JP3441867B2 - 無線通信システム及び無線通信装置 - Google Patents
無線通信システム及び無線通信装置Info
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Description
方式にて無線通信を行なう無線通信システム及び無線通
信装置、無線通信方法に関するものである。
注目されているのがスペクトル拡散通信である。スペク
トラム拡散通信は、伝送する情報を広い帯域に拡散する
ことで、通信における妨害除去能力が高くなり、秘話性
に優れた通信ができる方式として知られている。現在、
世界各国で、2.4GHz帯の周波数がスペクトル拡散
通信のために割り当てられ、全世界で普及が進みつつあ
る。
けて周波数ホッピング(FH方式)と直接拡散(DS方
式)がある。前者は、変調周波数を一定時間以内に変化
させることによって、広い帯域を使用した伝送を行なう
ものであり、後者は、伝送する情報をその十倍から数百
倍の速度の擬似雑音符号で拡散変調することにより広い
帯域を使用するものである。現在では、周波数ホッピン
グ(FH方式)を用いた1対1の通信を行なうシステム
が知られている。
来のシステムにおいては、端末間の通話を行なう上で、
以下のような問題がある。すなわち、1対1の通信を行
なうシステムを複数導入した場合、各システムの同期が
とれていないため、周波数の利用効率が悪く、また、複
数の端末間でのデータ伝送ができない、という問題があ
る。
ので、その目的とするところは、制御局より割り当てら
れた周波数により任意の端末局間でデータ通信を行なえ
る無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を
提供することである。
め、本発明は、無線通信システムの制御を司る制御局
と、被制御局である複数の端末局とにて構成され、該制
御局と該端末局との間及び該端末局間において、所定の
ホッピングパターンに従う周波数ホッピングによるスペ
クトラム拡散にて無線通信を行なう無線通信システムに
おいて、前記複数の端末局において、自己の端末局への
発信要求を検出する検出手段と、前記端末局から前記制
御局に対して前記ホッピングパターンの割り当て要求を
出力する要求手段と、前記検出手段が、他の端末局から
自己の端末局への発信要求を検出した場合、前記要求手
段が前記制御局に対して、該他の端末局と該自己の端末
局間の通信に使用するホッピングパターンの割り当て要
求を出力するよう制御する制御手段と、前記制御に従っ
て前記制御局が割り当てたホッピングパターンにより、
前記他の端末局と前記自己の端末局間の通信を行なう通
信手段とを備える。また、周波数ホッピング方式にて通
信を行う無線通信装置において、他の通信装置からの発
信要求を検出する検出手段と、前記検出手段により他の
通信装置からの発信要求を検出すると、ホッピングパタ
ーンの管理を行う制御局にホッピングパターンの割当て
を要求する要求手段と、前記要求手段による要求に応答
して前記制御局により割当てられたホッピングパターン
を用いて前記他の通信装置と通信する通信手段とを備え
る。また、周波数ホッピング方式による無線通信方法に
おいて、他の通信装置からの発信要求を検出する検出工
程と、前記検出工程において他の通信装置からの発信要
求を検出すると、ホッピングパターンの管理を行う制御
局にホッピングパターンの割当てを要求する要求工程
と、前記要求工程における要求に応答して前記制御局に
より割当てられたホッピングパターンを用いて前記他の
通信装置と通信する通信工程を備える。
る実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態に
おいては、周波数ホッピング方式によるデジタル無線通
信を無線通信システムの内線間の通信に使用する場合に
ついて説明する。 <システム構成>図1は、本発明の実施の形態に係る無
線通信システムの構成を示す図である。同図に示すシス
テムは、パソコン等のデータ端末に接続されて、周波数
割当処理を行なう制御局101、パソコン等のデータ端
末に接続され、制御局101との間で制御データ及び音
声データの通信を行なうとともに、端末局間の直接のデ
ータ通信を行なう端末局102にて構成される。
数の管理と後述するシステム制御チャネル(CNT)の
送信を行ない、任意の量のデータをバースト的に送信す
る機能を有する端末と該端末間の無線通信を司る無線ア
ダプタを合わせたもの」である。また、端末局は、「任
意の量のデータをバースト的に送信する機能を有する端
末と該端末間の無線通信を司る無線アダプタを合わせた
もの」である。
限らず、公衆回線103を接続する公衆回線接続装置1
02−B、無線専用電話機102−C、プリンタ102
−D、テレビ会議端末102−E、複写機102−F、
ファクシミリ装置102−G、LANブリッジ102−
H、その他、不図示の電子カメラ、ビデオカメラ、スキ
ャナ等、データ処理を行なう様々な端末が該当する。
それぞれ端末間で自由に通信を行なうことができると同
時に、公衆回線103にもアクセス可能である点が、本
システムの大きな特徴である。また、どの端末局も制御
局になることが可能である。
容可能なデータ通信端末と、そのデータ端末に接続され
る無線アダプタの内部構成を示すブロック図である。同
図において、201はデータ端末、202は無線アダプ
タ、203は無線部であり、データ端末201として
は、無線アダプタ202と通信ケーブルもしくは内部バ
スを介して接続される、例えば、パーソナルコンピュー
タ、ワークステーション、プリンタ、ファクシミリ装
置、その他のデータ端末機器を指す。
制御部であり、中央演算制御装置(CPU)、及び割り
込み制御、DMA制御等を行なう周辺デバイス、システ
ムクロック用の発振器等から構成され、本無線アダプタ
202内の各ブロックの制御を行なう。また、205は
メモリであり、主制御部204の制御プログラムを格納
するための不図示のROM、各種処理用のバッファ領域
として使用するRAM、本システム、または端末のID
を記憶するEEPROM等から構成される。
であり、上述のデータ端末201として示すようなデー
タ端末機器が標準装備する、例えば、RS232C、セ
ントロニクス、LAN等の通信i/fや、パーソナルコ
ンピュータ、ワークステーションの内部バス(例えば、
ISAバス、PCMCIAi/f等)が該当する。ま
た、端末制御部206は、データ端末201と無線アダ
プタ202との間のデータ通信の際に必要となる各種の
通信制御を司る。
うチャネルコーデックであり、その内部構成は後述す
