JPH09214459A

JPH09214459A - Ｔｄｍａ通信方式

Info

Publication number: JPH09214459A
Application number: JP8016142A
Authority: JP
Inventors: Makoto Umeuchi; 誠梅内; Atsushi Ota; 厚太田; Yuichi Sagawa; 雄一佐川; Masahiro Umehira; 正弘梅比良
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ＤＡ−ＴＤＭＡ通信方式では、子局と基地局
との間のユーザ情報チャネルの回線割当制御手順が複雑
であるため、高速に回線容量が変化する広帯域ＩＳＤＮ
などの通信方式には不向きである。【解決手段】子局側においてデータのトラヒック量を
測定し、これを基地局側に通知することにより、複雑な
手順を省いてタイムスロット単位で回線割当制御が実行
される。また、回線解放制御についてもトラヒック量が
“０”であることを検出することにより複雑な手順を省
いてタイムスロット単位で回線の解放を実行する。【効果】柔軟に回線容量の変化に対応できるため、広
帯域ＩＳＤＮなどの可変ビットレートサービスにもＤＡ
−ＴＤＭＡ通信方式が適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は要求時割当時分割多
元接続通信方式（ＤＡ−ＴＤＭＡ）に利用する。本発明
は高速でデータ通信を行う装置に利用するに適する。本
発明は広帯域ＩＳＤＮに利用するに適する。本発明は、
回線容量の可変技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】基地局と複数の子局が回線リソースを共
有し、必要に応じて回線の設定を行う多元接続方式とし
ては、要求時割当時分割多元接続(DA-TDMA:Demand Assi
gn Time Division Multiple Access) 方式が代表的な手
法として挙げられる。また、基地局と子局の間を接続す
るための回線としては無線回線を用いる場合の他に、光
ファイバなどの有線回線を用いる場合もある。

【０００３】図１８にＤＡ−ＴＤＭＡ（以下、単にＴＤ
ＭＡと記す）通信方式の全体構成図を示す。図１８では
無線回線を用いた場合について説明する。基地局１１と
各子局１２〜１４の間は無線回線により接続されてい
る。各端末装置１６〜１８は子局１２〜１４に接続され
ている。基地局１１は、収容する子局１２〜１４との間
に張られる回線リソースを管理し、子局１２〜１４から
の回線設定の要求に基づき回線の設定を行う。回線リソ
ースは時間分割され、複数のタイムスロットにより構成
されるＴＤＭＡフレーム周期で回線設定がなされる。

【０００４】図１９にＴＤＭＡフレームの構成図を示
す。ＴＤＭＡフレームを構成する複数のタイムスロット
に各種チャネルが割当てられている。ここで、基地局制
御チャネル２１〜２３および子局制御チャネル２４〜２
６は、各子局１２〜１４に対しそれぞれ１回線ずつ固定
的に割当てられており、子局１２〜１４から基地局１１
に回線の設定または解放などの要求を行う場合には子局
制御チャネル２４〜２６を用い、また、基地局１１から
子局１２〜１４に回線の設定または解放などの指示を行
う場合には基地局制御チャネル２１〜２３が用いられ
る。これに対し、ユーザ情報チャネル２７〜２９は必要
に応じて各局に適宜割当てられ、基地局１１と子局１２
〜１４の間でデータ通信を行うために用いられる。

【０００５】なお、ここでは子局制御チャネル２４〜２
６、基地局制御チャネル２１〜２３、ユーザ情報チャネ
ル２７〜２９のタイムスロットの長さは固定長であり、
回線容量は１フレーム当たりの割当ユーザ情報チャネル
数を変えることにより自由に設定可能である。

【０００６】図２０は従来例の子局１２〜１４および基
地局１１に備えられたＴＤＭＡ装置１０のブロック構成
を示す図である。一般のデータは入力部３０を介してい
ったんバッファメモリ３１内に蓄積され、その後にこの
データはプリアンブル生成部３２から出力されたプリア
ンブルとＴＤＭＡフレーム生成部３３により合成され、
送信部３４にて変調されて送信される。この際、ＴＤＭ
Ａフレーム内の割当てられたユーザ情報チャネル２７〜
２９への送信は回線制御部３９によって制御される。ま
た、回線制御信号を出力する場合には、上述の入力デー
タの代わりに回線制御部３９により作成された回線制御
信号もしくは外部より入力データとして入力部３０を介
して入力された回線制御情報に、ＴＤＭＡフレーム生成
部３３にてプリアンブルを付加して送信部３４を経由し
て送信する。

【０００７】一方、受信した信号は受信部３５にて復調
され、ＴＤＭＡフレーム分解部３６にてプリアンブルを
除かれ、回線制御情報は回線制御部３９に送られ、ユー
ザ情報はユーザ情報処理部３７に送られる。この操作は
回線制御部３９によって制御される。その後にユーザ情
報処理部３７に送られたユーザ情報および回線制御部３
９に送られた回線制御情報の一部は出力部３８を介して
出力される。

【０００８】図２１に従来例のＴＤＭＡ通信方式におけ
る回線設定処理のシーケンス図を示す。縦方向に時間軸
をとり、上から順番に処理がなされている。なお、図２
１における点線はＴＤＭＡフレームの区切りを表し、一
連の処理はこのＴＤＭＡフレームを単位に行われる。ま
た、端末装置１６〜１８を示す線から横に延びた短い矢
印は端末装置１６〜１８からのデータ出力を表してい
る。また、子局１２〜１４および基地局１１における処
理は四角で囲って表した。

【０００９】図２１において、送信すべきデータが発生
した場合に、端末装置１６〜１８は回線設定要求を子局
１２〜１４を介して基地局１１に対して送信する。基地
局１１ではその要求を受けて、ＴＤＭＡフレーム内の未
使用のユーザ情報チャネル２７〜２９の中から必要数を
割当てる。その割当結果である回線割当指示は子局１２
〜１４に通知され、子局１２〜１４はこの指示に従いバ
ースト信号を指定されたユーザ情報チャネルに送信す
る。基地局１１はこのバースト信号の受信を確認し、回
線設定確認通知を子局１２〜１４に送信する。このよう
にして基地局１１と子局１２〜１４との間に回線を確立
した後に、回線設定の完了が端末装置１６〜１８に通知
され、データの送信が開始される。なお、データはいっ
たん子局１２〜１４のバッファメモリ３１に蓄積され、
ＴＤＭＡフレーム内の指定されたユーザ情報チャネル毎
に束ねて送信される。この一連の回線割当処理は基地局
１１、子局１２〜１４ともにソフトウェア処理により行
われる。

