專利名稱：數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法和車輛檢索方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法和車輛檢索方法，特別涉及適用于移動無線系統(tǒng)的輪詢方法和車輛檢索方法。
背景技術：
近年來，在無線傳輸數(shù)字信息時，公知的數(shù)字無線通信系統(tǒng)的方式是，將該信息(例如，2值信號的比特串)按每個規(guī)定的比特數(shù)進行分割，含有被分割的比特串而成為規(guī)定的幀的結構，并通過π/4移位QPSK(Quadrature Phase Shift Keying正交相移鍵控)等的調制方式對接收的基帶信號實施數(shù)字調制，作為數(shù)字調制后的信號發(fā)送。使用這種數(shù)字無線通信系統(tǒng)，此時特定的通信站為主站(或者稱為基站)，基于主站的控制，多個通信終端站(或者稱為車上站、子站)進行通信的這種無線通信系統(tǒng)廣泛地用于例如出租車無線調度用AVM(Automatic Vehicle Monitoring自動車輛監(jiān)視)系統(tǒng)等的數(shù)字無線通信系統(tǒng)。
但是，這種數(shù)字無線通信系統(tǒng)的情況下，需要時常由基站把握移動的車上站的位置、空車/滿載或者有無異常等的車輛動態(tài)信息，廣泛使用了輪詢方式和呼叫通信方式。例如，參見日本專利特開平5-284561號公報(專利文獻1)。
利用圖5說明這種數(shù)字無線通信系統(tǒng)。圖5是適用于出租車無線通信系統(tǒng)情況的一個例子，例如，對基站501配備N臺車上站502-1、502-2、...502-N。在圖5的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中，基站501分別從N臺車上站收集車輛動態(tài)信息的情況下，如圖6所示，基站501定期地將輪詢信號PO發(fā)送到各個車上站502-1、502-2、...502-N，從各個車上站收集車輛動態(tài)信息。當各個車上站502-1、502-2、...502-N接收到來自基站501的輪詢信號PO時，如圖6所示，在預先將輪詢應答信號S1、S2、...Sn供給各車上站的定時順序地發(fā)送含有車輛動態(tài)信息的輪詢應答信號。各車上站在接收輪詢信號PO后，發(fā)送輪詢應答信號的順序可以是任意的，在出租車無線通信系統(tǒng)的情況下，例如可以利用各車上站的車輛序號決定。不用說，該決定方式也可以適宜地決定。
然而，關于這種數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的通信方式，窄帶數(shù)字通信方式具有例如由數(shù)字SCPC(Single Channel Per Carrier每載波單信道)方式和FDMA決定的標準規(guī)格，通常，依據(jù)該標準規(guī)格。并且，對于該標準規(guī)格，由日本的標準規(guī)格ARIB STANDARD-T61(下面，簡稱為ARIB STD-T61)規(guī)定無線信號的幀格式。
表示由該ARIB STD-T61規(guī)定的信號的幀格式的是圖2和圖3。首先，圖2表示同步脈沖串SB的幀格式。同步脈沖串SB通常是用于在通信用信道設定時和信道切換時通信同步建立而發(fā)送的信號。圖3表示通信用信道SC的幀格式。這些同步脈沖串SB和通信用信道SC的格式構成作為無線通信信號的最小單位的幀，通過該重復來進行無線通信。此時的幀周期設定為40ms。
此外，在圖2和圖3中，部分LP+R是線性器前同步信號(linearizerpreamble)及脈沖串過渡應答保護時間，部分P是前同步信號，部分RICH是無線信息信道，部分SW是同步字，部分PICH是參數(shù)信息信道，部分G是保護時間，以及部分UD是未定義部分。此外，圖2和圖3中的數(shù)字表示比特數(shù)。這些，無論是哪一個都是由上述的ARIBSTD-T61規(guī)定的。
圖4是表示根據(jù)上述SCPC(Single Channel Per Carrier)方式進行通信情況下發(fā)送的幀的一個例子的圖，由該圖可知，在開始通信時，首先發(fā)送1～3幀同步脈沖串SB(圖4中表示2幀的情況)，然后通過通信用信道SC進行語音或非語音通信。此后，為了通知通信結束發(fā)送兩幀由空線信號構成的通信信道SC。
然而，雖然基站501和各車上站502-1～502-N構成為分別根據(jù)上述的標準規(guī)格，例如通過π/4移位QPSK的調制方式進行信號的發(fā)送接收，但是這里通過圖7表示的車上站502-1～502-N發(fā)送機結構的一個例子的方框圖和圖8表示的基站501的接收機結構的一個例子的方框圖進行說明。
首先，在針對圖7的發(fā)送機進行說明時，在發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端子701輸入用于通常的語音或非語音(例如數(shù)據(jù))通信的數(shù)據(jù)。此時，在輪詢時，由車上站發(fā)送的車輛動態(tài)信息的數(shù)據(jù)輸入到該發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端子701。這里，所謂的車輛動態(tài)信息是搭載了該發(fā)送機的車上站(車輛)的位置信息、空車/滿載的信息等、各車輛的特有信息。
