JPH089455A - 無線通信システムおよび通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高負荷時に通信効率が劣化せず、伝送誤り発
生に強い無線通信システムを提供する。 【構成】 隣接セルで搬送波周波数が重ならないよう
に、複数の基地局が同期して搬送周波数のホッピング動
作を行い、各通信装置が、基地局によって予め割り当て
られた送信要求スロットを使用して送信権の要求動作を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線通信システムおよ
び通信装置に関し、更に詳しくは、複数の通信装置にお
ける通信制御タイミングあるいは送信権を基地局が管理
するようにした無線通信システム、およびそれに適用す
る無線通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セル毎に予め定められた同一のホ
ッピング順序（系列）とホッピング周期に基づいて搬送
波周波数を変更する「周波数ホッピングスプレッドスペ
クトラム方式」を適用して、無線端末間で相互に通信す
るようにした無線通信システムとして、フレーム単位に
周波数をホップする方式のもの（以下、従来技術１と言
う）が、例えば、アイ・イー・イー８０２．１１ ワー
キングドキュメント（IEEE 802.11 Working Documen
t）、ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１１／９２−３９、「メデ
ィアム アクセス コントロール プロトコル フォー
ワイヤレス ランズ（Medium Access Control Protoc
ol for Wireless LANs）」（文献１）によって知られて
いる。

【０００３】従来技術１によれば、無線通信フレーム
は、基地局がセル内の全ての通信装置（無線端末）宛の
同報データを送信するために利用する第１の領域と、セ
ル内の通信装置が、他の通信装置と衝突覚悟で基地局宛
のデータを送信するための利用する第２の領域と、セル
内の通信装置が、基地局からの指示に従ってデータを送
信するために利用する第３の領域とから構成されてい
る。上記各領域の長さは、システム毎に設定可能であっ
て、各領域の長さを示す情報は、各フレームの第１の領
域に置かれる。基地局は、次のフレームの搬送波周波数
を示す情報を各フレームの第１の領域で通知することに
よって、セル内の各通信装置が、搬送波周波数をフレー
ム単位でホップするようにしている。上記文献１には、
隣接セルが部分的に重なった場合、重なり部分で確率的
に搬送波周波数が衝突する可能性があることを示唆して
いる。

【０００４】一方、無線チャネルにおけるアクセス方式
の１つとして、従来、「分割チャネル予約方式」が知ら
れている。この方式は、無線通信フレームを制御情報転
送領域とデータ転送領域とに分割しておき、制御情報転
送領域は、更に、複数のスロットからなる送信要求領域
と、各送信要求スロットと対応した応答領域とに分割し
ておき、各通信装置が、上記送信要求スロットを利用し
て基地局に送信権の付与を要求し、基地局が上記送信要
求に対する送信権を上記応答領域で付与するようにして
いる。

【０００５】上記分割チャネル予約方式の具体例は、電
子情報通信学会 無線通信システム研究会ＲＣＳ ９２
−３７「無線ＬＡＮに適したアクセス制御方式の検討」
（文献２）、あるいは上記文献１に記されている。

【０００６】文献１および文献２によれば、セル内でデ
ータ送信しようとする通信装置、あるいはセルに新規加
入を希望する通信装置は、各無線フレームの制御情報領
域に定義された任意のスロットを用いて、スロッテッド
・アロハ（Slotted ALOHA）方式で、送信要求あるいは
加入要求を基地局宛に発行する（以下、従来方式２と言
う）。

【０００７】また、無線通信において、無線チャネルで
送信すべきデータを暗号化しておくこと、あるいは送信
データを圧縮することによってデータのセキュリティを
確保すること（以下、従来方式３と言う）が、例えば、
日経コミュニケーションＮｏ．１４８、１９９３、ｐｐ
３０〜３１（文献３）で知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術１のよう
な周波数ホッピングスプレッドスペクトラム方式では、
隣接するセルが互いに重なった場合には、重なり部分で
確率的に発生する搬送波周波数の衝突による受信データ
の誤り率は、約０．５とみなすことができ、この場合、
仮に誤り訂正機構を適用しても正常に通信することはで
きない。従って、通信の全体時間に対する衝突発生時間
だけ、通信効率が劣化することになる。

【０００９】各セルにおいて上述した搬送波周波数の衝
突が発生する確率は、一般に、隣接するセル数に比例
し、ホップ周期内におけるの搬送波周波数のホップ数に
反比例して高くなる。例えば、ホップ系列としてリード
ソロモン系列を用いた場合、任意の２つの系列では、最
大で１周期に１回の割合で搬送波周波数が衝突する可能
性がある。従って、ホップ数ｎの系列を用いるｎ個のセ
ルが相互に干渉すると、全ての時間帯で衝突する可能性
がある。

【００１０】また、従来技術１のように、各無線フレー
ム中で次にホップすべき搬送波周波数を通知する方式で
は、伝送誤りが発生して搬送波周波数情報を受信できな
かった場合、フレームの再同期を行わない限り、以降の
フレームを正常に受信できなくなるという問題がある。

【００１１】一方、各無線フレームの制御情報領域でＳ
ｌｏｔｔｅｄ ＡＬＯＨＡ方式を用いる従来技術２によ
れば、各通信装置が、任意のスロットに対して任意の内
容でデータを送信できるようになっているため、各セル
に収容できる通信装置の台数に制約がなく、上記スロッ
トを用いて送信権確保とセルへの加入要求の両方を行う
ことができる。しかしながら、Ｓｌｏｔｔｅｄ ＡＬＯ
ＨＡ方式では、スロットにデータ送信する通信装置の台
数が増加する（制御情報領域の利用率が高くなる）と、
同一スロットで競合が発生し、スループットが低下する
という本質的問題を抱えている。

【００１２】また、データ送信の圧縮は、予め決められ
た変換ルールに従って送信データ列を情報量の少ない別
のデータ列に変換することによって実現されるが、デー
タ圧縮のための変換ルールには予め公開されたものが適
用されるため、従来技術３を適用しただけでは、データ
転送効率の向上と同時に、送信データのセキュリティを
充分に確保することができない。

【００１３】本発明の目的は、セルがオーバーラップし
ても通信効率が劣化しない無線通信システムおよび通信
端末装置を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、伝送誤りが発生して
も搬送波周波数のホッピング動作を正常に行えるように
した無線通信システムおよび通信端末装置を提供するこ
とにある。

【００１５】本発明の他の目的は、各セルで負荷が増加
してもスループットの低下が少ない無線通信システムお
よび通信端末装置を提供することにある。

【００１６】本発明の更に他の目的は、データのセキュ
リティとデータ転送効率に優れた無線通信システムおよ
び通信端末装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、各セルで基地局が互いに同期して搬送
波周波数をホッピングさせる。このために、無線通信シ
ステムを構成する複数の基地局のうちの１つを主基地局
とし、主基地局から他の基地局（従基地局）に対してホ
ップタイミングを示す制御情報を送信し、各従基地局が
上記制御情報に基づいた所定のタイミングで、自セル内
の無線フレームの搬送波周波数をホップするようにした
ことを特徴とする。

