JP2002330138A - 無線ｌａｎシステムおよびその通信方法 - Google Patents

無線ｌａｎシステムおよびその通信方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線LANにおけるリアルタイム性の有無を特
徴とする情報信号が混在した伝送を行っても有線LANと
同等の品質で通信することのできる無線LANシステムお
よびその通信方法の提供。 【解決手段】 無線LANシステム10は、物理層14a, 16a
のそれぞれにける無線方式に直接スペクトラム拡散方式
を用い、拡散符号を複数用い、送信電力を半固定的に制
御し、情報の量や種類に応じて周波数や帯域を選択して
動作させる。物理層14a, 16aの上位に位置するデータリ
ンク層14b, 16bには、LLC（Logical Link Control）副
層とMAC（Media Access Control）副層140, 160があ
る。MAC副層140, 160ではアクセス方式にCDMA（Code Di
vision Multiple Access)方式を用い、情報の量や種類
に応じて対応するデータ構造を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線LANシステム
およびその通信方法に関し、たとえば構内または宅内の
基地局でLANのサービス領域を形成し、このサービス領
域内に含まれる子局とで通信するシステムに用いて好適
で、通信方法は供給するマルチメディア通信等の情報信
号に対応して制御しながら通信する方法である。
【０００２】
【従来の技術】従来の構内または宅内における無線LAN
通信方式は、主に、IEEE（Institute of Electrical an
d Electronics Engineers: 米国電気電子技術者協会)80
2.11bで規定された方式が用いられている。この方式の
特徴は、直接スペクトラム拡散方式を無線方式に用い、
CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision A
voidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）を多重
化方式として用いてデータ通信を行っている。
【０００３】無線LANでは、一般的に衝突検出しようと
しても送信電力と受信電力との差が大きく送信電力によ
って受信電力が打ち消されることからCSMA/CA方式が用
いられている。この方式には、LANの概念を導入した基
地局を要さないDCF（Distributed Coordination Functi
on)とポイントになる基地局を設定するPCF（Point Coor
dinated Function)アクセス方式がある。
【０００４】直接スペクトラム拡散方式は、耐雑音性、
耐干渉性、秘匿性に優れていることから、近年携帯電話
に利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これに対し
て、アクセスポイントである無線LAN基地局と子局（移
動局)とで形成される一つの無線LANシステムの構築され
る場合がある。この場合、システム内で拡散符号は一つ
しか使用しない。このため、多重化方式としてはCSMA/C
D（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detecti
on：搬送波感知多重アクセス／衝突検出）が用いられて
いる。CSMA/CD方式は、他局が電波を発信していないか
どうかの検出を行ってアクセスする方式である。したが
って、この方式では衝突の検出時間が伝送時間に含まれ
ることになる。
【０００６】そして、このCSMA/CD方式では１システム
内の実行伝送速度は、上述した検出時間を含むこと等に
より通信路の伝送速度の70％程度しか確保できないこと
が知られている。これは、上述した衝突防止のための検
出時間の他に、さらに、オーバーヘッド部分の情報付加
により伝送する情報量が減ることに起因して生じる。
【０００７】また、CSMA/CD方式でリアルタイム性の有
無が考慮される、たとえば音声／ファイルデータとそれ
ぞれ異なるタイプの情報が混在しても、両方の情報は同
じ方式で通信される。このことから、結果的にリアルタ
イム性の要求される音声情報が待たされる場合が発生す
る。この場合、音声は遅延して供給され、音途切れを生
じることになる。
【０００８】加えて、前述した規格の従来の方式（CSMA
/CD方式）は、通信手順として誤り検出機能を備えてい
るが、誤り訂正機能を含んでいない。このため、無線区
間で発生した誤りは上位の通信手順で保証していた。通
常この保証は、上位手順における再送機能で行ってい
る。しかしながら、音声情報は情報そのものにリアルタ
イム性が要求されるので、再送による遅延は許容できな
い。したがって、遅延の原因となる、構内や宅内のよう
に、人が動くことで通信路の遮断等が生じて受信電波強
度が変化する伝搬環境下では、音声情報の途切れが頻繁
に発生してしまう。
【０００９】音途切れを抑制するには、一つの基地局の
サービス範囲を狭くし、かつ受信電界強度を保証する
か、各端末装置の出力電力を大きくするしかない。この
うち、後者の方法は、出力電力にともなう他局との干渉
が問題になる。
【００１０】このように無線LANシステムにCSMA/CD方式
を適用してもこの方式による遅延と無線区間における電
波環境の変化による誤りの発生により、音声情報とデー
タを同時に伝送するシステムの構築が困難であった。
【００１１】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、無線LANにおけるリアルタイム性の有無を特徴とす
る情報信号が混在した伝送を行っても有線LANと同等の
品質で通信することのできる無線LANシステムおよびそ
の通信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、情報信号の通信があるサービス領域内に
限定され、この領域内に配設された基地局と子局との間
の通信が無線により行われる無線LANシステムにおい
て、このシステムは、基地局と子局とにそれぞれ、情報
信号の周波数を拡散する方式に直接スペクトル拡散方式
を用い、情報信号に拡散処理を施して送信する送信手
段、およびこの送信された情報信号を受信し、この受信
した情報信号に逆拡散処理を施し受信する受信手段を含
み、送信手段は、情報信号を拡散させる複数の拡散符号
を用意し、方式において情報信号と複数の拡散符号の一
つとをそれぞれ乗算させる複数の情報送信手段と、この
複数の情報送信手段が使用する帯域および周波数ならび
に情報信号の伝送に用いるパケットを、情報信号の種類
および／または情報量に応じて選択し、拡散した情報信
号の送信電力を半固定に制御する送信制御手段とを含
み、さらに、受信手段は、受信した情報信号と同期検波
し、この検波した情報信号に対する逆拡散用の符号を複
数用意し、検波した情報信号と逆拡散用の符号の一つと
をそれぞれ乗算させ、得られた情報信号の相関をとって
送信手段から供給される元の情報信号を取り出す複数の
情報受信手段と、この複数の情報受信手段からのそれぞ
れに拡散した情報信号の受信電力を半固定にし、かつ各
情報信号のレベルを保証する制御を行う受信制御手段と
を含み、基地局は有線LANと通信接続する第１の通信接
続手段を有し、子局は公衆回線または情報信号に処理を
施す情報処理手段と接続する第２の通信接続手段を有す
ることを特徴とする。
【００１３】本発明の無線LANシステムは、直接スペク
トル拡散方式に対応した送信手段および受信手段を用
い、送信手段の各送信制御手段で複数の情報送信手段が
使用する帯域および周波数ならびに情報信号の伝送にパ
ケットを、情報信号の種類および／または情報量に応じ
て選択し、拡散した情報信号の送信電力を半固定に制御
し、情報送信手段で情報信号と用意した複数の拡散符号
の一つとをそれぞれ乗算させ、受信手段の各情報受信手
段で、受信した情報信号を同期検波し、用意した逆拡散
用の符号の一つと検波した情報信号とをそれぞれ乗算さ
せ、得られた情報信号の相関をとって元の情報信号を取
り出し、受信制御手段で取り出したそれぞれに拡散した
情報信号の受信電力を半固定にし、かつ各情報信号のレ
ベルを保証する制御を行い、基地局に第１の通信接続手
段を介して有線LANと接続し、子局に第２の通信接続手
段を介して公衆回線または情報処理手段と接続すること
