JPH07507184A - Ｔｄｍａ無線システムにおいて，一つの中央局と複数の周辺局および他の中央局とを交信させる方法 - 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】 ＴＤＭＡ無線システムにおいて、一つの中央局と複数の周辺局および池の中央局 とを交信させる方法 本発明は、異なる無線局を動的に行き来させるための方法およびシステムに関す る。

ＴＤＭＡ　（時分割多元接続、Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ 　Ａｃｃｅｓｓ　）フレーム構造を使用したシステムにおいて、各々のシステム は、幾つかのサブシステムに分割される。この場合、上記のＴＤＭＡフレーム構 造は、ｉ個の空間を共有する手段を存するかまたは有していないような時分割形 式になっている。無線ネットワークにおいて、広く分布している加入者に対し共 通の周波数帯域の時間および空間を共有する手段は、幾つかの局が協働し、かつ 、特定の周波数帯域にて同時に機能する可能性を与える。各々の無線ネットワー クは、幾つかの中央局（Ｃ３）と、これらの中央局に接続されると共に同中央局 の制御の下で動作する周辺局（Ｐ　Ｓ）とを備える。

各々の中央局、および、関係する周辺局は、サブシステムを構成する。上記のシ ステムは、種々の実施例において、時分割構造を有する時間二重通信または周波 数二重通信の状態で機能する。このような時間二重通信または周波数二重通信の 例として、ＴＤＭＡが挙げられる。これらのさまざまな実施例に係る装置では、 その構造は、送信の時間遅れと、各々の時間フレーム中の申込みの情報に関する 決定がなされる。このような装置の容量に関する要求は、各々の時間フレームに おけるタイムスロットの数を決定する。この種のシステムは、国際出願ＰＣτ／ ５Ｅ８９１００４７０、ＰＣＴ／Ｓε９０１００６８１、および、ＰＣＴ／５Ｅ ９１１００５２６に開示されている。

上記の国際出願の書類は、中継方式の無線機能や、無線ネットワーク分岐構造や 、ｃｓ−ｃｓ間通信や、フレーム同期化や、１つの無線送信機と１つの無線受信 機による特定の周波数帯の使用を可能にするような機能を備えたシステムを何ら 開示していない。さらに、共通の中継所位置で終結していないような異なるＣ８ 間で交信の準備をしたり情報を転送したりするための方法は、全く開示されてい ない。

確固とした応用例に関していえば、周波数の二重通信によるＴＤＭ（時分割多重 通信方式、Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ　Ｃｏｍｍｕｎｉ ｃａｔｉ。

ｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）　／ＴＤＭＡに従って機能するような他の現存の広地域無線 システムは、例えば、ＳＲテレコム（ＳＲＴｅｌｅｃｏｍ）やカナダ（Ｋａｎａ ｄａ）により製造された５Ｒ５００、および、中継の機能を有する時分割の原理 に基づいて機能する他の類似のシステムである。

この種のシステムは、１つの中央局または中継局から連続モードの複数の周辺局 に向かってＴＤＭモードにて動作する。また一方で、複数の周辺局から１つの中 央局または中継局に対しての交信は、“バースト”、すなわち、複数の周辺局間 をタイムスロット単位で分割した時間により取り扱われる。この種の時間は、各 々の中央局または中継局の下で、各々のセルまたはセクタに対しただ一つの特定 の周波数を共有する。

上記のシステムにおける中継局は、すべての時間間隔中の１つの中継局である。

さらに、上記のシステムでは、２つの局間の無線ホップ（Ｒａｄｉｏ　Ｈｏｐ　 ）における中継および周波数分割は、周波数の交換により遂行される。この場合 、二重通信の装置構成、および、異なる周波数の準備が要求される。

本発明の目的は、無線通信ネットワークの中でＴＤＭＡフレーム構成にて機能す る局に関する動作のモードを変えるだめの方法およびシステムを提供することで ある。この場合、上記の無線通信ネットワークは、改良された無線ネットワーク の性質および機能を作り出すための各々のタイムフレーム内で、複数の中央局と 、中央局としての動作モードを周辺局の動作モードに変更したような複数の周辺 局を有している。本発明の方法およびシステムは、比較的融通性を有し、より経 済的でかつ安全な電気通信ネットワークを確立するための幾つかの新しい可能性 を提供するであろう。この種の局所的な無線電気通信ネットワークは、部会また は田舎の環境の中でビルディングの外部の広地域無線通信ネットワークにより提 供されるか、または、ビルディングやオフィス等の内部の比較的局部的な応用例 により提供され得る。

無線ネットワークにおける無線局の新しい機能的な性質は、２つの基本的な状態 を有する局（ＣＳおよびＰＳ）を結び付けることにより提供される。ある１つの 局、および、この局と同じ種類の局は、中央局および／または周辺局および／ま たは中継局として動作し得る。それゆえに、冗長の中間の局を使用することなく 、簡単な方法てｃｓ−ｃｓ間通信を確立することが可能である。ｐｓ−ｃｓ間通 信およびｃｓ−ｐｓ間通信は、起こり得る一定の遅れを有するような中継機能を 提供するであろう。このような性質は、基本的に、アンテナや、無線や、変復調 装置（モデム）や、各々が異なった状態で制御される複数の制御ユニットのよう な同じユニットを利用することにより、異なる時間間隔の間で動的に作り出され る。動作モードを交換することにより、以下のような結果が得られる。

・送信の品質の改良、および、混信の減少。

・融通性を存し、かつ、連続的に接続されるような（中継方式の）鎖状構造（チ ェーン構造）および／またはツリー構造の無線ネットワーク、および、中継機能 の数とは独立して設定されるような起こり得る一定の送信遅れ。

・二者択一的な方向に交信情報の流れのループが形成されるような中継方式の無 線接続構成。

・それぞれ異なった位置にあるような異なる中央局間の協働によるスムーズな同 期化、および、異なる中央局間の情報の安全な交換。

・制御の対象となるアンテナを有する周辺局。

・１つの周波数帯域にて動作する基地局の種類が機能的に変更し得るような低コ ストでかつ融通性のある電気通信システム。

鎖状構造における中継局を使用することにより、ユーザのデータを１つの無線ホ ップ以上の距離だけ転送する場合に、一定の時間遅れを達成することが可能にな る。さらに、１種類の同じ周波数帯域を使用することにより、直列に接続された 複数のサブシステムを達成することが可能になる。本発明の方法およびシステム の適用例は、屋内もしくは屋外の無線局、または、両者を結合したシステム、ま たは、基地局すなわち固定の局、または、移動局として実現される。

この場合、少なくともＴＤＭＡフレーム構成が使用される。このＴＤＭＡフレー ム構成は、２つまたは３つ以上の局の間で交信を行うためのフレームの各々にお いて、２つまたは３つ以上のタイムスロットを有している。上記の２つまたは３ つ以上の局は、各フレーム内の二者択一的なタイムスロットを利用することによ り、それぞれ異なった状態ではあるが、同し周波数帯域にて動作する。混信およ び類似の問題によって起こり得る危険性に対処するために、上記の複数の局は、 指向性を有するアンテナを備えた指向性アンテナシステムを用意している。この ようなアンテナは、現在の局がＣ８の状態にあるかまたはＰＳの状態にある場合 に、各々の局が交信している他の複数の局との間で二者択一的な方向にて結合し 得る。

冗長等を達成するために、各々のＰＳは、当該ＰＳが頻繁に交信する１つの中央 局の他に、幾つがの中央局にも接続されている。これらの幾つかの中央局は、特 定の周波数帯域でもって、かつ、時間と、異なる局同士が互いに結合した方向に 基づく方向とを可能な範囲で調整することによって、同じ地域または隣接する地 域を包含すべく同時に協働すること力呵能である。このような中央局の協働の結 果として、システムの容量が増加すると共に、冗長度が増える。

各々のｃｓ−ｐｓ間の交信は、連続的なタイムフレームの各々における１つまた は２つ以上のタイムスロットを利用することによって遂行される。交信の要求の 頻度が低い場合には、周辺局のポーリングを使用することも可能である。

複数の中央局と、これらの中央局と互いに交信する複数の周辺局とを備えたＴＤ ＭＡ無線ネットワークにおける本発明の方法は、各々のタイムスロットの期間中 に二者択一的にｃｓとして動作し、かつ、二者択一的にＰＳとして動作するよう に、ｃｓまたはＰＳを制御するステップを有する。ある１つのソフトウェア・プ ログラムの機能は、ＣＳモードにて局を制御する。他の二者択一的なソフトウェ ア・プログラムの機能は、Ｐｓモードにて局を制御する。このソフトウェア・プ ログラムの機能の交換は、任意の選定されたタイムスロットにおいて動的に行わ れる。それゆえに、２つの状態に対し同じ周波数帯域で動作することが可能であ る。