【００１０】図２２に従来例のＴＤＭＡ通信方式におけ
る回線解放処理のシーケンス図を示す。端末装置１６〜
１８ではデータ送信終了後、子局１２〜１４を介して基
地局１１に対し回線解放要求を送出する。基地局１１は
それを受けて回線解放指示を子局１２〜１４に対して送
信し、回線解放指示を受信した子局１２〜１４はその旨
を端末装置１６〜１８に通知し、自局のバースト送信を
停止し回線解放確認を基地局１１に送信する。このよう
な回線の解放のハンドシェイクをもってデータの送信処
理通信は終了し回線が解放される。

【００１１】以上、説明してきたＴＤＭＡ通信方式以外
の多元接続の方式としては、周波数分割多元接続(FDMA:
Freqency Division Multiple Access)方式、符号分割多
元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)方式など
が挙げられるが、回線割当ての処理はＴＤＭＡ通信方式
の場合と同様である。また、有線回線を用いる場合で
も、基地局にて信号を単純に合成または分配することに
より、上述の方式と同様の処理を行うことが可能であ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】現在、非同期転送モー
ド（ＡＴＭ）を用いた広帯域ＩＳＤＮ網にて、多様なサ
ービスをシンプルなネットワーク上で提供することが可
能となっている。このＡＴＭでは単に高速通信を実現し
ただけでなく、通信状態(ON/OFF)が激しく切替わる高速
データ通信や符号化圧縮された動画像送信に代表される
可変ビットレート(VER:Variable Bit Rate) サービスな
ど、割当回線容量の変更要求なしにトラヒックが激しく
変動するサービスであっても柔軟に対応することが可能
となっている。

【００１３】これに対し、前述した従来方式における回
線割当て変更には、そのトリガとなる回線設定または解
放の要求信号が必要であった。また、基地局から子局へ
の指示および子局から基地局への応答信号として回線設
定完了通知および回線解放確認などを介した正確なハン
ドシェイクにより回線割当変更を行っているため、回線
設定または解放手順に長い時間を要する。このためＡＴ
Ｍで提供されるようなトラヒック変動の激しいサービス
を従来技術で提供しようと試みた場合には、固定的な回
線を定常的に設定し続ける方法しかなく、この結果とし
て回線効率の低下を招くことになる。さらに、基本的な
処理が全てソフトウェア処理であるため、従来方式の適
用範囲は低速度のサービスまたはトラヒック量が固定的
な回線交換的なサービスに限定されてしまう。

【００１４】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、通信回線の設定および解放処理の高速化およ
び簡略化を図ることができるＴＤＭＡ通信方式を提供す
ることを目的とする。本発明は、データのトラヒック量
に合わせて柔軟に通信回線の割当状態を変更可能とする
ことができるＴＤＭＡ通信方式を提供することを目的と
する。本発明は、電波の有効利用を図ることができるＴ
ＤＭＡ通信方式を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、端末装置から
子局に入力されるデータのトラヒック量を入力トラヒッ
ク情報として基地局に通知することにより、基地局は常
にすべての子局のトラヒック量を把握し、回線設定およ
び解放にかかわる要求信号なしに基地局は各子局への回
線割当てを行うことが可能となり、さらに、通信途中に
おいても回線容量の増減を高速に適応的に行い、効率的
な通信回線の利用を行うことができるところが主要な特
徴である。

【００１６】すなわち、本発明はＴＤＭＡ通信方式であ
って、複数の端末装置と、この複数の端末装置がそれぞ
れ収容された複数の子局と、この複数の子局と通信回線
を介して接続される一つの基地局とを備え、前記基地局
および前記子局には、接続要求にしたがってその子局お
よびその基地局の間に前記通信回線を設定する手段を備
えたＴＤＭＡ通信方式である。本発明の特徴とするとこ
ろは、前記子局は、前記端末装置から送信されたデータ
量およびバッファ量からトラヒックに対応する量を測定
する手段と、その測定結果を前記基地局に通知する手段
とを備え、前記基地局は、この通知された測定結果にし
たがってタイムスロット単位で前記通信回線を適応的に
割当てるとともにその子局に割当てたタイムスロット位
置を通知する手段を備え、さらに、この通知を受けた子
局は、その割当てられたタイムスロット位置を記憶する
手段と、その割当てられたタイムスロット位置にデータ
信号を直ちに送信する手段とを備え、前記基地局は、前
記子局から到来するトラヒックに対応する量を監視する
手段と、その監視の結果タイムスロットが不足するとき
その子局に新たにタイムスロットを割当てる手段と、割
当てたタイムスロット位置をその子局に通知する手段と
を備えたところにある。

【００１７】本発明のＴＤＭＡ通信方式では、回線設定
要求、回線割当指示、回線設定確認などの手順が不要で
あるために、タイムスロットの割当てを高速に行うこと
ができる。このため、可変ビットレート(VER:Variable
Bit Rate) サービスなど、割当回線容量の変更要求なし
にトラヒックが激しく変動するサービスであっても柔軟
に対応することが可能となる。

【００１８】また、前記子局には、送信すべきデータ量
の減少にしたがって割当てられたタイムスロットのうち
使用するタイムスロットの数を減少させる手段を備える
ことが望ましい。

【００１９】タイムスロットの解放処理についても本発
明では、解放要求、解放指示、解放確認などの手順が不
要であるために、タイムスロットの増減を高速に行うこ
とができる。

【００２０】さらに、前記子局には、その子局に割当て
られたタイムスロットのうちｎフレームにわたり使われ
ないタイムスロットを自律的に前記タイムスロット位置
を記憶する手段から削除する手段を備えることが望まし
い。これにより、基地局では新たに発生するデータ信号
を割当てるためのタイムスロットを無駄なく確保し、タ
イムスロットを有効に利用することができる。

