JPH04266237A - データ通信方法及び装置 - Google Patents
データ通信方法及び装置Info
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- JPH04266237A JPH04266237A JP3226473A JP22647391A JPH04266237A JP H04266237 A JPH04266237 A JP H04266237A JP 3226473 A JP3226473 A JP 3226473A JP 22647391 A JP22647391 A JP 22647391A JP H04266237 A JPH04266237 A JP H04266237A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
- H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
- H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
に関し、特に1以上の移動ワークステーシヨン又はユニ
ツトと通信する複数の固定基地ステーシヨンの動作を統
括する方法に関する。
な可搬データ処理装置は通信媒体として赤外線又は無線
周波信号を用いる無線リンクを介して局所ネツトワーク
(LAN)に接続する。この局所ネツトワークLANへ
の可搬データプロセツサの接続は基地ステーシヨンを通
じて行われる。基地ステーシヨンは局所ネツトワークL
ANに対してブリツジ、ゲートウエイ又はコンセントレ
ータとして作用する知能装置である。多数の移動ユニツ
トが1つの基地ステーシヨンに無線リンクを介して接続
することがあり、基地ステーシヨンはこれらの移動ユニ
ツトが局所ネツトワークLANと通信し得るようにする
プロトコルを与える。これら移動ユニツトは局所ネツト
ワークLANにとつてはサブネツト又はその論理的局所
ネツトワークLANの一部分である。プロトコルが用い
られる場合には常に、1つの移動ユニツトにアドレスさ
れたネツトワークデータメツセージ又はデータグラム(
datagram)がそのアドレスされた移動ユニツト
への伝送のために適正な基地ステーシヨンに確実に径路
指定されるようにするためのマツピングがある。このマ
ツピングはまた移動ユニツト内の特定の1つから発生す
るデータグラムが局所ネツトワークLANに確実に正し
く径路指定されるようにするものである。
ーシヨンが長い廊下、講堂、又はオープンプランのオフ
イスのような大きな空間をカバーするために設けられる
場合、通信ができない「デツドスポツト」をなくすため
にそのカバー範囲が重なるようにすることが望ましい。 しかしながらそのようにすると1つの与えられた移動ユ
ニツトが2以上の基地ステーシヨンの範囲内となる重複
領域が生ずることになる。無線セルラ電話方式ではこの
問題を統括された周波数の再使用により解決している。 しかしながら、赤外線伝送媒体では別の周波数又は波長
の使用は低コストの同調可能な赤外線源がないため極め
て困難である。
ランスポンダとの間に赤外線無線リンクを有するコード
レス電話方式を開示している。トランスポンダはサブシ
ステムのコントローラに有線接続し、コントローラはシ
ステムコントローラに有線接続する。この中央のコント
ローラはコードレスステーシヨンの位置を検出して「消
えた」コードレスステーシヨンを識別するために 10
0ミリ秒ごとにコードレスステーシヨンを調査する。
定された1つの区域バスインタフエースユニツト(RB
IU)と無線周波(RF)又は赤外線(IR)信号で通
信を行う局所ネツトワークLANを開示している。キヤ
リア検出多重アクセス/衝突検出(CSMA/CD)及
びスロツテツドALOHAのようなプロトコルがこの区
域バスインタフエースユニツトRBIUとの通信に用い
られる。
的カテゴリの1つに割り当てられる赤外線通信システム
を開示している。
ステーシヨンと複数の端末ステーシヨンとの間で動作す
る赤外線通信システムを開示している。ホストコンピユ
ータが群制御装置と天井に装着されることもある衛星ス
テーシヨンとを介して端末ステーシヨンと通信を行う。 端末ステーシヨンとの通信は端末ステーシヨンの移動中
においても中断しない。
77年12月」には天井型コントローラと複数の端末と
の間の無線通信に赤外線信号の視野内及び拡散伝送の両
方を用いる方法が示されている。
82年1月、4043頁」にはホスト/コントローラを
複数の端末ステーシヨンに結合する複数の天井型トラン
スポンダを組込んだ赤外線無線ネツトワークの一般的な
制御原理が示されている。アツプリンクチヤンネルへの
アクセスにはキヤリア検出多重アクセス/衝突検出(C
