JPH02220520A - 同報回線割付方式 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無線通信に利用する。特に、マルチキャリアホ
ッピングＴＤＭＡ通信システムにおける回報回線の割り
付けに関する。

本発明は、各子局が回報通信を受信できるタイムユニッ
トのうち、受信可能子局数が最大となりかつ空きチャネ
ル数が最小となるタイムユニットを同報回線に割り付け
ることにより、無線回線を有効に利用するものである。

本発明は、衛星通信、移動通信あるいは固定無線通信に
利用するに適する。

〔従来の技術〕

マルチキャリアホッピングＴＤＭＡ通信方式では、複数
の子局が複数のキャリアを時分割多重で利用し、この複
数の子局からのアクセスを制御局で管理しながらバース
ト信号を送受信して相互に通信を行う。

制御局は、子局から呼が生起してチャネル割付要求を受
けると、その呼に割り付けるべきチャネル位置、すなわ
ち時間的な位置を示すタイムユニットｔ１およびそのチ
ャネルの周波数ｆ、を決定し、呼を生起した子局に送信
チャネルを通知し、送信先の子局に受信チャネルを通知
する。

以下の説明では、子局数がしてあり、キャリア数がＭで
あり、ｌキャリアあたりＮ個のチャネルがある（タイム
ユニットがＮ個）とする。また、各子局は、１タイムユ
ニツト内でひとつのキャリアのみ送受信可能であり、送
受信可能な最大チャネル数は、１キヤリアあたりのチャ
ネル数、すなわちＮとする。

第４図は同報回線割付を行う従来例制御局のブロック構
成図を示す。

この制御局は、各子局に対する呼制御管理を行う呼制御
管理部５と、各子局間に割り付けられたチャネルを管理
するチャネル管理テーブル８と、チャネル管理テーブル
８を参照して受信使用チャネル数を計数する受信使用チ
ャネル数計測部６と、送信使用チャネル数を計数する送
信チャネル数計測部７と、受信使用チャネル数計測部６
および送信チャネル数計測部７を制御する呼制御管理部
５とを備える。

第５図に従来の同報回線割付方式のフローチャートを示
す。

以下、第４図および第５図を参照して従来の同報回線割
付方式を説明する。

ｉ番目の子局から新規に、］＋　、Ｊ２　、・・・、Ｊ
２番目の子局への同報呼が生起したとする。以下では、
同報呼を生起した子局を送信子局、相手先の子局を受信
子局という。

このとき呼制御管理部５は、チャネル管理テーブル８を
参照してタイムユニットｔ１　における空きチャネルの
有無を調べる。また、送信使用チャネル数計測部７は、
チャネル管理テーブル８を参照して、１番目の子局の送
信使用チャネル数を計測する。ここでは、各子局の１タ
イムユニツト内の許容使用チャネル数を１チヤネルとし
たので、送信要求を発生した１番目の子局がそのタイム
ユニット内で送信チャネルを使用しているか否かを調べ
る。

その結果、空きチャネルがあり、かつ送信子局が送信チ
ャネルを使用していない場合には、受信使用チャネル数
計測部６を起動する。受信使用チャネル数計測部６は、
チャネル管理テーブル８を参照して、タイムユニットｔ
ｌにおいて各受信子局がすでに受信チャネルを使用して
いるか否かを調べる。これにより呼制御管理部５は、タ
イムユニットｔｌにおいて受信チャネルを使用していな
い受信子局に対して、タイムユニットｔ１の空きチャネ
ルを受信チャネルとして選択する。そして、全受信子局
に受信チャネルが選択されるまで、以上の処理をタイム
ユニットｔ２、ｔｌ、・・・ｔｌの順に繰り返す。

以上の処理は全受信子局に受信チャネルが選択された時
点で終了し、選択された空きチャネルをその同報呼に割
り付ける。すなわち、選択された空きチャネルに相当す
るチャネル管理テーブル８の要素位置に、同報呼の送信
子局番号および受信子局番号を登録する。呼制御管理部
５は、クイムユニッ）１イまで繰り返しても全受信子局
に空きチャネルを選択できなかった場合には、その同報
呼を呼損とする。