このようにして、本発明の方法によれば、アンテナや、無線送信機や、同じ無線 受信機のような同種類の基本的なハードウェアユニットを使用することが可能で ある。さらに、変調、復調および制御のためのユニットが、両方の動作モードに おいて使用される。

ＴＤＭＡフレーム構成にて動作する無線システム、特に、各々のタイムスロット における空中での送信の方向に関し制御可能なシステムにおける本発明の方法を 実行することにより、他の局または他の通信システムの助けを必要とすることな く、地理的に異なる場所に位置する複数の中央局間のフレーム同期化に関する問 題を解決することが可能になる。複数のサブシステムのフレーム中で相対的に同 じ開始時刻と終了時刻が、地理的に広く分布している複数の中央局間の位置とは 無関係に混信する可能性があるような中央局に提供される。

異なるサブシステムが互いに接触をもつことができない場合、混信の危険性を減 少させるために、これらのサブシステムは、必ずしも同期化する必要はない。異 なる中央局を同期化することにより、１つの中央局と、他の中央局または共通の 周波数帯域内で混信するおそれがある複数の周辺局との間の干渉を減少させるか 、または回避することが可能になる。さらに、上記のように、異なる中央局を同 期化することにより、これらの局のフレーム構成を調整することも可能になる。

さらに、上記の本発明の方法を実行することにより、融通性のある内部通信を遂 行したり、例えば中継方式のサブシステムとして、異なるサブシステム間で一定 の短い時間遅れをもたせるような可能性あるネットワーク構成を達成したり、同 じような利点を達成することが可能になる。

中継機能により地理的にはっきりした分布を達成すると共に、地理的に分離され た互いに独立の中央局間での同期化を達成することにより、各々のＣ３を２つの 部分、すなわち、２つの機能ブロックに分割することが可能になる。これらの機 能ブロックの一方は、いわゆる高周波ユニット（ＨＦＵ）であり、他方は、低周 波ユニット（ＬＦＵ）である。さらに、これらの中央局間の他のネットワークを 利用することも可能になる。このような機能ブロックは、主として、無線アンテ ナ機能、および、ある種の制御ロジックであり、また、通常はＬＦＵ内の幾つか の部分でもある。このＬＦＵ内の幾つかの部分は、支配的なサブシステムの論理 、加入者用のインタフェース、および、交信割り付は機能を備えている。上記の ような分割による利点は、幾つかのサブシステム内のＬＦＵの機能が１つの場所 に集められることにより、異なるサブシステム間のスムーズな交信を実現するこ とが可能になることである。

以下に、本発明の方法に係る１つの実施例を説明することとする。

ここで、１つの地域において、現存の複数の局に対する新規の局として、新たな Ｃ８が付加的に構成されるものとする。この場合、上記の新規の局は、現存の局 との干渉が得られ、そして、おそらくは、現存の局との干渉を追跡することが可 能である。現存の局は、識別番号を転送すると共に、タイムフレームの開始時刻 およびパターン等に関係し、かつ、上記の新規の局が応答することを要求するよ うな情報を転送する。このような新規の局、すなわち、新たなｃｓが、干渉を生 じさせる可能性のある他の周辺局ＰＳ’によってのみ到達可能である場合、この 周辺局ＰＳ’のフレームに対する同期化のみが必要となる。１つのＰＳとして動 作すると共に１つのｃｓとしても動作するであろう新規の局は、ＰＳモードの期 間中、異なる方向の情報を聞き取る。

上記の新規の局の受信機は、他の中央局Ｃ８′または他の周辺局ＰＳ’からの情 報を受け取るべくスイッチが入った状態になる。通常は、固定された周辺局ＰＳ ’に対し複数の中央局によってポーリングが行われる。なぜならば、複数の中央 局の各々は、他の周辺局ＰＳ′が何をめているか、すなわち、どのようなｉＩｉ 認事項をめているかを知っており、かつ、この種の確認事項を受け取った局のみ が応答を許可されることを知っているからである。さらに、未知の周辺局、また は、未知の中央局／周辺局の組合せは、ｃｓからの一般的な要求に応答すること が許可される。さらに、正規の周辺局に対し、Ｃ３に接続することが可能になる ような周辺局を新たに認可することへの要望が起こり得る。

例えば、異なるオペレータにより所有されると共に、新たな中央局を利用するま では通常はお互いに接触する義務のない、すなわち、接触する必要のないような 中央局を同期化することにより、この同期化に際し新たな未知の中央局／周辺局 のログオン（Ｌｏｇ　ｏｎ）を利用すると共に、多重フレーム構成における情報 のゆるやがな交換を利用するような方法が適用される。この場合、任意の新たな 中央局は、Ｃ３からの要求を確認するために応答しなければならない未知のＰＳ として特定される。現存のｃｓが、サーチＩＤ（ＳＩＤ）を使用することにより 中継の時間間隔で上記の要求を転送し、さらに、新たなＣＳ／Ｐ　Ｓが、異なる 方向で情報を聞き取って受信する場合、この新たなＣ３／ＰＳは、要望されるか または前もって選定された任意のＣ３や、ランダムのＣ８や、最も隣接するｃｓ や、一番最適なＣ８等に対し、アンテナの方向を最適化することが可能である。

例えば、ＣＳ／Ｐ　Ｓが、ある１つのｃｓに対し適切な方向を選定した場合、二 〇Ｃ３／ＰＳは、上記Ｃ３からの要求に応じて１つの応答を転送する。この応答 は、応答用ＩＤ（ＲＩＤ）と、上記ｃｓの制纒下で新たなＰＳに対し標準的な応 答用パターンとにより構成される。この場合、ＣＳ／Ｐ　Ｓに特有のクロック速 度が、上記ｃｓから受信される。さらに、フレームに関する情報や、どのくらい の時間間隔て確認用の応答が転送されるべきであるがということに関する情報も また、上記Ｃ８から受信される。要求と応答との間の時間遅れは、二重の伝搬遅 れの形で変化するであろう。この時間遅れにより、上記の新たなＰＳのｃｓに対 する距離が得られるであろう。

局の１つの新たなログオンのために、現存のシステムにおいて、ログオンのデー タを自動的に転送するための現存のｃｓ′の他に、非常に多くの容量が新たに要 求されるのを回避することにより、ログオンを初期化する際に必要なステップが 、あるオペレータによって制御され得るようになる。この場合、ＣＳ／Ｐ　Ｓの ログオンの動作は、現存の中央局からのポーリングのルーチンでなされる。この ようにして、１つの新たなＣ３が、他のＣ３からフレームのクロック速度を受信 した場合、この新たなＣ８は、ＣＳモードにて変化しかつ動作することが可能で ある。上記の新たなＣ８は、多重フレームのパターンに基づき選定された時間間 隔でもってＰＳの状態に切り替わり、このときに、ログオンがなされたＣ８の方 へアンテナを向けるであろう。

各々の局の間で通信チャネルが開設されている場合、前述の状態と反対の状態も また、制御可能である。すなわち、新たなＣ８が中央局として動作し、また一方 で、現存のＣ８がＰＳとして動作するであろう状態が、前述の場合と同じように 要求され得る。新たな交信やエラーの状態等が転送されるべきか否かを検査する ために、対応する連続的な要求が、多重フレームのパターンにて継続的になされ る。詳しくいえば、上記の連続的な要求は、同じタイムスロットを有するフレー ムの繰り返しの回数だけ遂行される。もし必要であれば、ある中央局が１つの状 態から別の状態に移行する際に、複数の中央局の各々における各タイムフレーム 毎に１つまたは幾つかのスロットを割り付けることができる。

さらに、本発明の方法は、ＰＳに対し適応的に制御されるようなアンテナを備え た１つのＰＳへの適用が可能である。ある１つのＣ３／ＰＳが、任意の適切なＣ ８に対する方向を確認した場合、実際の方向のデータが、上記のＣ３／ＰＳに保 持される。移動可能であったり再配置可能であったりするような周辺局に関する 補償は、各々のＣ３／ＰＳに対し、絶対的な方向と、要望されるＣ８に対する相 対的な方向とを更新する機能をもたせることによって遂行される。

上記のＣ３／ＰＳに設けられるようなアンテナシステムを切り替えることにより 、対応する補償を遂行することが可能なＰＳアンテナシステムにおける方向の任 意の変化に関して決定される局所的な基準方向は、現存のＣ８に対する方向を維 持するであろう。

