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技術 無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラム

出願人 三洋電機株式会社
発明者 伊藤忠芳
出願日 2002年9月20日 (19年3ヶ月経過) 出願番号 2002-274634
公開日 2004年4月8日 (17年8ヶ月経過) 公開番号 2004-112589
状態 特許登録済
技術分野 時分割多重化通信方式 移動無線通信システム
主要キーワード 間欠タイミング 巡回検査 識別分離 ビット同期確立 格子形 I領域 通話シーケンス 受信用スロット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年4月8日)のものです。
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図面 (9)

課題

解決手段

並行する2フレームがそれぞれ8つのスロットに分割されて4ユーザで共有される場合において、スロットごとに含まれる2ユーザ(例えば、ユーザAとユーザE)のデータを結合して同一周波数送受信することにより、1つの周波数に収容できるユーザ数を4ユーザから8ユーザに増やす。2ユーザのデータの結合については、ユーザごとに2フレーム分に相当するデータを結合して1フレームに格納し、同一周波数にて2ユーザ間で交互のタイミングで送受信することで、実質的に1スロットで2ユーザと通信することと等価とする。

概要

背景

従来、たとえばPHS(Personal Handyphone System)のような移動体通信システムにおいては、所定の変調方式、たとえば、周知のπ/4シフトPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調方式を用いて、移動端末装置(以下、端末またはPS(Personal Station))と、無線基地装置(以下、基地局またはCS(Cell Station))との間で通信が行なわれる。

概要

多値数の多い変調方式を採用して、従来の音声通信時においても高い周波数利用効率の実現を可能とする無線送信装置無線受信装置無線通信装置無線送信方法無線受信方法無線通信方法無線送信プログラム無線受信プログラムおよび無線通信プログラムを提供する。並行する2フレームがそれぞれ8つのスロットに分割されて4ユーザで共有される場合において、スロットごとに含まれる2ユーザ(例えば、ユーザAとユーザE)のデータを結合して同一周波数送受信することにより、1つの周波数に収容できるユーザ数を4ユーザから8ユーザに増やす。2ユーザのデータの結合については、ユーザごとに2フレーム分に相当するデータを結合して1フレームに格納し、同一周波数にて2ユーザ間で交互のタイミングで送受信することで、実質的に1スロットで2ユーザと通信することと等価とする。    

目的

この発明の目的は、多値数の多い変調方式を採用して、従来の音声通信時においても高い周波数の利用効率の実現を可能とする無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置であって、前記無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロット情報通信のための複数の通話スロットとを含み、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納する手段と、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信する手段とを備える、無線送信装置。

請求項2

多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置であって、前記無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータが結合され、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信する手段と、受信した前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える、無線受信装置。

請求項3

多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置であって、前記無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納すると、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信する手段と、通信相手が送信した前記結合した通話スロットのデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える、無線通信装置。

請求項4

多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信方法であって、前記無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納するステップと、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップとを備える、無線送信方法。

請求項5

多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信方法であって、前記無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータが結合され、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、受信した前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える、無線受信方法。

請求項6

多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信方法であって、前記無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納すると、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップと、通信相手が送信した前記結合した通話スロットのデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える、無線通信方法。

請求項7

多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信プログラムであって、前記無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、コンピュータに、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納するステップと、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップとを実行させる、無線送信プログラム。

請求項8

前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロットのデータを前記送信タイミングまで記憶するステップをさらにコンピュータに実行させ、記憶保持されていた前記通話スロットのデータを、前記送信タイミングにおいて読み出して、前記最後尾のフレームのデータと結合する、請求項7に記載の無線送信プログラム。

請求項9

前記送信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを前記最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項7に記載の無線送信プログラム。

請求項10

前記送信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、前記複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する、請求項9に記載の無線送信プログラム。

請求項11

多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信プログラムであって、前記無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、コンピュータに、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータが結合され、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、受信した前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる、無線受信プログラム。

請求項12

前記受信タイミングで分解した前記通話スロットのデータを記憶するステップをさらにコンピュータに実行させ、記憶保持されていた前記通話スロットのデータを、前記最後尾のフレーム以降の前記所定の数のフレームの通話スロットに順次格納する、請求項11に記載の無線受信プログラム。

