベースステーシュンと通信する際、引き続き、活動装 置、候補装置、周辺装置および残り装置からの信号の強度を監視し、予定の時間 帯を過ぎると、活動装置内のベースステーシュン信号の強度は所定値以下に落ち 、遠距離ユニットは当該事件を記録するメセッジを生成、転送する。システムコ ントローラは少なくともこの遠距離ユニットと通信するベースステーシュンの中 の一つからこのメセッジを受ける必要がある。システムコントローラは弱いパイ ロット信号を持つベースステーシュンを介しての通信の終結を決定できる。 基地局を通じた通信の終結をしようとする場合、システムコントローラは、基 地局の新規のアクティブセットを識別したメッセージを発生する。当該新規のア クティブセットは、終結された通信を介した基地局を含んでいない。通信を確立 した当該基地局は、遠隔装置へメッセージを送信し、前記システムコントローラ は、遠隔の装置によって当該基地局へ通信を終結するために、情報を通信する。 このように、新規アクティブセット中の識別された基地局を介してのみ、遠隔装 置通信は行われる。 ソフトハンドオフ処理時の全てにおいて、遠隔装置は、少なくとも1つの基地 局を介してユーザ側と通信を行っているので、遠隔装置とユーザ側間において、 通話の中断が起こることはない。ソフトハンドオフは、他のセルラ通信システム において採用されている技術である、従来の「接続前の切断」に勝って、「切断 前の接続」という固有の重要な利益を提供する。 無線電話システムにおいて、同時に扱い得る電話セルの数によって当該システ ムの容量を最大化することは、困難を極める。仮に、各遠隔装置の送信力が制御 され、各通信信号が同レベルで基地局の受信機に届くようであれば、スペクトラ ム拡散システムにおけるシステム容量は、最大化されうる。実際のシステムにお いて、各遠隔装置は、受信可能データの回復に当たる信号と雑音の比を生成する 程度の最小の信号レベルを送信してもよい。仮に、低すぎる電力レベルで、遠隔 装置から送信された信号が、基地局の受信機に届くようであれば、ビット誤り率 は、高くなりすぎてしまい、その結果、他の遠隔装置からの妨害のため、高品質 の通信を実行することができない。一方、仮に、遠隔装置によって送信された信 号が、基地局での受信において高すぎる電力レベルである場合、特定の遠隔装置 への通信は受信可能であるが、このハイパワーな信号は、他の遠隔装置に対して 干渉として作用してしまう。この干渉は、反対に、他の遠隔装置との通信を装う 結果となる。 従って、典型的なCDMAスペクトラム拡散システムにおいて、容量を最大化 するために、基地局の有効エリアでの各遠隔装置の送信パワーは、当該基地局に おいて、同じく正規に受信された信号のパワーを生成するために、当該基地局に よって制御されている。理想的な場合においては、基地局において受信した全部 の受信パワーが、基地局の適用範囲内における遠隔装置の送信によって多元化さ れた各遠隔装置からの通常の受信パワーと、近接した基地局の適用範囲で各遠隔 装置から基地局において受信したパワーとを足し合わせたものが等しいことであ る。 無線チャネルにおける経路の損失は、平均経路損失とフェージングの二経路のよ って特徴づけることができる。基地局から遠隔装置への順方向リンクは、遠隔装 置から基地局への逆方向リンクよりも様々な周波数に作用するものである。しか しながら、順方向リンク及び逆方向リンクは、同じ一般的な周波数帯を使用して いるので、前記二通りの平均経路損失間において、重要な相関関係が存在する。 その一方で、フェージングは順方向リンク及び逆方向リンクに対して独立な現象 であり、時間の関数として変化するものである。 典型的なCDMAスペクトラム拡散システムにおいて、各遠隔装置は、入力に おける全体のパワーに基づいた順方向リンクの経路損失を推定する。この全体の パワーは、当該遠隔装置によって受信し、同一周波数に作用した全基地局からの パワーの和である。前記平均順方向リンク経路損失の推定値より、遠隔装置は逆 信号リンク信号の送信レベルの設定を行う。ある遠隔装置に対する逆方向リンク チャネルは、同一の遠隔装置に対して順方向リンクチャネルと比較することによ り、2チャンネルの独立なフェージングとなるから、急激に好転することになる 。このパワーの増加は、同一の周波数割り当てを共有している全ての信号に対し て、付加的な干渉を引き起こナ。従って、チャネルについての急激な好転に対す る遠隔装置の送信パワーの迅速な反応により、システムの実行処理は、さらに良 いものとなる。ただし、継続的に遠隔装置のパワー制御機構に寄与する基地局を 具備することが必要である。 遠隔装置送信パワーは、一個若しくはそれ以上の基地局によって制御されてい てもよい。遠隔装置と通信している各基地局は、当該遠隔装置から受信信号の強 さを測定する。この測定された受信信号の強さは、ある特定の遠隔装置に対して 望ましい信号の強さと比較される。パワー調整コマンドは、各基地局によって生 成され、順方向リンクによって遠隔装置に送信される。この基地局パワー調整コ マンドに対して、遠隔装置は、遠隔装置の送信パワーを所定量で増加若しくは現 象させる。当該方法によれば、チャネル変化への迅速な対応は達成され、平均シ ステムの実行処理は改善される。なお、典型的なセルラシステムにおいて、基地 局同士は密接に結び付いていないものとし、また、当該システムにおける各基地 局は、他の基地局が遠隔装置の信号を受信するパワーレベルを検知していないも のとする。 遠隔装置が一若しくはそれ以上の基地局と通信を行っている時、パワー調整コ マンドは、各基地局より供給される。遠隔装置は、これらの多元基地局パワー調 整コマンドに作用し、逆に他の遠隔装置通信を干渉する可能性のある送信パワー を避け、遠隔装置から少なくとも基地局の一つへの通信を支持するために十分な パワーを、依然として供給する。