第１表および第２表に、チャネル管理テーブル８の内容
の具体例を示す。第１表は同報呼の発生する前の状態を
示し、第２表は同報呼の割付結果を示す。このチャネル
管理テーブル８はＮＸＭのマトリクス構成をとり、各要
素（ｎ、ｍ）がそれぞれひとつのチャネルに対応する。

各要素には、送信子局の番号Ａと受信子局の番号Ｂとが
記録される。これを「Ａ→Ｂ」で表す。ただし、空きチ
ャネルの場合には、送信子局の番号右よび受信子局の番
号がともに「０」である。

次に、上述した同報回線割付方式を第１表のチャネル割
付状態に適用した場合について説明する。

ここでは、子局数Ｌ＝５とする。

第１表のチャネル割付状態では、通信中の呼が、すべて
、ある１局から他の１局への１対１通信を行っている状
態を示す。空きチャネルは、タイムユニッ）ｔｚ〜１．
のキャリアｆＭにそれぞれ存在している。

この状態で、例えば、１番目の子局から２．３．４．５
番目の子局への同報呼（１→２．３．４．５）の接続要
求があったとする。

このとき呼制御管理部５は、チャネル管理テーブル８を
参照して、タイムユニッ）１１には空きチャネルがない
ことを検出し、次にタイムユニツ）ｔ２を検索する。こ
れにより、タイムユニットｔ２に空きチャネルがあるこ
とが検出される。送信使用チャネル数計測部７は、１番
目の子局がチャネル（ｔ２、ｆｌ＞を送信に使用してい
ることを検出し、空きチャネル（ｔ、、ｆう）を同報呼
に使用できないと判断する。次に、タイムユニットｔ３
に対して同様の処理を行い、空きチャネル（ｔｉ、ｆＭ
）を同報呼の送信に使用できると判断する。

これに続いて受信使用チャネル数計測部６は、タイムユ
ニットｔ、では２番目および３番目の子局が受信チャネ
ルを使用していないことを検出し、空きチャネル（ｔ、
、ｆや）をこれらの子局の受信チャネルとして選択する
。以下、同様の手順で空きチャネル（ｔｉ　、ｔｗ　）
を５番目の子局の受信チャネルとして選択し、空きチャ
ネル（ｔｓ、ｆｇ）を４番目の子局の受信チャネルとし
て選択する。

以上により、２ないし５番目のすべての子局に受信チャ
ネルが選択され、この時点でチャネル選択が完了する。

これにより、第２表に示すように、各空きチャネルが２
ないし５番目の子局の受信チャネルとして割り付けられ
る。この場合に、この同報呼（ｌ→１．２．３．４．５
）は、同一の情報に対して３チヤネルを使用して送信さ
れることとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで、第２表のチャネル管理テーブルの゛チャネル割
付状態を参照すると、タイムユニッ）ｔａまたはｔイを
選択すれば、４番目および５番目の子局の受信チャネル
として、１チヤネルを使用するだけでよいことがわかる
。

すなわち、タイムユニットｔ１から順番に同報呼の受信
子局が使用できる空きチャネルを選択する従来方式では
、最小限必要なチャネル数よりも多くのチャネル数を使
用することがあり、チャネルの使用効率が劣る欠点があ
った。

そこで本願出願人は、受信子局が回報通信を受信できる
タイムスロットから受信可能子局数が最大となるタイム
スロットを選択する方式について既に特許出願したく昭
和６３年７日２２日出願、特願昭６３−１８４１９０　
、以下「先願」という）。

しかし、空きチャネル（ｔｇ　、ｆｓ　）を４番目およ
び５番目の子局の受信チャネルとすると、タイムユニッ
）ｔａでは、２番目ないし５番目のすべての子局が受信
状態となり、残りの空きチャネル（ｔｓ　、ｆｍ　）は
使用不可能となる。すなわち、４番目および５番目の子
局が二つのチャネルを使用することと実質的に等しくな
ってしまう。したがって、チャネルの効率的使用の観点
からは、タイムユニット１．を選択することが望ましい
。これは、先願でも解決されていない。

