JPH0683162B2 - 時分割ｐｃｍ多方向多重通信システムの通信チヤネル設定方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、時分割PCM多方向多重通信システムの通信チ
ャネル設定方式に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に時分割PCM多方向多重通信システムは、第１図に
示す如く１つの親局Ｂと複数の子局（図では８局）D1〜
D8とからなり、最大48チャネルの通信チャネルを各子局
D1〜D8に分割してそれぞれ割り当て、これらの通話チャ
ネルを用いることにより親局Ｂと各子局D1〜D8との間で
通信を行なうように構成されている。

ところが、このようなシステムにおいて、各子局D1〜D8
に対する従来の通信チャネルの設定は、例えば第２図に
示す如く48チャネルを子局D1から子局D8に順次６チャネ
ルずつそれぞれ固定的に割り当てるものであった。この
ため、任意の子局に割り当て通信チャネル数（６チャネ
ル）を超える通信要求が発生した場合に、他の子局で空
チャネルがあってもこれを融通して使用することができ
ず、止むなく通信を断念しなければならないため、通話
完了率を高めることができなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、特定の子局に対し接続要求が集中した場合で
も、他の子局から時間位置が連続する空きの通信チャネ
ルをフレームを越えてフレキシブルに融通できるように
し、これにより子局の収容数を減らすことなく、また複
雑なバースト制御を行なわずに、さらには各子局間で割
り当て格差を生じることなくすべての子局の通話完了率
を高めることができる時分割PCM多方向多重通信システ
ムの通信チャネル設定方式を提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、親局に、各子局
ごとにその割り当て通信チャネルの空き監視を行なう空
きチャネル監視手段と、チャネル可変指令を送出する手
段とを備えている。そして、この親局において、任意の
子局に対しこの子局の割り当て通信チャネル数を越える
通信要求が発生した場合に、当該子局の割り当て通信チ
ャネルの前後に各々隣接する他の子局の通信チャネルが
空きであるか否かを上記空チャネル監視手段で判定し、
上記隣接する他の子局の通信チャネルが空きの場合に、
この空きの通信チャネルを上記割り当て通信チャネルに
追加することを指示するためのチャネル可変指令を作成
して該当する子局に通知するようにしている。また各子
局には、無線部のバースト送出ゲート長を可変するため
のゲート長の可変手段と、このゲート長を可変制御する
ための手段とを備えている。そして、子局において、親
局から通信チャネルの追加を指示するためのチャネル可
変指令が到来した場合に、このチャネル可変指令により
指示された追加の通信チャネルを自己の割り当て済み通
信チャネルに加えるべく、上記ゲート長可変手段のバー
スト送出ゲート長を上記追加の通信チャネルを含む自己
の通信チャネルに対応する時間位置に変更するようにし
たものである。

〔発明の実施例〕

第３図〜第５図は、それぞれ本発明の一実施例における
通信チャネル設定方式を適用した親局、そのPCM端局装
置および子局の構成を示す回路ブロック図である。

先ず親局は、PCM端局装置１と、送信部２と、受信部３
と、制御部４とから構成されている。送信部２は、PCM
端局装置１より出力された送信信号を、平衡不平衡変換
回路（B/U）20を経たのち速度変換回路（SPDCONV）21で
速度変換し、しかるのち多重化回路（MUX）22でこの主
信号に同期信号および回線監視信号等を多重化する。そ
してこの多重化信号をスクランブル回路（SCR）23およ
びハイブリッド回路24を介して送信回路（Ｔ×１）25に
導入し、この送信回路（Ｔ×１）25で変調したのち切換
回路26およびバンドパスフィルタ（SPF）27をそれぞれ
介してアンテナ28より送出する。なお、上記切換回路26
は、上記現用の送信回路（Ｔ×１）25と予備用の送信回
路（Ｔ×２）とを選択するものである。

