JPH08505029A

JPH08505029A - 通信システムにおいてホッピング制御チャネルで動作する方法および装置

Info

Publication number: JPH08505029A
Application number: JP7507559A
Authority: JP
Inventors: メイダン，リューベン; コッツィン，マイケル・ディー; ラベ，デュアン・カール
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1994-07-07
Publication date: 1996-05-28
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: CN1113669A; JP3431158B2; IL110277A; EP0669068A1; IL110277A0; GB2286752B; EP0669068A4; FI951784A0; GB9507915D0; FI117149B; FI951784A; DE69428424T2; GB2286752A; DE69428424D1; EP0669068B1; WO1995006377A1; US5506863A

Abstract

(57)【要約】通信システムにおいて用いられる通信ユニット（２００）が提供され、この通信ユニットは、所定のホッピング・パターンに基づいて複数のキャリア周波数上で通信フレームをホッピングするホッピング機構（１１４、１４４）を含む。通信フレームの少なくとも１つは、好ましくは、所定のホッピング・パターンを導出できるデータ・ビットを有する同期チャネル・タイムスロットを含む。さらに、複数のキャリア周波数上でホップ・フレームがホッピングされるシーケンスを指定する所定のホッピング・パターンを最初に捕捉する信号捕捉機構（１４２）を含む通信ユニット（１００）が提供される。また、この通信ユニットは、制御チャネルが検出できるように、所定のホッピング・パターンに基づいて受信周波数をホッピングするホッピング機構（１３４，１４４）を含む。別の実施例では、各通信ユニットは、検出されたＧＰＳ情報（１４９）から所定のホッピング・パターンを導出できる。

Description

【発明の詳細な説明】通信システムにおいてホッピング制御チャネルで動作する方法および装置関連発明本発明は、１９９２年１０月２日にBorth et al．によって出願され、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第０７／９５５，７９３号”Method and App aratus for Frequency Hopping a Signaling Channel in a Coｍｍunication S ystem”に関する。発明の分野本発明は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）信号を採用する通信システムに関し、さらに詳しくは、通信システムにおいてホッピング制御チャネルで動作する方法および装置に関する。発明の背景オープン・エア・インタフェースＧＳＭ（Global Systeｍ for Mobile Coｍmu nications）規格（ＧＳＭのコピーはEuropean Telecommunicat1ons Standard Institute，ETSI Secretariat：B.P．152．F-06561Valbonne Cedex，Franceから入手可能）など欧州デジタル・セルラ無線電話システムや、Digital Cellular S ystem 1800 MegaHertz（DCS1800）などその派生システムなどのＴＤＭＡ通信システムにおいて、一般に各基地局において複数の無線周波数が用いられる。各周波数はフレームに時分割され、各フレームはいくつかのタイム・スロットを有する。各タイムスロットは特定の基地局とこの特定の基地局のカバレッジ・エリア内にある加入者ユニット（すなわち、移動通信ユニット）との間で無線電話通信を伝達できる。さらに、ＴＤＭＡ通信システムの性能は、周波数ホッピング・パターンを信号変調処理に導入することにより改善できる。周波数ホツピング（frequency hopp ing）は、周波数ダイバーシチを行うことにより通信システムが通信チャネルの健全性を維持することを助ける。このことは、チャネル符号化およびインタリーブ（interleave）と相俟って、レイリー・フエージング（Rayleigh fading）の影響を緩和する。さらに、周波数ホッピングは、同一チャネル干渉（co-channel interference）および（意図的または偶発的な）妨害（jamming）に対するチャンネルの弱さを低減する重要な対策である。周波数ホッピングは、符号シーケンスまたはパターンによって決定されるパターンで、特定の情報信号のキャリア周波数を離散的な増分でシフトすることからなる。特に、送信機は、符号シーケンスに基づいて周波数から周波数にジャンプする。周波数ホッピング通信システムは、低速周波数ホッピング（ＳＦＨ：slow frequency hopping）通信システムおよび高速周波数ホツピング（ＦＦＨ：fast frequencyhopping）通信システムに分類できる。ＳＦＨ通信システムでは、データ・ビットのシーケンス（例えば、情報信号）を表すいくつかのデータ・シンボルが１つのホップ内でキャリア波を変調する。一方、ＦＦＨ通信システムでは、キャリア波はデータ・シンボルごとに数回ホップする。ＳＦＨ通信システムでは、広帯域周波数バンドおよび／またはタイムスロットの部分を各特定のチャネルに割り当てることにより、複数の通信チャネルに対応できる。例えば、特定の通信チャネルにおける２つの通信ユニット間の通信は、周波数シンセサイザを利用して、短い期間で所定の広帯域周波数バンドの特定の部分においてキャリア波を生成することによって行われる。周波数シンセサイザは、入力ホッピングコードを利用して、キャリア波が送信される広帯域周波数バンドにおける周波数のセット内から特定の周波数を決定する。ホッピング・コードは、ホッピング・コード発生器によって周波数シンセサイザに入力される。ホッピング・コード発生器は、異なる遷移を介して周期的にクロックまたはステップされ、これにより異なるまたはシフトされたホッピング・コードが周波数シンセサイザに出力される。従って、ホッピング・コード発生器が周期的にクロックされると、キャリア波周波数も広帯域周波数バンドの異なる部分にホッピングまたは再び割り当てられる。