JPH10150386A - 無線通信システム - Google Patents

無線通信システム

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JPH10150386A
JPH10150386A JP8321012A JP32101296A JPH10150386A JP H10150386 A JPH10150386 A JP H10150386A JP 8321012 A JP8321012 A JP 8321012A JP 32101296 A JP32101296 A JP 32101296A JP H10150386 A JPH10150386 A JP H10150386A
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data
channel
communication
wireless
transmission
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JP8321012A
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Inventor
Yasuyuki Arai
康之 荒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 システム内において複数の伝送速度を有する
無線端末に対し、制御情報を通信する制御チャネルにお
いて無線端末のデータ伝送速度を確認し、データチャネ
ルにおいて送受信端末双方で通信が可能な伝送速度によ
りデータ通信を行なう。 【解決手段】 高速伝送FH無線部2303と低速伝送
FH無線部2303とを設けるともに、これらの無線部
2302、2303を切り替える切替器2301および
切替器2304を設けことにより、制御チャネルにおい
て共通なデータ伝送速度で予め各無線部が伝送可能なデ
ータ伝送速度を確認し、データチャネルにおいて高速な
データ伝送を行なうことにより、1つのフレーム内にお
いて異なる伝送速度で通信を行ない、各無線端末のデー
タ伝送速度が異なる場合でも効率の良いデータ通信を可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信を行う無
線部と、該無線部を制御する制御部とを具備する複数の
無線端末を有する無線通信システムに関し、例えば、低
速周波数ホッピング方式を用いた無線通信システムにお
いて、特に音声や映像やデータなどを1つの通信媒体で
扱うマルチメディア通信に適用して有効なものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯性に優れ、敷線工事の不要な
無線通信技術を用いたデータ通信が注目を浴びている。
法的にもデータ通信に有利なスペクトラム変調拡散方式
が認可され、当分野における技術革新が目覚ましい。ス
ペクトラム拡散方式とは、ある帯域に制限された情報を
それよりもはるかに広い帯域に拡散させて通信を行なう
ものである。
【0003】また、スペクトラム拡散方式には、周波数
ホッピング方式と直接拡散方式がある。周波数ホッピン
グ方式は、一定時間毎に搬送周波数をホッピングパター
ンにより変更しながら広い帯域を用いて通信を行なう。
一方、直接拡散方式は、伝送する情報にその数十倍から
数百倍の速度の拡散符号を乗じて拡散し、広い帯域で通
信を行なう。
【0004】そして、周波数ホッピング方式は、通信の
多重化数の増加に対し、異なるホッピングパターンを与
え、独立した通信チャネルを割り当てることにより、端
末当りの実行伝送速度が低下しないことを特徴とする。
【0005】図22は、従来より用いられているシステ
ムの例を示す構成図である。
【0006】このシステムでは、LANゲートウェイ2
001、コンピュータ2002〜4、プリンタ200
5、ファクシミリ2006、複写機2007等が、周波
数ホッピング方式を用いた無線通信により接続されてい
る。ここで、LANゲートウェイ2001が制御局とし
てシステムを統括しているものとする。この制御局は、
制御チャネルを周期的に送信し、システムの全端末は、
この制御局に同期して動作する。
【0007】今、コンピュータ2002とコンピュータ
2003が通信を行なう。制御局は、この通信に対して
ホッピングパターン1を割り当て、通信チャネル1とす
る。次に、コンピュータ2004がプリンタ2005に
データ通信を行なう。制御局は、この通信に対し先のホ
ッピングパターン1と異なるホッピングパターン2を割
り当て、通信チャネル2とする。
【0008】このホッピングパターン1とホッピングパ
ターン2は、互いに独立で同時刻に同周波数を用いない
ため、通信数が増えても個々の通信の実効伝送速度を低
下することはない。同様に、ホッピングパターン3、
4、……、と割り当てることにより通信チャネルを3、
4、……、と増加することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
システムでは、データ通信を行なう際に予め制御局から
ホッピングパターンの割り当てを受けなければならな
い。そのためには、全ての無線端末が制御チャネルで制
御情報の通信を行なう必要があるため、全ての無線端末
が同等の無線伝送速度を有する必要があった。
【0010】これは、システム内における一部の無線端
末間で高速データ通信を行なう場合、制御チャネルの制
御情報の伝送速度も高速になり、システム内の全ての無
線端末を高速化しなければならないという弊害がある。
【0011】特に、様々なメディアのデータ通信を可能
にするマルチメディア通信システムでは、高速なデータ
伝送から低速なデータ伝送まで収容できることが特徴で
あるが、全ての無線端末に高速情報伝送が可能な無線部
を用いることは、低コスト化の妨げとなっていた。
【0012】本出願に係る第1の発明の目的は、システ
ム内において複数の伝送速度を有する無線端末に対し、
制御情報を通信する制御チャネルにおいて無線端末のデ
ータ伝送速度を確認し、データチャネルにおいて送受信
端末双方で通信が可能な伝送速度によりデータ通信を行
なうことにある。
【0013】本出願に係る第2の発明の目的は、集中制
御システムにおいて制御チャネルに低速の伝送速度を用
いて制御情報を通信することにより、全端末の収容を可
