JP2003501862A - 移動無線通信システムの周波数ホッピング法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移動無線通信システムにおいて、基地局（１１）と移動無線通信システムの移動局（１２）との搬送周波数は、所定の周波数ホッピングスキームによって、所望の間隔で時間変化させられ、これによって、移動無線通信システムの特定の動作条件は、選択的に適合される。このようにして、周波数ホッピングシーケンスは、特にありそうな干渉信号の影響など、現在の動作条件に対して、動作中に適合される。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、移動無線通信システム、特にＷＤＣＴ移動無線通信システムの周波
数ホッピング法に関するものである。

【０００１】 周波数ホッピングは、通信システム、特に移動無線通信システムにおいてよく
知られているように、伝達信頼性を向上させるために用いられている。この目的
のために、移動局は、移動無線通信システムにおいて、基地局により周波数をホ
ップさせることで、搬送周波数を所定の間隔で変化させる。同様に、周波数ホッ
ピングの連鎖、いわゆるお互いの後に使用されるための搬送周波数の連鎖は、基
地局により移動局に通知される。

【０００２】 例えば、周波数ホッピングが使用されている公知の移動無線通信標準は、いわ
ゆるＤＥＣＴ（Digital European Cordless Telephone ）移動無線電話標準であ
る。この移動無線電話標準は、いわゆるＣＴ（Cordless Telephone）アプリケー
ション、すなわちコードレス電話にも役立つ主要な欧州のシステムを持つために
、ＥＴＳＩ（European Telecommunications Standard institute）によって発展
した。ＤＥＣＴ移動無線電話標準は、制限範囲があるが、とても良好な伝達品質
を与えている。ＤＥＣＴシステムの使用は、それゆえ国内において、あるいはビ
ジネスの前提として好まれている。

【０００３】 ＤＥＣＴ移動無線電話標準の場合には、１７２８ｋＨｚの間隔を持つ１０個の
異なる搬送周波数が周波数ホッピングのために使用される。周波数スペクトラム
の合計は、１８８０〜１９００ＭＨｚの範囲になる。周波数ホッピングのために
使用される搬送周波数は、制御チャネルを介して基地局によって移動局へ通知さ
れる。この目的のために、周波数ホッピングのために基地局に得られる搬送周波
数を移動局に知らせる制御メッセージが基地局によって移動局へ伝達される。こ
のメッセージは、１０個のありうる搬送周波数にとって、１ビットが、基地局に
より‘１’あるいは‘０’のそれぞれの場合に、付加的に設定されている１ビッ
トフィールドをカバーしている。もし、定義された搬送周波数に相当するビット
が‘１’に設定されると、これは、移動局にとって、相当する搬送周波数が周波
数ホッピングに使われることができることを意味している。

【０００４】 上述した原則によれば、周波数ホッピングは１０個の異なる搬送周波数の最大
値に限定される。周波数ホッピングに使用される搬送周波数の連鎖は、予め決め
られている。もし、伝送の間に、例えば干渉周波数との衝突によって問題が起こ
ると、同じ問題（例えば、マイクロウェーブ周波数）がまだ続いている場合に、
しかしながらよく駄目になる、同じ周波数ホッピング連鎖を使用する新しい伝送
が企てられる。

【０００５】 同様に、さらに最近の標準では、例えばブルートゥース（登録商標) やＳＷＡ
Ｐ標準のように、干渉信号との衝突も確実に防ぐことはできず、結果として、そ
のシステムの処理能力が必然的に害されるという助けをもちながら、安定した周
波数ホッピング法が得られている。

【０００６】 さらに、ＤＥＣＴ標準は、本質的に欧州電話市場のために発展したものである
。しかしながら、信頼できるコードレス電話システムのニーズは、アメリカの市
場においても存在しているため、いわゆるＷＤＣＴ（Worldwide Digital Cordle
ss Telephone）移動無線電話システムは、ＤＥＣＴ標準に基づく適用者により発
展された。無免許通信のためのアメリカのＦＣＣ規定と比較可能なＷＤＣＴ標準
は、２４００〜２４８３．５ＭＨｚの間の周波数バンドを使用している。

【０００７】 ＦＣＣ規定に従って使用されている周波数バンドと同様に、もっと先の制約は
、しかしながら他の事項の中で、各ケースで用いられる周波数ホッピング法にも
関係しており、動作される移動無線通信システムに課されている。そして、各周
波数が３０秒の期間内で０. ４秒以上の間使用されたり、維持されたりしてはな
らないため、ＦＣＣ規定は、周波数ホッピング法が少なくとも７５個の異なる搬
送周波数を含んでいなくてはならないことを必要としている。各周波数は、平均
的に同じ数の時間を使用しなくてはならない。さらに、各ケースで使用される搬
送周波数が、ランダムに並べられた擬似搬送周波数リストから選択されなくては
ならない。

【０００８】 本発明は、一般的に、より確実な動作、より良好な伝送信頼性を達成可能な移
動無線電話システムのための周波数ホッピング法を提案するという目的に基づく
ものである。特に、周波数ホッピング法は、ＤＥＣＴに対するできるだけ小さい
変化を持つＤＥＣＴ標準に基づく周波数ホッピングのように、前記ＦＣＣ規定に
応じることを可能にすべきである。

【０００９】 前記の目的は、請求項１の特徴を備えた周波数ホッピング法により、本発明に
したがって達成されている。従属する請求項は、本発明のより好ましい優れた実
施形態について述べている。

【００１０】 本発明によれば、モニターされる移動無線電話システムの定義された操作上の
状態、特にありうる雑音を含んだ搬送周波数チャネルの存在、がモニターされ、
所定の周波数ホッピング連鎖がそれゆえそこへ適用される。むしろ、前記モニタ
リングに応じて、移動局は、所定の周波数ホッピング連鎖に応じて望まれている
搬送周波数のどちらが使われるべきではないかを通知される。

