JPH05244158A - パケットデータ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーコード読み取り装置等の多数の遠隔手持
ち式データ収集装置をデータベース管理システムを維持
する中央コンピュータに接続するパケットデータ送信シ
ステムを提供すること。 【構成】 データパケットは遠隔装置１５からＲＦリン
クによって中間の基地局１２〜１４に送られ、次に基地
局からシリアルリンクによって中央コンピュータ１０に
送られる。ＲＦリンクには直接シーケンススペクトル拡
散変調が用いられる。遠隔手持ち式装置は基地局１２〜
１４との間のＲＦ送信を用いて交換を開始し、遠隔装置
１５からの送信に続く厳密な時間枠中にのみ受信を行
う。基地局は遠隔装置への通信を起こすことはできない
が、代わりに交換の一部として遠隔装置にデータを送
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はデータ通信システムに
関し、より詳細には多数の遠隔装置が中間の基地局を介
して中央コンピュータにデータを送信する無線周波数パ
ケット通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】小売店その他の販売施設で使用されるバ
ーコード読み取り装置は通常物理的な配線によって中央
コンピュータに接続されている。この接続はスーパーマ
ーケットのレジで使用される据え付け型のバーコード読
み取り装置、あるいは同様の固定された場所で用いられ
る手持ち式スキャナあるいはワンドにはきわめて適切な
ものである。しかし、ドーコード読み取り装置が建物の
中を動き回る人によって使用されるとき、あるいは一時
的な設置を行う際には物理的な配線は適していない。あ
るいは少なくとも非常に不便である。手持ち式バーコー
ドスキャナから中央局、あるいはローカルな中継点にデ
ータを送るのに無線周波数(RF)リンクを使用することが
できる。しかし、従来この目的に利用可能であったRFリ
ンクはその特性上費用がかかり、また不便なものであっ
た。通常、かかるRFリンクは、費用と管理面の負担に加
えて、設置にさいしてFCC の許可を必要とするRF帯域を
使用している。この種の装置に用いられるRF部品は周波
数ドリフトと帯域幅のずれがFCC の許容限度内に維持さ
れるよう高度に精密なものでなければならない。さら
に、バッテリーの消耗に備えて大きく重いバッテリーあ
るいは頻繁な再充電あるいはその両方を必要とした。ま
た、従来使用されてきたRF伝送法では比較的狭い帯域幅
を使用するため一定の領域内で使用することのできる携
帯端末の数に限度があった。ローカルRFデータリンクを
用いたバーコード読み取り装置の例として、MSI Data C
orporation、Vectran Corporation 、LXE Corporation
、Norand Corpo-tion 、Telxon Corporationの各社か
ら入手できる携帯端末がある。長距離RFリンクを有する
携帯型バーコード読み取り装置はMobile Data Internat
ionalおよびMotorola Incから入手することができる(KD
X1000) 。

【０００３】音声型の屋内RF通信網が米国特許4,789,98
3 号“Wireless Network for Wide-band Indoor Commun
ications”あるいは米国特許4,639,914 号“Wireless P
BX/LAN System"等に提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これら従来のシステム
の遠隔端末はいつでも呼び出すことができる。すなわ
ち、常に起動される。したがって、電力仕様はこの特徴
によって左右される。さらにこれらの従来のシステムに
は個々のユーザーのFCC 認可を要するRF周波数帯域が使
用されてきた。このため、この種の従来のシステムは費
用がかかりすぎ、またさもなければ目的に適っていな
い。

【０００５】スペクトル拡散無線送信はFCC によって
“無認可の”帯域として指定された帯域を使用すること
ができ、したがって認可の問題がなく、またスペクトル
拡散技術を用いることによって、この帯域が多岐にわた
るユーザーからの干渉にあっても送信を確実な方法で確
立することが可能になる。特許4,672,658 号の“Spread
Spectrum Wireless PBX”においては、別々のユーザー
送信器のそれぞれが中央PBX の個別の送信器と組合せら
れ、これらの組合わせられた対のそれぞれが固有の直接
シーケンススペクトル拡散チッピングパターンで送信を
行うシステムを示している。共通の直接シーケンスチッ
ピングパターンを有する個別の発呼送信器を用いて発呼
に関する情報の交換が行われる。上述したように、この
システムにはすべての送信器によるRF帯域の連続的な監
視が必要であり、またこのシステムは接続維持期間の可
変を必要とし、またユーザーから中央局よりむしろユー
ザー間の接続を必要とする音声向きのシステムである。
ローカルRFリンク中での拡散スペクトルの使用の別の例
としては、ユーティリティトラック駆動がCW送信によっ
て読み取り装置を起動し、次に読み取り装置からのデー
タを受信する需給計器読み取りシステムがある。

【０００６】多重通路干渉の防止に直接シーケンススペ
クトル拡散技術を用いた中央コンピュータと建物内に配
置したいくつかの遠隔端末との間の無線データ通信が、
１９８０年１１月のNTC RecordにFreretその他によって
説明されているが、この種のシステムも携帯装置の連続
動作に依存するものであり、遠隔装置のRF回路に負担を
かけ、その結果構造が複雑で高価なものになる。

【０００７】特許4,740,792 号において、スペクトル拡
散RFを用いたデータ送信システムが説明されており、こ
のシステムでは車両に送信器を設けるが受信器は設け
ず、それぞれの車両の位置が送信パケットによって中央
局に周期的に報告される。この送信器は非常に限られた
デューティサイクルでのみ通電されるためバッテリーの
消耗が最小限になる。このシステムは中央局から車両の
一つにデータを送る能力あるいは車両の送信器に送信さ
れたデータの受信を表す応答信号を受信させる能力を持
っていない。

【０００８】この発明の目的は多数の遠隔端末が中央局
にデータパケットを送ることができ、また多くの場合に
中央局からの応答信号とデータを受信することのできる
改良された低コスト低電力のデータ通信網、好適には遠
隔装置がこの網の及ぶ領域内で自由に移動できるような
RFリンク等を用いた通信網を提供することである。もう
一つの目的は、遠隔端末装置を低コスト低電力かつ小型
なものにすることができ、なおかつデータ収集を行うた
めのバーコードスキャナ等を用いる商業施設（通常屋
内）で必要とされるような信頼性と高速応答を提供する
改良されたパケット送信網を提供することである。また
別の目的は、信頼性のある動作、低い電力消費および低
コストをもたらす、パケットデータ送信網に用いる改良
されたプロトコルを提供することである。また別の目的
としては、FCC の規制に基づく使用場所の認可を必要と
せず使用可能な携帯端末のためのRFデータリンクを提供
して、かかる認可に付帯する費用や遅れをなくすあるい
は最小限とすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の一実施例にお
いて、パケットデータ通信システムはデータを収集する
ための多数の遠隔端末装置とパケット化されたデータを
中央局に送信し、中央局から応答信号とデータを受信す
るための通信リンクを含む。この通信リンクには、遠隔
装置が常に受信を行うあるいは“聞く”ことを必要とせ
ず、受信機能をごく短時間だけ起動することによって遠
隔装置における電力消費を低減するパケット交換プロト
コルが用いられる。このために、この交換プロトコルは
遠隔装置による送信に合わせられた固定した時間枠を確
立し、遠隔装置はこの時間枠内においてのみ中央局から
のメッセージに応答する。この時間枠は遠隔装置から中
央局への送信から一定の時間遅れて始まるように設けら
れており、それ以外のいかなる時間にも受信器は通電さ
れない。このプロトコルでは中央局は遠隔装置へのパケ
ット送信を開始できず、遠隔装置が送信されたパケット
を送るまで待たねばならず、その後中央局はこの固定さ
れた時間枠内に応答することができ、応答信号にこの遠
隔装置に送りたいデータを付ける。遠隔装置は一実施例
では低コストの手持ち式の装置であり、したがって中央
局に比べて計算能力が低く、電力消費は最小限にしなけ
ればならない。したがって、このプロトコルを用いる
と、受信機能と受信データの復号に必要な計算機能を中
央装置に従属せず遠隔装置によって計画あるいは管理す
ることができる。

【００１０】ある実施例では、中央局が異なる部屋ある
いは領域に配置した多数の基地局を含み、基地局はすべ
て配線あるいは同様のＲＦリンクのいずれかによって中
央コンピュータに接続されている。任意の時間に、遠隔
装置はこれらの基地局のうちの一つだけに割り当てら
れ、遠隔装置は移動するにつれて別の基地局に割り当て
られる。このプロトコルの特徴は送信パケットが遠隔装
置の識別番号を含み、同じ識別番号が応答パケットにも
含められ、こうして割り当てられた基地局による肯定応
答が確認されることである。しかし、遠隔装置との通信
のためのプロトコルには基地局のアドレスあるいは識別
番号は必要とされない。これは、遠隔装置はただ一つの
基地局に割り当てられており、この基地局はいかなる場
合も中央コンピュータとの通信のためのコンジットとし
て機能するに過ぎないためである。

【００１１】遠隔端末装置は、一実施例においては手持
ち式のバーコート読み取り装置であり、これらの装置
は、ユーザーがこの網の領域内を自由に移動できるよう
にＲＦリンクで中央局に結合されている。通常、遠隔装
置から送られるデータパケットはバーコード符号を走査
した結果である。この場合中央局からの応答はバーコー
ド情報の妥当性検証あるいは手持ち式装置によって走査
されたパッケージに関してとるべき行動についての命令
である。

【００１２】一実施例において、ＲＦリンクは拡散スペ
クトル変調技術を用いて遠隔端末と基地局の間でデータ
パケットの送受信を行う。このスペクトル拡散法はデー
タに符号化された関数を加えることによってデータに必
要な帯域幅よりはるかに広い送信帯域幅を用い、受信さ
れた信号が復号されもとの情報帯域幅に再写像される。
この種のＲＦデータリンクに特有な利点としては、ＦＣ
Ｃによる使用場所の認可を必要としない帯域を使用する
ことができ、同時に軽量で手持ち式のバッテリー駆動の
装置からの信頼性のある低コストの通信を提供すること
である。

【００１３】一実施例の重要な特徴は、直接シーケンス
スペクトル拡散送信における始めの同期部分の復号を用
いてどの基地局がどの遠隔装置を取り扱うべきかの決定
に用いるＱを得ることである。このスペクトル拡散送信
はかなりの冗長性を含み（各ビットが拡散されて多数の
ビットが発生する）、したがって受信されたパケットは
すべての復号されたビット（減拡散される前）が有効で
はない雑音のある環境においても使用することができ
る。遠隔装置から入ってくるパケットがスペクトル拡散
信号の生成に用いられる疑似ランダムコードと関係する
度合いを記録し、このデータを他の基地局で受信された
ものと比較することによって、最良の局を選択すること
ができ、通信は中断されることなく継続する。

【００１４】遠隔受信器を入パケットの疑似ランダム数
シーケンスと、長時間かけてこのシーケンスの始まりを
探索することを必要とせず同期させるために、ある実施
例では受信器は非常に狭い時間枠内でのみ応答可能とさ
れる。この時間枠は、一つの交換動作中の戻りパケット
の実際の開始時間を検出し、この検出された時間を用い
て次の交換の時間枠を設定することによってある交換動
作の開始時間を基準として調整することができる。受信
器における開始時間を設定する方法では、基地局に対し
てテストパターン（繰り返し文字）の送信を要求し、こ
のテストパターンを用いて最適点を選択するためのいく
つかのシーケンスタイミングを試し、次に後の交換動作
にこの開始時間を用いる。

【００１５】基地局と遠隔装置のクロック周波数の相違
が大きく追跡が困難であるとき、これを避けるためにタ
イミング同期技術を用いることができる。この発明の一
実施例では、このタイミング同期に位相同期ループ等を
用いて、その基地局における入パケットの開始中に基地
局の位相と周波数の両方を遠隔装置の位相と周波数に調
整する。パケットがいつ基地局で受信されるかを予想す
る方法がないため、この回路は常に通電され、また迅速
に同期獲得動作を行わなければならない。次に、この基
地局はパケットの全受信時間中にこの周波数と位相の調
整を継続する。この構成では、位相誤差の蓄積が可能で
ある場合にそうであるようにパケットの長さには制限は
ない。パケットの受信が完了すると、基地局は遠隔端末
への応答の送信を開始し、基地局のタイミングの周波数
と位相が遠隔端末から受信したパケットと同じに調整さ
れているため、この位相を調整するのは簡単である。な
ぜなら、周波数はすでに一致しているためである。した
がって、同期の義務は主として基地局にあり、基地局よ
り数が多く、小型でバッテリーの電力で動作する遠隔端
末はタイミング同期の義務の大半から解放される。タイ
ミング同期の迅速な獲得と維持に要する複雑性は一つの
基地局にあり、端末はこの点では複雑にならずにすむ。
基地から遠隔端末の距離が長いパケット交換を行いたい
場合の実施例としては、遠隔端末にそのローカル基準周
波数を調整して受信したパケット信号の周波数をゆっく
り追跡して基地局周波数のドリフトに対処する能力を設
ける方法がある。これは、受信されたパケット信号が送
信されたパケットの最後に存在した遠隔局の周波数で始
まるためこれは複雑なタスクではない。

【００１６】

【実施例】図１にはこの発明の一実施例によるデータ通
信網を示す。ホストコンピュータ１０は通信リンク１１
によって多数の基地局１２および１３に接続されてい
る。他の基地局１４はＲＦリンクによって基地局１２あ
るいは１３を介してホストに結合されている。基地局１
２、１３あるいは１４はそれぞれＲＦリンクによって多
数の遠隔装置１５に結合されている。ある実施例におい
て、遠隔装置１５はたとえばSymbol Technologies Inc.
に譲渡された米国特許 4,387,297号、4,409,470 号ある
いは4,760,248 号に開示するような手持ち式のバッテリ
ーで動作するタイプのレーザー走査バーコード読み取り
装置である。他のさまざまな種類の遠隔端末をこの発明
の機能を有するシステムに採用することができる。かか
る遠隔端末には通常、キーボード等のデータ入力装置お
よびユーザーにこの端末１５によって検出、送信もしく
は受信された情報を表示するための表示装置（あるいは
プリンタ）が含まれる。例として掲げるこの実施例では
基地局１２、１３、および１４の数は１局から最大で６
４局まで（図には３局を示す）、遠隔装置は数百台まで
とすることができる。もちろん、この網は単にこのデジ
タルシステム中のアドレスフィールドの大きさ等を変更
することによって拡張することができる。ただし、その
制限要因としてＲＦトラフィックと空きチャンネルを待
つ間の遅延がある。図１に示す通信網は通常、製造施
設、オフィスビル、倉庫、小売店あるいは同様の販売施
設、あるいはかかる施設の組み合わさったもので使用さ
れ、倉庫あるいは荷受け／出荷施設での在庫管理、レジ
（ポイントオブセール）、定形文書や請求書の読み取
り、門その他のチェックポイントでの通行者の保安チェ
ック、タイムレコーダー、製造あるいは加工フローの管
理、その他の用途にバーコード読み取り装置あるいは同
様なデータ収集端末１５が使用される。手持ち式のレー
ザー走査型バーコード読み取り装置に言及したが、デー
タ収集端末はワンド型のバーコード読み取り装置であっ
てもよく、また手持ち式ではなく据え置き式のものであ
ってもよい。この装置はまた光学文字認識（ＯＣＲ）型
のものであってもよい。この発明の機能は温度あるいは
圧力測定装置、事象カウンタ、音声起動装置、侵入検出
器といった他の種類のデータ収集装置に利用することが
できる。