により、各チャネルに割り当てた拡散した情報信号の干
渉を発生させることなく、基地局と子局の通信を行う。
【００１４】また、本発明は上述の課題を解決するため
に、情報信号の通信をあるサービス領域内に限定して、
この領域内に配設された基地局と子局との間の通信に無
線を用いて行う無線LANシステムの通信方法において、
この方法は、基地局と子局とのアクセス方式を情報信号
の拡散に複数の拡散符号を用意した符号分割多元接続方
式にし、この拡散した情報信号の送信電力を半固定にし
て、情報信号の種類や量に応じて情報信号が用いる帯域
および周波数ならびに情報信号を伝送するパケットの構
造をそれぞれ選択して情報信号を伝送手順に従って伝送
することを特徴とする。
【００１５】本発明の無線LANシステムの通信方法は、
複数の拡散符号を用意した符号分割多元接続方式で、送
信電力を半固定で用いて、情報信号の種類や量に応じて
情報信号が用いる帯域および周波数ならびに情報信号を
伝送するパケットの構造をそれぞれ選択して情報信号を
伝送手順に従って伝送することにより、各チャネルに割
り当てた拡散した情報信号の干渉を発生させることな
く、リアルタイム性考慮して情報信号の遅延をなくし、
周波数の有効利用を行って基地局と子局の通信を行うこ
とができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる無線LANシステムの実施例を詳細に説明する。
【００１７】本実施例は本発明と直接関係のない部分に
ついて図示および説明を省略する。ここで、信号の参照
符号はその現れる接続線の参照番号で表す。
【００１８】本実施例の無線LANシステム10は、図１に
示すサービスエリア12内に基地局（AP: Access Point）
14と子局（STA: STAtion）16とを含む。無線LANシステ
ム10の概要は、基地局14および子局16ともに階層的に物
理層14、データリンク層16およびネットワーク層18があ
り、物理層14a, 16aを無線方式として直接スペクトラム
拡散方式を用い、拡散符号を複数有する。そして、物理
層14a, 16aは、電気的・機械的な規約等を定めている。
【００１９】物理層14a, 16aの上位に位置するデータリ
ンク層14b, 16bには、LLC副層（Logical Link Control
sublayer）とMAC副層（Media Access Control sublaye
r）140, 160がある。LLC副層はそれぞれ種々のMAC副層
とネットワーク層14c, 16cとの間を仲介し、アクセス制
御の相違を吸収する階層部分である。
【００２０】MAC副層140, 160ではデータリンク層パケ
ット（フレーム）の構成、受け渡し手順、誤り検出方法
等が規定されている。一般的に無線LANにおけるMAC副層
140,160ではCSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access
with Collision Avoidance)が用いられるが本実施例の
多重化方式はCDMA（Code Division Multiple Access)方
式を用いている。
【００２１】また、基地局14と子局16における送信電力
は半固定的にしている。本実施例では、送信電力の上限
レベルを設定して、各チャンネルの電力は厳密に規定し
ていない。ただし、無線LANシステム10の送信電力を基
地局14, 子局16では、受信電界強度を保証するように制
御させている。
【００２２】基地局14は、信号線142を介して既存のLAN
と接続し、子局16は、信号線162を介して公衆回線やパ
ーソナルコンピュータ等の情報機器と接続している。無
線LANシステム10とこれらの周辺のネットワークや機器
との接続については後段で説明する。
【００２３】無線LANシステム10の基地局14には、アン
テナ144、デュプレックサ部（DUPlexer: 以下、DUPとい
う)146、加算器148、送信部150、受信部152、LAN制御部
154、LANインターフェース部156および電源部158が含ま
れている（図２を参照）。アンテナ144は、基地局14か
らの送信出力電力の放射（送信)および子局16からの受
信電波を効率よく受信を行う線状アンテナで、送受信に
おける共通アンテナである。
【００２４】DUP 146は、送信信号14dのアンテナ144へ
の送出とアンテナ144からの受信信号14eとを分離して同
時に接続可能にし、かつ独立に各部へと伝送する機能を
有する装置である。加算器148は、供給される送信部150
から送信される情報信号150a, 150bを合成する役割を果
たしている。
【００２５】送信部150は、本実施例において２系統の
情報送信部150A, 150Bを具備している。送信部150は２
系統に限定するものでなく、Ｎ系統にしてもよい。情報
送信部150A, 150Bは、同じ構成要素を有している。そこ
で、情報送信部150Aを用いて概略的な構成を説明する。
【００２６】情報送信部150Aには、送信制御部50、送信
ベースバンド部52（以下、送信BB部という）、送信IF部
54、自動ゲイン制御アンプ（Automatic Gain Controlle
d Amplifier: 以下、AGCアンプという）56、BPF（Band
Pass Filter)58および電力増幅部（以下、PA: Power Am
plifierという)60が備えられている。送信制御部50は、
LAN制御部154から供給されるデータに対するオーバーヘ
ッドの付加および誤り検出を行う機能を有する。この機
能を実現するために、送信制御部50は、フォーマット格
納部50a、データ格納部50bおよびCPU（Central Process
ing Unit：以下、CPUという)50cを含んでいる。この構
成は、送信制御部50に限定されるものでなく、後述する
受信制御部や子局16側での制御部でも同様の構成であ
る。
【００２７】フォーマット格納部50aはオーバーヘッド
に関するフォーマット情報やこのフォーマット情報等に
基づく処理手順や物理層に規定されているパラメータ等
を記憶するようにROM（Read Only Memory）を用いてい
る。データ格納部50bは供給されるデータを一時的に記
憶するRAM（Random Access Memory）である。CPU 50c
は、フォーマット格納部50aの動作手順に応じてデータ
格納部50bのデータに対して処理を施す。また、フォー
マット格納部50aには、たとえば音声やデータといった
情報の種類に応じた使用帯域および使用周波数等の情報
が格納されている。CPU 50cは、配設されている水晶発
振器50dが生成するクロックに応じて動作する。
【００２８】フォーマット格納部50a、データ格納部50b
およびCPU 50cは、バス50eと信号線50f, 50g, 50hを介
してそれぞれ接続されている。CPU 50cは、処理を施す
際にフォーマット格納部50aからの処理手順だけでな
く、情報の種類や量に対応して周波数や帯域の情報の中
から選択し、これら選択した情報を含むデータ50fとデ
ータ格納部50bから読み出したデータ50gを信号線50hを
介して取り込み、各処理を施してふたたび信号線50hを
介してバス50eに出力する。送信制御部50は、処理の施
したデータ50hを送信BB部に出力する。
【００２９】図２に戻って、送信BB部52には、図示しな
いが拡散符号を生成する符号生成部と、この符号生成部
からの拡散符号と供給されるデータ50hとの乗算を行う
乗算器を有する。送信BB部52は、符号生成部を複数有し
てもよいが、情報送信部150Aとして用いる拡散符号は１
つである。多元接続を同時にする場合、情報送信部を複
数持つことになる。
【００３０】送信BB部52は、狭帯域にあるデータ50hに
はるかに広帯域な拡散符号を乗算することにより周波数
が広帯域に拡散された拡散信号52aを送信IF部54に出力
する。また、送信BB部52は、送信する信号の電界強度を
保証し、所定のレベル以上になるようにAGCアンプ56に
対して制御信号52bを供給する。
【００３１】送信IF部54は、キャリア信号を生成する中
間周波数生成部と、ベースバンドの拡散信号52aをキャ
リア信号と乗算してキャリアに乗せる周波数のアップコ
ンバート部とを有する（図示せず）。送信IF部54は、周
波数変換を拡散信号52aに施して変調することによって
ベースバンドからより高い周波数帯に移動させている。