【００１１】 それゆえ、本発明は、付加的に特別な動作条件に適合させ、各ケースにおいて
、基地局により搬送周波数のどちらが使用されるべきであるかを知らせる個々の
移動局をもち、多数の搬送周波数の利用法を考慮に入れている。特に、本発明の
助けにより、上述したＦＣＣ規定に従うことは可能である。

【００１２】 搬送周波数のどちらが使われるべきではないということについての最新の情報
が移動無線電話システムの制御チャンネルを介して伝達される。好ましい移動無
線電話は、ＷＤＣＴ移動無線電話システムの形式において、略２４００〜２５０
０ＭＨｚの間の周波数範囲で、９５個のありうる搬送周波数と配置されたＤＥＣ
Ｔ標準に基づいており、それにより、上記最新の情報がＮ_T かＱ_T の制御チャン
ネルを介して、伝達されることができる。この目的のために、ＤＥＣＴプロトコ
ルの対応する変化は、本発明のある実施形態にしたがって提案されている。

【００１３】 搬送周波数の変化は、タイムスロットからタイムスロットまでと同様に、フレ
ームからフレームまでの両方、すなわちフレームの範囲内で実施されることがで
きる。

【００１４】 本発明は、好ましい実施形態として、添付された図面を参照して下記でより詳
細に述べられている。

【００１５】 本発明は、適用者によって発展させられたＷＤＣＴ移動無線電話方法として下
記で説明されており、しかしながら本発明は、本質的に他の電気通信標準に適用
することもできる。

【００１６】 ＷＤＣＴ移動無線電話標準は、すでに説明されているように、公知のＤＥＣＴ
移動無線電話標準に基づいている。

【００１７】 図６には、伝送信号のためのフレームおよびタイムスロット構造がＤＥＣＴ標
準に応じて示されている。すでにＤＥＣＴ標準と一緒に説明したように、役に立
つ周波数スペクトラム（１８８０〜１９００ＭＨｚ）は、それぞれ１７２８ＫＨ
ｚの１０個のキャリアに分割される。

【００１８】 図６に示すように、各キャリアフレーム８は、２４個の４８０ビット（タイム
スロットの持続時間４１６．６μｓｅｃ）のタイムスロットに分割され、ダウン
リンク用に、すなわち基地局から移動局への伝送用に最初の１２個、およびアッ
プリンク用に、すなわち移動局から基地局への伝送用に、第２の１２個のタイム
スロットが与えられる。二重の接続用に、タイムスロットの組が形成され、例え
ば、タイムスロット１１とタイムスロット２３とが１組を形成する。この方法で
は、１１５２ｋｂｉｔ／ｓの伝送レートを持つ１２×１０＝１２０個の二重チャ
ンネルが有効である。

【００１９】 図６に示されたＤＥＣＴフレームの持続期間は、１０ｍｓであり、１つのタイ
ムスロット９において１０ｍｓごとに、いわゆるＭＡＣ（Medium Access Contro
l ）層に有効な３８８ビットが、１つのタイムスロット内で一度伝送される。Ｍ
ＡＣ層の主な働きは、資源の取り扱いや、誤った伝送に対する防御と同様に、異
なる制御チャンネルの多重通信することである。

【００２０】 図６でさらに示すように、ＭＡＣ層として使われる３８８ビットは、同調目的
のためのＳフィールド (３２ビット) 、制御と知らせる目的のためのＡフィール
ド（６４ビット) 、有効なデータフィールドと４つのスペアビットとしてのＢフ
ィールド (４０ビット) を含んでいる。対応するタイムスロット９は、６０ビッ
トを含むプロテクションバンド（ガードバンド）により満たされている。

【００２１】 図６は、上述したＡフィールド１０の構造も示している。Ａフィールド１０の
６４ビットは、ヘッダー (８ビット) 、ある制御チャンネル（４０ビット) およ
びＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ，１６ビット）フィールドに分割される。
ＣＲＣフィールドは、合図や制御チャンネルに伝送エラーを見つけるために役立
つ。各Ａフィールドにおいて、１つあるいはいくつかの論理制御チャンネルＱ_T ，Ｐ_T ，Ｃ_T ，Ｎ_T およびＭ_T は、多重送信形式で伝送される。ここで、役に立
つＡフィールドの４０ビットは、各ケースにおいて、個々の制御チャンネル間で
電力要求に応じて分割され、それにより、図７に示されており、１６個のＤＥＣ
Ｔフレーム８（０....１５）を含むマルチフレーム構造に嵌め込まれるプライオ
リティ計画が使用される。そして、ＭＴ制御チャンネルが伝送されなかったとし
ても、例えば、制御チャンネルＣＴは、例えば、フレーム番号１の対応するＤＥ
ＣＴ移動無線電話システムの基地局からＡフィールドの中で伝送されるだけであ
る。さらに、制御チャンネルＭＴか制御チャンネルＮＴの何れかが伝送されなく
ても、例えば、制御チャンネルＣＴは、このようなＤＥＣＴ移動無線電話システ
ムにおける移動局により相当するＡフィールドの中で伝送されるだけである。こ
うして、図７に示されたプライオリティ計画に従って、ダウンリンクとアップリ
ンクとの両方のために、個々の制御フレーム８のＡフィールドの割り当てが固定
された時間に多重送信される。

【００２２】 ＤＥＣＴフレームのＡフィールドのこの周知の構造に基づいて、動作の開始時
に基地局によって予め決められており、周波数ホッピングリストの形式で個々の
移動局において結果として好ましく蓄積された周波数ホッピング連鎖に絶え間な
く適応するために最新の情報を、それらの周波数だけが、干渉信号との接触が起
こらない周波数ホッピングに使用されることが保証されるように、特別な状態に
伝送させることができる本発明のより好ましい実施形態に従って提案されている
。本発明によれば、それゆえ、干渉周波数との衝突を迂回したり回避したりでき
る適応した周波数ホッピング戦略が提案されている。