複数の通信チャネルは、複数のホッピング・コードを用いて、同一期間中に周波数バンドの部分を異なるチャネルに割り当てることにより割り当てられる。その結果、送信信号は通信チャネルの同じ広帯域周波数バンド内にあるが、固有ホッピング・コードによって割り当てられる広帯域周波数バンドの固有部分内にある。これらの固有ホッピング・コードは、各セルまたは通信サービス領域について互いに直交するので、ホッピング・コード間の相互相関はゼロである。ＧＳＭ規格では、タイムスロットにおけるトラヒック・チャネルを周波数ホッピングする方式が説明されている。この方式を採用すると、かなりの性能改善が得られる。しかし、ＧＳＭシステムでは、このシステムは加入者ユニットが通信システムに簡単に捕捉するために最適化されたので、制御チャネルはホッピングするように設計されていない。従って、簡単なアクセスを行うため、制御チャネルは固定周波数で送信され、加入者ユニットが通信システムを捕捉するためのビーコンとして機能する（例えば、制御チャネル・ビーコンは、加入者ユニットを通信システムに周波数同調および時間整合させるために用いられる）。しかし、これにより制御チャネルは妨害やレイリー・フェージングの影響を受けやすくなる。従って、制御チャネルの周波数ホッピングに対応し、しかも加入者ユニットが通信システムを捕捉することを可能にする方式が必要とされる。図面の簡単な説明第１図は、本発明により通信システムで用いられる好適な実施例の加入者通信ユニットを示すブロック図である。第２図は、本発明により通信システムで用いられる好適な実施例の基地局通信ユニットを示すブロック図である。第３図は、本発明により第１図または第２図に示すいずれかの通信ユニットで用いられる好適な実施例の検出器を示すブロック図である。第４図および第５図は、本発明によるホッピングされた制御チャネルを有する通信システムにおいて用いられる２つの異なる好適な実施例のフレーム構造を示す図である。第６図，第７図および第８図は、本発明によりホッピング・パターンを得るための３つの異なる好適な実施例の方法を示すフローチャートである。第９図および第１０図は、本発明により同期チャネル・タイムスロットを検出するための２つの異なる好適な実施例の方法を示すフローチャートである。詳細な説明非ホッピング制御チャネルシステムである現行のＧＳＭシステムにおいて、加入者がトラヒック・チャネルにアクセスする前に加入者ユニットが取得しなければならない２種類の制御情報がある。第１の種類の情報は、周波数補正情報である。これは、周波数補正チャネル（ＦＣＣＨ：frequency co rrection channel）において与えられる。ＦＣＣＨは、あるフレームのタイムスロットにおいて周期的に挿入される純粋な正弦波であり、通信ユニットがその局部発振器を基地局送信機の周波数の範囲内に補正するために用いられる。さらに、この周波数検出は、タイムスロット構造に祖時間整合（coarsｅ time alignme nt）を行う。この情報は、システムによって用いられるキャリア上で与えられ、このキャリアはフレームに時分割され、各フレームはいくつかのタイムスロットに分割される。通信システムを捕捉するために加入者ユニットが必要とする第２の種類の情報は、同期情報である。これは、同期チャネル（ＳＣＨ：synchronization channe l）で与えられる。ＳＣＨは、あるフレームで周期的に挿入されるタイムスロットである。ＳＣＨタイムスロットでは、特定の同期ワードを用いて正確なタイミング情報が決定される。ＳＣＨにおける同期ワード内のトレーニング・シーケンス（traininｇ sequence）の相関ピークの位置は、通信システムのタイミングをシンボル期間内に生成するために用いることができる。ＦＣＣＨおよびＳＣＨによって転送される情報量のため、これらは一般に同一タイムスロットで与えられない。さらに、ＦＣＣＨおよびＳＣＨの検出のために必要な信号処理の複雑さのため、これらは一般に同一フレームで与えられない。制御チャネルについて最小限のスペクトル（すなわち、チャネル利用）を利用する（トラヒック・チャネル用にできるだけ多く残す）ため、ＦＣＣＨおよびＳＣＨの両方は異なるフレームだが同一タイムスロット（例えば、タイムスロット０）で周期的に送出される。これを達成するため、ＦＣＣＨは１つのフレーム（Ｆ_N）で送出され、ＳＣＨは別のフレーム（Ｆ_N+1）で送出される。いくつかのフレームはＦＣＣＨまたはＳＣＨのいずれもない場合があり、そのためより多くの制御チャネルを通信システムにおいて設けることができる。ＧＳＭでは、フレームは、第４図に示すように、フレーム・コセット（fraｍe co-ｓet）にグループ化される。このフレーム・コセットは、１０個のフレームからなる。この実施例では、ＦＣＣＨおよびＳＣＨはコセットの１つのフレームのみで送信される。このＦＣＣＨおよびＳＣＨ情報が通信ユニットによって取得されると、他の制御チャネル上でメッセージの送受信ができ、自局のトラヒック・チャネル割り当てを受信できる。これらの他の制御チャネルには、低速専用制御チャネル（ＳＤＣＣＨ：Slow Dedicated Control Channel），ページング・チャネル（ＰＣＨ： paging Channel），ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＣＨ：Random Acces s Channel）および／またはアクセス許可チャネル（ＡＧＣＨ： Access Grant Channel）があり、通信システムによって利用できる。これらの制御チャネルの一部は、アップリング（すなわち、加入者から基地局通信ユニット）またはダウンリンク（すなわち、基地局から加入者通信ユニット）通信でのみ用いられる。実際には、通信ユニットはいくつかの周波数を走査し、各周波数において信号強度などのＱ（quality factor）を測定する。次に、通信ユニットは最大から最小信号強度に周波数の優先順位を決定する（すなわち、もっとも近い基地局通信ユニットがもっとも高い信号高度を有する可能性が高い）。次に、通信ユニットは、最大Ｑを有する周波数に進み、ＦＣＣＨ（フレームＦ_N，スロット０）から周波数補正を取得し、ＳＣＨ（フレームＦ_N+1，スロット０）から同期およびホッピング・パターンを取得する。非ホッピング・システムでは、これを行うためには２つのフレームを必要とする。このように、上記の説明は非ホッピング制御チャネル・システムの場合である。