SMA/CD)法により制御される。
る複数の基地ステーシヨン間に無線伝送媒体を組込むた
めの方法及び装置を提供することである。
トコルに基地ステーシヨンを同期化させるための方法及
び装置を提供することである。
め本発明においては、複数の基地ステーシヨン又は伝送
ユニツト間の無線伝送媒体の使用を統合するための方法
及び装置を有する。伝送媒体は複数の連続して生ずる伝
送サブ期間からなる伝送期間を有するプロトコルに従つ
て利用される形式のものである。本発明の方法及びその
実施をする装置は次のステツプによつて実行される。
環され、この構造は各伝送ユニツトの識別子を有すると
共に、もしあればそれぞれの伝送ユニツトが無線伝送媒
体に伝送許可される指定された伝送サブ期間の識別子を
有する。この周期的に循環するステツプは次のステツプ
を含む。(1a)第2伝送ユニツトを伴つた第1伝送ユ
ニツトからデータ構造を受け、(1b)第2伝送ユニツ
トにおけるデータ構造の受信に応じて差し迫つた伝送要
求があればその量に従つてデータ構造を処理して当該サ
ブ期間の指定を変更し、(1c)この変更されたデータ
構造を上記伝送ユニツト内の他のものに伝送する。
の指定された伝送サブ期間を放棄し又は第2伝送ユニツ
トに1以上の未指定の伝送サブ期間を指定するためにデ
ータ構造を変更するステツプを含む。
未指定の伝送サブ期間がない場合にデータ構造を変更し
て第2伝送ユニツトが少くとも1つの伝送サブ期間を必
要としていることを示すようにするステツプを含む。
固有の伝送カバー領域を有する複数の伝送ユニツト間に
ついて無線伝送媒体の使用の同期化が行われる。少くと
も2つの伝送カバー領域の間に重複領域を設ける。伝送
媒体は複数の連続して生ずる伝送サブ期間からなる伝送
期間に従つて利用される。この方法は(2a)伝送ユニ
ツトのうちの1つのみによつて無線伝送媒体を介して伝
送期間内の少くとも1つの期間の伝送サブ期間のそれぞ
れにおいて繰り返し伝送するようにメツセージを伝送し
、(2b)この伝送を行う伝送ユニツトに関連するカバ
ー領域内にある1以上の伝送/受信ユニツトにおいてこ
の繰返し伝送されるメツセージを受け、(2c)重複領
域内にある送信/受信ユニツトがあればそれを含む送信
/受信ユニツトのそれぞれにおいて受信したメツセージ
を再送信するステツプを含む。この方法はさらに、(2
d)重複領域内の送信/受信ユニツトからの再送信メツ
セージを他の伝送ユニツトで受け、(2e)これら再送
信メツセージの受信に応じて第2送信ユニツトの時間保
持機能をそれに同期化させ、当該時間保持機能によつて
他のメツセージの送信又は受信のために、サブ期間の予
定の1つの所要の開始時間を決定するステツプを含む。
使用を協調させるように動作する。すなわち伝送媒体は
、複数の連続して発生する伝送サブ期間からなる伝送期
間を有するプロトコルに従つて用いられる形式を有し、
データ構造をこれら伝送ユニツト間に周期的に循環させ
る。このデータ構造はこれら各伝送ユニツトの識別子及
びもしあれば割り当てられた伝送サブ期間の識別子を有
する。このサブ期間において各伝送ユニツトは無線伝送
媒体を用いて伝送することができる。
る。
動(データ処理)ユニツト10と呼ぶ移動データステー
シヨンは、送信ユニツト又は基地ステーシヨン12と呼
ぶネツトワークアダプタ及び光通信チヤンネルを介して
双方向通信をする。基地ステーシヨン12はコネクタ1
4を介して有線局所ネツトワーク(LAN)16に接続
する。図示のように、基地ステーシヨン12は天井18
内又はこれに隣接して配置され、移動ユニツト10は人
手により搬送され又は床20上を搬送機により移動する
。勿論移動ユニツト10は必要に応じて静止させて用い
ても良い。
0及び基地ステーシヨン12間の通信は2つの独立した
光チヤンネルを介して行われる。特に、比較的低い帯域
幅、例えば50kビツト/sの拡散伝送コマンドチヤン
ネル(CC)と比較的高い、例えば1Mビツト/s以上
のデータチヤンネル(DC)が設けられる。移動ユニツ
ト10から基地ステーシヨン12へのアツプリンクコマ
ンドチヤンネル(CCU )は基地ステーシヨン12か
ら移動ユニツト10へのダウンリンクコマンドチヤンネ
ル(CCD )から、アツプリンク及びダウンリンクコ
マンドメツセージ間の衝突を防ぐに充分な量だけオフセ
ツトしたキヤリヤ周波数又は波長を有する。同様に、ア
ツプリンクデータチヤンネルDCU はダウンリンクデ
ータチヤンネルDCD から、アツプリンクデータメツ
セージ及びダウンリンクデータメツセージ間の衝突を防
止するに充分な量だけ、オフセツトしたキヤリヤ周波数
又は波長を有する。
在の光学装置は約 750〔nm〕から約1000〔n
m〕の範囲内で容易に動作し得るが、好適には約 1.