ここでの中間周波数の設定には、たとえば送信制御部50
で選択した周波数を用いる（図示せず）。送信IF部54
は、アップコンバートした拡散信号54aをAGCアンプ56に
出力する。AGCアンプ56は、拡散信号54aに対するレベル
制御を行って所定のレベルの拡散信号56aにしてレベル
保証してBPF 58に出力する。なお、信号レベルの制御
は、送信制御部50から行うようにしてもよい。
【００３２】BPF 58は、CDMA方式において帯域を固定的
にしてTDD（Time Division Duplex)モードを行うように
配設されている。BPF 58は、図示しないが帯域を送信制
御部50で選択した使用帯域を用いる。TDDモードとの関
係については後段でさらに説明する。BPF 58は所定の帯
域に限定された拡散信号58aをPA 60に出力する。PA 60
は供給された拡散信号58aに対して電力を増幅し、情報
送信部150Aの出力として加算器148に出力する。
【００３３】本実施例において受信部152も２系統の情
報受信部152A, 152Bを備えている。また、受信部152は
Ｎ系統でもよいことは言うまでもない。情報受信部152
A, 152Bは、拡散符号が異なる点を除いて同じ構成であ
るから、説明の簡略化を図るため情報受信部152Aについ
て説明する。情報受信部152Aには、AGCアンプ62、受信I
F部64、受信BB（Base Band)部66および受信制御部68が
備えられている。情報受信部152Aは、基本的に前述した
情報送信部150Aの処理と逆の処理を行っている。DUP 14
6は受信した拡散信号14eを送信する拡散信号14dと分離
して受信部152に出力する。
【００３４】AGCアンプ62は、受信した拡散信号14eに対
して受信BB部66からの制御信号66aに応じて信号のレベ
ルが所定以上のレベルになるように調整する。調整した
拡散信号62aを受信IF部64に供給する。ここで、拡散信
号62aは、後述する子局であらかじめ帯域の固定された
信号である。
【００３５】受信IF部64は、キャリア信号を生成する中
間周波数生成部と、拡散信号62aとキャリア信号とを乗
算して拡散信号62aの広帯域化された周波数をベースバ
ンドに落とす周波数のダウンコンバート部とを有する
（図示せず）。受信IF部64は、周波数変換を拡散信号62
aに施して変調することによって高い周波数帯から低い
ベースバンドに移動させている。受信IF部64は、ベース
バンドを周波数中心とする拡散信号64aを受信BB部66に
出力する。
【００３６】受信BB部66には、図示しないが、受信した
拡散信号に対する同期を抽出する同期検波部、拡散符号
を生成する符号生成部、生成した拡散符号と拡散信号64
aとを乗算する乗算器およびローパスフィルタを有す
る。ここで、生成する拡散符号は送信元と同じ拡散符号
を生成している。乗算器で同期を考慮して乗算した結果
をローパスフィルタに供給する。ローパスフィルタで
は、相関処理をとって、相関のあるベースバンド信号66
aだけを取り出す。相関のない信号は０になるので求め
る信号だけを取り出すことができ、かつ取り出した信号
に何等影響しない。受信BB部66は、取り出したベースバ
ンド信号（受信データ)66aを受信制御部68に供給する。
【００３７】受信制御部68は、図３に示した送信制御部
50と同じ構成で、供給される受信データ66aからオーバ
ーヘッダ部の部分を削除する。受信制御部68はAGCアン
プ62のレベル制御をしてもよい。受信制御部68は、取り
出した受信データ68aを情報受信部152Aの出力としてLAN
制御部154に供給する。また、情報受信部154Bは取り出
した受信データ68bを情報受信部152Bの出力としてLAN制
御部154に供給する。
【００３８】LAN制御部154は、既存の有線LANシステム
との接続における送受信を行うように管理する機能を有
する制御部である。すなわち、この有線LANシステムか
ら送信部150にデータ154a, 154bを出力する際に有線LAN
システムにともなって付加されているオーバーヘッダ部
の解析・削除等の処理を制御に応じて行い、受信部152
から有線LANシステムにデータ68a, 68bを出力する際に
基地局14と子局16の無線LANシステム10の間で使用され
ているオーバーヘッド部の解析結果を用いて有線LANシ
ステムに対するオーバーヘッド部の生成を制御に応じて
行う。LAN制御部154は、LANインターフェース部156と信
号線154cを介して接続している。
【００３９】LANインターフェース部156は、有線LANシ
ステムと信号線142を介して接続し、相互にデータをや
りとりしている。LANインターフェース部156は、有線LA
Nシステムの物理層における電気的・機械的な接続に合
わせた処理を行う。
【００４０】電源部158は、各部に所定の電圧を供給す
る機能を有する。電源部158にはLANインターフェース部
156からの電源供給156aまたは電源端子164を介した電源
供給156bが行われる。電源部158は、各部への駆動に要
するそれぞれの電圧にして駆動電源158cを供給してい
る。
【００４１】次に子局16の構成について図４を参照しな
がら、簡単に説明する。子局16は、前述した基地局14と
同じ構成要素を有している。同じ名称が付されている構
成要素は基地局14での説明と重複するので省略する。子
局16には、アンテナ166、DUP168、無線部170、ベースバ
ンド部（以下、BBという）172、制御部174、インターフ
ェース部176および電源部178が備えられている。
【００４２】無線部170には、送信部170Aと受信部170B
がある。送信部170Aには、送信IF部70、AGCアンプ72、B
PF 74およびPA 76が含まれ、受信部170Bには、AGCアン
プ78および受信IF部80が備えられている。無線部170
は、送信において送信部170AからDUP 168に、BB部172か
らの拡散信号82aに対してアップコンバートし、所定の
信号レベルに調整し、帯域制限を受け、そして電力増幅
した高周波信号16dを供給し、受信においてDUP 168で分
離した高周波信号16eに対して信号レベル調整を行い、
ダウンコンバートした信号80aにしている。AGCアンプ7
2, 78は、BB部172からそれぞれ、供給される制御信号82
b, 84aに応じてレベル調整を行う。AGCアンプ72, 78の
制御は、制御部174から行うようにしてもよい。
【００４３】BB部172には、送信BB部82および受信BB部8
4がある。送信BB部82および受信BB部84には子局16を特
徴付ける拡散符号が用意されている。送信BB部82は、制
御部174から供給される信号174aに対してベースバンド
から広帯域な拡散信号82aに拡散処理して無線部170に出
力し、受信BB部84は、無線部170から供給される信号80a
に対して逆拡散処理を施して制御部174に出力してい
る。
【００４４】制御部174は、基本的に、図３に示した送
信制御部50と同じ構成要素を含んでいる。制御部174
は、インターフェース部176からのデータ176aを送信す
る際に、無線LANシステム10における送信データ用のフ
ォーマット、すなわち付加するオーバーヘッド部の生成
および誤り検出を行ったデータ174aをBB部172に送出す
る。制御部174は誤り検出だけでなく、さらに、誤り訂
正も行うようにしてもよい。また、制御部174は、受信B
B部84からの受信信号84bを入力してインターフェース部
176に出力する際に、受信信号84bに含まれるデータパケ
ットを取り出す処理を行う。この取出し処理は、無線LA
Nシステム10において使用したオーバーヘッド部の削除
を行っている。制御部174は取り出したデータパケット1
76aをインターフェース部176に送る。
【００４５】インターフェース部176は、子局16と接続
する装置・機器との電気的・機械的な合わせ込みを行う
とともに、送受信に応じた処理を行う機能を有する。イ
ンターフェース部176は、たとえば、ここでは図示しな
い電話やパーソナル・コンピュータ等とデータ176b, 17
6cをやり取りする。送受信に応じた処理として電話やパ
ーソナル・コンピュータからのデータを受信する際にオ
ーバーヘッド部の解析・解除を行い、電話やパーソナル
・コンピュータにデータを送出する際に送出するデータ
の生成を行っている。
【００４６】電源部178は、外部から供給された電源電
圧178aを子局16内部の各部が使用する電圧・電流を供給
