JPH1093634A - 低効率仮想回路上の高速度パケットデータ送信のための方法及び装置 - Google Patents

低効率仮想回路上の高速度パケットデータ送信のための方法及び装置

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JPH1093634A
JPH1093634A JP9221849A JP22184997A JPH1093634A JP H1093634 A JPH1093634 A JP H1093634A JP 9221849 A JP9221849 A JP 9221849A JP 22184997 A JP22184997 A JP 22184997A JP H1093634 A JPH1093634 A JP H1093634A
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JP
Japan
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frequency
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JP9221849A
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Joel I Javitt
アイ． ジャヴィット ジョエル
Frederick J Stevenson
フレデリック スチーヴンソン ジェー．
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AT&T Corp
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は高パケットデータ速度を提供する無
線通信システムに関する。 【解決手段】 本発明はシングルユーザに対してシステ
ムの性能と効率の妥協無く所与のサービスのために同時
複数チャンネルパケットデータ通信を提供する無線通信
システム及びその方法を提供する。このシステムは、搬
送周波数の所与のセットにより複数の受信局の少なくと
も１つに送信する少なくと１つの基地局を有し、ここで
各基地局は搬送波エネルギーを増加する必要なく基地局
から送信されたデータパケットを所与の受信局が確実に
受信する適正な周波数のリストを保持する。１つの実施
として、システムはデータパケットが伝送されるであろ
う各端末に対する待ちを保持する。このデータパケット
は同時に音声専用の及び／又はデータパケット専用周波
数によって伝送される。しかしながら、いずれにせよ、
音声専用周波数で送信する時には、待たされたデータパ
ケットは音声がアクティヴでない期間に送信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は通信システムに関し、より詳細
には無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】通信システムには多くの形式が採られる
が、通信システムの一般的な目的は資源から宛先位置と
されたある離れた位置に情報を送信することにある。結
果として、通信システムは受信機、チャンネル、受信機
を基本的に含むことになる。送信機の機能は、あるオリ
ジナルなメッセージ（すなわち、通信される情報）を、
チャンネルによって送信するのに適した形式にする過程
である。次に、チャンネルは送信機と受信機の間の物理
的接続を提供し、これによりその間でメッセージが通信
される。従って、受信機は受信信号を処理する機能と、
オリジナルなメッセージに再生する機能を持つことにな
る。
【０００３】しかしながら、オリジナルなメッセージを
送信する前に、送信機はチャンネルによって送信するの
に適した形式に、オリジナルなメッセージを操作しなけ
ればならない。オリジナルなメッセージを送信信号に操
作するこの過程は、変調と呼ばれる。一般に変調はメッ
セージ信号と共に搬送波のパラメータの変化を含み、そ
のようにして変調された波のスペクトルは、メッセージ
が通信されるチャンネルのバンド幅と一致する。一端変
調されると、信号はチャンネルによって受信機に送信さ
れ、上に述べたように、受信機は変調された信号からオ
リジナルな信号を作り直す。この過程は復調と呼ばれ
る。結果として、通信システムはチャンネルによる変調
／復調過程の連続による情報の送信と言うことが出来
る。
【０００４】これまで、無線通信システムは、単一の専
用チャンネルによって、送信ユニットから受信ユニット
へパケットデータを送信するように構成されている。つ
まり、パケットデータ通信システムにおいて、単一のチ
ャンネルによって通信する送信ユニット及び受信ユニッ
トは、データの送信のために専用とされている。この構
成は発展されており、端末及びネットワークの側での、
ソフトウエア及びハードウエアの複雑さを減らし、加え
て任意の現存の音声通信システムに対して、可能なかぎ
り分裂を小さくしている。このようにして、このような
今日のシステムの総合的なデータ速度は、与えられた単
一のチャンネルによって提供されるデータ速度に制限さ
れている。
【０００５】より多様で個人の希望に合わされた無線ユ
