JP2501301B2 - 無線通信ネットワ―クの動的管理方法及び装置 - Google Patents

無線通信ネットワ―クの動的管理方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にデータ通信に関
し、詳細にはローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡ
Ｎ）内でのデータ通信に関する。具体的には、本発明は
複数の自律並置（autonomous collocated）無線通信ネ
ットワーク環境での周波数ホッピング・パターン割当
て、干渉監視、およびホッピング・パターン修正を対象
とする。
【０００２】
【従来の技術】低速周波数ホッピング・スペクトル拡散
信号に基づくマルチセル無線通信ＬＡＮ装置は、通達範
囲の重なる１組の基地局から構成することができる。周
波数ホッピング（ＦＨ）システムでは、送信装置の搬送
周波数が時間間隔で変化し、その変化する瞬間と瞬間の
間では一定である。一定周波数の期間は「ホップ」と呼
ばれ、このホップ中にメッセージを交換することができ
る。周波数ホッピングは、使用可能なスペクトルを多数
のバンドに分割してスペクトルを共用するスペクトル拡
散技術である。ここで「ホッピング」とはあるバンドか
ら他のバンドに切り換わることをいう。各ユーザは、異
なった固有のホップ・シーケンス即ちホッピング・パタ
ーンをもち、このコードにより他のユーザと区別され
る。複数のユーザが同時に同じバンドに存在する回数を
最小化するホッピング・パターンである直交パターン
（orthogonal pattern)を用いることで、ユーザ間の干
渉を最小化しうる。低速周波数ホッピング・システムで
は、ホップの持続時間が通常のメッセージ伝送時間より
も少なくとも１桁長い。マルチセル無線通信ＬＡＮは論
理ＬＡＮとも呼ばれる。論理ＬＡＮの動作を成功させる
かぎは、効果的な干渉制御の方法にある。
【０００３】この一般的技術分野では多くの特許が存在
し、それぞれいくつかの長所と短所がある。
【０００４】英国特許出願ＧＢ２２０３３１４Ａは、地
形データ、無線通信性能データおよびホッパ性能データ
を記憶したプロセッサを有する、周波数ホッピング割当
て装置を開示している。プロセッサはキーボードを備
え、それにより、地理入力情報、通信網および割当て要
件に関する情報が入力される。プロセッサは、入力手段
によって記憶データと情報が入力されると、周波数ホッ
ピング装置がホッピング周波数を割り当てるという、ア
ルゴリズムを実行するようになっている。
【０００５】米国特許第４８７２２０５号は、最初にイ
ネーブルされたとき、固定された持続時間のあらかじめ
定義された無線周波数を聴取することにより、範囲内で
動作する他のシステムを検出する、周波数ホッピング通
信システムを開示している。その特定の周波数が検出さ
れると、システムは、マスタ・システムが範囲内で動作
し、かつ第１の所定の通信周波数群を利用していること
を認識し、その結果、第２、第３など所定の通信周波数
群を選択する。特定の無線周波数が検出されない場合
は、そのシステムがマスタ・システムになり、システム
内通信のための第１の所定の通信周波数群を選択し、そ
のマスタ状況を示すためにあらかじめ定義された無線周
波数を伝送し始める。
【０００６】米国特許第４８５００３６号は、周波数ホ
ッピング動作モードを使用して、複数の従局の各々に送
信しまたはその各々から受信する制御装置を備える、周
波数ホッピング無線通信システムを開示している。始動
モードの間、制御装置は、あらかじめ定義された周波数
を使用して各従局へ開始メッセージを通信する。そのメ
ッセージが、各従局に対し、周波数群から制御装置への
送信および制御装置からの受信のための周波数を選択す
るのに使用すべき周波数ホッピング・シーケンスを識別
する。このメッセージはまた、各従局に対し、送信およ
び受信を始める固有の開始周波数を、周波数ホッピング
・シーケンス中で指定する。全ての従局の伝送は制御装
置の伝送に同期され、それにより、任意の２つの局が制
御装置への送信または制御装置からの受信のために同時
に同じ周波数を使用することができないようになってい
る。
【０００７】米国特許第４９９８２９０号は、複数の参
加ローカル局間で所与の周波数チャネルの範囲にわたっ
て無線通信を実施するためのシステムを開示している。
そのシステムは、前記各参加ローカル局における可変的
に設定可能なチャネル送信装置群、ならびにシステムを
特徴づけるデータを受信するための干渉アレイ・プロセ
ッサと、規定されたチャネル間隔で前記各参加局にデー
タ・チャネル（周波数）を割当てるための参加ローカル
局と、前記データ・チャネル間隔を維持して、局に対す
る最初およびそれ以降のチャネル割当ての連続するブッ
ク・ページ内でデータをコンパイルするための、いわゆ
る「ブック・ページ生成機構」とを有する制御装置また
は中央局とを含んでいる。さらにデータ・コンパイル
は、その局特有の周波数シフト命令を含むブック・ペー
ジ生成機構によって、いわゆる「ステーション・ペー
ジ」内で行われる。ステーション・ページは複数のブッ
ク・ページから導かれるので、どの局もブック・ページ
の内容を暴露することなく妥協することができる。
【０００８】米国特許第４５５４６６８号は、両方向周
波数ホッピング通信において、少なくとも１つの主局と
複数の従局とを備える無線通信システムを開示してい
る。電話では、音声がデジタル・コード化される。デジ
タル・データは、無音の間隔で分離された異なる周波数
で、連続バーストを使用してパケット内で伝送される。
各従局は、他の従局のパターンから独立しているが、使
用可能な周波数の共通プールを共用する、それ自体の周
波数ホッピング・パターンを有する。主局は、瞬時に任
意の従局パターンを生成することができる。主局は同期
の目的でネットワーク時間情報を同報通信し、従局パタ
ーンは従局識別番号とネットワーク時間の組合せによっ
て決定される。
【０００９】米国特許第４５３２６３６号は、各ホップ
期間内に受信した信号を分析して品質値を割り当てる、
周波数ホッピング通信ネットワーク上で使用するため
の、無線通信受信装置を開示している。ホップ期間中に
複数の信号が現れた場合には、複数のネットワークが同
じ周波数に変化したと判定される。同様に受信信号が同
期外れの場合も、複数のネットワークが同じ周波数に変
化したと判定される。複数のネットワークが同じ周波数
に変化したときは、受信信号は、受信装置から出力され
ず、以前に（以後に）受信したデータで置き換えられ
る。
【００１０】米国特許第５０３８３９９号は、セル式Ｔ
ＤＭＡシステムなどのチャネル化を使用し、各レベルが
少なくとも１つの関連する再使用チャネルを有する、多
重周波数再使用パターンなどの複数の再使用チャネル・
レベルを有する、無線周波数通信システムを開示してい
る。その方法および装置は、再使用レベル勾配をもたら
す少なくとも第２の再使用レベルの再使用チャネルの相
対的干渉に対する第１の再使用レベルの再使用チャネル
の相対的干渉を決定し、その再使用レベル勾配に応じ
て、加入者装置を少なくとも１つの再使用レベルに割り
当てる。
【００１１】米国特許第５０７９７６８号は、受信装置
の周波数ホッピングのタイミングおよび識別の使用に基
づいて通信を制御する、マスタ・クロックまたはマスタ
制御装置なしの周波数ホッピング・パケット通信システ
ムを開示している。チャネル数および周波数変化の疑似
ランダム・パターンと変化の公称タイミングを伴う周波
数ホッピング帯域プランが、ネットワーク内の各ノード
に例外なく知られている。周波数ホッピングは、通信ス
ロットの分割とエポックへのスロットの蓄積によって実
施され、各エポックは使用可能なスロットの総数（チャ
ネル数×チャネル当りの時間フレーム数）に等しい。送
信側ノードは、前に得た情報に基づいて、そのターゲッ
ト受信装置に対するあらかじめ設定された周波数ホッピ
ング・パターンを追跡する。送信ノードは、受信ノード
およびその受信ノードの現周波数チャネルを識別する。
次いで送信ノードは、受信ノードを検査して、使用可能
（たとえば、使用中でなく、許容できる雑音限界内にあ
る）かどうか判定する。使用可能でない場合、送信ノー
ドは識別されたノードへの送信を後のスロットまで遅延
させる。遅延の間、送信ノードは別の受信ノードおよび
対応する現周波数チャネルを識別する。受信ノードを識
別し、対応する現周波数チャネルを検査する段階が、使
用可能な周波数チャネルを有するノードが識別されるま
で繰り返される。次いで送信ノードが、現スロットに従
って定義された周波数で現スロットに従って定義された
持続時間の間、選択された受信ノードにパケットを送
る。送信ノードは、周波数同期を維持するため、選択さ
れた受信ノードの周波数変化を追跡する。
【００１２】特願平４−１２３０８５号（米国特許第５
１２３０２９号）は、周波数ホッピング・スペクトル拡
散通信技術を使用する、制御アクセスとランダム・アク
セスの混成方式を開示しており、これは室内デジタル・
データ無線通信システムで、移動局とコンピュータ・シ
ステムの間で実施される。周波数ホッピング・スペクト
ル拡散通信システム内のホップは２つの間隔に分割さ
れ、それぞれの間隔で異なるメディア・アクセス・プロ
トコルを使用することができる。このプロトコルは、一
方の間隔内では集中制御方式を使用し、他方の間隔内で
は分散方式を使用し、システムの負荷に応じて間隔を変
えることができる。この出願の必要な記載を、本明細書
では適宜参照する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、無
線通信ネットワークにおいて、改善された周波数ホッピ
ング・パターンの割当ておよび制御を提供することであ
る。
【００１４】本発明の他の目的は、単一セルまたは複数
セルの自律並置無線通信ネットワークにおいて、改善さ
れた周波数ホッピング・パターンの割当ておよび制御を