このパワー制御機構は、遠隔装置と通信してい る各基地局が、パワーレベルの増加を要求した場合のみ、遠隔装置が送信信号レ ベルを増加させて実行されるものである。また、遠隔装置と通信している基地局 がパワーを現象させる要求をした場合、遠隔装置は、送信信号レベルを現象させ る。基地局と遠隔装置パワー制御に対するシステムは、アメリカ特許No.5, 056,109、名称「CDMAセルラ移動電話システムにおける送信パワー制 御装置及び当該送信パワー制御方法」、特許証発行日1991年10月8日にお いて公開されている。 また、各遠隔装置によって送信された情報の制御に対して、基地局が送信した 各データ信号に使用した適切なパワーを制御するものであることが望ましい。前 記制御を与える第一の理由は、ある状況において、順方向チャネルリンクは通常 不利に成り得るという実状に対応させてのことである。不利な遠隔装置に対して 送信されるパワーが減少しなければ、信号の品質は、受け入れ難いものになりか ねないからである。このような状況の一例として、一つ又は二つの近接した基地 局への経路損失は、遠隔装置と通信している基地局への経路損失とほぼ同様であ ることが挙げられる。このような状況において、全ての干渉は、相対的に近接し た場所にある遠隔装置による干渉に勝って、三倍に増加することがある。加えて 、近接した基地局から来る干渉は、アクティブ基地局からの干渉に対して起こる ケースであり、アクティブ基地局からの信号であるユニゾンにおいては、フェー ドしない。当該状況での遠隔装置は、適切な実行処理を達成するために、アクテ ィブ基地局から3から4デシベルの付加的な信号パワーを要求してもよい。 その他、遠隔装置は、信号と干渉の比が非常に良い場所に置かれていてもよい 。この場合、基地局は、通常の送信パワーよりも低いパワーの、通信可能な信号 を 送信することができ、その結果、このシステムによって通信されている他の信号 の干渉を減らすことができる。 上記目的を達成するために、信号と干渉の測定の可能性望ましい信号パワーと 、干渉全体及びノイズパワーとを比較することによって成し遂げることができる 。測定した比が所定の値よりも小さい場合、遠隔装置は、基地局に対して順方向 リンク信号に関するパワー増加の要求を送信する。また、測定した比が所定量よ りも小さい場合、遠隔装置はパワー減少の要求を送信する。遠隔装置受信機が信 号と干渉の比を監視できる一つの方法は、結果としての信号のフレームエラーレ ートを監視することによる。他の方法としては、受信された消失の数を測定する ことである。 基地局は、それぞれのリモートユニットからパワー調整要求を受信と、フォワ ードリンク信号のパワーを所定の値に調整することにより応答する。この調整量 は、概して0.5から1.0dB、または約12%と小さい。パワーの変化率は 、リバースリンクにおけるそれよりも比較的緩慢で、おそらく毎秒一回の割合で あろうと思われる。望ましくは、調整にかかるダイナミックレンジは、公称送信 電力の少なくとも4dBから6dBの範囲に制限されている。 基地局においては、他の特定リモートユニットの要求に従うか否かを判断して いるリモートユニットからの電力要求もまた考慮しなくてはならない。例えば基 地局にその能力許容範囲にまで負荷がかけられた状態では、電力迫加の要求は、 公称12%のところ6%以下程度の範囲でしか許容されない。この制度では、電 力下げの要求に対しては、12%の変化が許容される。 最初のセルラ電話ライセンスが政府により交付された頃には、スペクトラム使 用に当たりディスパッチングシステムサービスにキャリアを供与してはならない とい規制があった。しかしながらCDMAシステムの大きな利点と、ディスパッ チシステムに潜在するコストの高さと、ブライベートのディスパッチシステムの 配設および保守に係わる諸問題とに鑑み、政府は上記交付の見直しに着手した。 政府もこのようなサービスにより利益を受けることになる。 無線又は有線電話サービスがポイント・ツ・ポイントでのサービスであるのに 対し、ディスパッチングサービスは一対多のサービスである。ディスパッチサー ビスは、ローカルポリスラジオシステムや、タクシー分配システムや、連邦政府 の知的機関およびシークレットサービスや、軍用通信システムなどにおいて普通 に使用されている。 ディスパッチシステムの基礎となるモデルは、ユーザへのブロードキャスト( 放送)である。ブロードキャストネットユーザは、共通のブロードキャストフォ ワードリンク信号をモニタする。会話を希望するユーザは、push−to−t alk(PTT)ボタンを押下する。ユーザの話し声はブロードキャストフォワ ードリンクのリバースリンクを辿る。理想的には、ディスパッチシステムはラン ドライン(landline)とシステムへの無線アクセスを可能とするものである。 ディスパッチシステムの一部をなすリモートユニットにてpush−to−t alkボタンが押下されると、ユーザは急いで話し始めなければならない。しか しながら従来の無線システムでは、ユーザが話し始めることができるようになる までのリンクの確立にかかる時間は、知覚できるほどに長い。この発明は、リン クの確立にかかる時間を、許容範囲にまで短くするための解決策を与えるもので ある。 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、ディスパッチシステムにおいて、PTT ボタンの押下からの応答をより速くするための方法および装置を提供するもので ある。基地局およびコントローラにおける一連のリソースは、基地局からフォワ ードリンクブロードキャスト信号を生成する機器への通信コネクションを生成す るために分配されている。