本発明は、以上の問題点を解決し、チャネルの使用数を
削減し、しかも同報呼に空きチャネルを割り付けたタイ
ムユニットにおいて実質的に使用できなくなる空きチャ
ネル数を削減できる同報回線割付方式を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の同報回線割付方式は、各子局が同報通信を受信
できるタイムユニットのうち、受信可能子局数が最大と
なりかつ空きチャネル数が最小となるタイムユニットを
選択する手段を備えたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明では、同報呼の各受信子局が受信可能なタイムユ
ニットのうち、その受信可能な局数が最大で、かつ空き
チャネル数が最小のタイムユニットを第１のタイムユニ
ットとして選択する。次に、第１のタイムユニットで受
信できない子局を対象として、その子局が受信可能なタ
イムユニットのうち、受信可能な局数が最大で、かつ空
きチャネル数が最小のタイムユニットを第２のタイムユ
ニットとして選択する。以降、すべての子局が受信可能
となるまで、受信可能な局数が最大で、かつ空きチャネ
ル数が最小のタイムユニットを選択して、一つの子局か
ら発生した同報呼を各受信子局に対してその同報呼用回
線を割付ける。

この結果、各受信子局に対して割り付けるタイムユニッ
トに優先順位が与えられて同報回線が割付られるため、
割り付けられるチャネル数を少なくし、無線回線の有効
利用を図ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例マルチキャリアホッピングＴＤＭ
Ａ通信装置のブロック構成図を示す。ここでは、衛星通
信システムに適用した例を示す。

この実施例装置は、バースト信号４により相互に通信を
行う複数の子局２１〜２Ｌ　と、この複数の子局２．の
それぞれに対して呼制御を行う制御局ｌとを備える。

制御局ｔｇよび子局２１〜２Ｌは、衛星３を介して互い
に通信する。また、この例では、キャリアｆ１〜ｆイか
Ｍ個あり、■キャリアあたりＮ個のチャネルｔ１〜１．
がある。

第２図は制御局１のブロック構成図を示す。

制御局ｌは、各子局２１〜２Ｌが使用するチャネルの時
間的な位置を示すタイムユニットおよびそのチャネルの
周波数を示すキャリア番号を管理するチャネル管理手段
としてチャネル管理テーブル８を備え、一つの子局２Ｉ
からの同報通信要求があったときに、チャネル管理テー
ブル８を参照して各子局２ＪＩ、２，２、・・・、２ｊ
ｚがその同報通信を受信できるタイムユニットを選択す
る選択手段として、受信使用チャネル数計測部、送信使
用チャネル数計測部を備え、この手段により選択された
タイムユニットを同報回線に割り付ける割付手段として
呼制御管理部５を備える。

ここで本実施例の特徴とするところは、割付手段として
さらに、選択手段により選択されたタイムユニットのう
ち、受信可能子局数が最大となりかつ空きチャネル数が
最小となるタイムユニットから順に選択する手段として
、最大受信可能タイムユニット判定部９、受信可能タイ
ムユニット管理テーブル１０および空きチャネル数計測
部１１を備えたことにある。

制御局１は、各子局２Ｉ〜２Ｌから呼が生起し、チャネ
ル割付要求を受けると、その呼に割り付けるべきチャネ
ル位置（タイムユニッ）ｔｎおよびキャリアｆ、）を決
定し、その呼を生起した子局２ｉに送信チャネルを通知
し、その通信先の子局２．１．２ｊ２、・・・、２ｊｚ
に受信チャネルを通知する。

以下では、各子局２１〜２Ｌが１タイムユニツト内で１
キヤリアのみ送受信可能であるとする。

第３図は本実施例による同報回線割付動作のフローチャ
ートを示す。

新規に子局２．から子局２　ｊｌｓ　２Ｊ２、・・・　
２ｊｚへの同報呼が生じたとする。

まず、従来技術と同様にして、呼制御管理部５が、チャ
ネル管理テーブル８を参照して、タイムユニッ）１１　
における空きチャネルの有無を調べる。また、送信使用
チャネル数計測部７は、タイムユニッ）１１　における
送信子局２１の送信チャネル使用の有無を調べる。その
結果、空きチャネルがあり、かつ送信子局２１が送信チ
ャネルを使用していない場合には、受信使用チャネル数
計測部６により、タイムユニットｔ１における各受信子
局２」１．２」２、・・・、２ＪＩＩの受信可否を調べ
、受信可能タイムユニット管理テーブル１０にその結果
を記録する。タイムユニットｔ２〜ｔ０についても同様
の処理を順次行い、送信子局２Ｉが送信チャネルを使用
せず、かつ空きチャネルのあるすべてのタイムユニット
について、そのタイムユニットにおける受信子局２Ｊｌ
、２，２、・・・、２ｊｚの受信可否をタイムユニット
管理テーブル１０に記録する。

