JPH0588016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は周波数ホツピングモードの周波数伝送
を使用する無線通信システムを同期的に動作する
ための方法及び装置に関する。

技術の背景 FCCは、最近、低パワー通信デバイスに対す
るパート15規則（Part 15 rules）の下でスプレ
ツドスペクトル（spread−spectrum、SS）変調
を使用するという条件で902−928MHzバンド及び
２つのより高い周波数バンドを使用できるように
した。許される１つのSS技術は周波数ホツピン
グであり、この方法においては、情報がセツト時
間（set time）において使用可能なスペクトルを
通じて中心周波数の回りをはずむ（bounce）狭
バンド信号を生成するように変化するキヤリヤ周
波数のシーケンスを用いて送くられる。FCCは
個々の通信チヤネルに対して少なくとも25KHzだ
け分離された少なくとも75個のホツピング周波数
を使用すること、及び任意の周波数に対する平均
占拠時間（average time of occupancy）が30
秒期間内に0.4秒以上あつてはならないことを規
定する。

902−928MHzバンドは個々が25KHzの1040個の
周波数バンドのみを含むため、同時に６個の独立
した双方向リンク（２チヤネル）のみがチヤネル
間に干渉を起すことなく支緩できる。これは個々
のチヤネルがそその周波数ホツピング伝送のため
に少なくとも75の25KHz周波数バンドを要求する
ためである。小さな地理エリア内で通信システム
が６個以上の通信リンクを要求するような場合は
問題が発生する。同一周波数を用いるグループの
ステーシヨンを隔離するために指向性アンテナを
用いることもできるが干渉の問題が残こる。

発明の構成 本発明によると、この問題が開示される周波数
ホツピング無線通信システム装置を用いて解決さ
れる。このシステムは第１のグループのホツピン
グ周波数を用いて複数のステーシヨンの個々への
伝送及びこれからの受信を行なう制御ユニツトを
含む。開始モードにおいて、制御ユニツトは第２
グループの周波数から選択される一意の所定の周
波数を用いて個々のスレーブ ステーシヨンに開
始メツセージを送くる。このメツセージは個々の
スレーブステーシヨンに対して一意の送信及び受
信開始周波数を同定する。このメツセージはまた
個々のスレーブステーシヨンに対して周波数グル
ープから制御ユニツトへの伝送あるいはこれから
の受信のための周波数を選択するために使用され
るべき周波数ホツピングシーケンスを同定する。
これはステーシヨンのいずれもが同時に同一の周
波数を制御ユニツトへの伝送及びこれからの受信
のために使用しないことを保証する。制御ユニツ
トの送信機の全ては共通のクロツクにロツクされ
ており、またステーシヨンの全てが制御ユニツト
の伝送にロツクされるため、制御ユニツトとステ
ーシヨンの所の全ての送信機は同期してホツプす
る。

発明の実施例 以下の説明においては、個々の図面の個々の項
目はそれと関連する参照番号をもち、この番号の
最初の数字はその項目が最初に発見される図面を
示す（例えば、１１０は第１図内に位置する）。

第１図には本発明を編入する通信システムが示
される。このシステムは制御モジユール
（controlmodule、CM）１００及びトランシーバ
１３０及び１８０をマスタステーシヨン、つまり
制御ユニツト１９０を含む。CM１００は中央局
（centraloffice、CO）あるいは構内交換器
（PBX）ラインを介して行なわれる通信、並びに
有線設備あるいはリンク１１１を介してステーシ
ヨンセツト１１０に向けて、及び無線リンクを介
して従属ステーシヨンセツト１２０及び１６０に
向けて行なわれる通信を制御する。

制御モジユール１００は、一例として、中央プ
ロセツサユニツト（CPU）１０２、プログラム
メモリ１０３、データメモリ１０４及びインタフ
エース回路１０５及び１０６を含む。要約する
と、制御モジユール１００は全てのインターコム
（intercom）及びCOあるいはPBXライン通信を
確立及び制御する。プログラムメモリ１０３はシ
ステムのさまざまな動作機能を制御するために中
央処理ユニツト（CPU）１０２に命令を提供す
る。データメモリ１０４はCPUによつてプログ
ラムメモリ１０３内にプログラムされたさまざま
な機能の遂行と関連するデータを格納及びアクセ
スするために使用される。１つの実施態様におい
ては、CPU１０２はマイクロプロセツサであり、
プログラムメモリ１０３は読出し専用メモリ
（ROM）であり、そしてデータメモリ１０４は
ランダムアクセスメモリ（RAM）である。