請求項13

前記受信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを前記最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項11に記載の無線受信プログラム。

請求項14

前記受信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、前記複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する、請求項13に記載の無線受信プログラム。

請求項15

多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信プログラムであって、前記無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含み、コンピュータに、前記複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、前記1単位ごとに、前記所定の数のフレームのそれぞれに含まれる前記通話スロット内のデータを結合し、前記所定の数のフレームの最後尾のフレームの前記通話スロットに格納すると、前記最後尾のフレームを送信タイミングとして、前記結合した通話スロットのデータを送信するステップと、通信相手が送信した前記結合した通話スロットのデータを、前記最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、前記結合された通話スロットのデータを分解し、前記所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる、無線通信プログラム。

技術分野

0001

この発明は、無線送信装置無線受信装置無線通信装置無線送信方法無線受信方法無線通信方法無線送信プログラム無線受信プログラムおよび無線通信プログラムに関し、より特定的には、多値数の多い変調方式通信を行なう無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラムに関する。

0002

従来、たとえばPHS(Personal Handyphone System)のような移動体通信システムにおいては、所定の変調方式、たとえば、周知のπ/4シフトPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調方式を用いて、移動端末装置(以下、端末またはPS(Personal Station))と、無線基地装置(以下、基地局またはCS(Cell Station))との間で通信が行なわれる。

0003

図8の(A)は、IQ座標平面上のπ/4シフトQPSK変調方式によるシンボル点の配置を示す図である。図8(A)を参照してより詳細に説明すると、π/4シフトQPSK変調方式では、周知のようにIQ座標平面上で同心円上に位置する4個の信号点のいずれかに受信信号のシンボル点が対応するため、4個の信号点のいずれかを示す2ビットのデータを一度に送信することができる。

0004

従来は、端末と基地局との間で、制御チャネル(Control Channel:以下、CCH)を介して無線接続確立する段階、およびその後通話チャネル(Traffic Channel:以下、TCH)を介して音声等の所望のデータ通信を行なう段階の双方を通じて、一定の変調方式、たとえば上述のπ/4シフトQPSK変調方式で通信が行なわれていた。

0005

ところで、最近の移動体通信システムでは、データ通信のように、従来の音声通信に比べて高速、大容量のデータ伝送が要求されるようになっており、そのために上述のπ/4シフトQPSK変調方式に比べてより多値数の多い変調方式が開発されている。

0006

このような多値変調方式の一例として、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調方式が知られており(例えば、非特許文献1参照)、既にある種のデータ通信で実用化されている。

0007

図8の(B)は、IQ座標平面上の16QAM変調方式によるシンボル点の配置を示す図である。図8(B)を参照して説明すると、この16QAM方式では、周知のようにIQ座標平面上で各象限ごとに4個格子形に配置された、座標平面全体で合計16個の信号点のいずれかに受信信号のシンボル点が対応している。このため、16個の信号点のいずれかを示す4ビットのデータを一度に送信することができる。

0008

したがって、PHSのような移動体通信システムの変調方式としてこの16QAM変調方式のようなより多値数の多い変調方式を採用すれば、π/4QPSK変調方式に比べて1シンボル時刻ごとに伝送できる情報量は増加することから、通信速度をより速くすることができる。

背景技術

0009

【非特許文献1】
関清三著 「ディジタル変復調回路基礎」 オーム社、1984年8月10日、p.124−131

0010

しかしながら、一方で、この16QAM変調方式のような多値数の多い変調方式で従来の音声通信を行なうとすれば、通話スロット内のデータ領域の半分のみが占有されて、残り半分の領域は使用されず、空きが生じることとなる。

0011

これでは、従来のπ/4QPSK変調方式に対して、通信速度は2倍になったものの、伝送する情報量は変わらないことから、多値数を上げたことの利益を得ることができない。

0012

すなわち、この空きのデータ領域の発生により、16QAM変調方式の利点である高い周波数利用効率を生かした通信ができないという問題がある。

発明が解決しようとする課題

0013

それゆえ、この発明の目的は、多値数の多い変調方式を採用して、従来の音声通信時においても高い周波数の利用効率の実現を可能とする無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置、無線送信方法、無線受信方法、無線通信方法、無線送信プログラム、無線受信プログラムおよび無線通信プログラムを提供することにある。