輸入到發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端子701的車輛動態(tài)信息的數(shù)據(jù)供給信道編碼部702。信道編碼部702在輸入到發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端子701的車輛動態(tài)信息的數(shù)據(jù)中附加通信必需的通信信息，構成圖2中示出的同步脈沖串SB的幀格式和圖3中示出的通信用信道SC的幀格式，作為各個384比特的數(shù)據(jù)供給S/P(串行并行)變換部703。還有，信道編碼部702在由未圖示的微型計算機等構成的發(fā)送控制部的控制下，在同步脈沖串SB的構筑和通信信道SC的構筑之間進行切換動作。
此外，在構成圖4所示的發(fā)送用幀結構時，首先，在構成同步脈沖串SB的情況下，信道編碼部702構成為合并LP+R、P、RICH、SW、P、以及G的如圖2所示的幀結構，作為整個成為384比特數(shù)據(jù)，將其作為同步脈沖串SB供給S/P(串行并行)變換部703。
接下來，在發(fā)送用幀的構筑時，切換到通信信道SC的構筑的情況下，信道編碼部702對從發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端子701輸入的數(shù)據(jù)不進行用于錯誤校驗的編碼，將其作為TCH部數(shù)據(jù)，對其附加LP+R、R、P、RICH、SW、UD的各個數(shù)據(jù)，構成圖3所示的幀結構，作為整體成為384比特數(shù)據(jù)，將其作為通信信道SC，供給S/P(串行并行)變換部703。
接下來，S/P變換部703將由信道編碼部702輸入的數(shù)據(jù)以符號周期T進行每兩比特的并行數(shù)據(jù)化，供給映射部704。此時的符號周期T是符號率fb的倒數(shù)，這樣，由于在上述ARIB STD-T61規(guī)格的情況下，符號率fb＝4.8kHz，所以符號周期T變?yōu)?08μs。從S/P變換部703到映射部704連接有兩條線，從各條線同時輸入到映射部704各一比特，合計兩比特。
映射部704根據(jù)公知的I-Q坐標系按照由S/P變換部703輸入的兩比特數(shù)據(jù)進行映射。還有，在后面詳細描述映射。映射的結果，同相成分(I成分)輸入到上采樣器705-1，正交成分(Q成分)輸入到上采樣器705-2。這些上采樣器705-1、705-2對由映射部704輸入的同相成分I以及正交成分Q的信號進行過采樣，例如16倍過采樣(在符號周期內實施16次過采樣)，并將其分別輸入到LPF(低通濾波器)706-1、706-2。
LPF706-1、706-2為了防止對相鄰信道的干擾，對由上采樣器705-1、705-2輸入的信號頻帶進行限制動作，此后，通過D/A(數(shù)字模擬)變換器707-1、707-2使信號模擬化，并供給發(fā)送高頻部電路和功率放大器708。發(fā)送高頻部電路和功率放大器708通過將由D/A變換器707-1、707-2輸出的基帶頻帶的信號變換為無線頻率頻帶的信號且進行功率放大后，由發(fā)送信號輸出端子709供給未圖示的天線，由此送出信號。
圖9表示該映射部704的結構的一個例子，圖7的S/P變換部703的輸出信號(對應于上述的兩條線)通過比特數(shù)據(jù)輸入端子901-1、901-2輸入到表902。由輸入端子901-1、901-2輸入到表902的比特數(shù)據(jù)b1、b0，在圖7的S/P變換部703的輸入中，比特數(shù)據(jù)b1比比特數(shù)據(jù)b0先輸入(b1優(yōu)先)。
這里，如圖所示，表902構成為通過組合輸入比特數(shù)據(jù)b1、b0，得到1、3、-1、-3的各個值作為輸出d。即，首先，輸入比特數(shù)據(jù)(b1、b0)如果是(0、0)就將值1作為d輸出，如果是(0、1)就將值3作為d輸出，如果是(1、0)就將-1作為d輸出，以及如果是(1、1)就將值-3作為d輸出。并且，將該輸出d輸入到乘法器903。
該乘法器903在其內部具有存儲器(接通電源時，其內容被復位為0的存儲器)，在從表902輸入的值d中加上存儲的內容，并將相加的結果s再次存儲到存儲器的同時，將該相加結果也輸入到剩余計算電路904。剩余計算電路904計算出乘法器903的輸出值s除以8的余數(shù)m(＝s mod 8)，輸入到表905。
表905對應由剩余計算電路904輸入的值m輸出八個映射值，同相成分I通過同相成分輸出端子906-1輸入到圖7中示出的上采樣器705-1，正交成分Q通過正交成分輸出端子906-2輸入到上采樣器705-2。因此，當將作為此時的表905的輸出值的同相成分I和正交成分Q展開在I-Q坐標平面上時，便如圖10所示。
接下來，針對圖8中示出的基站501的接收機進行說明。首先，接收信號輸入端子801上連接有未圖示的天線。該天線接收由前面說明的在圖7中示出的發(fā)送機發(fā)出的信號，并將接收到的信號輸入到接收高頻部電路802。接收高頻部電路802將輸入的無線頻率頻帶的接收信號變換為中間頻率頻帶的信號，并供給A/D變換器803進行數(shù)字化后供給正交解調部804。
在正交解調部804中，分別輸出由接收機發(fā)送的同相成分I的信號和正交成分Q的信號，并分別供給LPF805-1、805-2。并且，在LPF805-1中從同相成分I的信號中除去不需要的頻率成分，此外，在LPF805-2中從正交成分Q的信號中除去不需要的頻率成分。