能にし、データチャネルでは各無線端末に応じた速度の
データ通信を行なうことにある。
【0014】本出願に係る第3の発明の目的は、制御チ
ャネルとデータチャネルでそれぞれ異なる周波数を用い
ることにより、異なる伝送速度の無線端末がお互いの性
能に影響を与えることなく、同時にデータ通信を行なう
ことにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
は、無線通信を行う無線部と、該無線部を制御する制御
部とを具備する無線端末を有して構成され、各無線端末
でやり取りする無線フレームに、制御情報の通信を行う
制御チャネルと、データの通信を行うデータチャネルと
を有する無線通信システムにおいて、前記制御チャネル
は、前記無線部のデータ伝送速度を通知して確認するデ
ータ伝送速度確認手段を有し、前記制御部は、前記デー
タチャネルにおいて前記確認手段によって確認したデー
タ伝送速度による通信を指示する通信制御手段を有する
ことを特徴とする。
【0016】以上の構成において、制御チャネルにおい
て前記無線部のデータ伝送速度確認手段は、送受信無線
端末において共通の通信速度で双方の無線部のデータ伝
送速度を通知して確認するように動作し、データチャネ
ルにおいて前記通信制御手段は、前記データ伝送速度確
認手段によって確認したデータ伝送速度で通信が可能に
なるように前記無線部を制御し、データ通信を行なうよ
うに動作する。
【0017】このような動作により、異なるデータ伝送
速度を有する無線端末が、その無線部の性能に応じたデ
ータ通信を行なうことが可能になる。
【0018】また、本出願に係る第2の発明は、前記制
御チャネルは、当該無線通信システムにおいて共通の伝
送速度を有し、前記データチャネルは、個々の無線端末
により個別の伝送速度を有することを特徴とする。
【0019】この構成において、前記制御チャネルは、
当該システムにおいて最も低速な端末の伝送速度により
動作し、前記データチャネルは、個々の端末の伝送速度
で動作する。
【0020】このような動作により、高速から低速の端
末までが1つのシステムに収容可能になり、コストパフ
ォーマンスおよび通信パフォーマンスを向上させること
ができる。
【0021】また、本出願に係る第3の発明は、前記制
御チャネルの周波数と前記データチャネルの周波数と
は、異なる周波数を用いることを特徴とする。
【0022】この構成において、制御チャネルとデータ
チャネルでそれぞれ異なる周波数を用いることにより、
異なる伝送速度の無線端末がお互いの性能に影響を与え
ることなく、同時にデータ通信を行なうことができる。
【0023】また、本出願に係る第4の発明は、前記無
線通信に周波数ホッピング方式を用いたシステムであっ
て、前記制御チャネルのホッピングパターンと前記デー
タチャネルのホッピングパターンとは、異なるホッピン
グパターンを用いることを特徴とする。
【0024】この構成において、前記制御チャネルのホ
ッピングパターン1は、システムにおいて共通に与えら
れ全ての無線端末が追随するように動作し、前記データ
チャネルのホッピングパターン2は、無線端末間の個別
通信に対して与えられる。
【0025】このような動作により、同じデータ伝送時
間において、高速の無線端末間では高速のデータ伝送が
実現され、低速の無線端末間では低速データ伝送が可能
になる。
【0026】
【発明の実施の形態および実施例】図1は、本発明の第
1実施例における無線通信システムを構成する無線端末
を示すブロック図であり、図2は、この第1実施例にお
ける無線端末の動作を示すフローチャートである。ま
た、図3は、この第1実施例で用いる無線フレームと伝
送速度を示す説明図である。
【0027】図1において、切替器2301および切替
器2304は、制御部(図1では図示せず)により制御
される信号切替器であり、高速伝送FH無線部2302
は、周波数ホッピング(FH)で高速データ通信を実現
する無線部であり、低速伝送FH無線部2303は、周
波数ホッピング(FH)で低速データ通信を実現する無
線部である。
【0028】以下、図2に示すフローチャートと図3に
示すフレーム構成に沿って本実施例の動作について説明
する。
【0029】この無線端末が起動されると、第1の伝送
速度変更(S2101)により、切替器2301および
切替器2304は、低速伝送FH無線部2303に接続
される。
【0030】この低速伝送FH無線部を用いて第1のプ
リアンブル2201を受信して同期を取り、制御チャネ
ル2202で制御情報の通信(S2102)を行なう。
この制御情報の通信には、データチャネル2204で用
いられる伝送速度の確認の通信が含まれる。
【0031】次に、第2の伝送速度変更(S2103)
により、切替器2301および切替器2304は、高速
伝送FH無線部2302に接続される。この高速伝送F
H無線部を用いて第2のプリアンブル2303を受信し
て同期を取り、データチャネル2204でデータ通信
(S2104)を行なう。
【0032】最後に通信終了(S2105)で、通信が
終了していなければ、第1の伝送速度変更(S210
1)に戻り、次のフレームを受信する。
【0033】なお、ここでは簡単のため、無線部を高速
伝送FH無線部2302と低速伝送FH無線部2303
とに分けて説明を行なったが、実際のシステムにおいて
は、後述する第2実施例に示すように、データ変調部に
おいて伝送速度の変更を実現することができ、切替器2
301と切替器2304は、必ずしも高周波の切替えと
ベースバンドデータの切替えを行なうことに限定される
ものではない。
【0034】このように、制御チャネルにおいて共通な
データ伝送速度で予め各無線部が伝送可能なデータ伝送
速度を確認し、データチャネルにおいて高速なデータ伝
送を行なうことにより、1つのフレーム内において異な
る伝送速度で通信を行ない、各無線端末のデータ伝送速
度が異なる場合でも効率の良いデータ通信が可能にな
る。
【0035】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。
【0036】この第2実施例では、集中制御方式を用い
たマルチメディア通信システムに本発明を適用した例で
ある。
【0037】(システム構成)図4は、本実施例の無線
通信システムの構成を示す説明図である。
【0038】本無線通信システムは、システム内に収容
される端末同士の通信を管理、制御する集中制御局と、