受信部３は、アンテナ28で受波した信号をバンドパスフ
ィルタ（SPF）30およびハイブリッド回路31を介して受
信回路32に導びき、この回路32で復調する。そして、こ
の復調信号を現用受信回路32と予備用受信回路33との切
換えを行なう切換回路34を介してデスクランブル回路
（DSCR）35に導びき、この回路35を経たのち分離回路
（DMUX）36で主信号を同期信号および回線制御信号等と
分離し、上記主信号を速度変換したのち不平衡平衡変換
回路（U/B）38を介してPCM端局装置１に供給する。

制御部４は、打合せ回路（OW）40と、監視回路41と、ク
ロック変換回路（CKCONV）42と、空チャネル指定回路
（CCO）43とから構成されている。打合せ回路40は、例
えば主信号伝送用の無線回線とは別に設けられた打合せ
用回線を使用して、各子局との間で打合せのための信号
を授受するもので、この打合せのための信号には、後述
する空きチャネル指定回路43から供給される空きチャネ
ル指定信号等のチャネル変更およびその復帰を指示する
ための信号も含まれる。また監視回路41は、異常発生時
に各子局に対しその問い合わせを行なうためのものであ
る。さて、空チャネル指定回路43は、特定の子局に対し
てその割り当てチャネル数を超える接続要求が発生した
ときに、後述する空チャネル監視回路に、隣接する子局
の空チャネルの検出を行なわせ、空チャネルがあれば前
記打合せ回路40に空チャネル指定信号を出力するもので
ある。

次にPCM端局装置１は、通話チャネルCH1〜CH24毎に設け
られたチャネル変換回路101〜124と、多重化部10とから
構成されている。チャネル変換回路101〜124は、それぞ
れ音声信号等の送信信号をデジタル化するアナログデジ
タル変換回路（A/D）11と、受信した信号をアナログ信
号に変換するデジタルアナログ変換回路（D/A）12とか
らなる。一方多重化部10は、主信号送信部13と主信号受
信部14とから構成される。主信号送信部13は、送信クロ
ック発生回路131と、チャネルパルス発生回路132と、パ
ターン発生回路133と、フレームパルス発生回路134と、
不平衡平衡変換回路135とからなり、前記各チャネル変
換回路101〜124からのデジタル化送信信号にスレームパ
ルスおよびチャネルパルスを付与して主信号を作成する
ものである。主信号受信部14は、前記受信部３の不平衡
平衡変換回路38からの主信号を入力する平衡不平衡変換
回路141と、端局中継回路142と、フレーム同期回路（FL
AMSYNC）143と、フレームパルス検出回路（FLAMPULSE）
144と、チャネルパルス検出回路145と、アラーム発生回
路146とから構成される。

ところで、このような多重化部10には、空チャネル監視
回路15が設けてある。この空チャネル監視回路15は、前
記各チャネル変換回路101〜124からのデジタル化送信信
号および端局中継回路142から出力されるデジタル化受
信信号をそれぞれ入力し、これらの信号から空チャネル
を検出するものである。この空チャネルの検出は、例え
ば次のように行なわれる。すなわち、一般に時分割PCM
多方向多重通信システムでは、６フレーム（１フレーム
は24チャネル）に一回、各チャネルを構成する最終ビッ
ト（８ビット目）に、起動、応答、終話および選択信号
のような交換に必要な情報を伝送するための、いわゆる
シグナリングビットを挿入してビットスティーリングを
行なっている。上記シグナリングビットは、チャネルが
空であれば“1"となり、空でなければ“0"となる。した
がって、このシグナリングビットを監視し、例えば１秒
間連続して“1"であればそのチャネルは空であると認識
することにより、空チャネル検出を行い得る。

なお、以上の説明では、説明の便宜上親局を１フレーム
24チャネルのシステム（PCM−24方式）として説明した
が、本実施例のように48チャネルで運用する場合は、上
記PCM−24方式のシステムが２システム必要となる。

一方第５図に示す子局は、PCM端局装置1aと、送信部2a
と、受信部3aと、制御部4aとから構成され、その回路構
成は前記親局（第３図）と一部を除いて同一になってい
る。なお、第５図において前記第３図と同一部分には同
一符号を付して詳しい説明は省略する。