【００２３】 図８では、例えば、基地局１１とそれと通信しているいくつかの移動局１２と
を備えたＷＤＣＴ移動無線電話システムに従って動作される移動無線電話システ
ムの基礎構造は、かなり簡単な方法で示されている。周波数バンド２４００〜２
４８３．５ＭＨｚにおいて、コードレス電話オペレーションがアメリカ合衆国Ｆ
ＣＣ規定に適合する周波数ホッピング法を使用して実行されるように、基地局１
１と個々の移動局１２との両方は、各ケースにおいて、ＷＤＣＴコントローラ１
３あるいは１５を備えている。

【００２４】 周波数ホッピング戦略や周波数ホッピング法の実施は、原則的に、オペレータ
と離れることができ、それによって、搬送周波数のホッピング中に使用されるた
めの連鎖が、基地局１１により明らかにされ、移動局１２に伝送される。この周
波数ホッピングリストは、ＲＯＭメモリ１４あるいは１６において、移動局１２
はもとより基地局１１においても蓄積される。図８に示されている移動無線電話
システムの動作中に、確かな搬送周波数とともに生じる寄生の影響を考慮するこ
とができるようにするために、最新情報が、周波数ホッピングリストに蓄積され
た搬送周波数が将来使用されるべきではない移動局１２に通知する基地局１１に
より移動局１２に絶え間なく、好ましく伝送される。この目的のために、移動無
線電話システムの周波数環境が、ありうる干渉周波数移動や、無線電話システム
のオペレータにより基地局１１に与えられることができる最新の周波数ホッピン
グリストのために、基地局１１のＷＤＣＴコントローラ１３により絶え間なくモ
ニターされることができる。

【００２５】 特に、すでに述べたＦＣＣ規定に応じることを除き、移動局１２に蓄積された
周波数ホッピングリストや周波数ホッピング連鎖に関係するこの最新情報を伝送
することは、必要とされるＤＥＣＴ−ＭＡＣレイヤあるいはＡフィールドに変化
する。これらの変化は、できるだけ小さいＤＥＣＴプロトコルへの変化が必要に
なるように、下記で説明される本発明のより好ましい実施形態に応じて作られ、
その結果、より高いレイヤがＤＥＣＴ標準により引き継がれることができる。

【００２６】 図８に示したＷＤＣＴ移動無線電話システムの場合には、９５個の搬送周波数
が、２４００〜２４８３．５ＭＨｚの周波数範囲で利用されている。周波数ホッ
ピングを使用するためのＦＣＣ規定は、干渉周波数で妨害や衝突を避けるために
、少なくとも７５個の異なる搬送周波数を必要としており、２０個の利用できる
搬送周波数の最大値は、使用されることができない。実際に使用された周波数ホ
ッピング連鎖は、９５個の利用できる周波数のサブセットと一致する。各基地局
のために、例えば、同一証明信号やこの基地局のＩＤにより、これらの９５個の
搬送周波数の分離され、擬似ランダムに配置されたリストが作られ、幅広いバン
ド干渉による１以上のキャリアを失わないようにするために、チャンネル分離を
最小限に保っている。この方法で作られた周波数ホッピングリストは、すでに述
べたように、残りの一方と通信している全ての移動無線電話１２と同様に基地局
１１でも知られている。

【００２７】 もし、基地局１１のＷＤＣＴコントローラ１３が、十分な品質の伝送ができな
くなる雑音チャンネル、すなわち搬送周波数を見つけると、周波数ホッピングサ
イクルからこれらの雑音チャンネルを削除するために、予め蓄積した周波数ホッ
ピングリストや連鎖の最新情報が与えられる。本発明によれば、それゆえ、これ
は適応可能な周波数ホッピング法を含んでいる。２つの周波数ホッピングコンセ
プトが下記で述べられており、最初のコンセプトを用いて、搬送周波数はタイム
スロットからタイムスロットまで変化し、異なる移動局１２のために、結果とし
て、より大きな柔軟性を持ったかなり多くの制御必要条件になる様々な周波数ホ
ッピング連鎖を実行することができる。それに反して、第２のコンセプトによれ
ば、フレームからフレームへ搬送周波数を変化させることだけが提案されており
、同一の基地局１１に一致された全ての移動局１２が同一の周波数ホッピング連
鎖で動作されなくてはならない。この第２のコンセプトは、柔軟性は劣るが、実
行することは容易である。

【００２８】 使用される周波数ホッピング法は、各ケースで可能になる状態と同様に、移動
局１２と基地局１１の異なる動作条件が考慮されるように、設計されなくてはな
らない。これは、図１および図２を用いて下記でより詳しく説明されるであろう
。

【００２９】 図１は、基地局１１の異なる活動的な動作条件を示しており、それにより基地
局１１は、移動局１２への連絡がなくても、“アクティブアイドル(active idle
) ”として示された動作状態１にある。この状態において、いわゆる“ダミーベ
アラ(dummy bearer)”信号は、基地局１１により送信され、移動局１２により送
信された連絡調査を探知するために、同時に周期的に全ての有益で物質的なチャ
ンネルがスキャンされる。移動局１２が立ち上げられるとすぐに、基地局１１は
、“アクティブトラフィック(active traffic)”として示した状態２に変化する
。それは、全ての接続が終了して、ダミーベアラ信号が再度基地局１１により送
信されると、再び状態１に変化する。基地局１１は、もしダミーベアラ信号が、
少なくとも１つの“トラフィックベアラ信号”に加えてそれにより伝送された場
合にも、状態２から“アクティブトラフィックのアイドル(active traffic and
idle) ”として示された状態３に変化する。状態３から状態２への復帰は、基地
局１１から、さらなるダミーベアラ信号が送信されなくなると起きる。従って、
基地局１１は、少なくとも１つの接続が終了すると、状態１から状態３に変化し
、状態３から状態１への復帰は、移動局１２との最後の接続も終了した場合に起
きる。