する機能を有している。電源部178は、各部の使用する
電圧・電流にされた給電178bを各部に出力する。
【００４７】このように無線LANシステム10の基地局(A
P) 14および子局(STA) 16が構成されている。無線LANシ
ステム10は、図５に示すようにサービスエリア12内に、
たとえば１台の基地局14と３台の子局18a, 18b, 18cが
ある場合である。子局18a, 18b, 18cには、それぞれ、
信号線100〜106を介してパーソナル・コンピュータ(P
C：Personal Computer) 108、電話機(TEL: TELephone)
110、ならびにPC 112およびTEL 114が接続されている。
また、基地局14は、有線LANシステムが構築した有線LAN
網116と信号線118を介して接続している。なお、有線LA
Nシステムは、他のサービスエリア120にも信号線122で
接続している。
【００４８】無線LANシステム10においてMAC層でのアク
セス方式にCDMA方式を用いることはすでに述べた。次
に、CDMA方式において用いる制御用チャネル（以下、CH
と略す）パケットとデータCHパケットについて説明する
（図６を参照）。データCHパケットは、後述するデータ
用CHパケットと総称を区別するため本実施例ではこの名
称にしている。
【００４９】制御用CHパケットは、２種類用意する。こ
れが基地局14が生成し子局16に送信する場合の制御用CH
パケット20（図6(a)を参照）と子局16が生成し基地局14
に送信する場合の制御用CHパケット22（図6(b)を参照）
である。制御用CHパケット20は、６つの領域20a〜20fに
分けている。各領域は次のように規定している。： 領域20a：フレーム同期（sync）領域 領域20b：基地局14のID（Identification)情報領域 領域20c：使用可能な音声（V)用CH番号の情報領域でｎ
チャネル分を表示 領域20d：使用可能なデータ（D)用CH番号の情報領域で
ｎチャネル分を表示 領域20e：制御情報領域で位置確認要求・新規登録要求
・呼出し要求・チャネル解放のいずれか 領域20f：フレームチェックシーケンスの領域で、誤り
制御用データ（FCS: Frame Check Sequence)。
【００５０】ここで、位置確認要求は、基地局14のサー
ビスエリア12内に存在する子局16に対して応答するよう
に要求する情報である。新規登録要求は、新規にサービ
スエリア12内に入ってきた子局16に対して登録要求を出
すように要求する情報である。呼出し要求は、子局16に
対して通信を要求する情報である。この情報内には子局
16のID情報と応答すべきCH番号が含まれている。ここで
のID情報はアドレス情報等である。
【００５１】また、制御用CHパケット20は、４つの領域
22a〜22dに分けている。各領域は次のように規定してい
る。： 領域22a：フレーム同期（sync）領域 領域22b：子局16のID（Identification)情報領域 領域22c：制御情報領域で位置確認応答・新規登録応答
・呼出し応答・データ通信要求・チャネル解放のいずれ
か 領域22d：フレームチェックシーケンスの領域で、誤り
制御用データ（FCS: Frame Check Sequence)。
【００５２】ここで、位置確認応答は、位置確認要求に
対する応答情報である。新規登録応答は、基地局14への
新規登録に対する応答情報である。呼出し応答は、呼出
し要求に対する応答情報である。データ通信要求は、デ
ータ通信を行うことを要求する情報である。チャネル解
放は、チャネルを解放することを通知する情報である。
【００５３】次に、データCHパケットについて説明する
（図6(c), (d)を参照）。データCHパケットはデータ用
と音声用とを設ける。データ用CHパケット24は、６つの
領域24a〜24fに分けている。： 領域24a：フレーム同期（sync）領域 領域24b：送信先ID（Idntification)情報領域 領域24c：送信元ID情報領域 領域24d：データ数、すなわちデータ部のデータ量を示
す 領域24e：データ部であり、データ格納領域 領域24f：誤り制御データ（FCS: Frame Check Sequenc
e) ここで、領域24eに格納されるデータ長は可変である。
また、誤り制御データは、領域24b〜24eまでを対象にし
ている。
【００５４】もう一つのデータCHパケットである音声用
CHパケット26には、５つの領域26a〜26eがある。： 領域26a：フレーム同期（sync）領域 領域26b：送信先ID（Idntification)情報領域 領域26c：送信元ID情報領域 領域26d：データ部であり、データ格納領域 領域26e：誤り制御データ（FCS: Frame Check Sequenc
e) ここで、領域26a〜26dはデータ長を固定し、これら３つ
の領域26a〜26dのデータは誤り訂正符号化され、領域26
eによって誤り訂正および誤り検出が行われる。誤り訂
正は、前方誤り訂正（Forward Error Correction)であ
る。誤り訂正機能は通信の開始時に行わないように選択
するようにしてもよい。
【００５５】前述したように図５の基地局14および子局
16を含む無線LANシステム10が有線LANシステムやTEL 11
0, 114またはPC 108, 112と接続されているそれぞれの
場合で、たとえば、データ用CHパケット24の通信とに着
目して各部でのオーバーヘッドの関係を説明する（図７
を参照）。
【００５６】子局16とTEL 110, 114またはPC 108, 112
のそれぞれとの接続時には、TEL 110, 114またはPC 10
8, 112対応のオーバーヘッド30a, 30bが領域24eのデー
タ部の前後に付加されている（図7(a)を参照）。子局16
のインターフェース部176では、このオーバーヘッドを
解析し、削除する。制御部174では、上述した解析結果
を考慮し、無線LANシステム10で規定したオーバーヘッ
ドとして領域24a〜24dおよび領域24fを生成する。生成
したオーバーヘッドは、領域24eのデータ部の前に領域2
4a〜24dとデータ部の後に領域24fがそれぞれ、付加する
（図7(b)を参照）。ただし、オーバーヘッドのうち、領
域24b, 24c, 24dは無い場合がある。オーバーヘッドを
付加したデータ用CHパケット24が子局16から基地局14に
無線を介して送信され、供給される。
【００５７】基地局14では、受信したデータ用CHパケッ
ト24のオーバーヘッドを受信制御部68で解析し、データ
部を抽出し、無線LANシステム10におけるオーバーヘッ
ドを削除する。そして、解析した結果を考慮しながら、
LAN制御部154で無線LANシステム10に接続した有線LAN網
116の有線LANシステム対応のオーバーヘッド32a, 32b
を生成し、付加する（図7(c)を参照）。基地局14は有線
LANシステムに対応したデータパケットを有線LANシステ
ムに出力する。
【００５８】逆に有線LAN網116から無線LANシステム10
を介してTEL 110, 114またはPC 108,112にデータ転送す
る場合に、各部でのオーバーヘッドの生成と削除の関係
を考慮して行うと有線LAN網116からTEL 110, 114電話ま
たはPC 108, 112と通信が行われることが容易にわか
る。
【００５９】次に、図５に示した無線LANシステム10の
場合について、動作手順を説明する。無線LANシステム1
0は、子局18a, 18b, 18c単独同士の一対一での通信と、
基地局14の管理下にあり、基地局14を介した通信とがあ
る。本実施例での動作手順は後者の通信を対象にしてい
る。基地局14および子局18a, 18b, 18cは電源投入後、
子局は、基地局14に管理下であることを申請し、基地局
14から管理下の認証を得る。認証は、システムとして定
めた特定の周波数と特定の符号（拡散符号）を考慮して
行われる。また、認証は、一台ずつ行われ、システムの
増設または減設のように変更のあるときにも行われる。
これは通信の可否が不明になるからである。
【００６０】認証時に基地局14は、子局18a, 18b, 18c
に対して通信に使用する周波数、チップレート、符号割
当て等の管理情報を物理層で規定して指示する。このと
き、上述した各情報は、それぞれ１つだけが割り当てら
れるのではなく、複数割り当てられ、使用する場合の優
先順位も指定される。これらの割当てや順位の指定は、