本発明の方法およびシステムにおける幾つかの利点を挙げると、以下のようにな る。

・地理的に分離された複数の中央局において、時間的に同一のフレーム時間間隔 でもってフレーム同期化が可能であること。

・異なる中央局間の複数のチャネルを接続するための通信チャネルを設けている こと。

・１つのＣ８の上流側に少なくとも１つのタイムスロットのオフセット量が存在 する場合、このオフセット量を利用して時間遅れを生ずることなく１つのＣ８か ら他のＣ８へ中継信号を転送できること、および、Ｃ３／ＰＳが同じ周波数帯域 内で同じようなフレーム構成を有すること。

ＣＳ／ＰＳおよびサブシステムが中継局として動作し得るという事実に加えて、 このＣ３／ＰＳはまた、同じタイムフレーム内でも後述のサブシステム中の１つ のＣ８として動作することが可能である。このために、基本的に同じ物理ユニッ トを使用することにより、余計な無線アンテナを必ずしも必要とすることなく、 同じ周波数にて一定の時間遅れが得られるようになる。さらに、変復調装置等に おいて、例えば、各々のサブシステム内で定義される一定の時間遅れを有するよ うな現存のシステムにおいて見られるように、後に続く中継動作を遂行するため の余計な無線ヘッド（受信機／送信機）は、もはや不要になる。

動的に所定の方向に向けられたアンテナを備えるような１つのＰＳは、種々の情 報を同時に受信することができる。この種の局は、冗長度を増やす可能性を有す る。さらに、この種の局は、比較的簡単な設備等を提供することにより、同じ周 波数帯域でそれぞれ異なる方向にて１つまたは幾つかの中央局と交信する可能性 を有する。

−見したところ、異なるサブシステムに対し同じ時間でフレーム同期化を行える こと、および、地理的に広く分布している複数の中央局間の交信や、おそらくは 、完全に独立した複数の中央局または中央局／周辺局間の交信が行えることは、 さまざまな加入者の異なるサブシステム間の交信の流れが、基本的に他の流れと 独立して取り扱えるという可能性を提供するであろう。この種の可能性は、これ らのサブシステムが同じ周波数帯域または部分的に同じ周波数帯域内で動作する 場合に、上記のサブシステムが互いに干渉するおそれがあるときてあっても、提 供されるであろう。

例えば、設置されている複数の中央局または中央局／周辺局は、オペレータによ る制御を必要とすることなく、フレーム同期化の情報およびその他の確認用のデ ータを、所定の時間間隔の中で自動的に転送するように制御されることが可能で ある。このために、新たな中央局／周辺局は、現存のネットワークを通知される であろう。

さらに、上記の新たな中央局／周辺局は、他のＣ３またはＣ３／ＰＳに対し１つ のＰＳとしてログオンの動作を行うことが可能である。

いずれかの方向に通信の流れを変えることは、あるＣ３／ＰＳが、他のＣ８また はＣ８／ＰＳに対し１つのＰＳとしてログオンの動作を行うときに（中継局を得 る方法に相当する）起こり得る。さらに、とりわけネットワークに関する情報の 交換は、異なる方向でタイムスロットの使用を調整し、かつ、混信を減少させる 目的で提供される。

幾つかのサブシステムは、鎖状に接続されるか、または、分岐されてツリー構造 等になっている。ある１つのＣ８が、基本的に中継局のＣ３／ＰＳとして動作す ることになっている場合、各々のタイムフレーム内の総合的な容量は、２つに分 割されるために、次の中継局に対しては、例えばこれまでの容量の半分になり得 る（上流側に割り付けられる複数のタイムスロットの数のｌ／２）。例えば、奇 数および偶数のタイムスロットは、情報の流れ中の一段上の上流側、または、よ り高位のタイムスロットに最も近い位置に移動する。

このようなタイムスロットの移動は、同じタイムフレーム内で上記中継局の下方 に（下流側に向かって）転送される前に実行される。

このようにして、本発明の実施例における交信の容量は、中継局のサブシステム 内、および、持続的な時間遅れを存するオリジナルのサブシステム内で、２つの 方向の各々につき半分の容量になるように分割される。システム内の中継局に対 し情報の流れの上流側および下流側に向かって転送される情報の量は、各々のサ ブシステム内および各々のサブシステム間での特定の要求により制御される。

例えば、連結された鎖状構造に含まれる複数のサブシステム内または複数のサブ システム間に存在する情報の量は、鎖状構造中の各々の鎖内に設けられた任意の サブシステムに対し変化し得る。また、鎖と鎖の間（サブシステムとサブシステ ムの間）に存在する情報の量に関しても、同じことがいえるであろう。

情報の総和量は、鎖状構造のネットワークに対し規定された最初の部分が、各サ ブシステムの容量、および、各々の場所における混信の状態に応じて最大になる ような値に到達して保持される。この場合、情報の総和量に関する解は、サブシ ステムの鎖状構造による連結状態が初期化されたときに、例えば、多数の連結状 態のサブシステムの後に複数の中継局が備わるような形で、異なる方向に無線ル ープが確立されることを意味する。上記の構成により、二者択一的な交信の経路 が作り出される。このような二者択一的な交信の経路は、１つのループがだめに なった場合、すなわち、１つの鎖が切れた場合に、安全性を向上させるであろう 。

固定された指向性を有するアンテナ、または、再指向性を有するアンテナ以外の 他のアンテナを使用しない場合、この再指向性を有するアンテナを備えた各々の ＰＳは、比較的簡単に設置される。なぜならば、このようなＰＳは、冗長性が生 ずるように、複数の異なる中央局に向かって配置することができるからである。

例えば、同じフレーム構成を有すると共に互いに異なった距離にある２つまたは ３つ以上の中央局は、各々のＰＳに対し二者択一的な冗長の接続経路を構成する 。この冗長の接続経路は、このような構成が要求される場合に形成されるもので ある。上記の構成は、各々のＣ８のタイムフレームに関する知識を各ＰＳに与え ることによって実現される。さらに、上記の構成はまた、中央局の各々と交信す る際に生ずるような互いに異なる伝搬遅れに関しＰＳを補償することによっても 実現される。

複数のサブシステム間の干渉や、幾つかのケースでは、同じ周波数帯域内におい て例えば二重通信の形で動作するような１つのサブシステム内の複数の局間の干 渉を回避するために、１つまたは幾つかの適切な時間間隔を選定する前の段階で 各々の局の位置付けを考慮している。このような対策を講することにより、不必 要な干渉による混信を減少させるようにしている。同じ周波数帯域内で、例えば 同じ極性等を有するような同じ時間間隔が選定される場合、地理的に１つの局の 周囲に配置されたり、真っ直ぐな直線に沿って配置されたりする複数の局は、お そらく、比較的高い確率でもって上記の１つの局と干渉するであろう。このよう な干渉は、タイムスロットを割り付ける際に、時間間隔の優先選択方式を前もっ て採用することにより回避することができる。

タイムフレームは、選択可能な幾つかのタイムスロットにより構成される。要求 割当を使用した場合、複数の局間の不必要な調整をすることなく、適当なタイム スロットの選択を簡単化することにより、Ｃ３５ＦおよびＰＳＳＦ　（第６図参 照）に基づいた各フレーム内で幾つかのサブグループにおけるタイムスロットの 総数を整理することが可能になる。さらに、危険性が生ずると思われる局に対し 、国際出願ＰＣＴ／５Ｅ８９１００４７０に記述されているようなタイムスロッ トのグループを独立して選択する手法を利用した対が、不必要な干渉を回避する ために使用されるべきである。この場合、上記のタイムスロットのグループを選 択する手法を利用した対は、複数の局が互いに近くのタイムスロットを使用する 場合に干渉しあう可能性のある上記複数の局に対する“タイムグループが、これ らの複数の局に対し異なるタイムスロットを選択する方式を採用することにより 配置される。

ｃｓ、ｐｓおよびＣ３／ＰＳにおいて、ディジタルの流れを挿入したり省略した りする（　Ｉｎｓｅｒｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｒｏｐｐｉｎｇ）ことにより、柔軟 性のある手順にて情報が転送される。同期化された状態か、非同期の状態か、多 重化された状態か、または、非多重化の状態でさまざまなネットワークから転送 される種々の信号に対するインタフェースは、交信の接続を確立するために検出 される。この交信の接続とは、現在の方向における各サブシステムのタイムスロ ットの割り付けを意味゛する。二者択一的な選択として、接続および非接続がオ ペレータにより取り扱われる。