【００１７】この発明の一実施例のある重要な機能によ
れば、遠隔装置１５と基地局１２、１３および１４の間
のＲＦパケット通信プロトコルは送受信交換を含み、こ
れを以下単に“交換”と呼ぶ。このプロトコルは装置が
送信の前にまず聞いてチャンネルが空いていない場合送
信を行わない衝突検知多重アクセス（ＣＳＭＡ）と同様
である。図２に示すように、この交換は常に、領域内の
基地局によって受信される遠隔装置１５からのＲＦ送信
を表す遠隔装置から基地局に送信されるパケット１７か
ら始まる。送信パケット１７に続いて、一定の時間間隔
をおいて、この特定の遠隔装置１５をサービスする基地
局によって送信されたＲＦ情報を遠隔装置１５が受信し
たことを表す基地局から遠隔装置へのパケット１８が送
信される。これらのパケット１７および１８はそれぞれ
一定のタイミングを持ち、一つの遠隔装置１５のトラン
シーバは始めに短い時間ｔ₀ （通常0.３ミリ秒間）他の
トラフィックを聞き、ＲＦチャンネルが空いている場合
自ら選択した（基地局あるいはホストコンピュータのク
ロック周期に同期した）時間に送信を開始することによ
って主体的に交換を開始する。この送出パケット１７は
図示するように時間ｔ₁ の間続き、ある実施例ではこの
時間は4.８ミリ秒である。その送信開始から正確に時間
ｔ₂ だけ遅れて（たとえば、ｔ₁ の開始の５ミリ秒後
に）トランシーバは基地局からの戻りパケット１８を聞
き始める。この遠隔装置１５のトランシーバは数マイク
ロ秒の長さの非常に厳格な時間枠ｔ₃ 内に始まるパケッ
トの受信にのみ応答し、パケット１８がこの時間枠内に
始まらなかった場合、その後に続くものはすべて無視さ
れる。パケット１８は応答信号であり、また基地局に送
出すべきメッセージがあるかどうかのデータを含む。パ
ケット１８の長さもまたデータが含まれていてもそのデ
ータの内容にかかわりなく4.８ミリ秒であり、したがっ
て、応答を含む遠隔装置から基地局への交換にはこの例
では約9.９ミリ秒かかる。基地局１２、１３および１４
は図２の交換を起こすことができず、また遠隔装置１５
への他のいかなるかかる送信も起こすことができない。
基地局１２、１３および１４は、メッセージを送る対象
となる遠隔装置１５からパケット１７が受信されるまで
待ち、そこで送出すべきデータが戻りパケット１８のデ
ータ部分に含められる。このため、遠隔装置１５は一般
的に、基地局がその記憶装置に有するこの遠隔装置１５
に送るべきいかなるデータも送信できるように、たとえ
ば約５００ミリ秒あるいはそれ以上の時間をおいて周期
的に基地局にその識別コード（従来からＮＯＰと呼ばれ
る）以外にデータを有しないパケット１７を送るように
プログラムされている。別の遠隔装置１５が送信パケッ
ト１７の直後で受信パケット１８の開始前の期間中に図
２の交換のうちの一つを開始するのを防止するために、
時間ｔ₀ は一般に送信パケット１７と受信パケット１８
の間の時間間隔（この例では0.２ミリ秒）より長く設定
される。別の遠隔装置１５が自らの交換の開始を企てる
場合、この遠隔装置はＲＦ送信を受け、オフ状態に戻
り、少なくとも約１０ミリ秒後にリトライする。ＣＳＭ
Ａプロトコルの方法では、遠隔装置１５はこのリトライ
までランダムな時間遅延を行うようにプログラムするこ
とかでき、それによって同時リトライの可能性を小さく
している。

【００１８】図３を見ると、図１の網の販売・小売分野
への典型的なアプリケーションにおいて、ホストコンピ
ュータ１０は遠隔装置１５が入力を行うあるいは基地局
１２、１３および１４を介して照会を行う（商業的に入
手可能なものと同様の適切なデータベース管理ソフトウ
エアを用いた）データベース管理システムを維持する。
ホストコンピュータ１０はＣＰＵ２０を有し、このＣＰ
Ｕ２０はたとえばIntel 製の８０３８６型のマイクロプ
ロセッサ装置とすることができ、このＣＰＵはメインバ
ス２２を介して記憶装置２１にアクセスして命令を実行
する。さまざまなＩ／Ｏプロセッサ２３がキーボード、
ビデオ表示装置、その他の周辺機器、さらにデータベー
スシステム用のディスク記憶装置２４や他のコンピュー
タ機能へのアクセスに用いられる。通信アダプタ２５は
ＣＰＵ２０をメインバス２２を介してリンク１１に結合
する。通信リンク１１はEthernetあるいはトークリング
といったローカルエリアネットワーク型のプロトコルの
一つを使用することができる。しかし、この実施例では
標準のローカルエリアネットワークプロトコルは不必要
に複雑かつ高価であり、より適した解決法として、単に
共用シリアルライン１１に接続されたシリアルポートを
時分割的に使用する（たとえばタイムスロットを設け
る）。リンク１１上のデータ転送速度は、トークンリン
グあるいはEthernet型の典型的な毎秒４メガビットある
いは１６メガビットのＬＡＮリンクに比べればかなり低
い。リンクには毎秒約１６０キロビットが適切であり、
タイムスロット型のさまざまなシリアルリンク法のうち
の一つを使用することができる。

【００１９】基地局１２、１３および１４はそれぞれが
図３に示すローカルバス３２を介して記憶装置３１にア
クセスするＣＰＵ３０を利用する。このデータ処理装置
は通信アダプタ３３を介してシリアルリンク１１に結合
される。ＲＦトランシーバ３４がローカルバス３２を介
してそれぞれの基地局のＣＰＵ３０に結合されており、
また図２のプロトコルを用いて遠隔装置１５との間でＲ
Ｆ送受信を行うためのアンテナ３５に接続されている。
必要であれば、他の基地局との間のＲＦリンクとして追
加のＲＦトランシーバ３４ａを用いることもできる。Ｃ
ＰＵ３０として使用することのできる商業的に入手可能
なマイクロプロセッサ装置の例としてはＮＥＣ製のＶ−
２５があり、これは次に説明するように遠隔装置１５に
用いられるものと同じ装置である。ＣＰＵ３０として使
用することのできるもう一つのマイクロプロセッサ装置
としては、アリゾナ州フェニックスのMotorola, Inc.製
のＤＳＰ５６００１がある。ＤＳＰ５６００１マイクロ
プロセッサは、主としてデジタル信号処理装置として販
売されているが、２４ビット×２４ビットの乗算を１０
０ナノ秒で実行し、割込みルーチンを２００ナノ秒で実
施することのできる高性能低コストのコントローラ装置
としても機能する。典型的なＩ／Ｏアルゴリズムとコー
ド認識の実行に使用されるコードの例はマイクロプロセ
ッサ製造業者あるいはその関連業者から入手することが
できる。記憶装置３１はＣＰＵ３０によって実行される
開始コード用のＲＯＭあるいはＥＰＲＯＭおよび通常動
作中に実行されるプログラム用およびＲＦトランシーバ
３４との間を行き来するデジタルデータのバッファ用の
高速ＲＡＭを含む。さらに、ＣＰＵ３０はコード認識ア
ルゴリズムの実行のさいにデータの操作に使用される多
数の高速内部レジスタを含む。５６００１装置の特に有
効な機能は、シリアル通信リンク１１を介したデータの
送受信にシリアルポートを利用することができ、したが
ってこの機能をアダプタ３３にほとんど回路を追加する
ことなく実施できることである。同様に、Ｖ−２５装置
もこの目的に使用することのできるアナログ入力を有す
る。同様に、アダプタ３３はリンクデータにバス３２上
の並列転送が用いられるように入ってくる、あるいは出
ていくシリアルデータをバッファすることができる。

【００２０】基地局１２、１３および１４は通常、図１
の網を含む商業施設のさまざまな部屋あるいは区画に配
置される。あるいは作業者が容易に接することのできな
いその他の同様な場所に配置される。したがって、キー
ボード付きのコンソールや表示装置は通常使用されな
い。しかし、基地局が作業者の接することのできる場所
で卓上あるいは壁掛け用に構成される場合、バス３２に
結合されたＩ／Ｏ装置を設けてローカルデータ入力ある
いはローカルデータ表示を行うことができる。基地局は
通常バッテリーではなく線電流によって通電される、し
たがって遠隔端末１５の場合に比べてこれらの装置は電
力散逸の恐れが少ない。この環境におけるＲＦ信号路は
設備、フォークリフト、家具、ドアその他が移動される
のにともなって、あるいは網の大きさが拡張または縮小
されるのにともなって変更することができる。この種の
ＲＦリンクでは多通路化が高度に行われる。したがっ
て、ある時間に遠隔装置１５の一つと通信する特定の基
地局が変わることがある。この目的のために、後述する
ように“引き渡し”プロトコルを用いてある遠隔装置を
取り扱うように指定された基地局を変更することができ
る。このようにして、遠隔装置１５はある時間に一つの
基地局との間にのみ確認された仮想ＲＦリンクを持つこ
とになる。ただし、他の遠隔装置がそのリンクにつなが
っていてもよい。基地局１２、１３および１４は媒介物
にすぎない。遠隔装置はホストコンピュータと通信する
ものであって、基地局の機能は単にデータを遠隔装置か
らホストコンピュータに、あるいはホストコンピュータ
から遠隔装置に中継するにすぎない。再小規模の設置態
様においては、基地局が一つだけということもあり、こ
の場合通信リンク１１はＲＳ２３２シリアルポートおよ
びケーブルを介した直接接続とすることができ、あるい
はその建物が基地局をホストコンピュータと同じ場所に
取り付けることができるものである場合、リンク１１を
並列のバス間インターフェースに置き換えることができ
る。この場合、基地局とホストコンピュータは単一の装
置とみなすことができる。複数の基地局がある場合、通
信リンク１１は適切な性能のプロトコルを用いて、遠隔
装置１５からのそれぞれのＲＦ送信（パケット１７）が
基地局が復号され、リンク１１を介してホストプロセッ
サ１０に中継され、ホストコンピュータ１０からリンク
１１を介して基地局に応答が返されるようにする。こう
して、基地局はパケット１８を用いて記憶されたメッセ
ージを遠隔装置１５に中継するための別の交換を待つこ
とができる。このシーケンスは実際には数百ミリ秒の遅
延があるがユーザー（バーコード読み取り装置を持って
いる人）には基本的に“実時間のもの”と思われるであ
ろう。この短いサイクルはこの網が散発的に動作する多
数の遠隔装置１５を含んでいる場合にも維持される。Ｒ
Ｆプロトコルが使用されるため、またＲＦリンクが多数
の遠隔装置によって共用可能であるため、シリアルリン
ク１１は一つの基地局から別の基地局へのＲＦトランシ
ーバ３４ａとアンテナ３５ａを介したＲＦリンクよりは
るかに高速であり、したがって基地局間のメッセージに
は可能な限りシリアルリンク１１が使用される。ＲＦリ
ンクは上述したプロトコルを用いた実施例であり、その
データ転送速度はシリアルリンク１１の１０分の１以下
である。網の物理的レイアウトあるいは一時的な状態か
ら必要な場合にのみ基地局間のＲＦリンクが使用され
る。

【００２１】図４を見ると、この実施例の遠隔装置１５
はそれぞれがローカルバス４２を介してＣＰＵに結合さ
れたプログラム／データ記憶装置４１からの命令を実行
するＣＰＵ４０を有するデータ端末（たとえば手持ち式
バーコード読み取り装置）である。周辺バーコードデー
タ獲得装置４３がバス４２を介してこのＣＰＵに結合さ
れており、記憶装置４１に記憶されたＣＰＵ４０によっ
て処理すべきバーコード走査部分からのデータを検出も
しくは変換するのに用いられる。他の制御装置がキーボ
ードおよび表示装置とインターフェースしている。ＲＦ
トランシーバ４４はバス４２を介してＣＰＵに結合さ
れ、このＣＰＵによって制御され、プロトコルにしたが
ってアンテナ４５を介して符号化されたＲＦ信号を送信
する、あるいはこのアンテナによって受信されたＲＦを
検出および変換する。レーザー走査バーコード読み取り
装置である遠隔装置１５の例においては、装置４３は光
電検出器装置４６からのデータの入力に用いられる。こ
の光電検出器装置４６は、バーコードが走査されるとバ
ーコード記号の特性パターンに応答して装置４３を介し
て記憶装置４１にバーコードデータを提供するコード認
識回路４７に供給される直列電気信号を生成する。バー
コードデータはＣＰＵ４０がＤＭＡを持っている場合に
はＤＭＡによって記憶装置４１に入力される。あるいは
ＣＰＵによって実行される移動命令によって入力され
る。また、記憶装置４１はＣＰＵアクセスに使用される
ものとは別のシリアポートをによるシリアルデータ入力
を可能にするビテオＤＲＡＭ装置とすることもできる。
遠隔装置中のＣＰＵ４０は記憶装置４１に記憶されたコ
ードを実行することによってバーコードデータの有効性
とフォーマットをチェックし、データパケットが記憶装
置４１に準備されると、ＣＰＵはＲＦトランシーバ４４
を起動しこのバーコードデータを含む符号化されたパケ
ットをバス４２を介してトランシーバに転送することに
よって、ＲＦ送信を開始する。通常、遠隔装置はキーボ
ード４８のような手動のデータ入力装置およびＬＣＤ装
置のような視覚的表示装置４９を有する。キーボードと
表示装置の要素は、性能−費用比を考慮した上で、ＣＰ
Ｕ４０内で発生する信号によって走査されるか、あるい
はキーボードおよびこの目的に広く使用されるIntel の
８０５２マイクロコントローラ等の表示Ｉ／Ｏコントロ
ーラにおいて発生した信号によって走査される。しか
し、図２のプロトコルの利点はＣＰＵ４０がバーコード
スキャナからのデータ入力、キーボードおよび表示走
査、ＲＦ制御、ＲＦとの間のデータストリーム転送、お
よびデータの符号化と復号を含めてこれらすべてのタス
クを処理できることにある。これは、ＲＦ送受信が基地
局あるいはホストコンピュータといったより高いレベル
の装置によって計画されるのではなく、遠隔装置の制御
ものとに行われるためである。すなわち、重要な特徴は
遠隔装置１５が事象を計画し、自ら選択した時間に基地
局と通信を行う能力を有し、この能力によって遠隔装置
のタスクを簡略化していることである。したがって、図
４の遠隔装置に必要な部品はコスト、大きさ、重量およ
びバッテリーの寿命等を考慮して最小限に抑えることが
できる。図４の遠隔装置１５中のＣＰＵ４０はIntel の
８０８８、１６ビットマイクロプロセッサ装置とするこ
とができる。この装置は８ビットデータバス、２０ビッ
トまでの幅のアドレスバス（この例では約１４から１５
ビットのアドレスだけが必要である）、および一組の制
御線を含む外部バス４２を有する。また、ＣＰＵ４０は
ＮＥＣのＶ−２５マイクロプロセッサとすることもで
き、これは８０８８とソフトウエアコンパチブルである
が、シリアルポート、ＤＭＡ能力、アナログ入力ポート
および文脈切り替えを高速化するための多数のレジスタ
セット等のいくつかの追加機能、さらにいくつかの追加
の命令を有する。もちろん、ＣＰＵ３０とＣＰＵ４０の
両方にＶ−２５装置を用いれば、コードの中には基地局
と沿革装置の両方で使用されるものもあるため、コード
書き込みタスクが簡略化される。記憶装置４１を１２８
キロビットＥＰＲＯＭチップと１２８キロビットスタテ
ィックＲＡＭで構成して、この装置に割り当てられたタ
スクに十分な３２キロバイトのメモリを提供することも
できる。もちろん、別のタスク用に、あるは性能を上げ
るために追加の記憶装置を加えることもできる。電力散
逸やバッテリーの消耗を最小限にするためにＣＰＵ４０
と記憶装置４１には（さらに可能であればＲＦ回路４４
にも）ＣＭＯＳ装置を使用することが好適である。８０
８８あるいはＶ−２５マイクロプロセッサ装置はこの沿
革装置に必要なＣＰＵ装置の等級の例として掲げたにす
ぎず、他のマイクロプロセッサ装置を使用することもで
きることは明らかである。ただし８０８８装置には部品
とソフトウエアのコストが低いという利点がある。８０
８８装置には既存のさまざまなソフトウエアを使用する
ことができる。