しかし、ＧＳＭ規格では、トラヒック・チャネルを除いて、周波数ホッピングを許していない。制御チャネルは固定周波数のままである。これは、ある周波数におけるあるフレームのタイムスロット０を制御チャネルにすることによって達成される。トラヒック・チャネルのホッピングを開始するために通信システムが必要とする情報は、制御スロット（すなわち、ＦＣＣＨおよびＳＣＨ）を有する２つの連続したフレームと、制御スロットを有するその後送信されるフレーム（すなわち放送制御チャネル）とで取得される。この取得プロセスは、制御チャネルもホッピングされるとさらに困難になる。これは、通信ユニットが必要な制御情報を取得するために単一周波数上で「キャンプ・アウト（ｃamp out）」するのに要する時間を変える。フレーム単位でホッピングするホッピング制御チャネル・システムでは、ＦＣＣＨはある周波数においてフレームＦ_Nに含まれ、ＳＣＨは別の周波数において次のフレームＦ_N+1に含まれる。この種のプロセスの例は、上記の関連発明で説明されている。上記の構成における問題点は、周波数がホッピングされるシーケンスが加入者ユニットに「あらかじめ（a priori）」与えられない場合に、ＦＣＣＨが検出された後にＳＣＨが位置する周波数がわからないことである。さらに、別の問題点は、通信システムを妨害することを試みる妨害器（jammer）がある場合である。すべての通信ユニットに周波数がホッピングされるシーケンスを「あらかじめ」知らせることは望ましくない。このようなシステムでは、妨害器は通信ユニットによって用いられる周波数（例えば、ＳＣＨおよび／またはＦＣＣＨを伝搬する周波数）にアクセスして、加入者通信ユニットが送信信号を復元できないようにその周波数において十分な雑音を発生することを試みる。妨害器は、制御信号を妨害することにより、通信ユニットがシステムにアクセスすることを防ぐことがより簡単になる。信号を妨害する場合、トラヒック・チャネル上で送信されるランダム・データ・ビットを妨害器が特定することはきわめて困難である。ＳＣＨにおける同期ワードを特定する方がわずかに簡単であるが、これはそのタイムスロットのほんの一部であり、妨害する時間内で特定するのは同様に困難である。これにより、ＳＣＣＨが残るが、これは前述のように、純粋な正弦波タイムスロットである。妨害器はこのタイムスロットを検出でき、この周波数に同期して、信号妨害を開始できる。これは、ＳＣＨを妨害する時間内で行うことができ、通信ユニットがホッピング・パターンを取得することを防ぐ。これは、実質的に、通信ユニットをシステムから遮断する。本発明は、システム設計ならびにこのシステム設計を実施する関連通信ユニット（基地局および加入者）を提供する。この設計は、加入者により周波数ホッピング・シーケンスを「あらかじめ」知らないことや妨害など上記の問題について対処する。本発明に従って、２つの異なるホッピング制御チャネル解決方法が提唱される。これらの解決方法について、同期ワードとともにＳＣＨも通信ユニットにホッピング・パターンまたは拡散コード（spreading code）を与える。このコードは、特定ホッピング・パターンでもよく、あるいはホッピング・パターンの識別子でもよい。この識別子は、ホッピング・パターンを生成するため通信ユニットによって用いられる。第４図に示す第１の解決方法では、ＳＣＨはＦＣＣＨの前のタイムスロットに入れられる。妨害器はＦＣＣＨを探すので、第４図の設計により、通信ユニットは妨害が開始する前にＳＣＨを受信できる。さらに、妨害が開始する前に十分なＦＣＣＨ信号を取得でき、通信ユニットはそれに応じてその周波数を調整できる。この解決方法では、ＳＣＨが受信され、ＦＣＣＨが送信されるときには受信機バッファ内に安全に格納される。そのため、干渉信号（例えば、妨害信号）は無効になる。妨害器はホッピング・シーケンスにおける次の周波数を探す場所がわからないので、通信ユニットはトラヒック・チャネルを捕捉して、通信を行うことができる。この第１解決方法を実施するためには、ＳＣＨを格納するバッファが必要となる。さらに、格納されたＳＣＨ内のサンプルが周波数補正できるように、ＦＣＣＨ検出中に周波数基準源（すなわち、局部発振器）を十分正確に補正しなければならない。例えば、ＳＣＨのバッファされたサンプルをｒ_nとすると、想定される周波数誤りについて、サンプル（ｒ_n）ならない。ただし、ｒ_nはバッファに格納された元のサンプ数補正項であり、Ｔ_sはサンプリング期間である。第５図に示す第２のホッピング制御チャネル解決方法では、ＳＣＨおよびＦＣＣＨは同じフレーム内であるが、いくつかの中間スロットによって分離される。この解決方法の利点は、ＧＳＭ受信機が７スロット内の２つのスロットをすでに受信・処理できる（一般に、少なくとも８スロット内の２スロットを受信しなければならない）場合に、通信ユニットの更なるハードウェアの再設計を必要としないことである。第１解決方法とは異なり、基地のＧＳＭ受信機で用いられるのと同じ１つのスロット・バッファのみが第２解決方法で用いられる。低速周波数ホッピングを実施する（すなわち周波数シンセサイザの出力をフレーム単位で変更する）ソフトウェアのみが必要となる。この第２解決方法は、第１解決方法と同様に、システムの捕捉におけるある種の干渉の影響を低減または排除する上で有用である。妨害のほかに、これらの干渉の種類には、同一チャネル干渉，同一局干渉（co-siteinterference），太陽黒点（sun spot）および他の任意の種類の間欠的干渉（例えば、２点間通信）が含まれる。第２ホッピング制御チャネル解決方法（第５図に示す）に基づいて、ＦＣＣＨはフレームの第１タイムスロット（例えば、フレームＦ_n，スロット０）で送信され、ＳＣＨは同じフレーム内の第８スロット（例えば、フレームＮ_n，スロット７）で送信される。この第２解決方法に基づいて動作する通信ユニットは、２スロット・バッファ機構（すなわちメモリ・デバイス）を必要としないことを除いて、第１解決方法で説明したのと実質的に同じように動作する。通信ユニットは、フレームの第１スロットのデータ・サンプルからＦＣＣＨを検出し、周波数補正項を算出し、この周波数補正項に基づいて局部発振器を調整し、これらのデータ・サンプルを格納するバッファを消去して、同じフレームの８番目のスロットのデータ・サンプルからＳＣＨを検出する準備をすることができる。これは、意図的な妨害を除いて、ほとんどの種類の干渉について機能する。ＦＣＣＨの位置はＳＣＨの位置を指示する情報として利用できることに留意されたい。