4ミクロンの波長を有する赤外線(IR)データリンク
を介して運ばれる。好適な実施例によれば、このコマン
ドチヤンネルは拡散伝送形の比較的低いビツト速度のチ
ヤンネルによつて運ばれ、データチヤンネルは見通し形
の比較的高ビツト速度のチヤンネルによつて運ばれる。 これにより、基地ステーシヨン12の範囲内に入つた移
動ユニツトを含む移動ユニツト10の制御チヤンネルが
基地ステーシヨン12との通信を行い得るようになり、
信頼性のある通信がこの高周波のデータチヤンネルにお
いてできるようになる前に局所ネツトワークLAN16
を介してホストシステムにも通信を行い得るようにする
。その結果、より信頼性が高くかつより効率の高い赤外
線データ通信ネツトワークが得られる。
6号に示されている。しかしながら、本発明は、この無
線システムのみに限定されるようには解釈されるべきで
はない。
ク図を示す。基地ステーシヨン12はコネクタ14を介
して局所ネツトワークLAN16に結合する。コネクタ
14はネツトワークアダプタトランシーバ22に接続さ
れ、このトランシーバは内部バス24に接続される。基
地ステーシヨン12はプログラム関連データ及び他のデ
ータ(移動ユニツト10に送られ又はそれから受信する
データパケツトを含む)を記憶するメモリ28に双方向
的に接続するプロセツサ26を含む。またプロセツサ2
6には時間保持ユニツトすなわちクロツク27が双方向
に接続しており、その使用を次に述べる。プロセツサ2
6は複数の変調器及び受信器、特に制御変調器(CM)
30a、制御受信器(CR)30b、データ変調器(D
M)30c及びデータ受信器(DR)30dとも通信を
行う。これら赤外線IR変調器及び受信器の入力はレー
ザダイオードLED及び光検出器のような赤外線を射出
し、又は入射する適当な装置に接続する。図示の例では
制御変調器(CM)30a及びデータ変調器(DM)3
0cの出力は送信ダイオードTD1に接続する。他の実
施例ではデータ変調器(DM)30cは送信ダイオード
TD1にではなく、第2の送信ダイオードTD2に接続
する。
ツク図である。移動ユニツト10はオペレータ入力装置
34と、オペレータデイスプレイ装置(OD)36に接
続するプロセツサ32を有する。オペレータ入力装置3
4はキーボード又は適当なデータ入力手段で良い。同様
にオペレータデイスプレイ装置(OD)36はフラツト
パネル文字数字デイスプレイ又は他の適当な表示装置で
良い。またプロセツサ32にはメモリ38が接続され、
このメモリは基地ステーシヨン12から受け又はそれに
送られるべき情報パケツト及び移動ユニツト10の識別
子IDのようなプログラム関連データ及び他のデータを
記憶する。またプロセツサ32には複数のコマンド及び
データの変調器と受信器40a〜40dが接続される。 図3ではコマンド変調器CM(アツプリンク)40aは
第1周波数f1 を有し、コマンド受信器CR(ダウン
リンク)40bは第1周波数f1からオフセツトした第
2周波数f1 ′を有する。同様に、データ変調器DM
(アツプリンク)40cは第1周波数f2 を有し、デ
ータ受信器DR(ダウンリンク)40dは第1周波数f
2 からオフセツトした第2周波数f2 ′を有する。 図2及び図3のデータ受信器は復調器及びフイルタを含
み、従来のように動作して受信光信号から変調されたビ
ツトストリームを抽出する。同様に、図2及び図3の変
調器は従来のように動作して送信ビツトストリームに従
つて光出力を変調する。
ネツトワーク構成に適合し得る。1つの適当なネツトワ
ークプロトコルはダグラス・E・カマー著「Inter
networking with TCP/IP Pr
inciple Protocols and Arc
hitectures 」、ニユージヤージ、プレンテ
イスホール社、1988年に詳細に示されているような
「TCP/IP」として知られているものである。
接続する有線局所ネツトワークLAN16にそれぞれ接
続した複数の基地ステーシヨン12を示す。大型データ
記憶装置すなわちスプーラ52もこの局所ネツトワーク
LAN16に接続する。基地ステーシヨン12はそれぞ
れに関連する実質的に対称な光フイールド、すなわちセ
ル42a〜42dが重なり合うように配置される。移動
ユニツト10のうちのあるものはすべてこれらフイール
ドすなわちセル42のうちの1つに含まれ、他方移動ユ
ニツト10aはセル42a及び42b間の重複領域44
内に配置される。移動ユニツト10cは基地ステーシヨ
ン12のいずれによつてもカバーされない領域内に配置
される。ここで使用時において移動ユニツト10は与え
られた領域内で移動し、又は1つのセル42から他のセ
ルに移動するものと考える。これを移動ユニツト10e
及び10e′によつて示す。移動ユニツト10eは径路
Aに沿つてセル42dに入り、その後一旦そこを出た後
セル42dに再び入り、その後出るような動き方をする
ものとする。移動ユニツト10e′は径路Bを通つてセ
ル42cに入り、その後重なり領域を通つてセル42d
に入り、その後すべてのカバー領域を出るような動き方
をするものとする。
ツトワークLAN16に対する安定した接続を維持しな
がら基地ステーシヨン12のうちの種々のものとの接触
を行うことができるようにするハンドオフ(排除)機構
を与える方法は米国特許出願第605720号に示され
ている。
を作る時分割多重アクセス(Time Divisio
n Multiple Access(TDMA))技