由這些LPF805-1、805-2輸出的信號分別供給各個下采樣器806-1、806-2，這里，在各個符號周期僅取出一次數(shù)據(jù)(下采樣)，供給解調部807。控制由這時的下采樣器806-1、806-2取出信號的定時，使得由未圖示的定時同步部以符號定時(符號同步)正確地取出。
在解調部807中，通過由下采樣器806-1、806-2輸入的同相成分I和正交成分Q進行符號判斷，將2比特構成的判斷數(shù)據(jù)提供給P/S(并行串行)變換部808，并進行串行數(shù)據(jù)化后，輸入到信道解碼部809。信道解碼部809從P/S變換部808輸入的數(shù)據(jù)中分離通信必需的信息和數(shù)據(jù)，即，解讀圖3中示出的通信用信道SC的幀結構并從TCH部抽出數(shù)據(jù)，進行解碼，得到接收數(shù)據(jù)，將其從輸出端子810輸出，供給未圖示的數(shù)據(jù)處理部。
此外，雖然該圖8的接收高頻部電路802是超外差方式情況的一個例子，但是在直接變換方式的情況下，從接收高頻部電路802直接輸出同相成分I信號和正交成分Q信號。此種情況下，通過各個A/D變換器將由接收高頻部電路802輸出的同相成分I信號和正交成分Q信號輸入到各個LPF805-1、805-2，不需要正交解調部804。
此外，在現(xiàn)有技術中，從車上站對基站的輪詢應答信號適用于該圖4示出的方式，同樣地，發(fā)送1～3幀同步脈沖串SB后通過通信用信道SC進行語音或非語音通信，之后，為了通知通信結束，發(fā)送2幀由空線信號構成的通信信道SC。
以上，雖然針對基站501和各車上站502-1～502-N之間的無線通信進行說明，但是在現(xiàn)有的出租車調度用AVM系統(tǒng)等的無線通信系統(tǒng)中，通過GPS(Global Positioning System全球定位系統(tǒng))移動站自己檢測并存儲作為移動站的車上站(車輛，例如出租車)的當前位置。并且，各移動站采用這樣的系統(tǒng)，其在與基站之間根據(jù)來自基站的定期的輪詢信號，以對移動站按每個車輛序號分配的專用的發(fā)送時隙，返回動態(tài)位置信息。在基站中，順次進行對作為移動站的全部車輛的輪詢，掌握全部移動站的位置動態(tài)信息。在這種系統(tǒng)中，基站至少是一個，與管理中心連接，在管理中心中，根據(jù)來自顧客的配車需求，根據(jù)移動站的位置動態(tài)信息進行最適宜車輛的檢索，并進行出租車車輛的調度從而使無線通信調度系統(tǒng)實用化。
上述現(xiàn)有技術，沒有考慮到伴隨著子站站數(shù)的增加輪詢所需要的時間增加這一點，在通信高效的運用這方面具有問題。
此外，在現(xiàn)有技術中，如上所述從車上站發(fā)送給基站的輪詢應答信號中，首先發(fā)送1～3幀的同步脈沖串SB，然后通過通信信道SC進行語音或非語音通信，此后，為了通知通信結束，需要發(fā)送兩幀由空線信號構成的通信信道SC。此種情況下，對輪詢應該應答發(fā)送的車輛動態(tài)信息的傳送所需要的數(shù)據(jù)量，在通信信道SC的一幀期間足夠的情況下，需要發(fā)送一幀同步脈沖串、一幀通信用信道、兩幀空線信號，最低四幀(＝160ms)的數(shù)據(jù)，例如在進行400臺出租車車輛信息收集的系統(tǒng)的情況下，在通過一次輪詢收集來自全部車輛的信息時，最低將需要花費64秒。
此外，為了縮短該輪詢的收集時間，作為來自各車上站的輪詢應答信號，考慮僅將在圖3中示出的通信用信道SC進行一幀脈沖串發(fā)送的方法。在該方法的情況下，雖然可以確實地縮短收集全部車輛信息所需要的時間，但是具有由于在幀的起始部不能使基站的接收機的AGC(Automatic Gain Control自動增益控制)穩(wěn)定的問題。
特別是，在基站的接收機使用AFC(Automatic Frequency Control自動頻率控制)的情況下，由于符號定時同步的誤差在AFC的動作時也產生誤差，結果是將會劣化相對于TCH數(shù)據(jù)的誤差率特性。特別是，在子站移動的數(shù)字無線系統(tǒng)等中，不能避免基站與各個車上站之間的距離變化、以及電波傳播狀況的變化，結果是由基站接收的各車上站的信號，其各個接收功率不同。因此，基站在接收來自各個車上站的信號時，需要按每幀使AGC具有充分的功能，但在上述方法中，由于在幀的起始部不能使AGC穩(wěn)定，結果是，直到插入幀前方的TCH數(shù)據(jù)的起始部分之前不能使AGC穩(wěn)定，誤差率特性劣化。
此外，通常的接收機中的AFC使用包含在同步脈沖串中的公知的前同步信號模式。因此，在作為發(fā)送幀僅進行一幀脈沖串發(fā)送的情況下，由于基站對來自各車上站的信號附加AFC，所以僅使用作為公知模式的信號的同步字SW。但是，在使用這種同步字SW的情況下，在進行AFC時，需要與符號訂貨四取得同步，所以在符號定時同步中具有誤差的情況下，在AFC動作時產生誤差，對于TCH數(shù)據(jù)的接收誤差率特性劣化。
因此，在上述現(xiàn)有技術中，作為從車上站發(fā)送給基站的輪詢應答信號至少需要發(fā)送四幀(＝160ms)長度的數(shù)據(jù)，結果，例如，如上所述，在通過一次輪詢收集來自全部400臺車輛的信息時，具有至少需要花費64秒的問題。這種系統(tǒng)不適用于大規(guī)模出租車調度系統(tǒng)，移動站最多限制在100臺左右。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)通信的高效運用的數(shù)字無線系統(tǒng)的輪詢方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種數(shù)字無線系統(tǒng)的輪詢方法，其可以縮短輪詢時間而不劣化誤差率特性。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種車輛檢索方法，即使在大規(guī)模系統(tǒng)中，也可以在短時間收集移動站的車輛動態(tài)信息，可以效率良好地進行調度。