インタフエース回路１０５及び１０６はシステ
ムによつて通信を確立、維持及び終端するために
必要とされる周知のスイツチング回路、網制御回
路及び回線回路を含む。インタフエース回路１０
５はまたそれぞれステーシヨン１２０及び１６０
に無線リンクを提供するために制御モジユール１
００をトランシーバ１３０及び１８０に接続する
ための回路を含む。

１つの無線リンクはCM１００とステーシヨン
セツト１２０との間でデータを送信／受信するた
めの２つのトランシーバ１３０及び１４０を含
む。第２の無線リンクはCM１００とステーシヨ
ンセツト１６０の間の通信のためにトランシーバ
１８０及び１７０を使用する。無線リンクはCM
１００をステーシヨンセツトに相互接続するため
に有線あるいは光ケーブル設備が望ましくないあ
るいは現実的でないときに用いられる。トランシ
ーバ１３０は空間ダイバーシテイ（space
diversity）にスイツチ選択が可能であり、CMト
ランシーバ１３０の制御下において制御可能な２
つのアンテナ１３１，１３２を含む。

本発明の一面によると、個々のCM１００トラ
ンシーバ（それぞれ１３０，１８０の所）２つの
アンテナの１つ１３１あるいは１３２，１８１あ
るいは１８２がCM１００と特定のステーシヨン
位置の間の無線伝送信号特性の品質に基いて無線
伝送のために選択される。従つて、例えば、トラ
ンシーバ１３０のアンテナ１３１が使用されたと
きトランシーバ１３０からの弱い信号が存在する
場合は、トランシーバ１３０回路は伝送品質を向
上させるためにアンテナ１３２にスイツチする。
トランシーバ１３０はステーシヨンセツト１２０
からより良い信号伝送が得られるアンテナを選択
する。このような状況は物理的物体、例えば、キ
ヤビネツト、ドアー等、あるいはノイズあるいは
他の干渉信号によつて起される干渉のために発生
する。

異なる動作特性をもつさまざまな通信システム
が第１図の構成を用いて収容できる。１つの実施
態様においては、第１図の通信システムは音声及
びデータ信号の伝送に用いることができる。この
用途においては、情報信号（音声あるいはデー
タ）は非連続伝送を要求するが、制御信号法（つ
まり、オンフツク、オフフツクボタン押し信号法
等）は、通常、連続伝送を要求する。

第２図には第１図システム内において使用され
る制御モジユールトランシーバ例えば、１３０及
びステーシヨントランシーバ例えば、１４０の１
つの実施態様の一例としてのブロツク図が示され
る。本発明の動作を理解するために有効な回路ブ
ロツクのみが説明される。CM１００はCMトラ
ンシーバ装置１３０及び１８０を含み、ステーシ
ヨン端末１２０及び１６０はそれぞれステーシヨ
ントランシーバ装置１７０及び１４０を含む。
CMトランシーバとステーシヨントランシーバの
基本動作は非常に類似しており、これの実現に同
一の回路ブロツクを使用する。両方のトランシー
バの同一要素はステーシヨントランシーバ１４０
の場合は文字“Ａ”が続くのを除いて同一番号に
て同定される。

遠隔ステーシヨンに対する音声及び制御情報が
約6KHzのバンド幅の狭ベースバンド信号２２１
を生成するために設備１３３及びインタフエース
２０１を通じて受信される。通常の状態において
は、ベースバンド信号２２１がスイツチ２０２及
びローパスフイルタ２０３を通じて変調器２０４
にパスされる。ベースバンド信号は周波数ソース
２０７から生成されるキヤリヤ周波数２２７を変
調する。変調器２０４の無線周波数（radio
frequency、RF）出力２２４は結合器２１１を通
じてアンテナ１３１，１３２に結合される。