【００２１】また、前記基地局には、前記タイムスロッ
トにデータ信号が連続してｍフレームにわたり到来しな
いことにより（ｍは１以上の整数）そのタイムスロット
の割当てを解除する手段を備える構成とすることもでき
る。あるいは、前記基地局は、タイムスロットが割当て
られた子局から送信されるデータ信号のタイムスロット
毎の受信結果（ＡＣＫおよびＮＡＫの別）をその子局に
通知する手段を備え、前記子局には、この通知する手段
から到来する前記受信結果が一つのタイムスロットにつ
いてｐ回連続して否定であるときに（ｐは１以上の整
数）そのタイムスロットを自律的に前記タイムスロット
位置を記憶する手段から削除する手段を備える構成とす
ることもできる。

【００２２】これらの構成によれば、不測の状況下にお
いてデータが一時的に途切れた場合に、これを通信の終
了と判断してタイムスロットを解放してしまうといった
事態を回避することができる。この場合のｎ、ｍ、ｐの
値は、通信の状況に応じてあらかじめ最適な値を設定し
ておくことがよい。

【００２３】前記基地局は、タイムスロットが割当てら
れた子局から送信されるデータ信号のタイムスロット毎
の受信結果をその子局に通知する手段を備え、前記子局
には、その受信結果をビット列として記録し前記タイム
スロット位置を記憶する手段を変更する論理演算手段を
備えることが望ましい。この論理演算手段は、連続する
複数のフレームにわたり前記受信結果をビット列として
記録する手段と、その複数のフレームの対応するタイム
スロットについてそのビット列の論理和をとる手段と、
この論理和とタイムスロット位置を記憶する手段として
のテーブルの対応するタイムスロットの論理積をとる手
段とを含むことがよい。さらに、この論理演算手段は、
前記論理積と新たに割当てを獲得するタイムスロットを
一つのフレームについてビット列で表示した新規割当て
情報との対応するタイムスロットについての論理和をと
り、その論理和を前記テーブルと置き換える手段を含む
ことがよい。

【００２４】これによれば、子局ではこのテーブルにし
たがってデータを簡易に送信することができる。また、
ビット列に対して論理演算を行うことにより、ハードウ
ェア処理によってタイムスロットの管理を行うことがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

【００２６】

【実施例】

（第一実施例）本発明第一実施例の構成を図１ないし図
３を参照して説明する。ＴＤＭＡ通信方式の全体構成は
従来例で説明した図１８と共通である。また、ＴＤＭＡ
フレームの構成も従来例で説明した図１９と共通であ
る。図１〜図３に示す本発明の特徴ある構成は子局１２
〜１４および基地局１１に備えられている。図１は本発
明第一実施例の子局側のＴＤＭＡ装置のブロック構成図
である。図２は本発明第一実施例の基地局側のＴＤＭＡ
装置のブロック構成図である。図３は本発明第一実施例
の基地局側の回線制御部の要部ブロック構成図である。
ここでは、無線回線を用いる例として説明する。

【００２７】本発明はＴＤＭＡ通信方式であって、端末
装置１６〜１８と、この端末装置１６〜１８がそれぞれ
収容された子局１２〜１４と、この子局１２〜１４と無
線回線を介して接続される一つの基地局１１とを備え、
基地局１１および子局１２〜１４には、接続要求にした
がってその子局１２〜１４およびその基地局１１の間に
前記無線回線を設定する手段としてのＴＤＭＡ装置１０
Ｍおよび１０Ｂを備えたＴＤＭＡ通信方式である。

【００２８】ここで、本発明の特徴とするところは、子
局１２〜１４は、端末装置１６〜１８から送信されたデ
ータ量およびバッファ量からトラヒックに対応する量を
測定する手段としての入力トラヒック測定部６０Ｍおよ
び入力トラヒック監視部６１Ｍと、その測定結果を基地
局１１に通知する手段としての回線制御部３９Ｍとを備
え、基地局１１は、この通知された測定結果にしたがっ
てタイムスロット単位で前記無線回線を適応的に割当て
るとともにその子局１２〜１４に割当てたタイムスロッ
ト位置を通知する手段としての回線制御部３９Ｂの割当
処理部５０を備え、さらに、この通知を受けた子局１２
〜１４は、その割当てられたタイムスロット位置を記憶
する手段としてのテーブル４０と、その割当てられたタ
イムスロット位置にデータ信号を直ちに送信する手段と
しての回線制御部３９Ｍとを備え、基地局１１は、子局
１２〜１４から到来するトラヒックに対応する量を回線
制御部３９Ｂで監視し、その監視の結果タイムスロット
が不足するときその子局１２〜１４に新たにタイムスロ
ットを割当てる手段と、割当てたタイムスロット位置を
その子局に通知する手段とを割当処理部５０に備えたと
ころにある。

【００２９】次に、本発明第一実施例の動作を説明す
る。図１および図２に示すＴＤＭＡ装置では、一般のデ
ータは入力部３０Ｍおよび３０Ｂを介して入力トラヒッ
ク測定部６０Ｍおよび６０Ｂに送られ、ここで入力され
るトラヒック量が計測される。入力トラヒック測定部６
０Ｍおよび６０Ｂにて計測されるＴＤＭＡフレーム毎の
バッファメモリ３１Ｍおよび３１Ｂへの流入データ量お
よびバッファメモリ３１Ｍおよび３１Ｂ内に蓄積されて
いる未送信のデータ量は、入力トラヒック監視部６１Ｍ
および６１Ｂにてモニタされ、その結果は回線制御部３
９Ｍおよび３９Ｂに通知される。入力トラヒック測定部
６０Ｍおよび６０Ｂを経由したデータはいったんバッフ
ァメモリ３１Ｍおよび３１Ｂ内に蓄えられ、読出された
データにはプリアンブル生成部３２Ｍおよび３２Ｂから
出力されたプリアンブルがＴＤＭＡフレーム生成部３３
Ｍおよび３３Ｂにて付加され、送信部３４Ｍおよび３４
Ｂにて変調されて送信される。

【００３０】子局２１〜１４がＴＤＭＡフレーム内の割
当てられたユーザ情報チャネル２７〜２９に送信する場
合は、その送信は回線制御部３９Ｍによって制御され
る。なお、回線制御信号を出力する場合には、上述の入
力データの代わりに回線制御部３９Ｍにて作成された回
線制御信号にＴＤＭＡフレーム生成部３３Ｍにてプリア
ンブルを付加し、送信部３４Ｍを経由して送信する。

