つながるワイヤレス通信機器の開発手法（13）　――ファームウェアを設計する

● 通信状態遷移図と通信フロー図

　図4は，携帯電話のレイヤ1における状態遷移図である．F1（非活性）はスイッチが入っていない状態である．スイッチを入れると，F2（チャネル停止）→F3（制御チャネル起動中）→F4（制御チャネル起動）と状態が遷移する．F4では待ち受け状態になるが，この状態で発呼または着呼があった場合，F5（通信チャネル同期中）～F8（通信チャネル起動）に遷移して通話状態になる．F11（通信チャネル再同期中）とF9（通信チャネル再起動）は，これらの状態遷移中に電波が弱くなったなどの理由で通信に失敗した場合のリカバリのための状態である．

　通話のため，F4の状態からF8まで遷移する場合，基地局と携帯電話は図5のような通信を行う．

　まず，F4の状態で通話のための周波数に切り替えて，基地局からの信号SB1を受信する状態（F5）に遷移する．F5の状態でSB1を受信できたらF6に遷移する．F6では，SB1の受信の確認のためにSB2という信号を携帯電話から基地局に向けて送信する．また，この状態で送信タイミング指定同期バースト信号SB3を受信できたら，F7に遷移する．F7では送信タイミングを設定してから，SB3の受信を確認したという信号SB4を基地局に送信する．この状態で通話に必要な情報を付随制御メッセージ（ACCH）によって受信すると，F8に遷移して通話が開始される．

　ここでファームウェアは，SB1，SB2，ACCHなどのメッセージによって遷移した状態のハードウェア制御（周波数の切り替え，送信タイミング設定）やメッセージ送信（SB2，SB4，ACCH）を行う．図5には示されていないが，これらの制御においても，リカバリ処理（F9，F11）や位置登録などの処理（F10）が重要な役割を果たす．

〔図4〕
携帯電話のレイヤ1における状態遷移
F4では待ち受け状態になる．この状態で発呼または
着呼があれば，F8まで遷移して通話状態になる．

〔図5〕通信手順
携帯電話における待ち受け状態（F4）から通話状態（F8）にかけての通信フロー図を示す．