【００２２】他のデータ端末装置１５をこの発明の機能
を有するシステムに採用しても効果的ではあるが、図５
に示す手持ち式レーザー走査バーコード読み取り装置は
図１のシステムに使用するのに特に適した遠隔装置の一
例である。図５の手持ち式の装置は、おおむねSymbol T
echnologies Inc.に譲渡されたSwartzその他の米国特許
4,760,248 号、4,806,742 号あるいは4,816,660 号に開
示された態様のものであり、またSymbol Technologies
Inc.から部品番号ＬＳ８１００ＩＩで入手可能なバーコ
ード読み取り装置にその構造が類似している。また、図
３のバーコード読み取り装置１５を構成する際には、Sy
mbol Technologies Inc.に譲渡されたSwartzその他の米
国特許4,387,297 号、Shepard その他の米国特許4,409,
470 号、Krichever とMetlitsky の米国特許4,808,804
号、あるいはKrichever とMetlitsky の米国特許4,816,
661 号の機能を採用することもできる。ここではこれら
の特許4,816,661 号、4,816,660 号、4,808,804 号、4,
806,742 号、4,760,248 号、4,387,297 号および4,409,
470 号を参照している。読み取り装置１５内で通常レー
ザーダイオード等によって光ビーム５１が生成され、読
み取り装置の前面から数インチのところにあるバーコー
ド記号に当てられる。この光ビーム５１は一定の線形パ
ターンで走査され、ユーザーはこの走査パターンが読み
取るべき記号を横切るようにこの手持ち式装置を位置決
めする。記号から反射された光５２が読み取り装置内の
光反応装置４６によって検出され、このバーコードの識
別のために処理される直列電気信号を生成する。読み取
り装置１５は銃把型のハンドル５３を有する拳銃の形状
をした装置であり、読み取るべき記号に向けられたとき
ユーザーが光ビーム５１と検出器回路を起動できるよう
に可動トリガー５４が採用され、この装置が自己出力型
である場合のバッテリー寿命の節約が計られている。軽
量のプラスティックハウジング５５にレーザー光源、検
出器４６、光学・信号処理回路、および図２のＣＰＵ４
０とＲＦトランシーバ４４、さらにバッテリーが収容さ
れている。ハウジング５５の前端部の透光窓５６は光ビ
ーム５１の発射と反射光５２の入射を可能にしている。
読み取り装置１５は、読み取り装置１５が記号から離れ
た、すなわち記号に触れたり記号を横切って動いたりし
ない位置からユーザーによってバーコード記号に向けら
れるように設計されている。通常、この種の手持ち式バ
ーコード読み取り装置はだいたい数インチの範囲内で動
作する仕様とされている。

【００２３】図５に示すように、適当なレンズ５７（あ
るいは多レンズシステム）を用いて、走査されたビーム
をバーコード記号に適切な界深度で平行調整あるいは集
束し、この同じレンズ５７を反射光５２の集束にも仕様
することができる。半導体レーザーダイオード等の光源
５８が、一部銀をかぶせたミラーおよびその他のレンズ
あるいは必要に応じたビーム整形構造、さらにトリガー
５４が引かれたとき起動される走査モーター６０に取り
付けられた振動ミラーによって光ビームをレンズ５７の
軸に導くように位置決めされる。光源５８によって生成
された光が見えない場合は、エイミング光をやはり一部
銀張りのミラーを用いてこの光学系に含めて、このビー
ムをレンズ５７と同軸に光路に導入することができる。
このエイミング光は必要であればレーザービームと同様
に走査される可視光点を生成する。ユーザーはこの可視
光を用いてトリガー５４を引く前に読み取り装置を記号
に合わせる。図４の電子部品は図５のハウジング５５内
の一つあるいはそれ以上の小さな回路基板上に取り付け
られ、バッテリー６２が封入されて自立型の携帯装置が
提供される。アンテナ４５は回路基板６１のうちの一つ
に印刷することができる。

【００２４】図６ａには遠隔装置１５の別の実施例を示
しており、この実施例では図５のレーザースキャナに代
わってワンド型のバーコード読み取り装置が採用されて
いる。図５ａの装置はこの発明の譲受人であるSymbol T
echnologies, Inc. の子会社であるカリフォルニア州Co
sta MesaのMSI Data Corporationから“ＭＳＩ ＰＲ
Ｔ”の商品名で販売されている携帯型無線端末と同様で
ある。キーボード４８と表示装置４９が手持ち式ハウジ
ング６３の前面に取り付けられており、光源５８（この
場合たとえばＬＥＤ）と光検出器４６（図６ａには示さ
ない）がケーブルでハウジング６３に接続された鉛筆の
形状をしたワンド６４の内部に取り付けられている。図
６ａの装置を使用する人は一方の手にハウジング６３を
持ち、もう一方の手にワンド６４を持って、図５の実施
例の場合のようにこの装置を（記号から離して）動かな
いように持って振動ミラーに頼って記号の走査を発生さ
せるかわりに、ワンド６４をバーコード記号と接触した
状態でその記号を横切って移動させる。あるいは、図６
ａの装置は図４の回路を含み、ＲＦリンクは同様に動作
する。

【００２５】図７には図５のレーザースキャナあるいは
図６ａのワンド型読み取り装置で読まれる種類の典型的
なバーコード記号６５を示す。レーザースキャナの場
合、レーザー走査ビーム５１が走査線６６を生成し、光
電検出器４６によって検出され回路４７によって整形さ
れた反射レーザー光５２が図７に示す２値の電気信号６
７を生成する。あるいは、ワンド型読み取り装置の場
合、ワンドが線６６によって動かされ、反射光が検出さ
れて同じ種類の２値信号６７が生成される。興味深いこ
とに、信号６７の遷移６８は記号６５中の明るい部分と
暗い部分あるいはバーとその間隔との間のビームあるい
は光の通過を表す（図中、暗い部分は２値の“０”を明
るい部分は“１”を発生させる）。バーコード記号は時
間の相関的要素としての遷移６８の間の間隔あるいは同
様の信号パターンによって他の像と区別することができ
る。これらの特徴はデータが記憶装置４１に入れられた
後ＣＰＵ４０によって実行されるコードによってチェッ
クすることができる。バーコードデータの記憶装置４１
へのローディングに用いられるデータフォーマットの一
つに遷移６８の間の時間に対応する数のシーケンスがあ
る。図７のバーコード記号は通常開始文字と停止文字を
含み、また符号化されたデータにはチェックサムが含ま
れることが多い。したがって、読み取られたバーコード
記号の有効性はデータが記憶装置４１にあるときＣＰＵ
４０によって実行されるコードによって容易にチェック
することができる。

【００２６】典型的な動作においては、ユーザーは商工
業施設の商品・資材搬入室あるいは倉庫にあって、図５
の遠隔装置１５を調べようとするパッケージ上の図７の
バーコード記号６５に向け、トリガー５４を引く。トリ
ガーを引くと走査が開始され、レーザーダイオード５８
が起動され、走査モーター６０が通電されてミラー５９
を振動させ、検出器４６が通電され、バーコードデータ
が生成されてデータ獲得回路を介して記憶装置４１に入
力される。もちろん、この方法に代わってユーザーは図
６ａのワンドを用いて読み取り装置を起動し、ワンド６
４をバーコード記号を横切って移動させる場合もある。
いずれの場合も、このバーコードデータは記憶装置４１
にロードされ、その後処理されてＣＰＵ４０によって実
行されるルーチンを用いてその有効性がチェックされ、
有効である場合後述するプロトコルにしたがって記憶装
置４１中にデータパケットが形成され、ＲＦトランシー
バ４４がＣＰＵ４０から送られるコマンドによって起動
される。符号化されたデータパケットは一連のバイトと
して記憶装置４１からトランシーバ４４にロードされ、
図２にしたがってＲＦ送信が開始される。すなわち、時
間ｔ₀ の間チャンネルを聞き、空いていればパケット１
７を送信する。基地局１２、１３および１４は遠隔装置
１５からのＲＦ送信パケット１７を受信し、それを迅速
に復号し、誤りをチェックし、厳密な時間枠中に遠隔装
置１５にＲＦ応答信号パケットを送り、記憶装置３１中
のデータを通信リンク１１を介してホストコンピュータ
１０に送るためにＣＰＵ３０によって実行される命令に
よって再フォーマッティングする。遠隔装置１５からの
パケット１７あるいは基地局からの応答パケット１８
は、遠隔装置がその照会に対する回答を得るための別の
交換をいつ開始すべきかについての命令を含む場合があ
る。基地局によって中継されたデータを受信した後、ホ
ストコンピュータ１０は必要なあらゆるデータベースト
ランザクションを実行し、次にリンク１１を介して基地
局に応答する。この応答を基地局は記憶装置３１に保持
し、別の交換が発生したとき図２に示しまた次に説明す
るプロトコルを用いて遠隔装置１５に送る。遠隔装置１
５が（基地局の一つを介した）その照会に答えてホスト
コンピュータによって送られたデータをすでに受信して
いるとき、図５あるいは図６ａの手持ち式装置上のＬＣ
Ｄ表示装置４９によってユーザーに対してなんらかの表
示が行われる。たとえば、ホストコンピュータ１０によ
って送られたデータは、その遠隔装置１５のユーザーに
対してそのトリガー操作によって読み取られたバーコー
ド記号を有するバッケージについてなんらかの行動、た
とえばそのパッケージをびんに入れるといった行動をと
ることを要求するものであるかもしれない。この種の動
作を行うためには、トリガーを引いてから表示装置４９
に回答が現れるまでの応答時間は、たとえば１秒以下と
いったほとんど気が付かないほど短いものでなければな
らない。上述したような動作を行うにはシステムはいく
つかの条件を満たさなければならない。まず、遠隔装置
は比較的軽量で小型でなければならず、もちろん中央局
との間に電線による接続を必要とするものであってはな
らない。したがってバッテリー動作することが要求され
るが、バッテリーは大型であったり重かったりしてはな
らず、頻繁な充電も避けねばならない。赤外線リンクに
よる場合のような視線制御はこの環境では視界に障害物
や制限があるために不便であり、ＲＦの方が好適であ
る。ＲＦリンクの場合、使用される装置および部品と使
用する帯域に関する制限ばかりではなく使用場所におけ
る個々のユーザーに対する認可に関するＦＣＣの規制に
よる負担が発生することが多い。これらの条件の影響が
後述するように最小限になる。

【００２７】送信パケット１７あるいは１８の内容を図
８により詳細に示す。これら二つのパケット１７および
１８は全体的なフォーマットについては同であり、した
がって一つだけを示す。パケット１７は受信器にパケッ
トの開始を知らせ、また受信器を同期させるのに用いら
れる一定の長さの開始シンボル７２から始まる。さら
に、この開始信号はこの特定の網の基地局と遠隔装置だ
けが応答するように（別の会社の所有する重複した網が
ある場合がある）符号化することができる。次に３バイ
トのヘッダ７３が送られ、拡大図に示すように、このヘ
ッダは１３ビットの装置識別フィールド７４あるいは
“ハンドル”を含む。またそれぞれの遠隔装置１５も２
４ビットの長さの通し番号を有し、したがって二つの遠
隔装置１５が同じ通し番号で製造されることはないが、
不必要なデータ転送を省くためにこのフィールド７４は
１３ビットハンドルに短縮され、固有のハンドルを有す
る２¹³台あるいは８１９２台の遠隔装置を一つの網に配
置することができる。このハンドルは遠隔装置が直接ケ
ーブルによって基地局あるいはホストに接続されるとき
初期化あるいはパワーアップの手順を行うさいに遠隔装
置１５に与えられる。装置識別フィールド７４に続い
て、ヘッダ７３は何バイトのデータがあるのかを示す５
ビットの“サイズ”フィールド７５を含む。許容される
サイズは０から２２バイトまでのデータである。したが
って、従来のパケット型シリアル通信プロトコルに用い
られるような“バイトカウント”型のプロトコルが用い
られる。この５ビットの“サイズ”フィールド７５は２
⁵ あるいは３２のコードの送信を可能にするが、サイズ
情報の伝達には２３だけが必要である。したがって、あ
るパケットでサイズ情報を送る必要がない場合、単に遠
隔装置の存在を知らせるあるいは基地局にデータがあれ
ばその送信を可能にするためのＮＯＰ等の他のコマンド
あるいはメッセージをこのフィールド中に送信すること
ができる。次に、ヘッダ７３はそれぞれ記録番号と応答
番号を表す二つの３ビットフィールド７６および７７を
含む。（たとえば、動作モードを変更するときに遠隔装
置のＣＰＵ４０による実行のためにホストコンピュータ
１０から遠隔装置１５にコードをダウンロードするとき
のように）２２バイトを越える量のデータを送らなけれ
ばならない場合、このデータは連番の付いた２２バイト
のパケットに分割されモジューロ８を計数し、それぞれ
は番号によって応答されなければならない。通常のバー
コード読み取りトランザクションにおいて、パケット１
７および１８は２２バイト以下であり、したがって記録
および応答計数の機能の重要性は低い。ヘッダ７３に続
いて、０から２２バイトのデータフィールド７８が送信
され、ＣＲＣフィールド７９でこのパケットが終了す
る。ＣＲＣフィールドはＣＲＣチェックのためのヘッダ
フィールド７３およびデータフィールド７８のすべての
ビットの計算された関数を含む。受信側装置（遠隔装置
１５あるいは基地局）がパケット１７あるいは１８を受
信するが、受信されたもののＣＲＣ計算が受信されたＣ
ＲＣフィールド７９と一致しない場合、このパケットは
放棄され、肯定応答されない。したがってタイムアウト
期間後に送信側装置によって再送される。図８に示すよ
うに、開始シンボル７２の後のパケット１７あるいは１
８の部分が７バイトから２９バイトの長さである。送る
べきデータが２２バイトを越える場合、後に続くデータ
があることを示すコード（２３以上の値）をフィールド
７５に含めることができる。

【００２８】遠隔装置１５はパケット１７あるいは１８
を送信あるいは受信しているとき複雑な計算を実行する
必要がない。その代わりに、トランシーバ４４が起動さ
れる前にパケット１７が記憶装置４１中に完全に構成さ
れ、パケット１８のための固定された受信枠中に入って
くるデータは補間されることなく単に記憶装置４１に複
写され、したがって復号および計算はすべて交換の後に
行われる。この遠隔装置は、受信準備ができるまで基地
局からさらにメッセージを受信する恐れがない。遠隔装
置１５はホストあるいは基地局に従属する代わりにそれ
自体のパケット通信動作を管理あるいは計画する。一
方、基地局１２、１３および１４はいつでも図２の交換
のうちの一つを受信する準備ができていなければなら
ず、したがってトランシーバ３４は常に起動されねばな
らない。次に、パケット１７が受信されると、このパケ
ットは直ちに復号、チェックされ、パケット１８とホス
トコンピュータ１０に送られるデータによって応答され
ねばならない。応答メッセージはホストコンピュータか
らこの基地局に送り返されるとき、フォーマッティング
され、図２の別の交換が遠隔装置１５によって開始され
るときその遠隔装置１５に返送する準備のできた記憶装
置３１に記憶されねばならない。この期間中、他の遠隔
装置からのパケット１７の受信は可能であり、これらは
図２の５ミリ秒のタイミングでパケット１８によって応
答されねばならない。したがって、基地局においては遠
隔装置のＣＰＵ４０に比べてＣＰＵ３０にかかる計算上
の負担がはるかに大きく、ＲＦトランシーバ３４はほと
んどの時間オフされることなく連続的に動作して任意の
時間に入ってくる信号を認識しなければならいな。トラ
ンシーバ３４は遠隔装置１５において行われるように、
記憶装置に受信されたデータを保管し、それ自体を閉じ
ることができない（データは後にＣＰＵによって評価さ
れる）。

【００２９】図８のパケットを用いる図２の交換によっ
て表される標準プロトコルはバーコード読み取りにおい
ていつも見られる種類の短い対話型メッセージに最適で
ある。しかし、この標準プロトコルは大量のデータの転
送をあまり効率的に処理するものではない。大きなデー
タブロックをこの標準プロトコルを用いて送信しなけれ
ばならないとき、このデータを２２バイトのセグメント
に分割せねばならず、それぞれのセグメントについて図
２の別々の交換が実施される。ここでブロックデータ転
送の問題を取り扱うためにこのプロトコルに対する三つ
の代替モードあるいは拡張について説明する。三つの代
替モードとはすなわち一つの遠隔装置１５とデータを交
換するための“可変長交換”、いくつかの遠隔装置１５
への同報通信を同時に行うための“同報通信モード”、
およびホストから遠隔装置にデータブロックを送るため
の“固定時間同報通信モード”である。これらの代替モ
ードは上述したものと同じ回路とシステム構造を用いる
が、遠隔装置記憶装置４１と基地装置記憶装置２１にお
いてより多くのメモリを使用することができる。また、
これらの三つの代替モードを有する装置はこれらのモー
ドを支援しない装置と混在させて一つの網に使用するこ
とができ、この場合、これらのモードは単に動作不能と
なるだけであり、網は拡張を行うことなく標準プロトコ
ルで動作する（すなわち、装置が混在するときプロトコ
ル全体が作動不能になるのではなく、下位互換性が提供
される）。

