JPH05191345A - 室内デジタル・データ無線通信システム及びその方法 - Google Patents
室内デジタル・データ無線通信システム及びその方法Info
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- JPH05191345A JPH05191345A JP4123085A JP12308592A JPH05191345A JP H05191345 A JPH05191345 A JP H05191345A JP 4123085 A JP4123085 A JP 4123085A JP 12308592 A JP12308592 A JP 12308592A JP H05191345 A JPH05191345 A JP H05191345A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
- H04W74/02—Hybrid access techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/4013—Management of data rate on the bus
- H04L12/40136—Nodes adapting their rate to the physical link properties
-
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- H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
- H04L12/4035—Bus networks with centralised control, e.g. polling in which slots of a TDMA packet structure are assigned based on a contention resolution carried out at a master unit
-
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- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/407—Bus networks with decentralised control
Abstract
(57)【要約】
【目的】 室内デジタル・データ無線システムにおい
て、チャネルへのアクセス効率を高める。 【構成】 移動ステーション１０、１２、１４、１６と
コンピュータ・システム１８との間の室内デジタル・デ
ータ無線通信システムにおいて、周波数ホッピング・ス
プレッド・スペクトル通信技術を用いて、制御されたア
クセス方式とランダム・アクセス方式のハイブリッドが
実施される。周波数ホッピング・スプレッド・スペクト
ル通信システムのホップは、各インタバル毎に異なる媒
体アクセス・プロトコルが使用できるように、２つのイ
ンタバルに細分化される。このプロトコルは、一つのイ
ンタバルでは集中型制御方式を使用し、もう一つのイン
タバルでは分散化方式を用いている。各インタバルはシ
ステム負荷に従って変化させることができる。
て、チャネルへのアクセス効率を高める。 【構成】 移動ステーション１０、１２、１４、１６と
コンピュータ・システム１８との間の室内デジタル・デ
ータ無線通信システムにおいて、周波数ホッピング・ス
プレッド・スペクトル通信技術を用いて、制御されたア
クセス方式とランダム・アクセス方式のハイブリッドが
実施される。周波数ホッピング・スプレッド・スペクト
ル通信システムのホップは、各インタバル毎に異なる媒
体アクセス・プロトコルが使用できるように、２つのイ
ンタバルに細分化される。このプロトコルは、一つのイ
ンタバルでは集中型制御方式を使用し、もう一つのイン
タバルでは分散化方式を用いている。各インタバルはシ
ステム負荷に従って変化させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に、複数のステー
ション間での通信と、これらのステーションへ接続され
た様々な資源へのアクセスとを目的とする、ステーショ
ン間の室内デジタル・データ無線通信に関する。特定の
開示された環境では、複数の移動ステーションは、ロー
カル・エリア・ネットワークなどのコンピュータ・シス
テムへ接続された１つ又はそれ以上の固定ベース・ステ
ーションと通信する。更に詳細には、本発明は、「フレ
ーム」と呼ばれる固定された時間のインタバルを分離す
るメッセージを定期的に放送することによって、ベース
・ステーションが無線チャネルへのアクセスに対する制
御を実行するシステムに関する。更に、このようなメッ
セージはフレームを可変的な方法で細分化して、ベース
・ステーション及びリモート・ステーション間の伝送
と、様々なリモート・ステーションへの固定された周期
的時間間隔の割当てと、リモート・ステーションが様々
なコンテンション機構を利用してチャネルをアクセスす
るインタバルと、の３つのチャネル使用モードに対して
柔軟な時間配分を可能にする。
ション間での通信と、これらのステーションへ接続され
た様々な資源へのアクセスとを目的とする、ステーショ
ン間の室内デジタル・データ無線通信に関する。特定の
開示された環境では、複数の移動ステーションは、ロー
カル・エリア・ネットワークなどのコンピュータ・シス
テムへ接続された１つ又はそれ以上の固定ベース・ステ
ーションと通信する。更に詳細には、本発明は、「フレ
ーム」と呼ばれる固定された時間のインタバルを分離す
るメッセージを定期的に放送することによって、ベース
・ステーションが無線チャネルへのアクセスに対する制
御を実行するシステムに関する。更に、このようなメッ
セージはフレームを可変的な方法で細分化して、ベース
・ステーション及びリモート・ステーション間の伝送
と、様々なリモート・ステーションへの固定された周期
的時間間隔の割当てと、リモート・ステーションが様々
なコンテンション機構を利用してチャネルをアクセスす
るインタバルと、の３つのチャネル使用モードに対して
柔軟な時間配分を可能にする。
【０００２】本出願に開示された発明の主題は、米国特
許出願第０７／６０５、２８５号に開示された内容と関
連している。
許出願第０７／６０５、２８５号に開示された内容と関
連している。
【０００３】
【従来の技術】室内データ無線システムは、移動ステー
ションと企業内のコンピュータ・システム上のアプリケ
ーション及びデータとの間の通信を可能にするために設
置されている場合が非常に多い。例えば、この企業が様
々な在庫を貯蔵する倉庫を所有しているとする。ハンド
ヘルド・コンピュータやバー・コードを有する無線トラ
ンシーバ等の形態の移動ステーションは、棚卸しされた
製品の量をチェックするために使用され、このように収
集されたデータは、コンピュータ・システムに入力する
ためにベース・ステーションへ伝送される。
ションと企業内のコンピュータ・システム上のアプリケ
ーション及びデータとの間の通信を可能にするために設
置されている場合が非常に多い。例えば、この企業が様
々な在庫を貯蔵する倉庫を所有しているとする。ハンド
ヘルド・コンピュータやバー・コードを有する無線トラ
ンシーバ等の形態の移動ステーションは、棚卸しされた
製品の量をチェックするために使用され、このように収
集されたデータは、コンピュータ・システムに入力する
ためにベース・ステーションへ伝送される。
【０００４】典型的な構造では、無線環境と従来のロー
カル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）との間のゲート
ウェイ又はブリッジの役目をする固定ステーションと通
信する複数の移動ステーションが存在する。固定ステー
ションは、メッセージを他のＬＡＮ接続資源へ中継す
る。通信が移動ステーション間で直接行われることは稀
である。むしろ、メッセージは、固定ノードに常駐する
アプリケーションの間で交換される。この構造では、共
通無線チャネルへの移動ステーションのアクセスの調整
を含めて、幾つかの無線システム管理機能を上記のゲー
トウェイの管理機能に付加することが自然である。この
増大したゲートウェイは、ここではベース・ステーショ
ンとみなされる。
カル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）との間のゲート
ウェイ又はブリッジの役目をする固定ステーションと通
信する複数の移動ステーションが存在する。固定ステー
ションは、メッセージを他のＬＡＮ接続資源へ中継す
る。通信が移動ステーション間で直接行われることは稀
である。むしろ、メッセージは、固定ノードに常駐する
アプリケーションの間で交換される。この構造では、共
通無線チャネルへの移動ステーションのアクセスの調整
を含めて、幾つかの無線システム管理機能を上記のゲー
トウェイの管理機能に付加することが自然である。この
増大したゲートウェイは、ここではベース・ステーショ
ンとみなされる。
【０００５】室内デジタル・データ無線システムにおい
て、チャネルは容量が制限されていると共に、その全て
のユーザによって共用されているので、チャネルへの効
率的なアクセスを提供することが重要な問題である。周
波数分割マルチプレックス（ＦＤＭ）又は固定時間分割
マルチプレックス（ＴＤＭ）等の静的チャネル割当て手
段は、本来はバーストであると知られている様々な様式
のコンピュータ間トラフィックのためには非効率的であ
る。一方、他のサービス（例えば、音声伝送、制御アプ
リケーション等）は、チャネルへの定期的で保証された
アクセスによって最善に充足された、チャネル・アクセ
スのための最大待ち時間に関する固定上限を必要とす
る。
て、チャネルは容量が制限されていると共に、その全て
のユーザによって共用されているので、チャネルへの効
率的なアクセスを提供することが重要な問題である。周
波数分割マルチプレックス（ＦＤＭ）又は固定時間分割
マルチプレックス（ＴＤＭ）等の静的チャネル割当て手
段は、本来はバーストであると知られている様々な様式
のコンピュータ間トラフィックのためには非効率的であ
る。一方、他のサービス（例えば、音声伝送、制御アプ
リケーション等）は、チャネルへの定期的で保証された
アクセスによって最善に充足された、チャネル・アクセ
スのための最大待ち時間に関する固定上限を必要とす
る。
【０００６】効率的な無線チャネルの使用は、実際の室
内無線データ・ネットワークにとって基本的な要件であ
る。様々なデータ端末から送られてくる色々な種類のト
ラフィックは、大抵、本来バーストであって、予測不可
能である。ランダム・アクセス方式は、チャネル負荷が
軽い場合の短い応答時間で知られている。チャネル負荷
が増えると、ランダム・アクセス方式は非効率的にな
り、不安定になる。一方、ポーリング等の制御されたア
クセス方式は、負荷が重い場合に、かなり良いチャネル
使用効率を達成する。但し、ポーリング・サイクルは応
答時間要件を満たすよう減少されなければならないの
で、ポーリング方式はオーバヘッドの問題を有する。
内無線データ・ネットワークにとって基本的な要件であ
る。様々なデータ端末から送られてくる色々な種類のト
ラフィックは、大抵、本来バーストであって、予測不可
能である。ランダム・アクセス方式は、チャネル負荷が
軽い場合の短い応答時間で知られている。チャネル負荷
が増えると、ランダム・アクセス方式は非効率的にな
り、不安定になる。一方、ポーリング等の制御されたア
クセス方式は、負荷が重い場合に、かなり良いチャネル
使用効率を達成する。但し、ポーリング・サイクルは応
答時間要件を満たすよう減少されなければならないの
で、ポーリング方式はオーバヘッドの問題を有する。
【０００７】それ故、室内デジタル・データ無線システ
ムのプロトコルは、以下の特性を備えているべきであ