術により行うと良い。これらのフレームは繰り返し送信
され、かつ与えられた移動ユニツト10は情報の送受信
に用いられる1以上の特定のスロツトを与えられる。図
5は米国特許第4402090号に示されていると同様
の適当なスロツト48のフオーマツトを示す。詳細には
スロツトの境界すなわち同期(SYNC)フイールド4
8aの次に宛先アドレス(DESTINATION
ADDRESS)フイールド48b及びソースアドレス
(SOURCE ADDRESS)フイールド48c
が続く。アツプリンクメツセージについては宛先アドレ
スDESTINATION ADDRESSは基地ス
テーシヨン12のアドレスであり、ソースアドレスは送
信を行う移動ユニツト10のアドレスである。これに関
し、各移動ユニツトに対して一般にネツトワークアドレ
スである識別子又はアドレスが割り当てられる。この移
動ユニツト10のアドレスはハードワイヤード又は他の
予め定められたものとし得る。好適にはこれらのアドレ
スはネツトワーク及び移動ユニツト10間に通信が確立
したとき動的に割り当てられる。
ENGTH)フイールド48dであり、これは次のデー
タ(DATA)フイールド48eのバイト長を与える。 コマンドスロツトについてはデータフイールドは一般に
データスロツトに関連するデータフイールドより著しく
小さい。データ(DATA)フイールド48eに続いて
データの完全性を保持するフイールド、すなわちCRC
フイールド48fがある。終端(TRAILER)フイ
ールド48gによりさらにスロツトの境界が与えられる
。このフオーマツトは一例にすぎず、種々の適当なフオ
ーマツトが考えられる。
テーシヨン12及び移動ユニツト10間はすべて無線通
信である。移動ユニツト10間には直接通信はない。ス
ロツト形式の時分割多重アクセスTDMA法は各方向に
おける伝送に用いられる。スロツト48のフレームは基
地ステーシヨン12により行われる調停技術に従つて特
定のスロツトを与えられる移動ユニツト10に送受され
る。
移動ユニツト10及び基地ステーシヨン12間に送られ
る代表的な制御イベントは次のことを含むがそれには限
られない。 (3a)基地ステーシヨン12との接続を確立する。す
なわち当該基地ステーシヨンの移動ユニツト群のメンバ
ーになる。 (3b)移動ユニツトの識別を確実にする。 (3c)移動ユニツト10が送信するために1以上のス
ロツトを有するとき媒体にアクセス要求をする。これは
送信するためのスロツトを有する関連移動ユニツト群の
メンバー間において基地ステーシヨンにより行われる任
意性を含む。これらの移動ユニツトは「作動状態要素」
と呼ぶことができる。 (3d)伝送の終りに又は移動ユニツト10が「消え」
又は切離されるとき、媒体へのアクセスを削除する。 (3e)移動ユニツト10による高密度なアプローチを
基地ステーシヨンに調停するため、又は信号径路が影の
部分に入つたとき伝送速度を低下させ得るようにするた
めの光出力又はデータ伝送速度を制御する。例えば制御
受信器(CR)30bのオーバドライブを防止するため
に基地ステーシヨン12のある半径内に伝送される出力
を低下させることが望ましい。 (3f)アツプリンクデータ伝送についてスロツト48
を割り当てる。 (3g)伝送エラーを有するアツプリンクスロツトを再
送信する。 (3h)伝送を一時的に中断するため移動ユニツト10
に要求する。 (3i)伝送されるべきものとして残るデータを捨てる
ため移動ユニツト10に要求する。
シヨン12との接続を作るステツプ(3a)は移動ユニ
ツト10及び基地ステーシヨン12が互いに存在を検出
し確認することを要求するという点において最も複雑で
ある。
す移動ユニツト10は最大光出力を用いて制御チヤンネ
ルに接続要求を送る。この実施例の場合、制御チヤンネ
ルはデータチヤンネルから離れているから、この非同期
伝送は、現在のアツプリンク制御信号を妨害するが、基
地ステーシヨン12と他の移動ユニツト10との間のプ
ロセスであるアツプリンクデータ伝送を妨害することは
ない。
クセス機構は好適には従来の単純なALOHAプロトコ
ルである。このプロトコルは移動ユニツト10にアプロ
ーチすることにより非同期接続要求を現在のユニツト群
のメンバーからの要求と同様に処理され得るようにする
。近/遠条件下でのALOHAアクセスの「公平性」を
改善するために、移動ユニツト10は制御信号の伝送に
ついて制御し得るように可変の出力レベルを有するもの
であると良い。
テーシヨン12のユニツト群に加入された後に、この群
の新しく加入したメンバーはアツプリンク及びダウンリ
ンク制御チヤンネルを用いてこの基地ステーシヨン12
と制御メツセージを交換することができる状態になる。
ステーシヨン12のみがダウンリンクチヤンネルを使用
するのに対してアツプリンクチヤンネルは群内のすべて
の移動ユニツトに共用されるので、ダウンリンク媒体の
アクセス制御の要求はない。基地ステーシヨン12がこ
の群のメンバーではない移動ユニツトへのスロツトの送
信を避けているとする。すなわち基地ステーシヨン12
が確立されたリンクを有する移動ユニツト10にのみ送
信をしているとする。従つてダウンリンクパスについて
は、移動ユニツト10はフイールド48b内にそのユニ
ツトのアドレスを有するスロツト48を認識するだけで
良い。
て基地ステーシヨン12からユニツト10に送られるダ
ウンリンク制御は次のことを含むが、これに限られるも