本發(fā)明的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法，通過輪詢來收集多個終端站的信息，其中，要從上述各終端站發(fā)送給基站的輪詢應答信號的幀格式為，在該幀格式的起始部配置周期性的比特模式的一幀結構的幀格式。
此外，本發(fā)明的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法，其構成為，用于信號傳輸?shù)恼{制方式是π/4移位QPSK方式，上述周期性的比特模式是各比特全部為0的比特模式。
此外，本發(fā)明的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法，其構成為，用于信號傳輸?shù)恼{制方式是π/4移位QPSK方式，上述周期性的比特模式是各比特全部為基于二進制數(shù)的數(shù)值“1”、“0”的重復比特模式。
此外，本發(fā)明的車輛檢索方法，用于數(shù)字無線通信系統(tǒng)中，該無線通信系統(tǒng)的基站通過輪詢來收集多個終端站的信息，其構成為，要從上述各終端站發(fā)送給基站的輪詢應答信號的幀格式為，在該幀格式的起始部配置周期性的比特模式的一幀結構的幀格式，對于來自顧客的用車要求，上述基站基于上述一幀結構的上述輪詢應答信號收集上述多個終端站的信息。
進一步，本發(fā)明的數(shù)字無線通信系統(tǒng)是基站與上述基站通過輪詢來收集多個終端站的信息的數(shù)字無線通信系統(tǒng)，其中，上述終端站由數(shù)據(jù)輸入部、在上述輸入的數(shù)據(jù)中附加通信必須的信息構成輪詢應答信號的幀的信道編碼部、對上述信道編碼部的輸出進行映射的映射部、以及對由上述映射部映射的數(shù)據(jù)進行適當?shù)念l率變換并進行放大的高頻部構成，使由上述信道編碼部生成的輪詢應答信號的幀格式為，在上述幀格式的起始部配置周期性的比特模式的一幀結構的幀格式。
此外，本發(fā)明的車輛檢索方法是基站與通過輪詢收集多個終端站的信息的無線通信系統(tǒng)中的車輛檢索方法，其中，上述終端站由數(shù)據(jù)輸入部、在上述輸入的數(shù)據(jù)中附加通信必須的信息構成輪詢應答信號的幀的信道編碼部、對上述信道編碼部的輸出進行映射的映射部、以及對由上述映射部映射的數(shù)據(jù)進行適當?shù)念l率變換并進行放大的高頻部構成，使由上述信道編碼部生成的輪詢應答信號的幀格式為在上述幀格式的起始部配置周期性的比特模式的一幀結構的幀格式，對于來自顧客的用車需求，上述基站基于上述一幀結構的上述輪詢應答信號收集上述多個終端站的信息。
根據(jù)本發(fā)明，不用說可以縮短基于輪詢的收集信息的時間，且可以穩(wěn)定地進行接收機的AGC和AFC的控制。此外，由于高速地進行全部車輛的輪詢動作，所以即使在系統(tǒng)規(guī)模為幾百臺移動站的系統(tǒng)中，通過基站也可以進行移動站的最佳車輛檢索，此外，可以正確地進行車輛檢索。


圖1是表示采用本發(fā)明的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法的一個實施方式的輪詢應答信號的一個實施例的說明圖。
圖2是表示同步脈沖串的幀結構的一個例子的說明圖。
圖3是表示通信用信道的幀結構的一個例子的說明圖。
圖4是表示通過SCPC方式進行通信的情況下發(fā)送的幀的一個例子的說明圖。
圖5是表示利用輪詢收集各終端站信息的方式的數(shù)字無線通信系統(tǒng)的一個例子的方框圖。
圖6是表示通過輪詢方式進行信息收集時的輪詢信號和輪詢應答信號的定時關系的說明圖。
圖7是表示車上站的發(fā)送機的一個例子的方框圖。
圖8是表示基站的接收機的一個例子的方框圖。
圖9是表示發(fā)送機的映射部的一個例子的方框圖。
圖10是在I-Q平面上表示適用于本發(fā)明情況的映射部中的表的輸出值的說明圖。
圖11是表示通過現(xiàn)有的輪詢方式進行信息收集時的輪詢信號和輪詢應答信號的時間關系的說明圖。
圖12表示使用本發(fā)明的輪詢方式的數(shù)字無線通信系統(tǒng)的一個實施例的方框圖。
圖13是表示通過本發(fā)明的輪詢方式進行信息收集時的輪詢信號和輪詢應答信號的定時關系的說明圖。
圖14是用于說明現(xiàn)有的輪詢信號和輪詢應答信號的內容的圖。
圖15是用于說明本發(fā)明的輪詢信號和輪詢應答信號的內容的圖。
圖16是用于說明本發(fā)明的最佳車輛檢索方法的一個實施例的顯示畫面的圖。