る。このチャネルコーデック207にてフレームに組み
立てられたデータが、無線部203を介して制御局や対
向する端末局に伝送される。208は誤り訂正処理部で
あり、無線通信によりデータ中に発生するビット誤りを
低減するために用いる。具体的には、送信時において、
通信データ中に誤り訂正符号を挿入する。また、受信時
には、所定の演算処理により誤り位置、ならびに誤り訂
正パターンを算出して、受信データ中のビット誤りを訂
正する。
ダプタ202内部の各ブロックが使用するタイミング信
号を提供する。そして、210は音声処理部であり、チ
ャネルコーデック207からのデジタル音声データをア
ナログ音声信号に変換するとともに、入力されたアナロ
グ音声信号をデジタルデータに変換して、それをチャネ
ルコーデック207に出力する。 <回線接続装置の構成>図3は、回線接続装置の構成を
示すブロック図である。同図において、301は回線接
続装置本体、302は、本回線接続装置の中枢であり、
通話チャネル制御、無線部制御を含めた回線接続装置全
体の制御を司るCPUである。303は、CPU302
の制御プログラムが格納されたROM、304は、装置
単独、またはシステム共通の呼出し符号(ID)を記憶
するEEPROM、305は、CPU302の制御のた
めの各種データを記憶するとともに、各種演算用ワーク
エリアを提供するRAMである。
示の公衆回線との接続を行なう公衆回線i/fである。
307はADPCMコーディックであり、CPU302
の制御の下、公衆回線i/f306からのアナログ音声
信号をADPCM符号に変換し、それを、後述するチャ
ネルコーデック308に送信するとともに、チャネルコ
ーデック308からのADPCM符号化された音声信号
をアナログ音声信号に変換して、公衆回線i/f306
に送信するためのA/D変換を行なう。
PCMコーディック307でADPCM符号化された通
話信号及び制御信号に、スクランブル等の処理を行なう
とともに、所定のフレームに時分割多重化するチャネル
コーデックである。また、309は無線部であり、CP
U302の制御の下、チャネルコーデック308からの
フレーム化されたデジタル信号を変調して、無線で送信
できるよう処理し、それを不図示のアンテナに送信する
とともに、アンテナより無線で受信した信号を復調し
て、フレーム化したデジタル信号に処理する。 <無線専用電話機の構成>図4は、無線専用電話機の構
成を示すブロック図である。同図において、401は無
線電話機本体、402は、本無線電話機の中枢であり、
無線部制御、通話制御を含めた無線電話機全体の制御を
司るCPUである。403は、CPU402の制御プロ
グラムが格納されたROM、404は、電話機単独、ま
たは本システムの呼出し符号(ID)、無線専用電話機
のサブIDを記憶するEEPROM、405は、CPU
402の制御のための各種データを記憶するとともに、
各種演算用にワークエリアを提供するRAMである。
する送受話器410、マイク411、スピーカ412か
らの通話信号の入出力を行なう通話路部である。407
は、CPU402の制御の下、通話路部406からのア
ナログ音声信号をADPCM符号に変換し、それを、後
述するチャネルコーデック408に送信するとともに、
チャネルコーデック408からのADPCM符号化され
た通話信号をアナログ音声信号に変換して、通話路部4
06に送信するためのADPCMコーデックである。ま
た、408は、CPU402の制御の下、ADPCM符
号化された通話信号及び制御信号にスクランブル等の処
理を行なうとともに、所定のフレームに時分割多重化す
るチャネルコーデックである。
ネルコーデック408からのフレーム化されたデジタル
信号を変調して、無線で送信できるよう処理し、それを
アンテナに送信するとともに、アンテナより無線で受信
した信号を復調して、フレーム化したデジタル信号に処
理する無線部である。410は、通話音声信号を入出力
する送受話器、411は、音声信号を集音入力するマイ
ク、412は、音声信号を拡声出力するスピーカであ
る。
ヤルキーや、外線キー、保留キー、スピーカキー等の機
能キーからなるキーマトリクスである。そして、414
は、キーマトリクス413より入力したダイヤル番号や
外線の使用状況等を表示する表示部である。 <無線フレーム>図5〜図10は、本システムにおいて
使用する無線フレーム構成を示す図である。本システム
においては、1つのフレームが4つのチャンネルを有す
る。
う。
同図において、CNTは、制御局が出力するフレーム同
期信号、LCCHは、任意の周波数で制御局と端末局間
で制御データの送受信を行なうための論理制御チャネ
ル、音声チャネルは、制御局から端末局への音声デー
タ、または、端末局から制御局への音声データ、あるい
は端末局間で送受信する音声データのためのチャネルで
ある。また、データチャネルは、制御局から端末局への
バーストデータ、または、端末局から制御局へのバース
トデータ、あるいは端末局間で送受信するバースト声デ
ータのためのチャネルである。そして、ENDは、次の
フレームのための周波数切り替え時間である。
フレームを示す図である。同図において、CSは、CN
Tを出力するためのキャリアセンス時間、PRは、周波
数同期捕捉のための、56ビットのプリアンブル、SY
Nは31ビットのフレーム同期信号、IDは63ビット
の呼び出し信号、BFは、8ビットの基本フレーム番号
情報(1〜20をサイクル)、WAは、スリープモード
の端末局の内、起動させる端末局のアドレスを示す情
報、NFは、次のフレームの周波数情報を示す情報、R
evはリザーブであり、隣接セルとの区別のためのエリ
ア番号を示す情報、CRCは、IDからRevまでのデ
ータに対するCRC情報である。なお、GTはガードタ
イムである。以後、このシステム制御チャネルをCNT
で示す。
レームを示す図である。同図において、CS0は、制御
局が端末局に対してLCCHを送信する際に、電波の空
き状態を検出するためのキャリアセンス時間、CS1
は、端末局から制御局にLCCHを送信するときに電波
の空き状態を検出するためのキャリアセンス時間、そし
て、SC2は、端末局から端末局にLCCHを送信する
ときに電波の空き状態を検出するためのキャリアセンス
時間である。また、PRは上記と同様、UWは、サブI
Dを含むユニークワードである。
ドレスを示す情報、DATAは、送信先の端末への制御
データ、CRCは、このDATAに対するCRC情報、
CFは、音声チャネルで使用する周波数を変更する場合
を含めた切り替え用のガードタイムである。
である。同図において、CFは、データチャネルで使用