のではない。 (4a)特定の移動ユニツト10に(n)スロツトの情
報を送る意図のあることを通知する。 (4b)送信終了を通知する。移動ユニツト10から基
地ステーシヨン12へのこれらの制御イベントに対する
アツプリンクレスポンスは次のものを含む。 (5a)スロツトの受信を確認する。 (5b)スロツトを再送要求する。 (5c)例えばバツフア満杯の条件によりデータ伝送の
一時中断を要求する。 (5d)より高速のスロツト伝送を要求する。基地ステ
ーシヨン12はこのアツプリンク制御イベントに応じて
要求を出す移動ユニツト10に1フレーム内のスロツト
48により長い時間を割り当てることができる。 (5e)より低速のスロツト伝送を要求する。基地ステ
ーシヨン12はこのアツプリンク制御イベントに応じて
、当該要求を出す移動ユニツト10に1フレーム内のス
ロツト48より短い時間を割り当てることができる。
すべての移動ユニツトに対して放送し、制御スロツト4
8のアドレスフイールド48bが、アドレスされた移動
ユニツトのみにこれらの制御メツセージを識別できるよ
うな状態にする。ダウンリンクデータチヤンネルも群内
のすべての移動ユニツトに対して放送し、対応するデー
タスロツト48のアドレスフイールド48bが、アドレ
スされたユニツトのみにそれらのデータパケツトを識別
できる状態にさせる。
チヤンネルを介してユニツト10により1つのスロツト
番号を与えることによりデータリンクスロツトシーケン
スと同期する。その後、このユニツト10は、スロツト
に任意回数の割当てを要求し得るが、スロツト番号のト
ラツクを内部的に維持する。アツプリンク及びダウンリ
ンクパスの使用は同一のスロツト番号群を用いる。アツ
プリンクパスの使用権を有する移動ユニツト10はデー
タ送出の前にその許可されたスロツトの開始を待つ。制
御チヤンネルを介してダウンリンクチヤンネルから1以
上のデータパケツトを受けるように指示されている移動
ユニツト10はその特定のスロツトの発生を待ち、かつ
当該スロツトによつて運ばれる情報を捕える動作を開始
する。移動ユニツトはこのように単一の割り当てられた
制御又はデータスロツトを用いて送受信動作をすること
ができる。
成する方法を詳述する。この協調は図5に示すデータ構
造について赤外線媒体を効率良く使用できる結果になる
。ここで、基地ステーシヨン12は重複するカバー領域
を有し、移動ユニツト10のうちの特定のものが通信セ
ル42間の重なり領域内にある。
クセスTDMAプロトコルがアツプリンク及びダウンリ
ンク方向について光媒体の使用のために基地ステーシヨ
ン間において使用される。このプロトコルの使用は基地
ステーシヨン12及び移動ユニツト10間の通信がそれ
ぞれ複数のスロツト48を有する複数のフレームとして
組織されるようにするものである。スロツト48の数は
与えられたカバー領域内の基地ステーシヨン12の数に
少くとも等しいものであると良い。一般に、スロツト4
8の数はフレーム当り4〜64個の範囲である。N個の
基地ステーシヨンからなる協調群については、各基地ス
テーシヨン12に対して当該基地ステーシヨンのカバー
領域内の協調する移動ユニツト10群と通信を行うため
1以上のスロツト48が割り当てられる。
効帯域幅を有効に減少させる。無線リン0の帯域幅が協
調する基地ステーシヨン12群を接続する有線ネツトワ
ークの帯域幅に等しいか又は大きく、また通信トラヒツ
クの殆んどが移動ユニツト10からネツトワークのサー
バ又は他の基地ステーシヨン12に関連する移動ユニツ
ト10に向かつていれば、この共用関係はこのシステム
の全容量がこの有線ネツトワークにより決まるためその
全容量を減少させることはない。
プを実行する。
TABLE)28aのようなデータ構造をそれらの間に
おいて同期的に転送又は循環させる。この場合、識別子
フイールド60は基地ステーシヨン12の各識別子を含
む。第2フイールド62はアツプリンク及びダウンリン
クの方向について割り当てられた時分割多重アクセスT
DMAスロツト番号の入力を含む。テーブル28aの交
換は基地ステーシヨン12を接続する有線局所ネツトワ
ークLAN16を介して生ずる。好適にはテーブル28
aは1秒に約1回基地ステーシヨン12の間で循環する
。そのとき有効な局所ネツトワークLANプロトコルを
用いて局所ネツトワークLAN16から入るテーブル2
8aはメモリ28に記憶されて受信基地ステーシヨン1
2により処理される。この変換されたテーブルは次に局
所ネツトワークLAN16を介して次の基地ステーシヨ
ン12に送られ、このステーシヨンはテーブル28aを
処理してそれを次の基地ステーシヨンに送り、以下同様
の処理をする。
憶されたテーブル初期化フアイル28bへのアクセスを
有することが望ましい。初期化フアイル28bは誤動作
時、全システム初期化時又は正常に循環しているテーブ
ル28aを既知状態に再初期化したいときに基地ステー
シヨン12によりアクセスされる。この初期化テーブル
はホスト50により維持され、局所ネツトワークLAN
16を介してすべての基地ステーシヨン12にダウンロ
ードされる。
つの基地ステーシヨンが局所ネツトワークLAN16か
ら循環テーブルを受けるとき、当該基地ステーシヨン1
2は待ち行列通信トラヒツクを有するか否か、すなわち
移動ユニツト10に伝送すべき保留ダウンリンクデータ
があるか否か、又は1つの移動ユニツト10によるアツ
プデータ送信要求についての保留された確認があるか否