すなわち、受信部3aには遅延回路39と、変換同期回路49
とが新たに設けられ、切換回路34からの受信信号を上記
遅延回路39で所定時間遅延してデスクランブル回路35お
よび上記変換同期回路49に導入している。この変換同期
回路49は、上記デスクランブル回路35の動作に必要な信
号を発生するものである。

また制御部4aには、クロック変換回路42aと、親局との
間で打合せ用回線を介して打合せのための信号の授受を
行なう打合せ回路40aと、異常発生時に親局からの問い
合わせに対し応答するための非監視回路41aとに加え
て、バースト発生回路（BURST GEN）45と、このバース
ト発生回路45のバーストゲート長を可変するタイムスロ
ット可変回路（CCK）46とが設けられている。バースト
発生回路45は、子局が自己に割り当てられたチャネルの
時間位置のみ送受信動作を行なえるように、上記時間位
置においてバースト信号を発生するものである。さて、
タイムスロット可変回路46は、打合せ用回線を介して打
合せ回路40aに前記親局の打合せ回路40から空チャネル
指定信号が到来し、この信号が供給されたときに動作す
るもので、上記空チャネル指定信号により指示された空
チャネルを加えた新たな通信チャネル群を使用して通信
を行なうべく、バースト長制御信号を発生し、この信号
により前記バースト発生回路45のバーストゲート長を可
変する。

なお、子局のPCM端局装置1aは、空チャネル監視回路15
が設けられていない以外は前記親局のPCM端局装置１と
同一構成である。

次に、以上のように構成されたシステムにおいて、本実
施の通信チャネル設定方式を説明する。先ず通常運用時
においては、前記従来の場合（第２図）と同様に子局D1
から子局D8に対し順に６チャネルずつ割り当てられてい
る。したがって、このとき各子局D1〜D8のバースト発生
回路45からは、それぞれ自己に割り当てられたチャネル
の時間位置にて６チャネル分の時間幅のバースト信号が
発生され、各子局D1〜D8は上記バースト信号の発生時間
位置において送受信動作する。

いま例えば子局D2が、自己に割り当てられた６チャネル
すべてを使用しているものとする。このとき親局Ｂは、
当然のことながら上記子局D2の全チャネルに対応するCH
7〜CH12が塞がった状態となっている。

さてこの状態で、親局Ｂに子局D2との接続要求（呼）が
発生すると、親局Ｂは、チャネル指定回路43からPCM端
局装置１の空チャネル監視回路15に対し信号を発して、
上記子局D2に隣接する子局D1,D3の空チャネル検出を行
なわせる。空チャネル監視回路15は、上記検出指示の信
号が到来した時点で動作し、子局D1,D3の各チャネルの
うち子局D2に隣接するチャネルCH5,6およびCH13,14の空
き検出を行なう。この空き検出は、先に述べたように６
フレーム毎に各チャネルの８ビット目に挿入されるシグ
ナリングビットを監視し、このビットが例えば１秒間
“1"レベルだった場合に空と判定することによってなさ
れる。

いま、上記空き検出の結果、例えばチャネルCH13,14が
空だったとすると、その旨が空チャネル指定回路43に伝
えられ、これにより空チャネル指定回路43は上記チャネ
ルCH13,CH14を空として指定するための信号を発生し、
この空チャネル指定信号を打合せ回路40に供給する。そ
うすると、打合せ回路40は、打合せに用いる回線を例え
ば低域通過フィルタおよび高域通過フィルタを使用して
分波構成とし、その上部（2.4〜3.4KHz）帯域に3KHzの
単一トーン信号を挿入し、この単一トーン信号を符号化
することにより、上記空チャネル指定信号を該当する子
局D2,D3の打合せ回路40aにそれぞれ送る。上記空チャネ
ル指定信号が打合せ回路40aを経てタイムスロット可変
回路46に導入されると、このタイムスロット可変回路46
は上記空チャネル指定信号で指定された空チャネルを自
己のチャネルに加えるべくバースト長制御信号を発生
し、この信号をバースト発生回路45に供給する。この結
果バースト発生回路45のバーストゲート長は上記バース
ト長制御信号に応じて可変され、これによりバースト信
号の長さが変化する。したがって、子局D2が送受信可能
なチャネルは第６図イに示す如くチャネルCH7〜CH14ま
での合計８チャネルに増加され、この結果たとえ子局D2
のチャネルCH7〜CH12がすべて使用中であっても、新た
な呼に対し通信回線を形成することが可能となる。なお
子局D3の通信可能チャネルは、２チャネル減少してチャ
ネルCH15〜CH18の合計４チャネルとなる。