提供することである。
【００１５】本発明の他の目的は、単一セルまたは複数
セルの無線通信ネットワークにおいて、ホッピング・パ
ターンの分配および維持を制御するための無線ネットワ
ーク・マネージャ（ＷＮＭ）と無線制御エージェント
（ＷＣＡ）を提供することである。
【００１６】本発明の他の目的は、単一の局内にＷＮＭ
とＷＣＡが含まれる単一セル無線通信ネットワークを提
供し、さらに、集中管理局として機能するＷＮＭがＬＡ
Ｎ上の特定の局にあり、それぞれセル制御装置として動
作するＷＣＡがＬＡＮ上の各基地局に配置された、複数
セル無線通信ネットワークを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数セ
ル無線通信ネットワークにおける周波数ホッピング動作
の自動管理のための制御アルゴリズムが得られる。解決
される具体的な問題は以下の通りである。１）自律マル
チセル・ネットワーク内の複数のセルへの周波数ホッピ
ング・パターンの割当て。２）複数の自律並置ネットワ
ークが周波数ホッピング・パターンを選択することがで
き、かつセル間干渉の確率が最小になるようにその挙動
を適合させることができる割当て方法。この方法によっ
て、ネットワーク間でいかなる明示的な調整も必要とせ
ずに、独立したネットワーク動作が可能になる。３）干
渉の影響を最小にするための周波数ホッピング・パター
ンの修正。
【００１８】無線通信ネットワークでの周波数ホッピン
グの自動管理のための制御システムは、無線通信ネット
ワークにおけるホッピング・パターンの分配および維持
を制御する、無線ネットワーク・マネージャ（ＷＮＭ）
すなわち無線ネットワーク制御装置と無線制御エージェ
ント（ＷＣＡ）を含む。単一セル・ネットワークでは、
１つの基地局内にＷＮＭとＷＣＡが含まれる。複数セル
・ネットワークでは、ＬＡＮ上の特定の局にＷＮＭがあ
り、ＬＡＮ上の各基地局にＷＣＡが配置されている。そ
れぞれの場合に、ＷＮＭは集中管理局であり、ＷＣＡは
セル制御装置として動作する。
【００１９】
【実施例】これから図面、具体的には図１を参照する
と、複数の移動局１０、１２、１４、１６と、計算機シ
ステム内にあるアプリケーションおよびデータとの間で
の通信を可能にする、室内無線通信システムが示されて
いる。本発明を実施する際には他のシステムも利用でき
ることを理解されたい。この計算機システムは通常、複
数のワークステーションまたはパーソンナル・コンピュ
ータ（簡単にするために図示せず）が接続されたローカ
ル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）２４の、モニタ２
０およびキーボード２２が接続された無線ネットワーク
・マネージャ（ＷＮＭ）または無線ネットワーク制御装
置１８を含む。また移動局１０、１２、１４、１６が通
信する相手の１つまたは複数のゲートウェイ２６および
２８が、ＬＡＮに接続されている。これらのゲートウェ
イは基地局と呼ばれ、本発明に従って、共通無線通信チ
ャネルへの移動局のアクセスを調整する何らかの無線通
信システム管理機能を提供するために増補されている。
移動局間の通信は、基地局２６および２８を介する中継
によってサポートされる。
【００２０】図２にさらに詳細に示されているように、
基地局２６および２８は、従来型のマイクロコンピュー
タでよく、バス・スロットに差し込まれＬＡＮケーブル
３２に接続されたＬＡＮアダプタ３０を有する。ＷＮＭ
１８は、やはり通常は従来型のマイクロコンピュータで
よく、ハード・ディスク（図示せず）など１つまたは複
数の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を含み、やはり
バス・スロット内に差し込まれＬＡＮケーブル３２に接
続されたＬＡＮアダプタ３４を有する。ＬＡＮアダプタ
３０と３４およびＬＡＮケーブル３２は、ＬＡＮソフト
ウェアと共にＬＡＮ２４を構成する。ＬＡＮ２４は従来
型の設計のものであり、本発明の一部を構成するもので
はない。基地局２６または２８は、基地局のバス・スロ
ット内に差し込まれる印刷配線回路カードとして実施さ
れた高周波トランシーバ・アダプタ３６も有する。トラ
ンシーバ・アダプタ３６は、従来型の設計のスペクトル
拡散トランシーバを含む。トランシーバ・アダプタ３６
は、１つまたは複数の遠隔局または移動局１０、１２、
１４、１６との無線リンク４０を確立するためのアンテ
ナ３８を有する。移動局それ自体は従来型の設計のハン
ドヘルド・コンピュータまたはラップトップ・コンピュ
ータでよく、基地局と同様に、アンテナ４２と、やはり
コンピュータのバス・スロット内に差し込まれる印刷配
線回路カードとして実施されたトランシーバ・アダプタ
４４とを備える。トランシーバ・アダプタ４４は、トラ
ンシーバ・アダプタ３６と同様に、類似の設計のスペク
トル拡散トランシーバを含む。基地局および移動局はさ
らに、それぞれのトランシーバ・アダプタをサポートす
るソフトウェア４６および４８を備える。
【００２１】図３は、図１の移動局と基地局の両方に共
通の無線通信システムを示す。この無線通信システム
は、コンピュータのバス・インターフェース５２を介し
てコンピュータ５０に接続されたトランシーバ・アダプ
タ３６または４４を含む。トランシーバ・セクションそ
れ自体は、市販のスペクトル拡散トランシーバとするこ
とができる高周波トランシーバ５４と、インターフェー
ス５８を介してトランシーバを制御する専用マイクロプ
ロセッサ・システム５６とに分割される。さらにマイク
ロプロセッサ・システム５６は、トランシーバ・セクシ
ョンをコンピュータ・セクション５０にインターフェー
スするシステム・インターフェース６０を含む。マイク
ロプロセッサ・システムは、高解像度時間間隔決定ハー
ドウェアまたは実時間マイクロプロセッサ・システムに
典型的な「タイマ」を内蔵する専用マイクロプロセッサ
６２を含んでいる。
【００２２】マイクロプロセッサ６２は、メモリ・バス
６４によってプログラム記憶装置６６とデータ記憶装置
６８に接続され、かつそれぞれバス・インターフェース
５２および高周波トランシーバ５４への接続を行うイン
ターフェース５８および６０に接続されている。プログ
ラム記憶装置６６は一般に読取り専用メモリ（ＲＯＭ）
であり、一方データ記憶装置６８はスタティック・ラン
ダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）またはダイナミッ
ク・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）である。
受信されたパケットまたは送信されるパケットはデータ
記憶装置６８内に保持され、シリアル・チャネルと、マ
イクロプロセッサ６２の一部分であるダイレクト・メモ
リ・アクセス（ＤＭＡ）制御装置（図示せず）との制御
下でインターフェース５８を介して、高周波トランシー
バ５４にまたは高周波トランシーバ５４から通信され
る。このシリアル・チャネルの機能は、データおよび制
御情報をＨＤＬＣ（高水準データ・リンク制御）パケッ
ト構造にカプセル化し、高周波トランシーバ５４にパケ
ットを直列形で提供することである。ＨＤＬＣパケット
構造のさらに詳細については、たとえば、ミシャ・シュ
ワルツ(Mischa Schwartz)の論文"Telecommunication Ne
tworks: Protocols, Modeling and Analysis"、Addison
Wesley、(1988)を参照されたい。
【００２３】高周波トランシーバ５４を介してパケット
を受信すると、シリアル・チャネルはパケット宛先アド
レスを調べてエラーがあるかどうか検査し、パケットを
非直列化してデータ記憶装置６８に入れる。シリアル・
チャネルは、特定のアダプタ・アドレスならびに同報通
信アドレスを認識する能力がなくてはならない。適切な
シリアル・チャネルおよびタイマ機能を有する具体的な
マイクロプロセッサには、モトローラの６８３０２やナ
ショナルのＨＰＣ４６４００Ｅマイクロプロセッサがあ
る。
【００２４】コンピュータ５０は、１つまたは複数のユ
ーザ・アプリケーション・プログラム７２をサポートす
るオペレーティング・システム７０を実行する。オペレ
ーティング・システム７０が通信マネージャ７４を含む
こともでき、あるいは通信マネージャ７４それ自体がコ
ンピュータに導入されたアプリケーション・プログラム
であってもよい。どちらの場合も、通信マネージャ７４
はオペレーティング・システム７０を介して装置ドライ
バ７６を制御する。装置ドライバ７６は、バス・インタ
ーフェース５２を介してトランシーバ・アダプタ３６ま
たは４４と通信する。
【００２５】図４は、本発明によって実施される１つの
プロトコルを示す。本発明を実施する際に他のプロトコ
ルも利用できることを理解されたい。このプロトコル
は、同報通信機能を有する、無線周波数（高周波）、赤
外線（ＩＲ）、または有線伝送システム、および従来型
のまたはスペクトル拡散式の変調技術に同様に適用され
る。低速周波数ホッピング・スペクトル拡散無線通信シ
ステムは、プロトコルとタイミング構造を共有している
ので、このプロトコルに対して自然の親和性を有する。
ただし本発明は、このプロトコルに容易に適応できるダ
イレクト・シーケンス・スペクトル拡散システムを使用
して実施されている。
【００２６】図４を参照すると、１つの「ホップ」を定
義する５つの時間間隔が示される。最初の（および最後
の）間隔Ｇは、その間に送信装置の搬送周波数が変化す
る間隔である。間隔Ｇは、周波数ホッピング・システム
にのみ必要であることに留意されたい。この間隔は持続
時間Ｈを有する。次の間隔Ｘ1は、その間に次の間隔Ｂ
の始まりを識別する特別のメッセージを基地局が全ての
移動局に同報通信する間隔である。間隔Ｂは、規約によ
り基地局だけが送信を開始することができ、またメッセ
ージ・プロトコルが必要とする時にだけ移動局が応答す
ることのできる間隔である。たとえば移動局は、基地局