かを決定する。基地ステーシヨン12はそのような係属
中の通信トラヒツクがないことを確認すると、循環テー
ブルのフイールド62から基地ステーシヨン12に割り
当てられた時分割多重アクセスTDMAスロツトを削除
又は除去する。次に基地ステーシヨン12はこのように
して変更されたテーブルを他の基地ステーシヨンに送る
。
ヒツクを有し、かつ現在フイールド62に割り当てられ
たスロツトをもたない場合には、基地ステーシヨン12
は要求フイールド64にそれがスロツトを要求すること
を示すフラグをセツトすることにより当該テーブルを変
更する。基地ステーシヨン12はこの変更されたテーブ
ルを他の基地ステーシヨンに送る。
フラグをセツトしたテーブルを受け、かつ当該受信ステ
ーシヨン12が現在2以上のスロツトを割り当てられ、
かつ待ち行列通信トラヒツクを有する場合には、この受
信基地ステーシヨンは関連するフイールド62から1つ
の割り当てられたスロツト番号を削除することにより割
当てスロツト内の1つを解放する。基地ステーシヨン1
2は当該変更されたテーブルを他の基地ステーシヨンに
送る。
トラヒツクをもたない場合には、ステツプAにおいて述
べたように、割当てスロツトのすべてを削除して、スロ
ツト割当てを要求する基地ステーシヨンによつてスロツ
トを使用できるようにする。
ついての基地ステーシヨン12との間の合意を得る有効
な機構を与える。アツプリンク及びダウンリンクスロツ
トは別々に割り当てることができる。この場合について
フイールド62は2つのフイールド、すなわちアツプリ
ンクスロツト割当て用及びダウンリンクスロツト割当て
用のフイールドに分けられ、これはスロツト要求フイー
ルド64も同様である。次に基地ステーシヨン12は待
ち行列ダウンリンクトラヒツクと待ち行列アツプリンク
トラヒツクに従つて受信したテーブルを処理する。かく
して1つの特定の基地ステーシヨン12は係属中のアツ
プリンクトラヒツクをもたず、同一のテーブル処理セツ
シヨン中にそれ自体に付加的なダウンリンクスロツトを
割り当て、又はその要求を出すときそのアツプリンクス
ロツトのすべてを放棄する。本発明により解決される他
の問題は基地ステーシヨンにおけるクロツク27を一時
的に同期化することであり、これにより各基地ステーシ
ヨン12がスロツト方式の時分割多重アクセスTDMA
フレーム構造に同期することができ、かくして各割当て
スロツトのスタートを識別することができるようになる
。同期化は分散コンピユータにおける古典的な問題であ
り、これに対しては種々の解決法がある。しかしながら
、同期化要求はここに述べる無線通信業務については特
に困難である。
sとし、フレーム長をフレーミングデータを含んでせい
ぜい2000バイトとすると、スロツト幅は約 2.0
マイクロ秒となる。同期化精度は衝突を避けるためにス
ロツト48間に挿入しなければならない「デツド時間」
(図5の48f)の幅を決定する。デツド時間48fを
スロツト48の幅の10%より小さくするには各基地ス
テーシヨン12のクロツク27は他のすべての基地ステ
ーシヨンのクロツクと 200マイクロ秒内で同期化し
なければならない。この同期化精度を得ることは予測が
できないような伝送上の問題があるため、無線局所ネツ
トワークLANを介しては困難である。
同期を達成する方法を図7について次に述べる。
地ステーシヨン12は有線局所ネツトワークLAN16
を介して無線伝送を中断するメツセージを周期的に出す
。
ンネル(CC)を介して予定のメツセージを送り始める
。このメツセージはフレーム内の時間スロツト48ごと
に繰り返される。
の移動ユニツト10がこの拡散伝送を受信して、例えば
キヤリア検出多重アクセス/衝突検出CDMA/CD多
重アクセスプロトコルを用いて各アツプリンク制御チヤ
ンネルに同じメツセージを再放送することにより当該伝
送を繰り返す。
ヨン12は第1基地ステーシヨン12のセルと重なり、
かつ重なり領域が少くとも1つの移動ユニツト10によ
つて占有されているセル内になくてはならない。例えば
図4において、セル42a内の基地ステーシヨン12が
メツセージを初めにに放送したとすると、このメツセー
ジは当該セル内の移動ユニツト10及びセル42a及び
42bを重ねた領域内の移動ユニツト10aにより受信
される結果になる。移動ユニツト10aはこのメツセー
ジを再放送し、これがセル42bに関連する基地ステー
シヨン12において受信される。この受信基地ステーシ
ヨンは当該再放送伝送を用いてこの再放送メツセージの
スロツトのタイミングに対して各クロツク27を同期化
させる。この同期化は数分の1ビツト以内の精度を有す
る。50kビツト/sの拡散制御チヤンネル帯域幅につ
いて、10マイクロ秒以内の同期化が達成される。
た後に、基地ステーシヨン12はその事実を有線局所ネ
ツトワークLAN16を介して第1基地ステーシヨンに
通知する。この第1基地ステーシヨンは上記予定の同期
化メツセージの放送を中断し、当該同期化メツセージの
伝送は他の基地ステーシヨンにより開始される。ステツ
プB〜Eはすべての基地ステーシヨン12がそれらの内
部クロツク27を同期化させるまで繰り返される。
テーシヨンに再放送するような位置にある移動ユニツト
10がない場合には、第1基地ステーシヨン12は予定
の期間後に伝送を停止する。この場合、セル42は重な
るが、2つの隣接する基地ステーシヨン12による伝送