【００３０】 図２は、移動局１２の異なる動作状態を示しており、移動局１２は、“アイド
ルアンロック(idle unlocked) ”として示された状態４において、活動的でなく
なっている。直接的には、接続された後に、移動局１２が、“アクティブアンロ
ック(active unlocked) ”として示された状態５に変化する。この状態において
、移動局１２は基地局１１に一致しようし、固定周波数を持つ全てのタイムスロ
ットがスキャンされる。例えば、１秒の期間内に基地局１１によってダミーベア
ラ信号が見つけられない場合には、周波数が変化する。移動局１２が、基地局１
１により送信されたダミーベアラをみつけた場合には、１つのタイムスロットと
同様の１ビットの基地局１１への一致は、特殊なケースで使用されるソフトウェ
アやハードウェアにより自動的に実行される。この目的にために、Ａフィールド
において各ケースで伝送されたメッセージが評価される。固定された周波数ホッ
ピング連鎖がいつも使用される公知のＤＥＣＴ標準と対照して、基地局１１の一
般に知られた有効な周波数ホッピング連鎖への一致も、付加的に実行されなくて
はならない。一致プロセスが実行された後、移動局１２は“アイドルロック(idl
e locked) ”として示した状態６に変化する。

【００３１】 この状態においては、移動局１２は、消費電力を低減するための対応するソフ
トウェアコマンドを入力することにより、スリープモードにおいても動作される
ことができ、この場合には、移動局１２やそのコントローラ１５が、ダミーベア
ラ信号を見つけるために、ｎ番目のフレーム毎にだけ活動的にされ、それにより
、ｎが、例えば最小パルス幅の反復度のために６４になることができる。移動局
１２は、基地局１１に依然として最小の消費電力と一致させることができる。ス
リープモードは、コントローラ１５あるいは対応するプロセッサにより、異なる
２種類の方法でそのままの状態にすることができる。図７に示されたモニタリン
グマルチフレームメータのフレーム構造が、０までカウントダウンされるか、例
えば、プロセッサの外部の邪魔する“ウェキングアップ(waking up) ”がキーボ
ードを介して生成される。スリープモードを終えた後、対応する移動局１２のソ
フトウェアは、基地局１１の周波数ホッピング連鎖を持つ一致を再度開始するた
めに、スリープモードがどのくらいの長さであったのかを知らせなくてはならな
い。このため、すでに述べられたマルチフレームメータの現在の値と、通常のフ
レームメータとは、マイクロコントローラ１５に知られている。

【００３２】 移動局１２あるいは基地局１１により、呼びが作られるとすぐに、トラフィッ
クベアラ信号が送信される。普通は、ダミーベアラも継続している。それから、
移動局１２が、“アクティブロック(active locked) ”として示した状態７に変
化する。この場合の基地局１１は、図１（“アクティブトラフィックのアイドル
”）に示した状態３に変化する。最大数の同時接続は、伝送方向における有効な
タイムスロットの数に一致する。４番目の接続が立ち上がる場合には、ダミーベ
アラが開放されることが保証されなくてはならず、それにより、基地局１１が図
１（“アクティブトラフィック”）に示す状態２に変化する。

【００３３】 すでに述べたように、２つのフレームの間と同様に、フレーム内、すなわち個
々のタイムスロットの間の周波数ホッピングが、本発明の背景の中で存在しうる
。

【００３４】 第１の周波数ホッピング変形により、搬送周波数は同じフレームの２つのタイ
ムスロットの間で変化しなくてはならない。

【００３５】 基地局に蓄積された周波数ホッピングリストの９５個の搬送周波数の全部は、
ダミーベアラ信号を伝送するために使用される。この連鎖は、ダミーベアラを伝
送するために変化せず、ダミーベアラのためだけに使用される。この連鎖が移動
局にも知られるので、これらは基地局に適合した後、その周波数を変化させるこ
とができる。この周波数ホッピング連鎖は、図２で示した適合状態６（“アイド
ルロック”）にある全ての移動局により使用される。この状態における移動局は
、すでに述べたように、消費電力節約スリープモードに切り替えられることがで
き、それにより、この場合には、ダミーベアラ信号を受け取るために、ｎフレー
ム間隔においてのみ活動的にされる。図６に示すダミーベアラ信号のＡフィール
ドは、基地局からの接続必要性を探知することができるように、ＤＥＣＴ標準を
持っているので、Ｐ_T メッセージを含むべきである。これは、図７に示すマルチ
フレームの第１フレームが常に受け取られるという事実により実行されることが
できる。

【００３６】 もし、逆に、接続が成立した後で移動局が図２に示す状態７（“アクティブロ
ック”）になり、もし干渉がおこるならば、搬送信号の周波数ホッピングシーケ
ンスは、変更され、適応される。それぞれのトラフィックベアラのために、周波
数ホッピングシーケンスの上述のような変更が実行されるので、それぞれの移動
局は上記の適応の後に異なる周波数ホッピングシーケンスを得ることができる。
以下で詳述するように、周波数ホッピングシーケンスの更新情報は、対応するタ
イムスロットのＡフィールドにより、それぞれトラフィックベアラに対して送信
される。接続が切断された後で、このトラフィックベアラのための正規の周波数
ホッピングシーケンスもまた活動停止されるか切断されることによって、対応す
る移動局は、再び状態６（“アイドルロック”）に変化する。上記の対応する移
動局は、再び基地局のダミーのベアラ信号と同期させられる。