割り当てられた通信チャネルでデータ伝送を行う端末局
とから構成される。各端末局は、後述する無線フレーム
を用いて集中制御局と制御データを通信し、通信を行う
端末局同士が無線通信を行う。
【0039】この無線通信システムは、公衆回線102
を収容し、システム内の端末局に公衆網通信サービスを
提供する網制御装置101と、公衆回線102を介した
音声通話を行うとともに、複数の端末局間でいわゆる内
線間通話を行う無線電話機103と、システム内の端末
とデータ通信を行う無線データ端末104〜109とを
有して構成される。
【0040】また、本実施例において、無線データ端末
とは、データをバースト的に送受信する機能を有する端
末機器(データ端末)もしくはデータ入出力機器と、無
線通信を司る無線アダプタを接続したもの、または、そ
れらを一体化した端末機器を指しており、例えば図中に
示すコンピュータ104、マルチメディア端末105、
プリンタ106、ファクシミリ107、複写機108、
LANゲートウエイ109の他に、電子カメラ、ビデオ
カメラ、スキャナ等の機器が該当する。
【0041】これらの無線電話機103や無線データ端
末104は、それぞれの端末間で自由に通信を行うこと
ができると同時に、公衆網102にもアクセス可能であ
る。なお、以下の説明において、無線電話機、無線デー
タ端末を総称して無線端末110(104〜109の総
称番号)と呼ぶものとする。
【0042】本実施例において、無線端末には、高速デ
ータ伝送が可能な無線端末と、低速データ伝送が可能な
無線端末が存在し、これらの無線端末が1つのマルチメ
ディア通信システム内に収容できることが、この無線通
信システムの大きな特徴である。 (1)無線電話機 図5は、無線電話機103の構成を示すブロック図であ
る。
【0043】主制御部201は、無線電話機103全体
の制御を司るものであり、メモリ202は、主制御部2
01の制御プログラムおよび呼出符号(システムID)
が格納されたROM、無線電話機のサブIDを記憶する
EEPROMと、主制御部201の制御のためのワーク
エリアを提供するRAM等から構成される。
【0044】通話路部203は、送受話器208、マイ
ク209、スピーカ210の入出力ブロックとADPC
Mコーデック204のインタフェースを行うものであ
る。
【0045】ADPCMコーデック204は、通話路部
203からのアナログ音声信号をADPCM符号に変換
するとともに、ADPCM符号化された情報をアナログ
音声信号に変換するものである。
【0046】フレーム処理部(チャネルコーデック)2
05は、ADPCM符号化された情報にスクランブル等
の処理を行うとともに、これを所定のフレームに時分割
多重化するものである。このフレーム処理部205で後
述する無線フレームに組み立てられたデータが無線部を
介して主装置や目的とする端末局に伝送されることにな
る。
【0047】無線制御部206は、無線部207の送受
信および周波数切り換え、キャリア検出、レベル検知、
ビット同期を行う機能を有する。
【0048】無線部207は、フレーム処理部205か
らのデジタル情報を変調して無線送信可能な形式に変換
してアンテナに送るとともに、アンテナより無線受信し
た情報を復調してデジタル情報に変換するものである。
【0049】送受話器208は、通話するために音声信
号を入出力するものであり、マイク209は、音声信号
を集音入力するものである。スピーカ210は、音声信
号を拡声出力するものであり、表示部211は、キーマ
トリクス212より入力したダイヤル番号や公衆回線の
使用状況等を表示する。キーマトリクス212は、ダイ
ヤル番号等を入力するダイヤルキーや、外線キー、保留
キー、スピーカキー等の機能キーからなる。 (2)無線アダプタ 図6は、無線データ端末機器104〜109に接続また
は内蔵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。
【0050】同図において、301は、無線アダプタ3
02と通信ケーブルもしくは内部バスを介して接続され
る、例えばコンピュータに代表されるデータ端末や、プ
リンタ、ファクシミリに代表される周辺機器である。
【0051】無線アダプタ302の無線部303は、他
の無線アダプタの無線部等と無線信号のやり取りを行う
ものである。
【0052】主制御部304は、制御の中枢となるCP
U、割り込み制御およびDMA制御等を行う周辺デバイ
ス、システムクロック用の発振器等から構成され、無線
アダプタ内の各ブロックの制御を行う。
【0053】メモリ305は、主制御部304が使用す
るプログラムを格納するためのROM、主制御部304
の制御のためのワークエリアを提供するRAM等から構
成される。
【0054】通信i/f部306は、上述のデータ端末
または周辺機器301が標準装備する通信i/f、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
等を使用して無線アダプタ302が通信を行うための制
御を司るものである。
【0055】タイマ部307は、無線アダプタ内部の各
ブロックが使用するタイミング情報を提供する。チャネ
ルコーデック部308は、図9に示すような無線フレー
ムの組み立て、分解を行うだけでなく、CRCに代表さ
れる簡易的な誤り検出処理、スクランブル処理、無線部
303の制御等を行う。
【0056】無線制御部309は、無線部303の送受
信の切り換え、周波数切り換え等を制御し、また、キャ
リア検出、レベル検出、ビット同期を行う機能を有す
る。
【0057】誤り訂正処理部310は、様々な無線環境
により通信データ中に発生するビットまたはバイト誤り
を検出もしくは訂正するものであり、送信時には、通信
データ中に誤り訂正符号を挿入してデータに冗長性をも
たせるとともに、受信時には、演算処理により誤り位置
並びに誤りパターンを算出することで、受信データ中に
発生したビット誤りを訂正する。 (3)網制御装置 図7は、網制御装置101の内部構成を示すブロック図
である。
【0058】主制御部401は、網制御装置101の全
体制御を司るものであり、メモリ402は、主制御部4
01が使用するプログラムや本無線通信システムの呼出
符号(システムID)を格納するためのROM、主制御
部401の制御のためのワークエリアを提供するRAM
等から構成される。
【0059】回線i/f部403は、公衆網回線102
