JPH11514175A

JPH11514175A - データ送信方法

Info

Publication number: JPH11514175A
Application number: JP9540395A
Authority: JP
Inventors: アルノルド、イェルグ
Original assignee: ミツビシインターナショナルゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1999-11-30
Anticipated expiration: 2017-05-14
Also published as: DK0898818T3; WO1997043841A1; CN1147080C; RU2189118C2; DE59707792D1; US6539002B1; CA2253793A1; ATE221282T1; TR199802293T2; EP0898818B1; EP0898818A1; PL329839A1; JP3341037B2; BR9709318A; PL183088B1; AU2951097A; DE19780449D2; DE19720236A1; PT898818E; ES2179341T3

Abstract

(57)【要約】本発明は、デジタルで符号化された無線信号形式でデータを送信する方法に係り、特に、無線信号がプロトコル部と情報部とで構成されたデータ送信方法に関する。高品質データ送信を達成する本方法は、送信中継局で情報部の送信が、プロトコル部の処理の前、処理中又は処理と同時に開始されるという事実によって特徴づけられる。

Description

【発明の詳細な説明】データ送信方法本発明は、デジタルで符号化された無線信号形式でデータを送信する方法に係り、特に、無線信号がプロトコル部と情報部とで構成されたデータ送信方法に関する。ここで論ずるタイプの複数の方法が実際に多年にわたり知られている。これらの既知の方法は、例えば、Ｃ、Ｄ１、Ｄ２、及びＥプラス移動体無線ネットワークにおいて適用されている。例として挙げられる移動体無線ネットワークは、典型的には、固定無線設備と、移動体無線ネット内での無線送信用交換処理を行う外部無線ネットワーク管理と、を備えている。このような送信処理では、例えば、中央処理コンピュータのような外部オペレータサイトにより制御、すなわち、個々の無線端末装置の外部で制御される。従って、無線ネットワークの移動体無線装置及び、例えば、基地無線局やこれらの無線ネットの個々の固定無線ネットセルである送信中継局のような固定無線設備は、外部から影響を受ける。デジタル符号化無線信号形式によるデータの既知の無線ネットワークでの従来の送信では、各送信毎に送信されるデータは、送信中継局で取得、すなわち、受信され、最初にデータ処理の範囲内で処理され、この処理の後にのみデータが更に転送又は送信される。この処理のために、無線信号は、情報部に加えて例えば送信プロトコル形式のプロトコル部を含む。このような処理は、受信した無線信号のエラー検査及びエラー訂正を含んでもよい。特に、長い無線経路の場合、データ送信には多くの送信中継局が必要である。各送信中継局では、プロトコルに関して無線信号の処理が連続的に発生する。従って、無線信号の送信速度又は送信期間は、個々の中継局での処理時間の合計により定まる。この処理時間に対する正味の無線信号伝搬速度や無線信号グループ遅延時間は明らかに重要ではないと考えられる。データ送信の多くの用途では、特に音声送信中には、そのような中継局での送信遅延が送信品質に非常に悪影響を及ぼす。従って、本発明は、上述したタイプの方法に特有の課題に基づくものであり、高品質データ送信を可能とするものである。上記課題は、請求の範囲第１項の特徴を備える本発明の方法により解決される。従って、ここで論述される方法は、送信中継局での情報部の送信が、送信中継局でのプロトコル部の処理の前、処理中又は処理と同時に開始されるように実行される。本発明により、デジタル符号化無線信号形式でのデータ送信では、最初にプロトコルを処理し続いてデータを送信するという既知のシーケンスを変更することにより、大幅な時間利得を得ることができるということが判明した。このため、送信中継局において情報部の送信はプロトコル部の処理の前、処理中又は処理と同時に開始される。データ送信、特に音声送信での本発明による情報部送信及びプロトコル部処理のシーケンス選択により得られる時間利得は、著しい品質改良となる。送信中継局での連続的な無線信号の相対的により高速な送信によって、送信期間は正味の無線信号伝搬時間に近づくように低減される。本発明の方法は、中央無線ネット管理を備える既知の移動体無線ネットワーク内で適用されるのみならず、例えば、ドイツ国特許出願第１９５３５０２１．９号に開示されているような、個別移動体無線端末装置及び移動体無線中継局を備え、移動体無線端末装置が移動体無線中継局として及びその逆に働く、分散中継局無線ネットにも適用される。本発明の方法を実施するために、移動体無線端末装置や移動体無線中継局は、電子プロセッサ及びメモリを備え、これらのデバイスにより端末加入者インターフェースの動作及び中継局の動作が制御される。高速データ送信の観点からは、データの送信に必要な無線接続がデータの送信前に既に確立されていれば特に有利である。そのために、無線接続の確立とデータ送信自体との分離が実現される。このように無線接続の確立によって送信処理は時間遅延を伴わずに実行される。従来の方法では、送信されるデータの識別とアドレス指定のために必要とされるデータ処理は、送信されるデータパケットに含まれる送信プロトコルデータを読み出すことにより実行される。従来の送信方法では、これらのデータは専ら時間に関して符号化される。