る。
ムのプロトコルは、以下の特性を備えているべきであ
る。
【０００８】（１） チャネル負荷が軽い場合には、ア
クセス時間が短い。 （２） チャネル負荷が重い場合には、チャネル利用が
良い。
クセス時間が短い。 （２） チャネル負荷が重い場合には、チャネル利用が
良い。
【０００９】（３） 無条件で安定性がある。 （４） 実行し易い。
【００１０】（５） 大部分のトラフィックがＬＡＮに
接続されたベース・ステーションから移動ステーション
へ向かう場合に、一般的なトラフィック・パターンにか
なり合致している。
接続されたベース・ステーションから移動ステーション
へ向かう場合に、一般的なトラフィック・パターンにか
なり合致している。
【００１１】或る様式の室内データ無線は、ユーザの許
可無しに或る周波数バンドで使用するため、米国連邦通
信委員会（ＦＣＣ）が規約第 15.247 部分で承認してい
る「スプレッド・スペクトル」として知られる伝送技術
を利用している。スプレッド・スペクトル通信は、低密
度パワー・スペクトルや干渉の拒絶を含む幾つかの利点
を提供する。直接シーケンス・デジタル・システム、周
波数ホッピング・システム、時間ホッピング・システ
ム、パルス周波数変調（即ち、チャープ）システム、及
び様々なハイブリッドを含む数種のスプレッド・スペク
トル・システムが存在する。これらのシステムの中で、
直接シーケンス・デジタル・システムと周波数ホッピン
グ・システムは、おそらく、他のシステムよりも広く実
行されているであろう。直接シーケンス・デジタル・シ
ステムでは、順にキャリヤを変調するより遅いデジタル
・データを変調するため、高速の疑似ランダムコード発
生器が使用されている。周波数ホッピング・システムで
は、擬似ランダムコード発生器の影響の下、１つの周波
数から別の周波数へ飛び越えるために干渉性発振器が生
成される。
可無しに或る周波数バンドで使用するため、米国連邦通
信委員会（ＦＣＣ）が規約第 15.247 部分で承認してい
る「スプレッド・スペクトル」として知られる伝送技術
を利用している。スプレッド・スペクトル通信は、低密
度パワー・スペクトルや干渉の拒絶を含む幾つかの利点
を提供する。直接シーケンス・デジタル・システム、周
波数ホッピング・システム、時間ホッピング・システ
ム、パルス周波数変調（即ち、チャープ）システム、及
び様々なハイブリッドを含む数種のスプレッド・スペク
トル・システムが存在する。これらのシステムの中で、
直接シーケンス・デジタル・システムと周波数ホッピン
グ・システムは、おそらく、他のシステムよりも広く実
行されているであろう。直接シーケンス・デジタル・シ
ステムでは、順にキャリヤを変調するより遅いデジタル
・データを変調するため、高速の疑似ランダムコード発
生器が使用されている。周波数ホッピング・システムで
は、擬似ランダムコード発生器の影響の下、１つの周波
数から別の周波数へ飛び越えるために干渉性発振器が生
成される。
【００１２】本発明は、直接シーケンス・デジタル又は
周波数ホッピング・タイプのいずれかのスプレッド・ス
ペクトル通信システムを使用して実行される。これらの
タイプ又は他のタイプのスプレッド・スペクトル通信シ
ステムに関する説明は、例えば、「スプレッド・スペク
トル・システム（Spread Spectrum Systems ）第２版」
（ Robert C. Dixon、John Wiley & Sons (1984)）、及
び「スプレッド・スペクトル通信第２巻（Spread Spect
rum Communications, Vol. II ）」（ M. K. Simon、Co
mputer Science Press（1985））に記載されている。
周波数ホッピング・タイプのいずれかのスプレッド・ス
ペクトル通信システムを使用して実行される。これらの
タイプ又は他のタイプのスプレッド・スペクトル通信シ
ステムに関する説明は、例えば、「スプレッド・スペク
トル・システム（Spread Spectrum Systems ）第２版」
（ Robert C. Dixon、John Wiley & Sons (1984)）、及
び「スプレッド・スペクトル通信第２巻（Spread Spect
rum Communications, Vol. II ）」（ M. K. Simon、Co
mputer Science Press（1985））に記載されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トラ
フィック負荷が軽い場合には応答時間を減らし、トラフ
ィック負荷が激しい場合にはチャネル使用効率を増大さ
せるデジタル・データ無線システムにおけるチャネル・
アクセスのためのプロトコルを提供することである。
フィック負荷が軽い場合には応答時間を減らし、トラフ
ィック負荷が激しい場合にはチャネル使用効率を増大さ
せるデジタル・データ無線システムにおけるチャネル・
アクセスのためのプロトコルを提供することである。
【００１４】本発明の他の目的には、待ち時間の制約条
件を有するトラフィックを支援すること、様々な特性を
もつ様々なアプリケーションにおいてシステムを構成で
きること、及び重い負荷の下で「公正さ」を保証できる
こと、が含まれる。
件を有するトラフィックを支援すること、様々な特性を
もつ様々なアプリケーションにおいてシステムを構成で
きること、及び重い負荷の下で「公正さ」を保証できる
こと、が含まれる。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明による
と、スプレッド・スペクトル通信技術を用いて、制御さ
れたアクセス方式とランダム・アクセス方式のハイブリ
ッドが提供される。更に詳細には、様々な媒体アクセス
・プロトコルが個々のインタバルにおいて利用され得る
ように、フレームが２つのインタバルに細分化される。
原則的には２つのインタバルにおいて任意のプロトコル
を使用できるが、プロトコルの好ましい実施例では、１
つのインタバルにおいて集中制御方式を使用し、もう１
つのインタバルにおいて分散化方式を使用している。イ
ンタバルの相対的な長さを変化させて、変化する負荷条
件に適応することができる。
と、スプレッド・スペクトル通信技術を用いて、制御さ
れたアクセス方式とランダム・アクセス方式のハイブリ
ッドが提供される。更に詳細には、様々な媒体アクセス
・プロトコルが個々のインタバルにおいて利用され得る
ように、フレームが２つのインタバルに細分化される。
原則的には２つのインタバルにおいて任意のプロトコル
を使用できるが、プロトコルの好ましい実施例では、１
つのインタバルにおいて集中制御方式を使用し、もう１
つのインタバルにおいて分散化方式を使用している。イ
ンタバルの相対的な長さを変化させて、変化する負荷条
件に適応することができる。
【００１６】本発明の好ましい実施例は、周波数ホッピ
ング・スプレッド・スペクトル通信システム用いて実施
される。周波数ホッピング・スプレッド・スペクトル・
システムにおいて、送信機のキャリヤ周波数は個々の時
間のインタバルで変化するが、その時刻と時刻との間で
は一定である。一定周波数の期間は「ホップ」と呼ば
れ、メッセージが交換されるのは、この「ホップ」期間
中だけである。ホップの持続期間は有限なので、これら
のホップが無線チャネル上に構造を与える。即ち、伝送
がホップ境界を超えて発生する可能性はない。従って、
ホップは時間上にフレーミング構造を与える。
ング・スプレッド・スペクトル通信システム用いて実施
される。周波数ホッピング・スプレッド・スペクトル・
システムにおいて、送信機のキャリヤ周波数は個々の時
間のインタバルで変化するが、その時刻と時刻との間で
は一定である。一定周波数の期間は「ホップ」と呼ば
れ、メッセージが交換されるのは、この「ホップ」期間
中だけである。ホップの持続期間は有限なので、これら
のホップが無線チャネル上に構造を与える。即ち、伝送
がホップ境界を超えて発生する可能性はない。従って、
ホップは時間上にフレーミング構造を与える。
【００１７】本発明は、いずれのプログラムもワイヤレ
ス・リンクの存在に気付く必要がないという意味で、顧
客とサーバ・プログラムの間に「透過連結性」を提供す
る。本発明の「構成」目的は、システム構成時間の各イ
ンタバルの間に境界を設定することによって達成され
る。従って、マルチプル−ダム−ターミナル（multiple
-dumb-terminal）アプリケーションでは、ポーリングす
るだけのためにベース・ステーションが設置されるが、
ポータブルＰＣ（パーソナル・コンピュータ）アプリケ
ーションでは、ベース・ステーションはコンテンション
・アクセスを可能にするだけのために設置される。本発
明の「公正」の目的は、負荷が増大するにつれてコンテ
ンションからポーリング又は割当てにシフトすることに
よって達成され、従って、特定リモート・ステーション
が他のステーションよりも弱い競争者であったとして
も、リモート・ステーションが決して「ロックアウト」
されないことを保証する。
ス・リンクの存在に気付く必要がないという意味で、顧
客とサーバ・プログラムの間に「透過連結性」を提供す
る。本発明の「構成」目的は、システム構成時間の各イ
ンタバルの間に境界を設定することによって達成され
る。従って、マルチプル−ダム−ターミナル（multiple
-dumb-terminal）アプリケーションでは、ポーリングす
るだけのためにベース・ステーションが設置されるが、
ポータブルＰＣ（パーソナル・コンピュータ）アプリケ
ーションでは、ベース・ステーションはコンテンション
・アクセスを可能にするだけのために設置される。本発
明の「公正」の目的は、負荷が増大するにつれてコンテ
ンションからポーリング又は割当てにシフトすることに
よって達成され、従って、特定リモート・ステーション
が他のステーションよりも弱い競争者であったとして
も、リモート・ステーションが決して「ロックアウト」
されないことを保証する。
【００１８】
【実施例】各図を参照すると、更に詳細には図１（Ａ）
を見ると、複数の移動ステーション１０、１２、１４及
び１６と、計算機システムに常駐しているアプリケーシ
ョン及びデータとの間の通信を可能にする室内無線シス
テムが示されている。計算機システムには、複数のワー
クステーション又はパーソナル・コンピュータ（簡単化
のため図示せず）が取付けられたローカル・エリア・ネ
ットワーク（ＬＡＮ）（参照符号２４で表示される）の
サーバ１８が含まれるのが一般的である。サーバ１８に
は、モニタ２０とキーボード２２が接続されている。ま
たＬＡＮには、移動ステーション１０、１２、１４及び
１６と通信する１つ又はそれ以上のゲートウェイ２６及
び２８が接続されている。これらのゲートウェイはベー
ス・ステーションとみなされ、本発明に従って増大され
て、共通無線チャネルへの移動ステーションのアクセス
を調整する幾つかの無線システム管理機能を提供する。
移動ステーション間の通信は、ベース・ステーション２
６と２８による中継を介して支援される。
を見ると、複数の移動ステーション１０、１２、１４及
び１６と、計算機システムに常駐しているアプリケーシ
ョン及びデータとの間の通信を可能にする室内無線シス
テムが示されている。計算機システムには、複数のワー
クステーション又はパーソナル・コンピュータ（簡単化
のため図示せず）が取付けられたローカル・エリア・ネ
ットワーク（ＬＡＮ）（参照符号２４で表示される）の
サーバ１８が含まれるのが一般的である。サーバ１８に
は、モニタ２０とキーボード２２が接続されている。ま
たＬＡＮには、移動ステーション１０、１２、１４及び
１６と通信する１つ又はそれ以上のゲートウェイ２６及
び２８が接続されている。これらのゲートウェイはベー
ス・ステーションとみなされ、本発明に従って増大され
て、共通無線チャネルへの移動ステーションのアクセス
を調整する幾つかの無線システム管理機能を提供する。