間の衝突により妨害されるような位置には現在移動ユニ
ツト10がないので、同期化の問題はない。
送ユニツトに対して共通の無線伝送媒体において、複数
の連続して発生する伝送サブ期間からなる伝送期間を有
するプロトコルを用いて複数の伝送ユニツト間のデータ
の伝送を協調させるようにし、かくするにつきデータ構
造を伝送ユニツト間に周期的に循環させると共に、デー
タ構造に設けられた伝送ユニツトの識別子及び伝送サブ
期間の識別子を用いて伝送すべき伝送ユニツトを特定で
きるようにしたことにより、協調性が一段と高いデータ
通信システムを得ることができる。
施例において、1つの基地ステーシヨンと通信を行う複
数の移動ユニツトを示すブロツク図である。
図である。
ある。
信セルの配置を示す系統図である。
おいてコマンド及びデータ情報を通信するに適した時分
割多重アクセスTDMAスロツトの一実施例を示す略線
図である。
ついての協調伝送媒体のアクセスを達成するために用い
る基地ステーシヨン及び移動ユニツト間の論理的対話処
理の説明に供するフローチヤートである。
期化を行う処理方法の説明に供するフローチヤートであ
る。
間の伝送サブ期間又はスロツトへのアクセスを割り当て
るために基地ステーシヨン間において交換されるデータ
構造のフオーマツトを示す略線図である。
4……コネクタ、16……LAN、22……ネツトワー
クアダプタトランシーバ、24……内部バス、26、3
2……プロセツサ、27……クロツク、30a……制御
変調器、30b……データ受信器、30c……データ変
調器、30d……データ受信器、34……オペレータ入
力装置、36……オペレータデイスプレイ装置、40a
……アツプリンクコマンド変調器、40b……ダウンリ
ンクコマンド受信器、40c……アツプリンクデータ変
調器、40d……ダウンリンクデータ受信器、42……
セル、48……スロツト。
Claims (20)
- 【請求項1】複数の伝送手段間において無線伝送媒体の
利用を協調させる方法について、上記無線伝送媒体は複
数の連続的に生ずる伝送サブ期間からなる伝送期間に従
つて利用されるようになされたデータ通信システムにお
いて、上記伝送手段間を周期的に循環させるようになさ
れ、上記データ構造は各伝送手段の識別子を有すると共
に、各伝送手段が上記無線媒体を用いて伝送することが
できる割り当てられた伝送サブ期間があれば当該識別を
表すようになされた循環ステツプを具え、上記循環ステ
ツプは、第1伝送手段からの上記データ構造を第2伝送
手段によつて受信する受信ステツプと、第2伝送手段に
おける上記データ構造の受信に応動して差し迫つた伝送
要求があればその量に従つて当該データ構造を処理して
上記データ構造における伝送サブ期間の割当てを変更す
る処理ステツプと、変更されたデータ構造を他の伝送手
段に伝送するステツプとを具えることを特徴とするデー
タ通信方法。 - 【請求項2】上記処理する段階は、1以上の割当て伝送
サブ期間を放棄し、又は上記第2伝送手段に1以上の未
割当て伝送サブ期間を割り当てるように上記データ構造
を変更するデータ構造変更ステツプを含むことを特徴と
する請求項1に記載のデータ通信方法。 - 【請求項3】上記処理する段階は、未割当て伝送サブ期
間がない条件に応動して上記第2伝送手段が少くとも1
つの伝送サブ期間を要求することを示すように上記デー
タ構造を変更するデータ構造変更ステツプを含むことを
特徴とする請求項1に記載のデータ通信方法。 - 【請求項4】上記処理する段階は、上記データ構造から
、他の1つの伝送手段が伝送サブ期間を要求しているか
どうかを決定し、当該伝送手段が伝送サブ期間を要求し
ているとき少くとも1つの伝送サブ期間を放棄するステ
ツプを含むことを特徴とする請求項3に記載のデータ通
信方法。 - 【請求項5】上記受信及び送信ステツプはそれぞれ有線
ネツトワークを介して通信するステツプを含むことを特
徴とする請求項1に記載のデータ通信方法。 - 【請求項6】上記処理ステツプは以後の使用のために上
記変更されたデータ構造を上記第2伝送手段に記憶する
ステツプを含み、さらに外部的イベントに応じてこの記
憶されたデータ構造をデフオールト条件に対し初期化す
るステツプを含むことを特徴とする請求項1に記載のデ
ータ通信方法。 - 【請求項7】無線通信システムの複数の伝送手段間にお
いて無線伝送媒体の使用を協調させるための装置につい
て上記伝送媒体は複数の連続して発生する伝送サブ期間
からなる伝送期間に従つて利用されるようになされたデ
ータ通信装置において、上記各伝送手段は、当該伝送手
段間を周期的に循環させるようになされ、上記データ構
造は上記各伝送手段の識別並びに上記無線媒体を用いて
伝送することができる割り当てられた伝送サブ期間があ
れば当該識別を表わすようになされた循環手段を具え、
上記循環手段は、有線ネツトワークに接続して他の伝送
手段から上記データ構造を受信する接続手段と、上記デ
ータ構造の受信に応動して差し迫つた伝送要求があれば
その量に従つて上記データ構造を処理し、伝送サブ期間
の割当てを変更するように上記データ構造を変更する処
理手段と、上記有線ネツトワークに接続して上記変更さ
れたデータ構造を上記伝送手段のうちの他の手段に伝送
する接続手段とを含むことを特徴とするデータ通信装置
。 - 【請求項8】上記各伝送手段は上記変更されたデータ構
造を以後の使用のために記憶する手段をさらに含むこと
を特徴とする請求項7に記載のデータ通信装置。 - 【請求項9】上記各伝送手段は上記記憶されたデータ構