【００３１】一方、受信した信号は受信部３５Ｍおよび
３５Ｂにて復調され、ＴＤＭＡフレーム分解部３６Ｍお
よび３６Ｂにてプリアンブルを除かれ、回線制御情報は
回線制御部３９Ｍおよび３９Ｂに送られ、ユーザ情報は
ユーザ情報処理部３７Ｍおよび３７Ｂに送られる。この
操作は回線制御部３９Ｍおよび３９Ｂによって制御され
る。その後に、ユーザ情報処理部３７Ｍおよび３７Ｂに
送られたユーザ情報は出力部３８Ｍおよび３８Ｂを介し
て出力される。

【００３２】ここで、入力トラヒック監視部６１Ｍおよ
び６１Ｂにてモニタにて測定した情報である入力トラヒ
ック情報の処理については、子局１２〜１４であればい
ったん回線制御部３９Ｍに収容された後に、上述の手順
で基地局１１に送信され、基地局１１であれば子局から
受信した入力トラヒック情報と自局の入力トラヒック情
報を併せて収集し、この情報を基に割当処理部５０は各
子局１２〜１４の所要帯域の算出と割当てを行う。

【００３３】図４に本発明第一実施例における回線設定
処理のシーケンス図を示す。ここでは回線割当ての周期
をＴＤＭＡフレーム周期とする。端末装置１６〜１８か
らデータが入力されたとき、子局１２〜１４は入力トラ
ヒック情報によって入力トラヒック量および自局のバッ
ファメモリ３１Ｍ内に蓄積されているデータ量を基地局
１１に通知する。基地局１１の割当処理部５０では各子
局１２〜１４からの入力トラヒック情報を基に、各子局
１２〜１４に割当てられている回線容量が適切であるか
どうかを判定し、もし容量が不足しているようならタイ
ムスロットすなわちユーザ情報チャネル２７〜２９の追
加割当の指示を新規回線割当情報として各子局１２〜１
４に通知する。各子局１２〜１４では基地局１１による
割当てに従い、バッファメモリ３１Ｍ内のデータを基地
局１１に対して送信する。本発明第一実施例では、入力
トラヒック情報を用いて帯域割当てを行っているため、
通信中に入力トラヒック量が変動した場合でも、その変
動に追従して割当てユーザ情報チャネル数を変更するこ
とができる。

【００３４】（第二実施例）図５は本発明第二実施例の
ユーザ情報チャネルの解放処理のシーケンス図である。
ユーザ情報チャネルはＴＤＭＡ方式においてはタイムス
ロットと同義である。ここでは第二実施例として説明す
るが、前述の第一実施例と組合せて使用することができ
る。まず、子局１２〜１４と基地局１１の間には、本発
明第一実施例で説明したような手順により、いったんユ
ーザ情報チャネル２７〜２９が設定されているものとす
る。子局１２〜１４は端末装置１６〜１８からデータが
入力されている場合にはそのデータを送信する。しか
し、端末装置１６〜１８からのデータが終了し送信すべ
きデータがなくなった場合には、データの送信を停止し
て自律的にユーザ情報チャネル２７〜２９を解放する。
この際、子局１２〜１４から基地局１１に対するユーザ
情報チャネル２７〜２９の解放の通知については任意の
方法をとることが可能である。なお、図５においては、
基地局１１において、データの未着信をもって基地局１
１の割当処理部５０がユーザ情報チャネル２７〜２９の
解放を検知している。

【００３５】（第三実施例）図６は本発明第三実施例の
子局側の回線制御部３９Ｍの要部ブロック構成図であ
る。子局１２〜１４は、図１のＴＤＭＡ装置１０Ｍの機
能ブロック構成図における回線制御部３９Ｍ内に、図６
に示すように、連続して送信停止した回数を一定の回線
割当て周期でカウントする第一のカウンタ１を各々のユ
ーザ情報チャネル２７〜２９に対して持ち、このカウン
タ１の値があらかじめ設定した値に達すると、該当する
ユーザ情報チャネルを解放する。このカウンタ１の処理
について説明する。

【００３６】図７に本発明第三実施例におけるカウンタ
１の処理フローを示す。図７において、ｉ番目のユーザ
情報チャネル（ｉ）に対するカウンタ１の値をＡ（ｉ）
で表し、解放のための設定値をａとする。まず、子局１
２〜１４と基地局１１の間には、本発明第一実施例で説
明したような手順でいったんユーザ情報チャネル（ｉ）
が設定されているものとする。子局１２〜１４はユーザ
情報チャネル２７〜２９毎にカウンタ１を持ち、端末装
置１６〜１８からのデータの入力を検出し（７０）、端
末装置１６〜１８からのユーザ情報チャネル（ｉ）に対
するデータの入力がある場合には（７１）、データを送
信しカウンタ１をリセットする（７２）。しかし、端末
装置１６〜１８からのデータが終了または減少しユーザ
情報チャネル（ｉ）に対して送信すべきデータがなくな
った場合には（７１）、データの送信を停止し、カウン
タ１をカウントアップする（７３）。ユーザ情報チャネ
ル（ｉ）に対するカウンタ１の値Ａ（ｉ）が解放のため
の設定値ａ未満の場合（７４）、子局１２〜１４は通信
を継続し、ユーザ情報チャネル（ｉ）に対するカウンタ
１の値Ａ（ｉ）が解放のための設定値ａに達した場合
（７４）、該当するユーザ情報チャネル（ｉ）を解放す
る（７５）。

【００３７】また、子局１２〜１４の割当処理部５０で
は、ユーザ情報チャネル２７〜２９の解放を検知してユ
ーザ情報チャネル２７〜２９の解放を行う。

【００３８】（第四実施例）本発明第四実施例の子局側
の回線制御部３９Ｍのブロック構成を図８に示す。ま
た、本発明第四実施例では図８に示すように、子局側の
回線制御部３９Ｍに第二のカウンタ２を備えた構成であ
る。本発明第四実施例を説明するために、基地局１１に
おける受信状態を子局１２〜１４に送信するための信号
を受信状態情報と呼ぶことにする。カウンタ２は各々の
ユーザ情報チャネル２７〜２９に対して設けられ、一定
の回線割当周期でカウントアップもしくはリセットす
る。このカウンタ２の値があらかじめ設定した値に達す
ると該当するユーザ情報チャネルを解放する。このカウ
ンタ２の処理について説明する。