【００１８】主基地局と従基地局との間で行う上記制御
情報の通信には、例えば、基地局間を接続するためのＦ
ＤＤＩやＥｔｈｅｒｎｅｔ等の有線路からなるバックボ
ーン網、基地局間制御通信に専用の有線路、あるいはセ
ル内の無線帯域とは異なる帯域の無線通信路等を用いる
ことができる。

【００１９】本発明では、伝送誤りによる影響を少なく
するために、各基地局が、セル内の通信装置に対して、
次にホップすべき搬送波周波数を示す従来の指示情報に
代えて、予め通信装置との間で決めてあるホップ系列識
別子を通知する。各通信装置は、ホップ系列識別子と対
応して、当該ホップ系列で使用する搬送波周波数とその
ホップ順序とを予め記憶したテーブル手段を備えてお
り、基地局からホップ系列識別子を指定されると、上記
テーブル手段から次にホップすべき搬送波周波数を知
り、所定のタイミングで周波数ホッピング動作する。

【００２０】本発明では、各基地局が生成する無線フレ
ームにおいて、制御情報領域に加入要求用の複数のスロ
ットと、送信要求用の複数のスロットとを定義してお
き、送信要求用のスロットに対しては、スロット毎にそ
れを利用できる通信装置を予め決めておく。また、セル
内に収容された通信装置の台数が増加し、１つの無線フ
レームではスロット数が不足して、セル内の全ての通信
装置に対して送信要求用スロットを割り当てることがで
きない場合、同一位置にあるスロットをフレーム毎に異
なる複数の通信装置が時分割で利用する「マルチ制御情
報方式」を採用する。

【００２１】また、本発明では、送信データのセキュリ
ティの問題に対して、ユーザデータを、例えばＶ．４２
ｂｉｓのようなデータ圧縮処理と、暗号化処理との両処
理を施すことによって解決する。暗号化処理を先に行う
と、ビット列としてランダム化されてデータ圧縮率が低
下するため、データ圧縮処理を行った後、暗号化するこ
とより、データの転送効率を向上させる。

【００２２】

【作用】本発明の無線通信システムによれば、主基地局
と同期して各従基地局が搬送波周波数をホッピングする
ことによって、セル数がホップ数以内の場合には搬送波
周波数の衝突確率を０にすることができるため、セル間
にオーバーラップを繰り返してセル配置しても通信効率
が劣化することはない。

【００２３】さらに、本発明によれば、各基地局が、各
無線フレーム毎に、ホップ制御情報としてホップ系列識
別子を送信し、セル内の各通信装置が、基地局から受信
したホップ系列識別子に基づいてテーブルを参照し、当
該ホップ系列で使用する搬送波周波数とホップ順序を把
握し、次の搬送波周波数にホップ動作するように構成さ
れているため、例えば、伝送誤りの発生によって数フレ
ーム期間にわたりホップ情報の受信が不能な状態となっ
た場合でも、各通信装置が基地局と同一順序で正しい搬
送波周波数にホップすることが可能となる。

【００２４】なお、基地局と通信装置は、一般に数１０
ｐｐｍの一致精度をもつ自走の基準クロックで動作して
いるため、例えば、無線フレームの長さを約２５Ｋバイ
ト長、基地局と通信装置の基準クロックのずれを１０ｐ
ｐｍと仮定した場合、基地局と通信装置との間のずれ量
は、高々４フレーム時間に１ビット程度となる。従っ
て、各フレームにおいて、搬送波周波数をホップすべき
タイミングに数ビット程度以上の時間的余裕があれば、
仮に数フレーム期間に渡って正しいホップ情報が受信で
きない場合でも、各通信装置は、予め構造が判っている
無線フレーム上で、自走のクロックによってホップタイ
ミングを識別することによって、同期外れを起すことな
く、次の搬送波周波数にホップすることができる。

【００２５】本発明によれば、各無線フレームの制御情
報領域に設けた送信要求スロットを予め各通信装置に割
り当てておき、通信装置台数が増えた場合は、同一の送
信要求スロットを複数の通信装置で時分割利用するよう
にしているため、各セル内の通信装置収容台数に制限が
ない。また、同一のスロットで複数の通信装置からの送
信要求が衝突するおそれがなく、セル内の負荷が高くな
った場合でも、スループットが飽和することはあっても
劣化することはない。また、各フレームの制御情報領域
中に、Ｓｌｏｔｔｅｄ ＡＬＯＨＡ方式で利用できる複
数の加入要求用のスロットを設けることによって、セル
に転入してきた通信装置が任意に加入要求を送信するこ
とが可能である。

【００２６】また、各通信装置が、ユーザデータを圧縮
処理した後、暗号化して無線フレームに送出することに
よって、ネットワークセキュリティの確保と同時にデー
タ転送効率の向上を達成することができる。

【００２７】

【実施例】図１は、本発明を適用した無線通信システム
の全体構成の１例を示す。無線通信システムは、有線の
伝送路（バックボーン）３によって相互に接続された複
数の基地局１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、……）と、各基地局
の管轄エリア（セル）２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、……）内
で移動する複数の通信装置５（２Ａ、２Ｂ、２Ｎ、…
…）から構成される。

【００２８】基地局１は、それぞれ各種のデータベース
を備え、これらのデータベースに蓄積された情報を利用
して、各自のセル内に位置する通信装置の無線リンクへ
のアクセス制御と送信データの中継動作を行なう。５Ａ
と５Ｎのように異なるセルに位置した通信装置間、ある
いは移動通信装置５Ａと伝送路３に接続された固定の通
信装置３との間の通信は、基地局とバックボーン３を経
由して実現される。

【００２９】８は、通信装置から基地局に対して行う送
信（送信権）要求、セルへの加入要求（フィルタリング
データベースへの通信装置識別子登録の要求）、あるい
は基地局からの応答、等に利用される無線チャネルの通
信経路、９は、同一セル内に位置する通信装置間のデー
タ転送に利用される無線チャネルの通信経路を示してい
る。同一セル内に位置する通信装置間の通信は、１０
ａ、１０ｂで示すように、基地局を経由する通信経路で
行うこともできる。１１は、異なるセル間、あるいはバ
ックボーンに接続された既存の固定端末との間のデータ
転送に用いる通信経路、１２は、基地局間で通信する制
御フレームの転送経路を示す。

【００３０】上記無線通信システムでは、基地局による
自動ハンドオフ機能によって、例えば矢印７で示すよう
に、各通信装置はセル間を自由に移動することができ
る。自動ハンドオフ機能は、大別して、（１）通信装置
が移動先セルで基地局に対して行うセル加入要求処理
と、（２）上記加入要求に応答して移動先の基地局が行
う転入通信装置アドレス（通信装置識別子）のフィルタ
リングデータベースへの登録処理と、（３）移動元の基
地局が行うフィルタリングデータベースからの転出移動
通信装置アドレスの登録抹消処理、とからなる。