リモートユニットにおいてPTTボタンが押下された 場合、基地局は直ちに既存のパスに対応するページメッセージを返送する。 図面の簡単な説明 図1 ディスパッチシステムの典型例を示す図。 図2 典型的なディスパッチシステムの構成をより詳細に示すブロック 図。 発明の実施の形態 図1に、ディスパッチシステムの典型例を示す。好ましい実施例では、リモー トユニット10、20、22、24は、ディスパッチユニットおよびポイント・ ツ・ポイントの電話機として機能できるものである。図1において、現時点でリ モートユニット10がアクティブであり、リモートユニット20、22、24は パッシブ(待ち受け状態)である。基地局30、32、34は、リモートユニッ ト20、22、24に対してフォワードリンクチャネルにてブロードキャスト( 放送)を行っている。 基地局30は、下りおよび上りとして供される専用のトラフィックチャネルに てリモートユニット10と接続されている。このトラフィックチャネルは、例え ばリモートユニット10が他のリモートユニットから受信できるパワー制御コマ ンドのような、特定の信号情報を除いてはフォワードリンク放送チャネルと同じ である。またこのトラフィックチャネルには、電力制御およびシグナリング情報 が載せられている。 また基地局30は、アクティブのリモートユニット10からのリバースリンク 信号を受信している。好ましい実施例では、では、リモートユニット10との間 での専用トラフィックチャネルにおける電力制御は、上述の手法により実現され る。移動交換センタ(Mobile Switching Center:MSC)38は、(複数の) 基地局との間でのシグナリングの授受に係わる調整を行う。 通信マネージャ40は、二つのリモートユニットにて“push−to−ta lk(PTT)”ボタンが同時に押下されたりした際には、要求に優先順位を付 けるなどといった網制御を行う。好ましい実施例では、エアインタフェースにお けるシグナリングおよび変調方式は、一般にIS−95と簡略して称される符号 分割多元接続(CDMA)方式である。CDMA方式は、“Mobile St ation−Base station Compatibility Sta ndard for Dual−Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”TIA/EIA/IS− 95に述べられている。IS−95では、リモートユニットは移動局と称される 。 当業界では良く知られているように、基地局はそれぞれ3つのセクタを受け持 つようになっている。ここで“基地局”なる語は、統合基地局、またはマルチセ クタ基地局における一つのセクタを受け持つ基地局という意味も含む。 図1のアクティブのリモートユニット10は、基地局30との間で双方向リン クを確立している。アクティブとなるためには、リモートユニット10はトラフ ィックチャネルを要求するアクセスチャネルメッセージを基地局30に対して送 出する。このアクセスチャネルは、リモートユニットが基地局との通信を行うた めに使用されるリバースリンクチャネルである。このアクセスチャネルは、コー ルオリジネーション(call origination)、ページ応答、レジストレーション( registration)などといった短距離シグナリングメッセージ交換に使用される。 アクセス試行においては、リモートユニットから一連のアクセスプローブ(ac cess proves)が送出される。いずれのアクセスプローブにも同じ情報が載せら れているが、先のアクセスプローブよりもより高い電力レベルで送信される。ア クセスプローブは、リモートユニットにて基地局からの受信通知を受けるまで連 続して送出される。 アクセスチャネルは、スロット分割されている。同時に一つのアクセスチャネ ルを使用できるのは、ただ一つのリモートユニットである。ここで、アクセスプ ローブは先行するそれよりも高い電力で送出され、またアクセスチャネルのパワ ーには制限が無いため、アクセスチャネルは他のリバースリンク信号に対する干 渉を引き起こす。これらの理由から、アクセス試行の回数を最小限にしておくと 都合が良い。 リモートユニット10は、フォワードリンクトラフィックチャネルに設定され たフォワード放送チャネルのシグナリングを受信すると、通信リンクを確立する 。このようにして、リモートユニット10は、フォワードリンク放送チャネルを モニタすることによってではなく、自己に割り当てられたフォワードリンクトラ フィックチャネルを介することにより、ディスパッチシステム情報の全てを受信 する。 リモートユニット10は、割り当てのリバースチャネルを介して基地局30と の通信を行う。好ましい実施例では、フォワードおよびリバースリンクにおける パワー制御はIS−95に基づきなされる。リモートユニット10は、自己に割 り当てられたフォワードリンクの信号パスを有するため、シグナリングにリモー トユニット固有のメッセージングを含ませることができる。 例えば、もしリモートユニット10がディスパッチシステムのリモートユニッ トおよびポイント・ツ・ポイントの電話機として機能できるものであれば、リモ ートユニット10は、自己に対してポイント・ツ・ポイントの呼び出しがかかっ ていることを、フォワードリンクトラフィックチャネルを介して知ることができ る。 一方、図1において、受動遠隔ユニット20,22及び24は、ベースステー ションのいくつかに対する非確立の逆方向リンクシグナルを有しない。仮に、受 動遠隔ユニット20,22及び24が完全に受動的ならば、個別ベースステーシ ョンは、遠隔ユニットがそれに対応する有効範囲であるかどうかを知らないだろ う。