デジタルパルスの時間シーケンスと時間の進行性のタイプ及び様式により、書き込み、又はデータを得る。プロトコル部の処理の前、処理中、又は処理と同時に行われる情報部の特に簡単な送信では、時間に関する符号化に加えて、無線信号の周波数の符号化が行われてもよい。そのような送信では、周波数の符号化は送信されるデータの識別及びアドレス指定に用いてもよい。送信されるデータの識別及びアドレス指定を含むこのプロトコル部は、特に簡単にかつ情報部と実質的に同時に送信されてもよい。従って、送信される情報の識別及びアドレス指定をする個別の送信中継局は周波数コードを検査し処理するのみで、完全なプロトコル処理を実行する必要がないので、送信中継局を介する無線信号の送信では、ほぼ正味の無線伝搬速度で行われる。完全なプロトコル処理を行おうとすれば、大幅に送信速度を低下させる。特に有利な方法としては、送信されるデータを個々の周波数から周波数タプル（周波数の要素の集合、Ｆrequenztupel）に符号化してもよい。ここで、周波数タプルはｎ個のタプルとしてもよい。必要に応じて、周波数タプルの離散的（個別の）周波数は、ゼロ及び／又は周波数タプル内の二つ若しくは幾つかの周波数に等しくすることができる。特に簡単な方法では、周波数として無線搬送波周波数を無線信号用に使用することができる。送信中継局の非同期動作の間、−例えば、無線接続の確立や無線経路の確立の範囲内では−特に多数の中継局を使用するときには、中継局遅延が、信号送信の範囲内で信号送信時間の大部分を占める。本発明の方法−"Ｆirst Ｔalk Ｔhen Ｔhink"−Ｆ３Ｔ方式−により、結果として生じる無線信号の全体のグループ時間遅延をほぼ正味の無線信号伝搬時間まで低減させることができる。データパケット送信後に、各中継局は到来する受信したデータパケットを同時に位相ずれを伴って再度送信し、送信プロトコル処理及び転送又はエラー検査及びエラー訂正の各々の適用範囲内において、必要な信号処理を行う。送信中継局近辺でのクロストーク（混線）を防止するために、符号化及び／又は符号化形式、すなわち、無線搬送波周波数（単数又は複数）の変調処理及び／又は周波数のキーイング処理は、異なる無線接続位相に無線接続期間中に変更することができる。このように要求により、振幅変調と周波数変調又は周波数キーイングとの間で変更する能力が与えられる。符号化の変更は実質的に周波数符号化を含んでもよい。従って、送信中継局では、例えば異なる複数の送信発振器が、アイドル状態でそれぞれ所定周波数チャネル上で共に作動している。これらの送信発振器は、対応する変調処理又は暗号化に応じて、到来デジタル無線信号からの受信パワーにより直接中継送信アンテナへ電子的に切り換えられる。そこで、同時に送信される信号は周波数に関して交差される。高価で複雑なエラー検査及びエラー訂正を避けるために、データ送信は干渉（混信）しないようにビット毎に行われる。各データビットに対して一つの周波数タプルが割り当てられる。送信中継局では、周波数タプルの結合の後、データビットが周波数に関して交差されるか又はキーイングによりシフトされ、遅延なく更に転送される。この場合には、周波数符号化又は周波数符号をデータの識別及びアドレス指定のために使用してもよい。更に、送信チャネルの識別のために周波数符号化又は周波数符号の使用も想定され得る。周波数符号化又は周波数符号は、更に、送信するデータの暗号化にも使用してもよい。直接送信にも拘わらず、ノイズ除去の観点から、所定の信号干渉がなお存在する。デジタル無線信号の個々のパルス期間に適合した時間に関する統合処理の後に切換えが行われる場合には、無線信号でのより狭い干渉ピークを除去することができる。このとき、デジタル無線信号には誤った信号送信を生じない。このデータ送信のための上記直接送信モードでは、切り換えられた信号無線経路で定義され直接アドレス指定された目標送信中継局だけがＦ３Ｔモードで動作される。無線接続の端末加入者はＦ３Ｔモードでは動作されない。このため、取得した無線信号の直接送信完了後に無線信号が内部で処理される。無視できないエラーを認識し次第、エラーのない信号の送信が改めて実行される。最初にエラー無線信号が転送され、エラー訂正後更に引き続きエラーのない信号が付加的に送信されるので、この送信の繰り返しにより、Ｆ３Ｔモードでの動作中に無線ネットワークで無線活動の増加が起こる。更に、Ｆ３Ｔモードで動作する非同期中継局は、既存の無線経路を介して画定された当該無線交信の部分ではない検査されていない可能性がある無線信号も送信している。このため、当該無線接続の外部からの他の無線接続の無線信号が確立された無線接続と潜在的にクロストークし得る。既に述べたように、端末加入者はＦ３Ｔモードでは動作しない。従って、プロトコル処理の適用範囲内の端末加入者は、送信されたデータパケットのデジタル無線符号シーケンスの目標アドレスをチェックするので、無線接続の端末加入者同士間ではデータ送信自体によるクロストークは重要ではない。しかしながら、クロストークは無線負荷を増加させ、無線ネットでの無線ネット容量及び無線衝突問題を含んでいるので、避けるべきである。この結果、周波数タプルに符号化されたデータは、所定の周波数チャネル（複数）や指定の時間間隔で受信中継局に同時に受信され、従って、ある意味でこの確立された無線接続の無線接続ドア（複数）を開く。マルチ周波数処理は、専ら無線信号の干渉の影響を抑制するために、例えば、周波数シフトキーイング（周波数変位方式）のようなデジタル符号化データを送信するために今まで用いられてきた。更に詳述すれば、クロストークを避けるために周波数タプルの個々の周波数パルスが送信中継局及び／又はデータ受信機に予め決定可能なタイムウインドー内の予め決定可能な時間シーケンスで予期すなわち受信され得る。