符號說明501基站、502-1～502-N車上站、701發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端子、702信道編碼部、703S/P(串行并行)變換部、704映射部、705-1、705-2上采樣器、706-1、706-2、805-1、805-2LPF(低通濾波器)、707-1、707-2D/A(數(shù)字模擬)變換器、708發(fā)送高頻部電路及功率放大器、709發(fā)送信號輸出端子、801接收信號輸入端子、802接收高頻部電路、803A/D(模擬數(shù)字)變換器、804正交解調部、806-1、806-2下采樣器、807解調部、808P/S(并行串行)變換部、809信道解碼部、810接收數(shù)據(jù)輸入端子、901-1、901-2比特數(shù)據(jù)輸入端子、902、905表、903乘法器、904剩余計算電路、906-1同相成分輸出端子、906-2正交成分輸出端子、1201-1～1201-n基站、1202管理中心、1203通信專用線、1204-1～1204-N移動站、1205通信范圍、1206GPS衛(wèi)星、1207位置信息、1601顧客、1602道路、1603顯示畫面、1604、1605移動站具體實施方式
下面，利用圖示的一個實施方式詳細地說明本發(fā)明數(shù)字無線系統(tǒng)中的輪詢方法。此外，下面說明的本發(fā)明的一個實施方式中，各車上站(移動站)中的發(fā)送機在方框結構方面與圖7中說明的發(fā)送機相同。此外，同樣地，在方框結構方面，基站中的接收機與圖8中說明的接收機相同。
然而，由圖7的發(fā)送機發(fā)送的輪詢應答信號的格式與現(xiàn)有技術不同，結果，圖8的接收機的輪詢應答信號的接收處理也不同。因此，在下面的說明中，重點說明這些不同點。
首先，圖1表示本發(fā)明的實施方式中，作為來自圖7的發(fā)送機的輪詢應答信號而被發(fā)送的輪詢應答脈沖串SP的幀格式。并且，該實施方式的情況下，在遇上來自基站的輪詢時，該輪詢應答脈沖串SP僅發(fā)送一幀。
在該實施方式的情況下，圖7車上站側的發(fā)送機的信道編碼部702構成為除在圖2中示出的同步脈沖串SB的幀格式、和圖3中示出的通信用信道SC的幀格式之外，還可以適宜地選擇該圖1中示出的輪詢應答脈沖串SP的格式，并供給S/P(串行并行)變換部703。
這里，針對圖1示出的輪詢應答脈沖串SP的幀格式進行說明。在圖1中，首先，配置44比特的線性器前同步信號以及脈沖串過渡應答保護時間LP+R，其后，順次配置20比特的同步字SW和56比特的無線信息信道RICH、以及256比特的業(yè)務信道TCH，最后配置8比特的保護時間G，構成全部384比特。
接下來，針對形成這種幀格式的理由，比較并說明圖2的同步脈沖串SB的幀格式和圖3的通信用信道SC的幀格式中的每一個。首先，針對最開始的同步字SW和無線信息信道RICH進行說明。在該輪詢應答脈沖串SP中，同步字SW從幀的中央向前方移動，由此，減輕接收機中同步處理的負擔。
接下來，在無線信息信道RICH中，由車上站的發(fā)送機發(fā)送的、被基站的接收機接收的信號含有必要的信息，使得可以由接收側識別出稱為非語音的輪詢應答信號。由此，在基站的接收機中，可以容易地識別接收的信號是否是非語音的應答信號。
另一方面，當觀察線性器前同步信號和脈沖串過渡應答保護時間LP+R時，其用于發(fā)送機的線性器的訓練(training)，為此在圖3的通信用信道SC中，對于該信號的內容沒有特別的規(guī)定。
因此，對于該圖1中示出的輪詢應答脈沖串SP，在該線性器前同步信號和脈沖串過渡應答保護時間LP+R中，由全部比特“0”模式或由二進制數(shù)表示的數(shù)值“1”、“0”的重復比特模式構成線性器前同步信號LP部分的信號模式。通過這樣構成，該線性器前同步信號和脈沖串過渡應答保護時間LP+R不僅用于發(fā)送機線性器的訓練，也可以同時用于接收機的AGC和AFC的引入。
這里，首先，對使線性器前同步信號LP部分全部比特為“0”的比特模式的情況進行說明。這種情況下，為了形成輪詢應答脈沖串SP，圖7示出的發(fā)送機中的映射部704，在圖9中，由輸入端子901-1、901-2輸入的比特數(shù)據(jù)b1、b0全部是“0”，即，通常(b1、b0)＝(0、0)。為此，從圖9中示出的表902可知，從表902輸出到乘法器903的d通常為d＝1。
結果，由于乘法器903的輸出s對于每個符號0、1、2、...增加值1，所以剩余計算電路904的輸出是0、1、2、...7、0、1、...7，在8個符號周期中重復0～7，映射部704的輸出成為，在圖10的I-Q坐標平面上，在單位圓上，對于每一個符號旋轉π/4弧度的映射點的輸出。
該輸出由上采樣器705-1、705-2采樣，由LPF706-1、706-2濾波，進一步，由D/A變換部707-1、707-2輸出的基帶信號是對于每8個符號按逆時針方向在單位圓上旋轉的信號。
接下來，針對使線性器前同步信號LP部分為由二進制數(shù)的數(shù)值“1”、“0”的重復比特模式的情況進行說明。在圖9中示出的映射部中，比特數(shù)據(jù)b1是“1”，b0是“0”，即，通常(b1、b0)＝(1、0)。
因此，從表902到乘法器903通常輸入d＝-1。結果，為了進行與前述相反的動作以便使剩余計算電路904的輸出為0、7、6、5、...1、0、7、6、...1，由D/A變換器707-1、707-2輸出的基帶信號在圖10的I-Q坐標平面上表示時，成為對每8個符號按順時針方向在單位圓上旋轉的信號。
由此，在這種輪詢應答脈沖串SP被發(fā)送、由圖8中示出的接收機接收的情況下，由LPF805-1、805-2輸出的接收基帶信號也是以相同周期旋轉的信號。
并且，在上述比特模式的情況下，LPF805-1、805-2的輸出信號是8符號周期的基帶信號，因此，從這些信號可以容易的檢測頻率偏差Δf。