例えば、第１ホッピング制御チャネル解決方法によれば、ＦＣＣＨはフレームの第２タイムスロットで受信され、次にＳＣＨは同じフレーム内の前に送信されたタイムスロット内にある。また、第２ホッピング制御チャネル解決方法によれば、ＦＣＣＨはフレームの第１タイムスロットで受信され、次にＳＣＨは同じフレーム内の後に送信されるタイムスロット内にある。本発明によりホッピング・パターンを取得する３つの異なる好適な実施例の方法を第６図，第７図および第８図に示す。各方法において、データ・サンプル（すなわち、ビット）は、ＳＣＨから受信される（４０２）。次に、所定のホッピング・パターンが３つの異なる方法の１つに基づいて選択される。第１の方法は、同期チャネル・タイムスロット・データ・ビットを利用して（４１２）、ホッピング・パターン・ルックアップ・テーブルをアドレス指定し、このルックアップ・テーブルから特定のアドレス指定されたホッピング・パターンを検索する（４１４）ことからなる。第２の方法は、所定のホッピング・パターン内の次のフレームのキャリア周波数を導出し（４２０）、それ以降のフレームからホッピング・パターンを検索する（４２２）ことからなる。最後に、第３の方法は、同期チャネル・タイムスロット・データ・ビットの関数として直接導出する（４０４）（例えば、次のフレームはデータ・ビットによって指定される）ことからなる。第３方法の１つの構成では、フレーム番号の関数としてホッピング・パターンを導出する。時分割多元接続フレーム番号は、まず同期チャネル・タイムスロット・データ・ビットから時分割多元接続フレーム番号を決定することによって取得できる。あるいは、時分割多元接続フレーム番号は、まず同期チャネル・タイムスロット・データ・ビットから「短縮された」時分割多元接続フレーム番号を決定することによって取得できる。この「短縮」時分割多元接続フレーム番号は、時分割多元接続フレーム・コセットの所定の時分割多元接続フレーム内のｌ１の同期チャネル・タイムスロットを含む、時分割多元接続フレームのコセットを識別する。次に、フレーム番号は、決定された短縮フレーム番号およびフレーム・コセットの所定のフレームから決定される。時分割多元接続フレーム番号が取得されると、所定のホッピング・パターンは、取得されたフレーム番号を用いてホッピング・パターンのルックアップ・テーブルから特定のホッピング・パターンを検索することによって求めることができる。あるいは、ホッピング・パターンは、取得された時分割多元接続フレーム番号から直接求めることができる。ここで第２図を参照して、本発明により低速周波数ホッピング通信システムにおいて用いられる好適な実施例の基地局通信ユニット２００を示す。情報ビット１０２は、基地局２００の送信部に入力される。情報ビット１０２はデジタル化音声，データまたはその組み合わせからなることが当業者に理解される。情報ビット１０２はフレーミング装置１０４に入力され、このフレーミング装置１０４は入力情報ビット１０２を離散的なグループに分割し、これらのグループはフレーム構造内の個別タイムスロットにおいてグループとして送信される。フレーム構造は、好ましくは、基地局２００の受信部から着信する同期信号１４６から部分的に導出される。別の実施例では、別の種類の同期信号１４９を基地局２００によって利用してもよい。同期信号１４９は、アンテナ１５２を介してＧＰＳ受信機１５０によって１つまたはそれ以上の衛星１５６から通信チャネル１５４上で受信される、ＧＰＳ（global position satellite）情報の関数として生成される。ＧＰＳ受信機１５２は、好ましくは、現在時刻および／または復調の位置をＧＰＳ情報として１つまたはそれ以上の衛星１５６から取得する。ＧＰＳ受信機１５０の動作は当技術分野で周知なことが当業者に理解される。いずれの同期信号１４６または１４９は、局部発振器１４１をＳＦＨ通信システムに同期するためにフレーミング装置１０４によって用いられる。局部発振器１４１は、クロック信号をフレーミング装置１０４に与え、フレーミング装置１０４はこのクロック信号に基づいて入力情報ビット１０２をグループ化する。これらの情報ビット１０２は、１つまたはそれ以上の制御およびトラヒック・チャネル上で送信される情報からなる（例えば、基地局通信ユニットにおいて、いくつかの情報源はフレーミング装置１０４によってフレームに多重化され、各タイムスロットは、いくつかの情報源からくる個別の制御およびトラヒック・チャネルの情報を伝搬する）。好適な実施例では、情報ビット１０２は、まずＳＦＨ通信システムに同期し、同期を維持し、そしてシステム情報を取得するために加入者通信ユニット１００（第１図に図示）によって用いられる制御情報を含む。この制御情報は、少なくとも周波数補正チャネル（ＦＣＣＨ）と、同期チャネル（ＳＣＨ）とからなる。第４図および第５図に示すこれら２つの「論理」チャネルは、同一周波数およびフレームで送信されるように１つの「物理的」チャネルに多重化される。第１図および第２図に示すような好適な実施例では、ＳＣＨはフレームのスロット０で送信され、ＦＣＣＨは同じフレームのスロット１で送信される。第５図に示すような別の実施例では、ＦＣＣＨはフレームのスロット０で送信され、ＳＣＨは同じフレームのスロット７で送信される。送信されるフレームは、ＦＣＣＨおよびＳＣＨがフレーム・コセットの１つのフレームのみで送信されるように、フレーミング装置１０４によってフレーム・コセットに論理的にグループ化される。好適な実施例の一つでは、フレーム・コセットは１０個のフレームからなり、ＦＣＣＨおよびＳＣＨが１０フレームごとに約１回（すなわち、５１フレームのマルチフレームにおいて５回）送信される。このシステムでは、ＳＣＨは、どのコセット（すなわちコセット番号）が受信されるのかを示す「短縮」フレーム番号を含む。さらに、「フル」フレーム番号は、コセット内の特定のフレーム（例えば、１０フレームのうち第２フレーム）においてＳＣＨが送信されることをあらかじめ知ることにより算出される。従って、この例では、フレーム番号は、コセット番号と２フレームとの和である。他の種類の制御情報も情報ビット１０２に挿入できることが当業者に理解される。送信される情報ビット１０２が整理されると、ホッピング・パターンのグループから複数のホッピング・パターンの少なくとも１つを生成するために、ホッピング・パターン発生器１１４が用いられる。ホッピング・パターン発生器１１４は、同期信号１４６または１４９によって異なる遷移を介して周期的にクロックまたはステップされ、異なるまたはシフトされたホッピング・パターンを周波数シンセサイザ１１６に出力させる。