【００３７】 ４つの接続が同時に活動状態となるとすぐに、上記のダミーのベアラは活動停
止される。１つの基地局は、同時に最大で６個の移動局を動作させれるので、上
述のことは、状態６（“アイドルロック”）にある２つまでの移動局は基地局と
の同期を失うかもしれないことを意味する。このことを防ぐために、状態６にあ
る移動局は、ダミーベアラが不活性化されるような、図７に示すマルチフレーム
構造の第１フレームによって通知されることができる。これら移動局は、最後に
活性化したトラフィックベアラ信号に従うか、または、その周波数ホッピングシ
ーケンスに従うかして、これによって、このベアラ信号の周波数ホッピングシー
ケンスは、状態６（“アイドルロック”）にある全ての移動局が、周波数ホッピ
ングシーケンスを変更するための、基地局による対応する要求を確認するまで、
変化しない。４番目のトラフィックベアラ信号が活動状態である時間間隔におい
て、状態６にある移動局は、各フレームにおいて制御フィールドまたはＡフィー
ルドを受信しなければならないので、すなわち、この場合にはスリープモードに
切り換わることは避けなければならないので、電力消費は増加するということが
保証される。もし再度接続が切断され、４つより少ないトラフィックベアラが同
時に活性化した場合には、ダミーのベアラ信号が再び活性化され、状態６の移動
局は、再びこのダミーベアラの周波数ホッピングシーケンスに変更される。

【００３８】 第２の周波数ホッピングの変形例によると、搬送周波数は新しいフレームの始
めにおいてのみ変更することができ、言い換えると、フレームの全てのタイムス
ロットは、同じ搬送周波数によって送信される。

【００３９】 また、周波数ホッピングのこの変形例によれば、１フレーム内の周波数変更の
ために記載した戦略を、原理的には用いることができる。トラフィックベアラ信
号が活性化されると直ぐに、移動無線通信システムの周波数環境に応じて、その
周波数ホッピングシーケンスは適合されるようになっている。また、ついにはダ
ミーベアラも影響を受けるので、全ての移動局は、適切な自身の計測を実行する
ことができるように、周波数ホッピングシーケンスの更新を通知されるようにな
っている。したがって、この場合、例えば状態６（“アイドルロック”）にある
移動局のスリープモードの使用を、なしで済ますことができ、これによって、そ
れらはダミーベアラの周波数ホッピングシーケンスに従うことができる。しかし
、これによって、それら移動局の電力消費が増加することになる。もしスリープ
モードをなしで済ますことが出来ないならば、上述のことは、関連する移動局の
みがダミーベアラ信号をｎフレームの期間探すということを意味する。この場合
、その結果として周波数ホッピングシーケンスが適合されるまでの期間が延長さ
れ、またその結果としてパラサイト信号に対する感受率が増加するような、移動
局による対応する要求を、状態６にある全ての移動局が確認するまで、トラフィ
ックベアラの周波数ホッピングシーケンスは変更されない。１フレーム内の周波
数ホッピングと比べて、上記した第２の周波数ホッピングの変形例の場合には、
２度目の接続がなされたとき、第１のトラフィックベアラ信号は同期のために用
いられなければならず、言い換えると、状態６（“アイドルロック”）にある移
動局は、もはや自身の周波数を、ダミーベアラ信号ではなく第１のトラフィック
ベアラ信号に従って変更する。

【００４０】 上述した２つの周波数ホッピングの変形例の場合には、移動局は、Ａフィール
ドを介して、それぞれの場合においてその時点で周波数ホッピングのために正規
なものである搬送周波数を通知される。対応するメッセージは、好ましくは、実
際に周波数ホッピングシーケンスが変更される前に、関連する移動局によって確
認される。周波数ホッピングシーケンスに関するこの更新情報を送信するために
、図６を用いて上述のように説明したＤＥＣＴ−ＭＡＣ層の適合が、上述した周
波数ホッピング戦略を実行するために必要となる。これは、特に、基地局から移
動局にどのようにして更新情報を送信することができるかということに関する方
法に関連している。搬送周波数の中でも、元々の搬送ホッピングシーケンスにお
いて意図された、この更新情報の詳細は、干渉周波数との衝突がありうることを
考慮して、その時点においては用いられるべきでない。

【００４１】 ＤＥＣＴ標準を用いて、用いることのできる周波数チャネルに関する情報が、
Ａフィールドを介したＱ_T メッセージによって送信される。しかし、ＷＤＣＴ標
準によると、ＤＥＣＴ標準と比較して、後者より逸脱するような多くのタイムス
ロットと搬送周波数が用いられており、それによって、特にこの情報が送信され
る所はどこでもＤＥＣＴプロトコルを採用することが必要となっている。ＤＥＣ
Ｔ標準による、４つのタイムスロットを区別するための４ビットは、ＷＤＣＴ標
準にとっては十分なものではあるが、搬送周波数を区別するためのＤＥＣＴ標準
による１０ビットの場合はそれが当てはまらない。そこで、本発明を実現する種
々の可能性について、以下で説明を行う。

【００４２】 本発明に係る第１の実施形態によると、ＤＥＣＴプロトコルによる上述したＮ _T メッセージが、上述した更新情報を送信するために用いられる。

【００４３】 図３Ａは、従来のＤＥＣＴ標準におけるＮ_T メッセージの場合における、図６
で示したＡフィールドの４０ビットを、分割した様子を示す。ＤＥＣＴ標準によ
ると、Ｎ_T メッセージは２つのサブフィールドに分割され、第１のサブフィール
ドはいわゆるＰＡＲＩ(Primary Access Right Identifier) データを含み、第２
のサブフィールドはいわゆるＲＰＮ(Radio Fixed Part Number) データの最下位
ビットを含んでおり、ＰＡＲＩデータにはＰＡＲＩクラスＡとクラスＢとを用い
、そのクラスＡにおいてはＰＡＲＩデータはＥＭＣ(Equipment Manufacturer's
Code) データとＦＰＮ(Fixed Part Number) データとを含み、一方、クラスＢに
おいては、ＰＡＲＩデータはＥＩＣ(Equipment Installer's Code)データとＦＰ
Ｎデータとを含むようになっている。図３Ａに示すように、ＰＡＲＩデータは、
Ｎ_T メッセージの全体で４０ビット用いることのできるうち、３２−３７ビット
を用いるようになっている。