移動ステーション間の通信は、ベース・ステーション２
６と２８による中継を介して支援される。
【００１９】図１（Ｂ）に更に詳細に示されるように、
従来のマイクロコンピュータであるベース・ステーショ
ン２６又は２８は、バス・スロットに挿入されＬＡＮケ
ーブリング３２へ接続されたＬＡＮアダプタ３０を備え
ている。またサーバ１８も、一般的には従来のマイクロ
コンピュータであり、ハード・ディスクのような１台又
はそれ以上の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）（図示
せず）を有し、バス・スロットに挿入されＬＡＮケーブ
リング３２へ接続されたＬＡＮアダプタ３４を備えてい
る。ＬＡＮアダプタ３０、３４、及びＬＡＮケーブリン
グ３２は、ＬＡＮソフトウェアと合体して、ＬＡＮ２４
を形成する。ＬＡＮ２４は従来の設計であり、本発明の
一部分を形成するものではない。またベース・ステーシ
ョン２６又は２８は、ベース・ステーションのバス・ス
ロットに挿入されるプリント回路カードとして実行され
るＲＦトランシーバ・アダプタ３６も備えている。トラ
ンシーバ・アダプタ３６には、従来設計のスプレッド・
スペクトル・トランシーバが含まれる。トランシーバ・
アダプタ３６はアンテナ３８を有し、このアンテナ３８
によって、１台又はそれ以上のリモート又は移動ステー
ション１０、１２、１４、又は１６との無線リンク４０
が確立される。移動ステーションは、従来設計のハンド
ヘルド・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ
である。移動ステーションには、ベース・ステーション
と同様に、アンテナ４２と、コンピュータのバス・スロ
ットに挿入されるプリント回路カードとして実行される
トランシーバ・アダプタ４４とが備えられる。トランシ
ーバ・アダプタ３６と同様に、トランシーバ・アダプタ
４４には、同様の設計のスプレッド・スペクトル・トラ
ンシーバが含まれる。更に、ベース・ステーションと移
動ステーションには、それぞれ参照符号４６及び４８で
表示されているソフトウェアが備えられ、これらのソフ
トウェアは各々のトランシーバ・アダプタを支援してい
る。
従来のマイクロコンピュータであるベース・ステーショ
ン２６又は２８は、バス・スロットに挿入されＬＡＮケ
ーブリング３２へ接続されたＬＡＮアダプタ３０を備え
ている。またサーバ１８も、一般的には従来のマイクロ
コンピュータであり、ハード・ディスクのような１台又
はそれ以上の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）（図示
せず）を有し、バス・スロットに挿入されＬＡＮケーブ
リング３２へ接続されたＬＡＮアダプタ３４を備えてい
る。ＬＡＮアダプタ３０、３４、及びＬＡＮケーブリン
グ３２は、ＬＡＮソフトウェアと合体して、ＬＡＮ２４
を形成する。ＬＡＮ２４は従来の設計であり、本発明の
一部分を形成するものではない。またベース・ステーシ
ョン２６又は２８は、ベース・ステーションのバス・ス
ロットに挿入されるプリント回路カードとして実行され
るＲＦトランシーバ・アダプタ３６も備えている。トラ
ンシーバ・アダプタ３６には、従来設計のスプレッド・
スペクトル・トランシーバが含まれる。トランシーバ・
アダプタ３６はアンテナ３８を有し、このアンテナ３８
によって、１台又はそれ以上のリモート又は移動ステー
ション１０、１２、１４、又は１６との無線リンク４０
が確立される。移動ステーションは、従来設計のハンド
ヘルド・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ
である。移動ステーションには、ベース・ステーション
と同様に、アンテナ４２と、コンピュータのバス・スロ
ットに挿入されるプリント回路カードとして実行される
トランシーバ・アダプタ４４とが備えられる。トランシ
ーバ・アダプタ３６と同様に、トランシーバ・アダプタ
４４には、同様の設計のスプレッド・スペクトル・トラ
ンシーバが含まれる。更に、ベース・ステーションと移
動ステーションには、それぞれ参照符号４６及び４８で
表示されているソフトウェアが備えられ、これらのソフ
トウェアは各々のトランシーバ・アダプタを支援してい
る。
【００２０】図２には、図１の移動ステーションとベー
ス・ステーションの両方に共通な無線システムが示され
ている。無線システムには、コンピュータのバス・イン
タフェース５２を介してコンピュータ５０へ接続された
トランシーバ・アダプタ３６又は４４が含まれる。トラ
ンシーバ・セクションは、市販されているスプレッド・
スペクトル・トランシーバであるＲＦトランシーバ５４
と、インタフェース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とへ分割され
る。更に、マイクロプロセッサ・システム５６には、ト
ランシーバ・セクションとコンピュータ・セクション５
０とのインタフェースをとるシステム・インタフェース
６０が含まれる。またマイクロプロセッサ・システム
は、リアル・タイム・マイクロプロセッサ・システムに
一般的な高分解能の時間インタバル判定ハードウェア、
又は「タイマー」を含む専用マイクロプロセッサ６２を
含んでいる。
ス・ステーションの両方に共通な無線システムが示され
ている。無線システムには、コンピュータのバス・イン
タフェース５２を介してコンピュータ５０へ接続された
トランシーバ・アダプタ３６又は４４が含まれる。トラ
ンシーバ・セクションは、市販されているスプレッド・
スペクトル・トランシーバであるＲＦトランシーバ５４
と、インタフェース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とへ分割され
る。更に、マイクロプロセッサ・システム５６には、ト
ランシーバ・セクションとコンピュータ・セクション５
０とのインタフェースをとるシステム・インタフェース
６０が含まれる。またマイクロプロセッサ・システム
は、リアル・タイム・マイクロプロセッサ・システムに
一般的な高分解能の時間インタバル判定ハードウェア、
又は「タイマー」を含む専用マイクロプロセッサ６２を
含んでいる。
【００２１】マイクロプロセッサ６２は、メモリ・バス
６４によって、バス・インタフェース５２及びＲＦトラ
ンシーバ５４への接続をそれぞれ提供するインタフェー
ス５８及び６０へ接続されると共に、プログラム記憶装
置６６及びデータ記憶装置６８へも接続されている。プ
ログラム記憶装置６６は一般的にリード・オンリ・メモ
リ（ＲＯＭ）であり、データ記憶装置は、静的又は動的
ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ、又はＤＲＡ
Ｍ）である。受信されたパケット、又は送信されるべき
パケットはデータ記憶装置６８に保持され、マイクロプ
ロセッサ６２の一部分である直接メモリアクセス（ＤＭ
Ａ）コントローラ（図示せず）と直列チャネルの制御の
下、インタフェース５８を介してＲＦトランシーバ５４
との間で通信される。これらの直列チャネルの機能は、
ＨＤＬＣ（ハイ・レベル・データ・リンク制御）パケッ
ト構造内にデータ及び制御情報を密封し、直列形式のパ
ケットをＲＦトランシーバ５４へ提供することである。
ＨＤＬＣパケット構造に関する更に詳しい情報について
は、例えば、Mischa Schwartz による「電気通信ネット
ワーク：プロトコル、モデリング及び解析（Telecommun
ication Networks: Protocols, Modeling and Analysi
s）」（Addison-Wesley (1988) ）を参照されたい。
６４によって、バス・インタフェース５２及びＲＦトラ
ンシーバ５４への接続をそれぞれ提供するインタフェー
ス５８及び６０へ接続されると共に、プログラム記憶装
置６６及びデータ記憶装置６８へも接続されている。プ
ログラム記憶装置６６は一般的にリード・オンリ・メモ
リ（ＲＯＭ）であり、データ記憶装置は、静的又は動的
ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ、又はＤＲＡ
Ｍ）である。受信されたパケット、又は送信されるべき
パケットはデータ記憶装置６８に保持され、マイクロプ
ロセッサ６２の一部分である直接メモリアクセス（ＤＭ
Ａ）コントローラ（図示せず）と直列チャネルの制御の
下、インタフェース５８を介してＲＦトランシーバ５４
との間で通信される。これらの直列チャネルの機能は、
ＨＤＬＣ（ハイ・レベル・データ・リンク制御）パケッ
ト構造内にデータ及び制御情報を密封し、直列形式のパ
ケットをＲＦトランシーバ５４へ提供することである。
ＨＤＬＣパケット構造に関する更に詳しい情報について
は、例えば、Mischa Schwartz による「電気通信ネット
ワーク：プロトコル、モデリング及び解析（Telecommun
ication Networks: Protocols, Modeling and Analysi
s）」（Addison-Wesley (1988) ）を参照されたい。
【００２２】パケットがＲＦトランシーバ５４を介して
受信されると、直列チャネルはパケットの宛先アドレス
をチェックし、更にエラーがあるか否かをチェックし
て、そのパケットをデータ記憶装置６８へ非直列化す
る。直列チャネルは同報通信アドレスと同様、特定のア
ダプタ・アドレスを認識する能力も持っている必要があ
る。適切な直列チャネル及びタイマー機能を有する特定
のマイクロプロセッサには、 Motorola 68302 及び Nat
ional HPC46400E マイクロプロセッサが含まれる。
受信されると、直列チャネルはパケットの宛先アドレス
をチェックし、更にエラーがあるか否かをチェックし
て、そのパケットをデータ記憶装置６８へ非直列化す
る。直列チャネルは同報通信アドレスと同様、特定のア
ダプタ・アドレスを認識する能力も持っている必要があ
る。適切な直列チャネル及びタイマー機能を有する特定
のマイクロプロセッサには、 Motorola 68302 及び Nat
ional HPC46400E マイクロプロセッサが含まれる。
【００２３】コンピュータ５０は、１つまたはそれ以上
のユーザ・アプリケーション・プログラム７２を支援す
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が通信管理プログラム７４を
含んでいるか、あるいは、通信管理プログラム７４自身
がコンピュータ上に設置されたアプリケーション・プロ
グラムである。いずれの場合でも、通信管理プログラム
７４は、オペレーティング・システム７０を介してデバ
イス・ドライバ７６を制御する。デバイス・ドライバ７
６は、順に、バス・インタフェース５２を介してトラン
シーバ・アダプタ３６又は４４と通信する。
のユーザ・アプリケーション・プログラム７２を支援す
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が通信管理プログラム７４を
含んでいるか、あるいは、通信管理プログラム７４自身
がコンピュータ上に設置されたアプリケーション・プロ
グラムである。いずれの場合でも、通信管理プログラム
７４は、オペレーティング・システム７０を介してデバ
イス・ドライバ７６を制御する。デバイス・ドライバ７
６は、順に、バス・インタフェース５２を介してトラン
シーバ・アダプタ３６又は４４と通信する。
【００２４】図３（Ａ）は、本発明によって実行される
プロトコルを示している。このプロトコルは、同報通信
機能を持つ無線周波数（ＲＦ）、赤外線（ＩＲ）又はワ
イヤード伝送システムと、従来の又はスプレッド・スペ
クトル変調技術と、へ等しく適用できるが、低速周波数
ホップ（slow-frequency-hopped ）のスプレッド・スペ