本発明は、さまざまな実施例を使用し、以下の図面（第１ａ図〜第８図）を参照 しながら説明することとする。

第１ａ図は、指向性のあるアンテナと１つまたは幾つかの周辺局とを備えたＣ８ により、ディジタルの情報の流れを移動させるためのサブシステムの例を概略的 に説明する図である。この場合、上記の周辺局は、固定された指向性を有するア ンテナか、または、動的に再指向性を有するアンテナを備えている。

第１ｂ図は、幾つかのサブシステムが、モジュラの方法により一歩−歩形成され る様子を示す図である。′第１ａ図は、冗長性を達成させるために、交信の流れ が、複数のサブシステム間で協働する様子の例を示す図である。

第２図は、鎖状の形で連結されるか、または、異なる方向に分割されるサブシス テムを有するような本発明の可能な結果を示す図である。

第３図は、Ｃ８およびＰＳのいずれの局としても機能するような１つのＣ８の可 能な装置構成を示す図である。

第４図（第４ａ図および第４ｂ図）は、統合された複数の機能を有するような第 ３図に対応するシステムを示す図である。さらに詳しくいえば、第４図は、受信 したディジタルの情報の流れ内に存在する外部のネットワーク間の信号の転送が 、チャネルやネットワーク管理等に利用される様子を示す図である。

第５図は、局、Ｃ３，ＰＳＳＣ３／ＰＳまたは中継局に関する１つまたは幾つか の可能なモデルを示す図である。

第６ａ図は、第６ｂ図の実施例に基づいたＣ３／ＰＳおよびＰＳにおけるフレー ム構成の例を示す図である。

第７図（第７ａ図および第７ｂ図）は、互いに結合された屋外および屋内の通信 を利用した適用例を示す図である。

第８図は、複数のサブシステム内またはサブシステム間の交信の例を示す図であ る。

これ以降、第１図（第１ａ図、第１ｂ図および第１ｃ図）を参照しながら、サブ システムを確立するための詳細な説明を行うこととする。ここでは、１つのＣ８ が、高周波ユニットＨＦＵおよび低周波ユニットＬＦＵにそれぞれ対応する２つ の部分１００２．１００１に分かれている。これらの２つの部分１００２．１０ ０１は、通信インタフェース１０４３により分離されている。この通信インタフ ェースは、種々の標準でもって形成される。

このような種々の標準をもつことにより、ファイバや、ＳＤＲ−ＡＴＭや、衛星 や、マイクロ波中継部等の他の通信媒体の使用が可能になる。ユーザの情報は、 ディジタルの信号３１により表示される。サブシステム内のタイムスロットを外 部に対し接続状態にするかまたは非接続状態にするかを制御するための制御信号 は、３２により表される。アンテナシステムの制御は、主アンテナループにより 表される。この主アンテナループは、異なる時間間隔の期間で生ずるような方向 、すなわち、異なる周辺局に対しそれぞれ異なった方向９９．９８により示され ている。

１１は、ＰＳを示すものである。前述のＣ３の場合と同様に、ＰＳｌｌは、対応 するモジュラ性およびＨＦＵ−ＬＦＵ機能を有するように設計される。しかしな がら、上記ＰＳが装置設置の目的で設計されない限りにおいては、通常、複数の 周辺局は、必ずしも物理的に分離された状態にすることは要求されない。各々の 周辺局はまた、異なる方向９７．９６に情報を伝送するための指向性のあるアン テナ９３をもつように調整される。１つまたは幾つかの周辺局は、１つのＣ８に よって制御されるように、このＣ３に接続される。

ＰＳとＣ８との交信は、１つまたは幾つかのタイムスロットが、後述の第６ａ図 に示すようなＣ３５ＦおよびＰＳＳＦに基づいた各々のフレーム構成における交 信要求に従って接続されるような形で実行される。各ＰＳへの交信および各ＰＳ からの交信は、３１０により表示される。外部との交信のための接続または非接 続は、ａｌｌにより表示される。第ｔｂ図は、システムが複数のサブシステムを 備えていることを示す。幾つかのサブシステムは、各々の場所において協働する 。

第１ｃ図は、Ｃ３側の複数のサブシステムが、交信のために、同し周波数帯域に おいて冗長性をもたせるように連結され得ることを示す。複数のサブシステム間 の干渉を回避するために、時間間隔と送信および受信の方向とを調整した場合、 通常、これらのサブシステムは、同じ地域を包含することができる。このために 、同じ周波数帯域において二重の交信容量を達成することが可能になる。この場 合、Ｃ８側において、１＋１の冗長度が得られる。しかしながら、幾つかのサブ システム中の中央局もまた、協働することができる。

冗長性を有する連結が要望される場合、同じような方法が、各々のＰＳ、各々の Ｃ３または各々のＰＳ／Ｃ３にて使用され得る。

第２図は、互いにカスケード（縦続）形式で連結される複数のサブシステムのネ ットワーク構成の一例を示す。ＣＳモードとＰＳモードとの間のスイッチング動 作を含む方法によれば、融通性および経済性と、１つのサブシステムの時間遅れ に対応する一定の時間遅れとを考慮した非常に魅力ある手法により、上記のタイ プの構成が可能になる。上記の例から見い出される他の利点は、以下の点にある 。すなわち、両方の方向１０５．１０６に交信が循環しているために、１つの連 結部（中継機能による連結部）がうまく動作しない場合でも、安全性が向上する という利点である。

第３図は、１つの局へのディジタルの流れまたは１つの局からのディジタルの流 れ３１が、制御情報と結び付く様子を示す。この制御情報は、制御機能’ｌ　Ｏ ２１から多重化機能１０２０を経由してＨＦＵ機能１００１に向かう。

上記の制御機能は、時間的な位置を保持すると共に、サブシステム等におけるタ イムスロットの割り付けを行う。第３図において、複数のブロックの各々は、機 能的に分離されている。これらのブロックは、物理的に統合され、各々の適用例 に従って１つまたは幾つかのユニットになる。第３図のシステム内の局はまた、 アプリケーション・インタフェース９０を備える。このアプリケーション・イン タフェース９０においては、無線システム３１により転送されるような情報が選 定される。容量の要求や、目標地等に関する情報は、９３により表示される信号 情報部により読み取られる。

二者択一的な例として、各々のサブシステムから種々の目標地へのディジタルの 流れ、および、種々の目標地からのディジタルの流れは、制御ユニット３０また はオペレータにより制御される。幾つかのサブシステムが協働する場合、これら のサブシステムに対し、外部の機能制御部１０１８を介して制傾がなされる。さ らに、共通のネットワーク構成および同期化機能が、機能９４に設けられている 。この機能９４は、特に、ＣＴＰに対して有効である。このＣＴＰは、幾つかの 高周波ユニット（ＨＦ　Ｕ）が、異なる場所に分配される場合に有効なものであ る。

ある１つのＣ３が、ＨＦＵおよびＬＦＵからなる２つの機能ユニットに分離され る場合、複数のタイムフロー内およびタイムフロー間の交信をスムーズに調整す ることも可能になる。さらに、ＬＦＵにおける複数のサブシステム間の交信を調 整することも可能になる。

なぜならば、各サブシステムの制御機能は、物理的に互いに交信する可能性があ るからである。このような方法によれば、スムーズに挿入したり省略したりする ことができるような、例えば、ＳＤＨ。

ＡＴＭ、５ＯＮＥＴ、および、ＭＡＮ　ＤＱＤＢに基づいたファイバ連結による 広帯域接続部に沿って、高周波ユニット（ＨＦＵ）が種々の位置にされる有効的 な通信ネットワークを形成することも可能になる。

各々のＨＦＵは、共通の終端位置に対し、互いに異なる距離をもって接続される 。この場合、幾つかの低周波ユニットは、１つの中央終端点、すなわち、ＣＴＰ にて終結する。標準化されたディジタルの多重化構成および速度を利用すること ができるようにＨＦＵおよびＬＦＵが接続される形で、種々の適当な標準の速度 が存在する可能性がある。１つの場所で幾つかのＨＦＵ’を利用する場合、これ らのＨＦＵ’は、例えば１５５Ｍｂｉｔ／ｓの速度の１つまたは幾つかのチャネ ルに対し多重化される。二者択一的な例として、幾つかのＨＦＵ’は、１５５Ｍ ｂ　ｉ　ｔ／ｓの速度をもって、例えばＡＤＭタイプの単純な多重ユニットを介 して各サブシステムのＨＦＵに引き込まれる。このような動作は、各々のＨＦＵ の位置に関係な（行われる。