【００３０】上述したように、リンク１１とＲＦリンク
に使用される標準プロトコルにおいては、遠隔装置１５
で実行されているアプリケーションプログラムとホスト
コンピュータ１０で実行中のアプリケーションプログラ
ムの間のデータの流れは常にメッセージの形態をとり、
一つのメッセージは任意の値の０から５１２バイトのデ
ータからなる。あるメッセージが０から２２バイトであ
る場合、これは一つのパケット１７として送られる。そ
のパケットのタイプがフィールド７５にこのメッセージ
中のバイト数にしたがって０型から２２型として定義さ
れる。メッセージが２２バイトより長い場合、これは一
連のパケット１７に分割され、その最後は１−２２型で
あり１から２２バイトを含む。他はすべて２３型であ
り、それぞれ２２バイトを含む。データの流れの一つの
方向、たとえば遠隔装置から基地局という方向に対し
て、図２の一つの交換につき一つのパケットしか送るこ
とができない。他方からの応答がある前に、最大で四つ
のパケットを再送信することなく一つの方向に送ること
ができ、これらは図８のパケットの記録番号フィールド
７６と応答番号フィールド７７に信号として入る。すな
わち、遠隔装置１５は基地局からの応答パケットが受信
されていない場合、始めのパケットを再送する前にこれ
ら四つの順次のパケットを送る。

【００３１】この標準プロトコルに替わるものとして
は、まず基地局１２、１３と一つの遠隔装置１５の間の
可変長交換を説明する。図９(a) を見ると、一代替案に
よれば標準プロトコルへの拡張は、一つの交換で四つま
でのパケット１７を送信可能とすることである。フィー
ルド７５に示す２５型パケットは四つまでのパケットの
連続的な流れを意味するよう定義されている。たとえ
ば、遠隔装置１５がその記憶装置４１に送信可能な二つ
の２３型のパケット１７ａと１７ｂと１５型のパケット
１７ｃを有する場合、遠隔装置１５は２３型のパケット
を２５型パケットと一時的に改名して四つまでのパケッ
トの連続的な流れがこのグループにあることを意味す
る。遠隔装置１５は交換を開始するとき、２５型パケッ
ト１７ａおよび１７ｂとそれに続いて１５型パケット１
７ｃを送り、次に基地局からの応答パケット１８を待
つ。これらの送信パケット１７ａ、１７ｂ、１７ｃはそ
れぞれ5.０ミリ秒をいっぱいに使って（超過時間には０
が入る）、一つのパケットの終わりから次のパケットの
始まりまでの間に少し時間をおいて基地局がまだ応答す
べき時間ではないことを気付くようにする。遠隔装置１
５のトランシーバ４４はＣＳＭＡの目的のためパケット
１７ａから１７ｃまでの１５ミリ秒間オン状態にとどま
る。基地局はまた遠隔装置に２５型（四つまで連続）パ
ケットを送ることができる。基地局が図９(a) に示すよ
うに遠隔装置に複数のパケットを送る場合、これらのパ
ケット１８ａ、１８ｂ、１８ｃを次々に（各3.６ミリ
秒）送ることができる。これは遠隔装置１５は単にそれ
らをＣＰＵ４０による後刻の処理に備えて記憶装置４１
に記憶するだけであるためである。もちろん、遠隔装置
は四つまでのパケットを吸収しその受信器４４を十分長
い時間オン状態にしておくために記憶装置４１をあらか
じめ十分に割り当てておかねばならない。非常に長い２
３型（２２バイト）パケット列を送らねばならないとき
は、それぞれの交換が四つまでのパケットを処理するこ
とができ、最後のパケットは２３型で他のパケットは２
５型である。交換の目的を除いては、２３型と２５型の
間に違いはない。サーバあるいはホスト１０は交換には
関係しないため、ＣＰＵ２０によって実行されるプログ
ラムは２５型パケットを考慮に入れる必要は全くない。
ＣＰＵ３０とＣＰＵ４０によって実行されるプログラム
はＲＦトランシーバ３４あるいは４４によって聞く時
間、あるいはＲＦトランシーバ３４によって応答する時
間を延ばすために２５型コードを有するフィールド７５
の受信に応答する。

【００３２】図９(c) を参照して“同報通信モード”を
説明する。たとえばホストコンピュータ１０から遠隔装
置１５に価格表や新しいプログラムをダウンロードする
ときのように大量のデータを移動しなければならない場
合がある。この目的のために、より大きな枠サイズの代
替のプロトコルを実施することができる。この状況は通
常、非対称であり（ダウンローディングの進行中遠隔装
置は肯定応答を除けばホストに送るべき情報をほとんど
持たない）、通常はホストから遠隔装置へという方向で
ある。図９(a) および図９(b) の“可変長”の代替プロ
トコルは大量のデータをバーストあるいは４パケット単
位で処理し、四つのパケットはそれぞれが応答パケット
を必要とし、これが一つの大きなブロックの全体的なデ
ータ転送速度を低くしている。したがって、図９(c) に
示すように、これに替わる“同報通信モード”プロトコ
ルが提供され、このプロトコルでは戻りパケット１８は
多数のパケット１８ａ−１８ｎに拡張される。この同報
通信枠モードには一つのパケット型（２６型）が割り当
てられ、フィールド７５によって示される。図８の応答
およびパケット番号フィールド７６および７７が結合さ
れて図９(c) に示すようにパケット１８ａ−１８ｎのそ
れぞれのヘッダに６ビットパケット番号フィールド７６
ａが形成される。遠隔装置１５は１８ａ−１８ｎのパケ
ットを３２個受信する毎に特殊な応答パケット１７（２
７型）を送る。この特殊な応答パケット１７（２７型）
はデータフィールド７８に６ビットの応答番号を入れる
ための追加のバイトを有する。ホスト１０は（基地局を
介して）遠隔装置から受信するこれらの特殊応答パケッ
トについて明示的に応答することはない。その代わりに
パケット番号が進められることによって応答が暗示され
る。基地局はこの代替プロトコルには関係しない（もち
ろん、従来通りパケットを送受信することを除いて）こ
と注意を要する。これは基地局が遠隔枠に関係しないた
めである。ホスト１０が基地局にフィールド７５に２６
型を含むパケットを送ると、基地局はそれを遠隔装置に
よって開始された次の交換におけるもののように送出
し、最後のパケット１８ｎの後、２７型の応答を待ち、
この応答をホスト１０に送る。図９(c) のこの同報通信
モードは図９(a) および図９(b) の可変長モードから独
立して実施される。

【００３３】このプロトコルに加えることのできるもう
一つの代替動作モードは、“固定時間同報通信モード”
と呼ばれ、多数の遠隔装置が新しい価格表やソフトウエ
アといった同じ情報を同時に与えられなければならない
とき有効である。これらの遠隔装置が固定型のもので１
分間程度一つの基地局によってサービスされるとき、こ
の基地局はこれらの遠隔装置１５のすべてに同時に送信
を行うことができる。遠隔装置はパケットヘッダを実時
間で走査できないため（すなわち、パケット１７の送信
後にのみ受信モードであるため）、それぞれの遠隔装置
１５が次のパケット１８がいつ来るのかを正確に知って
いるようにしなければならない。

【００３４】ホスト１０が基地局からの固定時間同報通
信を行い、遠隔装置１５が１０秒ごとに図２の交換を開
始して“チェックイン”を行うものと仮定する。ホスト
１０は未来の固定時間同報通信が開始される少なくとも
１０秒間を選び、図１０のこの選択された時間Ｔ_f を基
地局に知らせる。それぞれの遠隔装置がチェックインを
行うために図１０のパケット１７による交換を開始する
とき、遠隔装置は応答パケット１８で同報通信の選択さ
れた開始時間Ｔ_f を通知され、またその同報通信の総バ
イト数と総パケット数についても通知される。遠隔装置
は同報通信受信とＴ_f で同報通信が始まるまでのマーク
時間のために記憶装置４１を割り当る。

【００３５】指定された時間Ｔ_f において、基地局は図
１０に示すように１６の連続するパケット１８’のバー
ストを送信し、送信を開始のパケット１７は送信しな
い。１６個のパケット１８’の送信時間は６2.６ミリ秒
である。送信の始めの５ミリ秒は、不参加の遠隔装置１
５が送信開始直時にＴ_f の直後に交換を行おうとする可
能性を考慮したランダムチップのフィールド７２’であ
る。通常のＣＳＭＡ理論は遠隔装置がこの送信の残りの
時間中交換を行おうとするのを防止する。この送信時間
中に他の遠隔装置によって企てられたいかなる交換も成
功しない。

【００３６】１６個のパケット１８’の送信から次の送
信の間に期間Ｔ_i がある。この期間Ｔ_i は遠隔装置が次
の同報通信の発生時間を知りうるように正確でなければ
ならない。この期間は参加している遠隔装置のうちの最
も遅いものが前の送信を完全に消化するのに十分な長さ
でなければならず、その長さは１５から１００ミリ秒程
度であり遠隔処理装置４０のスピードによって定まる。
いかなる場合もこれが１５ミリ秒以下であってはならな
い。１５ミリ秒以下である場合参加している遠隔装置と
参加していない遠隔装置の両方からの通常の交換が締め
出されるためである。もう一つの考慮しなければならな
いことは、基地局は次の送信時間の前に送信準備のでき
た別の１６個のパケットを持っていなければならないと
いうことである。ホスト１０と基地局の間のどこかにボ
トルネックがある場合、送信間期間Ｔ_i はそれを考慮し
た長さでなければならない。

【００３７】それぞれの遠隔装置は図１０の固定時間同
報通信が始まる前に同報通信中の総パケット数を知って
いるため、遠隔装置には同報通信がいつ終わるかがわか
っている。また、それぞれのパケット１８’がいつ送信
されなければならないかもわかっており、受信しなかっ
たパケットをリストすることもできる。図９(c) の同報
通信枠計画はここでは適用されないことに注意を要す
る。それは同報通信枠計画はそれぞれの遠隔装置とサー
バの間に独自の全二重データ路を想定しているためであ
る。図１０の固定時間同報通信が完了すると、それぞれ
の遠隔装置１５は通常の交換機構を用いて報告を行う。
再送信しなければならないパケット数が多い場合、ある
いは一つ以上の遠隔装置に送らなければならないパケッ
トがある場合、ホスト１０はこれを行うための別の固定
時間同報通信を準備することができる。さもなければ、
標準プロトコルを用いてクリーンアップが行われる。

【００３８】固定時間同報通信モードはすべての参加遠
隔装置に一つの基地局から到達できるとき最もよく機能
する。これは遠隔装置が一つしかない場合常にこのこと
がいえる。遠隔装置がいくつかの基地局の間に分散され
ている場合、同報通信はそれぞれの基地局に対してくり
返されなければならない。代替の構成として、第３のＲ
Ｆトランシーバ３４がそれぞれの基地局に追加される。
あるいは、通常の交換が中止される場合、それぞれの遠
隔装置は別の周波数を用い、同報通信を並行して行うこ
とができるが、これは上述の設計思想に反するものであ
る。

【００３９】もう一つ考慮しなければならないことは、
同報通信を行っている基地局はリンク１１を介してホス
ト１０への直接あるいは同軸の効率的な接続を持ってい
なければならないことである。基地局がホスト１０から
いくつかＲＦホップしている場合、基地局網の帯域幅が
重大な制約要因となる。送信時間６2.６ミリ秒に対して
送信の間の時間が１7.４ミリ秒の８０ミリ秒毎の固定時
間同報通信モード送信を想定すると、データ転送速度は
１2.５＊２２＊１６あるいは４４００／秒となる。この
速度で全メガバイトを同報通信するには３分４７秒かか
る。

【００４０】遠隔装置と基地局の間のＲＦリンクの一実
施例に用いられるスペクトル拡張ＲＦ送信をこの発明の
一つの特徴にしたがって説明する。図２および図８のパ
ケット１７および１８に用いられるＲＦ送信の方法、す
なわち、遠隔装置１５と基地局１２、１３、および１４
の間で送られるすべてのパケットおよび応答（あるいは
この方法が用いられる場合基地局間のＲＦ通信）には、
スペクトル拡散ＲＦ変調技術を用いる、すなわち、送信
される信号がパケット１７および１８のデジタル情報の
送信に必要な帯域幅よりはるかに大きい周波数帯域に拡
散される。この種のＲＦ装置の設計、構造および動作の
詳細についてはWiley & Sonsより１９７６年刊行の R.
C. Dixonの“Spread Spectrum System”を参照された
い。搬送波はトランシーバ４４あるいは３４において、
ビット伝送速度が情報信号帯域よりはるかに高いデジタ
ルコードシーケンス（記憶装置４１あるいは３１に記憶
される）によって周波数変調される。パケット１７ある
いは１８のうちの一つの間の情報信号帯域幅は約６０KH
z （この例では約４ミリ秒に２９バイトのデータ）でし
かない。しかし、この２９バイトのデータパケットを単
にその簡単な形式で送信する代わりに、送るべきデータ
がまず拡張あるいは拡散され、それぞれの１ビットのデ
ータが１１ビットセットに置き換えられる。すなわちそ
れぞれの２値の“１”が“11111111111 ”になり、それ
ぞれの２値の“０”が“00000000000 ”になる。遠隔装
置においては、この拡張は記憶装置４１においてＣＰＵ
４０によって実行されるルーチンによって行われる。ま
た、基地局では記憶装置３１においてＣＰＵ３０によっ
て実行されるコードによって行われる。この１１対１の
拡張係数はさまざまなＲＦ帯域幅を考慮した上での妥協
点として選択されたものである。他の拡散係数を用いる
こともできるであろうが、ＦＣＣは少なくとも１０対の
１の拡散を要求しており、したがってこの１１対１は最
小限に近いものである。いかなる場合にも、２９バイト
あるいは２３２ビットのデータは記憶装置４１内の１１
×２３２あるいは２５５２ビットになり、それに４８ビ
ットの開始記号が加わり、記憶装置４１においては２６
００ビットのメッセージ長（最大）となる。次に、この
拡張されたデータは搬送波の変調に用いられる前に疑似
ランダム２値コード値と結合（排他的理論和）される。
この２値コード値もまた記憶装置４１に記憶され、この
データとコードの結合に用いられる排他的理論和論理関
数は記憶装置４１にアクセスするＣＰＵ４０によって実
行される命令によって実施される。選択される疑似ラン
ダム２値コード値はこの網に特有のものであり、重複し
た領域で他の網が動作している場合には保守のため、あ
るいはクロストーク防止のためにホストコンピュータの
制御のもとに変更することができる。疑似ランダム２値
コード値の長さ、すなわち繰り返し前のビット数はこの
帯域でのスペクトル拡散送信に対するＦＣＣ規制によれ
ば少なくとも１２７ビットでなければならない。この値
以上では、疑似ランダムコードの長さは保守および計算
上の時間的制約に応じて選択される。この実施例では、
２６００より大きい値が使用され、したがってメッセー
ジフレーム中に繰り返しがない。符号化されたデータは
記憶装置４１からＲＦトランシーバ４４にバス４２を介
して並列あるいは直列フォーマットで加えられ、このデ
ータはトランシーバ４４に用いられ、搬送波がＦＳＫの
態様で変調される。すなわち、それぞれの２値の“１”
が電圧制御発振器を一つの周波数で動作させ、それぞれ
の２値の“０”がこの発振器を別の選択された周波数で
動作させる。この種の規制されていないあるいは認可さ
れていない用途に対してＦＣＣによって指定された帯域
は９０２から９２８MHz である。したがって、この発振
器はこの帯域中の一対の周波数を使用する。ＦＣＣに要
求されるように、これらの周波数は少なくともボーレー
トの半分離れている。この例のそれぞれの“チャンネ
ル”は約0.４MHz 帯域幅を使用し、これらのチャンネル
は１MHz 離れている。この発明のこの実施例に選択され
るスペクトル拡散変調技術は“狭帯域直接シーケンス”
として記述することができ、この帯域幅においては拡散
は比較的小さく約６６６、６６７チップ毎秒の速度であ
る。ここで“チップ”はトランシーバ３４あるいは４４
のいずれかによって出力される別の信号周波数である。
すなわち、ＲＦ送信周波数は二つの別の周波数の間で切
り替えられる。この場合、1.５マイクロ秒毎に切り替わ
り（あるいは２値データに応じて潜在的に切り替わ
り）、この1.５マイクロ秒周期のそれぞれが“チップ”
と呼ばれる。ＲＦトランシーバは９０２−９２８MHz の
帯域内の多数の異なる搬送波周波数あるいは“チャンネ
ル”（たとえば１６の異なる搬送波周波数）で動作する
ことができ、特定の周波数に対する干渉が単に周波数を
変えることによって防止できるようになっている。しか
し、このトランシーバは変更する必要がないときには長
期間一つの周波数にとどまる傾向がある。