【００３１】各基地局は、宛先通信装置が自分のセル内
に位置するか否かの区別を、無線フレームで受信した宛
先通信装置アドレスと、基地局が有するフィルタリング
データベースの登録データとを比較することによって判
断し、宛先装置が自分のセル内に存在しない場合は、受
信データをバックボーン側へ中継する。

【００３２】本発明で、バックボーン上の通信経路１２
を利用して通信される基地局間制御フレームには、
（１）自動ハンドオフに伴うフィルタリングデータベー
ス内のエントリの抹消通知、（２）後述する基地局間同
期通知、の２種類がある。いずれの制御フレームも、バ
ックボーン３におけるＭＡＣプロトコルに準じたフレー
ム形式、すなわち、各基地局に割り当てられたＭＡＣア
ドレスを宛先アドレスとするフレーム形式を適用する。

【００３３】図２は、本発明の無線通信システムにおい
て無線チャネルで利用される搬送波周波数の割り当てを
示す。無線チャネルには、スプレッドスペクトラムシス
テム用に割り当てられた２６ＭＨｚ幅のＩＳＭバンド１
４を用いる。２６ＭＨｚ幅のＩＳＭバンドは、それぞれ
２ＭＨｚの帯域幅をもつ１１個のサブチャネル１３−１
〜１３−１１に分割される。各基地局は、これら１１個
のサブチャネルを、所定のホップパタンに従って、フレ
ーム時間周期（低速）で周波数ホップする。

【００３４】図３は、複数の基地局で互いに同期して行
われる搬送波周波数（サブチャネル）のホップパタンの
概要を示し、図４は、各基地局におけるフレーム毎の搬
送波周波数に変化を示す。ここでは、５つの基地局（基
地局＃１〜基地局＃５）がバックボーン３によって相互
接続され、基地局＃５が主基地局となってバックボーン
３に基地局間制御フレームを送信し、上記制御フレーム
を受信した従基地局となる他の４つの基地局＃１〜＃４
が、主基地局に同期して搬送周波数をホップする。図３
は、基地局＃５がサブチャネル９を使用し、他の基地局
＃４、＃３、＃２、＃１がそれぞれサブチャネル
「７」、「５」、「３」、「１」を使用した状態を示し
ている。このように使用サブチャネルを配置すると、任
意のセル間で搬送波周波数が２ＭＨｚ以上離れているた
め、フィルタによって各セルでの使用搬送波周波数を他
の搬送波周波数から完全に分離することができ、セル間
での干渉を回避できる。

【００３５】各基地局は、１フレーム毎に、時計回り方
向に次のサブチャネルを選択しながら、所定のホップタ
イミングで使用サブチャネルを切り替える（搬送波周波
数ホッピング）。サブチャネルの切り替えは、主基地局
からの指令に同期して複数の基地局が同時に行ってもよ
いし、１フレーム期間内で全基地局での周波数の切り替
えが完了するように、各基地局が少しずつ時間をずらし
て次のサブチャネルにホップするようにしてもよい。こ
れによって、図４に１６ａ〜１６ｋで示すように、フレ
ーム単位で各基地局の搬送波周波数が切り替えられる。

【００３６】主基地局＃５が、上述した周波数ホッピン
グの同期制御のための基地局間制御フレームを従基地局
毎に個別通信で送信すると、バックボーンの利用率が高
い場合は、同期制御フレームの到着時間にばらつき生
じ、２つのセルが互いに隣接したサブチャネルを使用し
て動作する期間が一時的に発生する可能性がある。この
ような現象を避けるために、例えばグループ同報の制御
フレームを用いて、主基地局＃５から複数の従基地局に
同時に同期制御の指令を与えるようにしてもよいが、各
従基地局におけるバックボーン側の受信フレームバッフ
ァで生ずる待ち時間等に起因するばらつきを吸収するこ
とはできない。

【００３７】この場合、例えば、主基地局＃５がサブチ
ャネル「１０」にホップした時点から１／４フレーム時
間後に基地局＃４がサブチャネル「７」から「８」へホ
ップし、更に１／４フレーム時間後に基地局＃３がサブ
チャネル「５」から「６」へホップするように制御する
と、各セルにおけるホップ時間のばらつきが１／４フレ
ーム時間以下であれば、任意のセル間において搬送波周
波数を常に２ＭＨｚ以上離した状態で、サブチャネルに
切り替え動作を行うことができる。

【００３８】図５は、各通信装置５が通信相手装置に送
信しようとするデータと各無線フレームにおける送信デ
ータとの関係を示す。通信装置からの送信データ２０に
対応して、伝送中に発生した誤り検出のためのＦＣＳが
生成され、ＦＣＳを付加した送信データフレーム２１が
形成される。本発明では、上記送信データフレーム２１
に対して、例えば、ＩＴＵ ＴＳのＶ．４２ｂｉｓに準
拠したデータ圧縮を施すことによって、データ長を圧縮
したフレーム２２に変換し、これを更に暗号化すること
によって、暗号化データフレーム２３に変換する。上記
暗号化データフレーム２３は、固定長（例えば、２５０
バイト長）の複数のデータブロック２４（２４−１、２
４−２、……）に分割され、各データブロック（以下、
本明細書ではフラグメント情報という）２４にヘッダ２
５とトレーラ２６を付加してフラグメントデータ２７が
形成される。これらのフラグメントデータ２７は、前述
した搬送周波数で変調され、各基地局が生成する無線フ
レームのフラグメント領域３３（３３−１、３３−２、
……）のタイミングで空中に送出される。

【００３９】基地局あるいは同一セル内に位置する通信
相手装置は、各無線フレームのフラグメント領域で受信
したフラグメントデータを上記送信時とは逆の手順（組
立て、複号化、伸長処理、ＦＣＳチェック）で処理し、
送信データ２０を再現する。

【００４０】図６に無線区間のフレーム形式を示す。こ
こに示す無線フレームは、各基地局１が周期的に生成
し、セル内の各通信装置５は、上記無線フレームのフォ
ーマットに従ってデータを送受信する。

【００４１】３０は、フレーム制御領域（ＦＣ）であ
り、基地局が送信する１２オクテット長のプリアンブル
部と、４オクテット長のフレームフラグ部と、６オクテ
ット長の制御情報部とからなる。各通信装置５は、上記
プリアンブルの受信中にビット同期を確立し、フレーム
フラグを受信することによって、フレーム同期とオクテ
ット同期を確立する。プリアンブルのパタンは、例え
ば、「10101010 10101010 … 10101010」とし、フレーム
フラグパタンは、例えば、「11001100 11001100 … 110
01100」とする。