から出るメッセージを受信確認し、あるいはポーリング
された時に応答することができる。間隔Ｂは持続時間Ｔ
1を有する。間隔Ｂの次には、その間に間隔Ｂの終りお
よび暗示により間隔Ｃの始まりを識別する特別のメッセ
ージを基地局が全ての移動局に同報通信する間隔Ｘ2が
続く。このメッセージは、間隔Ｃの長さをも伝達し、任
意選択で間隔Ｂの長さも伝達する。
【００２７】同報通信メッセージＸ2は絶対に必要とい
うわけではない。ホップ構造全体に関する情報は間隔Ｘ
1に伝達することができる。メッセージＸ2は、競合モー
ド動作だけが可能な単純化された遠隔局の動作をサポー
トするために含まれる。これらの遠隔局はメッセージＸ
2を待ち、その後争奪を行う。
【００２８】間隔Ｃは、その間に基地局を含む（または
任意選択でそれを除く）任意の局が基地局の同意なしで
チャネルを争奪しメッセージを伝送することができる間
隔である。たとえば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（衝突回避式搬送
波センス多重アクセス）プロトコルがこの間隔内に使用
できる。間隔Ｃはおよそ持続時間Ｔ2である。
【００２９】移動局がメッセージを送り受信確認を受け
取る場合、メッセージが正しく受信されたとみなすこと
ができる。そうでない場合は再び争奪を行うことにな
る。間隔Ｃの終りに、その間に特定のメッセージを有す
る移動局が伝送を行えないガード間隔がある。特定のメ
ッセージを伝送するための時間をＴmsg、肯定応答を伝
送するための時間をＴack、メッセージの伝送の終りか
ら肯定応答の伝送の始まりまでの時間をＴturnaroundと
すると、ガード間隔はＴmsg＋Ｔack＋Ｔturnaroundとな
る。Ｔmsgは伝送すべきメッセージの長さの関数なの
で、送るべきメッセージを有する異なる移動局ごとにガ
ード間隔が異なる可能性があることに留意されたい。こ
のガード間隔は無駄にならず、メッセージと肯定応答が
間隔Ｃのちょうど終りまで送信され受信される。
【００３０】時間Ｔ2を変化させることによって、基地
局は競合間隔を拡張または縮小することができる。シス
テムの負荷が非常に軽く、トラフィックのほとんどが基
地局へ入るものである場合、移動応答時間には期間Ｔ2
を長くするのが有利である。逆に、システムの負荷が重
く、トラフィックのほとんどがアウトバウンドである場
合は、期間Ｔ2を最小にすべきである。しかし、期間Ｔ2
は、新たに活動化された移動局がそれ自体を基地局に登
録するための唯一の手法であるので、ゼロに減少させる
べきではない。
【００３１】さらに、その間に割り振られた時間スロッ
ト内で遠隔局から基地局へのトラフィックが搬送され
る、間隔Ｂの再分割を、図５に示すように行うこともで
きる。図５では、間隔Ｂが副間隔Ｂ1とＢ2に再分割さ
れ、副間隔Ｂ2が複数の時間スロットに再分割され、各
時間スロットが特定の遠隔局に割り振られる。割り振ら
れたスロットに関する要求は、遠隔局によりポーリング
に応じて副間隔Ｂ1中に行うことができ、あるいはその
要求を間隔Ｃ中に行うこともできる。基地局からのメッ
セージによって確認された後、スロット割振りにより割
り振られた時間スロット中に遠隔局が基地局に送信を実
施できることが保証される。
【００３２】副間隔Ｂ2と間隔Ｃの間の境界を変化させ
ることによって、異なるタイプのトラフィックに対する
システムの適合性を調整することができる。定常的で予
測可能なトラフィック（たとえば実時間の音声およびビ
デオ）のためのトラフィック負荷が増大するにつれて、
副間隔Ｂ2が長くなり間隔Ｃが短くなるように境界を移
動して、それによって割当て可能な時間スロット数を増
加することができる。反対に、トラフィックの予測可能
性が低下するにつれて間隔Ｃが長くなるように境界を移
動し、競合ベースのトラフィックにより広いバンド幅を
与えることもできる。
【００３３】図４を参照すると、「ホップ」が、一方は
制御アクセス方式をサポートするものと、他方はランダ
ム・アクセス方式をサポートするものとの２つの細区分
に分割されることが理解されよう。本発明は３つのモー
ドのうちの任意の１つのモードで動作する。すなわちメ
ッセージＸ1だけが送られるモードと、メッセージＸ2だ
けが送られるモードと、もう１つは両方が送られるモー
ドである。
【００３４】メッセージＸ1だけが送られる第１の動作
モードの場合、メッセージＸ1はフレームのヘッダ・セ
クションを構成する。このヘッダ・セクションは、情報
フレームの始めを識別し、基地局の固有識別名を伝え、
周波数ホッピング・パターンを識別し、間隔ＢおよびＣ
の長さを定義する。任意選択として、メッセージＸ1は
また通常の同報通信とシステム制御情報を伝える。
【００３５】動作の際、各移動局はメッセージＸ1を待
つ。メッセージＸ1を受け取ると、移動局は内部タイマ
をＴ1とＴ1＋Ｔ2に関して設定するので、競合間隔が始
まる時間と、その次の周波数変化が予定される時間を知
ることができる。メッセージの同報通信の受信は保証さ
れてはおらず、その見込みがあるだけである。特定の移
動局に同報通信メッセージＸ1が聴取されないような無
線通信状態もあり得る。移動局は、まずメッセージＸ1
を聴取して、時間Ｔ1が経過してからでないと自律的に
送信を行うことができないので、そのフレームの間中静
かにしている。あるいは、間隔Ｂ中に移動局が基地局に
よってポーリングされる場合は、応答することができる
が、間隔Ｃ中に競合することはできない。ホップすべき
時間がわかるように最後のフレームからのＴ1＋Ｔ2を記
憶していなければならず、次のフレーム中にメッセージ
Ｘ1を聴取することになる。メッセージＸ1が連続するい
くつかのフレームの間聴取されない場合には、移動局は
システムの残り部分とのホップ同期が失われたとみな
し、同期獲得モードに入らなければならない。
【００３６】長さＴ＝Ｔ1＋Ｔ2の各フレーム期間はま
た、ＦＣＣ標準第１５部分に基づいて実施するための周
波数ホッピング期間であってもよい。時間Ｔを固定長に
することを推奨するが、必ずしもそうする必要はない。
時間Ｔを固定長にすると、次の場合に特に有用である。
【００３７】１）いくつかの周波数ホッピング・パター
ンが、複数セル無線通信システムのオーバラップされた
動作で使用されるとき、時間Ｔを固定長にすると干渉分
離がずっと実現しやすくなる。この場合、ヘッダ・セク
ション中の周波数ホッピング・パターン情報を利用し
て、移動端末が従うホッピング・シーケンスを識別する
ことができる。
【００３８】２）システム内の全ての無線通信が同じパ
ターンでホップする場合、時間Ｔを固定長にすることに
より、異なるセルが、ホッピング・パターンの様々なフ
ェーズで同期してホップすることが可能になる。これに
よりセル間の干渉が除去される。
【００３９】時間Ｔの長さを選択する際にトレードオフ
を行う必要がある。時間Ｔを長くするとシステムのオー
バーヘッドが小さくなり、時間Ｔを短くするとシステム
応答時間が短くなる。
【００４０】メッセージＸ1の代わりに、システムはメ
ッセージＸ2だけを伝送することができる。メッセージ
Ｘ2の内容は、メッセージＸ2を受け取る移動局が競合を
すぐに始めることができる点を除き、メッセージＸ1の
内容と類似していてよい。これはいくつかの応用例で利
点となろう。
【００４１】メッセージＸ2だけを伝送する第２の動作
モードの場合、基地局が間隔Ｂの終り近くで移動局をポ
ーリングするものとすると、移動局は長々しいメッセー
ジで応答する（一般に、プロトコルはこれらの応答が過
度に長くなることを禁止しなければならない）。期間Ｔ
1が満了したときでも応答が活動状態のこともある。メ
ッセージＸ1だけでは問題が起こることもあるが、メッ
セージＸ2を用いると、基地局は応答が完了すると同時
にメッセージＸ2を発信することができ、短縮された期
間Ｔ2がメッセージＸ2に含まれるようにすることができ
る。その効果として、１ホップの持続時間中の競合間隔
が減少する。
【００４２】第３の動作モードでは、メッセージＸ1と
Ｘ2を使用して移動局の実施態様を簡略化し、冗長性を
提供することができる。その場合、メッセージＸ1は間
隔Ｂの始まり、メッセージＸ2は間隔Ｃの始まりを通知
することになる。
【００４３】本発明の具体的な実施態様では、メッセー
ジＸ1だけを使用した。メッセージＸ1のメッセージＸ2
に勝る利点は、メッセージＸ1の発生時間が移動局に知
られ、移動局はメッセージＸ1が予期される時間までそ
の受信装置の電源を切って電力を節約することができる
ことである。これにより、Ｘ型メッセージのスプリアス
受信に対する感受性も低下する。メッセージＸ1とＸ2の
組合せは、移動局で実施するのに最も安全かつ簡単であ
る。メッセージＸ2だけでも、競合専門の移動局に多少
の単純性を提供することができる。
【００４４】システムの負荷に依存する間隔ＢとＣの相
対持続時間の動的な調整は、本発明の重要な態様であ
る。全てのメッセージが基地局に関係しているので、基
地局は各間隔ＢおよびＣに相対トラフィック強度（メッ
セージ数）を記録することができる。この記録は通常、
所定の期間にわたって各間隔内のメッセージ数をカウン
トし続けることによって行われる。期間の終りに、基地
局は各間隔ごとに集計されたカウントを評価し、この情
報と他の関係要因に基づいて、各間隔の長さを変えるべ
きかどうか判断を下す。
【００４５】具体的な例として、図５に示した修正され
たプロトコルを検討してみる。基地局から移動局へのメ
ッセージ数が多いとき、基地局は副間隔Ｂ1を長くし、
それに応じて副間隔Ｂ2および間隔Ｃを短くすることを
選択することができる。逆に、間隔Ｃが十分に利用され
ており、移動局が割振り済みスロットをほとんど要求し
ない場合は、副間隔Ｂ2を犠牲にして間隔Ｃを長くする
ことができる。
【００４６】間隔Ｂ1の長さは、基地局の特定のフレー
ム用の送信待ち行列を使い切るのに十分であればよいの
で、基地局はこの副間隔の長さを各フレームごとに動的