此外，作為從LPF805-1、805-2的輸出信號——8符號周期的基帶信號中檢測頻率偏差Δf的方法，使用與本發(fā)明相同的申請人的日本專利特愿2003-167966的申請說明書中記載的方法可以容易地檢測。針對該方法，省略詳細的說明，簡單地說明。
首先，將接收由每Nptn符號的重復模式構成的前同步信號的基帶信號、即作為LPF805-1、805-2的輸出信號的8符號周期的基帶信號在每個符號進行Nov次(Nov是2以上的正整數(shù))過采樣。接下來，抽出任意連續(xù)的Nwin采樣(Nwin是2以上的正整數(shù))的基帶信號，在該抽出的Nwin采樣信號x(n)(這里n＝0、1、...Nwin-1)的自相關r(m)＝∑x(n)x*(n-m)(這里，∑表示n＝m、m+1、…Nwin-1時的和，m是非負整數(shù)，x*(n-m)中的*表示復共軛)內，計算r(NptnNov)(這里，Nptn是8)，并計算該r(NptnNov)的相位θ。
并且，通過使用該相位θ，并使符號率為fb，計算頻率偏差Δf為Δf＝θfb/2Nptnπ。如果這樣檢測出頻率偏差Δf，則通過使用該Δf可以容易地在接收機上附加AFC。
在該實施方式中，通過圖8的接收機接收了圖1的輪詢應答脈沖串SP時，通過無線信息信道RICH中的信息識別上述情況、并執(zhí)行上述的處理以檢測出頻率偏差Δf。并且，使用該頻率偏差Δf將AFC提供給接收機。此種情況下，如上述說明書中記載的，由于可以與符號定時的同步狀態(tài)無關地檢測頻率偏差Δf，所以不用擔心AFC的動作影響符號定時的同步狀態(tài)。因此，對于該實施方式，通?？梢苑€(wěn)定地使AFC動作，可以不用擔心誤差率劣化。
接下來，在接收機的AGC中，可使用圖8的LPF805-1、805-2輸出的信號功率的平均、或雖然在圖8中未示出但使用由接收高頻部電路802輸出的RSSI(Received Signal Strength Indictor接收信號強度指示器)信號的平均，或者使用兩者的平均。
此種情況下，由上述的平均功率控制接收高頻部電路802的增益，并保持輸入到A/D變換器803的信號的振幅恒定，但是此時，在現(xiàn)有技術中，如上所述，在幀的前方，控制還是不穩(wěn)定。
另一方面，對于圖1中示出的幀格式，在幀的起始部具有線性器前同步信號LP，而且，如上所述，該部分由全比特“0”模式或由2進制表示的數(shù)值“1”、“0”的重復比特模式構成。并且，由于信息成為不含有的比特，直到同步字SW部分為止，使AGC穩(wěn)定變得容易，不產生誤差率的劣化。
此外，上述輪詢應答脈沖串SP的比特模式的情況下，即由全部比特“0”模式或2進制數(shù)表示的數(shù)值“1”、“0”的重復比特模式構成的情況下，在基帶頻帶中，由于在I-Q坐標平面上旋轉，所以包絡線恒定，結果，上述的RSSI信號和LPF805-1、805-2的輸出也變?yōu)槌r下恒定的功率。為此，在該實施方式的情況下，直到同步字SW部分為止的期間使AGC穩(wěn)定是容易的，此時必要的平均功率的計算以短時間平均足可以進行，因此，根據(jù)該實施方式，可以通過簡單的結構得到有效的AGC控制。
由此，當采用圖1中示出的幀格式作為輪詢應答脈沖串SP時，基站的接收機通過僅接收1幀的輪詢應答脈沖串SP，可以穩(wěn)定地進行AGC和AFC的控制。結果，與現(xiàn)有技術相比較，可以縮短通過輪詢收集車輛動態(tài)信息需要的時間，例如，在400臺出租車的車輛動態(tài)信息的情況下，相對于在現(xiàn)有技術中需要64秒的收集時間，在該實施方式中，16秒的收集時間即可完成。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以縮短輪詢時間，而不伴隨著接收誤差率特性的劣化，結果可以實現(xiàn)輪詢的高效運用。
雖然針對使用上述高速輪詢方法的最佳車輛檢索方法進行了說明，但是接下來，為了容易理解，針對現(xiàn)有的車輛檢索方法的問題進行說明。圖11是用于說明現(xiàn)有的出租車調度用AVM系統(tǒng)的全部移動站(出租車)的輪詢方式的圖。圖11(a)表示由基站501發(fā)送的輪詢信號PO。此種情況下，例如，當輪詢信號PO使用5幀(例如上述的1幀＝40ms)時，一個輪詢信號的長度為200ms。此種情況的數(shù)據(jù)收集速度為2,400bps。當對300臺移動站發(fā)送該輪詢信號時，如果計入停止期間，輪詢周期T約為60.4秒。
對于該輪詢信號PO，來自各車上站502-1、502-2、...502-N的輪詢應答信號如圖11(b)所示，從各車上站以規(guī)定的定時將輪詢應答信號S1、S2、...Sn發(fā)送到基站501。因此，在該現(xiàn)有的輪詢方式中，輪詢周期T1是60.4秒的重復，為了識別全部車輛位置，需要花費約1分鐘。即，每一分鐘檢索一次車輛。
圖14(a)表示輪詢信號PO的內容，此外，圖14(b)表示輪詢應答信號S。在圖14(a)中，數(shù)據(jù)長度(輪詢信號長度)是200ms，信號種類1401是表示例如是輪詢信號的信息。例如，輪詢車號指定1402是用于指定各個車上站502-1、502-2、...502-N，來收集各車上站的動態(tài)信息的信息。1403是預備的比特。此外，圖14(b)的數(shù)據(jù)長度(輪詢應答信號長度)仍然是200ms，信號種類1404是用于表示輪詢應答信號的信息。動態(tài)信息1405是車上站的空車/滿載信息、車速信息、車輛的異常信息等的車輛動態(tài)信息。位置信息1406是車上站由GPS得到的本車的當前地點，例如是緯度、經(jīng)度信息。