遠隔ステーシヨントランシーバ１４０からの無
線通信はアンテナ１３１，１３２によつてピツク
アツプされ、結合器２１１のRF出力２３１はミ
キサー２１０に供給される。ミキサーは受信され
たRF信号２３１と周波数ソース２０７によつて
提供される。キヤリヤ周波数２２７とを掛け合せ
る。同一の周波数ソース２０７がコスト削減のた
めに送信機及び受信機の両方に対して用いられ
る。後に説明されるごとく、送信される信号と受
信される信号は周波数がＫ（Ｋ＝13MHz）だけ異
なる。このＫは中間周波数（intermediate
frequency、IF）である。ミキサー出力２３０は
IFフイルタ２０９によつてフイルタされ、復調
器２０８によつてベースバンド信号２２８に復調
される。ベースバンド信号２２８は音声／信号法
インタフエース２０１に供給され、ここで音声と
制御情報とが分離される。これら信号は適当なフ
オーマツトで設備１３３を通じと制御モジユール
１００にパスされる。周波数遷移の付近の数ミリ
秒期間のあいだ音声及び制御情報がインタフエー
ス２０１によつて抑止される。

トランシーバシーケンスコントローラ２０６は
任意のタイムスロツトに対するキヤリヤ周波数を
選択するために周波数ホツピングシーケンスを用
いるマイクロプロセツサを含む。タイミング２０
５と制御モジユール１００から30秒ごとに受信さ
れる同期信号はシーケンスコントローラ２０６に
対するタイミングを提供する。可能なホツプシー
ケンスが、異なるFHシーケンスを用いることも
できる。周波数グループ番号７１２は通信に対し
て使用されるべき事前に定義された複数のグルー
プの周波数の１つを同定するために使用される
（例えば、第５図の５３０）。周波数ホツピングシ
ーケンスの一例が後のパラグラフにおいて詳細に
説明される。

ステツプ３０４の開始メツセージプロセスが準
備完了メツセージに応答した個々のステーシヨン
トランシーバについて反復される。個々のステー
シヨンにそれと関連するCMトランシーバとの通
常の通信を開始すべきホツピング周波数内の１つ
の開始周波数が割り当てられる。

第２図に再び戻どり、開始モードの間に、音声
及び信号法がスイツチ２０２によつてブロツクさ
れ、コントローラ２０６が信号２２６を変調器に
供給する。さらに、コントローラ２０６はｖ／ｓ
インタフエース２０１を使用して設備１３３へ出
力音声及び信号法情報を抑止する。

ステツプ３０５において、個々のCMトランシ
ーバのシーケンスコントローラ２０６は開始メツ
セージ７１０の開始周波数コード７１４及びFH
シーケンス７１３を使用してそれと関連するステ
ーシヨントランシーバと通信するために適当な開
始周波数及びFHシーケンスを選択する。個々の
CM及びステーシヨンは互いに数ミリ秒以内にホ
ツプシーケンス内の指定される開始周波数から通
常の通信３０５を開始する。400ミリ秒が経過し
た後に、個々のCMトランシーバはシーケンス内
の次の周波数にホツプする３０６。

無線リンクのいずれかの終端（例えばトランシ
ーバ１３０，１４０）が同期あるいは信号を喪失
すると、送信が停止し、システムはそのリンクに
対する開始モードに入いる。CMが次に同期ある
いは信号が損失したステーシヨン（例えば、ステ
ーシヨン１２０）に対する開始シーケンス３０１
が開始される。

以下のステーシヨントランシーバの説明は第２
図、第４図及び第７図との関連で行なわれる。ス
テーシヨントランシーバ１４０の動作は外部ソー
スからの同期信号２２５が条件しないことを除い
て制御モジユールトランシーバ１３０を動作と同
一である。ステーシヨントランシーバ１４０は制
御モジユールトランシーバ１３０に対する従属ト
ランシーバであり、同期情報を無線チヤネルを介
して受信する。パワーアツプあるいは信号の喪失
４０１が起ると、コントローラ２０６Ａは無線伝
送４０２を抑止し、初期化周波数上の“準備”が
できたか（are you ready）“ポールメツセージ
を聞く４０３。このメツセージが受信されると、
コントローラ２０６Ａは“準備完了（ready）”
メツセージを送くる４０４。ステツプ４０５にお
いて制御モジユールトランシーバ１３０から受信
される“開始（start）”メツセージ７１０はシー
ケンスコントローラ２０６Ａによつて伝送のため
の開始周波数７１４、周波数ホツピングシーケン
ス７１３、及び周波数グループ７１２を同定する
ために用いられる。