【００４２】制御情報部は、２オクテット長の基地局識
別子（ＢＳＩ）と、１オクテット長のフレーム情報識別
子（ＦＩＩ）と、１オクテット長のマルチフレーム識別
子（ＭＦＩ）と、１オクテット長のダミー領域長（ＤＬ
Ｇ）と、１オクテット長のＣＲＣとを含む。

【００４３】基地局識別子（ＢＳＩ）には、その無線フ
レームを生成した基地局の識別子が設定され、フレーム
情報識別子（ＦＩＩ）には、５ビットの周波数ホッピン
グ系列識別子（ＨＰＩ）と、３ビットの加入リクエスト
領域数（ＲＳＮ）とが設定される。マルチフレーム識別
子（ＭＦＩ）には、マルチフレームの識別子が設定さ
れ、マルチフレーム構造を持たない場合は、全ビットが
“０”に設定される。ダミー領域長（ＤＬＧ）には、オ
クテット単位で示したダミー領域の長さが設定される。
なお、基地局間同期をとる通信システムでは、システム
内の各無線フレームに同一のＤＬＧを設定する必要があ
る。

【００４４】３１は、各通信装置から基地局に対して、
セルへの加入要求や送信権の予約要求等のリクエスト情
報を送信するために利用されるリクエスト領域を示す。
リクエスト領域３１は、例えば１６個のスロット（ＲＳ
１〜ＲＳ１６）からなり、各リクエストスロットＲＳｊ
（ｊ＝１〜１６）は、例えば、１２オクテット長のプリ
アンブルと、４オクテット長のフィールドフラグと、８
オクテット長のリクエスト情報を含む。フィールドフラ
グは、例えば、「11001101 11001101 … 11001101」と
する。

【００４５】リクエスト領域３１に含まれる１６個のス
ロットは、加入要求スロット群と送信要求スロット群と
に分割される。例えば、ＲＳ１からＲＳｉまでのｉ個の
スロットは、セルに転入してきた通信装置が位置登録要
求（加入リクエスト情報）を送信するために利用するス
ロット群とし、ＲＳｉ＋１〜ＲＳ１６の１６−ｉ個のス
ロットは、送信権を求める通信装置が送信リクエスト情
報を送信するために利用するスロット群とする。送信要
求スロット群における各スロットの送信権（あるいは使
用権）は、セル加入要求に対する基地局からの応答時
に、予め特定の通信装置に割り当てられている。なお、
加入要求スロット群と送信要求スロット群との境界を示
すｉの値は、フレーム制御領域（ＦＣ）３０内の加入リ
クエスト領域数（ＲＳＮ）で指定されている。

【００４６】各加入要求スロット（ＲＳ１〜ＲＳｉ）に
は、加入要求元となる通信装置を示す６オクテットのＭ
ＡＣアドレス（ＭＡＤ）と、１オクテットの予約領域
（ＲＳＶ）と、１オクテットのＣＲＣとからなる加入リ
クエスト情報が設定される。

【００４７】基地局は、これらの要求スロットにおい
て、新たにセルに転入してきた通信装置からの加入要求
を受信すると、後述するデータベースを参照して当該通
信装置のシステムへの加入の可否を判定する。もし、加
入要求を受け入れる場合は、要求元通信装置のＭＡＣア
ドレスと、この通信装置に付与したセル内で有効となる
ローカルな通信装置識別子（ＭＳＩ）と、この通信装置
に割り当てた送信要求スロットの番号（リクエスト領域
番号）との対応関係を管理情報割当用のデータベースに
記憶し、セル内に現在収容されている通信装置の識別子
を格納するフィルタリングデータベースに上記通信装置
識別子（ＭＳＩ）を登録する。

【００４８】送信要求スロットは、それぞれ１オクテッ
トの長さをもつ要求元通信装置の識別子（ＭＳＩ）と、
リクエスト要求順序番号（ＲＱＮ）と、サービスタイプ
（ＳＴＰ）と、要求フラグメント数（ＲＦＮ）と、２オ
クテット長の予約領域（ＲＳＶ）と、１オクテット長の
誤りフラグメント表示（ＥＦＩ）と、１オクテット長の
ＣＲＣとから構成される。

【００４９】要求元通信装置の識別子（ＭＳＩ）には、
セル加入時に、後述するリクエスト応答領域３２を用い
て各通信装置に付与したローカルな装置識別子が設定さ
れ、リクエスト要求順序番号（ＲＱＮ）には、リクエス
ト毎にインクリメントされるモジュロ２５６の順序番号
が設定される。また、サービスタイプ（ＳＴＰ）には、
その送信要求が受入れられた場合に通信装置が送信しよ
うとしているフラグメントのサービスタイプが設定され
る。

【００５０】サービスタイプは、非同期データと同期デ
ータの区別、および同報通信と個別通信の区別を示すコ
ードからなっている。送信データが非同期データの場合
は、所要フラグメントの個数を要求フラグメント数（Ｒ
ＦＮ）領域で指定する。なお、送信要求を出す以上、各
通信装置は少なくとも１個のフラグメントを必要として
いるから、要求フラグメント数が最小値「１」の場合の
ＦＲＮの値を「０」とするようにしてもよい。

【００５１】誤りフラグメント表示（ＥＦＩ）は、直前
フレームのフラグメント領域３３に含まれる８個のフラ
グメントスロットを１オクテット（８ビット）の各ビッ
トと対応させ、直前フレームで送信された各フラグメン
トの誤り検出結果を「１」または「０」のビットパター
ン（マップ）で表す。

【００５２】３２は、通信装置からの加入要求および送
信要求に対する基地局からのリクエスト応答の送信に利
用されるリクエスト応答領域であり、１２オクテット長
のプリアンブルと、４オクテット長のフィールドフラグ
と、１０オクテット長単位の１６個の応答情報スロット
からなり、上記応答情報スロットは、加入要求スロット
ＲＳ１〜ＲＳｉ対応したｉ個の加入リクエスト応答情報
スロットと、送信要求スロットＲＳｉ＋１〜ＲＳ１６に
対応した（１６―ｉ）個の送信リクエスト応答情報スロ
ットとからなっている。

【００５３】１０オクテット長の上記各応答情報スロッ
トは、要求発行元の通信装置を示す６オクテット長のＭ
ＡＣアドレスと、それぞれ１オクテットの長さをもつリ
クエスト応答情報（ＲＲＩ）と、通信装置識別子（ＭＳ
Ｉ）と、リクエスト位置識別子（ＲＰＩ）と、ＣＲＣと
を含む。

【００５４】リクエスト応答情報（ＲＲＩ）には、「リ
クエストの許諾」、「リクエスト情報異常に起因する拒
絶」、例えば通信帯域オーバーフロー等の「リクエスト
情報の異常以外の理由による拒絶」、および「既に受付
済みリクエストである旨の通知」の４種類がある。