する周波数を変更する場合を含めた切り替え用のガード
タイム、CS0,CS1,CS2,PR,UW,DA
は、図7に示すLCCHの場合と同様であり、DATA
はバーストデータを示す。また、CRCは、このDAT
Aに対するCRC情報、GTはガードタイムを示す。
ある。同図において、CSは、送信側の端末が音声チャ
ネルを送信するときに電波の空き状態を検出するための
キャリアセンス時間、PR、UWは上記と同様であり、
T/Rは、32Kbpsの音声データを示す。また、C
RCは、T/Rに対するCRC情報、GTはガードタイ
ムを表わす。
す。また、本実施の形態では、1つのフレームに音声デ
ータとバーストデータの2つを混在させているが、図1
0に示すように、フレーム内は音声データのみ、あるい
はバーストデータのみのように設定することも可能であ
る。 <チャネルコーデックの構成>図11は、チャネルコー
デックの内部構成を示すブロック図である。同図におい
て、601は、CPU402からのアドレス及びデータ
バス、602は、シリアルまたはパラレルのADPCM
音声データ及び同期信号、603は、CPU402との
間で制御情報をやり取りするためのCPUバスi/f、
604は、ADPCMコーデック407への制御デー
タ、音声データの送受信、同期出力等の処理を行なうA
DPCMコーデックi/fである。
部のモードの設定を行なうためのモードレジスタ、60
6はIDレジスタであり、端末またはシステムに付与さ
れるIDを書き込むレジスタ、607はWAレジスタで
あり、起動させる端末のアドレスを書き込むレジスタ、
そして、608はホッピングパターンレジスタであり、
ホッピングパターンを書き込むレジスタである。
を一時的に記憶するとともに、受信したフレーム中の制
御データ及び送受信データを一時的に記憶するLCCH
レジスタ、610は、ADPCMインターフェイス60
4からのデータを一時的に記憶し、音声組立/分解部6
15に出力するとともに、音声組立/分解部615から
の音声データを一時的に記憶し、ADPCMインターフ
ェイス604に音声データを出力するFIFOである。
するための開始タイミング信号を出力するタイミング生
成部、612は、タイミング生成部611からの信号に
基づいて、図6に示すCNTチャネルの組立/分解を行
なうCNT組立/分解部、613は、タイミング生成部
611からの信号に基づいて、図7に示すLCCHチャ
ネルの組立/分解を行なうLCCH組立/分解部、61
4は、タイミング生成部611からの信号に基づいて、
図8に示すデータチャネルの組立/分解を行なうデータ
組立/分解部、そして、615は、タイミング生成部6
11からの信号に基づいて、図9に示す音声チャネルの
組立/分解を行なう音声組立/分解部である。
信号を生成するフレーム同期部、617は、バイト同期
捕捉用の24ビットのユニークワード(UW)検出部、
618は、受信したデータの誤りを検出するとともに、
送信データの誤り検出を行なうためのCRC符号を生成
するCRC符号化/復合化部、619は、受信信号から
クロックを再生し、ビット同期を行なうためのビット同
期部、620は、CPU402の制御により、無線部4
09の送受信の切り換え、周波数の切り換え、パワーO
N/OFF等の制御を行なう無線制御部、621は、待
機中にCNTチャネルで自端末宛のフレームであること
を確認したときに、無線部409を動作させる間欠受信
制御部、そして、622は、無線部409より送信する
データにスクランブルをかけるとともに、受信したデー
タをディスクランブルし、データを再生するスクランプ
ラ/ディスクランブラ部である。
明する。
フレームフォーマットにデータを組み立てたり、フレー
ムを分解して、データを入出力インターフェイスに送っ
たりする機能を有するものである。
基準は、制御局側のタイミング生成部で生成される。制
御局側では、このタイミングに従ってフレームの送信を
行ない、フレームを受信した制御局以外の無線局では、
フレーム同期ワードに従ってフレーム同期を保持する。
られるデータは、CPUが、チャネルコーデック内部の
レジスタに書き込むことによって定まる。チャネルコー
デック内部には、上述のように、IDレジスタ、WA
(起動端末アドレス)レジスタ、HP(ホッピングパタ
ーン)レジスタがあり、制御局側では、これらのレジス
タに必要な値を書き込む。チャネルコーデックは、CN
Tフィールドのデータを送信するタイミングで、これら
のレジスタ内のデータを読み出し、送信を行なう。
NTフィールドを受信すると、受信した各部のデータを
使って処理を行なう。受信したシステムIDが、自局の
IDレジスタに書き込まれた値と一致した場合のみ、そ
れ以降のデータを受信するように制御する。受信したW
Aが間欠受信中に自局のWAレジスタの値と一致した場
合には、起動要求割り込みを発生する。さらに、受信し
たBF,NF情報データを利用して、ホッピングパター
ンレジスタのテーブルを書き換える。
PUが、チャネルコーデック内部のLCCHレジスタに
格納したデータが所定のタイミングで送信される。他の
端末との衝突を防ぐために、複数のキャリアセンスフィ
ールドが設けられている。受信したLCCHデータは、
チャネルコーデック内部のLCCHレジスタに一旦、格
納された後、CPUに対して割り込みを発生し、CPU
が読み取る。
フェイスを介して入力されたデータを所定のタイミング
で送出する。逆に、受信した音声データは、音声入出力
インターフェイスを介してADPCMコーデックのタイ
ミングで出力される。
ータ送信要求を行った場合のみ、データが送信される。
データ送信要求が行なわれている場合、チャネルコーデ
ックは、1バイト毎のタイミングでDMAリクエストを
出力する。このDMAリクエストにDMAコントローラ
が応じてデータが書き込まれると、データをシリアルに
変換して、所定のタイミングで送信する。逆に、データ
を受信した場合には、1バイト毎にDMAリクエストを
出力し、DMAコントローラは、受信データをメモリに
転送する。そして、1フレーム分のデータの転送を終了
すると、CPUに対して割り込みを発生する。
号を生成し、CRC部に格納して送信する。受信側では
CRCチェックを行ない、誤りの発生を検出することが
できる。また、フレーム同期ワード、ユニークワード以
外の全ての送信データには、スクランブルがかけられ
る。これは、無線部に送られるデータの不平衡性を下げ
るためである。 <無線部の構成>図12は、本システムの主装置、無線
専用電話機、データ端末で共通に使用する無線部の構成
を示すブロック図である。同図において、701a,7
01bは送受信用アンテナ、702は、アンテナ701