ステーシヨントランシーバの所で、シーケンス
コントローラ２０６Ａと関連するメモリは複数の
周波数グループ及び周波数ホツピングパターンを
格納する。開始メツセージ７１０はシーケンスコ
ントローラ２０６Ａによつて復号され、CM１０
０によつてそのステーシヨンの所で使用されるよ
うに選択された特定の周波数グループ及び周波数
ホツピングパターンを同定するために用いられ
る。本発明によると、シーケンスコントローラ２
０６Ａは開始メツセージ７１０及び格納されたア
ルゴリズムを使用してCMトランシーバ１３０か
らの受信のための開始周波数及びその受信のため
に使用されるべき周波数ホツピングパターンを同
定する。後に節において説明される例において
は、受信のための開始周波数を同定するために使
用されるアルゴリズムは単に（７１４として同定
される）伝送のために使用される開始周波数Ｋ
ＭHzを加える。このアルゴリズムはまた（７１３
として同定される）周波数ホツピングシーケンス
が受信及び送信の両方に対して同一であることを
指定する。

第４図に戻り、ステツプ４０６において、通常
の伝送及び受信がそれぞれの開始周波数から開始
される。その後の周波数ホツプ４０７は受信され
た無線信号内で周波数ホツプが検出されたとき起
り、同期は保持される。ステーシヨントランシー
バ１４０の所の周波数遷移を正確にタイする１つ
の方法はCMトランシーバ１３０から受信される
信号内の制御信号を用いる方法である。この方法
については後の段落で説明される。

トランシーバモジユール、一例として１３０及
び１４０は、アナログあるいはデジタル信号をそ
れぞれ設備１３３及び１２１を通じてそれぞれ
CM１００及びステーシヨン１２０のインタフエ
ース回路１０５と通信するように設計された周知
の回路である。

本発明によると、個々の無線リンクは周波数ホ
ツピング技術を用いてのアナログあるいはデジタ
ル情報の伝送のために902−928MHzバンドの幾つ
かのあるいは全ての周波数チヤネルを使用する。
ベースバンド情報は0.3から3kHzのアナログ音声
チヤネルとデジタル制御情報を含む3kHzの上に
位置する１−2kHz制御チヤネルから成る。制御
チヤネルの具体的な位置及び幅はさまざまなフイ
ルタリングの可能性の経済性に依存する。この結
合された信号はFCC規則を満足するために915M
Hz領域に変調された後に25kHz以下のバンド幅を
もつことが要求される。制御チヤネルに対して使
用できるバンド幅が少いため、ケーブルに比較し
てステーシヨン無線周波数応答時間に遅延が起こ
る場合がある。例えば、ボタンを押してから応答
までの最悪遅延はキー電話システムの場合の方が
長くなる。より高いバンド幅制御チヤネルの使用
はより精巧でコストの高いフイルタを使用すると
いう犠性のもとに応答時間を短縮する。

ベースバンド信号（音声＋制御信号）はその周
波数が伝送の周波数ホツピングモードと呼ばれる
モードに定期的にスイツチされるキヤリヤ上に変
調される。周波数ホツピング伝送では、任意の周
波数が400ミリ秒（あるいはこれ以下）に使用さ
れ、次に送信機は次に400ミリ秒間別の周波数に
スイツチする。FCCによつて規定されるごとく、
少なくとも25kHzの間隔をもつ75個の異なる周波
数が30秒ごとに使用されるべきである。ホツピン
グ周波数の任意のシーケンスは少なくとも30秒間
継続することが要求され、その後このシーケンス
が反復される。902と928MHzの間の個々が25kHz
幅の1040個の周波数チヤネルが存在する。周波数
ホツプドチヤネルの目的は多くのユーザがそれら
の間の調節なしにこれら周波数チヤネルにランダ
ムにアクセスできるようにすることにある。周波
数ホツピングの理論は、周波数ホツピングシーケ
ンスがランダムであれば、１つ以上の送信機がシ
ステムの負荷が少い状態においては同時に同一の
周波数を用いる確率は低いという仮定に基づく。
同時に使用するものが多数で、調節が行なわれな
い場合は、周波数の使用に重複が起り、干渉のた
めに通信の質が落ちることは勿論である。