【００５５】リクエスト位置識別子（ＲＰＩ）は、加入
要求を出した通信装置に対して送信要求スロットを割り
当てるためのものであり、３ビットのマルチフレーム情
報と、送信要求スロットの位置を示す５ビットの位置情
報とから構成される。

【００５６】なお、ＣＲＣ異常を検出した通信装置は、
自分のリクエストが失敗したものとみなし、次フレーム
以降のフレームのランダムに選択した加入要求スロット
で再度リクエストを送信する。

【００５７】フラグメント領域３３は、８個のフラグメ
ントスロットＦＦ１〜ＦＦ８からなる。各フラグメント
スロットは、基地局が制御情報の送信に利用するフラグ
メントスロット制御領域（ＦＳＣ）３３Ａと、ＦＳＣで
指定された通信装置がデータ送信に利用するフラグメン
トデータ領域（ＦＳＤ）３３Ｂとからなり、各フラグメ
ントスロットと対をなして、受信側装置が応答情報の送
信に利用するフラグメント応答領域（ＦＲ）３４が設け
てある。受信側装置は、後述するフラグメントスロット
制御領域でのＣＲＣ異常、あるいは、フラグメントスロ
ットデータ領域でのＣＲＣ異常を検出した場合、当該フ
ラグメントスロットの受信データを廃棄する。

【００５８】３３Ａは、１２オクテット長のプリアンブ
ルと、４オクテット長のフィールドフラグと、１０オク
テット長のフラグメントスロット制御情報（ＦＳＣＩ）
とを含む。

【００５９】上記フラグメントスロット制御情報（ＦＳ
ＣＩ）は、フラグメントスロット制御領域（ＦＳＣ）と
対をなすフラグメントデータ領域（ＦＳＤ）でデータ送
信すべき通信装置を特定する６オクテット長の割当アド
レス（ＡＳＡＤ；ＭＡＣアドレス）と、例えば図７に示
すようなフラグメント種別を示すための１オクテット長
のフラグメント属性（ＦＧＡＴ）と、リクエスト順序番
号（ＲＱＮ）を示すための１オクテットのリクエスト番
号（ＲＳＥＱ）と、上記フラグメントデータ領域（ＦＳ
Ｄ）で送信される次のフラグメントに期待される順序番
号（ＲＳＥＱ）を示す１オクテットのフラグメント順序
番号（ＦＳＥＱ）とを含む。

【００６０】ＦＳＥＱの初期値を「０」とすると、ＦＳ
ＥＱの最大値は、送信要求時に通信装置が求めた要求フ
ラグメント数ＲＦＮを超えることはない。ＡＳＡＤは、
フラグメントの送信元アドレスを兼ねる。

【００６１】フラグメントデータ領域（ＦＳＤ）３３Ｂ
は、例えば、１２オクテット長のプリアンブルと、４オ
クテット長のフィールドフラグと、２６８オクテット長
のフラグメントスロットデータ情報（ＦＳＤＩ）とを含
む。

【００６２】直前のＦＳＣ３３Ａで送信権を付与された
各通信装置は、上記ＦＳＤＩの領域で、当該フラグメン
トスロットの宛先装置のＭＡＣアドレスを示す６オクテ
ット長の宛先アドレス（ＤＡＤＤ）と、当該フラグメン
トの分割位置および順序番号を示すための１オクテット
長のフラグメント分割情報（ＦＳＡＲ）と、最終フラグ
メント情報の有効長（オクテット数）を示すための１オ
クテット長のフラグメント有効長と、２５６オクテット
の転送情報（フラグメント情報；ＦＩ）を送信する。

【００６３】フラグメント応答領域３４は、１２オクテ
ット長のプリアンブルと、４オクテット長のフィールド
フラグと、２オクテット長の応答パタンとからなる。フ
ラグメント応答領域３４は、それと対をなす直前のフラ
グメントスロットのデータ宛先となる通信装置が、上記
フラグメントスロットの受信結果を基地局に通知するた
めに用いる。

【００６４】３５は、基地局、通信装置の何れも送信し
ないダミー領域を示す。複数の基地局間でホップタイミ
ングの同期をとるようにしたシステム構成の場合、例え
ば、各システム（同一セル）内では各無線フレームが所
定長さのダミー領域３５を有し、システム毎に上記ダミ
ー領域３５の長さが異なるようにする。

【００６５】このようにすると、例えば、図８に
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示すように、複数のシステム
（セル２Ａ〜２Ｃ）間で、フレーム制御領域３０の位置
がずれるため、複数の無線フレームが重複する各セルの
周辺領域において、無線フレームの同期が取れないがた
めに通信不能に陥るという不都合を回避できる。

【００６６】図９は、各基地局に収容できる通信装置の
台数を増大するために採用されるマルチリクエスト領域
方式の実施例を示す。上述した図６の無線フレームによ
れば、各基地局で収容できる通信装置の数は、リクエス
ト領域３１に用意できる送信要求スロットの数によって
制限される。

【００６７】図６に示した無線フレームフォーマット
で、加入要求スロットの個数ｉ＝８とした場合、１つの
無線フレームで提供できる送信要求スロットは、ＲＳ１
〜ＲＳ１６の８個となり、毎回８台の通信装置から送信
リクエストを収集できる。

【００６８】ここで、図９に示すように、第１フレーム
Ｆ１（奇数フレーム）のリクエスト領域（ＲＳ）３１−
１では、送信要求スロットＲＳ１〜ＲＳ１６を通信装置
Ｍ１〜Ｍ８に割り当て、第２フレームＦ２（偶数フレー
ム）のリクエスト領域３１−２では、送信要求スロット
ＲＳ１〜ＲＳ１６を他の８台の通信装置Ｍ９〜Ｍ１６に
割り当てるようにすると、１つの基地局に１６台の通信
装置を収容することができる。同一の通信装置に割り当
てる無線フレームの間隔（「マルチ数」）をＮとする
と、各セル内で収容できる通信装置の台数はＮ×８台と
なり、マルチ数Ｎを大きくすることによって、１台の基
地局に収容できる通信装置台数を増加することができ
る。

【００６９】上記マルチリクエスト領域方式を採用した
場合、リクエスト応答領域３２内の送信リクエスト応答
情報スロットＲＲ９〜ＲＲ１６も、第１フレームでは通
信装置Ｍ１〜Ｍ８宛、第２フレームでは通信装置Ｍ９〜
Ｍ１６宛に割り当てられ、各通信装置には１〜数フレー
ムおきに送信リクエスト応答情報スロットが割り当てら
れることになる。

【００７０】各通信装置は、フレーム制御領域（ＦＣ）
３０で受信されるマルチフレーム識別子（ＭＦＩ）の内
容によって、マルチリクエスト領域の構成を知ることが
でき、加入要求時に基地局から通知されたリクエスト位
置識別子（ＲＰＩ）によって、自分に割り当てられた送
信要求スロットＲＳｊの位置と、送信リクエスト応答情
報スロットＲＲｊの位置を知ることができる。