a,701bの切り換えスイッチ、703は、不要な帯
域の信号を除去するためのバンド・パス・フィルター
(以下、BPFという)、704は、送受信の切り換え
スイッチ、705は受信系のアンプ、706は送信系の
アンプ(パワーコントロール付)、707は1st.I
F用ダウンコンバータ、708はアップコンバータ、7
09は、送受信の切り換えスイッチ、710は、ダウン
コンバータ707により変換された信号から不要な帯域
の信号を除去するためのBPF、711は2nd.IF
用のダウンコンバータであり、ここでは、これら1s
t.IF用ダウンコンバータ707、2nd.IF用の
ダウンコンバータ711によるダブルコンヴァージョン
方式の受信形態を構成する。
3は90°移相器、714はクオドラチャ検波器で、B
PF712,90°移相器713により受信した信号の
検波、復調を行なう。また、715は波形整形用のコン
パレータ、716は受信系の電圧制御型オシレータ(以
下、VCOという)、717はロー・パス・フィルター
(以下、LPF)、718は、不図示のプログラマブル
カウンタ、プリスケーラ、位相比較器等から構成される
PLLで、これらVCO716,LPF717,PLL
718により受信系の周波数シンセサイザが構成され
る。
VCO、720はLPF、721は、不図示のプログラ
マブルカウンタ、プリスケーラ、位相比較器等から構成
されるPLLであり、ここでは、VCO719,LPF
720,PLL721によりホッピング用の周波数シン
セサイザが構成される。また、722は、変調機能を有
する送信系のVCO、723はLPF、724は、不図
示のプログラマブルカウンタ、プリスケーラ、位相比較
器等から構成されるPLLで、VCO722,LPF7
23,PLL724により周波数変調の機能を有する送
信系の周波数シンセサイザが構成される。
8,721,724用の基準クロックを発生する発振
器、726は、送信データ(ベースバンド信号)TxD
の帯域制限用フィルターである。
たデータ(ディジタルデータ)TxDは、ベースバンド
フィルター726により帯域制限を受けた後、送信系V
CO722の変調端子に入力される。送信系VCO72
2は、送信系PLL724とLPF723の回路より出
力される制御電圧に応じて周波数を決定し、直接変調に
より中間周波(IF)の変調波を生成する。
4にて構成される周波数シンセサイザにより生成された
中間周波(IF)の変調波は、アップコンバータ708
に入力され、そこで、VCO719,LPF720,ホ
ッピング用PLLから構成される周波数シンセサイザに
より生成されたキャリア信号と加算された後、送信系ア
ンプ706に入力される。そして、送信系アンプ706
により所定のレベルに増幅された信号は、BPF703
により不要な帯域の信号を除去された後、アンテナ70
1から電波として空間に発射される。 <受信時の動作>アンテナ701により受信された信号
は、BPF703により不要な帯域の信号を除去された
後、受信系のアンプ705により所定のレベルに増幅さ
れる。この所定レベルに増幅された受信信号は、ダウン
コンバータ707によりキャリア信号を除去され、1s
t.IFの周波数に変換される。そして、1st.IF
の受信信号は、BPF710で不要な帯域の信号を除去
された後、2nd.IF用のダウンコンバータ711に
入力される。
6,LPF717,受信系PLL718から構成される
周波数シンセサイザにより生成された信号と、1st.
IFからの入力信号とにより、2nd.IFの周波数の
信号を生成する。このように2nd.IFの周波数にダ
ウンコンバータされた受信信号は、次にBPF712に
より不要な帯域の信号を除去された後、90°位相器7
13とクオドラチャ検波器714に入力される。
器713により位相をシフトされた信号と元の信号とを
使用して検波、復調を行なう。このクオドラチャ検波器
714により復調されたデータ(アナログデータ)は、
コンパレータ715によりディジタルデータとして波形
整形されて、外部の回路に信号RxDとして出力され
る。 <システムの詳細動作の説明>このように、本システム
においては、制御局と端末局間、端末相互間で通信のた
めにフレームを組み立て、また、使用する周波数を一定
時間毎に切り替える制御を行なう。そこで、以下、本シ
ステムの具体的な動作を、いくつかの場合に分けて説明
する。 [基本動作手順]本システムにおいては、データチャネ
ルまたは音声チャネルを使用する前に、システム制御チ
ャネル(CNT)、論理制御チャネル(LCCH)を用
いて、使用するチャネルとホッピングパターンを決定す
ることが特徴となっている。さらに、各端末が間欠受信
を行ない、バッテリーセービングを可能とするために、
各端末は、制御局より出力される全ての周波数において
システム制御チャネル(CNT)を受信し、自端末宛の
データであることを確認したときにのみ、データを受信
する。
波環境を測定し、使用するホッピングパターンを決定す
るとともに、使用する周波数毎にシステム制御チャネル
(CNT)を出力し、周波数管理の処理を行なう。ま
た、端末局は、電源立ち上げ直後はホッピングパターン
を認識していないので、任意の周波数で待機し、その周
波数で制御局からのフレームを受信する。そして、1つ
目のフレームを受信すると、その中に入っている次のフ
レームの周波数情報を取り込み、以降、全ての周波数を
認識した後、周波数ホッピングを開始する。
レスが定まっていない。そこで、電源立ち上げ時には、
ソフトウエア制御、またはDIPSW(ディップスイッ
チ)等により端末局のアドレスの登録を行なう。アドレ
スの登録及びホッピングパターンの登録が終了すると、
各端末局は間欠受信状態となり、全ての周波数において
システム制御チャネル(CNT)の受信を行なう。制御
局に送信する制御データが発生した場合には、論理制御
チャネル(LCCH)を用いて、周波数の空き状態を確
認した後、制御データを制御局に送信する。
したい場合には、論理制御チャネル(LCCH)を用い
て、制御局にその旨を通知し、制御局から音声チャネル
を使用するホッピングパターンの割り当てを受ける。そ
の周波数は、論理制御チャネル(LCCH)と同じで
も、異なる周波数でもよい。それらの割り当てがなされ
た後は、通話を行なうことが可能となる。
用いた通信を開始したい場合には、論理制御チャネル
(LCCH)を用いて、制御局にその旨を通知し、制御
局からデータチャネルを使用するホッピングパターンの
割り当てを受ける。その周波数についても、論理制御チ
ャネル(LCCH)、音声チャネルと同じでも、異なる