に変えることができる。基地局は、メッセージＸ1が同
報通信される時、副間隔Ｂ1の長さを評価しなければな
らない。この評価は、フレームの始めに送信待ち行列内
にあるメッセージの数および長さに基づいて行う。
【００４７】また、基地局がトラフィックの他の測定値
を考慮に入れることもできる。たとえば、副間隔Ｂ2を
長くする判断は、移動局によって行われる未処理スロッ
ト割振り要求の数に基づいて行うのが最も効果的であ
る。さらに、移動局は、間隔Ｃの使用を試みる際に経験
した遅延（または経験した衝突）を監視し、状況を求め
る基地局からの周期的要求に応じて、またはパケット自
体のフィールドとして基地局にこの情報を報告する。あ
るいは基地局は、それ自体と全ての活動遠隔局に関する
平均送信待ち行列長を決定することができる。遠隔局に
関する待ち行列長は、周期的報告によって、または基地
局に伝送される全てのパケット内に待ち行列長を含める
ことによって決定することができる。
【００４８】本発明は、低速周波数ホッピング・スペク
トル拡散通信に基づく論理ＬＡＮにおける干渉制御のた
めの方法および技術を記述する。低速周波数ホッピング
・システムにおいては、搬送周波数が所定の時間に変化
する。具体的には、そのようなシステムにおいて以下の
基本的段階を実現するための方法を開示する。
【００４９】１．周波数ホッピング（ＦＨ）パターンの
獲得 ２．ホッピング前のＦＨパターンの監視 ３．ＦＨパターンの修正
【００５０】システム内の隣接セル間の干渉は、適切な
ＦＨパターン生成および割当て方法によって最小にしな
ければならず、全く回避することが好ましい。各論理Ｌ
ＡＮは、無線ネットワーク・マネージャ（ＷＮＭ）また
は無線ネットワーク制御装置（ＷＮＣ）と呼ばれる集中
式エンティティを有する。無線（あるいはワイヤレス）
ネットワーク・マネージャまたは無線（あるいはワイヤ
レス）ネットワーク制御装置という語は、以下の記載中
では同義語として使用する。無線ネットワーク・マネー
ジャのＦＨ構成要素は、論理ＬＡＮ中でＦＨパターン管
理／制御機能を実行する。各論理ＬＡＮはそれぞれ自律
ネットワークと考えられる。すなわち、２つの自律（au
tonomous）ネットワークは、互いに明示的に調整しない
別個で独立した実体である。２つの論理ＬＡＮまたはネ
ットワークは、一方のＬＡＮの１つまたは複数のセルの
無線通信通達範囲が他方のＬＡＮの１つまたは複数のセ
ルに干渉しうる場合、並置（collocate）されていると
いう。
【００５１】本発明によれば、各システムはＷＮＭおよ
び無線（あるいはワイヤレス）制御エージェント（ＷＣ
Ａ）を含む。ＷＮＭおよびＷＣＡが物理的に位置する場
所は、システムのタイプによって変わる。
【００５２】図６に示すような単一セル・ネットワーク
８０では、基地局８２はＷＮＭ８４とＷＣＡ８８の両方
を含む。ＷＮＭ８４はモニタ８６とＷＣＡ８８に接続さ
れている。ＷＮＭ８４とＷＣＡ８８は一緒になってホッ
ピング・パターンの分配および維持の責任を負う。ＷＮ
Ｍ８４は、特定の局、この例では基地局８２内で動作す
る集中管理局である。ＷＣＡ８８はネットワーク内のあ
らゆる基地局に配置される。この例では基地局８２が１
つだけなので、ＷＮＭ８４と同じ局内にある。後で論じ
るように、複数セル・ネットワークではそうではない。
【００５３】ＷＣＡ８８は、複数の遠隔移動局と通信す
るための無線通信制御トランシーバ９２を含む無線アダ
プタ９０に接続されている。遠隔局９４は、基地局８２
の無線アダプタ９０内の無線通信制御トランシーバ９２
と通信するための無線通信制御トランシーバ９６を含
む。遠隔局９８および１０２はそれぞれ、無線通信制御
トランシーバ１００および１０４を介して同様の方法で
通信する。
【００５４】図７は、ＷＮＭとＷＣＡが異なる物理装置
内にある、複数セル・ネットワーク１０６を示す。この
例では、ＷＮＭは特定の局内で動作する集中管理セクシ
ョンである。ＷＮＭは、基地局であろうとなかろうと、
バックボーンＬＡＮ上の任意の端末装置または局でよ
い。マルチセグメントＬＡＮでは、ネットワーク全体に
対して１つのＷＮＭがある。ネットワークＩＤが一義的
である限り、トークンリング、イーサネットなど異種Ｌ
ＡＮでも同じことが言える。
【００５５】ＷＣＡは、バックボーンＬＡＮにリンクさ
れる各基地局に配置され、ＷＮＭの代理として働く。Ｗ
ＣＡはセル制御装置として機能し、通信のための基地局
アダプタを開設する責任を負う。前に述べたように、Ｗ
ＮＭとＷＣＡはホッピング・パターンの分配と維持の責
任を持つ。
【００５６】図７の複数セル・ネットワーク１０６は、
モニタ１１２と通信するＷＮＭ１１０を含む、ネットワ
ーク・ステーション１０８と称する基地局と、バックボ
ーンＬＡＮ１１６に接続されたバックボーン・アダプタ
１１４とを含む。ネットワーク・ステーション１０８は
ＷＣＡを含まないことが図から分かる。
【００５７】複数の基地局はそれぞれＷＣＡを含んでお
り、ＬＡＮ１１６に接続されている。たとえば、基地局
１１８および１２０はＬＡＮ１１６に接続されている。
【００５８】基地局１１８は、ＬＡＮ１１６を介してネ
ットワーク・ステーション１０８のＷＮＭ１１０と通信
し、無線通信制御トランシーバ１２６を含む無線アダプ
タ１２４と通信する、ＷＣＡ１２２を含む。トランシー
バ１２６はそれぞれ無線通信制御トランシーバ１３０、
１３４、１３８を含む複数の遠隔移動局１２８、１３
２、１３６と通信する。
【００５９】基地局１２０は、ＬＡＮ１１６を介してネ
ットワーク・ステーション１０８のＷＮＭ１１０と通信
し、無線通信制御トランシーバ１４２を含む無線アダプ
タ１４０と通信するＷＣＡ１３８を含む。トランシーバ
１４２は、それぞれ無線通信制御トランシーバ１４６、
１５０、１５４を含む複数の遠隔移動局１４４、１４
８、１５２と通信する。
【００６０】ＦＨパターンの獲得、ホッピング前の監
視、およびＦＨパターンの修正が、図６および図７に示
したようなネットワークでどう実現されるかを以下で説
明する。
【００６１】図８は、単一論理ＬＡＮにおける周波数ホ
ッピング（ＦＨ）動作の概要を示すフロー・チャートで
ある。ブロック１６０で基地局の電源が入れられると、
ブロック１６２で、基地局はまずセル内で使用するＦＨ
パターンを獲得しなければならない。これは、要求を送
り、無線ネットワーク・マネージャ（ＷＮＭ）からの応
答中でＦＨパターンを受け取ることによって実現され
る。ブロック１６４で、基地局は、近くにある他の基地
局が同じＦＨパターンを使用しないようにその無線通信
環境を監視する。次いでブロック１６６で、周波数ホッ
ピングを開始する。また、その範囲内にある移動局にＦ
Ｈパターンを通信する。移動局は、ＦＨパターンのホッ
プに対する干渉の監視を実行する。ブロック１６８で、
基地局はＦＨパターンの干渉を監視する。ブロック１７
０で、ＦＨパターンの修正が必要であるかどうかを判定
する。ブロック１７２で修正が必要と判定された場合、
ブロック１６４に戻る。修正が必要でない場合は、ブロ
ック１７４で同じパターンでホッピングを続け、ブロッ
ク１６８に戻る。それぞれの段階の詳細は、以下で説明
する。
【００６２】まず、単一論理ＬＡＮ「内」での周波数ホ
ッピング・パターン管理について考える。論理ＬＡＮ内
の基地局は、「非同期」的に動作する。各基地局は循環
的な周波数ホッピング・パターンに従う。この循環ホッ
ピング・パターン構造の１つの周期を、「スーパフレー
ム」と呼ぶ。隣接する基地局のスーパフレームは、下記
の諸条件を満たす。
【００６３】（１）スーパフレーム内の全てのホップ
が、同じ長さを有する。 （２）全ての基地局が、スーパフレーム内に同数のホッ
プを有する。
【００６４】隣接する基地局のスーパフレームは同期し
ていない。
【００６５】図９は、Ｍ個のホップからなるスーパフレ
ームを示す。Ｍは整数Ｎより小さい整数（Ｍ＜Ｎ）であ
り、所与の任意の時間にＭ個の使用済みホップがあり、
Ｎ−Ｍ個の未使用ホップがある。基地局がホッピング・
パターンをどのように獲得するかを簡単に説明する。
【００６６】図１０は、それぞれ幅１ＭＨｚの８３個の
使用可能なチャネルに分割された周波数帯域（幅８３Ｍ
Ｈｚ）の例を示す。チャネルの一部分を選んでＦＨパタ
ーンを形成することもできる。各ホップは幅１メガヘル
ツ（ＭＨｚ）であり、周波数は２．４００ギガヘルツ
（ＧＨｚ）〜２．４８２（ＧＨｚ）の範囲内である。本
発明を実施する際に、異なる周波数帯域を利用すること
もできることを理解されたい。実際には、国によって、
利用する周波数帯域を規制する規則が異なる。当技術分
野で知られているように、基地局と移動局の間で伝送す
るために、データは搬送周波数（ホッピング周波数）に
対して変調される。
【００６７】１．ＦＨパターン獲得 物理サイトでは、互いに潜在的に干渉することができる
いくつかのＦＨベースのＬＡＮ導入システムがあり得
る。本発明で記述されるＦＨパターンの生成および割当
ての方法に適合するＦＨベースのＬＡＮは、「適合（co
nformant）」論理ＬＡＮと呼ばれる。ＦＨベースのＬＡ
Ｎが本発明で記述されるＦＨパターンの生成および割当
ての方法に適合しない場合は、「非適合」論理ＬＡＮと
呼ばれる。干渉は以下のように分類することができる。
【００６８】（ａ）単一の論理ＬＡＮの複数のセル間で
生じる干渉。図１１で、ＬＡＮ１は、通達範囲が互いに
オーバラップしＷＮＭ１によって制御される３つの基地
局（Ａ、Ｂ、Ｃ）を有する適合論理ＬＡＮである。
【００６９】（ｂ）異なる適合論理ＬＡＮ導入システム
にまたがる複数のセル間で生じる干渉。図１２で、ＬＡ
Ｎ２のセルＥはＬＡＮ１の３つのセル全てと干渉する
が、ＬＡＮ２のセルＤはＬＡＮ１のセルＢおよびＣと干
渉する。
【００７０】（ｃ）同じ周波数帯域で動作する適合論理
ＬＡＮと非適合ＦＨベースのＬＡＮの間で生じる干渉。
図１３で、非適合論理ＬＡＮのセルＧは適合論理ＬＡＮ
１のセルＡ、Ｂ、Ｃと干渉する。
【００７１】単一の自律ネットワークにおけるパターン