同様に、周波数タプルの個々の周波数パルスが送信中継局及び／又はデータ受信機により予め決定可能な時間範囲内で同時に予期すなわち受信される。このため、中継局はある程度同期化される(「スロッテドＦ３Ｔ処理」)。無線捕獲手順の間、中継局の指定のタイムウインドーは専らＦ３Ｔモードで動作するように取り決められる。他の接続している無線経路からの外部データパケットはＦ３Ｔモードの送信タイムウインドーからは除外され得る。それらは、連続的に最初に検査され、適正であれば、それ以上は転送されない。すべての中継局が、例えば、内部無線クロックを介して受信できる単一時間基準により共通の同期クロックを作ることができる。この場合、送信される無線信号が中継局によって最初にチェックされその後送信されるだけなので、エラー同期化は信号送信だけを遅延させる。指定無線接続のために選択された送信中継局及び／又はデータ受信機はそれぞれ予め決定された又は予め設定可能な受信周波数チャネルで周波数符号化データの到着を予期すなわち受信することによりＦ３Ｔモードでのクロストークに対して他の又は更なる抑制を行うことができる。予期された周波数タプル、すなわち、無線信号の周波数タプルの周波数に関する予測値は予め設定可能な処理により無線信号送信中に新たな受信のために変更することができる。同様に、周波数タプルの周波数も予め設定可能な処理により変更することができる。この場合に、一方で受信端末が考慮され、他方で送信端末が考慮される。特に有効な変更処理としては循環処理が可能である。これはいわゆる周波数ジャンプ循環処理により達成することができる。この周波数ジャンプ循環処理では、高度に指定され予期される連続的な周波数により搬送される単一パルスを有する到来無線信号にのみ一つの中継局は応答する。最初は如何なる周波数をもとることができる送信周波数は、定義された循環処理により連続する無線交信に変更される。このため、中継局及びデータ受信機に関連する周波数テーブルにより変更処理が実行される。そのようなテーブルは、マイクロプロセッサを介して中継局及び／又はデータ受信機に適用される。要求により、変更処理は送信中継局の予め設定可能な数又は送信中継局の指定のグループの各中継局に対して同一とすることができる。あるいは、周波数選択サイクルも全ての中継局において同一とすることができる。中継局が指定の無線周波数で最初の無線送信を受信した場合には、中継局は、多分テーブル形式で与えられたサイクルに従って高度に指定された無線周波数でのこの送信方向からの次の送信を予期する。循環処理は、無線交信の更なるシーケンスにおいて、利用可能な両送信方向、すなわち、送信機から受信機及びその逆の方向、の全ての無線経路における全無線周波数の組み合わせを決定する。この組合せは、無線接続での引き続く送信毎に確実に変更される。更に、指定数の中継局又は指定グループの中継局の各中継局のために予め決定された周波数タプルは、他の周波数タプル選択処理又は周波数タプル選択処理の他の循環範囲又は循環部分から作り出すことができる。受信データを渡す中継局は周波数タプルを交換して受信した無線信号を渡すことができる。ここで、特に簡単な方法によれば、周波数タプルの変更処理は同一中継局グループの送信及び受信用に同じにすることができる。当該無線接続以外で発生する予期された周波数を有する無線信号によって、中継局が侵害される同時発生確率ｗ（中継局クロストーク確率）は、送信パワー適合度の下の固定無線活動では、ｗ＝ｎ⁺／ｍ² で低減する。ここで、ｍは利用された送信帯域における無線周波数チャネルの数、ｎ⁺は送信可能な最寄り中継局の数である。これは、ｍ個の目をもつサイコロを二人が投げたときに同じ目が出る確率である。更にこの確率は２周波数処理又はマルチ周波数処理により減少させることができる。ここで、中継局は無線周波数ペア又は周波数タプルに対して動作する。これは、無線信号の周波数変調又は周波数シフトキーキングにより簡単に適用することができる。無線信号の復調は同時復調の範囲内で行われる。無線周波数ペアに対して動作する場合には、送信では、使用される無線周波数は無線チャネルの使用可能な無線周波数の中から任意に又は決定論的に対とすることができる。無線接続のクロストークの同時発生確率Ｗ₂の上限は：Ｗ₂＝３ｎｐ（２／ｍ(ｍ−１)）₂ ここで、ｍは使用可能な無線周波数チャネルの数、ｎは無線経路における中継局の数、ｐは中継局の並列送信の確率の数である。デカルトグリッドのモデル（da s Ｍodell eines kartesischen Ｇitters）が使用された。当該無線接続を生じさせる無線接続確立からの無線呼び出しによるクロストークは、更なる変調の区別化を通じて避けることができる。前に述べたように、無線接続確立は、Ｆ３Ｔモードでは行われないが、振幅変調又は振幅キーイング信号によって行われる。これは、周波数ｖ＝０の周波数ペアの周波数変調又は周波数シフトキーイングに相当する。そのような周波数ペアは、同時復調のため中継局によりＦ３Ｔモードでは無視され、それ故クローストークは発生しない。このように、クロストークは、交差する点で、周波数選択サイクルの同じ周波数タプルで局部的に動作する、割り込まれた、交差又は接続する無線経路の場合にのみ発生し得る。送信パワー適合度でｍ＝２５６個の二重周波数チャネル、無線経路にある１００の中継局及び各個別の中継局が４つの並行送信能力がある場合に、変調が区別化された循環Ｆ３Ｔモードでの無線接続のクロストークの確率は、Ｗ₂＝１．１×１０^-6よりも小さい。デジタル無線信号の正のデータビットに対してのみ送信パワーがここでは生成されるので、無線接続確立の範囲内での上述した振幅キーイングは、無線中継局において更にエネルギー節約の利点がある。他方、割込無線接続におけるデータパケットは実質的には干渉しない周波数変調で送信される。無線経路を最適化する場合には、例えば中継局の数が増減するときには、周波数循環を再度適合化させなければならない。