を収容するための給電、選択コマンド送信、直流ループ
閉結、PCM変換等の公衆網回線制御、選択コマンド受
信、呼出コマンド送出を行うインタフェース部である。
【0060】ADPCMコーデック部404は、公衆網
102を介して回線i/f部403が受信したアナログ
音声信号をADPCM符号に変換し、チャネルコーデッ
ク部405に転送するとともに、チャネルコーデック部
405からのADPCM符号化された音声信号をアナロ
グ音声信号に変換するものである。
【0061】チャネルコーデック部405は、ADPC
M符号化された情報について、スクランブル等の処理を
行うとともに、所定のフレームに時分割多重化するもの
であり、このチャネルコーデック部405で、後述する
無線フレームに組み立てられたデータが無線部を介して
制御局や目的とする無線端末110へ伝送されることに
なる。
【0062】無線制御部406は、無線部407の送受
信の切り替え、周波数切り替え等を制御し、また、キャ
リア検出、レベル検知、ビット同期を行う機能も有す
る。
【0063】無線部407は、チャネルコーデック部4
05からのフレーム化された情報を変調して無線送信可
能な形式に変換してアンテナに送るとともに、アンテナ
より無線受信した情報を復調してデジタル情報に処理す
るものである。検出部408は、着信検出、ループ検
出、PB信号、発信音、着信音等の各種トーンを検出す
るものである。 (4)無線部 図8は、本システムの無線端末110で共通の構成を有
する無線部を示すブロック図である。
【0064】送受信用アンテナ501a、501bは、
無線信号を効率よく送受信するためのものであり、切り
換えスイッチ502は、アンテナ501a、501bを
切り換えるものである。バンド・パス・フィルタ(以
下、BPFという)503は、不要な帯域の信号を除去
するためのものであり、切り換えスイッチ504は、送
受信を切り換えるものである。
【0065】アンプ505は、受信系のアンプであり、
アンプ506は、送信系のパワーコントロール付アンプ
である。コンバータ507は、1st.IF用のダウン
コンバータであり、コンバータ508は、アップコンバ
ータである。
【0066】切り換えスイッチ509は、送受信を切り
換えるものであり、BPF510は、ダウンコンバータ
507によりコンバートされた信号から不要な帯域の信
号を除去するためのものである。コンバータ511は、
2nd.IF用のダウンコンバータであり、2つのダウ
ンコンバータ507、511により、ダブルコンヴァー
ジョン方式の受信形態を構成する。
【0067】BPF512は、2nd.IF用であり、
90度移相器513は、BPF512の出力位相を90
度移相するものである。クオドラチャ検波器514は、
BPF512、90度移相器513により受信した信号
の検波、復調を行うものである。さらに、コンパレータ
515は、クオドラチャ検波器514の出力を波形整形
するためのものである。
【0068】また、電圧制御型発振器(以下、VCOと
いう)516と、ロー・パス・フィルタ(以下、LPF
という)517と、プログラマブルカウンタ、プリスケ
ーラ、および位相比較器等から構成されるPLL518
とによって、受信系の周波数シンセサイザが構成され
る。
【0069】また、キャリア信号生成用のVCO519
と、LPF520と、プログラマブルカウンタ、プリス
ケーラ、および位相比較器等から構成されるPLL52
1とによって、ホッピング用の周波数シンセサイザが構
成される。
【0070】また、変調機能を有する送信系のVCO5
22と、LPF523と、プログラマブルカウンタ、プ
リスケーラ、および位相比較器等から構成されるPLL
524とによって、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。
【0071】基準クロック発振器525は、各種PLL
518、521、524用の基準クロックを供給するも
のであり、ベースバンドフィルタ526は、送信データ
(ベースバンド信号)の帯域制限用フィルタである。
【0072】(チャネルコーデック部の構成と動作説
明)チャネルコーデック部は大きく分けて、所定のフレ
ームフォーマットにデータを組み立てたり、フレームを
分解するチャネルコーデック、変調/復調を行う無線
部、音声のデジタル符号化/復号化を行うADPCMコ
ーデックから構成される。
【0073】図13は、チャネルコーデック部の内部構
成を示すブロック図である。同図において、チャネルコ
ーデック3101は、音声入出力部(ヘッドセット)3
102を接続したADPCMコーデック3103と、無
線部3129との間に設けられている。
【0074】そして、チャネルコーデック3101は、
CPUバス3104が接続されるCPUバスインターフ
ェイス3105と、ADPCMコーデック3103に接
続されるADPCMインターフェイス3106と、動作
モードを設定するモードレジスタ3107と、ホッピン
グパターンレジスタ3108と、フレーム番号/次周波
数番号(BF/NF)レジスタ3109と、システムI
Dレジスタ3110と、間欠起動端末アドレスレジスタ
3111と、LCCHレジスタ3112と、FIFOバ
ッファ3113とを有する。
【0075】また、タイミング生成部3114と、CN
Tチャネル組立/分解部3115と、LCCH(論理制
御チャネル)組立/分解部3116と、データ組立/分
解部3117と、音声組立/分解部3118と、フレー
ム同期部3119と、ユニークワード検出部3120
と、CRC符号化/復号化部3121と、ビット同期部
3122と、無線制御部3123と、間欠受信制御部3
124と、スクランブル/デスクランブル3125と、
無線部3129からのアナログ受信信号をデジタル信号
に変換するADコンバータ3126と、ADコンバータ
3126からの入力に基づいて受信レベルを検出し、割
り込み信号3128を出力する受信レベル検出部312
7とを有する。
【0076】以下、同図に従ってチャネルコーデック部
の動作の説明を行う。
【0077】チャネルコーデック部の動作タイミングの
基準は、集中制御局側チャネルコーデック3101のタ
イミング生成部3114で生成される。集中制御局側で
は、このタイミングに従ってフレームの送信を行い、フ
レームを受信した端末局では、フレーム同期ワードに従
ってフレーム同期を保持する。
【0078】集中制御局側からCNTチャネルで送られ