獲得（ａ）：単一論理ＬＡＮの周波数ホッピング動作に
関する全体的論理については、図８に関して説明した。
諸段階の概要は以下の通りである。
【００７２】（基地局によるＦＨパターンの初期の獲
得）複数の基地局を有する論理ＬＡＮについて考える。
基地局ＢＳｉは電源が入れられると、ホッピング・パタ
ーン要求（ＨＰＲ）パケットを無線ネットワーク・マネ
ージャに送る。図１１で、ＬＡＮ１の基地局Ａ、Ｂ、Ｃ
は、ＨＰＲ要求パケット（図１４に示す）をそれらの無
線ネットワーク・マネージャＷＮＭ１に送る。
【００７３】ブロック１７６でホッピング・パターン要
求パケットを受け取ると、無線ネットワーク・マネージ
ャは図１５に示す以下の諸段階を実行する。
【００７４】複数のＦＨパターンのセットが使用可能な
場合は、ブロック１７８で、ＨＰＲパケットのネットワ
ークＩＤを使用し、どのＦＨパターン・セットを使用す
べきかを決定する。これは、ネットワークＩＤフィール
ドに基づくハッシングを行うことによって実施できる。
選んだセットをＦＨＰＳＥＴとする。ＦＨパターン・セ
ットが１つだけの場合は、それが省略時指定によりＦＨ
ＰＳＥＴとなる。
【００７５】ブロック１８０で、パターン・セット（Ｆ
ＨＰＳＥＴ）からＦＨパターンをランダムに選択する。
選択したパターンがＰＣＨＯＩＣＥであると仮定する。
無線ネットワーク・マネージャは、共通ネットワークＩ
Ｄを有する基地局に割り当てられたＦＨパターンを追跡
する。ブロック１８２で、パターンＰＣＨＯＩＣＥがす
でにネットワーク内の別の基地局に割当て済みかどうか
判定する。すでに割当て済みの場合は、ブロック１８０
に戻ってＦＨパターンのランダム選択を繰り返す。パタ
ーン選択をランダム化する目的は、すでに他の基地局に
割り当てられたパターンが選ばれる確率を最小にするこ
とであることに留意されたい。
【００７６】まだ割当て済みでない場合は、ブロック１
８４で、結果として得られるＦＨパターンを基地局に通
信する。この通信は、バックボーン通信ネットワークを
介して行われる。ＦＨパターン情報は、図１６に示すよ
うにホッピング・パターン要求メッセージに対する応答
中に含まれる。メッセージを受け取ると、基地局はすぐ
にその新しく割り当てられたＦＨパターンでホッピング
を開始する。
【００７７】複数の並置自律ネットワークにおけるパタ
ーン獲得（ｂ）：単一論理ＬＡＮ内では、無線ネットワ
ーク・マネージャは異なるＦＨパターンを個々の基地局
に明示的に割当てることによって干渉を最少にする。物
理的に互いに同じ無線通信範囲を含む複数の自律論理Ｌ
ＡＮを、並置ネットワークと呼ぶ。自律ネットワークは
明示的な調整を必要とせずに動作しなければならない。
これは、全ての並置ネットワークの全体的な知識をもつ
実体が１つ存在するという仮定または必要条件があり得
ないことを意味する。以下の手法は、並置された自律論
理ＬＡＮ間の干渉を最少にするための暗示的調整を達成
するために使用される。
【００７８】顧客が、複数の適合論理ＬＡＮを、たとえ
ば１階（靴売場用のＬＡＮ１、衣類売場用のＬＡＮ２、
化粧品売場用のＬＡＮ３等）に導入したいものと仮定す
る。これらのネットワークは並置され、潜在的に互いに
干渉しうる。そのような並置ネットワークの導入は、図
１７に示すように、それらのネットワークが同じ独特の
パターン・セットを使用するような形で実現することが
できる。適合並置論理ＬＡＮを導入するそのような顧客
について、無線ネットワーク・マネージャは、ブロック
１８６に示すように同じセット、たとえばＦＨＰＳＥＴ
０から互いに無関係のパターン、を選択するようにプロ
グラムされる。上記の売場の例では、３つの論理ＬＡＮ
はそれらがすべて物理的に同じ階にあることを利用し、
同じ独特なＦＨパターン・セットを使用することを選択
する。各無線ネットワーク・マネージャは、それが制御
する基地局に異なるＦＨパターンを割り当てる。ブロッ
ク１８８で、ＷＮＭ１がＬＡＮ１内の基地局にホップ・
パターンを割り当て、ブロック１９０で、ＷＮＭｋがＬ
ＡＮｋ内の基地局にホップ・パターンを割り当てる。し
かし、２つの無線ネットワーク・マネージャは、それら
がＦＨＰＳＥＴ０から選んだパターンのサブセットが互
いに共通の要素を持たないことを保証することはできな
い。２つの無線ネットワーク・マネージャが１つまたは
複数の共通のパターンを選択する確率はゼロではない。
並置ネットワークに属する複数の基地局がまた互いに厳
密に同位相でホップするという事象が、小さいがゼロで
はない確率で発生する場合、許容できない干渉が発生す
る。これは、後述する干渉の監視およびホップ修正の技
術を使用することによって克服できる。
【００７９】複数の自律ネットワークでのＦＨ動作
（ｃ）：並置された非適合ＬＡＮが存在するために適合
論理ＬＡＮが受ける干渉（たとえば、商店街で、靴屋が
適合ＬＡＮを導入するが、その隣のおもちゃ屋は非適合
ＦＨベースのＬＡＮを有する場合）は、ランダムに選択
されたＦＨパターンで受ける干渉とその効果が似てい
る。干渉レベルは、平均値は同程度であるが、直交パタ
ーンの割当ての場合よりも標準偏差は大きい。後述する
パターン修正技術を利用することによって、干渉の効果
を最小にすることができる。
【００８０】２．ホッピング前のＦＨパターン監視 図１８を参照すると、ホッピングを始める前に同じ周波
数ホッピング・パターンが他で使用されないように他の
適合論理ＬＡＮに属する他の基地局を監視するために、
基地局は以下に示すような手法に従う。
【００８１】ブロック１９２で、基地局がそのＷＮＭか
ら周波数ホッピング・パターンを得た後、基地局はｊ個
の異なる周波数を聴取して、同じＦＨパターンを使用し
ている近隣の基地局があるかどうか調べる。ブロック１
９３で、ｊの値が代表的な値４に初期設定される。ブロ
ック１９４で、可変カウンタｉがゼロにセットされる。
可変カウンタｉは最大ｊまでカウントする。ブロック１
９６で、基地局は、別のＷＮＭまたは他のＷＮＭの制御
下にあるかもしれない周辺の基地局の周波数ホッピング
・パターンを監視し始める。最初、基地局はどれが周辺
の基地局なのか、またそれらがどんな周波数ホッピング
・パターンを有するかを知らない。しかし、基地局はホ
ップ持続時間とスーパフレーム長の両方を知っている。
周波数ホッピング・パターンを知る際に、基地局は図１
８に示す手法を実行する。
【００８２】各周波数ホップの始めに、基地局は以下の
情報からなるヘッダを同報通信するものと仮定する。NE
TWORK ID BASE ID F(1) F(2)***F(N)
【００８３】上式で、"NETWORK ID"はネットワークの識
別、"BASE ID"は基地局の識別、F(1)ないしF(N)は次の
Ｎ個のホッピング周波数である。F(1)ないしF(N)の情報
により、連続監視の間中、異なる基地局の周波数ホッピ
ング・パターンを他の基地局が知ることが可能になる。
番号Ｎはシステム・パラメータである。Ｎの大きさは４
と同等の大きさが妥当であることが分かっている。ヘッ
ダ・エラー率が１パーセントであると仮定すると、連続
する４個のヘッダが全て失われる確率は１０-8となる。
【００８４】図１８のブロック１９６で、所与の基地局
が固定周波数で聴取し、近隣の基地局から有効なヘッダ
・メッセージを捜す。ブロック１９８で、所与の基地局
に別のネットワーク内の別の基地局からのヘッダ伝送が
聴取されると、あるスーパフレーム期間内にそのヘッダ
伝送を聴取することによって、ブロック２００でその基
地局の周波数ホッピング・パターンを追跡しロックしよ
うと試みる。次いでブロック２０２で、所与の基地局は
知り得たパターンをそれ自体のパターンと比較する。そ
れらが同じであるか、または互いに大きな相関を有する
場合は、ブロック２０６で所与の基地局はそのＷＮＭか
らの新しいＦＨパターンを要求する。２つのパターンが
異なる場合は、ブロック１９４に戻り、別のネットワー
クからの異なる基地局ＩＤを有する別のヘッダが聴取さ
れるまで、所与の基地局は別の固定周波数を監視する。
別のヘッダが聞こえてきた時点で、所与の基地局はこの
ＦＨパターンを追跡し、その違いを比較する。ブロック
２１０でＪ個（たとえばＪ＝４）の連続するスーパフレ
ーム内に別のネットワークからの異なる基地局ＩＤを有
するヘッダが見つからなくなるまで、ブロック２０８で
このプロセスを繰り返す。潜在的に干渉する可能性のあ
るＦＨパターンが見つからない場合は、ブロック２１２
で、所与の基地局はそれ自体のホッピングおよび伝送を
開始する。
【００８５】３．ＦＨパターン修正 主な考え方は、ランダム監視およびフィードバックを実
行し、干渉が軽減するようにＦＨパターンを修正すると
いうものである。基地局は、そのパターンの各ホップ中
に観測された干渉を連続的に監視する。基地局での干渉
は、近隣の基地局（同じまたは異なる論理ＬＡＮに属す
る）またはいくつかの狭帯域干渉源によって引き起こさ
れる。隣接する基地局間の干渉を識別し是正処置を講じ
るために使用される技術について、次に述べる。
【００８６】ホップの挿入／削除：基地局がその周波数
ホッピング・パターンを制御するために従う方法をここ
で説明する。これは図９および図１０を参照すると最も
よく理解される。周波数ホップの動的な挿入／削除を実
行するために使用される基準について述べる。ＩＳＭ帯
域（産業・科学・医療に利用される共用周波数帯域幅）
におけるＦＣＣ（米国連邦通信委員会）標準第１５．２
４７部の要件を満たすために、合計Ｎ個の使用可能な周
波数から長さＭのホッピング・パターンを使用する。異
なる基地局は長さＭの異なるパターンを使用すると仮定
すると、未使用の周波数は（Ｎ−Ｍ）個ある。これらの
周波数が、動的ホッピング・パターン挿入／削除に使用
される。
【００８７】動的ホッピング・パターン挿入／削除は、
本来連続的な狭帯域干渉に対抗するために使用される。
動的ホッピング・パターンの挿入／削除の基本的考え方
は以下の通りである。
【００８８】ａ）干渉を有することが判明した周波数を
削除する ｂ）良いと思われる周波数を挿入する