周波数でもよい。それらの割り当て後、制御局へのデー
タの送信を行なうことが可能となる。
行なう場合、論理制御チャネル(LCCH)を用いて、
端末局にその旨を通知するとともに、データチャネルを
使用するホッピングパターンの割り当てを受ける。その
周波数は、論理制御チャネル(LCCH)、音声チャネ
ルと同じでも、異なる周波数でもよい。それらの割り当
てがなされた後、端末局からの論理制御チャネル(LC
CH)を用いた応答が制御局へ返ってきた場合、データ
の送信を行なうことが可能となる。
う場合には、内線発呼端末局側の論理制御チャネル(L
CCH)で、他の端末による電波の使用状況を検出し、
それが使用可能の場合、送信先の端末局のアドレスを論
理制御チャネル(LCCH)に付加して出力する。着呼
側の端末局では、論理制御チャネル(LCCH)を受信
して、自端末宛の論理制御チャネル(LCCH)である
ことを検出し、制御データをもとに、制御局に内線端末
間で音声チャネル、またはデータチャネルを送受信する
ためのホッピングパターンの割り当ての要求を出力す
る。
ターン情報を送信してきた場合、着呼側端末局は、この
ホッピングパターン情報を発呼側端末局に返すととも
に、内線間のデータの送受信を開始する。 [端末局間での通信]図13は、端末局Aから端末局B
にバーストデータを送信する場合のシーケンス図であ
る。同図のシーケンス801で、端末局Aは、論理制御
チャネル(LCCH)を用いて端末局Bにデータを送信
するための接続要求を出力する。端末局Bは、このデー
タを受け取ると、受信可能であれば、シーケンス802
で制御局に、端末局間で使用するホッピングパターンを
論理制御チャネル(LCCH)で要求する。
を受けると、シーケンス803で、空いているホッピン
グパターン情報を端末局Bに論理制御チャネル(LCC
H)を用いて送信する。そして、端末局Bは、ホッピン
グパターンの割り当てを受けると、シーケンス804
で、端末局Aに接続許可を出力するとともに、割り当て
られたホッピングパターンを通知し、続くシーケンス8
05で、端末局Aより端末局Bに対して割り当てを受け
たホッピングパターンを使用して、データチャネルを用
いてバーストデータを送信する。
ーケンス806で、論理制御チャネル(LCCH)を用
いて端末局Bに切断要求を出力する。端末局Aは、シー
ケンス807で、端末局Bからの切断許可信号を論理制
御チャネル(LCCH)で受信すると、シーケンス80
8で、制御局に対してホッピングパターンの割り当ての
解除要求を論理制御チャネル(LCCH)にて出力し、
データ送信処理を終了する。
声データの送受信を行なう場合のシーケンス図である。
同図に示すシーケンス901で、端末局Cは、論理制御
チャネル(LCCH)を用いて、端末局Dに音声データ
を送信するための接続要求を出力する。端末局Dは、こ
のデータを受け取ると、受信可能であれば、シーケンス
902で、制御局に、端末局間で使用するホッピングパ
ターンを論理制御チャネル(LCCH)にて要求する。
を受けると、シーケンス903で、空いているホッピン
グパターン情報を、端末局Dに論理制御チャネル(LC
CH)を用いて送信する。端末局Dは、ホッピングパタ
ーンの割り当てを受けると、シーケンス904で、端末
局Cに接続許可を出力するとともに、割り当てられたホ
ッピングパターンを通知し、シーケンス905で、端末
局C、端末局D間にて、割り当てを受けたホッピングパ
ターンを使用して、音声チャネルを用いた音声データの
送受信を行なう。
末局Cが先に切断を行なうとした場合には、通話終了
後、端末局Cが、シーケンス906で、論理制御チャネ
ル(LCCH)を用いて、端末局Dに切断要求を出力す
る。端末局Cは、シーケンス907で、端末局Dからの
切断許可信号を論理制御チャネル(LCCH)で受信す
ると、シーケンス908で、制御局に対してホッピング
パターンの割り当ての解除要求を、論理制御チャネル
(LCCH)にて出力し、本データ送信処理を終了す
る。
断要求を出力した場合には、端末局Dより切断要求が出
力され、切断許可を端末局Cが返送して、最終的に端末
局Dがホッピングパターン割当解除を制御局に対して出
力する。
びデータチャネルを用いた音声とデータの同時通信を、
複数の端末が同時に行なう場合のシーケンス図である。
と端末局Bが、ホッピングパターン1(HP1)で、音
声とデータの同時通信を行なっているときに、シーケン
ス1002で、端末局Cが、音声とデータの同時通信を
行なう要求を、端末局Dに論理制御チャネル(LCC
H)を用いて出力した場合、端末局Dは、この要求を受
信すると、シーケンス1003で、制御局に対してホッ
ピングパターンの割り当て要求を、論理制御チャネル
(LCCH)を用いて出力する。
る場合には、論理制御チャネル(LCCH)を用いて、
端末局Bに対して切断要求を出力する(シーケンス10
04)。
けたホッピングパターン割り当て要求に対して、シーケ
ンス1005で、実際のホッピングパターンの割り当て
を行ない、端末局Dに対して、他の端末よりも優先的に
論理制御チャネル(LCCH)を出力し、ホッピングパ
ターンの割り当てを行なう。そして、シーケンス100
6では、端末局Dが、ホッピングパターンの割り当てを
受けると、接続許可信号を端末局Cに出力するととも
に、割り当てられたホッピングパターンを通知し、シー
ケンス1007で、上記の割り当てを受けたホッピング
パターン2を用いてデータの送受信を行なう。
制御チャネル(LCCH)により、端末局Bは、端末局
Aに対して切断許可を出力する。端末局Aは、端末局B
からの切断許可を論理制御チャネル(LCCH)で受け
ると、シーケンス1009で、制御局に対してホッピン
グパターン割り当て解除通知を行ない、端末局Aと端末
局Bとの間の通信を終了する。
う通信を行なう場合のフレームの使用方法を示す図であ
り、周波数とフレームとの関連を示す図である。具体的
には、図16は、端末局Aと端末局Bが、音声チャネル
とデータチャネルを用いた通信を行なっているときに、
端末局Cと端末局Dとの間で、音声チャネルとデータチ
ャネルを用いた通信を行なう場合のフレームと周波数の
関連を示す図である。
ン1を用いて、端末局A、端末局B間で、データ通信チ
ャネルを用いて音声とデータの同時通信を行なってい
る。また、論理制御チャネル(LCCH)は、端末局C
から端末局Dへの接続要求信号である。
ン1を用いて、端末局A、端末局B間で、データ通信チ
ャネルを用いて音声とデータの同時通信を行なってい
る。また、論理制御チャネル(LCCH)は、端末局D
から制御局へのホッピングパターン割り当て要求信号で
ある。
ン1を用いて、端末局A、端末局B間で、データ通信チ