【００４１】図１１(a) を見ると、遠隔装置１５から基
地局にあるいは逆方向に送信される信号は、二つの周波
数の間で切り替わるような態様で周波数変調されるが、
この例では期間８０あるいは1.５マイクロ秒の“チッ
プ”の間これらの周波数のうちの一つにとどまる。この
信号が検出および復調され図１１(b) に示すアナログ出
力電圧が生成される。この変調によって信号が（周波数
の一つに対応する）しきい値８１を越えるとき論理
“１”が発生し、信号がこのしきい値以下（これら二つ
の周波数の他方に対応する）であるとき論理“０”が発
生する。この検出された２値信号は６６６、６６７Hzの
“チップ”速度の３倍、すなわち２MHz でサンプリング
され、図１１(c) に示す２値ストリングの三つの“セッ
ト”Ａ、ＢおよびＣが発生する。これら三つのセットは
パケット１８の受信後の処理のために遠隔装置１５の記
憶装置４１にロードされる。あるいはパケット１７が入
り始めるとき基地局の高速復号器によって調べられる。
セットＡ、Ｂ、あるいはＣはそれぞれ受信後の符号化に
使用される同じ疑似２値コード値の（図８の開始記号７
２に対応する）第１の４４チップのパターンと排他的論
理和されることによって、この４４ビット開始記号７２
が存在するかどうかが調べられる。もしあれば、復号手
順の直後に“１”あるいは“０”の１１ビットストリン
グが続く。この４４ビット開始記号は４４ビットのうち
約３５ビット以上が整合すれば“有効”と認められる。
これは４４分のと３５が雑音やクロストーク信号ではな
く有効送信である可能性は非常に高い（不規則雑音の場
合、平均して２２／４４が有効である）ためである。同
様に、メッセージフレームあるいはパケットのデータ部
分を復号および減拡散するのに用いられるアルゴリズム
は１１ビット以下のストリングを受け入れるように構成
することができる。すなわち、一つあるいは二つのビッ
トが誤っている場合でもこのデータが有効である可能性
が高く、したがってこのストリングはいずれにしても有
効ビットとして受入れられる。図１２には遠隔装置１５
のトランシーバ４４をより詳細に示している。このトラ
ンシーバ回路は標準の８０８８あるいはＶ−２５バス４
２を構成するアドレスバス４２ａ、データバス４２ｂお
よび制御バス４２ｃに接続されたインターフェース８５
によってバス４２に接続されている。このインターフェ
ース８５はトランシーバ４４にコマンドあるいはデータ
をロードする、あるいはトランシーバからデータを受信
するためのＣＰＵ４０のＩ／Ｏスペースにアドレス指定
可能なレジスタを含む。この回路の送信器部分は電圧制
御発振器８６を含み、この発振器にはレベルシフティン
グに必要とされるような調整回路８８を用いてインター
フェース８５を介して記憶装置４１から線８７介して直
列２値データが与えられる。電圧制御発振器８６の出力
８９は電力増幅器９０を介してＴ／Ｒスイッチおよびア
ンテナスイッチ９１に結合される。このスイッチ回路９
１はインターフェース８５から入っている線９２上のＴ
／Ｒ制御信号と線９３上のアンテナ選択信号によって制
御される。二つの印刷されたダイポールアンテナ４５ａ
および４５ｂが利用可能である。したがって、送信が一
つのアンテナで失敗すると他のアンテナを試すことがで
きる。これら二つのアンテナは手持ち式装置１５のハウ
ジング５５の異なる部分に配置されており、この実施例
ではアンテナは１／４波長あるいは約３インチ離れてい
る。したがって、環境に応じて一方がクリアな信号を発
生しないとき他方がクリアな信号を発生することがあ
る。ＣＰＵ４０によって実行されるＩ／Ｏ命令は線９２
および９３上のＴ／Ｒ制御とアンテナ選択を作動させ
る。また、電力制御９４がインターフェース８５からの
（したがってＣＰＵ４０からの）制御線９５によって起
動され、線９６を介して送信回路に、あるいは線９７を
介して受信回路に行く供給電圧をオンオフする。この送
信器は電力散逸の低減に使用されないときオフされる
が、非常に高速にオンすることができる。これは、使用
されるボーのスリップに対してＦＣＣの制限がなく、受
信器はＡＦＣ回路によってこの信号に追従できるためで
ある。受信回路はＲＦ増幅器９８、ミクサ９９、４５MH
z でフィルタリングされるＩＦ増幅器段１００を含み、
局部発振器は９４７MHz から９７３MHz の周波数（この
周波数の４５MHz 上が用いられる）を生成するシンセサ
イザ１０２によって動作する電圧制御発振器１０１であ
る。シンセサイザ１０２は線１０３を介してＣＰＵ４０
から２MHz クロックを受信し、差分増幅器１０４への入
力を発生する。この差分増幅器１０４の出力は発振器１
０１を制御し、発振器からのフィールドバックは適当な
分周器を介して出力される。特定の動作周波数はＣＰＵ
４０からのインターフェース８５を介して入力１０６に
ロードされる２値コードによってシンセサイザ１０２中
で選択される。ＴＦ段１００の出力１０７はＦＳＫ変調
に応答する復調器１０８に印加され、図１１(b) に対応
する線１０９上に直列２値データ出力が発生し、このデ
ータ出力１０９がインターフェース８５に印加され上述
したようにチップ速度の３倍でサンプリングされ、記憶
装置４１にロードすべき三つの２値データストリーム
Ａ、ＢおよびＣが発生する。また、復調器１０８は差分
増幅器１１１を介して自動周波数制御あるいはＡＦＣ出
力１１０を発生し、このＡＦＣ電圧が送信器の電圧制御
発振器８６用の調整回路８８にフィールドバックされ
る。したがって、送信器の動作中は受信チャンネルもま
た通電され線１１０上にＡＦＣ電圧が発生し、発振器８
６の周波数が調整される。さらに、復調器１０８は線１
１２上に受信モード時の信号強度を表す電圧を生成し、
この電圧はインターフェース８５でＣＰＵ４０によって
読み取ることができる。このようにして、アンテナ４５
ａおよび４５ｂによって生成された信号を比較すること
ができ、さまざまな利用可能な周波数がＲＦ信号レベル
に対してチェックされる。この情報は最適の送信／受信
チャンネルを選択するためのアルゴリズムに用いること
ができる。図１２の回路は商業的に入手可能な集積回路
装置を用いて構成することができる。たとえば、発振器
８６と１０１およびＲＦ増幅器９８にはＭＭＢＲ９０１
装置を使用することができ、電力増幅器９０にはこのＭ
ＭＢＲ９０１装置とＭＭＢＲ５７１装置を使用すること
ができ、シンセサイザ１０２はＭＣ145158装置とするこ
とができ、復調器１０８はＭＣ13055 装置とすることが
できる。回路９１のアンテナ選択スイッチとＴ／Ｒスイ
ッチにはＰＩＮダイオードを使用することができる。こ
の構成における送信器の範囲は、業務用環境において約
１ワットの電力のとき約５００フィートである。トラン
シーバは受信モードで約１００mA、送信モードで約４５
０mAを消費する。

【００４２】図１４にはトランシーバ３４をより詳細に
示す。この回路の大部分は図１２の回路と同様である
が、重大な相違がある。発振器８６およびその調整回路
８８とＡＦＣフィードバック１１０は同じであり、電力
増幅器９０も同じである。しかし、受信器は常に動作し
なければならず、またバッテリーの消耗の恐れがないた
め図１２の電源制御９４は基地局では使用されない。記
憶装置３１からの直列２値データは、一実施例で用いら
れるＤＳＰ56001 装置について定義したように１６ビッ
トアドレスバス３２ａ、１５ビットポートバス３２ｂ、
制御バス３２ｃおよび２４ビットデータバス３２ｄから
なるバス３２に接続されたインターフェース８５からの
入力８７に加えられる。Ｖ−２５マイクロプロセッサが
使用された場合、バス３２が８０８８型バスに対応する
のはもちろんである。ＤＳＰ56001用のポートバス３２
ｂはマイクロプロセッサ装置３０によって入力あるいは
出力のいずれかとして使用される１５本の線を有し、し
たがって、これらは図１２の８０８８について上述した
Ｉ／Ｏレジスタの代わりに使用することができる。ＲＦ
増幅器９８、ミクサ９９およびＩＦ増幅器１００は図１
２のものと同じであり、局部発振器１０１とシンセサイ
ザ１０２も同様である。シンセサイザの周波数を選ぶた
めの２値入力１０６はインターフェース８５を介してポ
ートバス３２ｂからのローディングを行うために直列で
はなく並列とすることができる。送信／受信セレクタ回
路９１は遠隔装置１５のものと同じであるが、アンテナ
選択には二つ以上のアンテナ、すなわち３５ａ、３５
ｂ、３５ｎ等があってもよく、したがって線９２上のア
ンテナ選択制御は１ビット以上である。ＣＰＵ３０はポ
ートバス３２ｂを介して多ビット制御を送り、使用すべ
きアンテナ３５ａ、３５ｂ・・・ ３５ｎを選択する。重要
な相違点は線１０９上の復調器１０８からの直列データ
出力がＣＰＵ３０からのクロック入力１１６によって２
MHz で刻時される専用の１４４ビット（すなわち３×４
８ビット）シストレジスタ１１５に接続され、４８チッ
プ開始記号７２を実時間で捜すことである。このように
して、図１１(b) に示すように検出され、図１１(c) に
示す速度でサンプリングされる図１１(a) の信号の４８
のチップ８０を表す受信、検出、サンプリングされたＲ
Ｆの最新の１４４ビットが任意の時間にレジスタ１１５
中で利用可能になる。このシフトレジスタ１１５の内容
は復号器１１７によって実時間で復号され、２MHz のク
ロック周期に一度評価され、遠隔装置１５によってデー
タの復号に使用される排他的論理和関数に用いられる疑
似ランダム２値コード値を表す。このコード値はポート
バス３２ｂと入力１１８を用いてインターフェース８５
を介してＣＰＵ３０から新しい２値数をロードすること
によって検出器１１７内で変更することができる。ある
いは、検出器１１７で使用されるコードはこの網のため
のあるいはこの特定の基地局のためのＰＲＯＭを用いて
肯定することもできる。パケット１７の有効な４８ビッ
ト開始信号７２が選択されたレベル（すべてのビットが
有効である必要はない）を用いて検出器１１７で認識さ
れると、インターフェース８５への出力１１９上に信号
が発生し、この信号がＣＰＵ３０によって有効パケット
１７が来ることを意味し、したがって線１０９上の直列
データはＣＰＵ３０のレジスタへの直列ローディングの
媒介物を介して記憶装置３１に複写された点から来るこ
とを意味するものとして認識され、このＣＰＵは記憶装
置へのローディングを行うための移動命令を実行する。
三つのサンプルのうち一つだけが最良のデータであるた
め、三つおきのビットだけを記憶装置３１に転送しなけ
ればならない。あるいは、サンプルのすべてをロードし
た信号ＣＰＵ３０が線１０９上の入データの２／３を放
棄することもできる。図１４のトランシーバ回路の図１
２のものと比較した場合のもう一つの相違点は、復調器
１０８からのＲＦ信号強度出力１１２が、ポートバス３
２ｂからの線１２１上で多ビット値を受信するレベル検
出器１２０に与えられるアナログ信号であることであ
り、したがってこのしきい値レベル検出器１２１からの
出力１２２はＣＰＵ３０がそのポートバス３２ｂを介し
て読むことができる。このようにして、ＣＰＵ３０は
（シンセサイザへの入力１０６を介して）利用可能な１
６程度のＲＦ周波数を切り替え、（アンテナ選択の入力
９２を介して）アンテナを切り替え、（線１２１を介し
て）捜すべいレベルを定義し、一方でトライアル毎に出
力１２２を記憶装置３１に複写することによってＲＦチ
ャンネルをチェックするアルゴリズムを実行する。こう
して、（９０２から９２８MHz 帯域内の）搬送波に対す
る最適周波数と最適なアンテナ３５ａから３５ｎを選択
することができる。

【００４３】図１６は遠隔装置１５のＣＰＵ４０によっ
て実行される種類のプログラムの一例のフローチャート
を示す。この例では、データ収集装置として図５のレー
ザー走査バーコード読み取り装置が用いられるものと仮
定する。このプログラムの空き状態はトリガー５４が引
かれているかどうかをテストする判断ブロック１２５に
よって示されるループである。“ＹＥＳ”のとき、ブロ
ック１２６に示すレーザー源５８および走査モーター６
０を起動することによって走査が開始される。次に、Ｃ
ＰＵ４０はループ１２７に入り、装置４３からのバーコ
ードを待つ。判断ポイント１２８に示すタイムアウト期
間の終わりまでに有効なバーコードデータが検出されな
い場合、制御は開始ループ１２５に返される。バーコー
ドデータが検出されると、ブロック１２９に入り、この
バーコードデータが記憶装置４１にロードされ、その有
効性が具体的な用途に適した判断基準を用いてチェック
される。次に、判断ポイント１３０でパケット送信が必
要であるかどうかが判断される。必要であれば、ルーチ
ン１３１に入り、開始記号７２、ヘッダ７３およびＣＲ
Ｃフィールド７８を加えることによってパケットが構成
される。バイト計数値がデータフィールド７８について
２９以下である場合、ＣＲＣフィールドの後に空白が加
えられた固定された送信時間が提供される。次にルーチ
ン１３２を用いてパケットの拡散と符号化が行われ、ポ
イント１３３で図１２の線９７を介して受信要素に供給
電圧を印加するように電源９４に信号を発することによ
って受信器が起動される。次に、判断ポイント１３４に
示すように、ＣＰＵは出力１１２を調べてチャンネルが
空いているかどうかを見る。空いていなければ待ちルー
プ１３５に入り、受信器起動ブロック１３３に戻ること
によるリトライを行う前にある選択された時間だけ遅延
を行う。チャンネルが空いている場合、ブロック１３５
で受信器が停止され、送信器回路が起動され、ブロック
１３６に示すように図２の期間を規定するためにタイマ
ーが始動する。送信パケット１７のバイトがバイトを数
えるループルーチン１３７によって記憶装置４１から送
信器にロードされ、全バイトがロードされると、判断ブ
ロック１３８で時間ｔ₂ を判定するタイムアウトに入
る。タイムアウトに達すると、受信器がポイント１３９
で起動され、ループ１４０に入り、Ａ、Ｂ、Ｃのサンプ
ルすべてが送信器から記憶装置４１にロードされる。ｔ
₂ ＋ｔ₄ に達すると、受信器がブロック１４１で起動解
除され、ＣＰＵはルーチン１４２に入り、時間ｔ₃ に対
応するＡ、Ｂ、Ｃのサンプルデータストリームのそれぞ
れをテストし、有効パケットに対する予想される開始記
号復号との相関の度合いを示す相関レベルを生成する。
最高の相関レベル（Ａ、ＢあるいはＣ）が選ばれ、判断
ポイント１４３で有効パケットとみなすためのしきい値
（たとえば４１から４８）に照らしてテストされる。こ
のテストに落ちると、応答パケット１８は受信されてい
ないものとみなされ、パス１４４を介してブロック１３
３のフローに再度入ることによってこのパケットは返送
される。テストに合格すると、ＣＰＵはブロック１４５
で選択されたＡ、ＢあるいはＣのいずれかのデータスト
リームを復号し減拡散し、ポイント１４６でＣＲＣチェ
ックを行う。ＣＲＣチェックに不合格になると、このパ
ケットは放棄され、返送のパス１４４に入る。ＣＲＣチ
ェックに合格すると、ＣＰＵはルーチン１４７に入り、
パケット１８のデータにコールバック要求が含まれてい
るかを見て、含まれていればポイント１４８でタイマー
がロードされ、この応答パケットにおいて基地局によっ
て要求された期間のカウントダウンを開始する。標準の
コールバックパケット１７がルーチン１４９によって記
憶装置４１中に発生する。これはデータフィールドを含
まず、単に基地局がこの遠隔装置にデータを送ることを
可能にする機能を果たすのみである。ループ１５０に入
り、ブロック１４８で設定された期間のタイムアウトを
待ち、タイムアウトになるとパス１４４によって送信機
能に入る。コールバック要求がなかった場合、ＣＰＵは
データによって要求される、通常ブロック１５１におけ
る受信データの表示を含む行動をとり、その後開始ルー
プ１２５に再度入る。