これに続いて最大受信可能タイムユニット判定部９は、
受信可能タイムユニット管理テーブル１０を参照して、
受信子局２，１．２，２、・・・、２ｊｚのうち受信可
能な子局数が最も多いタイムユニットを選択する。選択
されたタイムユニットが複数あると、空きチャネル数計
測部１１は、チャネル管理テーブル８を参照し、それら
のタイムユニットのうち最も空きチャネルの少ないタイ
ムユニットｔ。

を選択する。

選択されたタイムユニッ）　ｔ、に対して、受信子局２
　Ｊｌ、２，２、・・・、２Ｊ□のうちに受信できない
局がある場合には、それらの子局を対象として同じ処理
を行う。すなわち、最大受信可能タイムユニット判定部
９が、受信可能タイムユニット管理テーブル１０を参照
して受信可能な子局数最多タイムユニットを選択し、選
択されたタイムユニットが複数ある場合には、空きチャ
ネル数計測部１１が、チャネル管理テーブル８を参照し
てそれらのタイムユニットのうち最も空きチャネルの少
ないタイムユニットｔｍ□を選択する。以下同様に、受
信子局２Ｈ１２ｊ２、・・・、２」２のすべてが受信可
能なタイムユニットを選択されるまで以上の処理を繰り
返す。

なお、この処理の過程において、最大受信可能タイムユ
ニット判定部９により選択したタイムユニットの受信可
能な子局数が「０」の場合には、送信子局２Ｉが送信チ
ャネルを使用せず、かつ空きチャネルのある各タイムユ
ニットでは、受信子局２　Ｊｌ、２Ｊ２、・・・、２ｊ
２の中に、どのタイムユニットでも受信できない子局が
あることを意味する。

このときには、この同報呼を呼損として処理する。

この実施例を前述の第１表に示されたチャネル管理テー
ブル８のチャネル割付状態に適用した場合を例にしてさ
らに説明する。

第１表の説明と同様に、送信子局２１　から受信子局２
２．２．．２．．２ｓへの同報呼（１→２．３．４．５
）の接続要求があったとすると、呼制御管理部５は、チ
ャネル管理テーブル８を参照してタイムユニットｔ、に
空きチャネルがないことを検出し、次にタイムユニット
ｔ２を検索する。

タイムユニットｔ２では、空きチャネルがあることが検
出される。しかし、送信使用チャネル数計測部７は、送
信子局２．がチャネル（ｔ２、ｆ＋　）を送信に使用し
ていることを検出する。このため、呼制御管理部５は、
空きチャネル（ｔ２、ｆ工）を同報呼に使用できないと
判定する。

次に、タイムユニットｔ、に対して同様の処理を行い、
空きチャネル（、ｔ３、ｆｘ）で同報呼の送信が可能で
あると判断する。そして、受信使用チャネル数計測部６
により、同報呼の各受信子局２、．２．．２．．２．の
受信可否を判定し、その結果を受信可能タイムユニット
管理テーブル１０に記録する。以上と同様の処理をタイ
ムユニットｔ、〜１Ｎに対しても行う。

第３表に受信可能タイムユニット管理テーブル１０の内
容の具体例を示し、第４表に第１表に対応した例での回
線割付の具体例を示す。

（以下本頁余白） 受信可能タイムユニット管理テーブル１０の内容は、列
がタイムユニット番号に相当し、行が受信子局番号に相
当するマ）　ＩＪクス構成をとる。例えば、子局２ｉか
ら子局２ｊｔ、２，２、・・・、２」８への同報呼が生
起した場合には、受信子局２」１．２ｊ２、・・・、２
」２に対応する行のうち、送信子局２１が送信チャネル
を使用せずかつ空きチャネルのあるタイムユニットのみ
を対象とし、各タイムユニットにおける受信子局２」３
．２ｊ２、・・・、２Ｊｌｌの受信可否を「○」、「×
」で示す。他の要素は、すべて「−」で示す。なお、第
３表では、第１表における同報呼（１→２．３．４．５
）に対する受信子局２２．２１．２４．２．の各タイム
ユニットにおける受信可否を示している。