【００７１】図１０は、通信装置５Ａから５Ｂにデータ
を送信する場合の通信手順を示す。データ送信元となる
通信装置５Ａは、自分に割り当てられた送信要求スロッ
トＲＳｊで、基地局１に対して送信リクエストを発行す
る（ステップ５１）。上記送信リクエストを受信した基
地局１は、送信リクエスト応答情報スロットＲＲｊでこ
れに応答した後、何れかのフラグメントスロット制御領
域ＦＳＣｋにおいて、上記通信装置５Ａを指定してスロ
ットの割当を行なう（ステップ５２）。

【００７２】上記ＦＳＣｋでスロット割当てを受けた送
信元の通信装置５Ａは、フラグメントデータ領域ＦＳＤ
ｋにおいて、送信データを含むフラグメントを転送する
（ステップ５３）。送信先（宛先）となる通信装置５Ｂ
は、フラグメント応答領域ＦＲｋで、上記フラグメント
の受信の成否を示す情報を送信する（ステップ５４）。
送信先の通信装置５Ｂで上記フラグメントの受信に失敗
した場合、フラグメントの再送動作は、基本的には基地
局１が行う（ステップ５５）。しかしながら、基地局１
でも上記フラグメントの受信に失敗していた場合は、基
地局から送信元の通信装置５Ａにデータ再送用の新たな
フラグメントスロットを割り当て（ステップ５６）、送
信元装置５Ａが同一フラグメントを再送動作する（ステ
ップ５７）。

【００７３】上記応答ステップ５４において、受信デー
タが個別通信の場合は、送信先の通信装置はフラグメン
ト応答領域３４で応答するが、同報通信の可能性がある
場合は、リクエスト領域３１中の誤りフラグメント表示
（ＥＦＩ）を併用して基地局１に応答する。なお、フラ
グメント情報を同報転送する場合は、予め決められたフ
ラグメントスロット領域を利用する。

【００７４】図１１は、基地局１の通信部のブロック図
を示す。通信装置５の通信部は、ハードウエア的には、
基地局における点線７０で囲まれたブロック部分と同一
の回路で構成される。

【００７５】ここに示した基地局１は、バックボーンイ
ンタフェースとして、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠した１
０Ｂａｓｅー２：６１と１０ＢａｓｅーＴ：６２とを備
えており、それぞれのインターフェイスに対応した同軸
トランシーバ６３とＴＰトランシーバ６４とによって物
理層の信号を処理している。これらのトランシーバとし
ては、例えば、ナショナルセミコンダクタ社製のＤＰ８
３９２、ＤＰ８３９２２を適用できる。

【００７６】６５は、上記同軸トランシーバ６３とＴＰ
トランシーバ６４に接続され、ＭＡＣ層を処理するコン
トローラであり、例えば、ナショナルセミコンダクタ社
製のＤＰ８３９３２Ｂを適用できる。バックボーンから
受信したパケット情報は、コントローラ６５によってバ
ス１００に転送され、プロセッサ６６の制御の下で、自
基地局および現在収容中の通信装置のＭＡＣアドレスを
記憶しているデータベース（テーブル）６７を参照する
ことによって、自基地局宛のパケットと収容通信装置宛
のパケットに分けた形で受信バッファ６８に格納され
る。

【００７７】受信バッファ６８から読み出された通信装
置宛に送信すべきパケット情報は、データ圧縮回路７１
によって、データ圧縮用辞書６９を用いてデータ圧縮さ
れる。データ圧縮のアルゴリズムは、例えば、Ｖ．４２
ｂｉｓに準拠しているため、ここでの詳細説明は省略す
る。

【００７８】データ圧縮された送信データは、バッファ
７２に一時的に蓄積された後、ＭＡＣプロセッサ７３に
よってバス１０１に読み出され、暗号化された後、ＭＡ
Ｃフレーム処理回路７４とベースバンド／無線モジュー
ル７５を介して、順次に無線区間に送信される。

【００７９】ＭＡＣプロセッサ７３で行う圧縮データの
暗号化には、例えば、情報処理学会発行のマルチメディ
ア通信と分散処理４０ー５：「マルチメディア向け高速
暗号方式」に記されている非公開暗号方式を適用でき
る。ＭＡＣプロセッサ７３は、圧縮データの暗号化の他
に、暗号化されたパケット情報を複数のフラグメントに
分割する処理、通信装置から受信したフラグメントをパ
ケットに組み立てる処理、図６に示した無線フレームの
生成処理、図１０に示した通信手順の制御、および基地
局間制御フレーム生成と送受信処理を行う。なお、搬送
波周波数とホップ順序との関係を定義したテーブルは、
上記ＭＡＣプロセッサ７３に実装されている。従って、
基地局と通信装置では、上記ＭＡＣプロセッサ７３のソ
フトウエアが異なっている。

【００８０】ＭＡＣフレーム処理回路７４は、無線フレ
ームのビット同期、バイト同期、フレーム同期、および
フレーム内のＣＲＣチェックとＣＲＣ生成等を行う。ま
た、ベースバンド／無線モジュール７５は、ＱＰＳＫの
変復調処理および無線区間での信号送受信動作を行う。

【００８１】無線区間から受信した暗号化データをバッ
クボーンへ中継する場合は、ＭＡＣプロセッサ７３が、
復号化したパケットデータをデータ伸長回路７６に送
り、ここで伸長受信用辞書７７を用いて伸張処理した
後、送信バッファ７８に格納し、これをコントローラ６
５で読み出すことによって、順次にバックボーン６１ま
たは６２に送信する。

【００８２】１２０は、基地局間を結ぶ専用線８０とＭ
ＡＣプロセッサ７３との間に設けられたドライバ回路で
あり、基地局間で周波数ホッピングの同期をとるための
同期パルスの送受信を行う。主基地局が同期パルスを送
信し、従基地局がこれを受信する。なお、上記専用線８
０の代わりにバックボーン６１または６２を利用し、主
基地局のＭＡＣプロセッサ７３で生成した同期制御用の
基地局間制御パケットをバックボーンを介して他の従基
地局に送信し、基地局間でホップタイミングを同期制御
するようにしてもよい。

【００８３】図１２は、ＭＡＣフレーム処理回路７４の
詳細なブロック図を示す。ＭＡＣフレーム処理回路７４
は、バス１０２を介してＭＡＣプロセッサ７３と接続さ
れ、バス１０３を介してベースバンド／無線モジュール
７５と接続されている。

【００８４】バス制御回路８３は、受信処理回路８１が
無線区間からのデータを受信中は、フレームフラグある
いはフィールドフラグの受信を契機として４バイト単位
で受信割り込みを発生し、送信処理回路８２でデータを
送信する時には、送信タイミングで割り込みを発生す
る。