周波数シンセサイザ１１６は、短い時間期間で広帯域周波数バンドの特定の狭バンドにおいてキャリア波を生成する。周波数シンセサイザ１１６が生成する特定の狭バンドは、ホッピング・パターンによって指定される複数の狭バンドから選択される。ホッピング・パターン発生器１１４が周期的にクロックされるので、キャリア波周波数も周波数シンセサイザ１１６によって周波数バンドの異なる部分にホッピングされる。周波数ホッピング・キャリア波は、変調器１０６に入力される。変調器１０６は、フレーミング装置１０４によって出力されたフレーミング済み情報でキャリア波を変調する。変調器１０６は、本発明の範囲または精神から逸脱せずに、周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ：frequency shift keying），最小シフト・キーイング（ＭＳＫ：minimum shift keying），ガウス最小シフト・キーイング（ＧＭＳＫ：Gaussian minimum shift keying）や、バイナリまたは直交位相シフト・キーイング（ＢＰＳＫ：binary phase shift keyingまたはＱＰＳＫ：quadr ature phase shift keying）などの派生方式を含む位相シフト・キーイング（ＰＳＫ）などのいくつかの変調方式の任意の１つで変調できることが当業者に理解される。通信チャネル１１２（例えば、無線リンクまたは有線回線）上で送信することができる信号は、変調器１０６によって出力される。しかし、変調器１０６によって出力される送信信号は、弱すぎて通信チャネル１１２上で送信できない場合がある。この場合には、送信信号はパワー増幅器（ＰＡ）１８によって増幅してから、アンテナ１１０によって通信チャネル１１２上で送信できる。第１図は、本発明によるＳＦＨ通信システムにおいて用いられる好適な実施例の加入者通信ユニット１００の受信部を示す。信号は、基地局通信ユニット２００から通信チャネル１１２上でアンテナ１１８によって受信される。この受信信号はミキサ１２０に入力され、ミキサ１２０は周波数シンセサイザ１２８から固定キャリア波信号を受けて、これを受信信号と混合（例えば、乗算）する。次に、ダウンコンバータ１２２は、他の受信機構成部分によって処理しやすい中間周波数（ＩＦ）に受信信号を変換する。このダウンコンバートされた受信信号はＦＣＣＨ，ＳＣＨ検出器１４２に入力される。第３図において、好適な実施例の検出器１４２を示す。ダウンコンバートされた受信信号は、受信アナログ信号をデータ・サンプルのストリームにデジタル化するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ３００に入力される。データ・サンプルはバッファ３０２に格納され、バッファ３０２は、好ましくは２タイムスロット分のデータ・サンプルをバッファできる。データが格納されると、検出器１４２は、この例ではフレームの第２タイムスロットにあるＦＣＣＨの周波数を探し測定する。このＦＣＣＨは、ＳＦＨ通信システムのタイムスロット構造に対して粗時間整合を行う。ＦＣＣＨが検出されると、加入者通信ユニット１００はバッファ３０２をフリーズ（freeze）する。ＦＣＣＨに属するフリーズされたバッファ３０６に格納されたデータ・サンプルは、周波数誤り推定器３６によって用いられ、周波数誤り補正信号を生成し、この信号は乗算器３０４に入力される。そのため、ＳＣＨのバッファされたサンプルがｒ_nであるならば、想定される周波数誤りについて、サンプル（ｒ_n）は、であり、Ｔ_sはサンプリング期間である。乗算器３０４は、遅延されたＳＣＨに属するサンプル（すなわちバッファされたデータ・サンプル）と誤り補正信号とを乗算して、データ・サンプルの周波数補正ストリームを生成する。さらに、加入者ユニット１００の受信部によって用いられる周波数基準源（すなわち、局部発振器１４１）は、サンプルがＦＣＣＨ，ＳＣＨ検出器１４２および／または復調器１２４によって復号できるように、十分正確に補正しなければならない。周波数誤り推定器３０６からの差（Δｆ）周波数補正制御ライン１３０は、ＦＣＣＨ，ＳＣＨ検出器１４２によって帰還路を介して発振器１４１の周波数を補正する。さらに、自動利得制御（ＡＧＣ）帰還信号１３８で利得制御を調整して、通信ユニットの線形動作成分内に受信信号を抑えるために、ＦＣＣＨサンプルはコントローラ１４４によって用いられ信号利得を推定する。次に、検出器１４２はデータ・サンプルを少なくとも２つのタイムスロットからメモリ・デバイスにバッファしており、かつ第２タイムスロットにおいてＦＣＣＨを検出したので、通信ユニット１００は、ＳＣＨがこのフレームの前のタイムスロット（すなわち第１タイムスロット）にあることがわかり、前に格納されたＳＣＨバーストを復号できる。このＳＣＨでは、正確なタイミング情報と、すべての正常な制御およびトラヒックチャネル・バーストについてサービス提供側基地局によって用いられる特定の同期ワードとが求められる。ＳＣＨにおけるトレーニング・シーケンス（同期ワード）の相関ピークの位置は、シンボル期間内まで通信システムのタイミングを生成する。さらに、ＳＣＨにおけるデータ・フィールドの１つは、フレーム番号基準を与える。このＳＣＨ導出情報から、コントローラ１４４はどのホッピング・パターンかを求めることができ、制御ライン１４６，１３２をそれぞれ介して、ホッピング・パターン発生器１１４，１３４に指示して、それぞれ用いる周波数シンセサイザ１１６，１２８のホッピング・パターンを生成させる。この時点で、通信ユニットは同期され、ＳＦＨ通信システム内で通信できる。通信ユニットがＳＦＨ通信システムに同期されると、受信信号はミキサ１２０に入力され、ミキサ１２０は周波数ホッピングの影響を除去する。ミキサ１２０は、周波数シンセサイザ１２８からキャリア波信号を受け、これを受信信号と混合（例えば、乗算）する。周波数シンセサイザ１２８は、同期プロセスで決定されたホッピング・パターン発生器１３４からホッピング・パターンを受ける。次に、ダウンコンバータ１２２は、他の受信機構成部分によって処理しやすい中間周波数（ＩＦ）に受信信号を変換する。ダウンコンバートされた受信信号は、受信信号において情報ビット１２６を検出する復調器１２４に入力される。復調器１２４は、通信チャネル１１２上で信号を送信する前に行われる変調処理と反対の処理を行うことが当業者に理解される。例えば、変調器１２４は、受信信号のコヒーレントまたは非コヒーレント検出を行い、および／または情報ビット１２６の最尤シーケンス推定を行うことができる。