個々の中継局は次のデータパケットのために周波数タプルの選択を指定する無線プロトコルで送信された変数に従って方位を定めることができる。本発明の方法では、送信中継局は、データ受信機のために、関連する送信プロトコルやコントロールプロトコル又はコントロール命令の送信とは別の時間に有用なデータ、すなわち、情報部を送信することが必要である。ここで、特に、送信されるデータの、例えば目標アドレス変更、エラー検査又は訂正のようなデータ処理は送信中継局ではデータの送信とは別の時間になされる。特に簡単で有効なエラー検査又はエラー訂正の観点からは、各送信方向におけるデータの送信は双方の無線接続において先の送信中継局により監視され又は検査され、そしてエラーが発生次第、訂正され得る。更にそのようなエラー検査の詳細は、本発明による方法の実施例の記載の範囲内において提供される。本発明の方法によれば、無線中継局ネットにおける中継遅延を最小時間まで低下させることができるので、無線中継局ネットにおける無線接続で数百の中継局を相互に接続することができる。それによって、通信目的のために広いエリアをカバーする大規模な中継局無線ネットが実現され、その中継局無線ネットでは少なくとも従来のケーブルネットワーク又は光ファイバーネットワークで実現されていると同等に高速の送信速度でデータ送信を達成することができる。デジタル符号化無線信号形式でデータを送信する本発明の方法を更によく理解するために、以下実施例と関連してその方法について詳述する。本発明の方法は、無線接続内において又は多分多数の無線中継局の無線接続チェーン内において、有用な情報を高速かつ干渉なしに送信する方法である。無線接続（ルーチング）の確立は本発明及び以下の実施例の主題ではない。無線接続は閉じられておりかつ在するものとする。無線中継局を介する多重送信の場合には、次の問題及び要求が存在する。１．各中継局はリレーホップ（Ｒelais-Ｈop）と呼ばれる送信処理での時間遅延を発生し、例えば、音声送信のようなリアルタイム送信を実行可能にするためには、これを最小としなければならない。２．無線送信における干渉による送信エラーは多重送信では強度に蓄積される。これらの送信エラーは除去されるか訂正されなければならない。多重送信又はマルチホップ送信でのこれらの問題は、本発明により解決される。中継送信又は中継応答時間を最小にするために、長い送信データセット（ストリング）の時間を消費する中間記憶装置並びにデータ送信前の内部エラー解析及びエラー訂正は排除されなければならない。これは、デジタルデータ送信の適用範囲内において単一パルス又は単一ビット送信により実現される。その場合における中間記憶装置の時間消費は、一つの送信無線パルスだけで構成されるので、最小となる。従って、中継局を介する送信においてエラー分析及びエラー訂正を省略することができる。単一パルス送信は更に種々の利点がある。送信される単一ビットは送信中に無線信号干渉によって除去されることはない。このことは、多くの無線送信機パルスを有し、複雑なパルスパターンを示すデータストリングとは対照的である。そのようなパターンは干渉により実質的に変形され妨げられるおそれがある。また、単一ビット送信は、グループ遅延時間の差を伴う多経路伝搬によって生じる多重干渉を避けることができる。取り決めにより、たった一つの無線送信機パルスがデータユニットとして送信されれば、同一受信チャネルに着信し他の無線接続又は同一無線接続の多経路伝搬に向けて発信される、同一の複数のパルスを無視することができる。従来の送信では、時間的に重畳のずれを伴う複数のデータストリングは干渉現象のない場合でも解読できず、その場合にはエラーデータを提供することになる。更に、デジタルデータビットを送信した各送信中継局は、次の送信中継局が行うこのビットのデータ内容の再送信をチェックするので、エラー送信は防止される。２つの関係する送信中継局は共通の無線範囲にあるので、このことが可能となる。次の送信中継局によりエラーが発生し再送信された場合には、このエラーは監視している最初の送信中継局によって検出され、その後再送信される続くエラービットによりマークされる。従って、次の送信中継局は、エラーでありそれらを無視できるものとして、エラー、すなわち、エラービットに続くビットを検出することができる。この処理はエラー送信及び送信中継局を介しての無線接続チェーン内におけるエラー蓄積を排除する。上述した１及び２の問題を解決するために、このように単一ビット送信が使用される。しかしながら、全てが同一搬送波周波数で送られる個々の同一無線送信機パルスはデジタルデータ送信ではデータの区別化を生じさせることができない。データ送信内でのデータ区別化のためには、例えばバイナリーデータビット、コントロールビット、エラービット、ダミービット、同期ビット等の識別されたデータビットを表示できるように、無線送信機パルスの更なる特性が引き出されなければならない。このことは、例えば無線送信機パルス又は無線送信機パルスのグループのパルスの高さ又はパルスの幅を異ならせた、異なるパルスフォームにより実現することができる。このような例としては、個々のデータシンボル用に長短パルスのパルスシーケンスを用いたモールス無線送信が知られている。更に、この目的のために、例えば、前の無線送信機パルス又は前のパルスグループの同期パルスのような時間的事象に関する同一無線送信機パルスの絶対的又は相対的時間位置が用いられる。例として、単純なバイナリーパルスコード変調送信が知られている。最後に、この目的のために、無線送信機パルスの搬送波周波数の区別化が選択される。ここで、異なるデジタルデータビットは無線送信機パルスの異なる無線周波数又は周波数位相位置によって特徴づけられる。その例として、電話のデュアルトーンマルチ周波数シグナリングが知られている。