子局の増加やデータ量の増加にともなって一つの子局の
占有時間が長くなることから、一つの組合せだけでは通
信できなくなる場合や著しい実行伝送速度の低下を引き
起こす可能性を回避するためである。この点については
後段で図９を参照しながら説明する。
【００６１】また、使用する周波数、帯域および拡散符
号の指定は、基地局14が他の基地局とのシステム干渉を
防止している。管理情報は、あらかじめ格納した基地局
14からの供給または有線LANシステムに接続されている
サーバー等の上位に位置する装置から供給される。サー
ビスエリア12内の子局18a, 18b, 18cには唯一基地局14
から管理情報が供給される。
【００６２】以下に、より具体的な動作を説明する。基
地局14は電源投入後、あらかじめ設定された制御用CHパ
ケット20をサービスエリア12内の子局18a, 18b, 18cに
送出する。このとき、物理層14aにて送信電力は半固定
に設定される。これによって、半固定のレベル内で音声
やデータに対する個々のレベルは保証レベルを確保し、
上限レベル以下の範囲で分割設定している。この分割は
等分割でもよいし、音声やデータの種類で異ならせても
よい。基地局14は、制御用CHパケット20を設定した一定
周期または不定期に送出する。制御用CHパケット20の送
出する周期については後段でさらに説明する。
【００６３】一方、子局18a, 18b, 18cでは電源投入
後、あらかじめ決められている基地局14の制御用CHパケ
ット20に対する監視を開始する。子局においても物理層
16aにて送信電力は上述したように半固定である。チャ
ネルの監視は、全制御チャネルの周波数に対して受信信
号の電界強度を監視する。監視しながら、子局は受信信
号のうち、最も強い電界強度の制御用CHパケットを選択
する。選択した制御用CHパケットに対して符号同期を試
み、基地局14から送信された制御用パケットの受信の可
否を監視する。
【００６４】ここで、監視時間は、十分な電界強度で受
信ができる場合、確実なチャネルの捕捉が行われる時間
にするとよい。しかしながら、監視時間の時間短縮を図
るとき、制御用の拡散符号は、11ビット程度の長さが好
ましい。より具体的には、IEEE. Std 802.11規格で使用
されているバーガー符号等が有効である。
【００６５】最も強い電界強度の制御用CHパケットにお
いてデータ受信ができなかったならば、子局18a, 18b,
18cのそれぞれは、次に強い電界強度の制御用CHパケッ
トでデータ受信を行い、応答信号を基地局14に送信す
る。
【００６６】次に、基地局14は制御用CHパケット20に対
する応答信号からエリア12内の子局18a, 18b, 18cの有
無を監視する。監視における子局の有無の判断基準は、
サービスエリア12内に送信し制御用CHパケット20に対し
て連続N回の応答が得られた場合、エリア12内に存在す
ると判断し、連続N回の応答が得られなかった場合、エ
リア12から出ていったものと判断する。Nの値はたとえ
ば３回程度にするとよい。
【００６７】ところで、子局に対して装置クラスが設定
される。装置クラスは、固定クラスとモバイルクラスと
する。基地局14は、子局18a, 18b, 18cが固定クラス
で、特にすべて固定クラスと限定されているような場合
では送出周期28を一定にし、たとえば１時間に１回送出
する。基地局14がこれらの子局18a, 18b, 18cに対して
制御用CHパケット20を同一チャネルで送受信すると、図
8(a)に示すタイミングで要求と応答が得られる。図8(a)
の時間軸に対して上側が要求を送信した場合であり、下
側が応答を受信した場合を示している。
【００６８】基地局14は、このように少なくとも３種類
の拡散符号を有している。基地局14は、各子局18a, 18
b, 18cと順に対応する制御用CHパケットを時刻t1, t2,
t3で送信している。子局18a, 18b, 18cは、図8(b), 8
(c), (d)に示すように対応する子局が応答信号を送信し
ている。基地局14の送信は対応する子局18a, 18b, 18c
から応答信号を受信次第、空き時間なく、ただちに送信
している。
【００６９】これに対して図示しないが、モバイルクラ
スは、送出周期28を、たとえば数百ミリ秒に設定して送
出する。これにより、基地局14は頻繁な位置確認を行う
ことができる。また、基地局14はエリア12内にある子局
が移動して入った場合にも十分対応でき、後述するよう
にこの子局が登録済みか新規かの監視も行うことができ
る。
【００７０】次に、基地局14は、エリア12内の子局18a,
18b, 18cに対して新規登録要求を送出する。次に、子
局18a, 18b, 18cは、新規登録要求を受けて基地局14に
新規登録応答を送信する。そして、基地局14は新規登録
応答を受信して各子局を登録する。このように監視する
ことにより子局の位置確認が行われる。
【００７１】ここで、実際にデータCHパケット24, 26に
ついて説明する。基地局14は、たとえば図9(a)に示すよ
うに、複数の拡散符号a, b, cを有している。拡散符号
の長さは、それぞれ異なっている。図9(b), (c)に示す
ように、子局18a, 18bには、拡散符号b, cがそれぞれ、
備えられている。拡散符号a, b, cは、拡散符号a, bを
データ用とし、拡散符号cを音声用として用いる。これ
は、リアルタイム性の有無に応じて区別している。区別
は、基地局14および各子局18a, 18bのそれぞれで判断し
て、特に規定していない。
【００７２】図９から明らかなように、扱うデータが音
声情報の場合、短い単位パケット長を用い、PC等のよう
なデータの場合、長い単位パケット長を使用する。この
ように基地局14は使用可能な音声チャネル／データチャ
ネルの情報を基地局14の使用能力すべてのチャネル情報
ではなく、２ないし３チャネル分の情報を送出すること
でパケット長を短くしている。これはデータCHパケット
に限定されるものでなく、制御用CHパケットでも同じく
短くしている。図９は時間軸に対して上側が送信、下側
が受信を表す。また、時間軸の上下のボックスは、送信
または受信する単位パケット長を示している。
【００７３】次に、基地局14は子局からアクセスが発生
した際に、使用可能なチャネルの情報を更新し、基地局
14から制御用CH上のこのチャネル情報を用いて、データ
送信要求を子局に送信する。そして、子局は基地局14か
らの応答信号を受信した際に、子局は基地局14と前述し
たデータまたは音声（Voice）用のデータCHパケットの
指定されたチャネルのうち、空いている優先順位の高い
ものを用いて双方向のデータ通信を行う。
【００７４】データ通信を行っている子局が子局18a, 1
8b, 18cの場合、TEL 110, 114またはPC 108, 112から送
受信完了を示す通信完了情報が通信を行っている該当の
子局に供給されるとき、または基地局14から一定時間の
データ受信ができなかったとき、通信を行っている子局
は、TEL 110, 114またはPC 108, 112のうち、通信を行
っているTELまたはPCと、基地局14に対して強制的にチ
ャネル解放情報を送出する。そして、通信対象の子局
は、使用していたチャネルを開放する。データの受信で
きなかった一定時間は、たとえば１分程度に設定すると
よい。
【００７５】また、有線LANシステム116からデータ118
が無線LANシステム10の基地局14に供給された際に、基
地局14は、供給されたデータ118の宛先が現在、無線LAN
システム10のエリア12内にある子局かどうかを判断す
る。宛先の子局がエリア12内に存在しているとき、該当
する子局に対して呼出しを行う（呼出要求の送出）。
【００７６】子局18a, 18b, 18c側では、該当の子局の
一つに供給された呼出要求に対して使用可能なチャネル
を用いて呼出応答を行う。子局は、このとき、接続され
ているTELまたはPCに対してもデータが供給されている
旨の情報を通知する。ただし、この通知はTELまたはPC
との通信プロトコル上で適宜に応じて行えばよい。基地
局14は子局からの呼出応答を受けた際に、制御用CHパケ
ットにより、対象の子局に対してデータCHパケットへの
移行を指定した上で、有線LANシステム116と子局18a, 1
8b, 18cの該当する子局とそれぞれ通信接続におけるネ
ゴシエーションをとってコネクションを確立した後、デ
ータ通信を行う。
【００７７】基地局14や子局18a, 18b, 18cは、無線LAN