【００３９】図９は本発明第四実施例におけるカウンタ
２の処理フローを示す図である。図９においては、ｉ番
目のユーザ情報チャネル（ｉ）に対するカウンタ２の値
をＢ（ｉ）で表し、解放のための設定値をｂとする。ま
ず、子局１２〜１４と基地局１１の間には、本発明第一
実施例で説明したような手順でいったんユーザ情報チャ
ネル（ｉ）が設定されているものとする。基地局１１は
データを受信するとその旨を示す受信状態情報として受
信成功を表す信号ＡＣＫを子局１２〜１４に対して送信
する。また、データを受信できなかった場合には受信失
敗を表す信号ＮＡＫを子局１２〜１４に対して送信す
る。子局１２〜１４はユーザ情報チャネル２７〜２９毎
にカウンタ２を持ち、この受信状態情報を受信し（８
０）、ＡＣＫを受信したとき（８１）、カウンタ２をリ
セットする（８２）。ＮＡＫを受信した場合またはＡＣ
Ｋが伝送路上での符号誤りなどの理由により受信できな
かった場合（８１）には、カウンタ２をカウントアップ
する（８３）。ユーザ情報チャネル（ｉ）に対するカウ
ンタ２の値Ｂ（ｉ）が解放のための設定値ｂ未満の場合
（８４）、子局は通信を継続し、ユーザ情報チャネル
（ｉ）に対するカウンタ２の値Ｂ（ｉ）が解放のための
設定値ｂに達した場合（８４）、該当するユーザ情報チ
ャネル（ｉ）を解放する（８５）。

【００４０】また、基地局１１における子局１２〜１４
でのユーザ情報チャネル２７〜２９の解放の検知につい
ては、基地局１１の割当処理部５０において、ユーザ情
報チャネル（ｉ）に対するＮＡＫの連続送信回数につい
てカウントすることで、確実に、該当するユーザ情報チ
ャネルの解放を知ることができる。

【００４１】（第五実施例）本発明第五実施例の基地局
側の回線制御部３９Ｂのブロック構成図を図１０に示
す。基地局１１は、ＴＤＭＡ装置１０Ｂの内の回線制御
部３９Ｂ内に、連続してデータ未受信であった回数を一
定の回線割当周期でカウントする第三のカウンタ３を各
々のユーザ情報チャネル２７〜２９に対して持ち、この
カウンタ３の値があらかじめ設定した値に達すると該当
するユーザ情報チャネル２７〜２９を解放する。このカ
ウンタ３の処理について説明する。図１１に本発明第五
実施例におけるカウンタ３の処理フローを示す。

【００４２】図１０においては、ｉ番目のユーザ情報チ
ャネル（ｉ）に対するカウンタ３の値をＣ（ｉ）で表
し、解放のための設定値をｃとする。まず、子局１２〜
１４と基地局１１の間には、本発明第一実施例で説明し
たような手順でいったんユーザ情報チャネル（ｉ）が設
定されているものとする。基地局１１はユーザ情報チャ
ネル２７〜２９毎にカウンタ３を持ち、子局１２〜１４
からのデータ送信に対して、ユーザ情報チャネル２７〜
２９毎に受信または未受信かを検出し（９０）、この受
信状態が受信であったとき（９１）、カウンタ３をリセ
ットする（９２）。この受信状態が未受信であったとき
（９１）、カウンタ３をカウントアップする（９３）。
ユーザ情報チャネル（ｉ）に対するカウンタ３の値Ｃ
（ｉ）が解放のための設定値ｃ未満の場合（９４）、基
地局１１は通信を継続し、ユーザ情報チャネル（ｉ）に
対するカウンタ１の値Ｃ（ｉ）が解放のための設定値ｃ
に達した場合（９４）、該当するユーザ情報チャネル
（ｉ）を解放する（９５）。

【００４３】この際、子局１２〜１４における基地局１
１でのユーザ情報チャネル２７〜２９の解放の検知につ
いては任意の方法をとることが可能であるが、本発明第
三実施例および本発明第四実施例で用いたカウンタ１ま
たはカウンタ２を用いて子局１２〜１４がユーザ情報チ
ャネル２７〜２９を解放する具体的を例を以下に示す。

【００４４】まず、回線を解放するため、子局はカウン
タ１、基地局はカウンタ３を持つ場合について説明す
る。図１２に本発明第五実施例におけるユーザ情報チャ
ネル２７〜２９の解放処理のシーケンス図を示す。な
お、ここでは説明を簡単にするため、ユーザ情報チャネ
ル２７〜２９を解放するためカウンタ１およびカウンタ
３の設定値として“３”を選んだ場合について具体的に
説明する。

【００４５】子局１２〜１４と基地局１１の間には、本
発明第一実施例で説明したような手順でいったんユーザ
情報チャネル２７〜２９が設定されているものとし、子
局１２〜１４はカウンタ１を、基地局１１はカウンタ３
を持つ。また、回線割当ての周期をＴＤＭＡフレーム周
期とする。子局１２〜１４は端末装置１６〜１８からデ
ータが入力されている場合には、そのデータを送信す
る。しかし、端末装置１６〜１８からのデータが終了し
送信すべきデータがなくなった場合には、データの送信
を停止し、自局が持っているデータの未送信回数に関す
るカウンタ１をカウントアップする。また、基地局側で
はデータの受信が行われなかった場合には、基地局１１
が持つデータの未受信回数に関するカウンタ３をカウン
トアップする。データが送信されていない状況であって
も、子局１２〜１４および基地局１１の持つカウンタ値
が当初設定した回数“３”未満の場合には、ユーザ情報
チャネル２７〜２９は設定されたままである。しかし、
３回目のデータ未送信を以て子局１２〜１４および基地
局１１の間に設定されていたユーザ情報チャネル２７〜
２９は解放される。

【００４６】以上の説明は、使用しているユーザ情報が
１つの場合について述べた。複数のユーザ情報チャネル
を用いている場合には、入力トラヒック量の減少に伴
い、上述の手順と同様の手法により不要なユーザ情報チ
ャネルだけを解放することも可能である。これは、本発
明第一実施例で述べた割当てられた回線容量の削減処理
に相当する。