ベースステーションに付随した遠隔ユニットレジスタが、ベースステーショ ンの有効範囲に入ったとき、ベースステーションは、遠隔ユニットがベースステ ーションの有効範囲からに去ったことを知る。 たとえ受動遠隔ユニット20,22及び24が受動的でも、アクセスチャンネ ルはベースステーションに通信をとる。好適実施例において、受動遠隔ユニット 20,22及び24は、順方向リンク放送チャンネルからより多くのパワーを必 要とするときは、ベースステーションに対するシグナルとしてアクセスチャンネ ルを用いる。パワー・リクエスト・アクセス・メッセージ・セベラル・シグナル レベル又はクオリティーの指標が含まれる。例えば、それらは、遠隔ユニットが ベースステーションから受けるパイロットシグナルの強度を示すフィールドであ ろう。 標準的なセルラーシステムは、限定された有効範囲内に置かれた遠隔ユニット に対し通信する複数のベースステーションを備える。複数のベースステーション は同時に完全なサービスエリアをカバーする。ディスパッチシステムがリーシン グパーティーによりリースされているとき、前記リーシングパーティーは、完全 なサービスエリアをカバーし得る。しかしながら、順方向リンク放送シグナルは 、常時、システムにおけるベースステーションから送信され、システムのコスト は、非常に高い。より効果的且つ経済的にして高い容量のシステムは、遠隔ユニ ット が配されたベースステーションだけから順方向リンク放送チャンネルを送信し、 また順方向リンク放送チャンネルを最小レベルの要求の下で効果的に通信を行う 。 もし、順方向リンク放送チャンネルが送信されないとき、対応するリソースは 、他のポイント to ポイント又は放送ユーザに利用される。加うるに、ベース ステーションの有効範囲における他のユーザは、干渉のために順方向リンク放送 チャンネルを送信しない。前に述べたように、順方向リンク放送チャンネルが送 信されたかどうかに拘わらず、ベースステーションから連続的にパイロツトシグ ナルが送信される。 本発明は、プッシュ to トーク ボタンをプッシュする前のパスの前生成の 方法である。前割付されたパスは、スイッチを通って空中線インターフェースに 接続及び順方向リンク放送チャンネルを生成するリソースに戻ることを必要とす る全てのリソースを備える。前割付されたパスは、全ての必要なリソースのサブ セットのみを備えるだろう。例えば、典型的には、スイッチの出入りはの接続は 、直ちに配分可能である。従って、スイッチの出入りの部分は、低いレスポンス タイムを有するための前割付を必要としない。好適実施例を以降において説明す るに、用いられる用語は、特定の装置及びベースステーション及びモービルスィ ッチングセンタの用品殿関係で用いられる。しかしながら、本発明は、リソース の前割付や異なるアーキィクチャ及びオペれーティングシステムに関係する。 遠隔ユニットがポイント to ポイントで接続したとき、トランザクション列 は、リソースへの割付が行われる必要がある。例えば、図2は典型的なディスパ ッチシステムの詳細を示している。図2において、CDMA連係サブシステム1 16は、呼び出しコントロールプロセッサ124及びシステムコントローラいつ 18は内部に図1のMSC38を含む。遠隔ユニット100は、ディスパッチユ ニット及びポイント to ポイント ユニットの両方の動作を許容する。ポイン ト to ポイントの接続の開始においては、遠隔ユニット100は、サービスリ クエストの形態によって、原メッセージを同一の遠隔ユニットをデザインするア クセスチャンネル上で送られ、コールがパーティーに接続される。ベースステー ション110Aはメッセージを受け取り、該メッセージをCDMA連係サブシス テム116を介してシステムコントローラ118に送る。システムコントローラ 118は、アクセスメッセージを受領した遠隔ユニットに対すしてページングチ ャネルが送られたベースステーション110Aにメッセージバックを送る。シス テムコントローラ118は、コールを監督するコールコントロールプロセッサ( CCP)124に必ず通報される。コールコントロールプロセッサ(CCP)1 24は、いろいろなサービス(例えば、ポイント to ポイント、プッシュto トークサービス、データサービス、又はソースボイスサービス)を管理する。コ ールコントロールプロセッサ(CCP)124は、受領した多様なリクエスト間 においてシステムリソースを割り付けする。ハードウェア及びソフトウエアの双 方は、コールを取り扱うべく割り付けされる。例えば、変調器/復調器ペア11 2は、ベースステーション110Aに割り付けられている。CDMA連係サブシ ステム116は、システムコントローラ118に接続された変調器/復調器ペア 112に接続されている。システムコントローラ118内で、セレクタ120A は、コールを取り扱うべく割り付けされている。セレクタ120Aからのスイッ チ126は、PSTN又はシステムコントローラ118にコールバックで接続さ る。リソースが割り付けされたアドレスのデザインは、遠隔ユニット100から PSTNへの確立したパス間のコントロール情報を通過させる。30以上のメッ セージが確立したポイント to ポイント トラフィク チャンネルに送られる 。 メッセージ通信及びリソースの割付は、1〜3秒で行われる。ノーマルなポイ ント to ポイントのコールでは、たとえ、3秒の時間遅れがあっても、エンド ユーザは容認できる程度である。典型的に、ユーザがポイント to ポイントコ ールをとったとき、該ユーザはホーンが鳴る間は待つ。加算された3秒は、ユー ザにとって返答のために待つ時間として大きくない。 