然而，在現(xiàn)有的這種出租車調度用AVM系統(tǒng)中，由于輪詢周期為1分鐘檢索一次車輛，所以在一份鐘內只能得到一次位置信息。為此，在對具有用車需求的顧客進行配車時，管理中心根據(jù)一分鐘前的位置信息進行調度，這樣具有不能通過最佳的車輛檢索進行最佳調度的問題。該問題在出租車調度用AVM系統(tǒng)的規(guī)模變大時將成為很大的問題。
圖12是用于說明本發(fā)明的最佳車輛檢索方法的一個實施例的簡要結構圖，是利用GPS的出租車調度用AVM系統(tǒng)的一個實施例。在圖12中，1201-1、1201-2、...1201-n是基站。還有，在統(tǒng)稱基站的情況下，稱為基站1201。1202是管理中心，通過專用線1203與多個基站1201連接。1204-1、1204-2、...1204-N是移動站(車上站)。還有，在統(tǒng)稱移動站的情況下，稱為移動站1204。1205是基站1201-1可以通信的通信區(qū)域，是所謂的通信區(qū)，表示位于該通信區(qū)域1205的移動站1204和基站1201-1可以通信。1206表示GPS衛(wèi)星，各移動站1204可以接收來自GPS衛(wèi)星1206的位置信息1207，得到本車位置信息(經(jīng)度、緯度)。還有，通過來自管理中心1202的指示，各基站1201將輪詢信號PO發(fā)送給各移動站1204，各移動站應答該輪詢信號PO并將輪詢應答信號S1、S2、...Sn發(fā)送給基站。即，在該系統(tǒng)中，管理中心1202是通過來自各基站1201的移動站車輛序號指定，按照車輛序號的順序收集通信區(qū)域1205內的移動站1204的車輛動態(tài)信息。在本發(fā)明中，作為基站與移動站之間的無線通信方式，例如使用數(shù)字SCPC方式。還有，管理中心1202也可以與基站1201一體地構成。
接下來，根據(jù)圖13和圖15說明本發(fā)明最佳車輛檢索方法中使用的輪詢方式。在圖13中，圖13(a)表示由基站1201發(fā)送的輪詢信號PO1。該輪詢信號PO1由輪詢信號長度40ms構成。例如在圖3示出的通信用信道SC的格式中，通過使該信號的無線信息通道RICH、同步字SW和未定義部UD的96比特為一幀(40ms)，其它部分為全是“0”的信號，可以構成輪詢信號PO1。通過這樣使輪詢信號為40ms，例如如前所述，對于300臺移動站的全部移動站實施輪詢的情況下，輪詢周期T2包含停止期間為12.4秒。即，可以每12.4秒一次的比例，進行車輛檢索。還有，在圖13(a)中，雖然僅表示了輪詢信號PO1，但是通常為了使基站和移動站之間的信息交換同步，基站常時下發(fā)送空線信號。
圖15(a)是表示輪詢信號PO1內容的圖。輪詢信號PO1的信號種類1501由輪詢車號指定1502和預備1503構成，數(shù)據(jù)長度(輪詢信號長度)構成為40ms。
接下來，對該輪詢信號PO1，來自各移動站1204-1、1204-2、...1204-N的輪詢應答信號，如圖13(b)所示，來自各車上站的輪詢應答信號SR1、SR2、...SRn以規(guī)定的定時發(fā)送給基站1201。還有，在統(tǒng)稱輪詢應答信號的情況下，稱為輪詢應答信號SR。因此，在該發(fā)明的輪詢方式中，例如對于300臺移動站的輪詢周期T2為12.4秒的重復，為了識別全部車輛位置，可以在12.4秒內進行一次車輛檢索。
圖15(b)是表示輪詢應答信號SR內容的圖。輪詢應答信號SR由信號種類1504、動態(tài)信息1505和位置信息1506構成，數(shù)據(jù)長度(輪詢應答信號長度)構成為40ms。還有，圖15表示的各數(shù)據(jù)內容與圖14中表示的數(shù)據(jù)內容相同。
然而，來自基站1201的輪詢信號PO1雖然使用上述的一幀(96比特、40ms)，但是來自基站的發(fā)送信號，除輪詢信號PO以外，還發(fā)送空線信號、數(shù)據(jù)等，由于其全部中含有同步字SW，所以通常移動站通過該同步字可以進行同步處理。
另一方面，來自移動站1204的輪詢應答信號SR，從各移動站以不同的定時、不同的發(fā)送電平進行發(fā)送，所以如前所述，通常，如圖4所示，發(fā)送幾幀，并開始通信。但是在該方法中，由于不能提高輪詢速度，所以在本發(fā)明的輪詢方式中，輪詢應答信號SR也使用與輪詢信號PO1同樣的一幀(96比特、40ms)。輪詢應答信號SR為一幀的優(yōu)選理由為上述通過本發(fā)明實施方式的圖1已說明的那樣。即，在圖1中，已說明了作為輪詢應答信號發(fā)送的輪詢應答脈沖串SP僅發(fā)送一幀的情況。這時，由于在幀的起始部分由全部比特“0”模式或由二進制數(shù)表示的數(shù)值“1”、“0”的重復比特模式構成，所以使基站1201的接收機中的AGC穩(wěn)定變得容易，此外，由于在AGC動作時不產生誤差，所以也不產生誤差率的劣化。因此，即使輪詢應答信號SR為一幀，基站1201也可以正確地收集來自移動站1204的車輛動態(tài)信息。還有，相對于輪詢應答信號SR以96比特進行說明，在圖1中，以384比特進行說明。這是由于不進行由ARIB STD-T61規(guī)定的編碼，即CRC編碼、固定比特插入、卷積編碼、交織。