ャネルを用いて音声とデータの同時通信を行なってい
る。また、論理制御チャネル(LCCH)は、端末局A
から端末局Bへの切断要求信号である。
ン1を用いて、端末局A、端末局B間で、データ通信チ
ャネルを用いて音声とデータの同時通信を終了したが、
データ通信チャネルのホッピングパターン1の解放は行
なっていない状態である。また、論理制御チャネル(L
CCH)は、制御局から端末局Dへのホッピングパター
ン2割り当て信号である。
ン1を用いて、端末局A、端末局B間で、データ通信チ
ャネルを用いて音声とデータの同時通信を終了したが、
データ通信チャネルのホッピングパターン1の解放は行
なっていない状態である。また、論理制御チャネル(L
CCH)は、端末局Dから端末局Cへのホッピングパタ
ーン2の通知を含む接続許可信号である。
ン1を用いて、端末局A、端末局B間で、データ通信チ
ャネルを用いて音声とデータの同時通信を終了したが、
データ通信チャネルのホッピングパターン1の解放は行
なっていない状態である。論理制御チャネル(LCC
H)は、端末局Bから端末局Aへの切断許可信号であ
る。この通知信号を出力後、端末局Bは間欠受信モード
になる。
ホッピングパターン2を用いて、端末局Cと端末局Dと
の間で、データ通信チャネルを用いた音声とデータの同
時通信を始める。
ン1を用いて、端末局A、端末局B間で、データ通信チ
ャネルを用いて音声とデータの同時通信を終了したが、
データ通信チャネルのホッピングパターン1の解放は行
なっていない状態である。論理制御チャネル(LCC
H)は、端末局Aから制御局へのホッピングパターン割
り当て解除通知信号である。この通知信号を出力後、端
末局Aは間欠受信モードになる。
ホッピングパターン2を用いて、端末局Cと端末局Dと
の間で、データ通信チャネルを用いての音声とデータの
同時通信中である。
(LCCH)は空き状態である。
たホッピングパターン2を用いて、端末局Cと端末局D
との間で、データ通信チャネルを用いての音声とデータ
の同時通信中である。
作手順を示すフローチャートである。なお、本フローチ
ャートは、制御局を初期設定した後の動作を示すもので
ある。
電源がONされると、ステップS1202で、端末が制
御局であることを、ソフト的な設定により、またはハー
ド的(例えば、DIPスイッチ)、IDの有無等により
認識し、さらに、その他の設定処理が行なわれる。これ
は、制御局の端末アドレス番号の手動、または自動登
録、またエリア毎の切替を行なうためのエリア番号等で
ある。一方、制御局としての設定が行なわれない場合
(ステップS1201でNO)は、端末局としての処理
が行なわれる。
定が終了すると、ステップS1203で、CNTを出力
するためのホッピングパターンを設定する処理を行な
う。ホッピングパターンの決め方としては、全てのチャ
ネルをスキャンして空きチャネルを検出し、検出した周
波数をランダム並べて使用してもよいし、電波の空き状
態を検出した後、検出した順に並べてもよい。
するために必要な周波数を確保できたか否かを判定し、
その確保ができたことを検出すると、ステップS120
5で、獲得したホッピングパターンを使用して、端末局
の登録、または間欠受信を行なうために、CNTを送信
する処理を行なう。そして、CNTの送信後、ステップ
S1206で、論理制御チャネル(LCCH)を送受信
するための処理を行なう。
(LCCH)を送信することが判定された場合、ステッ
プS1208で、論理制御チャネル(LCCH)に、送
信先のアドレスデータや制御データにて送信する準備を
し、ステップS1209で、キャリアセンスを行なう。
このキャリアセンスで、使用する電波の空き状態を確認
すると、ステップS1210で、論理制御チャネル(L
CCH)を出力する。
テップS1211で、LCCHの送信が終了したことを
検出すると、ステップS1212で、音声チャネルの送
受信を行なう場合は、その送受信を行なうための処理を
する。しかし、音声チャネルの送受信を行なわない場合
は、このときの信号は無視する。そして、音声チャネル
の送受信が終了すると、ステップS1213で、データ
チャネルの送受信を行なう場合は、その送受信を行なう
ための処理をする。ここで、データチャネルを使用しな
い場合には、この間のデータは無視する。
ると、ステップS1214で、記憶しているホッピング
パターンに従って周波数の切替処理を行ない、再び、C
NTを送信する処理を行なう。
記述していないが、論理制御チャネル(LCCH)、音
声チャネル、データチャネルを送信する前には、キャリ
アセンスを行ない、使用する電波の空き状態を判別す
る。
CCH)を送信しないときの動作手順を示すフローチャ
ートである。
H)を受信するモードになった場合、図18のステップ
S1301で、論理制御チャネル(LCCH)の受信を
行なう。そして、ステップS1302で、受信した論理
制御チャネル(LCCH)中のデータが、端末局からの
登録要求であると判定された場合、ステップS1303
で、登録要求をしてきた端末のアドレスデータを記憶す
る処理をするとともに、周波数の切り替わり後、登録要
求を上げてきた端末局に対して、論理制御チャネル(L
CCH)を用いて、制御局アドレスを含む登録確認通知
を行なうための処理をし、ステップS1313で、論理
制御チャネル(LCCH)が終了するのを確認する。
登録要求ではないと判定された場合には、ステップS1
304で、制御局への音声データまたは情報データを送
信するためのコマンドであるか否かの確認をする。この
ステップS1304で、それがコマンドデータであると
判定された場合は、ステップS1305で、受信したコ
マンドデータを格納し、周波数の切替後、コマンドを上
げてきた端末局に対して応答のコマンドを送信するため
の処理を行なう。そして、ステップS1313で、論理
制御チャネル(LCCH)が終了したことを確認する。
のコマンドを受信しない場合は、ステップS1306
で、端末局からの端末局間で使用するホッピングパター
ンの要求があるかを確認する。そして、この要求がある
場合、ステップS1307で、ホッピングパターンの
内、使用されていない周波数チャネルを割り当て、制御
局においてその使用状態を管理する。なお、この割り当
ては、CNTで使用する周波数を時間的にずらしたもの
が考えられる。
308で、ホッピングパターンの割り当てが可能である
と判断されると、ステップS1309で、割り当てられ
たホッピングパターンを、周波数の切り替わり後、要求
を上げてきた端末に対して送信するための処理を行な
う。しかし、ステップS1308で、ホッピングパター