システム10内での通信中に一定時間データ受信がないと
き、TEL 110, 114またはPC 108, 112から送受信完了を
示す通信完了情報が通信を行っている子局に供給される
とき、または基地局14から一定時間（たとえば、１分間
程度）のデータ受信ができなかったとき、通信を行って
いる子局は、TEL 110, 114またはPC 108, 112のうち、
通信を行っているTELまたはPCと、基地局14に対して強
制的にチャネル解放情報を送出する。基地局14は、有線
LANシステム116に対しても切断されたことを示す切断情
報を適宜に送出する。逆に、有線LANシステム116から切
断情報が供給されたとき、基地局14は該当する子局にチ
ャネル解放情報を送信し、チャネルを解放する。
【００７８】無線LANシステム10における通信では、図
９に示すように、CDMAを用いて同じチャネル内で送受信
を切り換えて行われている。CDMAを用いていることから
符号間の干渉がなく、同じ拡散符号を用いる基地局14と
子局間で送信（下り回線）と受信（上り回線）のデュプ
レクスを行っている。特に、同じ基地局14と子局18aの
組が拡散符号bを用い、基地局14と子局18bの組が拡散符
号cを用いるように一つの組の拡散符号を同じにして送
受信を行い、送受信が同じ組で重ならないように切り換
えて行われている。この双方向通信方式をTDD（Time Di
vision Duplex）モードという。
【００７９】また、これまで述べてきたように図５の無
線LANシステム10での基地局14は一つであったが、複数
の基地局130, 132, 134を具備するようにしてもよい。
複数の基地局130, 132, 134は、サービスエリアとして
それぞれの領域を占有する（図示せず）。基地局130, 1
32, 134は、図10(b), (c), (d)に示すように所定の周期
Tの間隔に設けるタイムスロットでそれぞれの制御用CH
パケットを送信している。基地局は自局の範囲内に子局
が存在するか応答を監視している。図9(e)の子局130a
は、基地局130のエリア内にあって、基地局130からの制
御用CHパケットに含まれる制御情報を受信して、子局13
0aは応答パケットを基地局130に送信する（図9(e)を参
照）。同様に、基地局132も所定のタイムスロットで制
御用CHパケットを送信し、エリア内の子局132a, 132bは
応答パケットを送信している（図9(f), (g)を参照）。
【００８０】このように各基地局130, 132, 134が所定
の周期Tの間隔で送信を行うことから、子局を新規登録
する場合、たとえば、モバイルクラスの子局がサービス
エリア内に入ってから登録完了するまでに要する時間が
延びることになる。しかしながら、子局は無線通信を行
う最適な基地局の選択に要する時間を短縮することがで
きる。これら２つの点を総合的に考慮すると、登録に要
する時間はこれまでと同程度の時間で済ますことができ
る。
【００８１】このように構成することにより、各子局ご
とに通信内容に応じた別のチャンネルを指定して、リア
ルタイム性の高い音声情報の通信と通常のデータ情報の
通信が独立して行うことができることから、VoIPのよう
なIP網での音声通信を無線LANシステムに適用しても他
の通信によって生じる遅延をなくし、有線LANと同等の
品質を確保することができる。
【００８２】また、データCHパケットを情報量および情
報の質に応じて、たとえば音声用とデータ用に無線区間
上のパケット構成を選択して用いることにより、上述し
た遅延をより小さくすることができ、音声用のパケット
に対する処理において、誤り検出シーケンスだけでな
く、前方誤り訂正（FEC: Forward Error Correction)を
行うことが可能になる。したがって、無線LANシステム
における通信は、無線特有の瞬間的な電界強度の変動に
よる軽微な誤りを訂正することで、断続的な音声の途切
れを防止し、通信のQoS（Quality of Service）を確保
することができる。
【００８３】さらに、パケットの構成だけでなく、情報
の伝送速度も変えることができるので、無線LANシステ
ムでは情報の伝送速度と拡散符号の速度（チップレー
ト）との比で表す拡散利得を一定に保持したまま通信を
行う、直接スペクトラム拡散方式の利点を活かして、使
用帯域を節約することもできる。
【００８４】本発明の無線LANシステムを適用した他の
実施例を説明する。本実施例は、無線LANシステム200に
IMT-2000（International Mobile Telecommunications-
2000)という移動通信システムにおけるTDDモードを適用
する。このシステム200はサービスエリア202の構成およ
び方式だけが異なり、その他に関しては前述した実施例
に同じである。このため、IMT-2000仕様の基地局204が
及ぼすサービスエリア202内の構成に限定して説明する
（図11を参照）。
【００８５】エリア202内には子局に相当するIMT-2000
仕様の携帯電話機206, 208がある。基地局204はN台の携
帯電話機の接続が可能である。携帯電話機206には、IMT
-2000にて規定または勧告されている外部インターフェ
ースを介してPC 210が接続されている。電話機206は、
基地局204やPC 210から供給されるデータ206aの受信や
基地局204への送信を行っている。
【００８６】無線LANシステム200は、基地局204と有線L
ANシステム300とを有線信号線212を介して接続するよう
にしてもよい。また、無線LANシステム200は、別な方式
である無線アクセス装置（以下、単に無線装置という）
214と有線信号線216を介して接続してもよい。無線装置
214は、他の無線装置218と無線通信を行う。また、無線
装置218は、有線LANシステム300と有線信号線220を介し
て接続され、通信を行う。
【００８７】IMT-2000仕様の無線LANシステム200は、前
述した実施例における特徴をほぼ満足し、かつ送信電力
制御も行っていることから、チャネルの利用効率をより
一層高めることができる。子局として用いる携帯電話機
は、エリア外（構外）で公衆回線網に接続でき、エリア
内（構内）で無線LANを経由してVoIPモードにて使用す
ることができる。ただし、この場合無線LANシステム200
に対応する携帯電話機側は、通常、公衆回線網で用いら
れるFDD（Frequency Division Duplex）モードの他に、
周波数対応も含めてTDDモードに対応させた構成にして
おくとよい。IMT-2000仕様を無線LANシステム200に適用
することにより、システムで用いるベースバンド部の処
理を行っている回路、LSI（Large-Scale Integration）
等を新規に開発しなくて済ますことができ、装置コスト
を大幅に低減することができる。
【００８８】なお、本発明の実施例は、前述した実施例
に限定されるものでなく、基地局の接続先は構内交換機
（PBX）でもよいし、宅内で無線LANシステムを使用する
場合ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）、IS
DN（Integrated Services Digital Network)等の公衆回
線網でもよい。また、無線LANシステムに前述した実施
例のCDMA方式およびIMT-2000仕様の基地局を備え、CDMA
方式の子局またはIMT-2000仕様の携帯電話機とでシステ
ムを構成するようにしてもよい。
【００８９】以上のように構成することにより、リアル
タイム性が混在する個々のデータを考慮して通信の独立
性を確保しているので、無線LANを行ってもリアルタイ
ム性の要求される、たとえば音声情報の通信を行っても
遅延なく、有線LANシステムの場合と同等の品質を保っ
て通信することができる。パケットのデータ構造を制御
用、音声用、およびデータ用に応じて所定の構造に分け
て供給し、誤り訂正までも行えるようにしてQoSを確保
することができ、使用帯域の節約も行うことができる。
これらにより、無線LANシステムは干渉の低減、周波数
の有効利用および通信する信号のQoSを確保することが
できる。
【００９０】
【発明の効果】このように本発明の無線LANシステムに
よれば、直接スペクトル拡散方式に対応した送信手段お
よび受信手段を用い、送信手段の各送信制御手段で複数
の情報送信手段が使用する帯域および周波数ならびに情
報信号の伝送にパケットを、情報信号の種類および／ま