遠隔ユニットがプッシュ to トーク ボタンを押したときには、従来のディ スパッチシステムは、アナログのトランザクション列は、接続を保持するために リソースを割り付けなければならない。対照するに、プッシュ to トークシス テムが付随したポイント to ポイントの動作において、遠隔ユニットのユーザ がプッシュ to トーク ボタンを押したときディスパッチシステムは、直ちに 該ユーザは会話可能となる。3秒のデイレイは該ユーザには容認できない。典型 的なディスパッチシステムは、最大300又は400ミリ秒の遅延時間である。 しかし、他の異なるディスパッチシステム及びポイント to ポイントでは異な る。ポイント to ポイント接続では、遠隔ユニットから受領したメッセージを 受けない。要求された接続におけるディスパッチシステムは、プッシュ to ト ーク ボタンの前から知られている。また、ディスパッチシステムにおける各受 動遠隔ユニットは登録され、従って遠隔ユニットはプッシュ to トーク ボタ ンをプレスする。ユーザは、既にコールコントロールプロセッサ124を了解し ている。 例えば、図2のディスパッチシステム、遠隔ユニット98は、ベースステーシ ョン110Bのアンテナ106Bの有効範囲に配置された部材である。また、遠 隔ユニット98は、ベースステーション110Xのアンテナ106Xの有効範囲 に配置された部材である。さらに、遠隔ユニット100は、ベースステーション 110Aのアンテナ106Aの有効範囲に配置された部材である。従って、順方 向りんく放送チャンネルは、ベースステーション110A、110B、110X から送信される。さらに、スイッチ126、セレクタ120A、CIS116、 変調器/復調器112Aを介して、ベースステーション110Aの有効範囲での アンテナ106Aから順方リンク放送チャンネルに送信される。変調器/復調器 112Aを介した送信信号は、変調器/復調器112Aの変調部が使用される。 放送の場合、対応する放送リターンリンクチャンネルが確立される。従って、同 様に変調器/復調器112Aの復調器からセレクタ120Aの処理を逆方向に進 む。一つ以上の遠隔ユニットはベースステーション110Aの有効範囲における 共通な順方向リンク放送シグナルをモニタリングする。各遠隔ユニットは、同様 に、順方向無リンク放送シグナルをモニタし、マルチプルな遠隔ユニットの保持 は要求されない。 アナログパスが遠隔ユニット用にあっても良い。変形例として、順方向リンク の放送用信号が全ての受動遠隔ユニットに共通であるから、信号選択器が異なる 基地局にある異なる変調/被変調装置を駆動している。例えば、選択器120B は、基地局110Bにある変調/被変調装置を駆動しても良く、また、基地局1 10Xにある変調/被変調装置を駆動しても良い。CIS116は、この選択器 120Bからの信号を基地局110B及び110Xに接続している。 遠隔ユニット100が押して話す(プッシュトゥトーク)為のボタンを押す場 合には、接続は遠隔地100からスイッチ126への接続が確保されることとな る。遠隔ユニット100からの信号は、スイッチ126から順方向リンク放送信 号が作られる選択器に戻される。遠隔ユニット100が押して話す為のボタンを 押す前であってもこの経路を決定できることを付け加えておく。 最も一般的な実施例では、供される経路が予め割り当てられている。例えば、 基地局110Aでは、変調/被変調器112Bが割り当てられ、CISを介して 選択器120Cに接続される。上述したように選択器120Cからスイッチ12 6への接続が確保されても良い。スイッチ126から順方向リンク放送チャネル が生成される選択器(即ち、選択器120A及び選択器120B)に戻される付 加的な接続が予め割り当てられても良い。これらの予め割り当てられた資源(リ ソース)には、不使用ユニットがあり、基地局110Aのカバーする領域にある 遠隔ユニットが押して話す(プッシュトゥトーク)為のボタンが押されたことを 指定するアクセスメッセージを送ることとなる。資源(リソース)のセットを割 り当てるに必要とされる3秒長(three-second-long)の一連の処理を開始するに 代えて、基地局110Aは、割り当てられた資源(リソース)に対応するトラフ ィックチャネルを指定するページングチャネル上の遠隔ユニットに応答を即座に 送ることとなる。この割り当てられた順方向リンクの資源は、対応する順方向リ ンクトラフィックチャネル上の修正順方向リンク放送チャネルに即座に送り始め る。 順方向リンク放送チャネルから使用に供されるトラフィックチャネル上のアク ティブ遠隔ユニットに送られる信号は、幾つかの点で修正される。例えば、話し 手が空気を伝わるその自らの声を聞くことを望まない場合がある。また、使用に 供される順方向トラフィックチャネルが逆方向リンクパワー制御情報を他の信号 情報と共に遠隔ユニットに送ている。上述したように、各遠隔ユニットからのパ ワーレベルが基地局によって精度良く制御される際には、システムが最高容量で 動作することとなる。典型例では、順方向リンク放送チャネルをモニターしてい る遠隔ユニットに送信されなず、それ故、逆方向リンク放送チャネルにも送信が 必要とされない。使用に供されるトラフィックチャネルに伝達される順方向リン ク信号は、アクティブ遠隔ユニットによってアクティブ遠隔ユニットの適切な動 作の為に必要とされる最小レベルとなるようにパワー制御される。 遠隔ユニットが押して話すボタンを押す際には、上述したように資源のセット が割り当てられる。遠隔、ユニットが押し話しボタンを解放する際には、資源は 、ある時間の間この遠隔ユニットで使われる状態となる。ユーザが押して話しボ タンを押さない時間の間に、遠隔ユニットが一連の低レート無効メッセージを送 ってリンクパワー制御を維持する。