【００４７】（第六実施例）次に、回線を解放するた
め、子局１２〜１４はカウンタ２を、基地局１１がカウ
ンタ３を持つ場合について説明する。この第六実施例
は、上述の各実施例を組合せて利用できる。図１３に、
本発明第六実施例における子局１２〜１４のデータ送信
停止に伴う受信状態情報（ＡＣＫ）未受信によるユーザ
情報チャネル２７〜２９の解放処理のシーケンス図を示
す。なお、ここでは説明を簡単にするため、ユーザ情報
チャネル２７〜２９を解放するためのカウンタ２および
カウンタ３の設定値として“３”を選んだ場合について
具体的に説明する。子局１２〜１４は端末装置１６〜１
８からデータが入力されている場合には、そのデータを
送信する。しかし、端末装置１６〜１８からのデータが
終了し送信すべきデータがなくなった場合には、データ
の送信を停止する。結果として、基地局１１はデータを
受信できなくなり、受信状態情報として受信失敗つまり
ＮＡＫを子局１２〜１４に対して送信する。子局１２〜
１４ではこの受信状態情報ＮＡＫを受信し、その連続回
数をカウンタ２にてカウントする。このカウンタ値が所
定の回数“３”未満の場合には、通常にデータを送信可
能であるが、連続したＡＣＫ未受信により設定回数３回
に達した段階で、該当するユーザ情報チャネルに対する
データの送信を停止し、解放する。

【００４８】また、基地局１１では、子局１２〜１４か
らのデータの受信状況を確認する際に、データの受信が
なされなかった場合には自局の持つカウンタ３をカウン
トアップする。このカウンタ値が所定の回数“３”に達
したところで、基地局１１はユーザ情報チャネル２７〜
２９の解放処理を行う。なお、ユーザ情報チャネル２７
〜２９の解放のために設定される子局１２〜１４および
基地局１１の持つ所定のカウンタ値は、子局１２〜１４
と基地局１１は等しい値に設定される。

【００４９】引き続き子局１２〜１４がカウンタ２を、
基地局１１がカウンタ３を持つ場合について説明する。
図１４に本発明第六実施例における受信状態情報（ＡＣ
Ｋ）未受信によるユーザ情報チャネル２７〜２９の解放
処理のシーケンス図を示す。なお、ここでも説明を簡単
にするため、回線を解放するためのカウンタ２、カウン
タ３の設定値として“３”を選んだ場合について具体的
に説明する。

【００５０】基地局１１はデータを受信するとその旨を
示す受信状態情報として受信成功つまりＡＣＫを子局１
２〜１４に対して送信する。また、データを受信できな
かった場合にはその旨を示す受信状態情報として受信失
敗つまりＮＡＫを子局１２〜１４に対して送信する。子
局１２〜１４ではこの受信状態情報を受信し、ＮＡＫを
受信した場合またはＡＣＫが伝送路上での符号誤りなど
の理由により受信できなかった場合には、ＡＣＫ受信の
行われなかった連続回数をカウンタ２にてカウントす
る。このカウンタ値が所定の回数“３”未満の場合に
は、通常にデータを送信可能であるが、連続したＡＣＫ
未受信により設定回数３回に達した段階で、該当するユ
ーザ情報チャネル２７〜２９のうちのいずれかのユーザ
情報チャネルに対するデータの送信を停止して解放す
る。

【００５１】また、基地局１１では上記と同様に、子局
１２〜１４からのデータの受信状況を確認する際に、デ
ータの受信がなされなかった場合には自局の持つカウン
タ３をカウントアップする。このカウンタ値が所定の回
数“３”に達したところで、基地局１１はユーザ情報チ
ャネル２７〜２９の解放処理を行う。なお、ユーザ情報
チャネル２７〜２９の解放のために設定される子局１２
〜１４および基地局１１の持つ所定のカウンタ値は、子
局１２〜１４と基地局１１は等しい値に設定される。

【００５２】また、図１５に、本発明第六実施例におけ
る受信状態情報としてＮＡＫを送信することによるユー
ザ情報チャネル２７〜２９の強制解放のシーケンス図を
示す。なお、ここでも説明の都合上、カウンタの設定値
を３回とした場合の例で説明する。

【００５３】通常、基地局１１はデータを受信すると子
局１２〜１４に対して受信状態情報として受信を表すＡ
ＣＫを送信する。しかし、何らかの理由により基地局１
１において、使用しているユーザ情報チャネルの解放の
要求が生じた場合に、基地局１１は子局１２〜１４に対
して、データ未受信を表す受信状態情報ＮＡＫを送信す
る。基地局１１においては該当するユーザ情報チャネル
に対するデータ受信が未受信であったものとして扱い、
このＮＡＫの連続送信回数をカウンタ３でカウントし、
設定回数に達した段階で該当するユーザ情報チャネルの
解放とする。子局１２〜１４においてはＡＣＫの受信が
行われなかった場合、その連続回数をカウンタ２でカウ
ントし、設定回数に達した段階で、該当するユーザ情報
チャネルが解放されたものとしてデータの送信を停止す
る。

【００５４】（第七実施例）子局１２〜１４は、図１に
示すように、自局に割当てられたＴＤＭＡフレーム内の
ユーザ情報チャネルをビットのＯＮ／ＯＦＦによって記
述したテーブル４０を持つ。

【００５５】図１６に本発明第七実施例におけるユーザ
情報チャネル２７〜２９の割当てデータテーブルの更新
手順を示す。図１６では、説明を簡単にするためにユー
ザ情報チャネル２７〜２９の受信状態を３ＴＤＭＡフレ
ームに渡り記録し、これを用いて一連の処理を行う場合
の例を示した。また、ユーザ情報チャネル数は８として
いる。