ある１つの局が、中継ユニットとして動作する場合、中間メモリ１０４５．１０ ４４を介して情報が転送されるか、または、無線システム３１において情報が挿 入されたり省略されたりする。外部の情報は、無線システム３１において挿入さ れるかまたは省略される。

交信のための接続および非接続、信号転送、ネットワーク管理等は、３０または １０１８に設けられる。あるいは、上記の交信のための接続および非接続等は、 直接アプリケーション（アプリケーション・インタフェース）９０を使用するこ とにより、ディジタルの流れを介してシステム内に用意される。基本的に、機能 （アプリケーション・インタフェース）９０は、おそらく、外部システムとのイ ンタフェースを含むであろう一般的な結合交換回路とみなすことができる。この 場合、外部システムは、多重化状態／非多重化状態でかつ同期化または非同期化 のディジタルの流れに対し標準化されたディジタル構成に対応するものである。

このディジタルの流れに含まれ、かつ、他のユニットまたは交換ユニットのよう なユニットとの交信が可能であるような信号情報が読み取られた後に、このよう な信号情報は、１つのタイムスロットまたは幾つかのタイムスロットとの接続ま たは非接続を遂行するための制御チャネル３０上を通過する。この場合、ＰＡＢ Ｘのような共通の多重システムが、サブシステムを通過した明確なチャネルを得 るために接続される。２．　０４８Ｍｂ　ｉ　ｔ／ｓを含むシステムにおいては 、通常、信号チャネルＴ１６が、交信用チャネルとの接続および非接続、ならび に、他の信号転送のために使用される。この信号転送は、ＣＣＩＴＴ（７）Ｎｏ 、７．ＶＯｌ、５ｉニー記載サレタプロトコル、または、他のプロトコルを含む 。

この種のチャネルが、ある１つのＰＳに接続される交換ユニツトに割り当てられ た場合、他の交信用チャネルとの接続または非接続を行うためのサブシステムに よって読み取られる。このようにして、交信の集中状態が容易に達成される。情 報の流れはまた、ＡＴＭの交換ユニットにより構成することも可能である。この ＡＴＶの交換ユニットは、１つのセル構造を有している。このセル構造は、１゜ ５４４Ｍｂｉｔ／ｓ、２．０４８Ｍｂ　ｉ　ｔ／ｓまたは対応する速度にて動作 するような、いわゆるフレームリレー・タイプの情報ノ（・ソケージからなる。

前述の構成と結び付けることにより、地理的に分配されたＣ３／ＰＳ等をＨＦＵ の制御の下で使用することが可能になる。この事実により、融通性のある電気通 信ネットワークを確立する可能性がさらに高（なる。任意の選定された場所、例 えば、−地方において、ＨＦＵが設置される場合、このＨＦＵは、ある田舎の地 域に人里能れて設置されたＬ’ＦＵのファイバ・ネットワークにて終結する。こ の場合、上記ＨＦＵの制御の下で、さまざまなネットワーク構成を実現すること が可能である。上記のようなネットワーク構成によれば、さらに無線範囲を拡張 することを目的として、上記ＨＦＵの制御の下で新たなサブシステムを付加する ことにより、部会の地域に在住する加入者を追いかけることができる。

前記の実施例と少し異なるが、よりコンパクトな他の実施例を、第４ａ図に示す 。この第４ａ図においては、システムを実行する際の物理的な実施例は、重要で はない。この第４ａ図で重要なことは、この実施例が、さまざまな必要事項およ び要求に応じて変化すると共に、種々の技術的な解の利用状況に応じて変化する ことである。

前述の幾つかの図面におけるディジタルの流れから、サブシステムに対する信号 情報３１’が抽出される。さらに、上記の第４ａ図は、図３に示したように物理 的に分離された状態で配置される局を使用する代わりに、コンパクトでかつ統合 された形で実現される局を使用してサブシステムを形成する様子を示すものであ る。幾つかのサブシステムのＣ３またはＣ３／ＰＳが同じ場所で終結する場合、 これらのＣ３またはＣ３／ＰＳは、共通の通信チャネル８０上で協働する。この ような事実により、同期化の際の干渉の算出等が、比較的容易に遂行される。

第４ｂ図は、サブシステムにおいて対応する機能を提供するためのさらに他の実 施例を示す。第４ｂ図において、信号を多重化するための機能と、加入者の流れ ９１を有するサブシステムの制御機能は、それぞれ異なる道筋で描かれているが 、これらの機能は、基本的に同じである。

第５図は、ＣＳ、ＰＳ、ＣＳ／ＰＳまたは中継局として動作するような局に対し 要求される基本的なハードウェアのユニットを示す。

アンテナシステム１０５１　１０５２は、指向性のあるアンテナシステムにより 制御される時間および方向によって構成され得る。上記のアンテナシステム１０ ５１，１０５２は、方向および時間に関し制御可能な１つまたは幾つかのアンテ ナのロープ（Ｌｏｂｅ）を制御する可能性を有している。個々のアンテナのロー ブに関し制御可能なアンテナシステムは、後述するように、要求される周波数帯 域の分割に際し機能する場合に重要になるであろう。このようなアンテナシステ ムは、例えば、共通の反射器を備えた多数のホーンを用し）るか、または、種々 の異なるホーンを動作させてそれぞれ選択的な方向を得ることにより達成するこ とが可能である。

さらに、機械的に固定されるか、または、電気的に指向性を有するような１つま たは２つまたは幾つかの分離された互いに独立のアンテナを使用することも可能 である。例えば、真っ直ぐな直線状の中継方式においては、通常、２つの固定さ れた方向に向けられた２種のアンテナのみが要求される。この種のアンテナとし て、ノ（ラボラアンテナが挙げられる。また一方で、例えば、位相シフト・ネッ トワークにより共通に制御される複数枚のアンテナプレートを備えた位相アレイ アンテナによれば、実用的な手法を用いて３６０°の範囲を包含することが可能 になる。上記のようなタイプのアンテナ、または、類似のタイプのアンテナは、 ある中継局が、制御の対象となる１つまたは複数のＰＳを有する１つのＣ８とし ても動作する場合に適切である。時間二重化方式では、無線機とアンテナとの間 でなされるような送信モードおよび受信モード間のスイ・ノチング機能は、１０ ４９により供給される。周波数二重化が適用された場合、このようなスイッチン グ機能においては、重化フィルタを用いて交換動作がなされる。

送信機および受信機は、通常、制御機能１０１０を介し、かつ、論理機能１０２ １との相互作用により、スイッチオンおよびスイ・ソ千才）の状態になる。そし て、アンテナは、要求に応じて適切な方向に向けられる。さらに、送信エネルギ のレベルの制御に対する要求があった場合、１０６３において、すべてのタイム スロット等、すなわち、個々のタイムスロット等に対する送信エネルギのレベル を制御することも可能になる。１０６２により概略的に表示される信号処理を実 行する場合、無線ホップに対する任意の可能な制御や補償等は、伝搬遅れ等によ り起こり得る時間的な差異を減少させるための受信情報パッケージを使用するこ とによって遂行される。さらに、第５図は、送信手段１０４８、受信手段１０４ ７、変調手段１０４６、復調手段１０４３、および、情報を取り入れたり取り出 したりするための中間メモリ手段１０４４．１０４５を示している。

第６ａ図は、１つまたは幾つかの可能なフレーム構成を概略的に示す。これまで 図示したような可能な局の構成の１つの例は、第６ｂ図に示すような一定の時間 遅れで行われるサブシステム間の中継の原理を示すものである。ここでは、局Ａ 、ＣおよびＤは、Ｃ８および／またはＣ３／ＰＳを表している。ここに図示され た実施例においては、局Ｂは、単にＰＳを表しているにすぎない。すなわち、こ の局Ｂは、機能をもたない局であり、２つの機能状態を切り替えることが許され ている局である。この場合、説明を簡単にするために、１つの方向のみの流れを 示すこととする。同じようなステップが、他の方向に対しても実行され得る。局 Ａからのネットワーク内への通信を行うためのフレーム構成は、Ｘにより代表的 に示される。

このフレーム構成は、基本的に、全ての局に対し同じである。ここでは、Ｘは、 複数のタイムスロット９９９〜９００によって分割された状態で表示される。

この例では、Ｂへの情報の転送は、最初のタイムスロット９９９により表される 。このタイムスロット９９９は、Ａから転送された後に、ある時間間隔（δｔ） をおいてＢにより受信される。２番目のタイムスロット９９０は、Ｃへの情報の 転送のために選定される。