るデータは、チャネルコーデック3101内部のレジス
タに格納されている。チャネルコーデック3101内部
にはHP(ホッピングパターン)レジスタ3108、I
Dレジスタ3110、WA(起動端末アドレス)レジス
タ3111があり、集中制御局ではCPUがこれらのレ
ジスタに必要な値を書き込む。また、動作タイミングに
同期して、フレーム番号/次フレーム周波数番号(BF
/NF)レジスタ3109内部の値は更新される。NF
レジスタに書き込まれる周波数番号は、CNTチャネル
のホッピングパターン(第一のホッピングパターン)と
なっている。チャネルコーデック3101は、CNTチ
ャネル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、CNT組み立て部3114で
データの組み立てを行って無線部3129にデータを送
る。
【0079】一方、端末局においては、無線部3129
からCNTチャネルでデータを受信すると、CNT分解
部3114で分解を行い、受信した各部の値を使って処
理を行う。受信したシステムIDが自局のIDレジスタ
3108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WAが
間欠受信中に自局のWAレジスタ3109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3110のテーブルを書き換える。
【0080】なお、NFフィールドにかかれる周波数番
号は、CNTチャネルのホッピングパターンのものであ
るので、音声チャネル、データチャネルで使用するホッ
ピングパターンは、NFフィールドにかかれた周波数番
号に基づいて作成されるホッピングパターンレジスタを
時間シフトすることによって生成する構成となってい
る。
【0081】LCCHチャネルでは、送信機側端末11
0のCPUがチャネルコーデック3101内部のLCC
Hレジスタ3116に格納したデータがLCCH組立/
分解部3116で組み立てられ、所定のタイミングで無
線部に送出される。受信したLCCHデータは、LCC
H組立/分解部3116で分解し、チャネルコーデック
内部のLCCHレジスタ3116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。
【0082】音声チャネルでは、音声入出力部3102
から入力された音声がADPCMコーデック3103で
デジタル符号化された後、ADPCMインターフェイス
3116を介してチャネルコーデック3101に取り込
まれる。チャネルコーデック3101においては、音声
組立/分解部3118において入力されたデータを組み
立て、所定のタイミングで無線部3129に送出する。
【0083】逆に、無線部から受信した音声データは、
音声組立/分解部3118において分解され、ADPC
Mインターフェイス3116を介してADPCMコーデ
ック3103のタイミングで出力され、音声入出力部3
102に出力される。
【0084】データチャネルでは、CPUがデータ送信
要求を行った場合のみデータが送信される。データ送信
要求が行われている場合、チャネルコーデックのCPU
バスインタフェース3105は1バイトごとのタイミン
グでDMAリクエストを出力する。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、
データ組立/分解部3117においてデータをシリアル
に変換して所定のタイミングで無線部に送出する。
【0085】逆に、データを受信した場合には、データ
組立/分解部3117においてデータをパラレルに変換
して1バイトごとに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。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。
【0086】データ送信時には、必要に応じてCRC符
号生成部3120でCRC符号を生成し、CRCフィー
ルドに格納して送信する。受信側では、CRCのチェッ
クを行い、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ラ3124においてスクランブル
がかけられる。これは無線部に送られるデータの不平衡
性を下げるとともに、同期クロック抽出を容易にするた
めである。
【0087】逆にデータ受信時には、ユニークワードを
検出すると、そのタイミングでデスクランブラ3124
においてデスクランブルを行い、CRCチェックを行う
と同時に、各フィールドの分解部にデータを入力する。
【0088】これらの動作は、全てチャネルコーデック
部に供給されるクロックによって行われる。チャネルコ
ーデック部の中には、外部からのクロック3130を分
周する分周器3131が設けられており、その分周比を
変更することにより無線部に送られるデータ伝送速度が
変わるようになっている。なお、分周比の変更は、分周
レジスタ3132にデータを書き込むことによって行わ
れる。
【0089】分周レジスタ3132は、2つ用意されて
おり、制御チャネルおよび論理制御チャネルで通信する
際の低速伝送用と、音声チャネルおよびデータチャネル
で通信する際の高速伝送用となっている。また、通信の
相手端末によっては音声チャネルもしくはデータチャネ
ルを低速伝送で行うことが必要な場合があるため、音声
チャネルもしくはデータチャネルの通信を低速伝送で行
うか、高速伝送で行うかを選択するレジスタが設けられ
ている。
【0090】以上のようにして、所定のフレームに従っ
て、制御情報、音声、データの無線伝送を異なる伝送速
度で行うことを可能とするものである。
【0091】(無線フレームの動作)図9は、本実施例
の無線通信システムで用いるフレーム内部のチャネル構
成例を示す説明図である。
【0092】同図において、CNTはシステム制御チャ
ネルを示し、LCCHは論理制御チャネルを示し、2つ
ある音声チャネルを用いて双方向で音声データをやり取
りし、データチャネルは無線データ端末間でデータ通信
を行う。また、ENDは次のフレームで周波数ホッピン
グするために周波数を変更するためのガード時間を示
す。図示のように、本システムで用いるフレームでは、
フレーム内部が、CNT、LCCH、2つの音声チャネ
ル、データチャネル、ENDの6つのチャネルから構成