ＳＣＨの最初の取得が行われた後、この通信システムの通信ユニット１００が周波数シンセサイザ１２８の出力を変更することによりいくつかの周波数を走査することが望ましいことが当業者に理解される。次に、各周波数において、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ：received signal strength indicator）装置１４０を利用して、受信信号の信号強度を測定できる。次に、通信ユニット１００はコントローラ１４４を利用して、チャネルを最大から最小信号強度に優先順位を決定し（すなわち、もっとも近い基地局通信ユニットが最大信号強度を有する可能性が高い）、そのためその後の通信システムとの通信は、加入者による最良受信を有する基地局通信ユニットと行われる。これは、加入者ユニットの初期登録およびハンドオフ／ハンドオーバのために用いられる。また、ＳＣＨは２つ以上のホッピング・パターンに関する情報を含むことができ、コントローラ１４４は、第１および第２の所定のホッピング・パターンに基づいて通信ユニット１００の受信部をホッピングでき、そのため２つの制御チャネルを検出でき、かつ被測定信号品質の比較に基づくより良好なチャネルをその後用いるために選択できることが当業者に理解される。信号品質は、ビット誤り率，相対的信号強度，相関ピークの強度および／または遅延拡散によって決定できる。また、第１図は、本発明によりＳＦＨ通信システムで用いられる好適な実施例の加入者通信ユニット１００の送信部も示す。送信部は、加入者ユニット１００はＦＣＣＨおよびＳＣＨ制御チャネルを与える必要がないことを除いて、上記の基地局２００の送信部と同様に動作する。情報ビット１０２は、加入者通信ユニット１００の送信部に入力される。情報ビット１０２は、デジタル化音声，データまたはその組み合わせからなる。情報ビット１０２は、フレーミング装置１０４に入力され、フレーミング装置１０４は入力情報ビット１０２を離散的なグループに分割し、これらのグループはフレーム構造内の個別タイムスロットにおいてグループとして送信される。フレーム構造は、好ましくは、加入者通信ユニット１４６の受信部からくる同期信号１４６から部分的に導出される。この同期信号１４６は、受信機の初期同期プロセス中に導出され、受信回路によって経時的に補正される。別の実施例では、加入者通信ユニット１００の送信部および受信部の両方によって別の種類の同期信号１４９を利用してもよい。この別の同期信号１４９は、ＧＰＳ受信機１５０によりアンテナ１５２を介して１つまたはそれ以上の衛星１５６から通信チャネル１５４上で受信されるＧＰＳ情報の関数として生成される。ＧＰＳ受信機１５２は、衛星１５６からのＧＰＳ情報として現在時刻および／または復調器の位置を捕捉する。いずれの同期信号１４６または１４９は、フレーミング装置１０４によって用いられ、局部発振器１４１をＳＨＦ通信システムに同期する。局部発振器１４１は、クロック信号をフレーミング装置１０４に与え、フレーミング装置１０４は入力情報ビット１０２をクロック信号に基づいてグループ化する。さらに、いずれの同期信号１４６または１４９は、ホッピング・パターン発生器１１４によって用いられ、所定のホッピング・パターンのグループから複数のホッピング・パターンの少なくとも１つを生成する。ホッピング・パターン発生器１１４は、同期信号１４６または１４９によって異なる遷移を介して周期的にクロックまたはステップされる。これにより、異なるまたはシフトされたホッピング・パターンが周波数シンセサイザ１１６に出力される。このホッピング・パターンは、周波数シンセサイザ１１６の入力に与えられるホッピング・パターンである。周波数シンセサイザ１１６は、短い期間で所定の広帯域周波数バンドの特定の狭バンドにおいてキャリア波を生成する。周波数シンセサイザ１１６は、入力ホッピング・パターンを利用して、広帯域周波数バンドにおける周波数のセット内から、キャリア波を生成するための特定の周波数を決定する。ホッピング・パターン発生器１１４が周期的にクロックされると、キャリア波周波数は周波数シンセサイザ１１６によって広帯域周波数バンドの異なる狭バンド成分にホッピングされる。加入者ユニット１００は、基地局１００の受信部および送信部の両方にキャリア波を与える１つの周波数シンセサイザおよびホッピング・パターン発生器を備えるだけでよいことが当業者に理解される。周波数ホッピング・キャリア波は、変調器１０６に入力される。変調器１０６は、フレーミング装置１０６によって出力されたフレーミング済み情報ビット（すなわち情報ビットのグループ）でキャリア波を変調する。通信チャネル１１２上で送信することができる信号は、変調器１０６によって出力される。しかし、変調器１０６によって出力される送信信号は、弱すぎて通信チャネル１１２上で送信できないことがある。その場合には、送信信号は、アンテナ１１０によって送信する前に、パワー増幅器１０８（ＰＡ）によって増幅してもよい。ここで第２図を参照して、好適な実施例の基地局通信ユニット２００の受信部を示す。基地局２００の受信部は、加入者ユニットの受信部で説明したのと実質的に同様に動作する。基地局受信部は、周波数ホッピング同期を行うためにＦＣＣＨおよびＳＣＨ検出回路を必要としない点が異なる。これは、加入者ユニット１００は、基地局２００によって前に与えられた周波数ホッピング・パターンに同期される基地局２００に情報信号を送信するためである。信号は、加入者ユニット１００から通信チャネル１１２上でアンテナ１１８によって受信される。この受信信号はミキサ１２０に入力され、ミキサ１２０は周波数ホッピングの影響を除去する。ミキサ１２０は、周波数シンセサイザ１２８からキャリア波信号を受け、これを受信信号と混合（例えば、乗算）する。周波数シンセサイザ１２８は、好ましくは、周波数シンセサイザ１１６と実質的に同様に動作する（すなわち、ホッピング・パターン発生器１３４からホッピング・パターンを受ける）。基地局通信ユニット２００は、通信ユニットの受信部および送信部の両方にキャリア波を与える１つの周波数シンセサイザおよびホッピング・パターン発生器のみを備えるだけでよいことが当業者に理解される。同様に、加入者ユニット１００は、１つの周波数シンセサイザおよびホッピング・パターン発生器のみを有するだけでよい。周波数ホッピングの影響が除去されると、好ましくは、ダウンコンバータ１２２は、他の受信機構成部分によって処理しやすい中間周波数（ＩＦ）に受信信号を変換する。