【００４４】 本発明に係る第１の実施形態においては、ＰＡＲＩデータのためのビット数を
、特に８ビットにまで減少させるということが、意図されている。これは、クラ
スＡの場合には、ＥＭＣ及び／又はＦＰＮデータを減少させることによって、ま
たクラスＢの場合には、ＥＩＣ及び／又はＦＰＮデータを減少させることによっ
て実現される。この様子を図３Ｂに示し、また、上述のように得られた８ビット
によって周波数ホッピングデータ(frequency hopping data)ＨＯＰを定義する。
この周波数ホッピングデータＨＯＰは、例えば、蓄積された周波数ホッピングリ
ストの、次の８つの搬送周波数のうちの、用いられるべきでないものを特定する
ことができる。

【００４５】 さらに、用いることのできる全ての搬送周波数も、例えば、それぞれの場合に
おいて、１２の周波数のブロックにまとめられることができ、そのため、このイ
ベントにおいても、これらのブロックの一つを不活性化するのには８ビットのみ
で十分であり、それ故、このブロックに属する全ての周波数も不活性化されるこ
とになる。既に述べたように、ＷＤＣＴ標準によると、周波数ホッピングのため
に、９５の搬送周波数全てを用いることが意図される。このことは、一つのブロ
ックのみは１１の周波数をもつことを意味している。用いることのできる搬送周
波数は、常にまとめてグループ化されており、このため、もし典型的なパラサイ
ト信号による衝突が生じたとしても、最高の伝送品質が保証される。

【００４６】 しかし、このようにブロック化された８個の周波数ブロックのうちの最も大き
な２つのものは、所定の周波数ホッピングシーケンスから除去されなければなら
ない。この場合には、周波数ホッピングデータＨＯＰの８ビットは、例えば、Ｈ
ＯＰフィールドのビットがそれぞれの周波数ブロックに割り当てられ、ビットの
値が‘０’の場合には対応する周波数ブロックは不活性化されるといったように
、周波数ホッピングに用いられないブロックを指示するようになっている。

【００４７】 本発明に係る第２の実施形態においては、ＤＥＣＴプロトコルによって提供さ
れるＱ_T メッセージを用いること、およびＤＥＣＴプロトコルによって提供され
るＱ_T メッセージを上述のように更新情報を送信するように変更することが提案
される。

【００４８】 図４Ａは、ＤＥＣＴ標準として用いられ、かつ、用いることのできる搬送周波
数チャネルが基地局より移動局に通知されることにより“静的システム情報”と
されるものである、Ｑ_T メッセージのフォーマットを示す。Ｑ_T メッセージは、
対応するＡフィールド（図６参照）のビットｂ８−ｂ４７を含んでいる。４個の
ビットｂ１２−ｂ１５は、送信が開始されるタイムスロットのペアの数(Slot Nu
mber, ＳＮ) を定義するものである。１０個のビットｂ２２−ｂ３１（RF Carri
er bits,ＲＦＣ）は、固定された所定の搬送周波数のうち、移動局においてどれ
を用いることができるのかを移動局に通知するためのものである。この目的のた
め、対応する搬送周波数は、もし対応するビットの値が‘１’である場合に用い
られることのできる搬送周波数の、ＲＦＣフィールドのそれぞれのビットに割り
当てられる。それに加えて、この送信におけるベアラのチャネル数(Channnel Nu
mber, ＣＮ) は、Ｑ_T メッセージにおいて符号化される。このＣＮデータは、ｂ
３４−ｂ３９のビットをもつ。また、Ｑ_T メッセージは、次のフレームにおいて
受信側が動作されるところの搬送周波数を詳細に示す、いわゆるＰＳＣＮ(Prima
ry Receiver Scan Carrier Number)データを含んでいる。ＰＳＣＮデータは、ｂ
４２−ｂ４７のビットをもつ。さらに、Ｑ_T メッセージは、幾つかのスペアビッ
ト（Spare bits，ＳＰ）をもつ。

【００４９】 ＷＤＣＴ標準は９５の異なる搬送周波数を用いるので、周知のＱ_T メッセージ
のフォーマットを変更しなければならない。

【００５０】 それ故、対応するＱ_T メッセージの幾つかのＡフィールドは、９５の異なる搬
送周波数全てを定義するのに用いられることができる。ＤＥＣＴ標準においては
、いわゆる“拡張ＲＦ搬送情報”であるＱ_T メッセージは、このようなＱ_T メッ
セージのうちの４つのみが、９５の周波数全てを記述するのに必要となるように
、用いられて、既に定義されている。しかし、マルチフレーム構造を用いた図７
に示すように、Ｑ_T メッセージは１フレーム、すなわちこのマルチフレーム構造
においてはフレームＮｏ．８内においてのみ送信される。これは、この“拡張Ｒ
Ｆ搬送情報”であるＱ_T メッセージを、全ての搬送周波数データを送信するのに
用いるときには、全部で４×１６０ｍｓ＝６４０ｍｓを必要とする、４つの完全
なマルチフレーム構造が必要になり、結局周波数ホッピングシーケンスの高速の
更新には有利でないということを意味している。

【００５１】 したがって、周波数ホッピングシーケンスの高速の更新のためには、好ましく
はより単純な方法を用いるべきである。それ故、ＲＦＣデータの１０個の用いる
ことのできるビットは、図３によって既に説明したＮ_T メッセージの変更と同様
に、所定の周波数ホッピングリストの次の搬送周波数のうち、または、もし周波
数が幾つかのブロックにグループ化されている場合には、それぞれの周波数のう
ち、どれが用いられ／活性化され、または用いられず／活性化されないかを確立
するために、用いられることができる。ＤＥＣＴ標準によると、ＲＦＣフィール
ドは常に同一の搬送周波数を伴うが、一方、本発明を用いるときは、ＲＦＣフィ
ールドは８つの周波数のブロックか、または９５の搬送周波数の全てのうちの、
次の１０の搬送周波数のみを伴う。