【００８９】各周波数チャネルの実行の性能を追跡する
ために、基地局はそのＷＣＡ内に次のテーブルを維持す
る。このテーブルは、図３に示すデータ記憶装置６８の
一部を構成することがある。
【００９０】そのテーブルは、「活動チャネル・テーブ
ル」（ＡＣＴ）である。このテーブルは、図１７のネッ
トワーク・ステーション１０８に示すようにＷＮＭのメ
モリの一部を構成することができ、次の形式を有する。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【数１】
【００９３】最後のＫ個のスーパフレームの間に不良が
Ｙ回より多い場合、周波数ホップを削除することが要求
される。Ｘ、ＹおよびＫは全てシステム設計パラメータ
である。
【００９４】ＷＮＭは様々な基地局から周波数ホップ削
除要求を受け取り、それに応じて周波数ホップの削除／
挿入を行う。この目標を満たすために、ＷＮＭは「非活
動チャネル・テーブル」（ＩＣＴ）を維持する。このテ
ーブルは次の形式を有する。
【表２】 非活動チャネル・テーブル（ＩＣＴ） 周波数 最終使用時間 最終置換周波数 関係基地局 未達成基地局 FI(1) TOLU(1) LFR(1) {BI(1)} {BU(1)} FI(2) TOLU(2) LFR(2) {BI(2)} {BU(2)} * * * * * FI(N-M) TOLU(N-M) LFR(N-M) {BI(N-M)} {BU(N-M)}
【００９５】
【００９６】移動局にあるＡＣＴテーブルから周波数を
削除することが要求されると、それと置き換えるべき新
しい周波数をＷＮＭがＩＣＴテーブルから見つけなけれ
ばならない。新しい周波数は以下の一般指針に従って選
ばれる。
【００９７】不良周波数が特定のFI(j)であり、要求基
地局が対応する{BI(j)}内にない場合、ＷＮＭは不良周
波数をLFR(j)で置き換え、要求基地局インデックスを{B
I(j)}に加える。
【００９８】
【００９９】不良周波数それ自体が未使用セットからの
ものである場合は、ＷＮＭはＩＣＴ内の対応する{BU
(*)}セット中に要求基地局インデックスを挿入する。{B
U(*)}セットが同じ行の{BI(*)}のセットに近付くとき、
ＷＮＭは周波数置換が期待するほど効果的でないことを
知る。ＷＮＭは、使用可能な他の未使用周波数がある場
合は２回目の周波数置換を行い、不良周波数をサービス
から削除すべきである。
【０１００】（Ｎ−Ｍ）個のFI(*)のどれも未使用セッ
トからのものでない場合は、ＷＮＭは不良周波数情報を
次の形式の「周波数置換待機リスト」（ＦＲＷＬ）に組
み入れる。
【０１０１】
【０１０２】ＦＲＷＬ内の不良周波数BF(k)に関連する
{RB(k)}のサイズが大きくなり、ＩＣＴ内の特定の{BI
(j)}のサイズを上回ると、ＷＮＭは以下のアルゴリズム
を実行する。
【０１０３】{BI(j)}内の全ての基地局に関するLFR(j)
をFI(j)で置き換える。すなわち前述の置換を逆にす
る。ＩＣＴ内のFI(j)を{BF(k)}で置き換える。ＩＣＴ内
の{BI(j)}を{RB(k)}で置き換える。ＩＣＴ内のTOLU(j)
を更新する。ＦＲＷＬ内のBF(k)の行を除去する。
【０１０４】この場合の理想は、より多くの基地局に影
響を及ぼす干渉周波数を置き換えるために、（Ｎ−Ｍ）
個の未使用周波数を使用することである。その中から選
択すべき同じサイズの{BI(*)}が複数組ある場合、置換
周波数を選択する際の第２の基準としてTOLU(*)を使用
する。たとえば次のような状況では、周波数１ないし５
を使って２つのＦＨパターンを構成し、周波数６と７は
未使用のセットに属する。
【０１０５】
【０１０６】
【０１０７】最初に両パターンの周波数３が干渉を受け
ることが判明したとすると、それは周波数６で置き換え
られる。次いで、両パターンの周波数２が干渉を受けて
おり、周波数７で置き換えられる。このときＩＣＴは右
側に示すようになる。いま周波数５がこの２つのパター
ンおよび別のパターン中での干渉による影響を受けたと
すると、３つのパターン全てでそれが周波数６で置き換
えられ、周波数６はこの２つのパターン中ではその古い
値である３で置き換えられる。
【０１０８】ここで図１９を参照すると、図１９は、移
動局のＡＣＴテーブルから周波数を削除すべき場合に、
それと置き換えるための新しい周波数をＷＮＭがＩＣＴ
テーブルからどのように見つけるかを示す詳細なフロー
・チャートである。ブロック３００で、ＷＮＣは要求に
応じてＦＨＰから不良周波数を除去し、それをＩＣＴテ
ーブルに加え、その周波数状況を「除去済み」に設定す
る。除去された周波数は、ブロック３０２で、そのTOLU
で時間スタンプされる。次いでブロック３０４でＩＣＴ
テーブルを探索して、削除されたホッピング周波数から
１０ホッピング周波数離れた未使用ホッピング周波数を
見つける。すなわち削除された周波数がＨＯＰ２２の場
合、ＨＯＰ３２またはそれより上の未使用のホッピング
周波数を探索する。そのような未使用のホッピング周波
数が見つかった場合、ブロック３０６でこのホッピング
周波数が新しいホッピング周波数として選択され、ブロ
ック３０８で除去された周波数に置き換わる。除去され
た周波数は、ブロック３０９でデータベース内の他の全
てのＦＨＰについてもデータベース内で同様に除去され
る。ブロック３１０で、TOLUタイムスタンプが新しいホ
ッピング周波数から除去され、その状況が「未使用」に
更新される。次いでブロック３１２で、ＦＨＰデータベ
ースを探索して基地局ＦＨＰを獲得する。次いでブロッ
ク３１４で、ＦＨＰ要求が、新しく計算されたＦＨＰと
共に基地局アダプタに送られる。
【０１０９】ブロック３０４で１０周波数以上離れた未
使用のホッピング周波数が見つからない場合は、ブロッ
ク３１６で、１０周波数未満離れた未使用の周波数が見
つかるかどうかを判定する。見つかった場合は、ブロッ
ク３０６に進み、前記と同様に続行する。ブロック３１
６でそれが見つからない場合、ブロック３１８で１０ホ
ッピング周波数以上離れた除去済み周波数が見つかるか
どうか判定する。見つかった場合は、ブロック３２４に
進み、そのようなホッピング周波数が複数個ある場合、
TOLUの最も長いものを選ぶ。次にブロック３０６に進ん
で、前記と同様に処理を続行する。ブロック３１８でそ
れが見つからない場合は、ブロック３２０で、１０周波
数未満離れた除去済み周波数が見つかるかどうか判定す
る。見つかった場合は、ブロック３２４に進み、前記と
同様に続行する。そのような周波数が見つかられない場
合は、ブロック３２２でネットワーク管理者に失敗を通
知する。
【０１１０】パターン置換：複数の自律ネットワークを
備える環境では、２つの異なる論理ＬＡＮに属する２つ
の基地局が全く同じＦＨパターンを使用する確率はゼロ
ではない。これらの２つの基地局が同じＦＨパターンを
使用し互いに同位相でホップするとき、２つの基地局が
無線通信距離において十分に近ければ、破局的干渉状況
が生じることがある。この状況では、活動チャネル・テ
ーブル（ＡＣＴ）内のほとんど全ての周波数チャネルが
削除される。これが発生するときは必ず、基地局が状況
を検出し、そのＷＮＭから新しいＦＨパターンを要求
し、それを獲得ししだい新しいＦＨパターンを使用し始
める。
【０１１１】ホップ前進：異なる論理ＬＡＮに属する基
地局が異なるＦＨパターンのセットから選択されたＦＨ
パターンを使用するとき、ＦＨパターンのある特定の位
相で、ＦＨ無線通信システムが他の位相におけるよりも
深刻な干渉を受ける状況が生じることがある。異なる基
地局で使用される水晶発信器の相対周波数精度が１０-5
以内である場合、深刻な干渉が生じた後で基地局が位相
外れになるには１０００スーパフレームを必要とする
（１スーパフレーム当たり１００周波数ホップと仮
定）。この干渉状況から外れる１つの方法は、深刻な干
渉が基地局によって検出された後にＦＨパターン内で１
ホップ前進（advance）することである。この適応的ホ
ップ前進能力は、ランダムに生成されたパターンを使用
する自律システムの効率を高めるのに不可欠である。
【０１１２】スーパフレーム内に８０のホッピング周波
数があり、かつ１つのパターンに干渉する１０個のパタ
ーンがある場合、図２０に示すように、ホップ・カウン
トとしての周波数の重なりの総数が０から７９まで１つ
ずつ前進する。図２１は、対応する自己相関関数を示
す。図２１を見ると分かるように、ホップ・カウントが
１ずつ前進するとき、周波数の重なり数の相関は０近く
まで減少する。これは実際に、ホップ・カウントを１よ
り大きい数ずつ前進させる必要がないことを示してい
る。
【０１１３】全体的干渉制御戦略：図２２のブロック図
は、全体的な干渉制御戦略を示している。
【０１１４】ブロック２１４で、干渉制御を実現するた
めの第１の段階として、干渉環境を監視する。これは前
記の２つのテーブル、すなわちＡＣＴとＩＣＴを更新す
ることによって行われる。ＡＣＴの挙動の観察に基づ
き、ブロック２１６で、干渉は以下の３つのカテゴリに
分類される。
【０１１５】（１）周期的干渉：ブロック２１８に示す
ようなこの種類の干渉は、いくつかの狭帯域干渉源が存
在し、スーパフレーム毎にある周波数ホッピング・チャ
ネルと周期的に干渉するときに生じる。
【０１１６】基地局は、ＡＣＴの記載の次のパラグラフ
に示す削除条件が満たされるとき、このタイプの干渉を
検出する。たとえば、Ｘを５０に、Ｙを４に、Ｋを７に
設定する場合、最後の７個のスーパフレームのうち４個
より多いスーパフレームで、再試行率が５０パーセント
より大きくなる。
【０１１７】ブロック２２０で、前記のホップ挿入／削
除機構を使って、このタイプの干渉を打ち消す。
【０１１８】（２）連続的干渉：ブロック２２２に示す
このタイプの干渉は、隣接する基地局が偶然に現基地局
と同じ周波数ホッピング・パターンを使用し、同位相で
あるときに生じる。その結果、あらゆる周波数ホップが
何らかの干渉を受ける。