クトル無線システムは、このプロトコルとタイミングが
合うように構造を共用するので、このプロトコルに対し
て自然な類似性を有する。但し、本発明は、このプロト
コルに適応し易い直接シーケンス・スプレッド・スペク
トル・システムを用いて実施された。
プロトコルを示している。このプロトコルは、同報通信
機能を持つ無線周波数（ＲＦ）、赤外線（ＩＲ）又はワ
イヤード伝送システムと、従来の又はスプレッド・スペ
クトル変調技術と、へ等しく適用できるが、低速周波数
ホップ（slow-frequency-hopped ）のスプレッド・スペ
クトル無線システムは、このプロトコルとタイミングが
合うように構造を共用するので、このプロトコルに対し
て自然な類似性を有する。但し、本発明は、このプロト
コルに適応し易い直接シーケンス・スプレッド・スペク
トル・システムを用いて実施された。
【００２５】図３（Ａ）を参照すると、「ホップ」を定
義する５つのインタバルが存在する。最初（及び最後）
のインタバルＧは、送信機キャリヤ周波数が変化してい
るインタバルである。Ｇインタバルは周波数ホッピング
・システムの場合にだけ必要とされることに注意された
い。このインタバルは、持続時間Ｈを有する。次のイン
タバルＸ1 は、ベース・ステーションが、次のインタバ
ル、即ちＢインタバルの始まりを識別する特定のメッセ
ージを全ての移動ステーションへ同報通信するインタバ
ルである。Ｂインタバルは、規約によって、ベース・ス
テーションだけが伝送を開始し、移動ステーションがメ
ッセージ・プロトコルによって要求される場合にのみ応
答するインタバルである。例えば、移動ステーション
は、ベースから外へ向かうメッセージを認めるか、ある
いは、ポーリングされた場合は応答する。Ｂインタバル
は、持続時間Ｔ1 を有する。順に、Ｂインタバルの後に
は、Ｘ2 インタバルがある。Ｘ2 インタバルは、ベース
・ステーションが、Ｂインタバルの終わり、及び、暗に
Ｃインタバルの始まりを識別する特定のメッセージを全
ての移動ステーションへ同報通信するインタバルであ
る。またこのメッセージは、Ｃインタバルの長さを、更
に、随意、Ｂインタバルの長さも搬送する。
義する５つのインタバルが存在する。最初（及び最後）
のインタバルＧは、送信機キャリヤ周波数が変化してい
るインタバルである。Ｇインタバルは周波数ホッピング
・システムの場合にだけ必要とされることに注意された
い。このインタバルは、持続時間Ｈを有する。次のイン
タバルＸ1 は、ベース・ステーションが、次のインタバ
ル、即ちＢインタバルの始まりを識別する特定のメッセ
ージを全ての移動ステーションへ同報通信するインタバ
ルである。Ｂインタバルは、規約によって、ベース・ス
テーションだけが伝送を開始し、移動ステーションがメ
ッセージ・プロトコルによって要求される場合にのみ応
答するインタバルである。例えば、移動ステーション
は、ベースから外へ向かうメッセージを認めるか、ある
いは、ポーリングされた場合は応答する。Ｂインタバル
は、持続時間Ｔ1 を有する。順に、Ｂインタバルの後に
は、Ｘ2 インタバルがある。Ｘ2 インタバルは、ベース
・ステーションが、Ｂインタバルの終わり、及び、暗に
Ｃインタバルの始まりを識別する特定のメッセージを全
ての移動ステーションへ同報通信するインタバルであ
る。またこのメッセージは、Ｃインタバルの長さを、更
に、随意、Ｂインタバルの長さも搬送する。
【００２６】Ｘ2 同報通信メッセージは、厳密には必要
ではない。ホップ構造全体に関する情報は、Ｘ1 インタ
バルで搬送され得る。Ｘ2 メッセージは、コンテンショ
ン方式の操作のみが可能な簡素化されたリモート・ステ
ーションの操作を支援するために組み込まれる。これら
のステーションは、Ｘ2 メッセージを待った後、争う。
ではない。ホップ構造全体に関する情報は、Ｘ1 インタ
バルで搬送され得る。Ｘ2 メッセージは、コンテンショ
ン方式の操作のみが可能な簡素化されたリモート・ステ
ーションの操作を支援するために組み込まれる。これら
のステーションは、Ｘ2 メッセージを待った後、争う。
【００２７】Ｃインタバルは、ベース・ステーションを
含めて（又は、随意に排除して）いずれかのステーショ
ンがチャネル争いをし、ベース・ステーションの許可な
くメッセージを伝送するインタバルである。例えば、Ｃ
ＳＭＡ／ＣＡ（衝突回避付きキャリヤ・センス・マルチ
プル・アクセス）プロトコルは、このインタバルで用い
られる。Ｃインタバルは、およそ持続時間Ｔ2 を有す
る。
含めて（又は、随意に排除して）いずれかのステーショ
ンがチャネル争いをし、ベース・ステーションの許可な
くメッセージを伝送するインタバルである。例えば、Ｃ
ＳＭＡ／ＣＡ（衝突回避付きキャリヤ・センス・マルチ
プル・アクセス）プロトコルは、このインタバルで用い
られる。Ｃインタバルは、およそ持続時間Ｔ2 を有す
る。
【００２８】移動ステーションがメッセージを送信し、
肯定応答を受信すると、メッセージが正しく受信された
とみなされる。そうでない場合には、移動ステーション
は再び争う。特別のメッセージを有する移動ステーショ
ンが送信していないＣインタバルの終わりには、保護イ
ンタバルがある。Ｔmsg は特別なメッセージを伝送する
時間、Ｔack は肯定応答を伝送する時間、及びＴ
turnaroundはメッセージの伝送の終わりと肯定応答の伝
送の始めとの間の時間であるとすると、保護インタバル
はＴmsg ＋Ｔack ＋Ｔturnaroundである。Ｔmsg は伝送
されるべきメッセージの長さの関数なので、保護インタ
バルは送信するメッセージを有する様々な移動ステーシ
ョン毎に異なる。保護インタバルは、消耗されない。む
しろ、メッセージと肯定応答が送信され、Ｃインタバル
の終わりまで一挙に受信される。
肯定応答を受信すると、メッセージが正しく受信された
とみなされる。そうでない場合には、移動ステーション
は再び争う。特別のメッセージを有する移動ステーショ
ンが送信していないＣインタバルの終わりには、保護イ
ンタバルがある。Ｔmsg は特別なメッセージを伝送する
時間、Ｔack は肯定応答を伝送する時間、及びＴ
turnaroundはメッセージの伝送の終わりと肯定応答の伝
送の始めとの間の時間であるとすると、保護インタバル
はＴmsg ＋Ｔack ＋Ｔturnaroundである。Ｔmsg は伝送
されるべきメッセージの長さの関数なので、保護インタ
バルは送信するメッセージを有する様々な移動ステーシ
ョン毎に異なる。保護インタバルは、消耗されない。む
しろ、メッセージと肯定応答が送信され、Ｃインタバル
の終わりまで一挙に受信される。
【００２９】時間Ｔ2 を変化させることにより、ベース
・ステーションはコンテンションのインタバルを引き延
ばしたり、縮めたりすることが可能である。システムが
非常に軽い負荷をかけられ、トラフィックの大部分がベ
ース・ステーションへ内側に向かっている場合には、時
間Ｔ2 を長くすることは、移動応答時間にとって有利で
ある。反対に、システムが重い負荷をかけられ、トラフ
ィックの大部分が外に向かっている場合は、時間Ｔ2 は
最小限にするべきである。但し、時間Ｔ2 はゼロまで減
少されるべきではない。というのも、時間Ｔ2 は、新た
に起動された移動ステーションが自身をベース・ステー
ションに登録するのに用いる唯一の機構であるからであ
る。
・ステーションはコンテンションのインタバルを引き延
ばしたり、縮めたりすることが可能である。システムが
非常に軽い負荷をかけられ、トラフィックの大部分がベ
ース・ステーションへ内側に向かっている場合には、時
間Ｔ2 を長くすることは、移動応答時間にとって有利で
ある。反対に、システムが重い負荷をかけられ、トラフ
ィックの大部分が外に向かっている場合は、時間Ｔ2 は
最小限にするべきである。但し、時間Ｔ2 はゼロまで減
少されるべきではない。というのも、時間Ｔ2 は、新た
に起動された移動ステーションが自身をベース・ステー
ションに登録するのに用いる唯一の機構であるからであ
る。
【００３０】また、リモートとベース間のトラフィック
が割り当てられた時間スロットで搬送されるＢインタバ
ルが、図３（Ｂ）に示されるように更に細分化される。
図３（Ｂ）では、Ｂインタバルが更にＢ1 とＢ2 のサブ
インタバルに細分化され、次に、Ｂ2 サブインタバルは
複数の時間スロットに更に細分化され、各時間スロット
が特定リモート・ステーションに割り当てられる。Ｂ1
サブインタバル中のポーリングに応答して、リモート・
ステーションによって、割当てられたスロットに対して
要求が発行されるか、又は、Ｃインタバル中に要求が発
行される。一旦、ベース・ステーションからのメッセー
ジによって確認されると、スロット割当ては、リモート
・ステーションがその割当てられた時間スロット中にベ
ース・ステーションに送信するのを保証する。
が割り当てられた時間スロットで搬送されるＢインタバ
ルが、図３（Ｂ）に示されるように更に細分化される。
図３（Ｂ）では、Ｂインタバルが更にＢ1 とＢ2 のサブ
インタバルに細分化され、次に、Ｂ2 サブインタバルは
複数の時間スロットに更に細分化され、各時間スロット
が特定リモート・ステーションに割り当てられる。Ｂ1
サブインタバル中のポーリングに応答して、リモート・
ステーションによって、割当てられたスロットに対して
要求が発行されるか、又は、Ｃインタバル中に要求が発
行される。一旦、ベース・ステーションからのメッセー
ジによって確認されると、スロット割当ては、リモート
・ステーションがその割当てられた時間スロット中にベ
ース・ステーションに送信するのを保証する。
【００３１】Ｂ2 サブインタバルとＣインタバルの間の
境界を変更することにより、様々な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。
安定した予測可能なトラフィック（例、リアル・タイム
・オーディオ及びビデオ）のためのトラフィック負荷が
増すにつれて、その境界がＢ2 サブインタバルを延長
し、Ｃインタバルを短縮させるように移動され、これに
より、割当て可能な時間スロット数を増やすことができ
る。反対に、トラフィックが予測不可能になってくるに
つれ、その境界はＣインタバルを延長するように移動さ
れ、コンテンション・ベースのトラフィックにもっと広
いバンド幅を与える。
境界を変更することにより、様々な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。
安定した予測可能なトラフィック（例、リアル・タイム
・オーディオ及びビデオ）のためのトラフィック負荷が
増すにつれて、その境界がＢ2 サブインタバルを延長
し、Ｃインタバルを短縮させるように移動され、これに
より、割当て可能な時間スロット数を増やすことができ
る。反対に、トラフィックが予測不可能になってくるに
つれ、その境界はＣインタバルを延長するように移動さ
れ、コンテンション・ベースのトラフィックにもっと広
いバンド幅を与える。
【００３２】図３（Ａ）から、「ホップ」が２つのサブ
ディビジョンに分割され、そのうちの１つが、制御され
たランダム・アクセス方式を支援し、他の１つはランダ
ム・アクセス方式を支援することが判る。本発明は、３
つのモード、即ち、Ｘ1 メッセージだけが送信されるモ
ード、Ｘ2 メッセージだけが送信されるモード、及びこ
れらの２つのメッセージの両方が送信されるモード、の
うちの１つで動作される。
ディビジョンに分割され、そのうちの１つが、制御され
たランダム・アクセス方式を支援し、他の１つはランダ
ム・アクセス方式を支援することが判る。本発明は、３
つのモード、即ち、Ｘ1 メッセージだけが送信されるモ
ード、Ｘ2 メッセージだけが送信されるモード、及びこ
れらの２つのメッセージの両方が送信されるモード、の
うちの１つで動作される。
【００３３】Ｘ1 メッセージだけが送信されるモードの