しかし、上述した処理の既知の適用においては、時間的にシーケンシャルな少なくとも２以上の単一パルスによる時間的パルスシーケンス（ストリング）は、例えば論理バイナリビットのようなデータユニットとして指定の時間間隔で常に使用される。数個の無線送信機パルスは一つのデータユニットを形成するので、それらは他のデータユニットと区別するために時間的に区別されなければならない。このため、これは、同期化により、すなわち、例えば、指定の無線送信機パルス又は無線送信機パルスグループ又は、各々のデータビット（同期化ビット）のような時間事象に対する指定の時間的関係により、行われる。これとは対照的に本発明では、実際に、個々の無線送信機パルスが完全なデータユニット又は論理データビットとして用いられる。これらの完全データユニット又は論理データビットの無線送信機パルスグループ又はビットグループ内での絶対的時間位置はデータ送信には重要ではない。無線送信機パルスの同期化は本発明では省略される。データの区別化又はビットの区別化は、周波数符号化の範囲内において異なるコードによりデータ送信内で行われる。各送信中継局はこのため記憶した搬送波周波数テーブル及び記憶した周波数選択処理を有する。使用される種々の搬送波周波数の定義されたシーケンスのテーブル及びこのテーブルから選択され使用される送信周波数の選択ルールの両者が、送信中継局の指定のグループの全ての送信中継局に同じく適用される。これは、送信中継局での電子記憶装置及びマイクロプロセッサの適用により技術的に実現される。これらの電子記憶装置及びマイクロプロセッサでは、必要な周波数テーブル及び選択処理が変更可能に及びプログラム可能に記憶され処理や選択が実行される。送信中継局から送信中継局への多重送信の間、送信される無線信号パルスは、中継局における無線受信の後、直ちに又は同時に再送信を可能とされるように、周波数の観点から交差されなければならない。周波数交差は、中継局の送信出力段間にある多分高い送信出力パワーが同一周波数チャネルの多分まだ（同時に）開いたままの受信入力段階とクロストークすることを防止し、中継局をオバードライブさせ又は中継局を破壊さえさせ得ることを防止する。この周波数変換における論理データは、異なるデータビットが選択されるように、送信中継局間で取り決められた開始信号周波数で始まる高度に指定された周波数で送信機から直ちに送信される。この周波数変換を説明するために、本明細書の最後に添付したテーブルを参照する。有用なデータの送信は３つの指定搬送波周波数からなる開始送信パルスタプルの送信で始まる。これらの搬送波周波数は中継局から中継局への送信において常にランダムに又は決定論的に変更される。更なる送信用にスタート信号の周波数テーブルのホームポジションを定義するために、スタート信号の搬送波周波数が各送信中継局に同時に提供される。各送信中継局並びに発信源送信機及び目標受信機は、その目標送信中継局により更に転送されるスタート信号も位置合わせする。従って、それらは更なる進行においてそれらの目標送信中継局の無線送信をチェックすることができる。そのスタート信号を受信し渡した送信中継局は、有用なデータの送信を待つ。送信中継局は予め決定された搬送波周波数を有する異なるかも知れない無線送信機パルスの一つを予期する。予め決定された無線信号だけに対してだけ送信中継局は指定の無線受信チャネルを開いたままにする。異なる周波数の無線信号がとりうる数は、データ送信に必要とされる異なるデータビットの数と同じである。例えば、データ送信のために２つのバイナリロジックビット及び１つのコントロールビットが必要な場合には、無線送信機パルス用に３つの異なる搬送波周波数が使用される。送信中継局は指定の送信周波数で予め定められた受信チャネルの一つで最初の有用なデータビットを受信する。どの受信チャネルが開かれたままなのかが、例えば指定の選択処理等の指定の選択ルールにより定義される。この選択ルールは各参加無線ネット加入者に知らされている。それはプログラム可能な形式で上述したメモリ及びマイクロプロセッサにより送信中継局で実行される。この選択ルールは、それぞれ例として、次の通りである。受信周波数がホームポジションから指定の方向に数えて実行周波数テーブル上の２番目、３番目及び７番目の位置に位置するこれらの入力チャネルだけが受信のために開いたままの状態とされる。信号が周波数位置−２の受信チャネルで受信される場合には、データビット「論理０」が存在する。受信が周波数位置３で行われる場合にはデータビット「論理１」が存在し、受信が周波数位置７で行われる場合には「コントロールビット」が存在する。送信中継局はこのように受信した無線信号をデータビットに割り当てることができこれを更に転送することができる。送信中継局は送信処理を認識し、送信するデータビット用にテーブルで定義された選択ルールで決定された内部周波数テーブル上の多くの位置で交差された周波数で無線信号を送信する。周波数交差のためのホームポジションとしては、送信中継局は送信中継局により最後に再送信された無線信号の位置を使用する。無線信号の次の受信機はそれが最後に受信した受信信号の位置から数えて連続的な３番目のとり得る周波数位置でこの信号を再度予期する。周波数テーブルにおける搬送波周波数の異なる位置を通して送信パルス又は受信パルスのデータを暗号化又は再構築するこの処理は、同時に暗号化処理それ自体として使用することができる。上述したように、この利点は周波数交差が無線技術の観点から特に好ましいということである。簡単な方法による周波数交差処理により暗号化のための追加処理手順を実行する必要なく送信データの十分な暗号化を達成することができる。これは送信処理の実現化においてハートウエア費用を相当削減する。周波数テーブル及び位置シフトルールが第三者に知られない限り、正味の無線受信からは暗号化に関する情報を得ることはできない。