この受信可能タイムユニット管理テーブル１０を参照し
て、最大受信可能タイムユニット判定部９は、各タイム
ユニットのうち「○」の個数の最も多いタイムユニット
を選択する。第３表に示した例では、タイムユニットｔ
３、ｔ６、ｔ、Ｉの受信可能局数が２局ずつで最も多く
、これらのタイムユニットがまず選択される。

次に、これらのタイムユニットｔ１、ｔ６、ｔイについ
て、空きチャネル数係数部１１が、第１表にその内容を
示したチャネル管理テーブル８を参照して各タイムユニ
ットに含まれる空きチャネル数を計測する。この場合に
は、タイムユニットｔＮの空きチャネル数が１チヤネル
で最も少ないから、呼制御管理部５がそのタイムユニッ
トｔ１１を選択する。

このタイムユニットｔつでは、受信子局２２．２、が受
信可能である。そこで、次に、これらの局が受信可能な
タイムユニットを選択する。すなわち、最大受信可能タ
イムユニット判定部９により、受信子局２２．２３を対
象として、残りのタイムユニットｔ、〜１．のうち「Ｏ
」の個数の最も多いタイムユニットを選択する。第３表
の例では、タイムユニッ）ｔｓのみが受信子局２２．２
゜で受信可能であり、タイムユニットｔ３を選択する。

以上により、同報呼の受信子局２□〜２．が受信可能な
タイユニニットがすべて選択され、第４表に示すように
、受信子局２２．２．に対してタイムユニットｔ３の空
きチャネル（ｔ３　、ｆｗ　）を割り付け、受信子局２
＝　、２ｓに対してタイムユニットｔＮの空きチャネル
（ｔｔ＋　、　ｆｗ　）を割り付ける。

第４図および第５図に示す従来の制御局の構成のチャネ
ル割付状態では、同報呼（１→２．３．４．５）を接続
するためには３チヤネル必要であったのに対して、本実
施例では、より少ないチャネル（２チヤネル）で十分で
あり、さらに、同報呼に空きチャネルを割り付けたタイ
ムユニットに使用できない空きチャネルを発生させるこ
となく、同報呼を接続できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の回報回線割付方式は、従
来の技術に比べて同報呼の使用チャネル数を削減でき、
しかも、同報呼に空きチャネルを割り付けたタイムユニ
ットにおいて実質的に使用できなくなる空きチャネル数
を削減できる。したかって、無線回線をより効率的に使
用でき、電波の有効利用をはかることができる効果があ
る。

本発明の同報回線割付は方式は、マルチキャリアホッピ
ングＴＤＭＡ無線方式の無線通信分野、例えば衛星通信
、移動通信、固定無線通信その他に適用するときわめて
有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例マルチキャリアホッピングＴＤＭ
Ａ通信装置のブロック構成図。 第２図は制御局のブロック構成図。 第３図は同報回線割付動作のフローチャート。 第４図は従来例側制御局のブロック構成図。 第５図は従来例の同報回線割付動作のフローチャート。 １・・・制御局、２１〜２．・・・子局、３・・・衛星
、４・・・バースト信号、５・・・呼制御管理部、６・
・・受信使用チャネル数計測部、７・・・送信使用チャ
ネル数計測部、８・・・チャネル管理テーブル、９・・
・最大受信可能タイムユニット判定部、１０・・・受信
可能タイムユニッ ト管理テーブル、１１・・・空きチャネル数計測部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バースト信号により相互に通信を行う複数の子局と
   、この複数の子局のそれぞれに対して呼制御を行う制御
   局とを備え、 この制御局は、 各子局が使用するチャネルの時間的な位置を示すタイム
   ユニットおよびそのチャネルの周波数を示すキャリア番
   号を管理するチャネル管理手段と、一つの子局からの同
   報通信要求があったときに、上記チャネル管理手段を参
   照して各子局がその同報通信を受信できるタイムユニッ
   トを選択する選択手段と、 この手段により選択されたタイムユニットを同報回線に
   割り付ける割付手段と を含む マルチキャリアホッピングＴＤＭＡ通信方式の同報回線
   割付方式において、 上記割付手段は、上記選択手段により選択されたタイム
   ユニットのうち、受信可能子局数が最大となりかつ空き
   チャネル数が最小となるタイムユニットから順に選択す
   る手段を含む ことを特徴とする同報回線割付方式。