ダウンコンバートされた受信信号は、受信信号における情報ビット１２６を検出する復調器１２４に入力される。復調器１２４は、最初に送信される前に信号に対して行われた変調処理と反対の処理を行う。例えば、復調器１２４は、受信信号のコヒーレントまたは非コヒーレント検出を行い、および／または信号ビット１２６の最尤シーケンス推定を行うことができる。第９図におけるフローチャートの要素５００〜５１８に示すように、本発明による好適な検出方法で、通信ユニット１００または２００の受信部によってＳＣＨは検出できる。この方法は、同期チャネル・タイムスロットが検出される（５０６，５１８）まで、局部発振器１４１（第１図に図示せず）を周波数に反復的かつ逐次設定（すなわち、調整）する（５０２）。第９図に示すアルゴリズムに基づいてＳＣＨが検出されると、ＦＣＣＨは捕捉のために必要ないことが当業者に理解される。同様に、第１０図の要素５０８〜５１８に示すように、ＦＣＣＨおよびＳＣＨを検出する好適な実施例の方法は、ＦＣＣＨおよび／またはＳＣＨタイムスロットが検出される（５１２，５１４）まで、ＦＣＣＨ，ＳＣＨ検出器１４２内のプリアンプの利得を反復的かつ逐次設定（すなわち、調整）することによって強化できる。プリアンプの利得の調整は、受信信号を検出する感度を犠牲にせずに歪み（すなわち、クリッピング）を除去または低減するように、受信回路の感度を調整する。ＳＦＨ通信システムにおいて動作する通信ユニット１００，２００がＧＰＳ受信機（例えば、受信機１５０）を利用すると、すべての通信ユニットの絶対タイミングを維持でき、また受信ＧＰＳ情報内の時刻および／または位置情報の関数としてホッピング・パターンを決定できる。ＳＦＨ通信システムにおいて動作するすべての通信ユニットに絶対タイミング情報を与える個別の被ホッピング・パイロット・チャネル１４８（第１図に図示）または公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）タイミング信号１４８（第２図に図示）は、ＧＰＳ受信機の代わりに利用できることが当業者に理解される。例えば、絶対タイミングを取得する機構がある場合には、加入者通信ユニットは、もっとも近い基地局に対してどこにあるかを求めることができる。さらに、時刻もＧＰＳ情報から求めることができる。次に、位置情報を用いて、基地局を選択し、この基地局のホッピング・シーケンスを特定できる。時刻は、ホッピング・パターンの一日のシーケンス（すなわち、拡散符号）においてどこから周波数ホッピングを開始するかを決定するために用いられる。本発明について特定の具体性で図説してきたが、実施例の本開示は一例にすぎず、請求するように本発明の精神および範囲から逸脱せずに、部分ならびにステップの配置および組み合わせにおけるさまざまな変更が当業者によって可能なことが理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＨ０４Ｌ 27/18 Ｚ 9297−5Ｋ (72)発明者ラベ，デュアン・カールアメリカ合衆国イリノイ州60008ローリング・メドウズ、ミルストーン・レーン2702

Claims

【特許請求の範囲】１．通信システムにおいて用いられる通信ユニットであって、所定のホッピング・パターンに基づいて複数のキャリア周波数上で複数の通信フレームをホッピングするホッピング手段によって構成され、複数の通信フレームの少なくとも１つは、同期チャネル・タイムスロットによって構成され、前記同期チャネル・タイムスロットはデータ・ビットからなり、該データ・ビットから前記所定のホッピング・パターンを導出できることを特徴とする通信ユニット。２．通信システムにおいて用いられる通信ユニットであって：（ａ）複数のキャリア周波数上で複数の通信フレームがホッピングされるシーケンスを指定する所定のホッピング・パターンをまず捕捉する信号捕捉手段であって、通信フレーム内の同期チャネル・タイムスロットを検出する検出手段からなり、前記同期チャネル・タイムスロットはデータ・ビットからなり、該データ・ビットから前記所定のホッピング・パターンが導出できる信号捕捉手段；および（ｂ）前記信号捕捉手段に動作可能に結合され、制御チャネルが検出できるように、前記所定のホッピング・パターンに基づいて前記信号捕捉手段の受信周波数をホッピングするホッピング手段；によって構成されることを特徴とする通信ユニット。３．前記複数の通信フレームのそれぞれは複数のタイムスロットからなり、特定の通信フレームの複数のタイムスロットの少なくとも１つは、同期チャネル・タイムスロットからなり；前記特定の通信フレームの複数のタイムスロットの別の１つは、周波数補正チャネル・タイムスロットからなり、前記周波数補正チャネル・タイムスロットは、前記特定の通信フレーム内の前記同期チャネルタイムスロットの位置を示す情報からなり；前記信号捕捉手段は：（ａ）前記検出手段に動作可能に結合され、前記周波数補正チャネルタイムスロットおよび前記同期チャネル・タイムスロットを含む複数のタイムスロットから、情報を同時に格納するメモリ手段であって、前記周波数補正チャネル・タイムスロットからの情報は、前記同期チャネル・タイムスロットが前記特定の通信フレーム内の以前に送信されたタイムスロット内にあることを示すメモリ手段；および（ｂ）前記メモリ手段に結合され、格納された特定の以前に送信されたタイムスロットから同期チャネル・タイムスロット情報を検索し、かつ前記所定のホッピング・パターンを判定する判定手段；によって構成され、前記判定手段は、前記格納された特定の以前に送信されたタイムスロットから同期チャネル・タイムスロット情報を検索する前に、前記周波数補正チャネル・タイムスロットからの情報に基づいて、前記格納された特定の以前に送信されたタイムスロットを周波数誤り訂正する手段によって構成されることを特徴とする請求項２記載の通信ユニット。４．（ａ）前記同期チャネル・タイムスロットはデータ・ビットからなり、該データビットから複数の所定のホッピング・パターンを導出でき；（ｂ）前記ホッピング手段は：（ｉ）第１および第２制御チャネルがそれぞれ検出できるように、第１および第２の所定のホッピング・パターンに基づいて受信機の周波数をホッピングする手段と；（ｉｉ）前記第１および第２の所定のホッピング・パターンの一方を選択し、前記第１および第２被検出制御チャネルの被測定信号品質の比較に基づいて前記受信機のホッピングを継続する選択手段と；によって構成されることを特徴とする請求項２記載の通信ユニット。５．