この無線通信において使用される全てのデータビットは完全的に対称的に発生する。すなわち、周波数テーブルにより循環が起こり、異なるデータビットに対して同一周波数及び同一タイプのシーケンシャルな無線信号パルスが発生するので、どのデータビットが存在するのかを検出することは不可能である。たとえ送信のテキストが知られていたとしても、テキスト文字の数と無線送信機パルスの数との間に固定可能な関係が与えられる必要がないので、テキスト文字へそれらの時間的送信シーケンスで無線送信機パルスを割り当てることはできない。これは、中継送信局がデータビットの送信後に確率論的決定によりこのデータビットに引き続き情報の観点からは無意味であるが常設される「ダミービット」を送信することにより、又は次のデータビットを送信することにより達成することができる。この点では、エラービットはダミービットが有すると同じ暗号化効果を有する。無線中継ネットワークでは目標中継局近傍に多分多数の中継局及び相当数の無線交信が存在している。各無線接続には２つの中継局間で送る方向及び戻る方向に少なくとも２つの異なる周波数チャネルが常に別々に取り決められなければならないので、このことは周波数チャネル又は周波数帯域幅への高い要請となる。これに加え、近接する全ての中継局は、互いに独立して、どの周波数チャネルを使用するか取り決めることができる。このため、空間的に非常に接近する２つの独立した無線接続では、同じ周波数チャネルが使用されるという危険が存在する。これが２つの無線接続間でのクロストークとなり得る。この同一チャネルによる干渉を抑制するために、同一チャネル干渉の確率を最小限にするようにできるだけ多くの周波数チャネルラスタが広げられなければならない。これは、２つの中継局間で、実際に、異なる周波数を有する幾つかの無線送信機パルスがデータビットとして交換されることによって達成される。使用される数によって、これらの無線周波数は無線周波数タプルを形成する。このため、中継局は指定の無線送信単一パルスの到着を予期するのではなく、むしろ異なる搬送波周波数による無線送信機パルスのタプルを予期する。周波数タプルの離散的（個別の）無線送信機パルスは、同時に又は指定の時間間隔で送信することができる。受信機は、反対に、時間的に同時に又は指定の時聞間隔で単一パルスを予期する。多数の周波数の組合せ又は異なる周波数タプルを生成することができるので、この同時復調により無線接続間のクロストークは大幅に抑制できる。無線ネットで高度にかつ増加する干渉抑制が要求される直交単一周波数の必要数は、無線ネットにおける送信用に周波数チャネル又は周波数帯域幅の必要数が比較的抑制されるので、あまり増加はしない。要求された周波数チャネルの数及び周波数タプルのランク並びに無線送信機パルス期間及び同時復調に使用されるタイムウインドーは、無線ネットワークのためにコンピュータシミュレーションで決定され最適化される。要するに、上述した送信方法の適用においては、最初に、識別されたデータビットが指定の選択処理の支援で周波数タプルテーブルでの位置変更を通して定義された、同時復調の個々のデータビットの周波数並列送信が受信機に適用される。周波数テーブル並びに選択処理が各無線ネット中継局でプログラム可能に実行される。この送信方法は最高速スピードでかつ高い干渉セキュリティで多中継局無線ネットワークにおけるデータ送信を保証する。周波数タプルによる周波数符号化の適用範囲内での無線信号は、情報部とプロトコル部とで構成され、プロトコル部は周波数テーブルと共働するスタート信号の適用範囲内において論理データビット０又は１の訂正送信を行う。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９８年８月１１日【補正内容】請求の範囲１．無線ネット内で送信中継局の支援により、デジタルで符号化された無線信号形式でデータを送信する方法であって、前記無線信号は情報部とプロトコル部とを含み、前記送信中継局は前記プロトコル部の処理手段を含むデータ送信方法において、無線信号の前記情報部の送信は、前送信中継局における前記無線信号のプロトコルの処理の前、処理中又は処理と同時に開始し、データ送信はビット毎に行われ、各データビットには周波数タプルが割り当てられる、ことを特徴とするデータ送信方法。２．前記データ送信に必要な無線接続は前記送信の前に確立されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。３．前記周波数タプルはｎ個のタプルであること特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。４．前記周波数タプルの離散的周波数はゼロに等しいことを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項のいずれか１項に記載の方法。５．前記周波数タプル内の２以上の周波数は同一であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の方法。６．周波数として前記無線信号の無線搬送波周波数が使用されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の方法。７．前記１又は数個の搬送波周波数の前記符号化及び／又は前記符号化の形式及び／又はキーイング処理は異なる無線接続段階における無線接続の期間の間に変更可能なことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載の方法。８．前記符号化の変更は前記周波数符号化に関することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の方法。