【０１１９】Ｊ個より多くの周波数が突然に不良と宣告
されたと判定するとき、基地局は、このタイプの干渉を
検出する。たとえばＪ＝１５、すなわち全ホッピング周
波数の１５分の１以上が干渉を受けるときである。
【０１２０】ブロック２２４で、ＷＮＭからの周波数ホ
ッピング・パターン全体を置き換えることを要求するこ
とによって、このタイプの事象が基地局で処理される。
【０１２１】（３）バースト干渉：ブロック２２６に示
すこの種類の干渉は、周波数ホッピング・パターンのあ
る位相が、他の位相よりもスーパフレーム内で干渉を受
けやすいときに生じる。これらの状況は、異なる基地局
で使用される周波数ホッピング・パターンが確定的代数
手法ではなく乱数発生器によって生成されるときに最も
頻繁に生じる。他の状況は、並置ネットワークが互いに
干渉し合うときに生じる。
【０１２２】基地局は、ＡＣＴ内の「不良」周波数の数
の長期間平均を絶えず監視する。平均は、たとえば時定
数が１０分である第１級ＩＩＲフィルタによって実施で
きる。突然に、不良ホッピング周波数の数が長期間平均
数をあるしきい値だけ越えた場合は、基地局はそのＦＨ
パターンで１ホップ前進することを試み、不良周波数が
変化したかどうか検査する。そうである場合、その不良
周波数はバースト干渉によって引き起こされたことにな
り、ブロック２２８でホップ前進技術によって動的に軽
減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施されるタイプの室内無線デジタル
・データ通信システムを示す図である。
【図２】移動局および基地局の基本的構成要素を示す、
図１に示したシステムのブロック図である。
【図３】本発明の好ましい実施例を実施する際に使用さ
れる無線通信システムのブロック図である。
【図４】本発明によって実施される１つの媒体アクセス
制御プロトコルを示すデータ・フレーム・ダイアグラム
である。
【図５】図４に示した基本プロトコルの修正例を示すデ
ータ・フレーム・ダイアグラムである。
【図６】単一セル・ネットワークのブロック図である。
【図７】複数セル・ネットワークのブロック図である。
【図８】単一論理ＬＡＮの周波数ホッピング動作のフロ
ー・チャートである。
【図９】Ｎチャネル周波数帯域におけるＭ個のホップか
らなるスーパフレームの構造を概略的に示す図である。
【図１０】周波数ホッピングのために、それぞれ幅１Ｍ
Ｈｚの８３個の使用可能チャネルに分割された周波数帯
域（幅８３ＭＨｚ）の例を示す図である。
【図１１】複数セルを有する単一の自律ネットワークの
ブロック図である。
【図１２】セル通達範囲がオーバラップする２つの並置
自律ネットワークのブロック図である。
【図１３】セル通達範囲が部分的に重なる２つの並置自
律ネットワークのブロック図である。
【図１４】基地局から無線ネットワーク・マネージャへ
のホッピング・パターン要求パケットを示す図である。
【図１５】無線ネットワーク・マネージャによるホッピ
ング・パターン要求の処理を示すフロー・チャートであ
る。
【図１６】無線ネットワーク・マネージャから基地局へ
のホッピング・パターン要求に対する応答を示す図であ
る。
【図１７】自律並置ネットワークにおけるホッピング・
パターン獲得のフロー・チャートである。
【図１８】ホッピング前の周波数ホッピング・パターン
監視のフロー・チャートである。
【図１９】ネットワーク制御マネージャ内の非活動チャ
ネル・テーブルがどのように更新されるかを示すフロー
・チャートである。
【図２０】ホップ・カウントが０から７９まで１ずつ増
分されるときの、周波数の重なりの総数を示すダイアグ
ラムである。
【図２１】図１７のダイアグラムについて、対応する自
己相関関数を示すダイアグラムである。
【図２２】全体的干渉制御戦略のブロック図である。
【符号の説明】
１０ 移動局 １２ 移動局 １４ 移動局 １６ 移動局 ２０ モニタ ２２ キーボード ２４ ＬＡＮ ２６ 基地局（ゲートウェイ） ２８ 基地局（ゲートウェイ） ３０ ＬＡＮアダプタ ３２ ＬＡＮケーブル ３４ ＬＡＮアダプタ ３６ トランシーバ・アダプタ ３８ アンテナ ４０ 無線通信リンク ４２ アンテナ ４４ トランシーバ・アダプタ ４６ ソフトウェア ４８ ソフトウェア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フアン・チア・チ タイワン シンチュー・シー−ピン・ロ ード、レーン155 45 サード フロア ー (72)発明者 ファビアン・パトリック・ランヌ フランス サン・ローラン・ドゥ・ヴァ ル シュマン・ベル・アジュル102 (72)発明者 カダトゥル・スフラマニヤ・ナタラージ ャン アメリカ合衆国10546 ニューヨーク州 ミルウッド オーバールック・ドライブ 25 (72)発明者 ミシェル・マリ・ウェッテルワルド フランス カニュ・シュル・メール シ ュマン・ド・サン・ローラン32 (56)参考文献 特開 昭62−120735（ＪＰ，Ａ)

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の基地局に接続されたローカル・エリ
    ア・ネットワークからなり、各基地局がそれぞれセルと
    して定義された地理的領域を有し、その領域の内部で、
    各基地局が制御装置の制御下で１つまたは複数の移動局
    と両方向無線通信を行う、無線通信ネットワークにおい
    て、周波数ホッピングを動的に管理する方法であって、 （ａ）所与の基地局によって、前記制御装置からの周波
    数ホッピング・パターン割当てを要求する段階と、 （ｂ）前記所与の基地局によって、前記複数の基地局の
    うちの他の基地局の周波数ホッピング・パターンを監視
    する段階と、 （ｃ）前記複数の基地局のうちの他の基地局が前記所与
    の基地局と同じ周波数ホッピング・パターンを使用して
    いる場合に、該所与の基地局によって新しい周波数ホッ
    ピング・パターンを要求する段階と、 （ｄ）前記所与の基地局によって、周波数ホッピングを
    開始する段階と、 （ｅ）前記所与の基地局によって、割り当てられた周波
    数ホッピング・パターンに対する干渉を監視する段階
    と、 （ｆ）干渉の監視の結果、前記所与の基地局によって、
    周波数ホッピング・パターンの修正が必要かどうかを決
    定する段階と、 （ｇ）修正が必要な場合は段階（ｂ）に戻り、修正が必
    要でない場合は同じ周波数ホッピング・パターンでホッ
    ピングを続ける段階と を含む方法。
  2. 【請求項２】前記段階（ａ）が、前記制御装置によっ
    て、 （a1）所定の１組の周波数ホッピング・パターンからあ
    る周波数ホッピング・パターンを選択する段階と、 （a2）選択された周波数ホッピング・パターンが、前記
    複数の基地局のうちの他の基地局にすでに割り当てられ
    ているかどうかを判定する段階と、 （a3）選択された周波数ホッピング・パターンがすでに
    割り当てられている場合、ステップ（a1）に戻る段階
    と、 （a4）選択された周波数ホッピング・パターンを、前記
    所与の基地局に通信する段階と を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記段階（ｂ）が、 （b1）他の基地局の周波数ホッピング・パターンを調べ
    て、その周波数ホッピング・パターンを知る段階と、 （b2）周波数ホッピング・パターンを比較する段階と、 （b3）周波数ホッピング・パターンが所定の限度と同程
    度である場合、前記所与の基地局によって、新しい周波
    数ホッピング・パターンを要求する段階と を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記段階（ｅ）が、 （e1）干渉を所定のグループに分類する段階と、 （e2）干渉をそれが属するグループに基づいて制御する
    段階と を含む、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】複数の基地局に接続されたローカル・エリ
    ア・ネットワークからなり、各基地局がそれぞれセルと
    して定義された地理的領域を有し、その領域の内部で、
    各基地局が制御装置の制御下で１つまたは複数の移動局
    と両方向無線通信を行う、無線通信ネットワークにおい
    て、干渉を動的に管理する方法であって、 （ａ）所与の基地局によって、前記制御装置からの周波
    数ホッピング・パターン割当てを要求する段階と、 （ｂ）前記制御装置によって、所定の１組の周波数ホッ
    ピング・パターンからある周波数ホッピング・パターン
    を選択する段階と、 （ｃ）前記制御装置によって、選択された周波数ホッピ
    ング・パターンが前記複数の基地局のうちの他の基地局
    にすでに割り当てられているかどうかを判定する段階
    と、 （ｄ）選択された周波数ホッピング・パターンがすでに
    割り当てられている場合、前記制御装置によって、段階
    （ｂ）に戻る段階と、 （ｅ）選択された周波数ホッピング・パターンを、前記
    所与の基地局に通信する段階と、 （ｆ）前記所与の基地局によって、他の基地局の周波数
    ホッピング・パターンを調べて、その周波数ホッピング
    ・パターンを知る段階と、 （ｇ）周波数ホッピング・パターンを比較する段階と、 （ｈ）周波数ホッピング・パターンが所定の限度と同程
    度である場合、前記所与の基地局によって、新しい周波
    数ホッピング・パターンを要求する段階と、 （ｉ）前記所与の基地局によって、周波数ホッピングを
    開始する段階と、 （ｊ）前記所定の基地局によって、割り当てられた周波
    数ホッピング・パターンに対する干渉を監視する段階
    と、 （ｋ）干渉の監視の結果、前記所定の基地局によって、