たは情報量に応じて選択し、拡散した情報信号の送信電
力を半固定に制御し、情報送信手段で情報信号と用意し
た複数の拡散符号の一つとをそれぞれ乗算させ、受信手
段の各情報受信手段で、受信した情報信号を同期検波
し、用意した逆拡散用の符号の一つと検波した情報信号
とをそれぞれ乗算させ、得られた情報信号の相関をとっ
て元の情報信号を取り出し、受信制御手段で取り出した
それぞれに拡散した情報信号の受信電力を半固定にし、
かつ各情報信号のレベルを保証する制御を行い、基地局
に第１の通信接続手段を介して有線LANと接続し、子局
に第２の通信接続手段を介して公衆回線または情報処理
手段と接続して、各チャネルに割り当てた拡散した情報
信号の干渉を発生させることなく、基地局と子局の通信
を行うことにより、無線LANであっても異なる種類のデ
ータ、たとえばリアルタイム性の有無に特徴のある音声
とデータ等が混在しても両方を同時に通信することがで
き、無線LANシステムは干渉の低減、周波数の有効利用
および通信する信号のQoSを確保することができる。
【００９１】また、本発明の無線LANシステムの通信方
法によれば、複数の拡散符号を用意した符号分割多元接
続方式で、送信電力を半固定で用いて、情報信号の種類
や量に応じて情報信号が用いる帯域および周波数ならび
に情報信号を伝送するパケットの構造をそれぞれ選択し
て情報信号を伝送手順に従って伝送しているので、各チ
ャネルに割り当てた拡散した情報信号の干渉を発生させ
ることなく、リアルタイム性が考慮して情報信号の遅延
をなくし、周波数の有効利用を行って基地局と子局の通
信を行うことにより、無線LANであっても異なる種類の
データ、リアルタイム性の有無に特徴のある、たとえば
音声とデータ等が混在しても両方を同時に通信すること
ができ、通信する信号のQoSを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線LANシステムの概略を説明する図
である。
【図２】図１の無線LANシステムに用いる基地局の概略
的な構成を示すブロック図である。
【図３】図２の基地局における送信制御部の構成を示す
ブロック図である。
【図４】図１の無線LANシステムに用いる子局の概略的
な構成を示すブロック図である。
【図５】図１の無線LANシステムにおけるシステム構成
と接続関係の一例を示す図である。
【図６】図１の無線LANシステムで用いる各パケットの
構造を示す図である。
【図７】図１の無線LANシステムでの各転送におけるデ
ータパケットとオーバーヘッドの関係を説明する図であ
る。
【図８】図５の無線LANシステムにおける制御用CHパケ
ットの送受信関係を示すタイミングチャートである。
【図９】図１の無線LANシステムで用いるパケットの種
類に応じた符号の関係を説明する図である。
【図１０】図５の無線LANシステムに複数の基地局を用
いた際の制御用CHパケットの送受信関係を示すタイミン
グチャートである。
【図１１】本発明の無線LANシステムにおける他の実施
例のシステム構成および接続関係を示す図である。
【符号の説明】
10 無線LANシステム 12 サービスエリア 14 基地局 16, 18a, 18b, 18c 子局 14a, 16a 物理層 14b, 16b データリンク層 14c, 16c ネットワーク層 140, 160 MAC副層

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 情報信号の通信があるサービス領域内に
    限定され、該領域内に配設された基地局と子局との間の
    通信が無線により行われる無線LANシステムにおいて、
    該システムは、 前記基地局と前記子局とにそれぞれ、前記情報信号の周
    波数を拡散する方式に直接スペクトル拡散方式を用い、
    前記情報信号に拡散処理を施して送信する送信手段、お
    よび該送信された情報信号を受信し、該受信した情報信
    号に逆拡散処理を施し受信する受信手段を含み、 前記送信手段は、前記情報信号を拡散させる複数の拡散
    符号を用意し、前記方式において前記情報信号と前記複
    数の拡散符号の一つとをそれぞれ乗算させる複数の情報
    送信手段と、 該複数の情報送信手段が使用する帯域および周波数なら
    びに前記情報信号の伝送に用いるパケットを、前記情報
    信号の種類および／または情報量に応じて選択し、前記
    拡散した情報信号の送信電力を半固定に制御する送信制
    御手段とを含み、 さらに、前記受信手段は、受信した情報信号と同期検波
    し、該検波した情報信号に対する逆拡散用の符号を複数
    用意し、前記検波した情報信号と前記逆拡散用の符号の
    一つとをそれぞれ乗算させ、得られた情報信号の相関を
    とって前記送信手段の供給する元の情報信号にする複数
    の情報受信手段と、 該複数の情報受信手段からのそれぞれに拡散した情報信
    号の受信電力を半固定にし、かつ各情報信号のレベルを
    保証する制御を行う受信制御手段とを含み、 前記基地局は有線LANと通信接続する第１の通信接続手
    段を有し、前記子局は公衆回線または情報信号に処理を
    施す情報処理手段と接続する第２の通信接続手段を有す
    ることを特徴とする無線LANシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、前
    記情報信号の種類は、前記基地局から前記子局への制御
    用パケットである第１制御パケット、前記子局から前記
    基地局への制御用パケットである第２制御パケット、前
    記基地局と前記子局の間で共通に用いるデータ用チャネ
    ルパケットおよび音声用チャネルパケットがあることを
    特徴とする無線LANシステム。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のシステムにおいて、第
    １制御パケットは、該パケットのフレーム同期情報が書
    き込まれる領域、前記基地局を同定する情報領域、音声
    の使用可能なチャネル番号を示す音声チャネル情報領
    域、データの使用可能なチャネル番号を示すデータチャ
    ネル情報領域、各種の要求制御を示す制御情報領域およ
    び前記第１制御パケットにおける誤り制御データの格納
    領域を含み、 前記制御情報領域は、前記基地局のサービス領域内にあ
    る前記子局の位置確認を要求する位置確認要求情報、前
    記基地局のサービス領域内へと新規に入った前記子局の
    登録要求情報、前記基地局から前記子局への通信を要求
    する呼出し情報およびチャネルの解放を示す報知情報を
    含むことを特徴とする無線LANシステム。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載のシステムにおいて、第
    ２制御パケットは、該パケットのフレーム同期情報が書
    き込まれる領域、前記子局を同定する情報領域、前記第
    １制御パケットにおける誤り制御データの格納領域およ
    び各種の要求制御を示す制御情報領域を含み、 前記制御情報領域は、前記基地局からの前記子局への位
    置確認要求に対して応答する位置確認応答情報、前記基
    地局のサービス領域内へと新規に入った前記子局の登録
    要求情報に対する登録応答情報、前記基地局から前記子
    局への通信を要求する呼出し情報に対する呼出し応答情
    報、前記子局から前記基地局への通信を要求する通信要
    求情報およびチャネルの解放を示す報知情報を含むこと
    を特徴とする無線LANシステム。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載のシステムにおいて、前
    記データ用チャネルパケットは、該パケットのフレーム
    同期情報が書き込まれる領域、前記情報信号の送信先を
    同定する宛先情報領域、前記情報信号の送信元を同定す
    る送信元情報領域、格納する情報信号のデータ量を示す
    格納情報領域、該情報信号を格納する格納領域および前
    記データ用チャネルパケットにおける誤り制御データの
    格納領域を含み、前記宛先情報領域、前記送信元情報領
    域、前記格納情報領域および前記格納領域の大きさを可
    変させることを特徴とする無線LANシステム。