【００５２】 上述したように、Ｑ_T メッセージは、周波数ホッピングデータを送信するため
のＷＤＣＴ標準には、限られた程度において適しており、というのも、この目的
のためには、一方では比較的長いタイムスパンが必要であり、また他方では周波
数ホッピングデータは、基地局と同期した全ての移動局において同一であるから
である。したがって、Ｑ_T メッセージは、１フレーム内において搬送周波数が一
定であるような、更新、若しくは周波数ホッピングのデータ、又は、周波数ホッ
ピングの変形例を送信することにのみ用いられる。２つのタイムスロットの間の
１フレーム内において搬送周波数が変更されることによって、周波数ホッピング
の変形例を用いるときには、Ｑ_T メッセージに含まれる周波数ホッピングデータ
は無視されねばならない。

【００５３】 図４に示すように、ＷＤＣＴ標準においては、用いることのできる９５の搬送
周波数チャネルの内の一つを区別するために、付加的なビットが必要になり、す
なわち、ＣＮフィールドはビットｂ３４−ｂ４０を含んでいる。この目的のため
に、ＤＥＣＴ標準に備えられているスペアビットの一つが用いられる。図４に示
すＷＤＣＴ標準においても同様に、ＤＥＣＴ標準の場合のＣＮとＰＳＣＮフィー
ルドとの間のもう一方のスペアビットがこの目的のために用いられるような、Ｗ
ＤＣＴ標準の場合におけるより多い搬送の数を考慮して、ＰＳＣＮフィールドは
１ビット拡張される。しかし、ＰＳＣＮフィールドは、このデータが既に周波数
ホッピングリストに含まれているので、無視される。

【００５４】 ＷＤＣＴ標準においては、ＤＥＣＴ標準により提供されるＰ_T メッセージも採
用されている。このメッセージは、もしスリープモードがあるならば、状態６（
“アイドルロック”）にある移動局自身によって受信され、基地局からの接続照
会を送信するために機能する。さらに、ＤＥＣＴ−ＭＡＣ層の重要なデータの幾
つかも、この型のメッセージによって送信される。

【００５５】 それ故、Ｐ_T メッセージは、例えば１２ビットを含んでいて、それぞれの場合
において、そのビットは１２のタイムスロットペアの内の一つを割り当てられ、
もし存在するかも知れないパラサイトの影響によって対応するタイムスロットが
用いられない場合には受信する移動局に通知する。この目的のために、順次特定
のタイムスロットのペアがマークされ、それによって、移動局は、どのタイムス
ロットのデータがだいたいにおいて期待されるものかということを介して、常に
把握することになる。同様の考え方がＷＤＣＴ標準にも適用されうるが、しかし
この場合には、この目的のために４ビットのみを必要とする。

【００５６】 Ｐ_T メッセージも搬送データを移動局に送信するために用いられ、特にこの搬
送データは、他の搬送、推奨される搬送、およびダミーまたはコネクションレス
の搬送位置に関するデータを含んでいる。図５に示すように、この搬送データは
、Ｐ_T メッセージのビットｂ３６−ｂ４７の形式で符号化されて送信され、タイ
ムスロット数を記述するためのビットｂ３６−ｂ３９のＳＮフィールド、スペア
ビット（ＳＰ）ｂ４０，ｂ４１、及びチャネル数を記述するためのビットｂ４２
−ｂ４７のＣＮフィールドを含んでいる。ＷＤＣＴ標準の場合には、原理的には
、２つのスペアビットのうちの一つを用いて、チャネル数のためのＣＮフィール
ドを８ビットのｂ４１−ｂ４７に拡張することができ、これによってこのフォー
マットをそのまま引き継ぐことができる。さらに、タイムスロットの数を記述す
るＳＮフィールドは、２ビットに減少させることができる。

【００５７】 上述のＤＥＣＴ−ＭＡＣ層に対する変更によって、周波数ホッピングデータを
、すなわち、周波数ホッピングのために用いる搬送周波数に関するデータを、基
地局から移動局に送信できる。この場合には、この周波数ホッピングデータを送
信するためにＮ_T メッセージを用いるときには、図７に示すプライオリティスキ
ームによるＮ_T メッセージは、最小のプライオリティをもち、最悪の場合にはフ
レームＮｏ．１４においてのみ送信されることが保証される。もしＮ_T メッセー
ジが受信されないと、この場合には移動局の基地局との同期は失敗し、蓄積され
た周波数ホッピングリストの次の搬送周波数は自動的に不活性化される。しかし
、これは、上述の場合においてトラフィックキャリアが基地局との同期のために
用いられるときにのみ問題となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明に関する移動無線電話および基地局の状態変化とともに生じる
状態を説明するための状態図を示している。

【図２】 図２は、本発明に関する移動無線通信システムおよび移動局の状態変化ととも
に生じる状態を説明するための状態図を示している。

【図３】 図３は、一般的なＤＥＣＴ移動無線電話システムとともに伝送されたＮ_T メッ
セージと、本発明の第１の実施形態に関するＷＤＣＴ移動無線電話システムとの
比較を示している。

【図４】 図４は、一般的なＤＥＣＴ移動無線電話システムとともに伝送されたＱ_T メッ
セージと、本発明の第２の実施形態に関するＷＤＣＴ移動無線電話システムとの
比較を示している。

【図５】 図５は、一般的なＤＥＣＴ移動無線電話システムとともに伝送されたＰ_T メッ
セージの部分と、本発明の更に他の実施形態に関するＷＤＣＴ移動無線電話シス
テムとの比較を示している。