0014

この発明のある局面によれば、多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置であって、無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロット情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納する手段と、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信する手段とを備える。

0015

好ましくは、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロットのデータを送信タイミングまで記憶する手段をさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータは、送信タイミングにおいて読み出されて、最後尾のフレームのデータと結合される。

0016

好ましくは、送信タイミングは、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定される。

0017

より好ましくは、送信タイミングは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームが段階的に指定される。

0018

この発明の別の局面によれば、多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置であって、無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータが結合され、所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信する手段と、受信した結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える。

0019

好ましくは、受信タイミングで分解した通話スロットのデータを記憶する手段をさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータは、最後尾のフレーム以降の所定の数のフレームの通話スロットに順次格納される。

0020

好ましくは、受信タイミングは、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定される。

0021

より好ましくは、受信タイミングは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームが段階的に指定される。

0022

この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置であって、無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納すると、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信する手段と、通信相手が送信した結合した通話スロットのデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納する手段とを備える。

0023

この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信方法であって、無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納するステップと、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップとを備える。

0024

好ましくは、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロットのデータを送信タイミングまで記憶するステップをさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータを、送信タイミングにおいて読み出して、最後尾のフレームのデータと結合する。

0025

好ましくは、送信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定するステップをさらに備える。

0026

より好ましくは、送信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。

0027

この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信方法であって、無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータが結合され、所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、受信した結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える。

0028

好ましくは、受信タイミングで分解した通話スロットのデータを記憶するステップをさらに備える。記憶保持されていた通話スロットのデータを、最後尾のフレーム以降の所定の数のフレームの通話スロットに順次格納する。

0029

好ましくは、受信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定する。

0030

より好ましくは、受信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。

0031

この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信方法であって、無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納すると、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップと、通信相手が送信した結合した通話スロットのデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを備える。

0032

この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送信する無線送信装置における無線送信プログラムであって、無線送信装置において送信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。コンピュータに、複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納するステップと、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップとを実行させる。

0033

好ましくは、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロットのデータを送信タイミングまで記憶するステップをさらにコンピュータに実行させる。記憶保持されていた通話スロットのデータを、送信タイミングにおいて読み出して、最後尾のフレームのデータと結合する。

0034

好ましくは、送信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを前記最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる。

0035

より好ましくは、送信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。

0036

この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で受信する無線受信装置における無線受信プログラムであって、無線受信装置において受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。コンピュータに、複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータが結合され、所定の数のフレームの最後尾のフレームを送信タイミングとして通信相手より送信されたデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信するステップと、受信した結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる。

0037

好ましくは、受信タイミングで分解した通話スロットのデータを記憶するステップをさらにコンピュータに実行させる。記憶保持されていた通話スロットのデータを、最後尾のフレーム以降の所定の数のフレームの通話スロットに順次格納する。

0038

好ましくは、受信タイミングを、同じ周波数であり、かつ、同じ通話スロットを割当てられた複数のユーザ間で相互に異なるフレームを最後尾のフレームとして設定するステップをさらにコンピュータに実行させる。

0039

より好ましくは、受信タイミングを設定するステップは、リンクチャネル確立フェーズにおいて、複数のユーザのそれぞれに対して、共通制御チャネルの含まれるフレームを起点として後続するフレームを段階的に指定する。

0040

この発明のさらに別の局面によれば、多値数の多い変調方式で送受信する無線通信装置における無線通信プログラムであって、無線通信装置において送受信される信号は、複数のフレームに分割され、各フレームは、制御信号を伝達するための少なくとも1つの制御用スロットと情報通信のための複数の通話スロットとを含む。コンピュータに、複数のフレームのうち連続する所定の数のフレームを1単位として、1単位ごとに、所定の数のフレームのそれぞれに含まれる通話スロット内のデータを結合し、所定の数のフレームの最後尾のフレームの通話スロットに格納すると、最後尾のフレームを送信タイミングとして、結合した通話スロットのデータを送信するステップと、通信相手が送信した結合した通話スロットのデータを、最後尾のフレームを受信タイミングとして受信すると、結合された通話スロットのデータを分解し、所定の数のフレームの通話スロットにそれぞれ格納するステップとを実行させる。