ーザサービスの到来につれて、このような今日のシステ
ムは、いつもビット速度の増加を提供することを余儀な
くされてきた。さらに、当技術に精通した者にとって
は、このような今日のシステムは、システムの性能と効
率の犠牲無く、要求されたサービス（すなわち、ビット
速度）を提供するのには適当ではないことが理解されよ
う。従って、システムの性能及び効率の犠牲が無い、通
信ユニット間の高速度パケットデータ通信を可能にす
る、無線データ通信システムが必要となる。
【０００６】
【発明の概要】従って、本発明はシステムの性能及び効
率の妥協が無い高パケットデータ速度を提供する無線通
信システムに向けられる。このことを達成するために、
本発明ではシングルユーザに対して複数チャンネルパケ
ットデータ通信を提供する方法と装置を提供する。
【０００７】１つの実施例として、無線通信システムは
所与の時間に所与の搬送周波数のセットによって多数の
受信局の１つに送信する基地局と共に構成される。一般
に適正な周波数のリストは、基地局から所与の受信局へ
のパケットデータを通信するために決定される。適正な
周波数とは、ある予め決められた搬送波エネルギーレベ
ルによって搬送波エネルギーを増加すること無く、基地
局が問題無く受信局へパケットデータの送信できるチャ
ンネルのセットを意味する。これらのデータパケット
は、適正な周波数のリストから選択された多数の周波数
によって受信局へ伝えられる。そのような周波数は音声
専用周波数またはデータパケット専用周波数であるの
で、データパケット送信は音声専用周波数、データパケ
ット専用周波数、または音声専用周波数とデータパケッ
ト専用周波数の結合によってなされる。いずれにして
も、本発明の無線通信システムはシングルユーザにパケ
ットデータを送信するために、任意の所与の時間に複数
のチャンネル（すなわち周波数）を利用する能力を提供
する。このようにして、本発明は先行技術の制限を大幅
に改善するものである。
【０００８】本発明のこれら及び他の特徴は、図を用い
ると共に、以下に続く発明の実施例の詳細な説明におい
て詳細に記述される。しかしながら、本発明の展望はこ
こに添付された請求の範囲によってのみ制限されるもの
である。
【０００９】
【発明の実施の詳細説明】今、図１を参照すると、本発
明によるシングルユーザに対する複数チャンネル通信を
提供する無線通信システムの１つの実施例が示され、こ
れは以下にシステム１０として参照される。図から理解
されるように、システム１０は通信経路１５および１６
を形成する利用可能な周波数２１−２Ｎの所与のセット
によって受信局１２−１４と通信する基地局１１を有す
る。通信経路１５は、基地局１１が受信局１２−１４に
データパケットを送信する時に形成される第１の経路で
ある。通信経路１６は、第１の経路と同時に、基地局１
１が第２の経路を通じて受信局１２−１４へパケットデ
ータを送信するときに形成される。基地局１１は、それ
ぞれ各受信局１３および受信局１４に専用とされた、独
立したバッファ３１およびバッファ３２を持つ。つま
り、バッファ３１は受信局１３に専用とされ、バッファ
３２は受信局１４に専用とされている。
【００１０】手順として、基地局１１は、受信局１２−
１４が、所与のレベルより大きな信号レベルを持つ搬送
波信号を受信できる周波数を特定するために、各受信局
に対する適正な周波数のリストを維持することができ
る。ここで、所与のレベルは、その場所への通信に用い
られる任意の所与の符号化に対して、十分強い信号が受
信ユニットに届くことを保証するように、予め決めるこ
とができる。結果として、パケットデータを所与のユニ
ットに送信するとき、基地局１１は所与のユニットに対
する適正な周波数のリストから、任意の複数の周波数を
選択することができる。このようにして、単一のユニッ
トへ、異なる周波数２１−２Ｎによる異なるデータパケ
ットの同時送信が可能となる。
【００１１】１つの実施例として、基地局１１は、予め
決められ要求された搬送波レベルを超える搬送波エネル
ギーの増加をすることなく、基地局１１から受信局へ、
パケットデータを確実に送信できる適正な周波数のリス
トを維持する。つまり、基地局１１は、パケットデータ
を通信するために、各受信局に対する適正な周波数の独
立したリストを保持する。結果として、周波数がある受
信局へのデータを送信するのに適正であるかどうかを決
定するのに、基地局１１は、ある周波数によって確実に
情報を送ることが要求される実際の搬送波エネルギー
と、予め決められている搬送波レベルとを比較しなくて
はならない。結果として、予め決められ要求された搬送
波レベルは、基地局１１によって周期的に更新される
か、または、基地局内に置かれたコントローラーにロー
ドされたソフトウエアによって前もって設定されること
になる。
【００１２】利用できる周波数によって確実な通信を要
求される実際の搬送波エネルギーレベルを測定する１つ
の方法として、始めに、受信局１２−１４は、データが
受信される各無線周波数２１−２Ｎに対するＲＦレベル
を測定する。次に、ＲＦ測定は基地局１１に伝えられ、
今度は基地局１１が、測定されたレベルが上に述べた予
め決められ要求された搬送波エネルギーを超えているか
どうか決定する。次に、基地局は、予め決めれれ要求さ