このように遠隔ユニットのユーザが押し話し ボタンをその後押した場合には、リンクが完全に確立され、即座に応答可能とな る。このタイプの動作は、至急システム(dispatch system)の一般的使用に便宜 を図ることとなる。この至急システムの一般的使用とは1つの遠隔ユニットが対 話を開始するものである。遠隔ユニットが接続を開始した後には、ユーザは、一 連の押し話しメッセージを送ることとなる。押し話し動作間の休止時がある限界 を越えた場合には、資源は、解放される。資源が解放された後においては、遠隔 ユニットは、アクセスチャネル上のオリジナルメッセージを送って再度接続を確 保することとなる。 もし、遠隔ユニット100がアクティブの間、基地局110A内に1以上の遠 隔ユニットがあれば、予め割り当てられた新たな資源のセットが確保されても良 い。確かに、いつでもただ1つの遠隔ユニットが話し中であれば、1以上の遠隔 ユニットがアクティブであることとなる。オリジナルアクセスメッセージに対す るシステムの即座の応答が保存されるのであれば、新たな資源のセットが割り当 てられて同一の基地局中の後に続くアクティブ遠隔ユニットを調整しなけれなら ない。 順方向リンク放送チャネルを送信する各基地局の各セクタの為の独立した固有 の資源のセットを割り当てることは、実質的な資源量を消費することとなる。他 の変形例では、独立した固有の資源のセットに代えて、重複する多種多様な経路 が確保される。例えば、各基地局110A、110B、110Xが変換/被変換 器を割り当てても良い。しかしながら、システム制御器118内の単一の選択器 が3つの接続のそれぞれに対する予め割り振られた資源と指定されるても良い。 基地局110A、110B、110Xの1つのみが実際に資源をアクティブ遠隔 ユニットに指定しても良い。基地局110A、110B、110Xの始めの1つ が予め割り当てられた資源を遠隔ユニットの接続に指定する場合には、異なる選 択器を用いて新たに割り当てられた接続が確保される。 更に改善された他の実施例では、変調器/復調器のペアに関係し前方リンク放 送チャンネルを提供する予備復調器を使用する。この更に改善された他の実施例 では次の動作が行われる。前方リンク放送チャンネルが確立されると、対応する 逆リンク経路が予め割り付けられるが、これはアイドルである。プッシュツート ーク(push-to-talk)の知らせが遠隔ユニットから受信されると、対応するベース ステーションはページメッセージを送信することでそれに即座に応答する。この ページングメッセージは、遠隔ユニットが前方リンク放送チャンネルに関する逆 リンクトラフィックチャンネルにて送信を開始すべきことを示している。遠隔ユ ニットはアクティブユニットになる承認を用いて、指定された逆リンクチャンネ ルにて送信を即座に開始する。この新たなアクティブ遠隔ユニットは前方リンク 放送チャンネルをモニタする。ベースステーションは遠隔ユニットにパワー制御 情報を前方リンク放送チャンネルにて提供し始める。このベースステーションか らの前方リンク放送チャンネルをモニタできる他の遠隔ユニットは、このパワー 制御情報を単に無視する。なぜなら、それら遠隔ユニットは、逆リンクパワー制 御コマンドを適用する逆リンク信号を現在持っていないからである。同時に、ベ ースステーションは前述の3秒間処理(three second-long process)と同様な処 理によりアクティブな遠隔ユニットにリソース(resources)を要求する。リソー スが利用できるようになると、ベースステーションはチャンネル割り付けメッセ ージを前方リンク放送チャンネルを介して遠隔ユニットに送信する。遠隔ユニッ トはチャンネルペアスイッチを実行し、新たな専用の前方及び逆リンクトラフィ ックチャンネルを使用し始める。前方リンク放送チャンネルは、既に逆リンクパ ワー制御情報を含む必要はない。この前方リンク放送チャンネルリソースに関す る逆リンクリソースは、再びアイドルとなり、次のプッシュツートーク開始メッ セージのサービスに利用できるようになる。 新たなアクティブの遠隔ユニットが前方リンク放送チャンネルに関する逆リン クトラフィックチャンネルを介して送信している間、話し手が位置する特定セク ターにおける前方リンク放送チャンネルのパワーレベルを減少させることができ るベースステーション内のいずれのパワー制御機構も一時的にディセーブルにさ れる必要はない。例えば、本発明と同一の出願人による1996年6月6日出願 の関連する特許出願第 号、発明の名称”CDMAディスパッチシステ ムのパワー制御方法及び装置”によるパワー制御が行われる場合、ベースステー ションはパワー増加コマンド用のアクセスチャンネルをモニタする。受動遠隔ユ ニットが前方リンク放送チャンネルから更なるパワーを必要とした場合、それは パワーリクエストアクセスメッセージをそのアクセスチャンネルを介して送信す る。ベースステーションは、そのセクタ内の前方リンク放送チャンネルのパワー レベルを増加することにより、そのパワー要求アクセスメッセージに応答する。 パワーリクエストアクセスメッセージが受信されない場合、ベースステーション は前方リンク放送チャンネルを送信しているパワーを徐々に減少する。新たにア クティブとなった遠隔ユニットはトラフィックチャンネル上で通信を行い、アク セスメッセージを同時に送信することはできない。遠隔ユニットが適当なパワー レベルを確実に受信し続けるために、ベースステーションは、その前方リンク放 送チャンネルに関係する逆リンクトラフィックチャンネル上で新たなアクティブ 遠隔ユニットが送信を行っている間、ゆっくりとしたパワーの減少を中断できる 。