【００８５】送信処理回路８２は、それが通信装置を構
成している場合、フレームフラグの受信を契機に、自局
内の送信クロック１２７に基づいて基準フレームを生成
し、ベースバンド／無線モジュール７５に対して、送受
信の切り替え信号１２３と送信データ１２４を供給する
と共に、搬送波制御回路８４を介して、ホップ周波数の
設定データ１２５と書き込み制御信号１２６を所定のタ
イミングで出力する。

【００８６】送信処理回路８２が基地局、特に、基地局
間で同期をとるシステム構成における従基地局に適用さ
れている場合、送信処理回路は、主基地局の同期通知の
受信を契機に、送信クロック１２７に基づいて基準フレ
ームを生成する。もし、上記送信処理回路８２が主基地
局、あるいは基地局間同期を取らないシステム構成にお
ける従基地局に適用されている場合は、送信処理回路
は、送信クロック１２７を用いて任意のタイミングで基
準フレームを生成する。

【００８７】受信処理回路８１は、ベースバンド／無線
モジュール７５からの受信データ１２２について、無線
フレームのビット同期、バイト同期、フレーム同期、お
よびフレーム内ＣＲＣのチェックを行い、データの処理
タイミングを受信クロック１２１から送信クロック１２
７にのせかえる。

【００８８】図１３は、ベースバンド／無線モジュール
７５の詳細なブロック図を示す。９１Ｓは、ＭＡＣフレ
ーム処理回路７４から供給され送信データをアナログ信
号に変換するためのＤ／Ａ変換器、９２は、クロック生
成回路９０で生成した基本クロックに基づいて、上記ア
ナログ信号をＱＰＳＫ変調する変調器、９４は、ＭＡＣ
フレーム処理回路７４から与えられるホップ周波数デー
タ１２５に基づいて搬送波周波数を切り替えるためのシ
ンセサイザであり、上記変調器９２の出力は、上記シン
セサイザ９４の搬送周波数に重畳された後、送信アンプ
９５で増幅され、フィルタ９６を介してアンテナ９７に
送出される。

【００８９】アンテナ９７からの受信信号は、フィルタ
９８を介して受信アンプ９９に入力され、シンセサイザ
９４の搬送周波数に重畳した信号成分が復調器９３でＱ
ＰＳＫ復調され、Ａ／Ｄ変換器９１Ｒでディジタル信号
に変換されて、受信データ１２２としてＭＡＣフレーム
処理回路７４に出力される。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば、主基地局が指定したホ
ップタイミングに従って各従基地局が周波数ホッピング
を行うことによって、セル数がホップ数以内の場合に搬
送周波数の衝突確率を０にすることができるため、隣接
セルがオーバーラップした状態でセルが形成された場合
でも、通信効率の劣化を防ぐことができる。

【００９１】さらに、各通信装置が、ホップ系列識別子
と対応させて、当該ホップ系列で使用する搬送波周波数
およびそのホップ順序を予めテーブル手段に記憶してお
き、基地局が指定したホップ系列識別子に応じて、それ
ぞれの搬送波周波数ホッピングを制御することによっ
て、仮に伝送誤りによって数フレームに渡ってホップ情
報が正しく受信できない状態が発生した場合でも、各通
信装置が正しい搬送波周波数にホッピングすることがで
きる。

【００９２】また、各無線フレーム中の加入要求スロッ
トについては、任意の通信装置が随時に新規加入要求を
送信できるようにしておき、送信要求スロットについて
は、スロット毎に送信権をもつ通信装置を予め決めてお
き、負荷に応じて、同一のスロットをフレーム毎に異な
る複数の通信装置で共有させることによって、各セルに
おける通信装置の収容台数を増加できるようにしてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線通信システムの１実施例を示
す構成図。