れたレベルを超える測定されたＲＦレベルを持つ各周波
数を特定し、この周波数を、上に述べた適正な周波数の
リストに保存する。結果として、基地局１１はシステム
上で通信する各受信局に対する適正な周波数のリストを
維持することが可能になる。
【００１３】バッファ３１及び３２は、それぞれ、基地
局１１から受信局１３及び１４への送信を待つパケット
データをバッファするのに用いられる。バッファされた
データは、適正な周波数のリストから選択された任意の
多数の周波数によって、基地局１１から受信局１２−１
４へ、送信されることができる。これらの適正な周波数
はシステム１０上の音声専用周波数であるか、またはパ
ケットデータ専用周波数であることが可能なので、基地
局１１は音声専用周波数によってか、パケットデータ専
用周波数によってか、または同時にそれら周波数の結合
によってパケットデータを送信することが可能である。
しかしながら、選択された周波数が音声専用である場
合、基地局１１は、音声が不活性な期間だけ（通話中で
ない時だけ）、パケットデータが送られるように保証し
なくてはならない。加えて、音声専用周波数を用いる前
に、基地局１１は、受信局にデータを無視し背景ノイズ
を挿入することを指示する、エスケープ・シーケンスを
送信するかもしれない。さらに、パケットの早まった終
了及び通話の再開始を遅らせないことを保証するため
に、基地局１１はパケットデータを通信した個々の受信
局１２−１４にエスケープ・シーケンスを送信すること
ができる。結果として、基地局１１は、不活性な音声専
用チャンネルによる、通話期間の終了及びデータパケッ
ト送信の不意の停止を検出することができる。いずれに
せよ、基地局１１は、データ送信に対して瞬時に利用さ
れることができる、利用可能な周波数のリストを絶えず
監視し更新することが可能である。
【００１４】１つの実施として、無線通信システムは、
多数の基地局と受信局を含み、標準エア・インターフェ
イス・プロトコルの離散独立チャンネルを用いるか積層
搬送波（ｓｔｕｃｋｅｄ ｃａｒｒｉｅｒ）システムの
仮想チャンネルを用いる全二重音声通信経路を持つ固定
無線アクセス（ＦＷＡ）システムである。そのような実
施においては、基地局から受信局へのデータパケット通
信は、高速度パケットサービス（ＨＲＰＳ）を通して完
遂される。ＨＲＰＳは、音声、音声帯データ、及びファ
ックスサービスを可能とし、単に非対称的な通信サービ
ス（例えば、下り回線のみ）を提供するか、又は、代わ
りに、インタラクティブ通信サービスを提供することも
可能である。
【００１５】今、図２を参照すると、無線通信システム
における複数搬送（ｍｕｌｔｉ−ｂｅａｒｅｒ）経路デ
ータ通信を提供する１方法のシーケンス・チャートが示
されている。示されるように、基地局から受信局へ伝送
される予定のパケットデータは、ステップ４１にて専用
のバッファ内で待たされる。次にテップ４２にて、基地
局は、その上で基地局が受信局とパケットデータを通信
できる、各利用できるシステムの周波数に対する信号レ
ベルのＲＦ測定を受信する。次にステップ４４にて、基
地局は受信したＲＦレベルがある予め決められた望まし
いレベルより上であるかどうか決定する。これを満たし
た場合には、そのレベルに対応した周波数は、ステップ
４５にて適正な周波数のセットに保存され、満たさない
場合には、ステップ４６にてその周波数は放棄される。
一端、適正な周波数のセットが決定されると、ステップ
４７にて要求された送信規準が決定される（例えば、デ
ータのみ、同時送信など）。一端、送信規準が決定され
ると、ステップ４８にて、送信規準を満たす、１つの周
波数または複数の周波数が選択される。次にステップ４
９にて、バッファされたデータは、選択された１つの周
波数または複数の周波数によって、受信局へ送信され
る。この過程は各受信局と通信する各基地ユニットに対
して繰り返される。
【００１６】上記説明は、本発明の遂行の典型的な実施
および方法を含む。この記述における特定の例および実
施の参照は、いかなる意味においても本発明の制限と解
釈するべきではなく、単に本発明の一般的な原理の記述
の目的のために提供されたものである。当技術に精通し
た普通の者には、本発明は他の実施を通して実施される
ことは明白であろう。例えば、他の実施として、図１に
示される端末１２−１４が、端末から基地局への送信に
対する適正な周波数のリストを維持し、このようにして
利用できる搬送周波数による有効な２方向通信を提供す
るような実施も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるシングルユーザに対して複数チ
ャンネル通信を提供する無線通信システムの実施例を示
す図である。
【図２】シングルユーザに対して複数チャンネル通信を
提供するためのステップを示すシーケンス・チャートを
示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェー． フレデリック スチーヴンソン アメリカ合衆国 07825 ニュージャーシ イ，ブライアーズタウン，マイネス レー ン 27

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 搬送周波数のセットによって複数の端末