場合、Ｘ1 メッセージ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、ベース・ステーションの単一の識別名
を搬送し、周波数ホッピング・パターンを識別し、更
に、Ｂ及びＣインタバルの長さを定義する。また、Ｘ1
メッセージは、随意に一般的な同報通信及びシステム制
御情報を搬送する。
場合、Ｘ1 メッセージ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、ベース・ステーションの単一の識別名
を搬送し、周波数ホッピング・パターンを識別し、更
に、Ｂ及びＣインタバルの長さを定義する。また、Ｘ1
メッセージは、随意に一般的な同報通信及びシステム制
御情報を搬送する。
【００３４】動作中、各移動ステーションは、Ｘ1 メッ
セージを待つ。受信されると、移動ステーションは、コ
ンテンション・インタバルがいつ開始されるのか、又、
次の周波数の変化をいつスケジュールすべきかが判るよ
うに、Ｔ1 及びＴ1 ＋Ｔ2 のための内部タイマーを設定
する。メッセージの同報通信の受信は保証されていな
い。無線条件は、特定の移動ステーションが同報通信メ
ッセージＸ1 を聴取しないような条件である。移動ステ
ーションは、最初にＸ1 メッセージを聴取してＴ 1 を経
過させないと、自主的に伝送できないので、フレーム全
体に対しては音を出さないままである。あるいは、移動
ステーションは、インタバルＢの間にベース・ステーシ
ョンによってポーリングされると、応答する可能性はあ
るが、Ｃインタバルで争うことはない。移動ステーショ
ンは、いつホップすべきかが判るように最後のフレーム
からＴ1 ＋Ｔ2 を覚えておく必要があり、Ｘ1 メッセー
ジのための次のフレームで聴取する。もしＸ1 メッセー
ジが多くの連続するフレームにおいて聴取されなかった
ら、移動ステーションは、システムの残りの部分とのホ
ップ同期を失い、同期獲得モードに入ったと考えなくて
はならない。
セージを待つ。受信されると、移動ステーションは、コ
ンテンション・インタバルがいつ開始されるのか、又、
次の周波数の変化をいつスケジュールすべきかが判るよ
うに、Ｔ1 及びＴ1 ＋Ｔ2 のための内部タイマーを設定
する。メッセージの同報通信の受信は保証されていな
い。無線条件は、特定の移動ステーションが同報通信メ
ッセージＸ1 を聴取しないような条件である。移動ステ
ーションは、最初にＸ1 メッセージを聴取してＴ 1 を経
過させないと、自主的に伝送できないので、フレーム全
体に対しては音を出さないままである。あるいは、移動
ステーションは、インタバルＢの間にベース・ステーシ
ョンによってポーリングされると、応答する可能性はあ
るが、Ｃインタバルで争うことはない。移動ステーショ
ンは、いつホップすべきかが判るように最後のフレーム
からＴ1 ＋Ｔ2 を覚えておく必要があり、Ｘ1 メッセー
ジのための次のフレームで聴取する。もしＸ1 メッセー
ジが多くの連続するフレームにおいて聴取されなかった
ら、移動ステーションは、システムの残りの部分とのホ
ップ同期を失い、同期獲得モードに入ったと考えなくて
はならない。
【００３５】長さＴ＝Ｔ1 ＋Ｔ2 の各フレーム時間も、
ＦＣＣ規定第１５部分の下での実行のための周波数ホッ
ピング時間である。時間Ｔの固定長が勧められるが、必
要ではない。時間Ｔの固定長は以下の場合に特に有用で
ある。
ＦＣＣ規定第１５部分の下での実行のための周波数ホッ
ピング時間である。時間Ｔの固定長が勧められるが、必
要ではない。時間Ｔの固定長は以下の場合に特に有用で
ある。
【００３６】（１）マルチセル無線システムのオーバラ
ップされた動作において幾つかの周波数ホッピング・パ
ターンが用いられている場合、時間Ｔの固定長は干渉分
離を更に実現可能にする。この場合、後に続く移動端末
のためのホッピング・シーケンスを識別するため、ヘッ
ダ・セクションの周波数ホッピング・パターン情報を用
いることが可能である。
ップされた動作において幾つかの周波数ホッピング・パ
ターンが用いられている場合、時間Ｔの固定長は干渉分
離を更に実現可能にする。この場合、後に続く移動端末
のためのホッピング・シーケンスを識別するため、ヘッ
ダ・セクションの周波数ホッピング・パターン情報を用
いることが可能である。
【００３７】（２）システムの全ての無線が同一パター
ンとホップしている場合、時間Ｔの固定長は、ホッピン
グ・パターンの様々なフェーズにおいて様々なセルが、
同期してホップするのを可能にする。これは、セル間の
干渉を除去する。
ンとホップしている場合、時間Ｔの固定長は、ホッピン
グ・パターンの様々なフェーズにおいて様々なセルが、
同期してホップするのを可能にする。これは、セル間の
干渉を除去する。
【００３８】時間Ｔの長さを選択する上で、トレードオ
フが実行される必要がある。時間Ｔが長いとシステム・
オーバヘッドはより少なくなり、時間Ｔが短いとシステ
ム応答時間がより少なくなる。
フが実行される必要がある。時間Ｔが長いとシステム・
オーバヘッドはより少なくなり、時間Ｔが短いとシステ
ム応答時間がより少なくなる。
【００３９】Ｘ1 メッセージの代わりに、システムはＸ
2 メッセージだけを伝送できる。Ｘ 2 メッセージの内容
は、Ｘ2 メッセージを受信する移動ステーションはすぐ
にコンテンションを開始することができるという点を除
けば、Ｘ1 メッセージの内容と同一でありうる。これ
は、幾つかのアプリケーションにおいて利点である。
2 メッセージだけを伝送できる。Ｘ 2 メッセージの内容
は、Ｘ2 メッセージを受信する移動ステーションはすぐ
にコンテンションを開始することができるという点を除
けば、Ｘ1 メッセージの内容と同一でありうる。これ
は、幾つかのアプリケーションにおいて利点である。
【００４０】Ｘ2 メッセージだけを伝送する場合には、
ベース・ステーションがＢインタバルの終点付近で移動
ステーションをポーリングし、この移動ステーションが
長いメッセージで応答すると仮定する（一般的に、プロ
トコルはこれらの応答が長すぎるのを禁止しなくてはな
らない）。丁度時間Ｔ1 が経過したときに、応答がアク
ティブになる可能性がある。Ｘ1 メッセージだけの場合
にはこれは問題であるが、Ｘ2 メッセージの場合には、
ベース・ステーションは、応答が完了するとすぐにＸ2
メッセージを発行し、Ｘ2 メッセージに短縮された時間
Ｔ2 を含んでいるのを確認する。この効果は、１回のホ
ップの持続時間に対するコンテンションのインタバルを
減じることである。
ベース・ステーションがＢインタバルの終点付近で移動
ステーションをポーリングし、この移動ステーションが
長いメッセージで応答すると仮定する（一般的に、プロ
トコルはこれらの応答が長すぎるのを禁止しなくてはな
らない）。丁度時間Ｔ1 が経過したときに、応答がアク
ティブになる可能性がある。Ｘ1 メッセージだけの場合
にはこれは問題であるが、Ｘ2 メッセージの場合には、
ベース・ステーションは、応答が完了するとすぐにＸ2
メッセージを発行し、Ｘ2 メッセージに短縮された時間
Ｔ2 を含んでいるのを確認する。この効果は、１回のホ
ップの持続時間に対するコンテンションのインタバルを
減じることである。
【００４１】第三の動作モードにおいて、移動ステーシ
ョンの実行を簡素化し、冗長性を提供するために、Ｘ1
メッセージとＸ2 メッセージの両方を使用することがで
きる。次に、Ｘ1 メッセージは、Ｂインタバルの始めを
信号で合図する。また、Ｘ2 メッセージは、Ｃインタバ
ルの始めを信号で合図する
ョンの実行を簡素化し、冗長性を提供するために、Ｘ1
メッセージとＸ2 メッセージの両方を使用することがで
きる。次に、Ｘ1 メッセージは、Ｂインタバルの始めを
信号で合図する。また、Ｘ2 メッセージは、Ｃインタバ
ルの始めを信号で合図する
【００４２】本発明の特定の実施において、Ｘ1 メッセ
ージだけを使用した。Ｘ2 メッセージに対するＸ1 メッ
セージの利点は、電力をセーブするためにＸ1 メッセー
ジが予想されるまで受信器の電力を落とす移動ステーシ
ョンにとっては、Ｘ1 メッセージの発生時を知ることが
できる点である。またこれは、Ｘタイプのメッセージの
スプリアス受信に対する妨害感受性を減じる。Ｘ1 メッ
セージとＸ2 メッセージを組み合わせることが、移動ス
テーションにおける実施において最も無難で、簡単であ
る。コンテンションだけの移動ステーションに対して、
Ｘ2 メッセージだけが何らかの簡易性を与えることが可
能である。
ージだけを使用した。Ｘ2 メッセージに対するＸ1 メッ
セージの利点は、電力をセーブするためにＸ1 メッセー
ジが予想されるまで受信器の電力を落とす移動ステーシ
ョンにとっては、Ｘ1 メッセージの発生時を知ることが
できる点である。またこれは、Ｘタイプのメッセージの
スプリアス受信に対する妨害感受性を減じる。Ｘ1 メッ
セージとＸ2 メッセージを組み合わせることが、移動ス
テーションにおける実施において最も無難で、簡単であ
る。コンテンションだけの移動ステーションに対して、
Ｘ2 メッセージだけが何らかの簡易性を与えることが可
能である。
【００４３】システムの負荷に応じたＢインタバル及び
Ｃインタバルの相対的持続時間の動的な調整は、本発明
の重要な特徴である。全てのメッセージがベース・ステ
ーションを含んでいるので、ベース・ステーションは、
Ｂ、Ｃの各インタバルにおいて、相対的トラフィック強
度（メッセージ数）を記録することが可能である。この
記録処理は、所定時間の各インタバルにおけるメッセー
ジ数だけタリーを実行し続けることにより行われるのが
一般的である。その時間の終わりに、ベース・ステーシ
ョンは各インタバル毎に蓄積されたタリーを評価し、更
に、この情報と他の関連要素に基づいて、各インタバル
の長さを変更するか否かについて決定をする。
Ｃインタバルの相対的持続時間の動的な調整は、本発明
の重要な特徴である。全てのメッセージがベース・ステ
ーションを含んでいるので、ベース・ステーションは、
Ｂ、Ｃの各インタバルにおいて、相対的トラフィック強
度（メッセージ数）を記録することが可能である。この
記録処理は、所定時間の各インタバルにおけるメッセー
ジ数だけタリーを実行し続けることにより行われるのが
一般的である。その時間の終わりに、ベース・ステーシ
ョンは各インタバル毎に蓄積されたタリーを評価し、更
に、この情報と他の関連要素に基づいて、各インタバル
の長さを変更するか否かについて決定をする。
【００４４】特例として、図３（Ｂ）に示される修正さ
れたプロトコルを考察してみよう。ベース・ステーショ
ンから移動ステーションへ送られるメッセージ数が多い
場合は、ベース・ステーションはＢ1 サブインタバルを
長くし、それに応じて、Ｂ2 サブインタバルとＣインタ
バルを短くすることを決定できる。反対に、Ｃインタバ
ルが非常に利用されており、移動ステーションが割り当
てられたスロットに対する要求を大して持っていない場
合は、Ｂ2 サブインタバルを犠牲にして、Ｃインタバル
を長くすることができる。
れたプロトコルを考察してみよう。ベース・ステーショ
ンから移動ステーションへ送られるメッセージ数が多い
場合は、ベース・ステーションはＢ1 サブインタバルを
長くし、それに応じて、Ｂ2 サブインタバルとＣインタ
バルを短くすることを決定できる。反対に、Ｃインタバ
ルが非常に利用されており、移動ステーションが割り当
てられたスロットに対する要求を大して持っていない場
合は、Ｂ2 サブインタバルを犠牲にして、Ｃインタバル
を長くすることができる。
【００４５】Ｂ１インタバルの長さは特定フレームに対
するベース・ステーションの伝送待ち行列を使い切るの
に充分な長さであれば良いので、ベース・ステーション
は各フレーム毎にこのサブインタバルの長さを動的に変
化させることができる。ベース・ステーションは、Ｘ1
メッセージが同報通信された時点で、Ｂ1 サブインタバ
ルの長さを評価しなくてはならない。この評価は、フレ