されている。CNTおよびLCCHは、全無線端末に共
通の定則データ伝送速度を用い、音声チャネルおよびデ
ータチャネルは、個々の通信において当該無線端末が可
能な伝送速度で通信を行う。
【0093】図10は、各チャネルの内部構成例を示す
説明図である。
【0094】まず、CSは12.8usec分のキャリ
アセンス時間、PRはビット同期捕捉のための56ビッ
トのプリアンブル、SYNは1ダミービット+RCRで
規定する31ビットフレーム同期信号、IDはRCRで
規定する63ビットの呼び出し信号+1ダミービット、
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のうち、起動さ
せる端末局のシステムアドレスを記入するフィールド、
UWは24ビットのユニークワード(バイト同期の捕捉
用)、NFは次のフレームで使用する周波数情報、Re
vは隣接セルとの区別のためにエリア番号、GTはガー
ドタイム、CS0、CS1、CS2はキャリアセンス時
間、DAはシステムアドレスを記入するフィールド、シ
ステム制御チャネルのCRCはBF〜Revに対するC
RC情報、論理制御チャネルのCRCはデータに対する
CRC情報、音声チャネルのCRCはT/Rに対するC
RC情報、CFは周波数切り替え用のガードタイム、T
/Rは32kbpsのBチャネル情報を示す。なお、同
図中の数字は、ビット数を表し、各部の長さの一例を示
している。
【0095】CNTチャネルは集中制御局が毎フレーム
の開始時に送信し、集中制御局以外の局は、ビット同期
とフレーム同期を確立するため、必ずCNTチャネルを
受信する。LCCHチャネルは、回線接続や回線切断に
先だって集中制御局とホッピングパターンの割り当て要
求をやり取りしたり、回線切断時に集中制御局とホッピ
ングパターンの割り当て解除をやり取りするとき等に使
用する。回線の接続や切断は、LCCHチャネル内に設
けたDAフィールドに通信を希望する相手のシステムア
ドレスを記入し、直接相手とやり取りする。また、本発
明に係るデータ伝送速度を決定する通信も、このチャネ
ルを用いて行われる。
【0096】音声チャネルは、ADPCMでデジタルデ
ータに変換された信号をT/Rで伝送する。データチャ
ネルは、無線データ端末間に共通のデータ伝送速度でデ
ータ伝送を行う。
【0097】(周波数ホッピング)図11は、本実施例
における周波数ホッピングの一例を示す説明図である。
【0098】この図では、ベースフレーム(以下、BF
という)を8フレームをもち、F1からF8までの8つ
の周波数を使用するシステムを例にしている。各BF
で、第1のHP(ホッピングパターン)、第2のHP、
第3のHPがどの周波数を使用するかを示している。
【0099】また、図11に示すように、各々のHP
は、同一のBFでは同じ周波数を指定せず、必ず異なる
周波数を使用する。また、1BF中には図9で示したフ
レームが1つ存在し、フレーム毎、すなわちBFが終了
する毎に各HPは決められた順番で周波数を変更する。
【0100】以下、本システムでどのように周波数ホッ
ピングを行うかを説明する。
【0101】集中制御局がシステム制御チャネルを送信
するホッピングパターンを図11の第1のHPとする。
すなわち、BF1のときF1、BF2のときF2、BF
3のときF3・・・という具合に周波数を各々のBFで
変更する。
【0102】集中制御局以外の無線端末110は、図1
2に示すように、BF1では、まず集中制御局が送信し
ているシステム制御チャネルを受信するために、第1の
HPがBF1で使用する周波数F1を無線部にセットす
る。集中制御局以外の無線端末110は、ここで受信し
たシステム制御チャネルでフレーム同期をとる。
【0103】通信の接続要求や切断要求をやり取りする
論理制御チャネルは、システム制御チャネルと同じ周波
数でやり取りされる。論理制御チャネルで送信すべき通
信回線接続や通信回線切断といった制御データを有する
端末は、論理制御チャネルのときに、直接相手に論理制
御チャネルを用いて制御データを送信する。また、論理
制御チャネルで送信すべきデータを有さない端末は、他
の端末が論理制御チャネルで送信している制御データを
必ず受信する。そして、受信した結果、自端末宛の制御
データでなければ、受信した制御データを破棄する。
【0104】音声またはデータ通信を行う無線端末11
0は、音声チャネルとデータチャネルにおいて、予め集
中制御局から割り当てを受けたHPに対応する周波数に
変える。このとき、集中制御局からの割り当て状況によ
っては、システム制御チャネルと論理制御チャネルと同
じHPが割り当てられることもある。図12に示す例
は、システム制御チャネルと論理制御チャネルに第1の
HPが割り当てられ、端末AB間の音声通信に第2のH
Pが割り当てられ、端末AB間のデータ通信に第3のH
Pが割り当てられた例を示す。この例の場合、1フレー
ム中に3回周波数を変更することになる。
【0105】このように、制御チャネルおよび論理制御
チャネルは、低速でデータ通信を行い、音声チャネルも
しくはデータチャネルは通信チャネル毎に異なる周波数
を用いてデータ通信を行うことにより、速度の異なる無
線端末が存在しても、お互いの通信に影響を与えず、か
つ集中制御局に同期した無線通信システムが実現でき
る。
【0106】(集中制御局の動作)本無線通信システム
が動作するためには、集中制御局がシステム内のホッピ
ング周波数を管理し、端末局はホッピングパターン(H
P:Hopping Pattern)とタイムスロッ
トで決められる通信チャネルを集中制御局から割り当て
られることを前提としている。
【0107】集中制御局は、各通信チャネルの管理の他
に、システムのHPの変更や端末局の間欠受信状態管
理、端末局のシステム登録等の機能を有するが、ここで
は端末局間の通信を行うための基本である通信チャネル
の管理とHP変更の必要が生じた際の集中制御局の動作
に関して述べる。集中制御局での通信チャネルの管理
は、端末局から要求される通信のデータ種別(音声もし
くはデータ)に対して未使用のHPを割り当て、解放を
行うことである。
【0108】図14は、HP割り当てシーケンスを示す
説明図である。この図は、端末局が特定の通信相手局と
通信を行うために集中制御局にHPを要求するところか
ら、通信が終了し、HPを解放するまでのシーケンスを
示している。
【0109】端末局は、特定の通信相手局と通信を開始