上記チャネルが可変された状態は、子局D2のチャネルCH
7,CH8による通信が終了した時点で解消され、第２図に
示される初期状態に復帰する。この場合の指令も親局Ｂ
および子局D2間の打合せ回線を用いて行なわれる。

このように本実施例の方式であれば、任意の子局のチャ
ネルがすべて塞がっている状態で同子局に呼が発生した
場合でも、隣接する子局の空チャネルを融通することが
できるので、上記呼に対する接続を断念することなく、
通常通り回線を形成することができる。すなわち、通話
完了率を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、前記実施例ではチャネル数を可変する場合に、
隣接子局の一方のチャネルを融通するようにしたが、双
方の子局とも空チャネルがある場合には、それらすべて
を融通するようにしてもよい。第６図中ロはその状態の
一例を示すものである。なお、子局D1,D8にチャネルを
融通する場合には、第６図の破線ハ，ニに示す如く行な
えばよい。また融通するチャネル数は２チャネル以外に
１チャネルもしくは３チャネル以上であってもよい。そ
の他、親局、子局およびPCM端局装置の構成等について
も、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明では、特定の子局に対しその
割り当てチャネル数を超える呼が発生した場合に、同子
局に割り当てられた通信チャネルの前後に隣接して位置
する他の子局の通信チャネルの空チャネル判定を行な
い、この隣接する通信チャネルが空チャネルの場合にこ
のチャネルを上記特定の子局に一時的に追加割り当てす
るようにしている。

したがって本発明によれば、通信チャネルが隣接する各
子局間で、空チャネルを適宜融通し合って使用すること
ができ、これにより通話完了率を高めることができる。

また、空チャネルを融通し合うものであるため、１フレ
ームの通信チャネルを余すことなく予め子局に割り当て
ることができ、これによりシステムに収容可能な子局数
を多くすることができる。ちなみに、各子局に予め割り
当てた通信チャネル以外に追加用の共通チャネルを設け
て、通信チャネルが不足した子局にこの共通チャネルを
割り当てるようなシステムでは、１フレームに収容可能
な子局数、もしくは各子局に予め割り当てる通信チャネ
ル数を上記共通チャネル分だけ減らさなければならず、
この結果システムの収容能力の低下を招く。

さらに本発明によれば、子局の送信バースト期間はその
長さが変化するだけで必ず連続するものとなる。したが
って、子局の送信バーストの制御を簡単化することがで
きる。