ームの開始時における伝送待ち行列にあるメッセージの
数と長さに基づいている。
するベース・ステーションの伝送待ち行列を使い切るの
に充分な長さであれば良いので、ベース・ステーション
は各フレーム毎にこのサブインタバルの長さを動的に変
化させることができる。ベース・ステーションは、Ｘ1
メッセージが同報通信された時点で、Ｂ1 サブインタバ
ルの長さを評価しなくてはならない。この評価は、フレ
ームの開始時における伝送待ち行列にあるメッセージの
数と長さに基づいている。
【００４６】ベース・ステーションによって、トラフィ
ックの他の測度も考慮される必要がある。例えば、Ｂ2
サブインタバルを長くする判定は、移動ステーションに
よってなされる目立ったスロット割当て要求の数に基づ
いてなされると、非常に効果的である。更に、移動ステ
ーションは、Ｃインタバルを使用する試みで経験される
遅延（又は、移動ステーションが経験する衝突）をモニ
ターし、状態に対するベース・ステーションからの定期
的な要求に対して、あるいはパケット自体のフィールド
として、ベース・ステーションへこの情報を報告する。
更に、ベース・ステーションは、それ自身と全てのアク
ティブなリモート・ステーションのために、平均伝送待
ち行列の長さを判定することができる。リモート・ステ
ーションのための待ち行列の長さは、定期的な報告によ
って、又は、ベース・ステーションへ伝送された全ての
パケットに待ち行列の長さを含めることによって、判定
されることが可能である。
ックの他の測度も考慮される必要がある。例えば、Ｂ2
サブインタバルを長くする判定は、移動ステーションに
よってなされる目立ったスロット割当て要求の数に基づ
いてなされると、非常に効果的である。更に、移動ステ
ーションは、Ｃインタバルを使用する試みで経験される
遅延（又は、移動ステーションが経験する衝突）をモニ
ターし、状態に対するベース・ステーションからの定期
的な要求に対して、あるいはパケット自体のフィールド
として、ベース・ステーションへこの情報を報告する。
更に、ベース・ステーションは、それ自身と全てのアク
ティブなリモート・ステーションのために、平均伝送待
ち行列の長さを判定することができる。リモート・ステ
ーションのための待ち行列の長さは、定期的な報告によ
って、又は、ベース・ステーションへ伝送された全ての
パケットに待ち行列の長さを含めることによって、判定
されることが可能である。
【００４７】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、統合され
て、Ｂ1 、Ｂ2 サブインタバルとＣインタバルの長さの
割合の調整の論理を示す流れ図を表す。ベース・ステー
ションによって支援された適切なコンピュータ言語（例
えば、Ｃ言語、パスカル、ＢＡＳＩＣなど）のソース・
コードは、使用された特定のコンピュータ言語に熟知し
ているコンピュータ・プログラマにより流れ図から書く
ことが可能である。
て、Ｂ1 、Ｂ2 サブインタバルとＣインタバルの長さの
割合の調整の論理を示す流れ図を表す。ベース・ステー
ションによって支援された適切なコンピュータ言語（例
えば、Ｃ言語、パスカル、ＢＡＳＩＣなど）のソース・
コードは、使用された特定のコンピュータ言語に熟知し
ているコンピュータ・プログラマにより流れ図から書く
ことが可能である。
【００４８】図４（Ａ）を参照すると、プロセスはシス
テム初期設定のルーチン・プロセスによって始まり、こ
の間に、Ｂ1 、Ｂ2 サブインタバルとＣインタバルのた
めのタリー・カウンタがゼロに設定され、時間カウンタ
は所定時間に予め設定される。次に、機能ブロック８０
において、タリー・カウンタは、Ｂ1 、Ｂ2 サブインタ
バルとＣインタバルの各インタバルの間にメッセージに
対して進められる。時間タイマーは、定期的に判定ブロ
ック８２でチェックされ、時間タイマーが満了すると、
ベース・ステーションの伝送待ち行列にあるメッセージ
数が機能ブロック８６でチェックされる。更に、ベース
・ステーションは、機能ブロック８８において、移動ス
テーションから報告された遅延をチェックする。そのよ
うに蓄積された情報、即ち、各インタバルのメッセージ
の実数、インタバル間のメッセージの相対数、伝送待ち
行列の長さ、及び移動ステーションによって報告された
遅延は、各インタバルにおける調整が必要かどうかを判
定するのに用いられる。調整規準は、特定の適用のため
に経験的に決定される。調整基準が満たされているかど
うかを判定するために、判定ブロック９０においてテス
トが実施される。満たされていない場合には、プロセス
が機能ブロック８０にループ・バックする前に、機能ブ
ロック９２において、タリー・カウンタと時間タイマー
がリセットされる。
テム初期設定のルーチン・プロセスによって始まり、こ
の間に、Ｂ1 、Ｂ2 サブインタバルとＣインタバルのた
めのタリー・カウンタがゼロに設定され、時間カウンタ
は所定時間に予め設定される。次に、機能ブロック８０
において、タリー・カウンタは、Ｂ1 、Ｂ2 サブインタ
バルとＣインタバルの各インタバルの間にメッセージに
対して進められる。時間タイマーは、定期的に判定ブロ
ック８２でチェックされ、時間タイマーが満了すると、
ベース・ステーションの伝送待ち行列にあるメッセージ
数が機能ブロック８６でチェックされる。更に、ベース
・ステーションは、機能ブロック８８において、移動ス
テーションから報告された遅延をチェックする。そのよ
うに蓄積された情報、即ち、各インタバルのメッセージ
の実数、インタバル間のメッセージの相対数、伝送待ち
行列の長さ、及び移動ステーションによって報告された
遅延は、各インタバルにおける調整が必要かどうかを判
定するのに用いられる。調整規準は、特定の適用のため
に経験的に決定される。調整基準が満たされているかど
うかを判定するために、判定ブロック９０においてテス
トが実施される。満たされていない場合には、プロセス
が機能ブロック８０にループ・バックする前に、機能ブ
ロック９２において、タリー・カウンタと時間タイマー
がリセットされる。
【００４９】調整規準が満たされているならば、Ｃコネ
クタによって示されているように、プロセスは図４
（Ｂ）へ進む。図４（Ｂ）では、一連のテストが実施さ
れる。最初のテストは判定ブロック９４で実施され、サ
ブインタバルＢ1 が変更されるべきか否かを判定する。
変更される場合は、機能ブロック９６で調整がなされ
る。次に、判定ブロック９８でテストが実施され、サブ
インタバルＢ2 が変更されるべきか否かを判定する。変
更される場合は、機能ブロック１００で調整がなされ
る。最後に、判定ブロック１０２でテストが実施され、
インタバルＣが変更されるべきか否かを判定する。変更
される場合は、機能ブロック１０４で調整がなされる。
この時点で、Ｄコネクタによって示されるように、図４
（Ａ）と、機能ブロック９２に復帰する。
クタによって示されているように、プロセスは図４
（Ｂ）へ進む。図４（Ｂ）では、一連のテストが実施さ
れる。最初のテストは判定ブロック９４で実施され、サ
ブインタバルＢ1 が変更されるべきか否かを判定する。
変更される場合は、機能ブロック９６で調整がなされ
る。次に、判定ブロック９８でテストが実施され、サブ
インタバルＢ2 が変更されるべきか否かを判定する。変
更される場合は、機能ブロック１００で調整がなされ
る。最後に、判定ブロック１０２でテストが実施され、
インタバルＣが変更されるべきか否かを判定する。変更
される場合は、機能ブロック１０４で調整がなされる。
この時点で、Ｄコネクタによって示されるように、図４
（Ａ）と、機能ブロック９２に復帰する。
【００５０】上記の記述は、移動ステーションがベース
・ステーションと同期がとられていると仮定している。
移動ステーションが最初にベース・ステーションとの接
続を確立するプロセスについて記述する。一般的に同期
をとるのが更に難しい低速周波数ホップ（slow-frequen
cy-hopped ）システムについて記載する。
・ステーションと同期がとられていると仮定している。
移動ステーションが最初にベース・ステーションとの接
続を確立するプロセスについて記述する。一般的に同期
をとるのが更に難しい低速周波数ホップ（slow-frequen
cy-hopped ）システムについて記載する。
【００５１】移動ステーションは、いずれのシステムで
も使用できる一連のキャリヤ周波数に関する先験的知識
を持っている。例えば、９１５メガヘルツＩＳＭバンド
（９０２−９２８ＭＨｚ）では、低速周波数ホップ（Ｓ
ＬＨ）システムは０．５ＭＨｚの最大チャネル幅を有
し、０．５ＭＨｚの間隔が隔てられた５２個のチャネル
を与える。様々な初期設定手順を完了した後、ベース・
ステーションと接続するのを望んでいる移動ステーショ
ンは、その受信機を使用可能なチャネルの１つに同調さ
せ、Ｘ1 又はＸ2 メッセージの受信を待つ。例えば、ホ
ップ長がＴ1 ＋Ｔ 2 ＋Ｈ＝５０ミリ秒である場合、移動
ステーションが待たなければならない平均時間は、５２
×５０×０．５＝１３００ミリ秒、即ち１．３秒であ
る。Ｘ1 又はＸ2 メッセージを受信すると、移動ステー
ションは、そのメッセージの内容から、ホップ持続時
間、ベース・ステーション識別名、及びホッピング・パ
ターンを知る。次に、移動ステーションは、ホップの終
了時に受信機周波数を適切に変更し、次のホップのＸ1
又はＸ2 メッセージを待つ。ホップを数回実行した後、
全て、あるいはほとんど全てのＸ1 又はＸ2 メッセージ
が正常に受信されるので、移動ステーションはベース・
ステーションと同期していると宣言する。連続したホッ
プで充分な数のＸ1 又はＸ2 メッセージが受信されなか
ったら、移動ステーションは、ベース・ステーション又
は代替ベース・ステーションを再獲得するため、単一周
波数リスニング・モードに復帰する。
も使用できる一連のキャリヤ周波数に関する先験的知識
を持っている。例えば、９１５メガヘルツＩＳＭバンド
（９０２−９２８ＭＨｚ）では、低速周波数ホップ（Ｓ
ＬＨ）システムは０．５ＭＨｚの最大チャネル幅を有
し、０．５ＭＨｚの間隔が隔てられた５２個のチャネル
を与える。様々な初期設定手順を完了した後、ベース・
ステーションと接続するのを望んでいる移動ステーショ
ンは、その受信機を使用可能なチャネルの１つに同調さ
せ、Ｘ1 又はＸ2 メッセージの受信を待つ。例えば、ホ
ップ長がＴ1 ＋Ｔ 2 ＋Ｈ＝５０ミリ秒である場合、移動
ステーションが待たなければならない平均時間は、５２
×５０×０．５＝１３００ミリ秒、即ち１．３秒であ
る。Ｘ1 又はＸ2 メッセージを受信すると、移動ステー
ションは、そのメッセージの内容から、ホップ持続時
間、ベース・ステーション識別名、及びホッピング・パ
ターンを知る。次に、移動ステーションは、ホップの終
了時に受信機周波数を適切に変更し、次のホップのＸ1
又はＸ2 メッセージを待つ。ホップを数回実行した後、
全て、あるいはほとんど全てのＸ1 又はＸ2 メッセージ
が正常に受信されるので、移動ステーションはベース・
ステーションと同期していると宣言する。連続したホッ
プで充分な数のＸ1 又はＸ2 メッセージが受信されなか
ったら、移動ステーションは、ベース・ステーション又
は代替ベース・ステーションを再獲得するため、単一周
波数リスニング・モードに復帰する。
【００５２】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照すると、
プロトコルを実行するベース・ステーション・プログラ
ムの論理が流れ図形式で示されている。この流れ図は、
図３（Ｂ）に示されるような修正されたプロトコルのた
めのものである。当業者は、もっと簡単な代替プロトコ
ルが修正されたプロトコルの論理に基づいて容易に実行
される可能性があるのを認識するだろう。Ｃ言語、パス
カル、ＢＡＳＩＣ等の適切なコンピュータ言語で書かれ
るソース・コードは、ベース・ステーションによって支