【図２】本発明の無線通信システムで用いる搬送波周波
数の割り当てを示す図。

【図３】各基地局における搬送周波数のホッピングを説
明するための図。

【図４】無線フレームと各基地局の搬送周波数との関係
を示す図。

【図５】送信データと各無線フレームで送信されるフラ
グメントとの関係を示す図。

【図６】無線フレームのフォーマットの１例を示す図。

【図７】フラグメントの種別とＦＧＡＴパターンとの対
応を示す図。

【図８】各セル毎にダミー領域サイズの異なる無線フレ
ームを使用する本発明の他の実施例を示す図。

【図９】同一送信要求スロットをフレーム毎に異なる複
数の通信装置で共有するマルチリクエスト領域方式の実
施例を説明するための図。

【図１０】本発明の無線通信システムにおける通信手順
の１例を示す図。

【図１１】基地局の通信機能部分の構成を示すブロック
図。

【図１２】ＭＡＣフレーム処理回路７４の詳細を示すブ
ロック図。

【図１３】ベースバンド／無線モジュール７５の詳細を
示すブロック図

【符号の説明】

１…基地局、２…セル、３…バックボーン、４、５…通
信装置、２０…転送データ、２２…データ圧縮フレー
ム、２３…暗号化フレーム、３０…フレーム制御領域、
３１…リクエスト領域、３２…リクエスト応答領域、３
３…フラグメントスロット領域、３３Ａ…フラグメント
スロット制御領域、３３Ｂ…フラグメントスロットデー
タ領域、３４…フラグメント応答領域、３５…ダミー領
域、６７…データベース、７１…データ圧縮ブロック、
７６…データ伸長ブロック、１２０…基地局間同期用専
用線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 源一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 重左 秀彦 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 足立 修一 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれがセルを形成する複数の基地局か
   らなり、各基地局が、搬送波周波数を所定の周期で変更
   しながらセル内の通信装置と無線通信するようにした無
   線通信システムにおいて、 上記複数の基地局の１つ（以下、主基地局と言う）が、
   他の基地局（以下、従基地局と言う）に対して、搬送波
   周波数のホップタイミングを通知し、 各従基地局が、上記通知されたタイミングに基づいて各
   セル内での搬送波周波数の切り替えを行うことを特徴と
   する無線通信システム。
2. 【請求項２】前記主基地局と従基地局とが有線の通信路
   によって接続され、前記ホップタイミングが上記通信路
   を介して送信されることを特徴とする請求項１に記載の
   無線通信システム。
3. 【請求項３】前記主基地局と従基地局とがセル間でのデ
   ータ通信を行うための第１の通信路によって接続され、
   前記ホップタイミングが上記第１通信路を介して送信さ
   れることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システ
   ム。
4. 【請求項４】前記主基地局と従基地局とがセル間でのデ
   ータ通信を行うための第１の通信路と、基地局間の制御
   情報を通信するための第２の通信路とによって接続さ
   れ、 前記ホップタイミングが上記第２の通信路を介して送信
   されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信シス
   テム。
5. 【請求項５】前記各従基地局が、前記主基地局から通知
   されたホップタイミングを基準としてそれぞれの周波数
   切り替えタイミングを決定し、複数の基地局が所定の位
   相をもって搬送波周波数の切り替えを行うことを特徴と
   する請求項１〜請求項４の何れかに記載の無線通信シス
   テム。
6. 【請求項６】前記各基地局が、所定の形式をもつ無線フ
   レームによって、周波数ホップ系列を特定するための識
   別情報を送信し、セル内の各通信装置が、上記識別情報
   に応じた特定系列の搬送波周波数を無線フレーム周期で
   順次にホッピングすることを特徴とする請求項１〜請求
   項５の何れかに記載の無線通信システム。
7. 【請求項７】それぞれがセルを形成する複数の基地局か
   らなり、各基地局が、シンボル周期よりも長い所定の周
   期で搬送波周波数を変更しながらセル内の通信装置と無
   線通信するようにした無線通信システムにおいて、 上記複数の基地局の１つ（以下、主基地局と言う）が、
   他の基地局（以下、従基地局と言う）に対して、搬送波
   周波数のホップタイミングを通知し、 各従基地局が、上記通知されたタイミングを基準に、各
   セル内で使用する無線フレームを生成し、無線フレーム
   毎に搬送波周波数を切り替えることを特徴とする無線通
   信システム。
8. 【請求項８】前記各従基地局が、主基地局から通知され
   たタイミングを基準に、相互に時間をずらして前記無線
   フレームの生成と搬送波周波数の切り替えることを特徴
   とする請求項７に記載の無線通信システム。
9. 【請求項９】それぞれがセルを形成する複数の基地局か
   らなり、無線フレーム周期で搬送波周波数を変更しなが
   ら各基地局とセル内の通信装置とが無線通信するように
   した無線通信システムにおいて、 各基地局が、制御情報を通信するための制御領域と、送
   信権を得た通信装置がデータ送信に利用するため複数の
   フラグメント領域とからなる無線フレームを生成し、上
   記制御情報領域が、セルに転入してきた通信装置から上
   記基地局に対してセル加入要求を示す情報を送信するた
   めの複数の第１の要求スロット群と、セル内の通信装置
   から上記基地局に対して送信権を要求するための複数の
   第２の要求スロット群とを含み、 上記第１の要求スロット群で送信権を要求した複数の通
   信装置に対して、上記基地局が、同一無線フレーム中の
   上記フラグメント領域の何れかを割当てることを特徴と
   する無線通信システム。
10. 【請求項１０】前記複数の基地局の１つ（以下、主基地
    局と言う）が、他の基地局（以下、従基地局と言う）に
    対して、搬送波周波数のホップタイミングを通知し、 各従基地局が、上記通知されたタイミングに基づいて、
    前記無線フレームの生成と搬送波周波数の切り替えを行
    うことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システ
    ム。
11. 【請求項１１】前記各基地局が、各無線フレームでセル
    内の通信装置に周波数ホップ系列の識別情報を通知し、
    各通信装置が、上記識別情報に対応する特定系列の搬送
    波周波数群の中から、次に到来する無線フレームを受信
    するための搬送波周波数を決定し、前記搬送波周波数の
    切り替えを行うことを特徴とする請求項１０に記載の無
    線通信システム。
12. 【請求項１２】前記各無線フレームの第１の要求スロッ
    ト群の各スロットは、スロッテッドＡＬＯＨＡ方式に従
    って任意の通信装置が利用し、前記第２の要求スロット
    群の各スロットは、前記基地局が予め割り当てた特定の
    通信装置が利用するようにしたことを特徴とする請求項
    ９〜請求項１１の何れかに記載の無線通信システム。
13. 【請求項１３】前記第２の要求スロット群の各スロット
    が、フレーム毎に異なる複数の通信装置によって時分割
    で利用されることを特徴とする請求項１２に記載の無線
    通信システム。
14. 【請求項１４】前記各無線フレームが、前記第１、第２
    の要求スロット群の各スロットに対応した応答領域を有
    し、 前記基地局が、上記第１の要求スロット群で加入要求を
    行った各通信装置に対して、上記応答領域でセル内有効
    の装置識別子を通知し、 送信要求をもつ各通信装置が、上記第２の要求スロット
    群内の指定のスロットで上記装置識別子を用いて送信権
    の要求を行い、 上記基地局が、前記フラグメント領域の第１部分で上記
    装置識別子を用いて通信装置を指定し、当該通信装置が
    上記フラグメント領域の第２部分でデータを送信するこ
    とを特徴とする請求項９〜請求項１３の何れかに記載の
    無線通信システム。
15. 【請求項１５】前記各無線フレームが、前記各フラグメ
    ント領域の第２部分の後にフラグメント応答領域を有
    し、 各フラグメント領域の第２部分で送信されたデータの宛
    先装置が上記フラグメント応答領域で受信応答を行うこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の無線通信システム。
16. 【請求項１６】前記基地局が前記各フラグメント領域の
    受信情報を一時的に記憶しておき、 各フラグメント領域の第２部分の送信データを宛先装置
    が正常に受信できなかった場合、前記基地局が、該当デ
    ータを後続のフラグメント領域で再送することを特徴と
    する請求項１５に記載の無線通信システム。
17. 【請求項１７】基地局が生成する無線フレームに従って
    他装置と通信するための通信装置であって、 ホップ系列識別子と対応して、使用すべき搬送波周波数
    とホップ順序とを記憶するメモリ手段と、 各無線フレームの制御情報領域から受信したホップ系列
    識別子に従って、上記メモリ手段から次にホップすべき
    搬送波周波数を求め、フレーム周期で搬送波周波数の切
    り替えるための手段とを備えたことを特徴とする通信装
    置。
18. 【請求項１８】請求項１７に記載の通信装置において、 前記各無線フレーム中の所定の位置に定義された加入要
    求用の複数のスロットのうちの何れかにおいて、スロッ
    テドＡＬＯＨＡ方式により新たなセルへの加入要求を行
    うための手段と、 前記各無線フレーム中の所定の位置に定義された送信要
    求用の複数のスロットのうちの１つであって、加入要求
    時に基地局から割り当てられた特定のスロットにおい
    て、データの送信要求を行うための手段と、 前記各無線フレーム中の所定の位置に定義された複数の
    フラグメント領域のうちの１つであって、上記データ送
    信要求に対して基地局が使用を許可した特定の領域にお
    いて、データの送信を行うための手段とを備えたことを
    特徴とする通信装置。
19. 【請求項１９】請求項１８に記載の通信装置において、 送信データをデータ圧縮するための圧縮手段と、 上記圧縮手段によって圧縮されたデータを暗号化するた
    めの暗号化手段と、 上記暗号化手段によって暗号化されたデータを所定長さ
    の複数のブロックに分割し、前記送信手段に供給するた
    めの手段とを備えたことを特徴とする通信装置。