ンの割り当てができないことを検出すると、ステップS
1310で、ホッピングパターン割り当て不可能通知処
理を行ない、周波数の切り替わり後、要求を上げてきた
端末に対して、ホッピングパターンを割り当てできない
旨の送信を行なうための処理をする。
理の後、ステップS1313で、論理制御チャネル(L
CCH)が終了したことを確認する。
パターンの割り当て要求がない場合は、ステップS13
11で、端末局からのホッピングパターンの解放要求が
あるかどうかを確認する。このステップS1311で解
放要求を確認した場合、続くステップS1312で、ホ
ッピングパターンの解放処理を行なう。そして、ステッ
プS1313で、論理制御チャネル(LCCH)が終了
することを確認するが、その確認ができた場合は、ステ
ップS1314で、音声データチャネルへの切替を行な
うための処理をする。
チャートである。同図のステップS1401で、端末局
の電源がONされると、続くステップS1402で、そ
の端末が端末局であることを、ソフト的な設定により、
またはハード的なDIPスイッチ、IDの有無等により
認識する。また、その他の設定処理も行なわれる。これ
は、制御局の端末アドレス番号の手動または自動登録、
また、エリア毎の切替を行なうためのエリア番号等であ
る。
で、任意の周波数で制御局からのCNTを受信し、自己
の登録されているIDまたはアドレスと一致した場合、
CNTを受信して、そのデータ中のNF(ネクストフレ
ーム)をもとに周波数を切替え、制御局からのCNTを
受信して、制御局で使用しているホッピングパターンを
記憶する。
グパターンが有効であることを判断すると、ステップS
1405で、記憶したホッピングパターンを用いて、制
御局に対して論理制御チャネル(LCCH)で端末登録
要求を出力する。その後、ステップS1406で、ホッ
ピングパターンに従って周波数を切替え、制御局からの
論理制御チャネル(LCCH)用いた応答確認信号を受
信する。ここで、所定時間経過後も、制御局からの応答
信号を受信しない場合には、ステップS1405で、再
度、端末登録要求を送信する。そして、ステップS14
06で、制御局からの応答確認信号を受信すると、ステ
ップS1407で間欠受信を開始する。
タを受信する場合の制御手順を示すフローチャートであ
る。同図のステップS1501で、端末局は、間欠受信
中に所定のタイミングで立ち上がり、CNT及び論理制
御チャネル(LCCH)の受信を行なう。その後、ステ
ップS1502で、CNTに制御局からの自端末アドレ
ス宛のデータ、または、論理制御チャネル(LCCH)
に自端末宛のアドレス情報があることが検出された場合
には、論理制御チャネル(LCCH)内の制御情報を読
む処理へ移行する。
のアドレスデータがないと判定された場合には、ステッ
プS1503で送信データの有無、すなわち、自端末に
て制御局、または他の端末へのデータ伝送を行なうかど
うかを判断する。ここで、送信データがないと判断され
た場合は、再び、ステップS1501の処理に戻って、
間欠受信を行なう。
があると判断された場合には、ステップS1504で、
どの端末にデータを送信するのかを示す送信先端末アド
レスデータ、音声データまたはバーストデータ、あるい
は、その両方のデータを送信するのかの制御コマンドを
作成する。この処理が終了すると、ステップS1505
で、論理制御チャネル(LCCH)を送信するためのキ
ャリアセンスを行ない、電波の空き状態を検出する。
検出できなかった場合は、ステップS1509で、ホッ
ピングパターンの次の周波数で空き状態の検出を行な
い、論理制御チャネル(LCCH)の再送処理を行な
う。ステップS1505でのキャリアセンスの結果、論
理制御チャネル(LCCH)の空きが検出された場合
は、ステップS1506で、ステップS1504で処理
されたデータを接続要求信号として、送信先の端末に対
して送信する。
で、送信先端末からの端末間のデータ伝送で使用するホ
ッピングパターンの割り当てを受信できない場合は、ス
テップS1506に戻って、接続要求を再送する。しか
し、ステップS1507で、送信先の端末より端末局間
のデータ伝送で使用するホッピングパターンの割り当て
を受けると、ステップS1508で、受信したホッピン
グパターン情報に基づいて周波数を切替え、端末間での
データの送受信を行なう。
接続要求を受信した場合の処理手順を示すフローチャー
トである。同図のステップS1601で、間欠受信中に
論理制御チャネル(LCCH)の制御データを受信する
と、論理制御チャネル(LCCH)中の制御コマンドの
解析を行なう。そして、ステップS1602で端末局間
のデータ通信であることを示す接続要求信号を検出する
と、ステップS1603で、制御局に対して、端末局間
のデータ伝送で使用するためのホッピングパターンの割
り当て要求を出力するための処理を行なう。
04で、論理制御チャネル(LCCH)の空き状態を検
出する。ここで、論理制御チャネル(LCCH)の空き
状態を検出できない場合は、ステップS1611で、ホ
ッピングパターンの切替後、再送処理を行なう。しか
し、ステップS1604で、論理制御チャネル(LCC
H)の空きが検出されると、ステップS1605で、制
御局に対して端末間の通信を行なうためのホッピングパ
ターンの割り当て要求を出力する。
ップS1606で受信状態となり、制御局からのホッピ
ングパターンの割り当て確認信号を受信する。当該ステ
ップS1606で、制御局からのホッピングパターン割
り当て確認信号を受信できない場合には、ステップS1
603に戻り、制御局に対して割り当て要求の再送を行
なう。なお、このとき、所定回数、要求後も、割り当て
確認信号を受信できない場合は、送信不可の状態とな
る。
ンの割り当てを確認できた場合は、ステップS1607
で、接続要求を送信してきた端末局に対して接続許可信
号を出力するための処理を行ない、続くステップS16
08で、接続許可信号を送信する。そして、接続許可信
号出力後、ステップS1609で、割り当てを受けた端
末局間用のホッピングパターンに基づいて周波数を切え
替る処理を行ない、ステップS1610で、端末局間で
のデータの伝送処理を行なう。
ば、他の端末局から自端末あての発信要求を検出した場
合、制御局に対して端末局間の通信で使用する周波数の
割り当て要求を出力するとともに、制御局より割り当て
られた周波数により端末局間の通信を行なうことで、任
意の端末局間でのデータ通信が可能になり、また、一度
送信先の端末局にアクセスした後、送信先の端末局より
使用するホッピングパターンの割り当てを受けるここと
で、相手先が通信不能のときに無駄にホッピングパター