課題を解決するための手段

0041

したがって、この発明によれば、多値数の多い変調方式を採用して、従来の音声通信時においても高い周波数の利用効率の実現が可能となる。

0042

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

0043

図1は、この発明の実施の形態の原理を説明するための送受信タイミングを示す図である。なお、本実施の形態では、アクセス方式として、PHSで汎用されている4チャネル多重TDMATDD方式を採用する。

0044

図1を参照して、4チャネル多重TDMA−TDD方式の送受信タイミングは、1フレームに8つの送受信スロットが設定されている。例えば、前半4スロットT0〜T3は送信用であり、後半4スロットR0〜R3は受信用である。

0045

この構成において、1つの送信用スロットと1つの受信用のスロットとを1組として、最大で4ユーザA〜Dの端末PS−A〜PS−E(図示せず)に対して1フレームの信号が割当てられる。

0046

例えば、ユーザAの端末PS−Aは、図1中に斜線で示すように、送信スロットT0および受信スロットR0のタイミングで基地局とデータのやり取りを行なう。

0047

同様に、4ユーザE〜Hの端末PS−E〜PS−H(図示せず)に対しても上記の8スロットからなる1フレームの信号が割当てられる。

0048

この場合、ユーザEの端末PS−Eは、送信スロットT0および受信スロットR0を1組として基地局との間でデータの送受信を行なう。

0049

ここで、従来のPHSシステムにおいては、同じタイムスロットで通信する複数のユーザの識別分離を良好に行ない、ユーザ間の混信の発生を防止すべく、ユーザAの移動局PS−AとユーザEの移動局PS−Eとは、異なる周波数で基地局との通信を行なうこととしている。

0050

すなわち、ユーザA〜DとユーザE〜Hとは、異なる周波数に収容され、それぞれに割当てられたスロットにて通信を行なうこととなる。

0051

ここで、1つの周波数に収容するユーザ数を増やすことができれば、さらなる周波数利用効率の向上が期待できる。

0052

しかしながら、一方で、収容するユーザ数が大きくなると周期が長くなり継続性が失われること、また多重化のために信号速度が速くなること等があるため、収容できるユーザ数には限界がある。

0053

そこで、本実施の形態では、16QAM変調方式などの多値数の多い変調方式の有する高い通信速度を生かして、タイムスロットを同じくする2ユーザ(例えば、ユーザAとユーザE)のデータを結合して同一周波数で送受信することによって、1つの周波数に収容できるユーザ数を4ユーザから8ユーザに増やすことを可能とするものである。

0054

2ユーザのデータを結合する具体的な手段としては、異なるユーザのデータを同一スロット内に格納することは困難であることから、図1に示すように、各ユーザの2フレーム分に相当するデータを結合してそれぞれ1フレームに格納し、該フレームを同一周波数で交互のタイミングで送受信することによって、実質的に1スロットで2ユーザと通信することと等価とする。

0055

例えば、ユーザAにおいて、ある周波数において複数のフレームに分割された送受信信号は、連続する2フレームごとにデータが結合されて、それぞれが送信用スロットT0と受信用スロットR0とに格納される。

0056

同様に、ユーザEにおいても、ユーザAと同じ周波数の送受信信号は、連続する2フレームごとに結合され、送信用スロットT0と受信用スロットR0とに格納される。

0057

したがって、ユーザAとユーザEとは、いずれも1フレームおきの周期で基地局との通信を行なうこととなる。

0058

さらに、ユーザAとユーザEとが同一周波数の同一スロットを共有するとすれば、相互干渉による通話品質劣化を起こしうることから、ユーザAとユーザEとは、異なる送受信タイミングで通信を行なうこととする。

0059

この送受信タイミングは、後述するように、基地局と同一スロットを割当てられた複数のユーザの各々とがリンクチャネル確立を行なうフェーズにおいて、基地局によって、共通制御チャネル(CCH)の含まれるフレームを起点として各ユーザに段階的に異なるフレームが指定されて、リンクチャネル割当通知とともに各ユーザに伝送される。

0060

これにより、図1に示すように、基地局では、ユーザAとの通信とユーザEとの通信とは、それぞれ2フレーム分のデータが1フレーム内の1スロットに搭載されて、交互のフレームを送受信タイミングとして行なわれることとなる。