造をデフオールト条件に対し初期化する手段をさらに含
むことを特徴とする請求項8に記載のデータ通信装置。 - 【請求項10】上記無線媒体は赤外線エネルギーを用い
、上記各伝送手段はデータ及び制御情報を表わす変調さ
れた赤外線エネルギーを送信及び受信する手段をさらに
含むことを特徴とする請求項7に記載のデータ通信装置
。 - 【請求項11】上記各伝送手段は第1帯域幅の第1赤外
線チヤンネルによりデータを送信する手段と、第2帯域
幅の第2赤外線チヤンネルにより制御情報を送信する手
段とを含み、上記第1帯域幅は上記第2帯域幅よりかな
り高いことを特徴とする請求項10に記載のデータ通信
装置。 - 【請求項12】上記第1チヤンネルは視野チヤンネルで
あり、上記第2チヤンネルは拡散伝送チヤンネルである
ことを特徴とする請求項11に記載のデータ通信装置。 - 【請求項13】それぞれ対応する伝送カバー領域を有す
る複数の伝送手段間に無線伝送媒体を使用し、少くとも
2つの上記カバー領域が1つの重なり領域を有するよう
になされ、上記無線伝送媒体は複数の連続的に生ずる伝
送サブ期間からなる伝送期間に従つて利用されるように
なされた同期化方法において、(a)上記伝送手段の1
つのみにより上記無線伝送媒体を介してメツセージを上
記伝送期間のうちの少くとも1つの上記伝送サブ期間の
間にそれぞれ伝送する伝送ステツプと、(b)上記伝送
する伝送手段に関連したカバー領域内にある1以上の送
信/受信手段によつて上記繰返し的に伝送されるメツセ
ージを受信する受信ステツプと、(c)上記重なり領域
内に送信/受信手段があればそれを含んで、上記繰返し
的に伝送されるメツセージを受ける各送信/受信手段に
よつて受信したメツセージを再送信する再送信ステツプ
と、(d)上記重なり領域内の上記送信/受信手段から
再伝送されたメツセージを他の伝送手段で受ける受信ス
テツプと、(e)上記再送信されたメツセージの受信に
応動して、他のメツセージの送信又は受信のために上記
伝送サブ期間のうちの予定の1つの伝送サブ期間の所望
の開始時点を上記第2伝送手段の時間保持機能によつて
後に決定するように当該時間保持機能を同期化させる同
期化ステツプとを具えることを特徴とする同期化方法。 - 【請求項14】上記伝送ステツプは、上記第1伝送手段
が上記メツセージを繰返し送信できるように、上記各伝
送手段が上記無線伝送媒体の使用を一時的に中断するこ
とを示す情報を有線ネツトワークを介して上記各伝送手
段が通知する初期ステツプを含むことを特徴とする請求
項13に記載の同期化方法。 - 【請求項15】上記同期化ステツプは、有線ネツトワー
クを介して上記第2伝送手段が当該時間保持機能を同期
化させたことを示す情報を通知する付加的なステツプを
含み、上記伝送ステツプは上記第2伝送手段が当該時間
保持機能を同期化させたことに応じて上記メツセージの
繰返し伝送を終了させるステツプを含むことを特徴とす
る請求項13に記載の同期化方法。 - 【請求項16】上記重なり領域内に送信/受信手段がな
いとき、上記終了させるステツプが時間保持機能に応じ
た代りに実行されることを特徴とする請求項15に記載
の同期化方法。 - 【請求項17】上記ステツプ(a)、(b)、(c)、
(d)、(e)は他の伝送手段のカバー領域と重なるカ
バー領域を有する各伝送手段が関連する時間保持機能を
同期化終了させるまで複数の伝送手段により実行される
ことを特徴とする請求項13に記載の同期化方法。 - 【請求項18】上記無線媒体は赤外線エネルギーを用い
、かつ上記各伝送手段はデータ及び制御情報を表わす変
調された赤外線エネルギーを送信及び受信する手段を含
むことを特徴とする請求項13に記載の同期化方法。 - 【請求項19】上記各伝送手段は第1帯域幅の第1赤外
線チヤンネルによつて上記データを送信すると共に、第
2帯域幅の第2赤外線チヤンネルによつて制御情報を送
信するようになされ、上記第1帯域幅は上記第2帯域幅
より著しく高くなつており、上記繰返し的に伝送される
メツセージは上記第2赤外線チヤンネルによつて伝送さ
れること特徴とする請求項18に記載の同期化方法。 - 【請求項20】上記第1チヤンネルは視野チヤンネルで
あり、上記第2チヤンネルは拡散伝送チヤンネルである
ことを特徴とする請求項19に記載の同期化方法。
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| US07/605628 | 1990-10-29 |
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|---|---|
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ID=24424516
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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| US (1) | US5068916A (ja) |
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| JP (1) | JPH0810869B2 (ja) |
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