    周波数ホッピング・パターンの修正が必要かどうかを決
    定する段階と、 （ｌ）修正が必要な場合、段階（ｈ）に戻り、修正が必
    要でない場合は同じ周波数ホッピング・パターンでホッ
    ピングを続ける段階と を含む方法。
  6. 【請求項６】段階（ｊ）が、 （j1）干渉を所定のグループに分類する段階と、 （j2）干渉をそれが属するグループに基づいて制御する
    段階と を含む、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記所定の干渉グループが、周期的干渉、
    連続的干渉およびバースト干渉を含む、請求項４または
    ６に記載の方法。
  8. 【請求項８】（イ）ホップの挿入／削除技法によって周
    期的干渉を制御する段階と、 （ロ）パターン置換技法よって連続的干渉を制御する段
    階と、 （ハ）ホップ前進技法によってバースト干渉を制御する
    段階と を含む、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】複数の基地局に接続されたローカル・エリ
    ア・ネットワークからなり、各基地局がそれぞれセルと
    して定義された地理的領域を有し、その領域の内部で、
    各基地局が制御装置の制御下で１つまたは複数の前記移
    動局と両方向無線通信を行う、無線通信ネットワークに
    おいて、干渉を動的に管理する方法であって、 前記ネットワーク内の非活動ホッピング周波数を追跡す
    るために、ホッピング周波数を最後に使用した時間、ホ
    ッピング周波数が最後に置き換えられた時間、および関
    係する基地局の情報を含む、非活動チャネル・テーブル
    （ＩＣＴ）を前記制御装置内に維持する段階と、 所与のホッピング周波数が良か不良か、および所定の時
    間内にそれが削除されたかどうかを追跡するための活動
    チャネル・テーブル（ＡＣＴ）を前記各基地局で維持す
    る段階と、 所与の基地局で所与のホッピング周波数が不良かどうか
    を判定し、所与のホッピング周波数が不良なことを反映
    するように前記ＡＣＴを更新する段階と、 所与のホッピング周波数が不良との判定に応じて、前記
    制御装置から新しいホッピング周波数を要求する段階
    と、 前記制御装置によって前記ＩＣＴから新しいホッピング
    周波数を選択し、その選択を反映するように該ＩＣＴを
    更新する段階と、 前記不良ホッピング周波数を使用していた各基地局に、
    前記新しいホッピング周波数を送る段階とを含む方法。
  10. 【請求項１０】前記新しいホッピング周波数を選択する
    段階が、 前記所与のホッピング周波数から所定数の周波数だけ離
    れた他の周波数を前記ＩＣＴ内で見つける段階を含む、
    請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】他の周波数を見つける前記段階が、 前記所与のホッピング周波数から前記所定数を越える周
    波数だけ離れた未使用の周波数が前記ＩＣＴ内にあるか
    どうかを判定する段階と、未使用の周波数がある場合、
    その周波数を前記新しいホッピング周波数として選択す
    る段階と、未使用の周波数がない場合、 前記所与のホッピング周波数から所定数よりも少ない周
    波数だけ離れた未使用の周波数が前記ＩＣＴ内にあるか
    どうかを判定する段階と、未使用の周波数がある場合、
    その周波数を新しいホッピング周波数として選択する段
    階とを含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】複数の基地局に接続されたローカル・エ
    リア・ネットワークからなり、各基地局がそれぞれセル
    として定義された地理的領域を有し、その領域の内部
    で、各基地局が制御装置の制御下で１つまたは複数の前
    記移動局と両方向無線通信を行う、無線通信ネットワー
    クにおいて、周波数ホッピングを動的に管理するための
    装置であって、 （ａ）所与の基地局によって、前記制御装置からの周波
    数ホッピング・パターン割当てを要求する手段と、 （ｂ）前記所与の基地局によって、前記複数の基地局の
    うちの他の基地局の周波数ホッピング・パターンを監視
    する手段と、 （ｃ）前記複数の基地局のうちの他の基地局が前記所与
    の基地局と同じ周波数ホッピング・パターンを使用して
    いる場合に、前記所与の基地局によって新しい周波数ホ
    ッピング・パターンを要求する手段と、 （ｄ）前記所与の基地局によって、周波数ホッピングを
    開始する手段と、 （ｅ）前記所与の基地局によって、割り当てられた周波
    数ホッピング・パターンに対する干渉を監視する手段
    と、 （ｆ）干渉の監視の結果、前記所与の基地局によって、
    周波数ホッピング・パターンの修正が必要かどうかを決
    定する手段と、 （ｇ）修正が必要な場合は段階（ｂ）に戻り、修正が必
    要でない場合は同じ周波数ホッピング・パターンでホッ
    ピングを続ける手段とを含む装置。
  13. 【請求項１３】前記制御装置が、 （a1）所定の１組の周波数ホッピング・パターンからあ
    る周波数ホッピング・パターンを選択する手段と、 （a2）選択された周波数ホッピング・パターンが、前記
    複数の基地局のうちの別の基地局にすでに割り当てられ
    ているかどうかを判定する手段と、 （a3）選択された周波数ホッピング・パターンがすでに
    割り当てられている場合、再度新たな周波数ホッピング
    ・パターンを手段（a1）で選択させる手段と、 （a4）選択された周波数ホッピング・パターンを、前記
    所与の基地局に通信する手段と を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】周波数ホッピング・パターンを監視する
    前記手段が、 （b1）別の基地局の周波数ホッピング・パターンを調べ
    て、その周波数ホッピング・パターンを知る手段と、 （b2）周波数ホッピング・パターンを比較する手段と、 （b3）周波数ホッピング・パターンが所定の限度と同程
    度である場合、前記所与の基地局によって、新しい周波
    数ホッピング・パターンを要求する手段と を含む、請求項１２に記載の装置。
  15. 【請求項１５】干渉を監視する前記手段が、 （e1）干渉を所定のグループに分類する手段と、 （e2）干渉をそれが属するグループに基づいて制御する
    手段と を含む、請求項１２に記載の装置。
  16. 【請求項１６】所定の干渉グループが、周期的干渉、連
    続的干渉およびバースト干渉を含む、請求項１５に記載
    の装置。
  17. 【請求項１７】干渉を監視する前記手段が、 （イ）ホップ挿入／削除技法によって周期的干渉を制御
    する手段と、 （ロ）パターン置換技法によって連続的干渉を制御する
    手段と、 （ハ）ホップ前進技法によってバースト干渉を制御する
    手段と を含む、請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】複数の基地局に接続されたローカル・エ
    リア・ネットワークからなり、各基地局がそれぞれセル
    として定義された地理的領域を有し、その領域の内部
    で、各基地局が制御装置の制御下で１つまたは複数の前
    記移動局と両方向無線通信を行う、無線通信ネットワー
    クを動的に管理するための装置であって、 前記制御装置内に設けられ、ホッピング周波数を最後に
    使用した時間、ホッピング周波数が最後に置き換えられ
    た時間、および関係する基地局の情報を含む、前記ネッ
    トワーク内の非活動ホッピング周波数を追跡するための
    非活動チャネル・テーブル（ＩＣＴ）と、 前記各基地局に設けられ、所定のホッピング周波数が良
    か不良か、および所定の時間内にそれが削除されたかど
    うかを追跡するための活動チャネル・テーブル（ＡＣ
    Ｔ）と、 所与の基地局で所与のホッピング周波数が不良かどうか
    を判定して、所与のホッピング周波数が不良なことを反
    映するように前記ＡＣＴを更新する手段と、 所与のホッピング周波数が不良との判定に応じて、前記
    制御装置から新しいホッピング周波数を要求する手段
    と、 前記制御装置によって前記ＩＣＴから新しいホッピング
    周波数を選択して、選択を反映するように前記ＩＣＴを
    更新する手段と、 不良ホッピング周波数を使用していた各基地局に、前記
    制御装置から新しいホッピング周波数を送る手段とを含
    む装置。
  19. 【請求項１９】前記新しいホッピング周波数を選択する
    手段が、 前記所与のホッピング周波数から所定数の周波数だけ離
    れた他の周波数を前記ＩＣＴ内で見つける手段を含む、
    請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記別の周波数を見つける前記手段が、 前記所与のホッピング周波数から前記所定数を越える周
    波数だけ離れた未使用の周波数が前記ＩＣＴ内にあるか
    どうかを判定する手段と、未使用の周波数がある場合、
    その周波数を前記新しいホッピング周波数として選択す
    る手段と、未使用の周波数がない場合、 前記所与のホッピング周波数から所定数よりも少ない周
    波数だけ離れた未使用の周波数が前記ＩＣＴ内にあるか
    どうかを判定する手段と、未使用の周波数がある場合、
    その周波数を新しいホッピング周波数として選択する手
    段とを含む、請求項１９に記載の装置。
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