0061

このことは、実質的には、基地局が1つのスロットあたり2ユーザ(ユーザAおよびユーザE)と通信を行なっていることに等しく、ユーザB〜DとユーザF〜Hとについても各スロットごとに上記の処理を行なえば、1つの周波数にユーザA〜Hの8ユーザを収容することが可能となり、周波数の利用効率を2倍にすることができる。

0062

図2は、図1の基地局と、各タイムスロットに接続される2ユーザの端末との間で伝送される信号のフォーマットを模式的に示す図である。

0063

なお、図2の信号のフォーマットは、CSと各PSとの間の通信に用いられる通話チャネルTCHの物理スロットの構成である。

0064

図2を参照して、TCHは、ビット同期確立パターンであるPR(プリアンブル)と、フレーム同期をとるためのパターンであるUW(同期ワード)と、CIチャネル識別)と、I(データ)と、CRC冗長巡回検査)とから構成される。

0065

ここで、16QAM変調方式では、I(データ)領域に格納される情報量がπ/4QPSK変調方式の2倍であることから、通常の音声データであれば、半分の領域が占有され、残りの半分の領域は空きとなる。ここで、このデータ領域に1フレーム前のデータを格納する構成とすれば、2フレーム分のデータを1フレームで伝送することができる。

0066

したがって、16QAM変調方式などの多値数の多い変調方式を音声通信に適用し、図1および図2にて説明したように、タイムスロットを同じくする2ユーザのそれぞれが、2フレーム分のデータを結合して1つのフレーム内のI領域に格納し、かつ、交互のタイミングで基地局と送受信することとすれば、基地局は、1つの周波数において8ユーザと通信することが可能となる。

0067

図3は、この発明の実施の形態による基地局の構成を説明するための機能ブロック図である。

0068

図3を参照して、基地局は、複数本アンテナ(例えばアンテナ#1〜#4)と、無線部10と、受信部20と、復調部30と、制御部40と、送信部70と、変調部80と、記憶部90とから構成される。

0069

複数本のアンテナ#1〜#4は、無線部10に接続される。
制御部40は、1つの通信用スロットに格納された2フレーム分のデータをフレームごとのデータに分解するための分解部50と、2フレーム分のデータを結合して1つの通話スロットに格納するための結合部60とを含む。

0070

図3の構成において、制御部40は、さらに、ハイウェイを介して、図示しない上位制御部に接続されており、ユーザのPSより受信した信号を分解部50において1フレームごとの信号に分解して、上位制御部に送るとともに、上位制御部から1フレームごとに送られるデータを結合部60において2フレームごとに結合する。

0071

なお、上位制御部(図示せず)は、PSからの無線電波公衆回線網(図示せず)の物理回線送出するとともに、公衆回線網の物理回線からの信号を無線に乗せるための中継となる部位である。

0072

記憶部90は、具体的にはメモリ等で構成され、制御部40がデータの分解または結合を行なうにあたり、制御部40の指示を受けて、内部のデータ蓄積部においてデータの記憶および読出しを行なう。

0073

この構成において、受信時には、アンテナ#1〜#4で1フレームおきに受信した信号が無線部10を介して受信部20に与えられる。受信部20に与えられる受信信号は、そこで、増幅周波数変換などの各種のアナログ信号処理が施され、A/D変換器(図示せず)によりデジタル信号の変換される。さらに、受信部20では、制御部40により制御されて、各ユーザの信号を分離抽出する。分離抽出された各ユーザの受信信号は、復調部30に与えられて、必要な復調処理および時分割処理が施され、元の信号に復元され、制御部40に対して出力される。

0074

制御部40では、分解部50が1つの通話スロット内に格納された2フレーム分のデータを分解し、1フレーム分ごとに古いものから順次図示しない上位制御部に送出する。このとき、制御部40は、分解したデータのうち後半のフレーム分のデータは、一旦記憶部90のデータ蓄積部に保持して、次のフレームのタイミングで上位制御部に出力する。

0075

したがって、図示しない公衆回線網においては、従来と同様に、1フレームごとに連続してデータが伝送されることとなる。

0076

一方、送信時には、公衆回路網(図示せず)から与えられた送信信号は、上位制御部(図示せず)を介して制御部40に送られる。制御部40では、結合部60が1フレームごとに連続して送られてくる送信信号のデータを2フレーム分ごとに結合して変調部80に送る。