このＣによるタイムスロットの受信を可能にするために、ＣをＰＳモードに設定 することが必要である。上記Ｃ３が情報パッケージを受信した場合、タイムフレ ームＸの期間内にタイムスロット９９９から情報を転送することができる。例え ば、局りの方に向けられたアンテナシステムを有する先のタイムスロットに隣接 するような比較的高い位置にて使用可能な空き状態のタイムスロットにおいて、 情報の転送が可能になる。この場合、局りは、ある時間間隔（δｔｌ）の後にこ の情報を受信する。

中継局に流れて（る交信の割り付けを簡単にするために、あるタイムスロット、 例えば、各タイムフレーム内の２番目のタイムスロット（偶数／奇数）が前もっ て割り付けられる。また一方で、他の部分を受信する場合には、このタイムスロ ットに対し逆の関係にあるタイムスロット（奇数／偶数）が割り付けられる。Ｃ ８としても動作し、かつ、このＣ３の制御下にあるＰＳを備える中継局の各々が 、上記のようにタイムスロットを割り付けられる結果として、１つの中継局から 他の中継局への流れと、サブシステムにおける各中継局内の流れに対する時間配 列（同じ周波数に対する交信容量）の分割が生ずる。通常のシナリオは、全般的 に、信号パッケージを用いることにより、各々のサブシステムにおいて連続的な 基盤に従い前もってチャネル（タイムスロット）を接続することである。この場 合、ユーザのデータは、システムを通過して、１つの接続されたチャネル上、ま たは、複数の接続されたチャネル上に転送される。

このチャネルは、上記の情報、すなわち、データが、Ｃ３５ＦおよびＰＳＳＦか らなるフレーム構成における複数の局を流れていくことを可能にするものである 。一定の時間遅れてもってなされるフレーム構成の情報の転送における最大の距 離は、Ｃ３５ＦおよびＰＳＳＦの時間の長さに依存する。

この時間の長さがそれぞれ１ｍ５ｅｃである場合、一定の時間遅れてもってタイ ムスロットを転送するための最大の距離は、３００ｋｍより少ないか、または、 はぼ３００ｋｍ付近である。データを転送する必要がない場合、対応する道筋、 例えば、現在接続されているチャネルにおける切り離しが行われる。この種のシ ステムにおける接続動作では、サブシステムの各々における接続のための時間に 対応する時間を必要とするであろう。タイムフレームの時間の長さが比較的短い 場合、例えば数ｍ５ｅｃまたは２〜３ｍｓ　ｅｃである場合、大抵の応用例、例 えば、スピーチやデータにおいて、基本的に無視てきるような接続のための時間 が達成され得る。

迅速な接続に対する要求、または、中継局もしくはこの中継局に対応するＣ３／ ＰＳにおいて種々の数のビットを有するような散在するデータの流れを一貫した 流れにする要求は、フレーム・リアリ（Ｆｒａｍｅ　ＲｅａｌＹ　）の手法やＡ ＴＭの手法等に従い、ネットワーク局の目的アドレスでもって情報パッケージを マーキングすることにより満足指せることができる。二者択一的な例として、パ ッケージがわき道に引き込まれるか、または、そのまま前に進むのかを通知する ために、このパッケージ上で同期化信号または制御ワードが形成される。この同 期化信号または制御ワードは、パッケージが引き込まれるべきアドレスを見い出 すまで持続するであろう。

第７図は、オフィスや製造業等への通信、または、オフィスや製造業等からの通 信を行うために、本発明の方法によるシステムが実行されるような適用例を示す 。この方法によれば、例Ａ（第７ａ図）におけるように１つまたは幾つかの家（ 壁）に向かってのみ無線信号が許可されるように調整することが可能である。例 えば、通信の要求があるような各々の窓に対しては、ＰＳまたはＣＳ／Ｐ　Ｓ（ すなわち、中継局）を接続することが可能である。このような接続は、信号が発 せられた場合に充分なレベルで無線エネルギを受信することができるように、窓 の背後にあるＰＳを用いるか、または、窓の外側にＰＳまたはＣ３／ＰＳ用のア ンテナを配置することにより、実現可能になる。

この場合、上記のアンテナは、正規の方向に向けられたアンテナか、または、指 向性を有するアンテナにより構成される。Ｃ３／ＰＳ機能を使用した場合、異な るユニットからの交信の情報は、第７図に既に示したように、任意の空間におい て無線通信方式にて集められる。ＣＳ／Ｐ　Ｓアンテナは、例えば、屋根等に突 き通すことによって配置される。このようなアンテナ配置を行うことにより、オ フィスまたは類似のものにおいて散在する加入者等の終端に、例えば、上方に向 けられかつ統合されたアンテナシステムを有する小形かつコンパクトな周辺局が 設けられる。

アンテナが屋根に取り付けられる場合、ＰＳアンテナは、無線機のキャリアがめ ちゃくちゃになるのを回避するために、屋根に対して上方に向けられる。さらに 、上記ＰＳには、複数の物理的（こ小さな複数のアンテナも設けられる。これら の小さなアンテナは、正規の方向に向けられたアンテナに対し前述したような） くターンにて選択されるようなＰＳ上の位置に取り付けられる。さらに、１つの Ｃ３／ＰＳから他の部屋および廊下環への通信を確立させることが必要である場 合、上記のような接続は、例えば、第７ａ図に示したように、壁の中を貫通させ て接続を行うことにより実現可能になる。

第８図は、Ｃ３とＣ３／ＰＳとの間の交信を含むアプリケーションが選択された り省略されたりするような融通性の一例を示す。ここでは、スイッチング機能２ ０１３．２０１１および２０１０を有する複数のサブシステム内またはサブシス テム間で交信が確立される。この種のタイプのシステムは、種々の周波数帯域で 実行される。

したがって、本発明の適用例の各々に対し、上記のシステムが適当に調整される 。正規の電話通信、例えば、ＩＤ５Ｈに対しては、６４ｋｂｉｔ／ｓが一般的な 速度であるが、各々のタイムスロットにおける容量に基づいて通信を開始するの が妥当である。他の二者択一的な例として、各々のタイムスロットにおいて、４ ８＋５バイトのＡＴＭセルから通信を開始することも可能である。各々のタイム ・フレーム内のタイムスロットの総数に対応する総容量は、種々のタイプの適用 例に対し調整される。

無線チャネル毎の各タイムフレーム内のタイムスロットの数が増加するにつれて 、融通性が向上する。そして、実際のシステム内の複数の局間の干渉を回避する ことが可能になる。さらに、各々のタイムフレームは、情報がシステム中を伝達 する際に生ずる時間遅れが改善されるように調整すべきである。標準のスイッチ ングユニットや、エコーによる減衰等を回避するための多重化ユニットの使用を 可能にするために、可能な最も短い時間が選定される。タイムフレームの時間の 長さ、および、各々のタイムスロット内の情報ビットの数は、要求される同期化 バイト等と結び付けることにより選定される。０．５ｍｓ、１ｍｓまたは約２ｍ ｓのタイムフレームの時間の長さは、通常、大抵の適用例に対し妥当な時間遅れ を提供するであろう。

据え付は形の適用例においては、通常、適切な周波数効率と、比較的高い無線チ ャネル速度を有するロバスト性（Ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）でもって妥当な変調が 行えるように、無線チャネルの容量が選定される。

現在提示されている一般の電気通信システムに適切な容量は、４０Ｍｂｉｔ／ｓ 〜ｅｏＭｂｉｔ／ｓの無線チャネル速度から得られる容量、または、５１．８４ Ｍｂ　ｉ　ｔ／ｓの５ＯＮＥＴの速度に対応する速度から得られる容量である。

他の適用例、または、他の将来の無線システムにおいては、他の図が予測される 。上記のことより、６４ｋｂｉｔのタイムスロットが使用された場合、各々の無 線チャネル内のタイムスロットの数が妥当なものになるであろう。時間二重方式 の場合、各々のタイムスロットが、１ｍｓまたは２ｍｓの時間遅れでもって６４ ｋｂｉｔ／ｓの容量を有しているときは、例えば、２００〜４００のタイムスロ ットを得ることが可能になるであろう。