勿論、パワーリクエストアクセスメッセージが同一サービス区域内の他の遠隔 ユニットから受信された場合は、パワー制御処理は依然としてパワーの増加に応 答できる。 以上説明した好適実施例の説明は、この発明分野の当業者に対して提供された 。当業者にとって、この発明に変更又は修正を加えることは容易である。ここで 定義された原則は、発明的な発想によらづ他の実施例に適用することができる。 従 って、本発明の範囲はここで説明された実施例に制限されることはなく、前述し た原則及び新規な特徴により構成される最も広い範囲である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, UZ,VN,ZW (72)発明者 レクベン、エリック・ジェイ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92009、カールスバッド、レバンテ・スト リート 3034 (72)発明者 ホワイト、キャスリーン・ダブリュ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92109、サン・ディエゴ、ローリング・ス トリート 623

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 複数の遠隔ユニット、複数の基地局、及び一つの移動システムコントロ ーラを含むディスパッチシステムにおけるプッシュトーク発呼に対する応答を高 速に提供するための方法であって、 前記複数の基地局のそれぞれで、プッシュトーク接続を指示するための第1の 設備セットを事前割り振りするステップと、 前記移動システムコントローラで、前記プッシュトーク接続を指示するための 第2の設備セットを事前割り振りするステップと、 第1の基地局で、第1の遠隔ユニットからのプッシュトーク発呼を受信するス テップと、 前記プッシュトーク発呼に応答して、直ちに、前記第1及び第2の設備セット を介した通信を確立するよう前記第1の遠隔ユニットに指令するページを、前記 第1の基地局から前記第1の遠隔ユニットに対して送信するステップと、 を具備することを特徴とする方法。 2. 前記第1の設備セットを割り振るステップは、前記複数の基地局それぞ れで、前記第1の遠隔ユニットとの通信のために使用されるべき順方向放送リン ク及び逆方向トラフイックリンクに対応する変調器/復調器を事前選択するステ ップを含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 3. 前記第2の設備セットを事前割り振りするステップは、スイッチとCD MA相互接続サブシステムとの間のコールを経路指示するための少なくとも一つ の移動システムコントローラセレクタを事前選択するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲第1項に記載の方法。 4. 前記事前選択された移動システムコントローラセレクタの一つから前記 スイッチへの通信経路と、前記スイッチから前記移動システムコントローラセレ クタの少なくとも別の一つへの通信経路とを、事前選択するステップを更に具備 することを特徴とする請求の範囲第3項に記載の方法。 5. 前記第1の遠隔ユニットにパワー制御信号を提供するステップを更に具 備することを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 6. 複数の遠隔ユニット、複数の基地局、及び一つの移動システムコントロ ーラを含むディスパッチシステムにおけるプッシュトーク発呼に対する応答を高 速に提供するための装置であって、 第1の遠隔ユニットとの通信のための事前割り振りされた第1の設備セットと 、 前記移動システムコントローラで、前記プッシュトーク接続を指示するための 事前割り振りされた第2の設備セットと、 前記プッシュトーク発呼を受信し、それに直ちに応答して、それが介される前 記事前割り振りされた変調器/復調器に通信を行うことを指示するページを前記 第1の遠隔ユニットへ送信する第1の基地局と、 前記複数の基地局と前記移動システムコントローラとの間のコールを経路指示 するためのCDMA相互接続サブシステムと、 前記複数の基地局それぞれに配された前記変調器/復調器を事前割り振りする ための、前記移動システムコントローラに配された中央コールプロセッサと、 を具備することを特徴とする装置。 7. 前記事前割り振りされた第1の設備セットは、前記第1の遠隔ユニット に対して、順方向放送リンク及び逆方向トラフイックリンクを提供するための、 前記複数の基地局それぞれに配された変調器/復調器であることを特徴とする請 求の範囲第6項に記載の装置。 8. 前記事前割り振りされた第2の設備セットは、スイッチと前記CDMA 相互接続サブシステムとの間のコールを経路指示するための少なくとも一つの事 前割り振りされたセレクタであることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装 置。 9. 第1の事前割り振りされたセレクタと少なくとも一つの別の事前割り振 りされたセレクタとの間の通信を経路指示するための事前割り振りされたスイッ チを更に具備することを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 10. 