【図６】 図６は、ＤＥＣＴ移動無線電話標準に関する伝送されたフレームの構造を示し
ている。

【図７】 図７は、マルチフレーム構造における伝送とプライオリティとを示している。

【図８】 図８は、本発明に関する移動無線電話システムの簡易化したブロック回路図を
示している。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１０月１０日（２００１．１０．１０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クランツ，クリスチャン ドイツ連邦共和国 40885 ラティンゲン リントルフ イナ ザイデル シュトラ ーセ 111 (72)発明者 ポット，リュディガー ドイツ連邦共和国 58455 ヴィッテン クナップ ７ Ｆターム(参考） 5K022 EE04 EE11 EE22 5K067 AA03 CC10 EE02 EE10 EE61 EE71 HH21 HH23 JJ11

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局（１１）と少なくとも一つの移動局（１２）とを含む移動無線通信シス
   テムにおいて、上記基地局（１１）と上記移動局（１２）との搬送周波数を所定
   の周波数ホッピングスキームによる所望の間隔で時間変化させる、移動無線通信
   システムの周波数ホッピング法において、 上記移動無線通信システムの特定の動作条件を観測し、 それによって、上記移動無線通信システムの周波数環境に、上記周波数ホッピ
   ングスキームを適合させるために、更新情報を生成し、 上記基地局（１１）と上記移動局（１２）との上記搬送周波数を、上記更新情
   報に基づいて上記所定の周波数ホッピングスキームにより変化させることを特徴
   とする、移動無線通信システムの周波数ホッピング法。
2. 【請求項２】 上記所定の周波数ホッピングスキームは、上記移動局（１２）に加えて上記基
   地局に蓄積されていることを特徴とする請求項１記載の周波数ホッピング法。
3. 【請求項３】 上記所定の周波数ホッピングスキームは、周波数領域がほぼ２４００ＭＨｚか
   ら２５００ＭＨｚの搬送周波数を含んでいることを特徴とする請求項１または２
   記載の周波数ホッピング法。
4. 【請求項４】 上記周波数ホッピングスキームは、予め決定され、かつランダムのホッピング
   シーケンスに従って設定され、所望の周波数間隔で均一に並んだ複数の搬送周波
   数を有し、 それによって、最小の周波数ホッピング間隔は、上記予め決定されたホッピン
   グシーケンスにおける６つの搬送周波数チャネルを含むようにすることを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の周波数ホッピング法。
5. 【請求項５】 上記所定の周波数ホッピングスキームは、９５の異なる搬送周波数を含んでい
   ることを特徴とする請求項４記載の周波数ホッピング法。
6. 【請求項６】 上記移動無線通信システムの動作条件を観測するときにノイジーな搬送周波数
   チャネルが検出されたか否かに応じて、上記更新情報を生成し、 ノイジーな搬送周波数チャネルが検出されたイベントにおいて、周波数ホッピ
   ング法のための対応する搬送周波数の回避を表示するように、上記更新情報を生
   成することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の周波数ホッピ
   ング法。
7. 【請求項７】 通信データを、フレーム構造に埋め込み、上記基地局（１１）と上記移動局（
   １２）との間で通信し、 それぞれのフレーム（８）は複数のタイムスロット（９）を含んでおり、 上記搬送周波数を、フレーム（８）の個々のタイムスロット（９）においてそ
   れぞれ異ならせることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の周
   波数ホッピング法。
8. 【請求項８】 通信データを、フレーム構造に埋め込み、上記基地局（１１）と上記移動局（
   １２）との間で通信し、 上記搬送周波数を一つのフレーム（８）において一定とするとともに、上記搬
   送周波数をフレーム（８）ごとにのみ異ならせることを特徴とする請求項１ない
   し７のいずれか１項に記載の周波数ホッピング法。
9. 【請求項９】 上記更新情報を上記基地局（１１）より上記移動局（１２）に送信し、 上記周波数ホッピング法の上記移動局によって回避されるような、上記周波数
   ホッピングスキームの上記搬送周波数を、上記移動局（１２）に表示することを
   特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の周波数ホッピング法。
10. 【請求項１０】 上記更新情報を制御チャネルを介して送信し、 上記制御チャネルのフォーマットは、ＤＥＣＴ移動無線通信標準のＭＡＣ層に
    基づくものであることを特徴とする請求項９記載の周波数ホッピング法。
11. 【請求項１１】 上記更新情報を、Ｎ_T 制御チャネルを介して送信することを特徴とする請求項
    １０記載の周波数ホッピング法。
12. 【請求項１２】 上記更新情報を、８ビット（ＨＯＰ）を含むフィールドによって送信し、 上記Ｎ_T 制御チャネルのＰＡＲＩフィールドを、上記８ビットに削減すること
    を特徴とする請求項１１記載の周波数ホッピング法。
13. 【請求項１３】 上記更新情報を、Ｑ_T 制御チャネルを介して送信することを特徴とする請求項
    １０ないし１２のいずれか１項に記載の周波数ホッピング法。
14. 【請求項１４】 互いに引き続く複数のＱ_T メッセージにより、用いることのできる搬送周波数
    のそれぞれにおいて、それらが周波数ホッピング動作において用いられるか否か
    が表示されることを特徴とする請求項１３に記載の周波数ホッピング法。
15. 【請求項１５】 上記所定の周波数ホッピングスキームによる、上記移動局（１２）の次のｎの
    搬送周波数のための、上記更新情報は、 対応する搬送周波数が上記周波数ホッピング法に用いられたか否かを表示する
    ことを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の周波数ホッピン
    グ法。
16. 【請求項１６】 全ての、上記周波数ホッピング法に用いることのできる搬送周波数は、幾つか
    の周波数のグループにまとめられ、 上記周波数グループのそれぞれのための上記更新情報は、特定の周波数グルー
    プに属する搬送周波数が周波数ホッピング法に用いられるか否かを表示するもの
    であることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の周波数ホ
    ッピング法。
17. 【請求項１７】 ノイジー搬送周波数チャネルになってしまうような、典型的なパラサイトの影
    響がもし生じたならば、可能な最適の送信品質を保証するように、 上記用いることのできる搬送周波数を、周波数のグループに均等に分割するこ
    とを特徴とする請求項６または１６に記載の周波数ホッピング法。