９．前記送信中継局における各データビットの統合後の各データビットは周波数に関し交差され、直ちに再送信されることを特徴とする請求項第１項乃至第８項のいずれか１項に記載の方法。１０．前記周波数符号化は前記送信チャネルの識別のために使用されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか１項に記載の方法。１１．前記周波数符号化は送信チャネルの識別のために使用されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれか１項に記載の方法。１２．前記周波数符号化は送信されるデータの暗号化に使用されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれか１項に記載の方法。１３．前記周波数タプルの離散的周波数パルスは前記送信中継局及び／又はデータ受信機で予め設定可能なタイムウインドー内の予め設定可能な時間シーケンスで予期されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれか１項に記載の方法。１４．前記周波数タプルの離散的周波数タプルは前記送信中継局及び／又はデータ受信機で予め設定可能な時間範囲において同時に予期されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれか１項に記載の方法。１５．指定の無線接続のために選択された１又は数個の前記送信中継局及び／又は前記データ受信機は予め設定可能な受信周波数チャネルで周波数符号化データの着信を予期することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１４項のいずれか１項に記載の方法。１６．前記無線信号の予期された周波数タプルは予め設定可能な処理に従って再受信のために前記無線信号送信中に変更されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれか１項に記載の方法。１７．前記周波数タプルの周波数は予め設定可能な処理に従って変更されることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第２１項のいずれか１項に記載の方法。１８．前記変更処理は循環処理であることを特徴とする請求の範囲第１６項又は第１７項に記載の方法。１９．前記変更処理は前記中継局及び前記データ受信機に割り当てられた周波数テーブルにより実行されることを特徴とする請求の範囲第１６項乃至第１８項のいずれか１項に記載の方法。２０．前記変更処理は送信中継局又は送信中継局の指定のグループの予め設定可能な数の各送信中継局で同じであることを特徴とする請求の範囲第１６項乃至第１９項のいずれか１項に記載の方法。２１．指定数の中継局又は中継局の指定のグループの各中継局のために予め決定された周波数タプルは他の周波数タプル選択処理又は周波数タプル選択処理の他の循環範囲により発生することを特徴とする請求の範囲第１６項乃至第２０項のいずれか１項に記載の方法。２２．受信したデータを再送信する前記中継局は、周波数タプルを変更し、受信した無線信号を再送信することを特徴とする請求の範囲第１６項乃至第２１項のいずれか１項に記載の方法。２３．送信用及び受信用の前記周波数タプルの変更処理が関連する中継グループで同一であることを特徴とする請求の範囲第１６項乃至第２２項のいずれか１項に記載の方法。２４．前記送信中継局は、前記データ受信機のために、情報部を、関連する送信プロトコルやコントロールプロトコル又はコントロール命令とは別の時間に送信することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２３項のいずれか１項に記載の方法。２５．送信されるデータの、例えば、目標アドレス変更、エラー検査又はエラー訂正等のデータ処理は、前記データ送信とは別の時間に前記送信中継局で実行されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２４項に記載の方法。２６．各送信方向におけるデータ送信は相互無線接続による前の送信中継局でチェックされ、エラー発生次第訂正されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２５項のいずれか１項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】１．デジタルで符号化された無線信号形式でデータを送信する方法であって、前記無線信号は情報部に加えプロトコル部を有し、送信中継局における前記情報部の送信は、プロトコルの処理の前、処理中又は処理と同時に開始する、ことを特徴とするデータ送信方法。２．前記送信に必要な無線接続は前記送信の前に確立されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。３．時間符号化に加え、前記無線信号の周波数符号化を行うことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。４．前記時間符号化及び前記周波数符号化が同時になされることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。５．前記データが離散的周波数の周波数タプルで符号化される請求の範囲第３項又は第４項に記載の方法。６．前記周波数タプルはｎ個のタプルであること特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。７．前記周波数タプルの離散的周波数はゼロに等しいことを特徴とする請求の範囲第５項又は第６項に記載の方法。８．