するためにHP割り当て要求4101を集中制御局に送
る。HP割り当て要求4101には、通信相手局のID
やデータ種別等のパラメータが含まれる。集中制御局で
は、要求されたデータ種別で未使用のHPが存在すれ
ば、HP割り当て4102を端末局に送る。
【0110】端末局は、割り当てられたHPを通信相手
局に送り接続要求を行う。そして、通信相手局から接続
許可が得られれば、端末局は接続完了通知4103を集
中制御局に送る。
【0111】集中制御局は、端末局の接続完了通知41
03のパラメータにより割り当てたHPの使用状況を確
認して管理し、接続完了確認4104を端末局に送る。
接続完了確認4104を受けた端末局は、以降、通信相
手局と割り当てられたHPで通信を行なう。
【0112】通信が終了すると、端末局は、通信相手局
との接続を切断した後、HP解放要求4105を集中制
御局に送る。集中制御局は、割り当てたHPの使用状況
を変更し、HP解放確認4106を端末局に送る。端末
局は、HP解放確認4106を受けて通信の終了とす
る。
【0113】図15は、集中制御局におけるHP割り当
てを示すフローチャートである。この図は、端末局がH
Pを要求してから通信が始まるまでに、集中制御局側で
行なわれる処理に関して記述している。
【0114】集中制御局は、端末局からHP割り当て要
求を受けると(S4201)、要求されたデータ種類の
未使用HPが存在するか否か(S4202)をHPテー
ブルで確認する。そして、未使用HPが存在しなけれ
ば、端末局に対して未使用HP無しの通知(S420
4)を行なう。未使用HPが存在すれば、HPテーブル
に仮登録(S4203)を行ない、端末局にHP仮割り
当て(S4205)を行なう。
【0115】集中制御局は、端末局からの接続完了通知
(S4206)により仮割り当てを行なったHPで、端
末局が通信相手局と接続に成功したか否か(S420
7)を確認し、接続が成功していなければ、仮割り当て
のHPをHPテーブルに未使用登録し(S4209)、
接続が成功していれば、仮割り当てのHPをHPテーブ
ルに使用登録する(S4208)。集中制御局は、HP
テーブルに使用状況を登録終了後、端末局に対して接続
完了確認を送り(S4210)、要求のあったHP割り
当てを終了する。
【0116】図16は、集中制御局におけるHP解放を
示すフローチャートである。この図は、端末局で通信が
終了した後、割り当てられたHPを解放する手順で、集
中制御局側で行なわれる処理に関して記述している。
【0117】集中制御局は端末局からHP解放要求を受
け取ると(S4301)、そのパラメータに含まれる端
末IDや解放要求のHPを確認する(S4302)。そ
して、解放要求のHPが正常に割り当てられたHPでな
ければ、エラー通知(S4304)により端末局に通知
し、HPの解放を行わない。また、解放要求のHPが正
常に確認できれば、HPテーブルに未使用登録(S43
03)を行い、端末局に対してHP解放確認(S430
5)を送る。
【0118】このようにして、本システムでは集中制御
局がシステムに固有のHPテーブルを有し、各端末局間
で行われる通信の通信チャネルの割り当ては集中制御局
がHPを割り当てることにより実現し、集中制御局がシ
ステム内の全通信の管理を行っている。これらの通信は
全て、システム内で共通の低速データ伝送速度により行
なわれる。
【0119】(無線端末間のデータ通信処理)図17
は、本実施例におけるデータ通信シーケンスを示す説明
図である。また、図18は、本実施例におけるデータ通
信における接続時の無線端末110の動作を示すフロー
チャートであり、図19は、本実施例における通信端末
のデータ送信の動作を示すフローチャートである。さら
に、図20は、本実施例における通信端末のデータ受信
の動作を示すフローチャートであり、図21は、本実施
例におけるデータ通信における切断時の無線端末110
の動作を示すフローチャートである。
【0120】無線端末110の発信端末局において送信
操作が行われると(S7701)、集中制御局にHP取
得要求7601を送信する(S7702)。集中制御局
からHP通知7602が来たら(S7703)、着信端
末局に対して接続要求7603を送信し、通信で使われ
るHP、および通信可能なデータ伝送速度を通知する
(S7704)。
【0121】着信端末局より接続確認7604が来たら
(S7705)、決定したデータ伝送速度を設定する。
この設定が終了すると、集中制御局に接続完了7605
を送信し、呼接続を終了する(S7706)。
【0122】ここまでの通信は、論理チャネルを用いて
行うため、本システム内における共通の低速通信速度で
行われる。
【0123】呼接続が終了すると、データチャネルにお
いて、決定されたデータ伝送速度でデータ通信が行われ
る。
【0124】発信端末局は、通信が開始されると、まず
送信カウンタを0リセットする(S7801)。次い
で、無線側より再送要求があるかどうかを調べ(S78
02)、なかったら、次に端末からデータの送信要求が
あるかどうかを調べる(S7807)。
【0125】そして、送信要求があったら、要求された
データ番号を送信カウンタに入れ(S7808)、送信
カウンタにある番号のデータ7606を送信する(S7
809)。ここで、もし再送要求7607が来たら、再
送されたデータ番号を指定し(S7803)、指定され
た番号のデータを送信する(S7804)。
【0126】また、指定されたデータの番号が送信カウ
ンタのデータより小さい場合(S7805)、次の番号
のデータを指定し(S7806)、指定されたデータを
送信する(S7804)。そして、指定されたデータの
番号が送信カウンタの番号と一致したら(S780
6)、通常の送信状態に戻る。また、端末より切断要求
がきたら(S7810)、送信を終了する。
【0127】着信端末局は、通信が開始されると、まず
受信カウンタを0リセットする(S7901)。そし
て、データが受信されると(S7902)、データが壊
れていないかを調べる(S7903)。データが壊れて
いなかったら、次にデータ番号を調べ(S7904)、
データ番号が受信カウンタの番号の次の番号であるかを
調べる(S7905)。
【0128】ここで、データが正しく順番に受信されて
いたら、データを端末に送り(S7907)、受信カウ
ンタにそのデータ番号を入れる(S7908)。また、
データが壊れていたり、データの抜けがあり順番通りに