【００４４】図１８には基地局１２、１３あるいは１４
のうちの一つのＣＰＵ３０によって実行される種類のプ
ログラムの一例のフローチャートを示す。このプログラ
ムの空き状態は判断ブロック１５５および１５６で示さ
れるループであり、この状態では線１２１の受信ＲＦイ
ンジケータが、遠隔装置から受信されている信号がある
かどうかについてチェックされ、なければシリアルリン
ク１１がホストコンピュータから来るデータがあるかど
うかについてチェックされる。まず、受信ＲＦ信号が正
であると仮定するとブロック１５７に示すようにレジス
タ１１５と復号器１１７を含む相関器は入ＲＦを評価
し、そのＲＦ入力を復号・減拡散し、コート認識復号器
１１７が整合を示すかどうかをチェックする。整合され
ない場合、この入力は無視され、制御はパス１５８を経
て始めに戻る。整合を示す場合、ブロック１５９で図２
の期間ｔ₂ をタイムアウトするためにタイマーを始動す
ることによって受信パケットシーケンスが開始される。
ＲＦ信号を介して受信されたデータストリームはその後
ブロック１６０に示すようにパス１１９とバス３２を介
して記憶装置３１にロードされる。この受信データはブ
ロック１６１に示すようにＣＰＵによって実行されるル
ーチンを用いて復号および減拡散され、続いて判断ブロ
ック１６２に示すようにＣＲＣフィールド７９がチェッ
クされる。ＣＲＣ比較が不合格になると、このパケット
受信は中止され制御はパス１５８を介して空き状態に戻
る。この比較に合格すると、このデータストリームの装
置識別フィールドが判断ポイント１６２に示すようにＣ
ＰＵによってメモリ中の有効ＩＤの表に照らしてチェッ
クされる。一致しない場合、受信が中止され、制御はパ
ス１５８を介して空き状態あるいは開始状態に戻る。装
置識別が有効である場合、タイムアウトループ１６４に
入り、応答パケットがブロック１６５でロードされ、ブ
ロック１６６で送られるように時間ｔ₂ を待つ。この遠
隔装置に送るべきデータがある場合、これも応答パケッ
トに含まれるが、なければ単なる肯定応答が送られるだ
けであり、この場合応答パケットはヘッダを除いて空白
である。判断ポイント１６７に入り、受信パケットの内
容からそれをホスト１０に送るべきかどうかが判断され
る。遠隔装置は空き状態のときチェックインを行うため
にパケット１７を周期的に送る。したがって、遠隔装置
に送るべきデータがある場合、これはパケット１８で返
すことができる。これらのチェックイン交換について
は、基地局からホストにデータを送る必要はない。しか
し、遠隔装置１５から基地局にデータ（たとえばバーコ
ードデータ）が送られている場合、このデータはブロッ
ク１６８に示すようにリンク１１を介して送られる。

【００４５】上述したような基地局と遠隔装置の構成に
よって、空きチャンネル選択する方法が提供される。使
用されるＲＦチャンネルは図１２あるいは図１４のシン
セサイザへの入力１０６を介してＣＰＵの制御のもとに
選択される。基地局がまず、基地局と遠隔装置の通電
時、あるいはその日の作業またはそのシフトの作業を始
めるために遠隔装置がＲＳ２３２接続を介して基地局に
接続されるときの初期設定においてセットアップされる
最初のチャンネルで動作する。基地局は、周期的にある
いは信号品質の劣化に応じて他の利用可能な周波数チャ
ンネル（すなわち最初のチャンネル以外）のすべてに切
り替えて動作し、ＣＰＵへの出力１２２を介して最適な
チャンネル（干渉が最小あるいは最も静かなチャンネ
ル、すなわちＲＦエネルギーが最小のチャンネル）を検
出する。さらに、基地局はつぎに説明する品質係数を用
いて最初のチャンネルの誤り率に対応する値を生成す
る。送信誤り率が選択されたしきい値を越える（品質が
標準以下である）場合、基地局はチャンネル変更モード
に入る。このモードではメッセージがこの基地局が通信
する遠隔端末のそれぞれに送られ、それ以降の通信交換
は新しいチャンネル（最も静かなチャンネル）で行われ
るべきことを知らせる。これらのメッセージは、遠隔装
置が最初のチャンネルを用いてチェックインを行うとき
などの、それぞれの遠隔装置１５によって開始される次
の交換に応じて応答パケット１８によって送られる。通
常、このメッセージはチャンネル変更時間となる未来の
ある時間を指定する（この時間はそれまでにすべての遠
隔装置がチェックイン交換を開始するだけの長い時間で
ある）。遠隔装置がこのメッセージを受け取らなかった
場合その遠隔装置の最初のチャンネルを用いての次の交
換は応答されない。この場合、この遠隔装置は新しいチ
ャンネルで応答を受け取るまで１６のチャンネルのそれ
ぞれを試すことによって正しいチャンネルを捜す。

【００４６】この実施例で用いる直接シーケンススペク
トル拡散ＲＦ変調技術はある種のスペクトル拡散システ
ムにおける周波数ホッピングとは区別すべきことに注意
しなければならない。周波数ホッピング法は少数のデー
タビットを類似雑音発生器を用いて多数の異なる周波数
の多数のチップに“拡散”する、すなわち、ここで用い
る直接シーケンス法ではなく多数の周波数にわたる疑似
ランダム拡散からなっている。疑似ランダム周波数ホッ
ピング法は、このシステムに実施するには直接シーケン
ス法に比べてコスト高になる。それは、図１２に示す遠
隔装置に必要なＲＦ回路により複雑で高価なものになる
ためである。したがって、この二つの周波数だけを用い
る直接シーケンス法の方がこのシステムには適してい
る。なぜなら、広く拡散した選択肢の間で高速の周波数
切り替えを発生するＲＦ部分ではなく、２値データを符
号化および復号するＣＰＵの方を複雑にしているためで
ある。異なる目的を持つ他のシステムでは、この発明の
特徴は周波数ホッピングを用いたシステムに用いること
もできる。

【００４７】データと“排他的論理和”を取るのに使用
される疑似ランダム２値コード値は誤り訂正コードを用
いる必要はない（必要であれば用いてもよい）。ここで
用いられる手順においては、ＲＦスペクトル中のインパ
ルス雑音に対処することを意図していない。送信された
パケット１７あるいは１８が雑音によって破壊されてい
る場合、それは復号器１１７あるいは遠隔装置１５の記
憶装置４１からの等価なソフトウエア復号によって認識
されず、したがってこのパケットは再送信される。遠隔
装置１５がパケット１８を受信しない場合、遠隔装置１
５はタイムアウト期間後にそのパケット１７を再送信す
る。

【００４８】トランシーバ３４および４６に用いる変調
法は非コレーレントＦＳＫ（周波数偏移変調）である。
この技術は９０２−９２８MHz 帯域中の強い一つの周波
数（雑音）等のある種の妨害を受けやすい。この帯域は
無制限にあらゆる種類の装置によって使用され、領域内
のＲＦ融解装置によって用いられる可能性もある。この
種の妨害が発生した場合、基地局のＣＰＵ３０によって
実行されるアルゴリズムを用いて入力１２２を介して非
常に高い誤りレベルを認識し、ＲＦトランシーバ３４の
シンセサイザ１０２にコマンドを送って、その１６の周
波数帯域の中の他のものを選択するようにすることがで
きる。新しい周波数帯域でより良好な送信が可能となる
ことも期待できる。基地局のＲＦトランシーバ３４がそ
れが使用できる１６の帯域のうち任意の帯域中で出力１
２２を介して瞬時ＲＦエネルギーを測定することができ
るという特徴は重要である。これによってパケット１７
および１８を介した交換に用いられる周波数に利用可能
な最も静かな帯域の選択が可能になる。

【００４９】基地局のトランシーバ３４は、遠隔装置１
５とは対照的にレジスタ１１５と復号器１１７を用いて
パケット１７の同期開始信号７２に実時間で応答する。
遠隔装置はＲＦ送信器発振器８６へのパケットあるいは
チップシーケンスを直列化し、２MHz クロックを計数す
るＣＰＵ４０によって制御されるタイマーレジスタによ
って確立される正確な時間量（約５ミリ秒）だけ待ち、
ＲＦ受信器１０８の出力１０９を図１１(c) に示すチッ
プ速度の正確に３倍でサンプリングする。このサンプル
は三つのサンプルストリームＡ、Ｂ、Ｃに分割され、そ
れぞれのデータストリームは一つのパケット１８の時間
よりわずかに長く、記憶装置４１に記憶される。これら
のサンプリングされたデータ列は基地局からの応答パケ
ット１８と推定される。ＣＰＵ３０とＣＰＵ４０はもち
ろん非同期であるが、遠隔装置１５と基地局１２、１
３、１４中のこれらのＣＰＵの２MHz クロックのタイミ
ングは、長さが最大で２６００チップであるパケット１
７あるいは１８のいずれか一つの検出のさいにドリフト
がチップの小部分、1.５マイクロ秒の非常に小さい部分
を越えないように、約４０ppm （百万分率、すなわち百
万チップ当たりチップあるいは1.５マイクロ秒のドリフ
ト）以内で一致しないなければならない。このクロック
精度は低コストの水晶発振器で得ることができる。

【００５０】受信されたデータが記憶装置４１に入った
後、ＣＰＵ４０によって実行されるコードによって、三
つのサンプルストリームのうちのどれを使用すべきか、
またそのストリームのどこで記録が始まるかが判定され
る。遠隔装置１５が達成しなけれはならない三つのレベ
ルの同期がある。すなわち、位相同期、記号同期および
パケット同期である。位相同期はチップあたりの三つの
サンプルＡ、Ｂ、Ｃのうちのそのチップの中心に最も近
いのはどれか、したがってそのチップの真の値を表す可
能性が最も高いのはどれかを発見することに関係があ
る。図１１(c) に示すように、サンプルセットＡ、Ｂ、
Ｃのうちの一つが通常、図１１(b) の波形の中心近辺に
ある可能性が高く、したがってこれが最も正確である
が、これらのセットのうち一つあるいは二つは遷移点の
近くにあり、したがって最も中間的なものである。記号
同期は入チップストリームと＞２６００ビットの長さの
２値コード値の開始点のアラインメントである。最後
に、記録あるいはパケット同期はパケット１７あるいは
１８の始まりを発見することである。遠隔装置１５への
あらゆる送信は一定のチップパターン（同期信号７２）
で始まるため、遠隔装置１５はこれら三つのレベルの同
期のすべてを最初の２、３のサンプルを調べることによ
って一度に達成する。簡単な例を挙げると、この一定の
チップパターンが８チップの長さで記録は６マイクロ秒
（４チップ）の枠内で開始されたと仮定する。チップ当
たり三つのサンプルがある場合、パケット１８が始まっ
た可能性のある位置は１２ある。それぞれの潜在的開始
位置について、対応する８チップシーケンスが抽出さ
れ、表検索を用いて所望のシーケンスと比較される。一
つが正確に一致するか非常に近いことがわかった場合、
三つの同期すべてが達成された可能性が高い。従来のい
くつかのスペクトル拡散法と異なり、位相同期が一度達
成されると、位相追跡を行う必要がない。これは、送信
パケット１７および１８が非常に短く実際にはドップラ
ー効果がないためである。遠隔装置１５は送信時には固
定されているか、あるいは非常に低い速度で移動する。
表検索で発見できる最良の一致があまり良くない場合、
パケット１８はそこで放棄され、別のアンテナあるいは
別の周波数を用いて新しい交換が開始される。

【００５１】引き渡しプロトコルがそれぞれの遠隔装置
の特定基地局への割り当てに用いられる。ある時間に基
地局１２、１３、あるいは１４のうち一つだけが一つの
遠隔装置１５に割り当てられることが重要である。さも
なければ、遠隔装置が交換を行おうとするとき二つの基
地局がパケット１７に同時に応答使用とする可能性があ
り、この場合二つの応答パケットが互いに干渉する。基
地局が遠隔局に応答する前に、基地局はリンク１１を介
してホストコンピュータ１０から遠隔装置の通し番号と
装置ＩＤを受信し、その記憶装置３１に表項目を作らな
ければならない。すべての基地局がホストからこの同じ
番号を受信するが、一つの基地局だけはなんらかのアル
ゴリズムを用いてそれ自体をこの遠隔装置に任意に割り
当てる。たとえば、基地局は通し番号か装置ＩＤに基づ
いて単に遠隔装置を選択することができる。ある基地局
が（そのリストにあるものに対応する装置ＩＤを有す
る）その遠隔装置の一つからパケット１７を受信する。
この基地局はこの交換に応じて応答パケット１８を送
り、その記憶装置３１にデータパケット１７の時間と品
質に（誤りの数）を記録する。やはりこの遠隔装置から
のこの交換のパケット１７を受信している他の任意の基
地局は単に時間と品質を記録する。１分程度毎に、各基
地局は最後の１分にそれが受信した遠隔装置と品質のリ
ストを発行する（リンク１１を介して他の基地局に送
る）。別の基地局が始めに割り当てられたものよりはる
かに高い品質等級を有する場合、この特定の遠隔装置へ
の割り当ては関係する二つの基地局の間で交換されるメ
ッセージによって移動する。任意の時間に、それぞれの
基地局はその記憶装置にそれが応答する対称となる遠隔
装置の通し番号（あるいはＩＤ番号）のリストを有し、
パケット１７が受信されると常にフィールド７４のＩＤ
番号が記憶装置のリストと比較され、この基地局から応
答パケット１８を送るべきかどうかが調べられる。

【００５２】遠隔装置１５がそれが開始する図２の交換
に対する応答を受信しない可能性があることには多くの
原因があり、それぞれの原因について通信を再度獲得す
るために利用できるそれぞれの方法がある。問題は、遠
隔装置が一つの基地局の領域の外に出てしまっていて、
しかも別の局の領域内にある場合である。この場合、こ
の遠隔装置は、“遭難呼び出し”を送る。これは標準の
同期信号７２とその通し番号からなっているに過ぎな
い。このパケットは二つのアンテナ３５ａおよび３５ｂ
のそれぞれから一度、計二度送られる。この特殊な交換
については、応答は第１あるいは第２のかかるパケット
１７から一定時間後に来る可能性がある。この遭遇呼び
出しを聞いている任意の基地局が通常この遠隔装置を受
け持つ基地局と交換によって通信できるように、応答パ
ケット１８には１００ミリ秒といった長めの遅延時間が
設けられる。この責任基地局はこの呼び出しを聞いた他
のすべての基地局から連絡を受けると、担当すべき新し
い基地局がどれかを判定し、その基地局が応答パケット
１８を送るのに間に合うようにその基地局に“バトンを
渡す”ことができる。応答はどのアンテナが最も良好で
あったか、すなわち最も誤りが少なかったかを示す。遠
隔装置がこの遭難呼び出しに対する応答を受信しない場
合、この遠隔装置はその時おそらくすべての基地局の領
域外にあり（たとえば金属トラックの中）遭難呼び出し
はタイムアウト期間の後再び発せられる。通信不能の状
態が数分間続くと、この遠隔装置内で実行されるアルゴ
リズムは網の動作周波数が変更されたものと結論し、遭
難呼び出しが他の周波数で一度に一つずつ送られる。