通信システムにおいて用いられる通信ユニットであって：（ａ）ＧＰＳ情報を検出するＧＰＳ検出手段；（ｂ）前記ＧＰＳ検出手段に動作可能に結合され、検出されたＧＰＳ情報を利用して所定のホッピング・パターンを捕捉する信号捕捉手段であって、前記所定のホッピング・パターンは、複数のキャリア周波数上で複数の通信フレームがホッピングされるシーケンスを指定する信号捕捉手段；および（ｃ）前記信号捕捉手段に動作可能に結合され、制御チャネルが検出できるように、前記所定のホッピング・パターンに基づいて受信機の周波数をホッピングするホッピング手段；によって構成されることを特徴とする通信ユニット。６．周波数ホッピング通信システムにおいて用いられる通信ユニットにホッピング・パターンを与える方法であって：（ａ）同期チャネル・タイムスロットを含む通信フレームについて周波数の特定のセットを走査する段階；および（ｂ）前記通信フレーム内で前記同期チャネル・タイムスロットを検出する段階；および（ｃ）前記同期チャネル・タイムスロット内のデータ・ビットから、複数のキャリア周波数上で複数の通信フレームがホッピングされるシーケンスを指定する所定のホッピング・パターンを決定する段階；によって構成されることを特徴とする方法。７．前記決定する段階は：（ａ）ホッピング・パターンのルックアップ・テーブルから前記所定のホッピング・パターンを検索する段階；（ｂ）前記所定のホッピング・パターン内の次の通信フレームのキャリア周波数を導出する段階；および（ｃ）前記同期チャネル・タイムスロット内のデータ・ビットの関数として前記所定のホッピング・パターンを導出する段階；からなるグループから選択される段階に基づいて、前記所定のホッピング・パターンを捕捉するため、前記同期チャネル・タイムスロット内のデータ・ビットを利用することからなることを特徴とする請求項６記載の方法。８．各通信フレームは、複数のタイムスロットを有する少なくとも１つの時分割多元接続フレームからなり、特定のホップ・フレームの複数のタイムスロットの少なくとも１つは、同期チャネル・タイムスロットからなり、前記所定のホッピング・パターンを決定する前記段階は：（ａ）フレーム番号を取得する段階であって、（ｉ）同期チャネル・タイムスロット・データ・ビットからフレーム番号を求める段階；（ｉｉ）複数の同期チャネル・タイムスロット・データ・ビットから短縮フレーム番号を求める段階であって、前記短縮フレーム番号は、通信フレームのコセットの所定の通信フレーム内の単一の同期チャネル・タイムスロットを含む、通信フレームのコセットを特定し、次に、求められた短縮フレーム番号と通信フレームのコセットの所定の通信フレームとから前記フレーム香号を求める段階；からなるグループから選択される段階に基づいてフレーム番号を取得する段階；および（ｂ）所定のホッピング・パターンを決定する段階であって、（ｉ）前記取得されたフレーム番号を用いて、ホッピング．パターンのルックアップ・テーブルから特定のホッピング・パターンを検索する段階；（ｉｉ）前記取得されたフレーム番号の関数として特定のホッピング・パターンを導出する段階；からなるグループから選択される段階に基づいて、前記取得されたフレーム香号から所定のホッピング・パターンを導出する段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項６記載の方法。９．（ａ）複数の通信フレームのそれぞれは、複数のタイムスロットからなり、複数の通信フレームのうち特定の通信フレームの複数のタイムスロットの少なくとも１つは、同期チャネル・タイムスロットからなり、前記特定の通信フレームの複数のタイムスロットの少なくとも別の１つは、周波数補正チャネル・タイムスロットからなり、周波数補正チャネル・タイムスロット情報は、前記同期チャネル・タイムスロットが前記特定の通信フレーム内の以前に送信されたタイムスロット内にあることを示し、前記同期チャネル・タイムスロットを検出する段階は：（ｉ）前記周波数補正チャネル・タイムスロットおよび前記同期チャネル・タイムスロットを含む複数のタイムスロットから情報を同時に格納する段階と；（ｉｉ）格納された特定の前に送信されたタイムスロットから同期チャネル・タイムスロット情報を検索し、そこから前記所定のホッピング・パターンを決定する段階と；からなる段階；（ｂ）複数の通信フレームのそれぞれは、複数のタイムスロットからなり、複数の通信フレームのうち特定の通信フレームの複数のタイムスロットの少なくとも１つは、同期チャネルタイムスロットからなり、前記特定の通信フレームの複数のタイムスロットの少なくとも別の１つは、周波数補正チャネル・タイムスロットからなり、周波数補正チャネル・タイムスロット情報は、前記同期チャネル・タイムスロットが前記特定の通信フレーム内の後で送信されるタイムスロット内にあることを示し、前記同期チャネル・タイムスロットを検出する段階は、特定の後で送信されるタイムスロットから同期チャネル・タイムスロット情報を取得し、そこから前記所定のホッピング・パターンを決定する段階からなる段階；（ｃ）前記同期チャネル・タイムスロットを検出する段階は、前記同期チャネル・タイムスロットが検出されるまで、局部発振器をある周波数に反復的かつ逐次的に設定することからなる段階；（ｄ）前記所定のホッピング・パターンに基づいて受信機の周波数をホッピングすることにより制御チャネルを検出する段階であって、前記同期チャネル・タイムスロットはデータ・ビットからなり、該データ・ビットから複数の所定のホッピング・パターンを導出でき、前記ホッピングする段階は：（ｉ）第１および第２制御チャネルがそれぞれ検出できるように、第１および第２の所定のホッピング・パターンに基づいて受信機の周波数をホッピングすること；および（ｉｉ）前記第１および第２の所定のホッピング・パターンのうち１つを選択して、前記第１および第２の被検出制御チャネルの測定された信号品質の比較に基づいて、受信機の周波数のホッピングを継続すること；からなる段階；によって構成されるグループからの少なくとも１つの段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項６記載の方法。１０．周波数ホッピング通信システムにおいて用いられる通信ユニットにホッピング・パターンを与える方法であって：（ａ）ＧＰＳ情報を検出する段階；および（ｂ）検出されたＧＰＳ情報を利用することにより所定のホッピング・パターンを取得する段階であって、前記所定のホッピング・パターンは、複数のキャリア周波数上で複数の通信フレームがホッピングされるシーケンスを指定する段階；によって構成されることを特徴とする方法。