    の少なくとも１つと通信する基地局を有する無線通信シ
    ステムにおけるデータ通信に関する方法において、 ａ．搬送波エネルギーレベルが前記基地局から所与の端
    末への所与の符号化利得を提供する実行可能な通信を維
    持するのに十分強い適正な周波数のリストを同定するた
    めに、前記所与の端末の所で受信される各前記搬送周波
    数の搬送波エネルギーレベルを周期的に監視するステッ
    プ、； ｂ．前記所与の端末に対して同定された前記適正な周波
    数のリストの少なくとも１つの周波数によって、前記基
    地局から前記所与の端末へ所与のパケットデータのセッ
    トを送信するステップを含むことを特徴とするデータ通
    信方法。
  2. 【請求項２】 前記基地局から前記所与の端末へ送信さ
    れるデータパケットをバッファするためのバッファを保
    持するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１
    の方法。
  3. 【請求項３】 通信のために同定された前記最適な周波
    数のリストから選択された２つの周波数によって、前記
    所与の端末から前記基地局へ所与のデータパケットのセ
    ットを送信するステップをさらに含むことを特徴とする
    請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記無線通信システムの各前記端末に対
    してステップａおよびステップｂを繰り返すステップを
    さらに含むことを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 前記搬送周波数の搬送波エネルギーレベ
    ルを周期的に監視する前記ステップが、 ａ．無線通信を介して、前記所与の端末の所で受信され
    た各搬送波の前記搬送波レベルのＲＦ測定を前記基地局
    で受信するステップ； ｂ．前記適正な周波数のリストを形成するため所与の符
    号化利得を維持する予め決められたＲＦレベルを超えた
    ＲＦ測定を持つ各搬送周波数を前記基地局において選択
    するステップを含むことを特徴とする請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 前記搬送周波数が音声専用周波数および
    データパケット専用周波数を含むことを特徴とする請求
    項１の方法。
  7. 【請求項７】 前記適正な周波数のリストが音声専用周
    波数およびデータパケット専用周波数を含むことを特徴
    とする請求項６の方法。
  8. 【請求項８】 前記パケットデータを前記所与の端末へ
    送信する前記ステップが、前記音声専用周波数によって
    送信する際に音声が不活性な期間に前記データパケット
    を送信するステップ；前記データパケット専用周波数に
    よって送信する時複数の周波数によって前記データパケ
    ットを送信するステップ；をさらに含むことを特徴とす
    る請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 前記無線システムが固定無線アクセスシ
    ステムであることを特徴とする請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 各前記搬送周波数が前記基地局と前記
    所与の端末との間の通信に対して全二重通信経路を提供
    することを特徴とする請求項９の方法。
  11. 【請求項１１】 前記全二重通信経路が個に独立した音
    声チャンネルを含むことを特徴とする請求項１０の方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記全二重通信経路が仮想音声チャン
    ネルを含むことを特徴とする請求項１１の方法。
  13. 【請求項１３】 前記基地局が前記所与の端末へ前記パ
    ケットデータを送信する前記少なくとも１つの周波数が
    ２つの無線周波数を含むことを特徴とする請求項１の方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記基地局が前記２つの無線周波数に
    よって異なるデータパケットを同時に送信することを特
    徴とする請求項１３の方法。
  15. 【請求項１５】 パケットデータ通信のための無線シス
    テムにおいて、基地局、前記基地局と少なくとも１つの
    端末が前記パケットデータを通信する所与の搬送周波数
    のセットからなり、搬送波エネルギーレベルが所与の符
    号化利得を持つ利用可能な通信を維持するのに十分強い
    適正な周波数のリストを同定するために、各前記端末が
    前記搬送周波数のセットの各周波数を周期的に検査する
    よう構成され；所与の端末によって同定された前記適正
    な周波数のリストの少なくとも１つの周波数によって、
    前記基地局が前記パケットデータを前記所与の端末へ送
    信するよう構成されていることを特徴とするパケットデ