【００５３】この実施例の重要な特徴は基地局１２、１
３、１４における受信パケット１７の品質係数の測定で
ある。上述したように、この品質係数は初期に、あるい
は周期的な再調整、あるいは遭難呼び出しによって、ど
の遠隔装置がどの基地局に割り当てられているかを判定
するのに用いられる。品質係数は復号器１１７における
４４ビットの開始記号７２の復号の結果得られる有効ビ
ットの数である。パケットは入ってきた記号７２を正し
い疑似ランダムコードの記憶されたものと比較するとき
発見される有効ビットの数が（この例では）４４のうち
３５であっても有効データとして受入れられる。しか
し、この数せは３５から４４の範囲であっても記憶装置
３１に保管され、ある遠隔装置から最良の信号を受信し
ているのがどの基地局かを判定するのに用いられる。す
なわち、割り当てられた基地局は入パケットをきわめて
適切に受信し復号できるかもしれないが、この基地局は
品質係数の平均を３８とし、一方で別の基地局がこれら
の同じパケットを４４の品質係数で受信するかもしれな
い。すると、後者のほうが問題の遠隔装置に関してはよ
り好適な受信状態になることは明らかであり、したがっ
て次に基地局間でメッセージが交換され、より良好な品
質で受信している基地局にバトンが渡されねばならな
い。この品質係数は単なる信号強度の測定とは異なるこ
とに注意しなければならない。信号強度の測定はこの種
の環境では多重パス化の度合いが高いため重要性が低
い。また、信号強度は距離によって変動し、また大きく
変動しうるにもかかわらず受信は完全であることがあ
る。単にＲＦレベルを測定するだけでは、雑音および干
渉環境について知ることはできない。また、誤りの検出
と訂正は非常に多量の計算を要するためにこのシステム
には採用されていない、したがって破滅的な故障（ＣＲ
Ｃがチェックされなかったときに発生する）を除いては
品質対策がないことに注意しなければならない。開始記
号７２の復号からの相関数の使用が、信号が使用不能な
ほど劣化するはるか前に信号の劣化についての早期の表
示を与える手段を提供する。品質係数（開始記号７２の
相関係数）は基地局の入力１２１で利用できるＲＦ信号
強度表示と関連させて用いることができる。相関は悪い
がＲＦ信号強度は良好である場合、周波数に問題があ
り、したがってチャンネルの変更を行う。しかし、相関
が悪くまた信号強度も悪い場合、基地局がバトンタッチ
を行って変更される。

【００５４】製造されるであろうすべての遠隔装置の２
４ビットの通し番号はそれぞれに固有のものとなるであ
ろうが（２²⁴は１６００万）、ほとんどの遠隔装置メッ
セージパケット１７はそのメッセージヘッダ７４に１３
ビットのハンドルあるいはニックネームしか持っていな
い。図１の二つの網が重なった領域にある場合、それら
のメッセージが混ざり合うことがありうる。たとえば見
本市ではいくつもの網が同じＲＦ空間内にあるというこ
とが起こりうる。それぞれのもうの基地局はすべての周
波数が雑音とトラフィックに関してチェックされる初期
設定期間中に使用すべき異なる周波数を選ぶことができ
る。また、それぞれの遠隔装置からの初期メッセージは
完全な通し番号を要求することができる。はるかに確実
な技術としては、それぞれの網に異なるランダムチッピ
ングパターンを使用する方法、すなわち、データとの排
他的論理和をとるのに異なる疑似ランダム２値コードを
用いる方法がある。すると、二つの網は互いのメッセー
ジを解読することができない。あるいは互いの存在する
検出することができない。衝突は増えるであろうが，パ
ケットは別の網によっては完全に解読不能なものとな
る。しかし、異なるチッピングパターンを使用するこの
技術は網の管理者（人間）がそれぞれの遠隔端末を初期
設定することを必要とする。このために、それぞれの遠
隔装置１５は初期設定のために一時的にホストコンピュ
ータに結合される（バス４２に結合される）ＲＳ２３２
コネクタを有し、この初期設定のさいに固有の疑似ラン
ダム２値コード値が記憶装置４１にロードされ、その後
排他的論理和関数に使用される。パケット１７の識別フ
ィールド７４として使用すべきハンドルもまたこのとき
ロードされる。ケーブル１１を介してホストコンピュー
タ１０に接続された基地局はこのケーブルを介して初期
設定される。ＲＦリンクだけを介してホストコンピュー
タ１０に接続された基地局（たとえば、図１に示す基地
局１４）は初期設定にのみ使用される省略時チッピング
パターンを用いることができるが、初期設定のためにシ
リアルリンク１１によって一時的に接続し、その後ＲＦ
リンクによって動作するのが好適である。基地局はホス
トコンピュータからのコマンドによって、あるいは長時
間通信不能であるときこの省略時パターンに変更するよ
うにプログラムすることができる。重複する網における
保安を計る代替の方法では、すべてのメッセージパケッ
ト１７あるいは１８が遠隔装置の２４ビットの通し番号
を含むことを必要とする。これによってヘッダオーバー
ヘッドに１１ビット追加され、また製造者が製造される
すべての装置の通し番号を常に管理することができるこ
とを前提としている。

【００５５】一実施例においては、それぞれの基地局と
その割り当てられた遠隔装置における拡散および符号化
のステップに異なる２値コートシーケンスが用いられ
る。この場合、遠隔装置１５の一つがその基地局１２、
１３あるいは１４と交換を実行しており、同時に別の遠
隔装置１５がその基地局と交換を行っており、しかもこ
れら二つの対は互いのＲＦ領域内にあるということが可
能である。これはスペクトル拡散技術の利点の一つであ
って、すなわち、同じ帯域中のいくつかの同時送信を異
なるコードを用いることによって分離することができ
る。また、これらの基地局のそれぞれがその遠隔装置と
の通信に９０２−９２８MHz 帯域中の異なる周波数を使
用している場合、同様な同時交換を実行することができ
る。平均デューティサイクルが低ければ約１０００台の
遠隔装置１５を一つの区域内で支援することができる。
衝突を最小限にするプロトコルの機能を発動することな
く、それぞれの基地局が１秒当たり２５の不規則に発生
する交換を維持することができる。すると、制限要因と
なるのはホストコンピュータ１０ということになるが、
ホストのトランザクション処理能力はより高いクロック
速度、ＭＩＰＳ速度、並列処理装置、およびこの種の周
知の技術を用いて拡張することができる。

【００５６】図２のプロトコルによって加えられるオー
バーヘッド（すなわち損失時間）はパケット１７および
１８の長さを増すことによってかなり低減することがで
きる。すなわち、パケットが２２バイトよりはるかに長
いデータフィールド７８を送信すれば、総送信時間に対
するデータの送信にかかった時間の比が多くなり、した
がって効率も上がる。しかし、このパケットの長さの増
大はまた基地局と遠隔装置の両方における時間基準（局
所クロックおよびカウンタ）に対する精度要求をも高く
なる。局所時間基準はパケットの終わり近くで位相同期
が失われるのを防止するために必要であり、受信機の使
用する局所的に確定されたチップ境界が図１１(a) −図
１１(c) を参照して説明したように送信器の実際に使用
するチップ境界と一致しなければならない。拡張された
パケット全体に再同期フィールド（フィールド７２のよ
うな追加フィールド）を入れることによってかかる精度
要求は小さくなるが、これはパケットを大きくする目的
に一部反している。なぜなら、このフィールドは時間を
とり、また再同期中にも時間の損失があるためである。
さらに、パケットを大きくすればチェックサムフィール
ド７９もおそらく拡大する必要がある。最後に、雑音の
多い環境では、再送信しなければならないパケットのパ
ーセンテージはパケットサイズの増大に伴って高くな
り、したがって、パケットを大型化すれば再送信のため
に効率が低下する結果になる。前述したように標準の交
換の比較的小さいパケットサイズが選ばれる理由はこう
した点にある。

【００５７】このシステムのもう一つの代替構成例とし
ては、チッピング速度を上げて、拡散係数を大きくして
領域と雑音の許容度を大きくする、あるいはデータ速度
を上げるという方法がある。しかし、この方法にはより
高価なハードウエアが必要であり、また互換性の問題が
発生することはもちろんである。さらに、また別の代替
構成例として、基地局間のデータ転送容量を大きくする
というものがある。大型の網では基地網１１において容
量が制約され、このような場合上述したものよりも性能
の良い無線トランシーバ３４ａとより高い計算能力を有
するより容量の大きい基地局を使用することが有益であ
るかもしれない。これらのより高性能な基地局は互いに
はるかに高いデータ転送速度で通信することができ、ま
た多数の周波数の遠隔装置および標準基地局と同時に通
信することができるであろう。光ファイバー等の他のリ
ンク媒体を用いることもできる。

【００５８】スペクトル拡散システムの最も重要な問題
はチップ同期、すなわち受信器で整合すべき入ってくる
チップと（疑似ランダム数を表す）１と０のパターンの
同期の獲得である。チップ同期では、雑音の多い受信信
号中でまれにしか現れないパターン（パケット１７ある
いは１８の同期フィールド７２）を捜さなければならな
い。入メッセージパケットが任意の時間に始まる場合、
たの探索では大量のデータ（雑音）を取り込み、ＣＰＵ
と記憶装置あるいはハードウエア論理を用いたその他の
ものを用いてこのデータに探索を行わなければならな
い。これには多くの時間あるいは高価なハードウエアを
必要とする。この探索の困難さはこのパターンを見つけ
るのにどこを捜すべきかの手掛かりを与えることによっ
て低減される。上述したプロトコルでは、遠隔装置１５
は常にパケット１７によって通信を開始し、基地局は図
２のｔ₂ から開始してパケット１８を用いて非常に予測
しやすい時間量で応答する。したがって、遠隔装置１５
においては、応答パケット１８が来ることがわかってい
てしかも探索が行わる前でも同期に非常に近い場合に
は、疑似ランダムシーケンスの始まりの探索は非常に小
さい枠ｔ₃ （この例では３マイクロ秒）に絞ることがで
きる。この枠が1.５マイクロ秒のチップ時間内にある場
合、図１１および図１２を参照して説明した標準の追跡
技術によって受信器を同期に引き込むことができる。図
１９に示すように、受信器はパターン１７０（疑似ラン
ダム数）をパケット１８の入フィールド７２に一致させ
ようとし、同期させ一致を発生させるにはΔＴのオフセ
ットが必要であることを発見する。一つのパケットの受
信に必要な引き寄せの量あるいは図１９の値ΔＴを遠隔
装置１５の記憶装置４１に記録すれば、この値は次の交
換のさいにパケット１８の開始記号７２の受信のタイミ
ングの見積りを向上させるのに用いることができる。す
なわち、図２０の想定受信パターン１７１の開始時間は
ｔ₂ ±ΔＴと推定される。この概算開始時間は条件が変
化しうる長い時間が次の交換の前に経過しない限り、1.
５マイクロ秒のチップ時間内で正確であるはずである。
したがって、通常の条件下では遠隔装置１５は、一つの
応答パケット１８のｔ₂ からの偏差を記録し、次の交換
のパケット１８の推定開始時間を調整するだけで基地局
において使用するような相関器を用いず非常に迅速に同
期を得ることができる。

【００５９】遠隔装置１５がチップ時間内で正しく見積
りを行うことができない場合、図２１に示す別の実施例
では基地局に対してテストパターン１７３の送信を要求
することができる。基地局から送られるテストパターン
１７３はパケット１８であるが、直線的なチッピングシ
ーケンスあるいは少なくとも予測可溶なパターンを有す
る。すなわち、テストパターン１７３は適当な長さの時
間の連続的な同期フィールド７２であり、前述の通りパ
ケット１７に応答するものであることはもちろんであ
る。遠隔装置１５はこのパターン１７３を受信しそれを
（ｔ₂ で始まる雑音とともに）記憶装置４１に記憶する
と、ＣＰＵ４０を用いて適切な疑似ランダム数シーケン
スオフセットを推測する。すなわち、ｔ₂ からのオフセ
ットである図２１のパターン１７４を試す。適当な積分
時間のあとに包絡線検出器（すなわち有効な復号された
文字を検出する）からの応答がない場合、疑似ランダム
数シーケンスオフセットはチップ時間によって別の位置
１７５に調整されて走査が続けられる。この手順がテス
トパターンの長さに対して続けられる。包絡線からのピ
ークが検出されると、粗同期がおそらく検出されてい
る。さもなければ、遠隔装置１５から別のパケット１７
を送ることによって基地局に別のテストパターンを要求
し、次に遠隔装置１５において異なる開始同期オフセッ
トを用いてこのシーケンス全体が繰り返される。

【００６０】あるいは、遠隔装置１５は図２１に示すよ
うに１チップ離れたこのシーケンスの開始点についてい
くつかの推測を行い、その後それらすべてを同時に復号
することもできる。推測の数が可能性の数を越え、また
有効応答が受信されているときは推測のうちの一つが適
正な復号に導く。この方法は従来の方法より多くのハー
ドウエアを必要とするように思われるかもしれないが、
合理性のある可能性の数が十分小さい数に押さえられれ
ばコストは許容できるものとなる。

【００６１】これらの技術は疑似ランダム数シーケンス
の長さにかかわりなく機能することに注意しなければな
らない。疑似ランダム数シーケンスを一つのパケットの
間繰り返すことも、長いヘッダを用いることも必要では
ない。疑似ランダム数シーケンスオフセットの変動は主
として基地局と遠隔装置の距離の変動に起因する。光の
速度を毎秒１０００フィートと仮定すると、基地局と遠
隔装置に間の５００フィートの無線路の長さの変動は、
往復の遅延を１マイクロ秒あるいは２メガチップの速度
で２チップ倍変動させる。遠隔装置の移動の全範囲は５
００フィート以下であることが多く、一つのパケット交
換から他のパケット交換への典型的な移動は１０フィー
ト以下であるため、これは問題にはならない。

【００６２】基地局１２、１３、あるいは１４と遠隔装
置１５はクロック入力１１６と１０３に一致していない
マスターロック周波数を持っている可能性があり、これ
によって両者のチッピング速度にわずかな差が発生す
る。入力１１６および１０３のクロック源として安価な
水晶発振器を用いるとたとえば１００ppm の誤りが発生
するおそれがある。これだけ大きい誤りが出ると通常受
信器３４と４４の両方で入信号の疑似ランダム数シーケ
ンスを追跡しなければならない（すなわち、パケット時
間中の局部発信器の周波数を調整しなければならな
い）。ここで有効な方法として、基地局に位相同期ルー
プを用いて受信パケット１７の良好な疑似ランダム数追
跡を行わせ、次にこの位相同期ループを自走モードで用
いて遠隔装置１５に行く応答パケット１８を基地局のク
ロックを用いずにクロックする方法がある。すなわち、
遠隔装置１５のクロックの周波数がパケット１７中に検
出され、複製され、基地局によってその応答パケット１
８に用いられる。これによってまず基地局によって良好
な獲得が達成されることを条件に遠隔装置１５が受信器
４４で入信号の周波数を獲得する必要を低減あるいは排
除される。

【００６３】したがって、この発明の別の実施例によれ
ば、上述したような遠隔装置と基地装置の間の通信リン
ク中の送信装置と受信装置の間にタイミング同期を達成
し、この同期を長いパケット長についても維持する方法
が提供される。この方法は、一点から多数の点へ（基地
局から多数の遠隔局へ）という上述したシステムの動作
モードの利点を生かし、タイミング同期の主たる責任を
（バッテリー電力による携帯型のものではなく）交流電
源によって固定された場所で動作する基地局に負わせる
ものである。