【００５６】図１のＴＤＭＡ装置１０Ｍに示したテーブ
ル４０内には、図１６に示すように、受信状態情報の記
録テーブル１３０、受信状態情報の記録テーブル１３０
の論理和テーブル１３１、直前のフレームにおけるユー
ザ情報チャネル２７〜２９の割当データテーブル１３
２、基地局から新たに子局に対して使用を許可するユー
ザ情報チャネル２７〜２９の位置を示した新規回線割当
情報テーブル１３３、更新されたユーザ情報チャネル２
７〜２９の割当データテーブル１３４が設けられてい
る。これらの情報は全てビットマップ形式で記述されて
いるものとし、新規回線割当情報および割当データテー
ブルでは“１”が該当チャネルの使用を示し、“０”が
不使用を示し、受信状態情報では“１”が受信成功（Ａ
ＣＫ）を示し、“０”が受信失敗（ＮＡＫ）を示してい
る。

【００５７】まず、ユーザ情報チャネル２７〜２９のう
ち、子局１２〜１４に２番および６番の２つのユーザ情
報チャネルが既に割当てられている状況を想定する。し
たがって、子局１２〜１４では２番および６番のユーザ
情報チャネルを用いてデータ送信を行っている。一方、
基地局側ではこの両方のユーザ情報チャネルの受信状態
を確認し、受信状態情報を子局に返送する。図１６で
は、その後入力トラヒック量が増加し、基地局１１が現
状では回線容量が不足と判断して、新たに１番のユーザ
情報チャネルを追加割当てするように新規回線割当情報
テーブル１３３にて指示を出している。

【００５８】割当テーブルの更新のための演算として
は、受信状態情報内の各バースト毎のビットに対し論理
和をとり、受信状態情報の論理和テーブル１３１を作成
する。次に割当データテーブル１３２と前記受信状態情
報の論理和テーブル１３１との間で論理積をとり、現在
割当中のユーザ情報チャネルを継続して使用するかどう
かの判断を行う。さらに、この論理積の演算結果と新規
回線割当情報テーブル１３３の各バースト毎のビットに
対し論理和をとることにより、次のＴＤＭＡフレームに
使用するユーザ情報チャネルを示した新規割当データテ
ーブル１３４を更新する。この操作により、新たに１
番、２番、６番のユーザ情報チャネルを割当てる新規割
当データテーブル１３４が作られる。

【００５９】なお、ユーザ情報チャネルの割当テーブル
の更新方法の一例を示したものであり、受信状態情報を
省略したり、これらの情報の過去の履歴を組み合わせて
更新する方法なども考えられる。また、ここでは割当デ
ータテーブル、受信状態情報、新規回線割当情報の全て
がビットマップ形式で表現されている場合について説明
したが、異なる形式で記述されている場合には今回のよ
うな表現にいったん変換してから処理を行えば同様の処
理が可能である。

【００６０】（第八実施例）本発明第八実施例を図１７
を参照して説明する。図１７は本発明第八実施例のＴＤ
ＭＡ通信方式の全体構成図である。本発明第八実施例
は、本発明第一〜第七実施例において説明したＴＤＭＡ
通信方式を有線回線を用いて実現するものである。端末
装置１６〜１８はそれぞれ子局１４１〜１４３に収容さ
れ、各子局１４１〜１４３は光ファイバ１４４および全
方向結合器１４５を介して基地局１４０に接続されてい
る。この全方向結合器１４５では、全ての波長が全ての
分岐路に供給される。前述した無線回線を用いたＴＤＭ
Ａ通信方式は、この有線回線を用いたＴＤＭＡ通信方式
においても同様に説明することができる。

【００６１】（実施例まとめ）本発明第一〜第六実施例
によれば、広帯域、容量可変の通信のアクセス系におい
て、基地局１１が端末装置１６〜１８から子局１２〜１
４に入力されたトラヒック量に合わせて回線容量の設定
を行い、かつ、入力トラヒック量の変化に合わせてリア
ルタイムで回線容量の変更を行い、効率的な通信回線の
利用が可能となる。また、子局１２〜１４のデータ送信
完了による自律的な送信停止により回線解放および子局
１２〜１４のデータ量減による自律的な回線容量の増減
により、激しいトラヒック変動がある場合でも効率的な
通信回線リソースの管理が可能となる。さらに、回線設
定時の処理をハードウェア処理化するとともに、従来の
ようなハンドシェイクを簡略化したことで回線設定に必
要となる接続遅延を非常に短くすることが可能となり、
また、回線解放の手順も大幅に簡略化することが可能と
なる。これらの制御の簡略化は、高速処理への対応とと
もに、基地局の負荷の軽減とハードウェア規模の縮小を
導く効果を合わせ持つ。また、回線解放および回線容量
削減のための基地局および子局でのカウンタ設定値を適
切な値とすることで、高い回線使用効率、制御情報損失
に対する安定性、制御情報損失による遅延発生の抑制効
果を実現することが可能となる。

【００６２】以上、本発明第一〜第六実施例に説明して
きたＴＤＭＡ通信方式以外の多元接続の方式としては、
周波数分割多元接続(FDMA:Freqency Division Multiple
Access)方式、符号分割多元接続(CDMA:Code Division
Multiple Access)方式などが挙げられるが、回線割当て
の処理はＴＤＭＡ通信方式の場合と同様である。また、
図１７に示した有線回線を用いる場合でも、基地局にて
信号を単純に合成または分配することにより、上述の方
式と同様の処理を行うことが可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信回線の設定および解放処理の高速化および簡略化を
図ることができる。これにより、データのトラヒック量
に合わせて柔軟に通信回線の割当状態を変更可能とする
ことができる。また、電波の有効利用を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の子局側のＴＤＭＡ装置のブ
ロック構成図。