圖13(a)示出的輪詢符號PO1以輪詢信號長度40ms、12.4秒的重復周期T2進行輪詢。另一方面，如圖13(b)所示，移動站以輪詢應答信號長度40ms應答基站1201。即，在使移動站的容納臺數(shù)為300臺的情況下，基站1201對于通信區(qū)域1205內的全部移動站發(fā)送指定從移動站車輛序號1到300的輪詢信號PO1。移動站1204計算從預先指定的某個車輛序號發(fā)送的定時并在該發(fā)送時隙發(fā)送輪詢應答信號SR。而且，基站1201通過在停止期間的時間經(jīng)過后發(fā)送指定了從最初的移動站車輛序號1到300的輪詢信號，并重復相同的操作，可以收集通信區(qū)域1205內的全部移動站的動態(tài)位置信息。在本發(fā)明中，通過使用數(shù)字SCPC方式作為業(yè)務用無線方式，可以使數(shù)據(jù)傳送速度為9,600bps，所以花費在收集全部移動站位置信息的時間成為圖示的12.4秒。
接下來，使用圖16針對使用本發(fā)明的輪詢方式的最佳車輛檢索方法進行說明。圖16(a)是表示希望用車的顧客1601和道路1602的地圖畫面1603。例如，該地圖畫面1603在管理中心1202的個人電腦(PC未圖示)的顯示裝置上顯示。并且，使用圖16(b)、16(c)針對希望用車的顧客1601在某個時刻t1向管理中心1202進行調度委托的情況進行說明。
首先，針對使用圖11中示出的現(xiàn)有輪詢方式的車輛檢索方法進行說明。管理中心1202在時刻t1從希望用車的顧客1601接收調度委托。由于圖11中示出的輪詢信號的輪詢周期T1為60.4秒，所以管理中心1202在有來自顧客1601的用車需求的時刻t1，以約一分鐘前的輪詢信息根據(jù)移動站1204的位置信息對位于與顧客1601最近位置的空車的移動站輸出調度指示。即，在圖16(b)中，如果以約一分鐘前的輪詢信息收集時的移動站是移動站1604和1605，則在該時刻，由于移動站1605與顧客1601近，所以管理中心對移動站1605發(fā)出調度指示。
與此相對地，針對使用圖13中示出的本發(fā)明的輪詢方式的車輛檢索方法進行說明。管理中心1202從希望用車的顧客1601與上述相同地在時刻t1接收調度委托。由于圖13中示出的輪詢信號的輪詢周期T2是12.4秒，所以顧客管理中心1202在具有來自顧客1601的用車需求的時刻t1，以約12.4秒前的輪詢信息根據(jù)移動站1204的位置信息對位于與顧客1601最近位置的空車移動站輸出調度指示。即，如圖16(c)所示，由于各移動站1604和1605在各個道路1602上移動，所以以12.4秒前的輪詢信息收集時的移動站的位置，成為移動站1604與顧客1601更近。因此，管理中心對于移動站1604輸出調度指示。即，實際上移動站的移動速度快，移動站1604在向與顧客位置近的位置移動。因此，對于本發(fā)明的輪詢方式，輪詢周期是12.4秒，由于最晚得到約12秒前的移動站位置信息，所以可以作為正確的信息將移動站1604作為最佳車輛進行調度。若這樣通過輪詢進行的各移動站的例如位置信息的收集時間可以變短，則對位于與具有用車需求的顧客盡可能近的位置的移動站進行調度指示，所以可以構筑最佳的調度系統(tǒng)，可以效率良好的運用出租車無線調度系統(tǒng)。
以上，雖然針對本發(fā)明進行了詳細說明，但是本發(fā)明并不局限于這里記載的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法和最佳車輛檢索方法的實施例，本發(fā)明當然也可以廣泛地適用于上述以外的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法和最佳車輛檢索方法。
權利要求
1.一種數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法，通過輪詢來收集多個終端站的信息，其特征在于要從上述各終端站發(fā)送給基站的輪詢應答信號的幀格式為，在該幀格式的起始部配置了周期性的比特模式的一幀結構的幀格式。
2.根據(jù)權利要求1記載的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法，其特征在于用于信號傳輸?shù)恼{制方式是π/4移位QPSK方式，上述周期性的比特模式是各比特全部為0的比特模式。
3.根據(jù)權利要求1記載的數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的輪詢方法，其特征在于用于信號傳輸?shù)恼{制方式是π/4移位QPSK方式，上述周期性的比特模式是各比特全部為基于二進制數(shù)的數(shù)值“1”、“0”的重復比特模式。
4.一種車輛檢索方法，用于數(shù)字無線通信系統(tǒng)中，該無線通信系統(tǒng)的基站通過輪詢來收集多個終端站的信息，其特征在于要從上述各終端站發(fā)送給基站的輪詢應答信號的幀格式為，在該幀格式的起始部配置了周期性的比特模式的一幀結構的幀格式，對于來自顧客的用車請求，上述基站基于上述一幀結構的上述輪詢應答信號收集上述多個終端站的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字無線系統(tǒng)中的輪詢方法，其可以縮短輪詢時間而不使誤差率特性劣化，且實現(xiàn)通信的高效運用，在通過輪詢來收集多個終端站的信息的數(shù)字無線通信系統(tǒng)的輪詢方法中，要從上述各終端站發(fā)送給基站的輪詢應答信號的幀格式為，在該幀格式的起始部配置周期性的比特模式的一幀結構的幀格式。
文檔編號H04W4/02GK1842877SQ20048002448
公開日2006年10月4日 申請日期2004年8月25日 優(yōu)先權日2003年8月27日
發(fā)明者日暮欽一, 金澤昌幸, 境堀稔, 平木勇三 申請人:株式會社日立國際電氣