複数の遠隔ユニット、複数の基地局、及び一つの移動システムコント ローラを含むディスパッチシステムにおけるプッシュトーク発呼に対する応答を 高速に提供するための方法であって、 前記複数の基地局のそれぞれで、前記複数の遠隔ユニットに対する順方向放送 リンクを提供すると共に第1の遠隔ユニットに対する逆方向トラフィックリンク を提供するための第1の変調器/復調器を事前割り振りするステップと、 前記移動システムコントローラで、前記加速された応答を指示するために第1 の設備セットを事前割り振りするステップと、 第1の基地局で、前記第1の遠隔ユニットからの前記プッシュトーク発呼を受 信するステップと、 前記プッシュトーク発呼に応答して、直ちに、前記事前割り振りされた第1の 変調器/復調器と前記第1の設備セットとを介した通信リンクを確立するよう前 記第1の遠隔ユニットに指令するページを、前記第1の基地局から前記第1の遠 隔ユニットに対して送信するステップと、 前記第1の基地局で第2の変調器/復調器を割り振ると共に、前記移動システ ムコントローラで第2の設備セットを割り振るステップと、 前記通信リンクを前記第2の変調器/復調器と前記第2の設備セットとに移し 変えて、前記事前割り振りされた第1の変調器/復調器と前記第1の設備セット とに対する前記通信リンクを終結するステップと、 を具備することを特徴とする方法。 11. 前記設備セットを事前割り振りするステップは、スイッチとCDMA 相互接続サブシステムとの間のコールを経路指示するための少なくとも一つの移 動システムコントローラセレクタを事前選択するステップを含むことを特徴とす る請求の範囲第10項に記載の方法。 12. 前記事前選択された移動システムコントローラセレクタの一つからス イッチへの通信経路と、前記スイッチから前記移動システムコントローラセレク タの少なくとも別の一つへの通信経路とを、事前選択するステップを更に具備す ることを特徴とする請求の範囲第10項に記載の方法。 13. 上記移し変えステップは、 前記事前割り振りされた変調器/復調器を使用する前記第1の遠隔ユニットに 対してパワー制御情報を送信するステップと、 前記パワー制御情報を前記第1の遠隔ユニットを除いた前記遠隔ユニットの全 てで無視するステップと、 を含むことを特徴とする請求の範囲第10項に記載の方法。 14.請求項13に記載された方法であって,さらに,前記通信リンクが前記第 2の変調器/復調器と前記第2の組の電話交換機(equipment)に転送された後で ,前記第2の変調器/復調器を使用する前記第1のユニットにパワー制御情報を 送るステップを具備することを特徴とする前記方法。 15.請求項10に記載された方法であって,該転送ステップは,さらに, そこを通じて通信する第2の変調器/復調器を表わす前記第1の遠隔ユニッ トにチャネル割当メッセージを送るステップ; 前記前割当てされた(pre-allocated)変調器/復調器と前記第1の組の電話 交換機から,前記第2の変調器/復調器と前記第2の組の電話交換機へ,前記通 信リンクを切り換えるステップ; 前記割当て前の変調器/復調器を経るパワー制御信号を中断するステップ; を備えることを特徴とする前記方法。 16.デイスパッチ(dispatch)システム中のプッシュトーク(push-talk)起源の メッセージへの加速された(accelerated)応答を供するための装置にして,前記 ディスパッチシステムは複数の遠隔ユニット,複数の基地局,及び移動システム 制御装置を有する前記装置であって, 順方向ブロードキャスト リンクを前記複数の遠隔ユニットに供するため, 及び第1の遠隔ユニットによる使用のために逆方向トラフイックリンクを供する ために前記複数の基地局の各々における前割当てされた変調器/復調器と; 前記プッシュトーク(push-talk)起源のメッセージへの前記加速された応答 を支持するために前記移動システム制御装置における割当て前の一組の電話交換 機; 前記複数の基地局の各々に位置され,前記第1の遠隔ユニットと前記前割当 てされた変調器/復調器の間のプログレス(progress)中で通信を受信するための 第2の変調器/復調器と; 前記第1の組の電話交換機から前記通信を受信するための,前記移動システ ム制御装置における第2の組の電話交換機と; 前記プッシュトーク起源のメッセージの受信時に,前記第2の変調器/復調 器と前記第2の組の電話交換機とを要求するために前記第1の遠隔ユニットと通 信する第1の基地局と; 前記前割当てされた変調器/復調器を前割当てするための,及び第2の変調 器/復調器を前記第1の基地局からの要求上に割当てるための,中央セルプロセ ッサト;及び 前記第1の変調器/復調器と前記前割当てされた組の電話交換機から前記第 2の変調器/復調器と前記第2の組の電話交換機に通信を切り換えるための手段 と, を具備することを特徴とする前記装置。 17.請求項16に記載された装置であって,前記前割当てされた組の電話交換 機が前記切り換え機とCDMAインターコネクト(interconnect)との間でセルを ルート割当てするために前記移動システム制御装置に位置された少なくとも一つ の選択機(selector)を具備することを特徴とする前記装置。 18.請求項17に記載された装置であって,さらに前記選択機の一つから前記 切り換え機への,及び前記切り換え機から前記選択機の中の他の少なくとも一つ への通信パスを具備することを特徴とする前記装置。 19.請求項16に記載された装置であって,前記第2の組の電話交換機は,切 り換え機とCDMAインターコネクト サブシステムとの間でセルをルート割当 てするために,前記移動システム制御装置に位置された少なくとも一つの選択機 を具備することを特徴とする前記装置。 20.請求項19に記載された装置であって,さらに前記選択機の一つから前記 切り換え機への,及び前記切り換え機から前記選択機の他の少なくとも一つへの 通信パスを具備することを特徴とする前記装置。
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