アンテナシステムと、ＣＳモードおよびＰＳモード間の再接続と、送信機のＣＳ モードへのキーイングおよびＣＳモードからのキーイングのための再管理時間が 、連続的なタイムスロットの間で生じてくる。この種のタイプの再管理時間によ る時間損失は、現在の手法を用いることにより、１マイクロ秒（μ５ｅｃ）程度 かまたはそれ以下の値に容易に収まる。さらに、位相アレイが使用される場合、 例えば、位相シフト・ネットワークや、高速ダイオードを有するスイッチおよび 類似の装置を選定することにより、上記の時間損失は、１マイクロ秒またはそれ 以下の値に容易に収まるであろう。はぼ同じ数のタイムスロットが２つの方向中 の両方向に使用される場合、上記のシステムにおける総合的な交信容量は、各々 の方向において約１６〜２０Ｍｂｉｔ／ｓ（時間二重システムにおいて）になる であろう。幾つかの適用例においては、両方向で同じタイムスロットを使用する ことが要求されないこともある。この場合には、個々のフレームにおけるＣ３５ ＦおよびＰＳＳＦ　（第６４図参照）の時間の長さを動的に変化させることが有 効である。

据え付は形の適用例に対し周波数二重方式が使用されている場合、各サブシステ ムのチャネルの容量は、対応する無線チャネル速度が各無線キャリアに使用され ている場合の約２倍になり得る。このことにより、上記のシステムでは、二重容 量等を調整するための幾つかの基本的なハードウェアのユニットや、基本的に対 応する前述の論理構成が使用できる潜在的可能性が生ずる。容量を倍にするため の特殊な興味ある適用例は、各々の場所において局を物理的に倍にし、それぞれ 異なる周波数にて個々の局を動作させることである。

移動形のＰＳの適用例、または、比較的動的な指向性を有する適用例においては 、別のタイムスロット分割を利用することが可能になり、かつ、前述の場合より も必要な容量が少なくて済む。ノ１イパーラン（Ｈｙｐｅｒｌａｎ）　、Ｄ　Ｅ 　ＣＴ、欧州におけるＤＳＭ、および、他の領域における類似のシステムのよう な屋内で展開される標準に従って行われる通信は、約２０Ｍｂｉｔ／ｓの速度で 動作する上記のタイプの中継分岐機能に対し調整される。

他の種類の変調として、例えば、ＣＤＭＡに基づいた広帯域の変調システムや、 周波数シフトシステムが挙げられる。あるいは、さらに他の種類の変調として、 ５ＬＩＰ−コードまたはＣＯＦＤＭを用いることにより各無線チャネル内で狭い 帯域にて変調された複数のキャリアを利用した変調システムが挙げられる。この ような変調システムは、例えば、シンボル速度を増加させると共に、ＱＰＳＫ、 ＰＳＫ、ＱＡＭおよびＦＳＫに見られるような混信等の傾向を減少させることを 目的としている。上記のシステムは、多重経路等の適応的な補償を行うか、また は、行わない手法にて使用される。さらに、効率的な周波数の取り扱いを実行す る屋外の無線システムと、屋内通信のための他の現存する標準および将来の標準 と結び付いた時間および空間の制御との間の相互作用を実現することも可能にな る。

フレーム構成において異なるタイムスロットに対しＣＳモードまたはＰＳモード にて制御可能な局に関する前述の説明により、フレーム構成中の時間、すなわち 、タイムフレーム内のＣ３５ＦおよびＰＳＳＦ間の関係を実際に選択すること力 呵能になる。第６図においては、これらのタイムフレーム内のＣ３５ＦとＰＳＳ Ｆは、時間的にほぼ同じ長さを有する。もし、これらのＣ３５ＦとＰＳＳＦとの 関係か制御可能であるならば、実際の通信、さらには、時間の配分を行うに際し 使用する容量を節減することが可能になる。例え（ｆ、現存のシステムにおいて 、夜の時間は１つの方向に情報を配分するために、各タイムフレーム内の一方の フレームＣ３５Ｆを拡張すること力呵能になる。このために、ＰＳＳＦに対し使 用可能なタイムスロットの数は減少するであろう。

前述の事項は、１つまたは幾つかの無線帯域が使用される様子を示す。すなわち 、前述の事項は、国際出願ＰＣＴ／５Ｅ９０１００６８１に見られるように、１ つまたは幾つかの変調されたチャネルが複数のサブチャネルにより構成される様 子を示すものである。この場合、複数のサブチャネルの各々は、このサブチャネ ルの容量等に対応して異なる周波数帯域を占有する。このような構成の利点の１ つは、ディジタル転送のためのディジタルのシンボルが達成される限り（こおり ）で、選択的なフェージングまたは遅延の広がりが改善されることである。

選択的なエラー検出およびエラー訂正は、サブチャネルのレベル（こて実行する ことができる。この場合、すべての転送情報の１まんの一部しか訂正する必要が ないので、エラーの訂正が簡単になる。例えば、帯域内において、位相補償や、 二者択一的な極性選択や、無線ホップに対しある方向に最適化されるアンテナビ ームや、交互方式の無線ホップの道筋のように、信号（情報）の反射を補償する ための他の方法は、必要でなくなる。なぜならば、上記の例で１よ、一般的な変 調に比べて、シンボルが増えているからである。

上記の利点により、ＣＯＦ　Ｄ　Ｍ　（Ｃｏｄｅｄ　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　：符号化直交周 波数分割変調）のような変調方法が、ＨＤＴＶのような新しい本発明の適用例に 対し非常に興味深いものとなる。

サブチャネルの選択が、すべての使用可能な周波数帯域内で互いに分離された変 調キャリアを介して行われ、かつ、各々のサブバンドに対する個々のタイムフレ ーム構成の選択と結び付いた場合、周波数、時間および方向（空間）を含む共有 のり゛ノースは、前述のシステムまたは前述の国際出願（ＰＣＴ／５Ｅ９０１０ ０６８１）および別の国際出願ＰＣＴ／５Ｅ８９１００４７０中に記載されたシ ステムに容易に付加することができる。この結果、複数の局間の外乱に対する免 疫性が改善されると共に、１つの周波数帯域で時間および空間（方向）のみを制 御する場合よりも周波数効率を向上させる可能性が増加する。上記のようなシス テムでは、各々のサブチャネルは、ある送信容量を表している。さらに、この各 サブチャネルは、第６図（第６ａ図）で概略的に説明したように、時間二重また は対応する周波数二重によるフレーム配置に対し時間単位のタイムフレーム構成 により表される。

さらに、各サブチャネルは、幾つかのタイムスロットにより表される。送信リソ ースを割り付ける機能を有する局は、選択されたサブチャネルに対応するタイム スロットを割り当てる。これらのタイムスロットは、例えば、ランダム方式に基 づいた選択モデルか、または、期待される最小の干渉動作に基づいて適切な時間 、周波数もしくは送信方向使用状態を選択するために用いられるアルゴリズムに 相当する。

通常は、交信のために各々の局の対を形成する際に、すべての送信容量を使用す ることはない。それゆえに、１つまたは幾つかのすブチャネルの容量および帯域 幅のバットを示すような選択された一部の容量を使用することが可能になる。

このような構成の利点は、選択的なフェージング（帯域）が改善されたことと、 時間および空間の選択に際し別の寸法（周波数）を可能な範囲で選択するための 方法が簡略化されたことである。この方法は、例えば、タイムフレーム構成を分 割して幾つかの新しいタイムフレーム構成にするか、または、１つのキャリア・ チャネルに対応するタイムスロットの総数を分割し、各々のタイムスロットの構 成が、ある総和的な帯域幅内のサブ帯域幅に対応するような複数のタイムスロッ トのサブ・アマラント（Ｓｕｂ　Ａｍｏｕｎｔ）を構成することにより、容易に 実行される。

２つの方向以上にかつ前述のように各々の時間間隔でアンテナシステムのローブ を制御することは、通常、周波数帯域が分割されている場合に要求される。以下 に述べる例は、容量およびサブ容量に関する多くの可能な構成の１つの例を示す ものである。この構成例は、前述の説明に対しほんの一例を提供しているにすぎ ない。例えば、上記の構成内の１つの局が２５６個のタイムスロットからなる総 合の送信容量を有しており、この総合の送信容量が変調器の使用能力に対応する 場合、時間二重方式のフレーム構成は、第６図のＣ３５ＦおよびＰＳＳＦとして 構成される２５６個のタイムスロットに対応し得る。すべての使用可能な周波数 帯域が、フレーム構成内の同じようなサブ区分により形成される８つのサブチャ ネルに分割される場合、分割前のフレーム構成は、各々が各サブ帯域に対応する ような８つの個々のタイムフレーム（サブフレーム）になる。