前記周波数タプル内の２以上の周波数は同一であることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第７項のいずれか１項に記載の方法。９．周波数として前記無線信号の無線搬送波周波数が使用されることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第８項のいずれか１項に記載の方法。１０．前記符号化及び／又は前記符号化の形式、若しくは前記無線搬送波周波数又は周波数の変調処理及び／又はキーイング処理は異なる無線接続段階における無線接続の期間の間に変更され得ることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか１項に記載の方法。１１．前記符号化の変更は前記周波数符号化に関することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の方法。１２．前記データの送信はビット毎に行われることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに記載の方法。１３．各データビットに周波数タプルが割り当てられることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の方法。１４．前記送信中継局における各データビットの統合後の各データビットは周波数に関しキーイングにより転換又はシフトされ、直ちに再送信されることを特徴とする請求項第１２項又は第１３項に記載の方法。１５．前記周波数符号化又は前記周波数符号は前記データの識別及びアドレス指定に使用されることを特徴とする請求の範囲第３項乃至第１４項のいずれか１項に記載の方法。１６．前記周波数符号化又は前記周波数符号は送信チャネルの識別のために使用されることを特徴とする請求の範囲第３項乃至第１５項のいずれか１項に記載の方法。１７．前記周波数符号化又は周波数符号は送信されるデータの暗号化に使用されることを特徴とする請求の範囲第３項乃至第１６項のいずれか１項に記載の方法。１８．前記周波数タプルの離散的周波数パルスは前記送信中継局及び／又はデータ受信機で予め設定可能なタイムウインドー内の予め設定可能な時間シーケンスで予期され又は受信されることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第１７項のいずれか１項に記載の方法。１９．前記周波数タプルの離散的周波数タプルは前記送信中継局及び／又はデータ受信機で予め設定可能な時間範囲において同時に予期され又は受信されることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第１７項のいずれか１項に記載の方法。２０．指定の無線接続により選択された前記送信中継局及び／又は前記データ受信機は予め決定された又は予め設定可能な受信周波数チャネルで周波数符号化データの着信を予期又は受信することを特徴とする請求の範囲第３項乃至第１９項のいずれか１項に記載の方法。２１．再受信のために前記無線信号の周波数タプルの周波数に関する予期された周波数タプル又は予測値は予め設定可能な処理に従って前記無線信号送信中に変更されることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第２０項のいずれか１項に記載の方法。２２．前記周波数タプルの周波数は予め設定可能な処理に従って変更されることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第２１項のいずれか１項に記載の方法。２３．前記変更処理は循環処理であることを特徴とする請求の範囲第２１項又は第２２項に記載の方法。２４．前記変更処理は前記中継局及び前記データ受信機に割り当てられた周波数テーブルに従って実行されることを特徴とする請求の範囲第２１項乃至第２３項のいずれか１項に記載の方法。２５．前記変更処理は送信中継局又は送信中継局の指定のグループの予め設定可能な数の各送信中継局で同じであることを特徴とする請求の範囲第２１項乃至第２４項のいずれか１項に記載の方法。２６．中継局又は指定の中継局のグループの各中継局のために予め決定された周波数タプルは他の周波数タプル選択処理又は周波数タプル選択処理の他の循環範囲若しくは循環部分により発生することを特徴とする請求の範囲第２１項乃至第２５項のいずれか１項に記載の方法。２７．受信したデータを再送信する前記中継局は周波数タプルを変更し、受信した無線信号を再送信することを特徴とする請求の範囲第２１項乃至第２６項のいずれか１項に記載の方法。２８．送信用及び受信用の前記周波数タプルの変更処理が対応する中継局グループで同一であることを特徴とする請求の範囲第２１項乃至第２７項のいずれか１項に記載の方法。２９．前記送信中継局は、前記データ受信機のために有用なデータ又は情報部を、関連する送信プロトコルやコントロールプロトコル又はコントロール命令とは別の時間に送信することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２８項のいずれか１項に記載の方法。３０．特に、例えば、送信されるデータの目標アドレス変更、エラー検査又はエラー訂正等のデータ処理はデータ送信とは別の時間に前記送信中継局で実行されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２９項に記載の方法。３１．各送信方向におけるデータ送信は相互無線接続による前の送信中継局で監視されチェックされると共にエラー発生次第訂正されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３０項のいずれか１項に記載の方法。