ンの割り当てを受けることがなくなる。
るシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適
用しても良い。また、本発明はシステムあるいは装置に
プログラムを供給することによって実施される場合にも
適用できることは言うまでもない。この場合、本発明に
係るプログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成する
ことになる。そして、該記憶媒体からそのプログラムを
システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシ
ステムあるいは装置が、あらかじめ定められた仕方で動
作する。
他の端末局から自己の端末局への発信要求が検出された
場合、制御局からの、割り当て要求に従ったホッピング
パターンにより通信を行なうことで、任意の端末局間で
のデータ通信が可能になる。
端末局にアクセスした後、送信先の端末局により使用す
るホッピングパターンの割り当てを受けることで、相手
先が通信不能時においても無駄なホッピングパターンの
割り当てを受けることを回避できる。
構成を示す図である。
される無線アダプタの内部構成を示すブロック図であ
る。
る。
る。
す図である。
図である。
ク図である。
タ端末で共通に使用する無線部の構成を示すブロック図
である。
信する場合のシーケンス図である。
受信を行なう場合のシーケンス図である。
ネルを用いた音声とデータの同時通信を、複数の端末が
同時に行なう場合のシーケンス図である。
数とフレームとの関連を示す図である。
フローチャートである。
信しないときの動作手順を示すフローチャートである。
る。
場合の制御手順を示すフローチャートである。
信した場合の処理手順を示すフローチャートである。
Claims (8)
- 【請求項1】 無線通信システムの制御を司る制御局
と、被制御局である複数の端末局とにて構成され、該制
御局と該端末局との間及び該端末局間において、所定の
ホッピングパターンに従う周波数ホッピングによるスペ
クトラム拡散にて無線通信を行なう無線通信システムに
おいて、 前記複数の端末局において、自己の端末局への発信要求
を検出する検出手段と、 前記端末局から前記制御局に対して前記ホッピングパタ
ーンの割り当て要求を出力する要求手段と、 前記検出手段が、他の端末局から自己の端末局への発信
要求を検出した場合、前記要求手段が前記制御局に対し
て、該他の端末局と該自己の端末局間の通信に使用する
ホッピングパターンの割り当て要求を出力するよう制御
する制御手段と、 前記制御に従って前記制御局が割り当てたホッピングパ
ターンにより、前記他の端末局と前記自己の端末局間の
通信を行なう通信手段とを備えることを特徴とする無線
通信システム。 - 【請求項2】 前記複数の端末局は、前記制御局から所
定のタイミングで送られる同期信号を受信し、該同期信
号を受信後、該制御局または前記他の端末局との間で制
御データの送受信することを特徴とする請求項1に記載
の無線通信システム。 - 【請求項3】 さらに、前記制御局において、 前記無線通信の状態を監視する手段と、 前記監視の結果をもとに、当該無線通信システムにて使
用する基本周波数を決める手段とを備え、 前記制御手段は、前記要求手段からの要求に応じて、前
記決められた基本周波数をもとに前記ホッピングパター
ンの割り当てを行なうことを特徴とする請求項1に記載
の無線通信システム。 - 【請求項4】 前記発信要求が検出されたときに前記自
己の端末局が通信不能状態にある場合、前記制御手段
は、前記要求手段による前記制御局へのホッピングパタ
ーンの割り当て要求の出力を禁止することを特徴とする
請求項1に記載の無線通信システム。 - 【請求項5】 周波数ホッピング方式にて通信を行う無
線通信装置において、 他の通信装置からの発信要求を検出する検出手段と、 前記検出手段により他の通信装置からの発信要求を検出
すると、ホッピングパターンの管理を行う制御局にホッ
ピングパターンの割当てを要求する要求手段と、 前記要求手段による要求に応答して前記制御局により割
当てられたホッピングパターンを用いて前記他の通信装
置と通信する通信手段を有することを特徴とする無線通
信装置。 - 【請求項6】 前記前記制御局により割当てられたホッ
ピングパターンを前記他の通信装置に通知する通知手段
を有することを特徴とする請求項5に記載の無線通信装
置。 - 【請求項7】 前記検出手段により他の通信装置からの
発信要求を検出した場合に、前記無線通信装置が通信不
能状態のときは、前記要求手段による要求は行わないこ
とを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。 - 【請求項8】 周波数ホッピング方式による無線通信方
法において、 他の通信装置からの発信要求を検出する検出工程と、 前記検出工程において他の通信装置からの発信要求を検
出すると、ホッピングパターンの管理を行う制御局にホ
ッピングパターンの割当てを要求する要求工程と、 前記要求工程における要求に応答して前記制御局により
割当てられたホッピングパターンを用いて前記他の通信
装置と通信する通信工程を有することを特徴とする無線
通信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00655396A JP3441867B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 無線通信システム及び無線通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00655396A JP3441867B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 無線通信システム及び無線通信装置 |
Publications (2)
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---|---|
JPH09200185A JPH09200185A (ja) | 1997-07-31 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-01-18 JP JP00655396A patent/JP3441867B2/ja not_active Expired - Fee Related
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