援され、上記の特定コンピュータ言語を熟知するコンピ
ュータ・プログラマによって流れ図から書くことが可能
である。
プロトコルを実行するベース・ステーション・プログラ
ムの論理が流れ図形式で示されている。この流れ図は、
図３（Ｂ）に示されるような修正されたプロトコルのた
めのものである。当業者は、もっと簡単な代替プロトコ
ルが修正されたプロトコルの論理に基づいて容易に実行
される可能性があるのを認識するだろう。Ｃ言語、パス
カル、ＢＡＳＩＣ等の適切なコンピュータ言語で書かれ
るソース・コードは、ベース・ステーションによって支
援され、上記の特定コンピュータ言語を熟知するコンピ
ュータ・プログラマによって流れ図から書くことが可能
である。
【００５３】図５（Ａ）において、プロセスはシステム
初期設定のルーチンプロセスによって開始され、その
後、フェーズＢに入る。フェーズＢ1 の開始時、機能ブ
ロック１０６に示されるように、フェーズ識別名がフェ
ーズＢ1 に設定され、フェーズＢ1 持続時間のためにタ
イマーが設定され、更に、メッセージＸ1 が同報通信さ
れる。機能ブロック１０８において、様々な移動ステー
ションへのメッセージが伝送待ち行列から伝送され、肯
定応答がポーリングされた移動ステーションから受信さ
れる。定期的に、時間が切れているかどうか判定するた
めに、判定ブロック１１０においてフェーズ・タイマー
がチェックされる。時間切れでない場合は、プロセスは
機能ブロック１０８へループバックし、伝送待ち行列か
らのメッセージ伝送処理を継続する。
初期設定のルーチンプロセスによって開始され、その
後、フェーズＢに入る。フェーズＢ1 の開始時、機能ブ
ロック１０６に示されるように、フェーズ識別名がフェ
ーズＢ1 に設定され、フェーズＢ1 持続時間のためにタ
イマーが設定され、更に、メッセージＸ1 が同報通信さ
れる。機能ブロック１０８において、様々な移動ステー
ションへのメッセージが伝送待ち行列から伝送され、肯
定応答がポーリングされた移動ステーションから受信さ
れる。定期的に、時間が切れているかどうか判定するた
めに、判定ブロック１１０においてフェーズ・タイマー
がチェックされる。時間切れでない場合は、プロセスは
機能ブロック１０８へループバックし、伝送待ち行列か
らのメッセージ伝送処理を継続する。
【００５４】フェーズ・タイマーが時間切れの場合、機
能ブロック１１２においてフェーズ識別名をＢ2 に設定
し、Ｂ2 持続時間のためにタイマーを設定することによ
ってフェーズＢ2 が開始される。機能ブロック１１４に
示されるように、受信されたメッセージは受信待ち行列
に配置され、肯定応答はメッセージが受信された移動ス
テーションへ伝送される。定期的に、タイマーが時間切
れかどうかを判定するために、フェーズ・タイマーは判
定ブロック１１６においてチェックされる。時間切れで
ない場合は、プロセスは、メッセージ受信処理を継続す
るために機能ブロック１１４へループバックする。
能ブロック１１２においてフェーズ識別名をＢ2 に設定
し、Ｂ2 持続時間のためにタイマーを設定することによ
ってフェーズＢ2 が開始される。機能ブロック１１４に
示されるように、受信されたメッセージは受信待ち行列
に配置され、肯定応答はメッセージが受信された移動ス
テーションへ伝送される。定期的に、タイマーが時間切
れかどうかを判定するために、フェーズ・タイマーは判
定ブロック１１６においてチェックされる。時間切れで
ない場合は、プロセスは、メッセージ受信処理を継続す
るために機能ブロック１１４へループバックする。
【００５５】フェーズ・タイマーが時間切れの場合、プ
ロセスは、コネクタＡによって示されるように、図５
（Ｂ）へ進む。機能ブロック１１８において、フェーズ
識別名をＣに設定し、タイマーをＣインタバルの持続時
間に設定することによって、フェーズＣは図５（Ｂ）の
最上部から開始される。次に、ベース・ステーション
は、機能ブロック１２０において、Ｃインタバルの開始
を移動ステーションに通知するＸ2 同報通信メッセージ
を伝送する。
ロセスは、コネクタＡによって示されるように、図５
（Ｂ）へ進む。機能ブロック１１８において、フェーズ
識別名をＣに設定し、タイマーをＣインタバルの持続時
間に設定することによって、フェーズＣは図５（Ｂ）の
最上部から開始される。次に、ベース・ステーション
は、機能ブロック１２０において、Ｃインタバルの開始
を移動ステーションに通知するＸ2 同報通信メッセージ
を伝送する。
【００５６】機能ブロック１２２によって示されるよう
に、Ｃインタバルの間に、移動ステーションから受信さ
れたメッセージは受信待ち行列に配置され、肯定応答は
メッセージが受信されたこれらの移動ステーションへ伝
送される。メッセージを伝送して肯定応答を受信してい
ない移動ステーションは、これらのメッセージが未だ受
信されていないとみなす。この場合、メッセージは、次
のフレームの間、再伝送のために、移動ステーションの
伝送待ち行列に保留される。定期的に、判定ブロック１
２４において、フェーズ・タイマーは、タイマーが時間
切れかどうかを判定するためにチェックされる。時間切
れでない場合、プロセスは、移動ステーションからのメ
ッセージ受信処理を継続するために機能ブロック１２２
へループバックする。
に、Ｃインタバルの間に、移動ステーションから受信さ
れたメッセージは受信待ち行列に配置され、肯定応答は
メッセージが受信されたこれらの移動ステーションへ伝
送される。メッセージを伝送して肯定応答を受信してい
ない移動ステーションは、これらのメッセージが未だ受
信されていないとみなす。この場合、メッセージは、次
のフレームの間、再伝送のために、移動ステーションの
伝送待ち行列に保留される。定期的に、判定ブロック１
２４において、フェーズ・タイマーは、タイマーが時間
切れかどうかを判定するためにチェックされる。時間切
れでない場合、プロセスは、移動ステーションからのメ
ッセージ受信処理を継続するために機能ブロック１２２
へループバックする。
【００５７】タイマーが時間切れである場合、機能ブロ
ック１２６において、Ｇインタバル中にホップ処理が実
行される。この処理は、Ｘ1 メッセージのスケジュール
同報通信に従って実行される。次に機能ブロック１２８
において、プロセスはフェーズＢ1 へ進み、次のフレー
ムの間に同一のプロトコルが繰り返される。
ック１２６において、Ｇインタバル中にホップ処理が実
行される。この処理は、Ｘ1 メッセージのスケジュール
同報通信に従って実行される。次に機能ブロック１２８
において、プロセスはフェーズＢ1 へ進み、次のフレー
ムの間に同一のプロトコルが繰り返される。
【００５８】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の流れ図に示さ
れるように、移動ステーションのためのソフトウェアは
同様である。先ずシステムの初期設定が行われた後、機
能ブロック１３０において、システムはＸ1 メッセージ
を待つ。Ｘ1 メッセージが受信されると、機能ブロック
１３２において、フェーズ識別名がＢ1 に設定され、タ
イマー持続時間もＢ1 インタバルに設定される。このイ
ンタバルの間に、機能ブロック１３４において、ベース
・ステーションから受信されたメッセージが受信待ち行
列に記憶され、肯定応答がベース・ステーションへ送信
される。定期的に、機能ブロック１３６において、フェ
ーズ・タイマーは、タイマーが時間切れであるかどうか
を判定するためにチェックされる。時間切れでない場
合、プロセスは、ベース・ステーションによって伝送さ
れる可能性があるメッセージを受信し続けるために機能
ブロック１３４へループバックする。
れるように、移動ステーションのためのソフトウェアは
同様である。先ずシステムの初期設定が行われた後、機
能ブロック１３０において、システムはＸ1 メッセージ
を待つ。Ｘ1 メッセージが受信されると、機能ブロック
１３２において、フェーズ識別名がＢ1 に設定され、タ
イマー持続時間もＢ1 インタバルに設定される。このイ
ンタバルの間に、機能ブロック１３４において、ベース
・ステーションから受信されたメッセージが受信待ち行
列に記憶され、肯定応答がベース・ステーションへ送信
される。定期的に、機能ブロック１３６において、フェ
ーズ・タイマーは、タイマーが時間切れであるかどうか
を判定するためにチェックされる。時間切れでない場
合、プロセスは、ベース・ステーションによって伝送さ
れる可能性があるメッセージを受信し続けるために機能
ブロック１３４へループバックする。
【００５９】タイマーが時間切れである場合、機能ブロ
ック１３８において、プロセスは、フェーズ識別名をＢ
2 へ設定し、タイマーをＢ2 インタバル持続時間に設定
することによって、フェーズＢ2 に入る。次に、機能ブ
ロック１４０において、スロット・タイマーが、移動ス
テーションのために割り当てられた時間スロットの始め
へ設定される。システムは、判定ブロック１４２におい
て、スロット・タイマーを待ち、Ｂコネクタによって示
されるように図６（Ｂ）へ継続し、スロット・タイマー
の時間が切れている場合、機能ブロック１４４におい
て、移動ステーションはそのメッセージ待ち行列からメ
ッセージを伝送し、ベース・ステーションから肯定応答
を受信する。次に、システムは、判定ブロック１４６に
おいてフェーズ・タイマーを待つ。
ック１３８において、プロセスは、フェーズ識別名をＢ
2 へ設定し、タイマーをＢ2 インタバル持続時間に設定
することによって、フェーズＢ2 に入る。次に、機能ブ
ロック１４０において、スロット・タイマーが、移動ス
テーションのために割り当てられた時間スロットの始め
へ設定される。システムは、判定ブロック１４２におい
て、スロット・タイマーを待ち、Ｂコネクタによって示
されるように図６（Ｂ）へ継続し、スロット・タイマー
の時間が切れている場合、機能ブロック１４４におい
て、移動ステーションはそのメッセージ待ち行列からメ
ッセージを伝送し、ベース・ステーションから肯定応答
を受信する。次に、システムは、判定ブロック１４６に
おいてフェーズ・タイマーを待つ。
【００６０】判定ブロック１４８に規定されるように、
Ｘ2 同報通信メッセージが受信されると、フェーズＣが
始まる。Ｘ2 同報通信メッセージは、判定ブロック１４
６においてフェーズ・タイマーが時間切れになった後に
予想される。移動ステーションでは、機能ブロック１５
０において、フェーズ識別名をＣに設定し、フェーズ・
タイマーをフェーズ持続時間に設定し、スロット・タイ
マーをスロット幅のランダム倍数に設定することによっ
て、フェーズＣが開始される。フェーズＣは、例えばMi
scha Schwartz による前記文献で記載されたように、ス
ロットされたＡＬＯＨＡプロトコルを実施する。次に、
判定ブロック１５２において、システムはスロット・タ
イマーを待つ。スロット・タイマーに応えて機能ブロッ
ク１５４において、移動ステーションは、伝送待ち行列
から伝送し、肯定応答を受信する。上述したように、移
動ステーションは、肯定応答を受信しなかったら、メッ
セージが受信されなかったとみなす。このような場合、
メッセージは、次のフレームの間の伝送処理のために伝
送待ち行列に保留される。その後、システムは、判定ブ
ロック１５６でフェーズ・タイマーを待つ。フェーズ・
タイマーが時間切れの場合、機能ブロック１５８で、Ｘ
1 メッセージで受信されたデータに従ってホップ処理が
実行され、プロセスは機能ブロック１６０で次のフレー
ムのためのフェーズＢ1 に進む。
Ｘ2 同報通信メッセージが受信されると、フェーズＣが
始まる。Ｘ2 同報通信メッセージは、判定ブロック１４
６においてフェーズ・タイマーが時間切れになった後に
予想される。移動ステーションでは、機能ブロック１５
０において、フェーズ識別名をＣに設定し、フェーズ・
タイマーをフェーズ持続時間に設定し、スロット・タイ
マーをスロット幅のランダム倍数に設定することによっ