【００６４】この実施例によれば、基地局と遠隔装置の
間のクロック周波数の差が追跡を困難にするような大き
なものである場合、タイミング同期技術を用いる。この
タイミング同期では位相同期ループ等を用いて図１５の
基地局のローカル２MHz データクロックの位相と周波数
の両方を基地局における入パケット１７の開始時に図１
２の遠隔装置から受信されるデータストリーム１１９の
２MHz 成分の位相と周波数に合わせて調整する。受信さ
れたデータストリーム１１９の２MHz 成分の周波数は遠
隔装置１５の２MHz 基準信号１０３と同じであるが、前
述したようなこれら二つの装置の間の距離に関連する変
動する遅延のために位相が異なっている。パケット１７
がいつ基地局で受信されるかを予測する方法がないた
め、この回路は常に通電され、また同期を獲得するため
に迅速に機能しなければならない。図１５において、基
地局受信器３４は位相検出器１２５、ループフィルター
１２６、ホールド機能１２７、電圧抑制ローカル基準発
振器１２８および分周器１２９からなる位相同期ループ
回路が加わったことを除いて図１４に示すものと同じで
ある。この回路はローカル基準発振器１２８を、ローカ
ル２MHz データクロック１１６の周波数と位相が受信デ
ータストリーム１１９に含まれる端末１５の２MHz 基準
クロック１０３の成分と同じになるように調整する。

【００６５】基地局１２はこの同期したデータクロック
１１６をシストレジスタ１１５をブロックするのに用
い、またデータをＣＰＵ３０にクロックするのに用い
る。基地局１２は次にパケット１７を受信する間この周
波数と位相の調整を継続する。この構成では、位相誤り
の蓄積が起こりうる場合のようなパケット１７の長さに
対する制限はない。パケット１７の受信が完了すると、
基地局１２は遠隔端末１５への応答パケット１８の送信
を開始する。この応答パケット１８の送信の間、基地局
１２はホールド機能１２７を作動させ遠隔端末１５から
受信された２MHz 基準周波数１０３の成分と同じ周波数
に調整されたローカル２MHz データクロック１１６の周
波数を一定に維持する。この実施例では、遠隔端末１５
は前述したような方法で基地局１２からのデータストリ
ームを受信し復号する。これら二つの装置の間の周波数
の差は最小限であるため、同期を失うことなく前述の実
施例の場合よりはるかに長いデータパケットを受信する
ことができる。タイミング同期を達成し維持する主たる
責任はこの方法では基地局１２が負う。それより数が多
く、小型でバッテリーで動作する遠隔端末１５はしたが
ってタイミング同期の責任の大半から解放される。タイ
ミング同期を迅速に獲得・維持するための複雑な機構は
一つの基地局１２に備えられ、遠隔端末１５はこの点で
は複雑化を免れる。この実施例から得られるもう一つの
利点は基地局１２が２MHz データクロック１１６を用い
て遠隔端末１５に応答すべき適正な時間を計算するた
め、遠隔端末１５は応答パケット１８がいつ来るかをよ
り正確に予想できることである。これは、データクロッ
ク１１６がすでに遠隔端末１５がこの時間の計算に用い
る２MHz 基準クロック１０３と等しい周波数に調整され
ているためである。

【００６６】基地局から遠隔端末への長いパケット１８
に送りたい場合の代替実施例としては、遠隔端末１５に
図９ａのローカル２MHz データクロック１３４の位相を
調整して、受信されたデータパケット１８の２MHz 成分
の位相をゆっくりと追跡し、図１５の基地局クロック発
振器１２８の周波数ドリフトに対処する能力を設ける方
法がある。これは、発振器１３０、位相検出器１３１、
分周器１３２および復号器１３３からなる図１５に示す
位相同期回路を用いて達成することができる。この回路
はローカルデータクロック１３４の位相を受信されたデ
ータストリーム１０９の２MHz 成分に維持するのに必要
な分周器１３２に供給されるパルス列に可変数のパルス
を加減する機能を有する。加減されるパルスの数はロー
カル２MHz データクロック１３４と受信されたデータス
トリーム１０９の２MHz 成分の位相差の大きさの測定を
提供する復号器１３３によって制御される。この回路の
動作は、データクロック１３４の位相がデータパケット
１７の送信中に変化しないようにデータパケット１８が
基地局から受信されている時間だけ可能とされる。この
回路の動作は基地局１２から受信されたパケット１８の
２MHz 成分の周波数が始めに遠隔端末１５のデータクロ
ック１３４の周波数とその送信パケット１７の終わりに
おいて等しくなるように調整されるために容易になる。
図１３と図１５に示す技術を組み合わせることによっ
て、基地局１２と遠隔端末１５の間で送信されるデータ
パケット１７および１８の長さは実際上無制限である。

【００６７】

【発明の効果】この発明は多数の遠隔端末が中央局にデ
ータパケットを送ることができ、また多くの場合に中央
局からの応答信号とデータを受信することのできる改良
された低コスト低電力のデータ通信網、好適には遠隔装
置がこの網の及ぶ領域内で自由に移動できるようにＲＦ
リンク等を用いた通信網を提供する。また、遠隔端末装
置を低コスト低電力かつ小型なものにすることができ、
なおかつデータ収集を行うためのバーコードスキャナー
等を用いる商業施設（通常屋内）で必要とれるような信
頼性と高速応答を提供する改良されたパケット送信網を
提供する。さらに、信頼性のある動作、低い電力消費お
よび低コストをもたらす、パケットデータ送信網に用い
る改良されたプロトコルを提供する。さらに、ＦＣＣの
規制に基づく使用場所の認可を必要とせずに使用可能な
携帯端末のためのＲＦデータリンクを提供して、かかる
認可に付帯する費用や遅れをなくすあるいは最小限とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるパケットデータ通信
システムのブロック図である。

【図２】図１のシステムのデータ送信シーケンスの事象
と時間の関係を示すタイミング図である。

【図３】図１のシステムのホストコンピュータと基地局
の一つの詳細ブロック図である。

【図４】図１のシステムの遠隔端末の一つの詳細ブロッ
ク図である。

【図５】この発明の一実施例による遠隔端末として使用
することのできる手持ち式バーコードスキャナ装置の断
面図である。

【図６】この発明の他の実施例による図５のレーザース
キャナの代わりに遠隔端末として使用することのできる
他の種類のバーコード読み取り装置の図である。

【図７】図４、図５、あるいは図６の遠隔装置によって
読み取るべきバーコード記号の一部を示す図と、それに
よって生成される電気信号のタイミング図である。

【図８】図２のタイミング図の一部拡大図である。

【図９】この発明のプロトコルの代替実施例による図
１、図３および図４に示すような装置のための図２およ
び図８と同様のタイミング図である。

【図１０】この発明のプロトコルの代替実施例による図
１、図３および図４に示すような装置のための図２およ
び図８と同様のタイミング図である。

【図１１】図２および図８のプロトコルを用いた図１お
よび図３から図７のシステムに発生する事象と時間の関
係を示すタイミング図である。

【図１２】図４の遠隔装置と送信器／受信器の概略回路
図である。

【図１３】代替実施例による図１２と同様の概略回路図
である。

【図１４】図１および図３のシステムの基地局の送信器
／受信器の概略回路図である。

【図１５】代替実施例による図１４の回路の一部の概略
図である。

【図１６】この発明の一実施例によるシステムのための
図１、図４および図１２の遠隔端末装置のＣＰＵによっ
て実行することのできるアルゴリズムの論理フローチャ
ートの一部である。

【図１７】図１６における論理フローチャートの続きで
ある。

【図１８】この発明の一実施例によるシステムのための
図１、図３および図１４の基地局のＣＰＵによって実行
することのできるアルゴリズムの論理フローチャートで
ある。

【図１９】この発明の他の実施例による疑似ランダム数
シーケンスを用いた同期調整を示す図２と同様のタイミ
ング図である。

【図２０】図１９の機能を用いた受信のタイミングを示
す図１９と同様のタイミング図である。

【図２１】この発明の同期法の他の実施例を示す図１９
と同様のタイミング図である。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信装置においてデータパケットを送受
   信する方法であって、 ａ）前記通信装置によって選択された第１の時間から前
   記通信装置からのデータパケットの送信を行うステッ
   プ、 ｂ）前記第１の時間の後の選択された時間遅延後にのみ
   発生する期間に、前記通信装置で数シーケンスを用いて
   符号化されたデータを含む応答パケットを受信するステ
   ップ、及び ｃ）前記数シーケンスを用いて、前記通信装置における
   前の応答パケットの受信に応じて調整された前記選択さ
   れた時間から前記応答パケットの復号を行うステップか
   らなる方法。
2. 【請求項２】 前記送信及び受信ステップがスペクトル
   拡散RF信号によるものである請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記通信装置が前記応答パケットを送信
   する基地局に関連する複数の遠隔局の一つである請求項
   ２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記遠隔局が手動制御要素を含む手持ち
   式データ収集装置であり、前記遠隔局のうち少なくとも
   いくつかはバーコード読み取り装置を含む請求項３に記
   載の方法。
5. 【請求項５】 前記データパケットの送信および前記応
   答パケットの受信の前に、前記通信装置から第１のデー
   タパケットを送信し、戻りパケットの実際の受信時間を
   検出し、それによって前記復号化の前記開始時間を調整
   するための値を得る請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 第１の局から第２の局にデータパケット
   を送信するシステムであって、 ａ）第１の局によって選択された第１の期間に第１の局
   から第２の局にデータパケットを送信するための第１の
   局中の送信器、 ｂ）前記第１の期間を基準とした時間枠内にのみ発生す
   る第２の期間中から第２の局からの数シーケンスを用い
   て符号化したデータを含む応答信号の受信を行うための
   第１の局中の受信器、及び ｃ）前記数シーケンスを用いて、前記通信装置における
   前の応答信号の受信に応じて調整された前記時間枠中の
   前記選択された時間から前記応答信号の復号を行うため
   の前記受信器に含まれる復号手段からなるシステム。
7. 【請求項７】 前記送受信手段がスペクトル拡散RF信号
   を用いる請求項６に記載のシステム。
8. 【請求項８】 前記通信装置が前記応答パケットを送信
   する基地局に関連する複数の遠隔局の一つである請求項
   ７に記載のシステム。
9. 【請求項９】 前記遠隔局が手動制御要素を含む手持ち
   式データ収集装置であり、前記遠隔局のうち少なくとも
   いくつかはバーコード読み取り装置を含む請求項４に記
   載のシステム。
10. 【請求項１０】 前記送信器が前記のデータパケットの
    送信の前に前記通信装置から第１のデータパケットを送
    信し、前記受信器と復号器が戻りパケットの実際の受信
    時間を検出し、それによって前記復号化の前記開始時間
    を調整するための値を得る請求項６に記載のシステム。
11. 【請求項１１】 通信装置においてデータパケットを送
    受信する方法であって、 ａ）前記通信装置によって選択された第１の時間から前
    記の装置から第１のデータパケットの送信を行うステッ
    プ、 ｂ）前記第１の時間後の選択された時間遅延後にのみ発
    生する時間枠中に前記通信装置で数シーケンスを用いて
    符号化されたデータを含む第１の応答パケットを受信す
    るステップ、 ｃ）前記数シーケンスを用いて、前記第１の応答パケッ
    トを復号し、前記第１の応答パケットの実際の受信時間
    の前記の選択された時間からの任意の偏差の値を記憶す
    るステップ、 ｄ）その後前記通信装置によって選択された第２の時間
    から前記通信装置からの第２のデータパケットを送信す
    るステップ、 ｅ）前記第２の時間の後前記偏差にしたがって調整した
    前記選択された時間遅延後にのみ始まる時間枠内に前記
    通信装置で前記数シーケンスを用いて符号化されたデー
    タを含む第２の応答パケットを受信するステップ、及び ｆ）前記数シーケンスを用いて、前記偏差に応じて調整
    された前記時間遅延後から前記第２の応答パケットを復
    号するステップからなる方法。
12. 【請求項１２】 前記送信及び受信ステップがスペクト
    ル拡散RF信号によるものである請求項１１に記載の方
    法。
13. 【請求項１３】 前記通信装置が前記応答パケットを送
    信する基地局に関連する複数の遠隔局の一つである請求
    項１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記遠隔局が手動制御要素を含む手持
    ち式データ収集装置であり、前記遠隔局のうち少なくと
    もいくつかはバーコード読み取り装置を含む請求項１３
    に記載の方法。
15. 【請求項１５】 メッセージパケット中の符号化された
    シーケンスの開始時間を予想する方法であって、 ａ）第１のパケットを送信し、それに対する応答パケッ
    トを受信し、前記応答パケットの受信は前記第１のパケ
    ットの後の予想された時間に開始されるステップ、 ｂ）前記応答パケットを復号して前記符号化されたシー
    ケンスの始まりを発見し、前記予想された時間からの前
    記始まりの時間差を記録するステップ、 ｃ）第２のパケットを送信し、それに対する応答パケッ
    トを受信し、前記時間差によって修正された前記予想時
    間から前記応答パケットを復号するステップからなる方
    法。
16. 【請求項１６】 前記送信及び受信ステップがスペクト
    ル拡散RF信号によるものである請求項１５に記載の方
    法。
17. 【請求項１７】 前記送信ステップが前記応答パケット
    を送信する基地局に関連する複数の遠隔局の一つから行
    われる請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記遠隔局が手動制御要素を含む手持
    ち式データ収集装置であり、前記遠隔局のうち少なくと
    もいくつかはバーコード読み取り装置を含む請求項１７
    に記載の方法。
19. 【請求項１９】 通信装置においてデータを送受信する
    方法であって、 ａ）通信装置によって選択された第１の時間から前記通
    信装置から要求パケットを送信するステップ、 ｂ）前記第１の時間後の選択された時間遅延後にのみ開
    始される時間枠内に、符号化されたテストパターンを含
    む応答パケットを前記通信装置において受信するステッ
    プ、 ｃ）前記選択された時間遅延からの複数の時間偏差で前
    記応答パケットを復号して前記符号化されたテストパタ
    ーンの始まりを判定し、前記始まりが検出されると前記
    選択された時間からの前記応答パケットの実際の受信時
    間の任意の偏差の値を記憶するステップ、 ｄ）その後前記通信装置によって選択された第２の時間
    から前記通信装置からの第２のデータパケットを送信す
    るステップ、 ｅ）前記第２の選択された時間からの選択された時間遅
    延後にのみ始まり、前記第２の時間後の前記偏差にした
    がって調整した時間枠内に前記通信装置において第２の
    応答パケットを受信するステップ、及び ｆ）前記偏差に応じて調整された前記選択された時間遅
    延後から前記第２の応答パケットを復号するステップか
    らなる方法。
20. 【請求項２０】 前記送信及び受信ステップがスペクト
    ル拡散RF信号によるものである請求項１９に記載の方
    法。
21. 【請求項２１】 基地局と複数の携帯型遠隔装置との間
    の通信リンクによってデータパケットを送受信する方法
    であって、前記基地局と前記遠隔装置のそれぞれが同一
    の公称周波数のローカル基準周波数を維持し、 ａ）前記遠隔装置の一つからその遠隔装置によって選択
    された第１の時間からデータパケットを送信するステッ
    プ、 ｂ）前記基地局において前記のデータパケットを受信す
    るステップであり、前記データパケットの始めに前記送
    信されたデータパケットの周波数と位相を得て、前記デ
    ータパケットの受信中前記周波数と位相の値を維持する
    ことを含むステップ、 ｃ）前記第１の時間後の選択された時間遅延後にのみ発
    生する第２の期間中に前記基地局から前記遠隔装置に、
    前記基地局のローカル基準周波数ではなく前記基地局に
    よって維持される前記周波数と位相で送信される応答パ
    ケットを送信するステップ、及び ｄ）前記遠隔装置においてその遠隔装置のローカル基準
    周波数を用いて前記応答パケットを受信するステップか
    らなる方法。
22. 【請求項２２】 前記送信及び受信ステップがスペクト
    ル拡散RF信号によるものである請求項２１に記載の方
    法。
23. 【請求項２３】 前記遠隔装置が手動制御要素を含む手
    持ち式データ収集装置であり、前記遠隔装置のうち少な
    くともいくつかはバーコード読み取り装置を含む請求項
    ２１に記載の方法。
24. 【請求項２４】 前記遠隔装置において前記応答パケッ
    トを受信する前記ステップが応答パケットの周波数を追
    跡して前記基地局による送信の周波数のドリフトに対処
    するステップを含む請求項２１に記載の方法。