  6. 【請求項６】 請求項２に記載のシステムにおいて、前
    記音声用チャネルパケットは、該パケットのフレーム同
    期情報が書き込まれる領域、前記情報信号の送信先を同
    定する宛先情報領域、前記情報信号の送信元を同定する
    送信元情報領域、該情報信号を格納する格納領域および
    前記音声用チャネルパケットにおける誤り制御データの
    格納領域を含み、前記宛先情報領域、前記送信元情報領
    域および前記格納領域の大きさを固定することを特徴と
    する無線LANシステム。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか一項に記載
    のシステムにおいて、前記基地局は、無線方式の無線ア
    クセス装置との通信接続手段を含むことを特徴とする無
    線LANシステム。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか一項に記載
    のシステムにおいて、前記基地局および前記子局は、IM
    T-2000方式におけるTDD（Time Division Duplex)モード
    を有することを特徴とする無線LANシステム。
  9. 【請求項９】 情報信号の通信をあるサービス領域内に
    限定して、該領域内に配設された基地局と子局との間の
    通信に無線を用いて行う無線LANシステムの通信方法に
    おいて、該方法は、 前記基地局と前記子局とのアクセス方式を前記情報信号
    の拡散に複数の拡散符号を用意した符号分割多元接続方
    式にし、該拡散した情報信号の送信電力を半固定にし
    て、前記情報信号の種類や量に応じて前記情報信号が用
    いる帯域および周波数ならびに前記情報信号を伝送する
    パケットの構造をそれぞれ選択して前記情報信号を伝送
    手順に従って伝送することを特徴とする無線LANシステ
    ムの通信方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、前記
    伝送手順は、前記基地局から前記サービス領域内の前記
    子局に所定の制御用情報を送信する第１の工程と、 前記子局にて前記基地局から供給される所定の制御用情
    報を含む電波を監視し、該電波の最も強い電界強度を選
    択したことを示す応答信号を送信する第２の工程と、 前記基地局にて前記子局の選択に対する応答信号を受信
    して、前記子局が前記サービス領域内に存在するかどう
    かを判断する第３の工程と、 前記サービス領域内に存在する子局の認識に用いる前記
    子局の登録を新規に要求する新規登録要求を前記基地局
    から前記子局に送信する第４の工程と、 前記子局にて前記新規登録要求に対する応答信号を前記
    基地局に送信する第５の工程と、 この後、前記基地局にて登録した子局が前記サービス領
    域内にあるか位置確認を行いながら、前記子局から前記
    基地局に、または前記基地局から前記子局にアクセス要
    求が生じた際に、前記基地局は該当する子局に対して現
    在空いているチャネル情報をあらわにして該チャネル情
    報を更新し、送信する第６の工程と、 前記子局に接続する接続先から送信要求がある場合、前
    記基地局から供給されるチャネル情報から使用するチャ
    ネルを選択して送信要求を前記基地局に対して送信し、
    前記基地局から所定の時間内に供給される応答信号に応
    動して所定の形式にした情報信号を通信する第７の工程
    と、 前記基地局に接続する既存のLAN側から呼出要求がある
    場合、供給された情報信号に含まれる宛先情報を有する
    対象の子局がサービス領域内にあるかを判定し、該判定
    結果に応じて前記チャネル情報を割り当てて該子局への
    呼出しを行い、前記子局から前記所定の時間内に供給さ
    れる応答信号に応動して所定の形式にした情報信号を通
    信する第８の工程と、 前記基地局から前記所定の時間を越えた前記応答信号の
    受信または前記子局に接続する端末装置から送受信完了
    の情報の受信において使用したチャネルを解放させる情
    報を前記基地局または前記端末装置に送信する第９の工
    程と、 前記子局から前記所定の時間を越えた前記応答信号の受
    信または前記既存のLAN側からの通信を切断する情報の
    受信において使用したチャネルを解放させる情報を前記
    子局または前記LAN側に送信する第10の工程とを含むこ
    とを特徴とする無線LANシステムの通信方法。
  11. 【請求項１１】 請求項10に記載の方法において、前記
    所定の制御用情報は、該制御用情報の形式として前記基
    地局から前記子局への制御用パケットである第１制御パ
    ケットおよび前記子局から前記基地局への制御用パケッ
    トである第２制御パケットを有し、 第１制御パケットは、該パケットのフレーム同期情報が
    書き込まれる領域、前記基地局を同定する情報領域、音
    声の使用可能なチャネル番号を示す音声チャネル情報領
    域、データの使用可能なチャネル番号を示すデータチャ
    ネル情報領域、各種の要求制御を示す制御情報領域およ
    び前記第１制御パケットにおける誤り制御データの格納
    領域を含み、 前記制御情報領域は、前記基地局のサービス領域内にあ
    る前記子局の位置確認を要求する位置確認要求情報、前
    記基地局のサービス領域内へと新規に入った前記子局の
    登録要求情報、前記基地局から前記子局への通信を要求
    する呼出し情報およびチャネルの解放を示す報知情報を
    含み、 さらに、第２制御パケットは、該パケットのフレーム同
    期情報が書き込まれる領域、前記子局を同定する情報領
    域、前記第１制御パケットにおける誤り制御データの格
    納領域および各種の要求制御を示す制御情報領域を有
    し、 前記制御情報領域は、前記基地局からの前記子局への位
    置確認要求に対して応答する位置確認応答情報、前記基
    地局のサービス領域内へと新規に入った前記子局の登録
    要求情報に対する登録応答情報、前記基地局から前記子
    局への通信を要求する呼出し情報に対する呼出し応答情
    報、前記子局から前記基地局への通信を要求する通信要
    求情報およびチャネルの解放を示す報知情報を含むこと
    を特徴とする無線LANシステムの通信方法。
  12. 【請求項１２】 請求項10に記載の方法において、前記
    所定の形式にした情報信号は、前記基地局と前記子局の
    間で共通に用いるデータ用チャネルパケットおよび音声
    用チャネルパケットを有し、 前記データ用チャネルパケットは、該パケットのフレー
    ム同期情報が書き込まれる領域、前記情報信号の送信先
    を同定する宛先情報領域、前記情報信号の送信元を同定
    する送信元情報領域、格納する情報信号のデータ量を示
    す格納情報領域、該情報信号を格納する格納領域および
    前記データ用チャネルパケットにおける誤り制御データ
    の格納領域を含み、前記宛先情報領域、前記送信元情報
    領域、前記格納情報領域および前記格納領域の大きさを
    変化させ、 前記音声用チャネルパケットは、該パケットのフレーム
    同期情報が書き込まれる領域、前記情報信号の送信先を
    同定する宛先情報領域、前記情報信号の送信元を同定す
    る送信元情報領域、該情報信号を格納する格納領域およ
    び前記音声用チャネルパケットにおける誤り制御データ
    の格納領域を含み、前記宛先情報領域、前記送信元情報
    領域および前記格納領域の大きさを固定することを特徴
    とする無線LANシステムの通信方法。
  13. 【請求項１３】 請求項10または12に記載の方法におい
    て、前記所定の制御用情報は、前記基地局で行う前記子
    局の位置確認に応じて移動する子局を第１のクラスに
    し、固定されている子局を第２のクラスに分類し、第２
    のクラスに対する前記所定の制御用情報の送信周期を基
    準に第１の送信周期を数十万倍程度の長い周期にするこ
    とを特徴とする無線LANシステムの通信方法。
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