0077

なお、先行するフレームのデータと後続するフレームのデータとを結合するために、先行するフレームのデータは、一旦記憶部90のデータ蓄積部に保持される。

0078

そして、保持された先行するフレームのデータは、後続するフレームの送信タイミングにおいて、制御部40によって読み出されて、後続するフレームのデータと結合される。

0079

続いて、変調部80に送られた送信信号は、必要な時分割処理および変調処理が施され、送信部70に与えられる。送信部70においては、送信信号に対して、D/A変換器(図示せず)でアナログ信号に変換され、増幅、周波数変換など、無線送信に必要な各種のアナログ信号処理が施される。

0080

送信時には、送信部70からの信号が無線部10を介してアンテナ#1〜#4に供給されて、アンテナ#1〜#4から所望のPSに対して送信される。

0081

図4は、この発明の実施の形態による端末の構成を説明するための機能ブロック図である。

0082

図4を参照して、PSは、図3のCSに対して、無線部に接続されるアンテナが1本で構成される点でのみ異なり、重複する部分については説明を繰り返さない。

0083

PSにおいても、CSと同様に、受信時において、1フレームおきにアンテナ110を介して受信した信号は、無線部10、受信部20および復調部30を介して制御部40に送られると、分解部50において、1つのスロット内に格納されている2フレーム分のデータの分離が行なわれる。分離されたデータは1フレームごとにハイウェイを介して図示しない上位制御部に伝送される。

0084

記憶部90は、この際分解したデータのうち後続するフレームに該当するデータを次のタイミングまでの間一旦保持する。

0085

また、送信時において、上位制御部から受け取った1フレームごとの送信信号は、制御部40の結合部60において、前後する2フレーム分のデータが結合され、1スロット内に格納される。さらに、送信信号は、変調部80、送信部70および無線部10を介して、1フレームおきにアンテナ110からCSに対して出力される。

0086

図5は、以上の構成からなる基地局と端末との間で行なわれる通話シーケンスフローを示す図である。

0087

図3の基地局と図4の端末との機能ブロック図の構成は、実際には図示しないデジタルシグナルプロセッサ(DSP)によって、図6および図7に示すフロー図にしたがってソフトウェアで実行されるものである。このDSPは、図6および図7に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、図示しない回路制御部および公衆回線を介してセンタ(図示せず)からダウンロードすることができる。

0088

図5を参照して、まず、端末からコントロールチャネルCCHを用いてリンクチャネル確立要求信号(LCH確立要求信号)を基地局に対し送信する。なお、このLCH確立要求を含む以下の通信は、16QAM変調方式にて実行されるとする。

0089

次に、基地局は、空きチャネル空き通話チャネル:空きTCH)を検出し、CCHを用いて空きTCHを指定するリンクチャネル割当信号LCH割当信号)を端末に送信する。

0090

このとき、LCH割当信号には、割当てられるスロット、周波数に加えて、ユーザごとに指定する送受信タイミングに関する情報が含まれる。

0091

リンクチャネルが確立すると、以降は、指定された間欠タイミングにおいて通信が開始されることとなる。その第1段階として、端末は、指定されたTCHを用いて同期バーストを基地局に送信し、基地局からも同期バースト信号を端末に対して返信して同期確立を完了する。

0092

図6は、この実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの分割処理を説明するためのフローチャートである。

0093

なお、これらの処理は、図3の基地局および図4の移動局に共通して行なわれる動作であるため、今回は、端末が基地局から受信した信号を処理する動作について説明し、基地局が受信した場合については説明を省略する。

0094

図6を参照して、まず、1のユーザの端末は、基地局からの受信信号を図4のアンテナ110を介して受信しているものとする。

0095

ここで、該ユーザの端末の制御部40は、無線部10、受信部20および復調部30を介して受信信号を受けると、自己の端末の受信タイミングか否かの判断を行なう(ステップS110)。なお、自己の端末の受信タイミングか否かの判断は、リンクチャネル確立フェーズにおいて、基地局から指定された受信タイミングに基づいて行なわれる。