また本発明では、どの子局においても、自己への割り当
て通信チャネルの前後に隣接する通信チャネルがそれぞ
れ追加割り当て可能となっている。すなわち、子局間で
フレームを越えて通信チャネルの融通を行なえるように
なっている。このため、例えば１フレーム中の先頭位置
の通信チャネル群が予め割り当てられた子局や、１フレ
ームの後端位置の通信チャネル群が割り当てられた子局
であっても、それぞれ先行フレームの後尾部分の通信チ
ャネル、または後続フレームの先頭部分の通信チャネル
の追加割り当てを受けることができ、これにより子局間
の追加割り当て条件の格差をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な時分割PCM多方向多重通信システムの
概略構成を示す模式図、第２図は従来の通信チャネル設
定方式を説明するための模式図、第３図〜第６図は本発
明の一実施例における通信チャネル設定方式を説明する
ための図で、第３図〜第５図はそれぞれ同方式を適用し
た親局、そのPCM端局装置および子局の構成を示す回路
ブロック図、第６図はチャネルの可変制御を説明するた
めの模式図である。 Ｂ……親局、D1〜D8……子局、1,1a……PCM端局装置、
2,2a……送信部、3,3a……受信部、4,4a……制御部、11
……アナログデジタル変換回路、12……デジタルアナロ
グ変換回路、13……主信号送信部、14……主信号受信
部、15……空チャネル監視回路、101〜124……チャネル
変換回路、131……送信クロック発生回路、132……チャ
ネルパルス発生回路、133……パターン発生回路、134…
…フレームパルス発生回路、135……不平衡平衡変換回
路、141……平衡不平衡変換回路、142……端局中継回
路、143……フレーム同期回路、144……フレームパルス
検出回路、145……チャネルパルス検出回路、146……ア
ラーム発生回路、20……平衡不平衡変換回路、21……速
度変換回路、22……多重化回路、23……スクランブル回
路、24,31……ハイブリッド回路、25,29……送信回路、
26,34……切換回路、27,30……バンドパスフィルタ、28
……アンテナ、32,33……受信回路、35……デスクラン
ブル回路、36……分離化回路、37……速度変換回路、38
……不平衡平衡変換回路、39……遅延回路、40,40a……
打合せ回路、41……監視局、41a……被監視局、42……
クロック変換回路、43……空チャネル指定回路、45……
バースト発生回路、46……タイムスロット可変回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの親局と複数の子局とを備えるととも
   に、伝送信号として各々が通信チャネルを構成する複数
   のタイムスロットを時分割多重してこれを１フレームと
   した信号を使用し、この伝送信号の複数の通信チャネル
   を各子局に各々所定数ずつ割り当て、各子局は自身に割
   り当てられた通信チャネルを使用して親局との間で通信
   を行なう時分割PCM多方向多重通信システムにおいて、 前記親局は、 各子局ごとにその割り当て通信チャネルの空き監視を行
   なうための空チャネル監視手段と、 任意の子局に対しこの子局に割り当てられた通信チャネ
   ル数を越える通信要求が発生した場合に、当該子局の割
   り当て通信チャネルの前後に各々隣接する他の子局の通
   信チャネルが空きであるか否かを前記空チャネル監視手
   段に判定させ、前記隣接する他の子局の通信チャネルが
   空きの場合に、この空きの通信チャネルを前記割り当て
   通信チャネルに追加することを指示するためのチャネル
   可変指令を作成して該当する子局に通知するための手段
   と、 前記チャネル可変指令により追加を指示した通信チャネ
   ルを割り当て済み通信チャネルの中から削除することを
   指示するためのチャネル可変指令を作成し、前記該当す
   る他の子局に通知するための手段と、 前記追加を指示した通信チャネルによる通信終了後に、
   通信チャネルの割り当ての復帰を指示するためのチャネ
   ル復帰指令を作成して該当する各子局に通知するための
   手段とを備え、 かつ前記各子局は、 無線部のバースト送出ゲート長を可変するためのゲート
   長可変手段と、 前記親局から通信チャネルの追加を指示するためのチャ
   ネル可変指令が到来した場合に、このチャネル可変指令
   により指示された追加の通信チャネルを自己の割り当て
   済み通信チャネルに加えるべく、前記ゲート長可変手段
   に対し可変指示を発して、バースト送出ゲート長を上記
   追加の通信チャネルを含む自己の通信チャネルに対応す
   る時間位置に変更させるための手段と、 前記親局から通信チャネルの削除を指示するためのチャ
   ネル可変指令が到来した場合に、このチャネル可変指令
   により削除を指示された通信チャネルを自己の割り当て
   済み通信チャネルの中から削除するべく、前記ゲート長
   可変手段に対し可変指示を発してバースト送出ゲート長
   を上記削除により残る通信チャネルに対応する時間位置
   に変更させるための手段と、 前記親局から通信チャネルの割り当ての復帰を指示する
   ためのチャネル可変指令が到来した場合に、自己の割り
   当て通信チャネルを可変前の状態に復帰させるべく、前
   記ゲート長可変手段に対し復帰可変指示を発してバース
   ト送出ゲート長を変更前の時間位置に復帰させるための
   手段とを備えたことを特徴とする時分割PCM多方向多重
   通信システムの通信チャネル設定方式。