さらに、これら８つの個々のタイムフレームの各々が分割されて個々のタイムフ レームから２５６／８のタイムスロットが作り出される場合、上記のサブフレー ム内の各タイムスロットは、分割前の情報を各サブチャネル上に８回送信しなけ ればならない。なぜならば、オリジナルのタイムフレーム内のタイムスロットに より決定される容量と同じ容量が、分割後のサブフレーム内のタイムスロットに よって達成されなければならないからである。このことは、タイムスロットのグ ループの選択が、帯域幅のある一部分、すなわち、サブチャネルの選択に対応し ており、さらに、前述の局およびシステムの論理構成を変更する必要がないこと を意味する。また、上記の構成の付加的な特徴は、交互方式の無線ホップに対す る帯域幅の選択が存在することである。さらに、何らかの理由により、ある領域 の周波数使用許可が下りないためにすべての帯域幅の使用が許されない場合、基 本的に同じ論理構成を、１つの局の全体の容量を使用することができるような局 として用いることが可能である。

上記の例では、各々のサブチャネルは、１つの局に対する複数のタイムスロット の使用可能な数の総数の１／８に対応する容量を表している。この事実は、論理 機能が、１つの局に対し要求により選択された帯域幅を容易に選択できることを 意味する。さらに、上記の事実はまた、８つの独立したキャリアの１つによって 伝送されるタイムスロットの数に対応するように、テーブルの所定の位置に交信 情報を割り付けられることも意味する。

１つの局から入ってくる情報を送信するかまたは中継するために、同じ局に対し 種々のアンテナを使用することが可能である。これらのアンテナは、各々のタイ ムフレームに対し選定された時間および方向に従って種々の周波数帯域の送信を 取り扱うことを目的として使用される。この機能は、周波数二重方式のフレーム モードによる送信に際しても利用できる。受信の対象となるパケットは、１つの 周波数帯域において、ある特定の方向から受信することができる。

さらに、上記のパケットは、別のアンテナを介して、時間的に重なった状態また は特定の方向において重なった状態で同時送信されるかまたは受信される。

このように、周波数二重方式による中継は、時間二重方式による中継と同じよう 手法で調整される。この場合、周波数二重方式による中継は、送信モードおよび 受信モードに対し互いに独立したアンテナの複数のローブを使用することによっ て実行される。

ＦＩＧ、　２ □−□−□−□−ゴーーーー□−□−−ＦＩＧ、　５ ／：ｌ（３，７Ｑ　ＦＩＧ、　７ｂ ＦＩＧ、　８ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成６年８月　３日 、　特許庁長官　高　島　章　殿 ｌ　特許出願の表示 ＰＣＴ／ＳＥ９３１０　ＯＯ９１ 、発明の名称 ＴＤＭＡ無線システムにおいて、一つの中央局と複数の周辺局および他の中央局 とを交信させる方法３　特許出願人 住　所　スウェーデン国、ニス−２１２３２マルモエー。

ニーボガタン　１８ 名称インベンタール　アクテイエボラーグ４代理人 住　所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番ｌＯ号静光虎ノ門ビル　青和特許 法律事務所 電話（３５０４）０７２１ 請求の範囲 １、時分割で動作し、かつ、２つまたは３つ以上の幾つかのサブシステムを備え るディジタルの広地域システムにおいて、該サブシステムの各々は、少なくとも １つの中央局（Ｃ３）と、地理的に広く分布している１つまたは２つ以上の幾つ かの周辺局（ＰＳ）と、１つの無線到達地域とを有しており、 前記中央局は、時分割に基づき第１のモードおよび第２のモードにて二者択一的 に動作しており、 該第１のモードでは、前記中央局は、予め定められたチャネルの帯域幅で、１つ の中央局の制御下にある前記周辺局へ無線信号による情報を送信すると共に該周 辺局からの無線信号による情報を受信するための該１つの中央局（Ｃ３）として 動作し、該第２のモードでは、前記中央局は、他の中央局からの無線信号による 情報を受信すると共に該他の中央局へ無線信号による情報を送信するための１つ の周辺局（ＰＳ）として動作し、送信手段および受信手段の共用の組が、前記第 １のモードおよび第２のモードのいずれにおいても使用されることを特徴とする 、一つの中央局と複数の周辺局および他の中央局とを交信させる方法。

２、前記中央局（Ｃ８）および前記周辺局（ＰＳ）が、時間二重方式で動作する 請求項１記載の方法。

３、前記中央局（Ｃ３）および前記周辺局（ＰＳ）が、周波数二重方式で動作す る請求項１記載の方法。

４、前記送信手段および前記受信手段が、互いに重複した周波数帯域上で動作す る請求項１記載の方法。

５、前記無線信号が、第１の極性で受信され、第２の極性で送信される請求項１ 記載の方法。

６．前記の受信した情報が、受信局の中間メモリ手段（１０４４，１０４５）に 保持されており、 該中間メモリ手段（１０４４，１０４５）からの情報が該受信局によって意図さ れたものである場合、該中間メモリ手段（１０４４，１０４５）からの情報が挿 入され、 該中間メモリ手段（１０４４、ｌ　０４５）からの情報が該受信局によって意図 されたものでない場合、該中間メモリ手段（１０４４，１０４５）からの情報が 他の局に転送される請求項１記載の方法。

７、前記中央局（Ｃ３）が、第１のモードにて動作している場合、該中央局であ る第１の中央局（Ｃ３）の第１のアンテナ手段（１０５１，１０５２）が、前記 周辺局（ＰＳ）の第２のアンテナ手段（１０５２、＋０５１および９３）に対し 再指向を行い、前記中央局（Ｃ３）が、第２のモードにて動作している場合、該 中央局である第１の中央局の第１のアンテナ手段（１０５１，１０５２）が、第 ２の中央局（Ｃ３）の第３のアンテナ手段（１０５Ｌ１０５２）に対し再指向を 行う請求項１記載の方法。

８、前記周辺局（ＰＳ）が、複数の異なる中央局（Ｃ３）と交信するために、該 周辺局（ＰＳ）のアンテナシステム（９３）が、複数の異なる方向（９６，９７ ）に対し再指向を行う請求項１記載の方法。

９、前記周辺局（ＰＳ）が、移動形の局として形成され、前記中央局（Ｃ３）が 、固定形の局として形成され、前記周辺局（ＰＳ）および前記中央局（Ｃ８）の 方向と、前記周辺局（ＰＳ）と前記中央局（Ｃ３）との間の相対的な方向が交信 され、 前記周辺局（ＰＳ）のアンテナシステムが、前記中央局（ＣＳ）の方に向けられ る請求項１記載の方法。

１０、前記少なくとも１つの中央局（Ｃ３）が、衛星に配置される請求項１記載 の方法。

１１、前記少なくとも１つの中央局（Ｃ３）が、屋内に配置される請求項１記載 の方法。

１２、前記中央局（Ｃ３）の動作モードが、ソフトウェアにより変更される請求 項１記載の方法 １３、各々のフレーム内に２つまたは３つ以上のタイムスロットを有するＴＤＭ Ａフレーム構成により、通信が取り扱われる請求項１記載の方法。

１４、互いに重複した周波数帯域上で動作する２つの中央局（Ｃ８）が、異なる 極性の前記無線信号を印加することにより、互いに分離される請求項１記載の方 法。

１５．１つのキャリア・チャネルに対応するタイムスロットの総数が分割されて 複数のタイムスロットのサブ・了マウントが作り出され、該複数のタイムスロッ トのサブ・アマラントは、前記キャリア・チャネルの帯域幅内のサブ帯域幅に対 応する請求項１３記載の方法。

フロントページの続き （８１）指定図　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ 、ＴＤ。

ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ。

ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　Ｌ Ｕ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎ。

、　ＰＬ、　ＲＯ，・ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ、　ＵＡ、　ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 時分割で動作し、かつ、２つまたは３つ以上の幾つかのサブシステムを備えるデ ィジタルの広地域システムにおいて、該サブシステムの各々は、少なくとも１つ の中央局（ＣＳ）と１つまたは２つ以上の幾つかの周辺局（ＰＳ）を有しており 、前記ディジタルの広地域システムは、対象とする地域が、基本的に前記の各中 央局と該各中央局の制御下にある前記周辺局の無線光学上の到達範囲に依存する ような地域／体積（空間）を含み、地理的に広がつている前記サブシステム内ま たは前記サブシステム間の交信が、前記各中央局にて行われ、前記各中央局は、 １つの中央局の制御下にある前記周辺局へ情報を送信すると共に該周辺局からの 情報を受信するための該１つの中央局として動作するか、または、他の中央局か らの情報を受信すると共に該他の中央局へ情報を送信するための１つの周辺局（ ＰＳ）として動作するように動作のモードを変えるべく制御されることを特徴と する、一つの中央局と複数の周辺局および他の中央局とを交信させる方法。