0096

ステップS110において、自己の端末の受信タイミングであると判断した場合は、制御部40は、信号を受信し、分解部50において通話スロット内に含まれる2フレーム分のデータを分解する。さらに、分解したデータのうち、先行するフレームのデータをハイウェイ100に渡すとともに、後続フレームのデータを記憶部90のデータ蓄積部に保持する(ステップS120)。

0097

一方、自己の端末の受信タイミングでないと判断した場合は、先述の記憶部90に保持している後続フレームのデータをハイウェイ100に渡す(ステップS130)。

0098

これにより、間欠タイミングで受信された2フレーム分のデータは、分解されて元の1フレームごとのデータに復元されてハイウェイに渡され、上位制御部を介して公衆回路網に送出されることとなる。

0099

なお、基地局における受信時の分解処理は、図6と同様の手順で実行されるが、ステップS110における受信タイミングの判断は、各ユーザに指定した受信タイミングに基づいて、それぞれのユーザからの受信信号を識別する点でのみ異なる。

0100

図7は、この発明の実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの結合処理を説明するためのフローチャートである。

0101

なお、これらの処理は、図6と同様に、図3の基地局および図4の端末に共通して行なわれる動作であるため、今回は、端末から基地局へ送信信号を出力する動作について説明し、基地局が送信する場合については説明を省略する。

0102

図7を参照して、まず、1のユーザの端末では、図4の制御部40に、上位制御部からハイウェイ100を介して、送信データが1フレームごとに伝送されているものとする。

0103

次に、該ユーザの端末の制御部40は、自己の端末の送信タイミングか否かを判断する(ステップS210)。この判断は、制御部40において、基地局からリンク確立フェーズにおいて指定された送信タイミングに基づいて行なわれる。

0104

ここで、自己の端末の送信タイミングであると判断した場合、制御部40は、現タイミングの通話スロット内のデータと1フレーム前の通話スロット内のデータであって、予め記憶部90のデータ蓄積部に保持していたデータを結合し、現タイミングの通話スロット内のデータ領域に格納する。

0105

さらに、結合されたデータは、変調部80、送信部70および無線部10を介して所望のアンテナ110より出力される。

0106

一方、自己の端末の送信タイミングでないと判断した場合、制御部40は、現タイミングにおける通話スロット内のデータを記憶部90内のデータ蓄積部に自己の送信タイミングまで保持しておく。

0107

これにより、端末からは、1フレームおきに2フレーム分のデータが基地局に対して送信される。

0108

さらに、基地局には、2ユーザの送信信号が交互のタイミングで伝送されることとなり、実質的に1つの通話スロットを2ユーザで共用していることと等価となるため、周波数の利用効率が2倍に向上される。

0109

なお、上述の実施の形態の説明では、多値数の多い変調方式として16QAM変調方式を例にとって説明したが、この発明は、この変調方式に限定されるものではなく、多値数の多い他の変調方式にも適用可能である。

発明を実施するための最良の形態

0110

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図面の簡単な説明

0111

以上のように、この発明によれば、16QAM変調方式などの多値数の多い変調方式を音声データの通信に利用する際に、連続するフレームの通話スロットのデータを結合して1つの通話スロットを構成し、複数ユーザと相互に異なるタイミングで送受信することで、実質的に1スロットを複数のユーザで共有することができ、周波数の利用効率を向上することができる。

図1
この発明の実施の形態の原理を説明するための送受信タイミングを示す図である。
図2
基地局と、各タイムスロットに接続されるユーザの端末との間で伝送されるユーザごとの信号のフォーマットを模式的に示す図である。
図3
この発明の実施の形態による基地局の構成を説明するための機能ブロック図である。
図4
この発明の実施の形態による端末の構成を説明するための機能ブロック図である。
図5
この発明の実施の形態による基地局と移動局との間で行なわれる通話シーケンスフローを示す図である。
図6
この発明の実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの分割処理を説明するためのフロー図である。
図7
この発明の実施の形態の無線通信装置の制御部によって実行されるデータの結合処理を説明するためのフロー図である。
図8
IQ座標平面上のπ/4シフトQPSK変調方式(A)および16QAM変調方式(B)によるシンボル点の配置を示す図である。
【符号の説明】
#1〜#4,110 アンテナ、10 無線部、20 受信部、30 復調部、40 制御部、50 分解部、60 結合部、70 送信部、80 変調部、90 記憶部、100 ハイウェイ。

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