て、フェーズＣが開始される。フェーズＣは、例えばMi
scha Schwartz による前記文献で記載されたように、ス
ロットされたＡＬＯＨＡプロトコルを実施する。次に、
判定ブロック１５２において、システムはスロット・タ
イマーを待つ。スロット・タイマーに応えて機能ブロッ
ク１５４において、移動ステーションは、伝送待ち行列
から伝送し、肯定応答を受信する。上述したように、移
動ステーションは、肯定応答を受信しなかったら、メッ
セージが受信されなかったとみなす。このような場合、
メッセージは、次のフレームの間の伝送処理のために伝
送待ち行列に保留される。その後、システムは、判定ブ
ロック１５６でフェーズ・タイマーを待つ。フェーズ・
タイマーが時間切れの場合、機能ブロック１５８で、Ｘ
1 メッセージで受信されたデータに従ってホップ処理が
実行され、プロセスは機能ブロック１６０で次のフレー
ムのためのフェーズＢ1 に進む。
【００６１】本発明は様々な代替を持つ実施例によって
記述されているが、当業者は本発明が特許性急の範囲の
精神と範囲内における修正によって実施され得ることを
認識するであろう。例えば、本発明に従うプロトコル
は、リモート・ステーションだけで構成された分散型フ
ァイル・システムで実行される。これらのリモート・ス
テーションの１つは、ベース・ステーションとして指定
されている。更に、ベース・ステーションの指定は、現
時点で指定されているベース・ステーションが失敗した
場合に、動的に行われる。従って、当業者は、本発明に
従うプロトコルが実行されうる環境が他にも存在すると
認識するであろう。
記述されているが、当業者は本発明が特許性急の範囲の
精神と範囲内における修正によって実施され得ることを
認識するであろう。例えば、本発明に従うプロトコル
は、リモート・ステーションだけで構成された分散型フ
ァイル・システムで実行される。これらのリモート・ス
テーションの１つは、ベース・ステーションとして指定
されている。更に、ベース・ステーションの指定は、現
時点で指定されているベース・ステーションが失敗した
場合に、動的に行われる。従って、当業者は、本発明に
従うプロトコルが実行されうる環境が他にも存在すると
認識するであろう。
【００６２】
【発明の効果】本発明の室内デジタル・データ無線シス
テムは上記のように構成されているので、チャネルへの
効率的なアクセスを提供することができる。
テムは上記のように構成されているので、チャネルへの
効率的なアクセスを提供することができる。
【図１】（Ａ）は、本発明が実施されたタイプの室内無
線デジタル・データ通信システムを示す絵画図である。
（Ｂ）は、図１において示されたシステムのブロック図
であり、移動ステーションとベース・ステーションの基
本構成要素を説明している。
線デジタル・データ通信システムを示す絵画図である。
（Ｂ）は、図１において示されたシステムのブロック図
であり、移動ステーションとベース・ステーションの基
本構成要素を説明している。
【図２】本発明の好ましい実施例の実施に用いられる無
線システムのブロック図である。
線システムのブロック図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の好ましい実施例によって実
行されるプロトコルを示すデータ・フレーミング図であ
る。（Ｂ）は、（Ａ）で説明される基本プロトコルの変
形を示すデータ・フレーミング図である。
行されるプロトコルを示すデータ・フレーミング図であ
る。（Ｂ）は、（Ａ）で説明される基本プロトコルの変
形を示すデータ・フレーミング図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、統合されると、トラフィ
ック負荷及び他のファクタの関数としてベース・ステー
ションにインタバルを調整させるプロセスの論理の流れ
図を示す。
ック負荷及び他のファクタの関数としてベース・ステー
ションにインタバルを調整させるプロセスの論理の流れ
図を示す。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、統合されると、ベース・
ステーションによるプロトコル処理の論理の流れ図を示
す。
ステーションによるプロトコル処理の論理の流れ図を示
す。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、統合されると、移動ステ
ーションによるプロトコル処理の論理の流れ図を示す。
ーションによるプロトコル処理の論理の流れ図を示す。
１０、１２、１４、１６ 移動ステーション １８ サーバ ２０ モニタ ２２ キーボード ２４ ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ） ２６、２８ ゲートウェイ、ベース・ステーション ３０、３４ ＬＡＮアダプタ ３２ ＬＡＮケーブリング ３６ トランシーバ・アダプタ ４４ トランシーバ・アダプタ ５２ バス・インタフェース ５４ ＲＦトランシーバ ５６ マイクロプロセッサ・システム ５８ インタフェース ６０ システム・インタフェース ６２ マイクロプロセッサ ６６ プログラム記憶装置 ６８ データ記憶装置 ７０ オペレーティング・システム ７２ アプリケーション・システム ７４ 通信管理プログラム ７６ デバイス・ドライバ
フロントページの続き (72)発明者 ロバート トーマス カトー アメリカ合衆国27609、ノースカロライナ 州ラーリ、グランドヴィル ドライヴ 3040 (72)発明者 チア−チ フアン アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州ヨ ークタウン ハイツ、チェストナット コ ート 348
Claims (9)
- 【請求項１】 各々が無線周波数トランシーバを含む複
数のリモート・ステーションと、 無線周波数トランシーバを持つベース・ステーションを
含むコンピュータ・システムと、 を備えた室内デジタル・データ無線通信システムであっ
て、 前記ベース・ステーションのトランシーバが、 メッセージ及びデータが無線チャネルを介して伝送され
る複数のフレームを定義するための手段であって、前記
フレームのそれぞれは、２つのインタバルへ区分され、
その１つはベース・ステーションによる制御されたアク
セス用であり、もう１つはリモート・ステーションによ
るコンテンション・アクセス用である手段と、 システムのメッセージ・トラフィック負荷に従って前記
２つのインタバルを変化させるための手段と、 を含む室内デジタル・データ無線通信システム。 - 【請求項２】 前記無線周波数トランシーバがスプレッ
ド・スペクトル・トランシーバである請求項１記載の室
内デジタル・データ無線通信システム。 - 【請求項３】 制御されたアクセス用の前記１つのイン
タバルは、更に２つのサブインタバルへ細分化され、前
記ベース・ステーションは、前記２つのサブインタバル
のうちの第１のサブインタバルの間に前記リモート・ス
テーションをポーリングするための手段を含み、前記リ
モート・ステーションは、前記ベース・ステーションへ
の伝送のために前記２つのサブインタバルのうちの第２
のサブインタバルの間に前記ベース・ステーションによ
ってタイム・スロットが割り当てられる請求項１記載の
室内デジタル・データ無線通信システム。 - 【請求項４】 前記２つのインタバルを変化させるため
の前記手段が、 所定時間にわたる各インタバルの間のメッセージ数を測
定する手段と、 前記各インタバル毎のメッセージの相対的な数を比較す
る手段と、 を含む請求項１記載の室内デジタル・データ無線通信シ
ステム。 - 【請求項５】 各々が無線周波数トランシーバを含む複
数のリモート・ステーションと、無線周波数トランシー
バを持つベース・ステーションを含むコンピュータ・シ
ステムと、の間の室内デジタル・データ無線通信のため
の、前記ベース・ステーションによって実行される方法
であって、 メッセージ及びデータが無線チャネルを介して伝送され
る複数のフレームを定義するためのステップであって、
前記フレームのそれぞれは、２つのインタバルへ区分さ
れ、その１つはベース・ステーションによる制御された
アクセス用であり、もう１つはリモート・ステーション
によるコンテンション・アクセス用であるステップと、 システムのメッセージ・トラフィック負荷に従って前記
２つのインタバルを変化させるステップと、 を含む室内デジタル・データ無線通信方法。 - 【請求項６】 前記ベース・ステーションによって、前
記制御されたアクセス・インタバルの前に、前記制御さ
れたアクセス・インタバルの始まりと持続時間を識別す
るメッセージを前記リモート・ステーションへ同報通信
するステップを更に含む請求項５記載の室内デジタル・
データ無線通信方法。 - 【請求項７】 前記ベース・ステーションによって、前
記コンテンション・アクセス・インタバルの前に、前記
制御されたアクセス・インタバルの終わりと前記コンテ
ンション・アクセス・インタバルの持続時間とを識別す
るメッセージを前記リモート・ステーションへ同報通信
するステップを更に含む請求項５記載の室内デジタル・
データ無線通信方法。 - 【請求項８】 前記ベース・ステーションによって、前
記制御されたアクセス・インタバルの前に、前記制御さ
れたアクセス・インタバルの始まりを識別するメッセー
ジを前記リモート・ステーションへ同報通信するステッ
プと、 前記ベース・ステーションによって、前記コンテンショ
ン・アクセス・インタバルの前に、前記制御されたアク
セス・インタバルの終わりと前記コンテンション・アク
セス・インタバルの持続時間とを識別するメッセージを
前記リモート・ステーションへ同報通信するステップ
と、 を更に含む請求項５記載の室内デジタル・データ無線通
信方法。 - 【請求項９】 所定時間にわたる各インタバルの間のメ
ッセージ数を前記ベース・ステーションによって測定す
るステップと、 前記各インタバル毎のメッセージの相対的な数を前記ベ
ース・ステーションによって比較するステップと、 前記各インタバルの相対的なメッセージ・トラフィック
強度に従って前記各インタバルを変化させるべきかどう
かを、前記ベース・ステーションによって判定するステ
ップと、 を更に含む請求項５記載の室内デジタル・データ無線通
信方法。
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|---|---|---|---|
| US718525 | 1985-06-07 | ||
| US07/718,525 US5123029A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Broadcast-initiated bipartite frame multi-access protocol |
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|---|---|
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| JPH0813155B2 JPH0813155B2 (ja) | 1996-02-07 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4123085A Expired - Fee Related JPH0813155B2 (ja) | 1991-06-21 | 1992-05-15 | 室内デジタル・データ無線通信システム及びその方法 |
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| JP (1) | JPH0813155B2 (ja) |
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