    ータ通信のための無線システム。
  16. 【請求項１６】 前記基地局が、前記異なるデータパケ
    ットの前記同時の送信前に、前記の端末へ受信したデー
    タを落とし背景ノイズを挿入するように指示する予め決
    められたデータ配列を前記所与の端末へ送信することが
    できることを特徴とする請求項１５の無線システム。
  17. 【請求項１７】 前記端末によって認められた前記適正
    な周波数のリストの少なくとも１つによって、各前記端
    末が前記パケットデータを前記基地局へ送信することが
    できることを特徴とする請求項１５の無線システム。
  18. 【請求項１８】 前記基地局が前記所与の端末へ前記パ
    ケットデータを送信する前記周波数のリストが、音声専
    用周波数及びデータパケット専用周波数を含むことを特
    徴とする請求項１７の無線システム。
  19. 【請求項１９】 前記基地局が音声が不活性な期間の間
    に前記音声専用周波数によって前記データパケットを送
    信することを特徴とする請求項１８の無線システム。
  20. 【請求項２０】 前記基地局が複数のデータパケット専
    用周波数及び音声専用周波数によって前記パケットデー
    タを送信することを特徴とする請求項１９の無線システ
    ム。
  21. 【請求項２１】 各前記端末が前記基地局へ前記適正な
    周波数のリストを報告することができることを特徴とす
    る請求項１６の無線システム。
  22. 【請求項２２】 前記基地局が各前記端末に対する前記
    報告された適正な周波数のリストを保存することができ
    ることを特徴とする請求項２１の無線システム。
  23. 【請求項２３】 前記システムが固定無線アクセスシス
    テムであることを特徴とする請求項１６の無線システ
    ム。
  24. 【請求項２４】 前記基地局と前記少なくとも１つの端
    末間の通信のために、各前記搬送周波数が全二重音声通
    信経路を提供することを特徴とする請求項２３の無線シ
    ステム。
  25. 【請求項２５】 前記全二重音声通信経路が離散独立チ
    ャンネルを含むことを特徴とする請求項２３の無線シス
    テム。
  26. 【請求項２６】 前記全二重音声通信経路が仮想チャン
    ネルを含むことを特徴とする請求項２３の無線システ
    ム。
  27. 【請求項２７】 前記基地局が前記少なくとも１つの端
    末に送られる前記データパケットを一時的に保存するた
    めのバッファを維持することを特徴とする請求項２６の
    無線システム。
  28. 【請求項２８】 前記基地局が前記データパケットを前
    記所与の端末へ送信する前記少なくとも１つの周波数が
    不活性な音声期間を持つことを特徴とする請求項１６の
    無線システム。
  29. 【請求項２９】 前記基地局が前記パケットデータを前
    記所与の端末へ送信する前記少なくとも１つの周波数が
    ２つの無線周波数を含むことを特徴とする請求項１５の
    無線システム。
  30. 【請求項３０】 前記基地局が前記２つの無線周波数に
    よって異なるデータパケットを同時に送信することを特
    徴とする請求項１５の無線システム。
  31. 【請求項３１】 前記基地局が、前記異なるデータパケ
    ットの前記同時の送信前に、前記端末へ受信したデータ
    を落とし背景ノイズを挿入するように指示する予め決め
    られたデータ配列を前記所与の端末へ送信することがで
    きることを特徴とする請求項３０の無線システム。
  32. 【請求項３２】 各前記端末に対する前記適正な周波数
    のリストを維持するためのコントローラーを更に含むこ
    とを特徴とする請求項１５の無線システム。
  33. 【請求項３３】 前記コントローラーが前記周波数のリ
    ストを形成する搬送波レベル手段を遂行し、前記搬送波
    レベル手段が ａ．無線送信を介して各端末の所で受信した各搬送周波
    数のＲＦ測定を前記基地局の所で受信するステップ； ｂ．前記適正な周波数のリストの形成に対して所与のレ
    ベルより大きな受信されたＲＦ測定を持つ無線周波数を
    鑑定するステップを含むことを特徴とする請求項３２の
    無線システム。
JP9221849A 1996-08-19 1997-08-19 低効率仮想回路上の高速度パケットデータ送信のための方法及び装置 Pending JPH1093634A (ja)

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US08/699,275 US6002677A (en) 1996-08-19 1996-08-19 Method and apparatus for transmitting high rate packet data over under-utilized virtual circuits
US08/699275 1996-08-19

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