受信できなかった場合、再送要求7607を送信する
(S7906)。また、無線機側より切断要求が来たら
(7909)、受信を終了する。
【0129】なお、本無線通信システムではデータ通信
中においても、制御チャネルおよび論理制御チャネルが
フレーム内に含まれるため、データ伝送速度を低速に変
更し、これらのチャネルを受信しながら、システムと同
期をとっている。
【0130】発信端末局は、端末より切断要求が来て切
断フェーズに入ると(S8001)、着信端末局に回線
切断通知7608を送信し(S8002)、回線切断確
認7609が来たら(S8003)、集中制御局に使用
していたHPを解放するために、HP解放7610を送
信する(S8004)。HP解放確認7611が来たら
切断を終了する。
【0131】切断処理は、論理制御チャネルを用いて行
われるため、システムに共通の低速データ伝送速度で通
信が行われる。
【0132】このようにして、集中制御方式を用いたF
Hのデータ通信システムにおいて、制御チャネルは全て
の無線端末で通信可能な伝送速度を用いて通信を行い、
データチャネルでは個別の端末間において可能な高速デ
ータ伝送によりデータ通信を行うことにより、1つの無
線通信システムにおいて低速な無線端末と高速な無線端
末とを収容することが可能になる。
【0133】
【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第1
の発明によれば、システム内において複数の伝送速度を
有する無線端末に対し、制御情報を通信する制御チャネ
ルにおいて無線端末のデータ伝送速度を確認し、データ
チャネルにおいて送受信端末双方で通信が可能な伝送速
度によりデータ通信を行うことができ、各無線端末のデ
ータ伝送速度が異なる場合でも、効率のよいデータ通信
を行うことができる。
【0134】また、本出願に係る第2の発明によれば、
集中制御システムにおいて、制御チャネルに低速の伝送
速度を用いて制御情報を通信することにより、全端末の
収容を可能にし、データチャネルでは各無線端末に応じ
た速度のデータ通信を行うことができる。
【0135】また、本出願に係る第3、第4の発明によ
れば、制御チャネルとデータチャネルでそれぞれ異なる
周波数やホッピングパターンを用いることにより、異な
る伝送速度の無線端末がお互いに影響を与えることな
く、同時にデータ通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における無線端末の構成を
示すブロック図である。
【図2】上記第1実施例における動作を示すフローチャ
ートである。
【図3】上記第1実施例におけるフレーム構成と伝送速
度を示す説明図である。
【図4】本発明の第2実施例におけるシステム構成を示
す説明図である。
【図5】上記第2実施例の無線電話機の内部構成を示す
ブロック図である。
【図6】上記第2実施例の無線アダプタの内部構成を示
すブロック図である。
【図7】上記第2実施例の網制御装置の内部構成を示す
ブロック図である。
【図8】上記第2実施例の無線部の内部構成を示すブロ
ック図である。
【図9】上記第2実施例のフレーム内部のチャネル構成
を示すブロック図である。
【図10】上記第2実施例の各チャネルの内部構成を示
すブロック図である。
【図11】上記第2実施例の周波数ホッピングの一例を
示す説明図である。
【図12】上記第2実施例の各チャネル別周波数ホッピ
ングの例を示す説明図である。
【図13】上記第2実施例のチャネルコーデック部の構
成を示すブロック図である。
【図14】上記第2実施例のHP割り当てシーケンスを
示す説明図である。
【図15】上記第2実施例のHP割り当て動作を示すフ
ローチャートである。
【図16】上記第2実施例のHP解放動作を示すフロー
チャートである。
【図17】上記第2実施例のデータ端末間の通信シーケ
ンスを示す説明図である。
【図18】上記第2実施例のデータ端末の接続動作を示
すフローチャートである。
【図19】上記第2実施例のデータ端末の送信動作を示
すフローチャートである。
【図20】上記第2実施例のデータ端末の受信動作を示
すフローチャートである。
【図21】上記第2実施例のデータ端末の切断動作を示
すフローチャートである。
【図22】従来のシステム構成例を示す説明図である。
【符号の説明】 2301、2304…切替器、 2302…高速伝送FH無線部、 2303…低速伝送FH無線部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線通信を行う無線部と、該無線部を制
    御する制御部とを具備する無線端末を有して構成され、
    各無線端末でやり取りする無線フレームに、制御情報の
    通信を行う制御チャネルと、データの通信を行うデータ
    チャネルとを有する無線通信システムにおいて、 前記制御チャネルは、前記無線部のデータ伝送速度を通
    知して確認するデータ伝送速度確認手段を有し、前記制
    御部は、前記データチャネルにおいて前記確認手段によ
    って確認したデータ伝送速度による通信を指示する通信
    制御手段を有することを特徴とする無線通信システム。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記制御チャネルは、当該無線通信システムにおいて共
    通の伝送速度を有し、前記データチャネルは、個々の無
    線端末により個別の伝送速度を有することを特徴とする
    無線通信システム。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 前記制御チャネルの周波数と前記データチャネルの周波
    数とは、異なる周波数を用いることを特徴とする無線通
    信システム。
  4. 【請求項4】 請求項1において、 前記無線通信に周波数ホッピング方式を用いたシステム
    であって、 前記制御チャネルのホッピングパターンと前記データチ
    ャネルのホッピングパターンとは、異なるホッピングパ
    ターンを用いることを特徴とする無線通信システム。
JP8321012A 1996-11-15 1996-11-15 無線通信システム Pending JPH10150386A (ja)

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