【図２】本発明第一実施例の基地局側のＴＤＭＡ装置の
ブロック構成図。

【図３】本発明第一実施例の基地局側の回線制御部の要
部ブロック構成図。

【図４】本発明第一実施例における回線設定処理のシー
ケンス図。

【図５】本発明第二実施例のユーザ情報チャネルの解放
処理のシーケンス図。

【図６】本発明第三実施例の子局側の回線制御部の要部
ブロック構成図。

【図７】本発明第三実施例におけるカウンタの処理フロ
ーを示す図。

【図８】本発明第四実施例の子局側の回線制御部のブロ
ック構成図。

【図９】本発明第四実施例におけるカウンタの処理フロ
ーを示す図。

【図１０】本発明第五実施例の基地局側の回線制御部の
ブロック構成図。

【図１１】本発明第五実施例におけるカウンタの処理フ
ローを示す図。

【図１２】本発明第五実施例におけるユーザ情報チャネ
ルの解放処理のシーケンス図。

【図１３】本発明第六実施例における子局のデータ送信
停止に伴う受信状態情報未受信によるユーザ情報チャネ
ルの解放処理のシーケンス図。

【図１４】本発明第六実施例における受信状態情報未受
信によるユーザ情報チャネルの解放処理のシーケンス
図。

【図１５】本発明第六実施例における受信状態情報とし
てＮＡＫを送信することによるユーザ情報チャネルの強
制解放のシーケンス図。

【図１６】本発明第七実施例におけるユーザ情報チャネ
ルの割当てデータテーブルの更新手順を示す図。

【図１７】本発明第八実施例のＴＤＭＡ通信方式の全体
構成図。

【図１８】ＤＡ−ＴＤＭＡ通信方式の全体構成図。

【図１９】ＴＤＭＡフレームの構成図。

【図２０】従来例の子局および基地局に備えられたＴＤ
ＭＡ装置のブロック構成図。

【図２１】従来例のＴＤＭＡ通信方式における回線設定
処理のシーケンス図。

【図２２】従来例のＴＤＭＡ通信方式における回線解放
処理のシーケンス図。

【符号の説明】

１、２、３カウンタ４受信状態判定部１０、１０Ｍ、１０ＢＴＤＭＡ装置１１、１４０基地局１２〜１４、１４１〜１４３子局１６〜１８端末装置１９制御信号部２０データバースト部２１〜２３基地局制御チャネル２４〜２６子局制御チャネル２７〜２９ユーザ情報チャネル３０、３０Ｍ、３０Ｂ入力部３１、３１Ｍ、３１Ｂバッファメモリ３２、３２Ｍ、３２Ｂプリアンブル生成部３３、３３Ｍ、３３ＢＴＤＭＡフレーム生成部３４、３４Ｍ、３４Ｂ送信部３５、３５Ｍ、３５Ｂ受信部３６、３６Ｍ、３６ＢＴＤＭＡフレーム分解部３７、３７Ｍ、３７Ｂユーザ情報処理部３８、３８Ｍ、３８Ｂ出力部３９、３９Ｍ、３９Ｂ回線制御部４０テーブル５０割当処理部６０Ｍ、６０Ｂ入力トラヒック測定部６１Ｍ、６１Ｂ入力トラヒック監視部１３０受信状態情報テーブル１３１受信状態情報の論理和テーブル１３２割当データテーブル１３３新規回線割当情報テーブル１３４新規割当データテーブル１４４光ファイバ１４５全方向結合器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者梅比良正弘東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の端末装置と、この複数の端末装置
がそれぞれ収容された複数の子局と、この複数の子局と
通信回線を介して接続される一つの基地局とを備え、前
記基地局および前記子局には、接続要求にしたがってそ
の子局およびその基地局の間に前記通信回線を設定する
手段を備えたＴＤＭＡ通信方式において、前記子局は、前記端末装置から送信されたデータ量およ
びバッファ量からトラヒックに対応する量を測定する手
段と、その測定結果を前記基地局に通知する手段とを備
え、前記基地局は、この通知された測定結果にしたがってタ
イムスロット単位で前記通信回線を適応的に割当てると
ともにその子局に割当てたタイムスロット位置を通知す
る手段を備え、さらに、この通知を受けた子局は、その割当てられたタ
イムスロット位置を記憶する手段と、その割当てられた
タイムスロット位置にデータ信号を直ちに送信する手段
とを備え、前記基地局は、前記子局から到来するトラヒックに対応
する量を監視する手段と、その監視の結果タイムスロッ
トが不足するときその子局に新たにタイムスロットを割
当てる手段と、割当てたタイムスロット位置をその子局
に通知する手段とを備えたことを特徴とするＴＤＭＡ通
信方式。
【請求項２】前記子局には、送信すべきデータ量の減
少にしたがって割当てられたタイムスロットのうち使用
するタイムスロットの数を自律的に減少させる手段を備
えた請求項１記載のＴＤＭＡ通信方式。
【請求項３】前記子局には、その子局に割当てられた
タイムスロットのうちｎフレームにわたり使われないタ
イムスロットを自律的に前記タイムスロット位置を記憶
する手段から削除する手段を備えた請求項２記載のＴＤ
ＭＡ通信方式。
【請求項４】前記基地局には、前記タイムスロットに
データ信号が連続してｍフレームにわたり到来しないこ
とにより（ｍは１以上の整数）そのタイムスロットの割
当てを解除する手段を備えた請求項２または３記載のＴ
ＤＭＡ通信方式。
【請求項５】前記基地局は、タイムスロットが割当て
られた子局から送信されるデータ信号のタイムスロット
毎の受信結果（ＡＣＫおよびＮＡＫの別）をその子局に
通知する手段を備え、前記子局には、この通知する手段から到来する前記受信
結果が一つのタイムスロットについてｐ回連続して否定
であるときに（ｐは１以上の整数）そのタイムスロット
を自律的に前記タイムスロット位置を記憶する手段から
削除する手段を備えた請求項２ないし４のいずれかに記
載のＴＤＭＡ通信方式。
【請求項６】前記基地局は、タイムスロットが割当て
られた子局から送信されるデータ信号のタイムスロット
毎の受信結果をその子局に通知する手段を備え、前記子局には、前記タイムスロット位置を記憶する手段
としてビット列からなるテーブルを備え、前記受信結果
をビット列として記録し前記タイムスロット位置を記憶
する手段を変更する論理演算手段を備えた請求項１記載
のＴＤＭＡ通信方式。
【請求項７】前記論理演算手段は、連続する複数のフ
レームにわたり前記受信結果をビット列として記録する
手段と、その複数のフレームの対応するタイムスロット
についてそのビット列の論理和をとる手段と、この論理
和と前記テーブルの対応するタイムスロットの論理積を
とる手段とを含む請求項６記載のＴＤＭＡ通信方式。
【請求項８】前記論理演算手段は、前記論理積と新た
に割当てを獲得するタイムスロットを一つのフレームに
ついてビット列で表示した新規割当て情報との対応する
タイムスロットについての論理和をとり、その論理和を
前記テーブルと置き換える手段を含む請求項７記載のＴ
ＤＭＡ通信方式。