小さな集中通信システム（例えば、第１図）で
は、周波数の重複は少しの調節によつて回避でき
る。個々の送信機が76の異なる周波数（開始のた
めの１つ及び30秒伝送サイクルのための75）を必
要とするものと仮定すると、システムは共通周波
数なしにまた周波数が衝突する危険なしに同時に
６つのユーザを支緩できる。６つの二重通信リン
クは12個の送信機を使用し、個々が76個の異なる
周波数を要求し、全部では（1040個の使用可能な
チヤネルのうちの）912個の周波数を使用する。
６つの別個の二重チヤネルは多くの構成に対して
は十分満足できるが、大きな通信システムの要求
を満足させるには不十分である。さらに、複数の
小さな通信システムが近くの地理エリア内で動作
するような場合に干渉の問題が存在する。

この問題はシステムの全てのステーシヨンの周
波数ホツピングチヤネルを同期する本発明によつ
て解決される。この同期化はCM１００と個々の
ステーシヨンセツト１２０，１６０の間のマス
タ／スレーブメツセージあるいは信号の形式をと
る。CM１００の所のトランシーバはマスタであ
り、ステーシヨンの所のトランシーバはスレーブ
である。このメツセージは全てのCM送信機がシ
ステムクロツクにロツクされ、全ての30秒周波数
ホツピングシーケンスが同時に開始されることを
保証する。同様に、全てのステーシヨン送信機に
それらと関連するCM１００送信機のサイクルに
ロツクされるため、システム似の全ての30秒周波
数ホツピングシーケンスは（システムの伝送遅延
−−数ミリ秒以内に）一緒に開始する。このた
め、全ての周波数シーケンスは任意の時間におい
て個々の送信機が異なる周波数を送くるように選
択できる。

第５図は個々の双方向無線リンクに対する個々
の送信機、つまり、CM１００の所の１つ（例え
ば、５０２）と個々のステーシヨンセツト（例え
ば、５０１）の所の１つに開始ハンドシエークの
ための１つの一意の周波数（つまり、それぞれ
SC０とSS０）と通信のための１つの一意の開始
周波数（つまり、時間Ｔ０におけるそれぞれCF
０及びSF０）が指定される本発明の１つの実施
態様を示す。こうして、1040個の周波数チヤネル
が260のユーザを同時に支援する。使用可能な周
波数の半分（つまり、全部で520）が開始のため
に使用され（510を参照）、そして残りの半分が通
信周波数シーケンシング（communication
frequency sequencing）に使用される（590を参
照）。個々のユーは個々の時間期間あるいはタイ
ムスロツト（Ｔ０−Ｔ７４）において、チヤネル
の送信及び受信のための一意のペアの周波数を要
求する。従つて、任意の１つのタイムスロツトに
おいて、ある１つの任意の周波数を使用する１つ
以上の送信機は決して存在しない。個々の400ミ
リ秒タイムスロツト（Ｔ０−Ｔ７４）において、
520の周波数がFCC制約に従つてCMとステーシ
ヨン送信機との間で順に並べられる（permuteさ
れる）。ここに開示される個々のタイムスロツト
Ｔ０−Ｔ７４において異なる周波数を異なる送信
機に割り当て、また周波数ホツピングを同期する
方法は周波数干渉を阻止する。

第６図には開始フエーズ６０２及び能動通信
（active communication）フエーズ６０１の両方
に対する周波数割り当ての一例が示される。周波
数Ｆは約902.0125MHzである。本発明の一面によ
ると、能動通信周波数はフイルタの設計を簡素化
するために開始周波数とインタリーブされる。能
動通信チヤネル６０１のバンド幅Ｂ１は音声
（3kHz）及び制御チヤネル信号法（１−2.0kH）
に必要とされる変調された6kHz信号を収容する
ために約25kHzとされる。開始チヤネル６０２に
対する狭バンド幅Ｂ２は、開始時におけるデータ
速度が1Kビツト／秒より大であることを条件に
約10kHzとされる。

開始プロトコールのパラメータは同期化が新た
な30秒サイクルの開始を待たずに（数秒以内に）
早く達成されるように選択される。プロトコール
メツセージは非常に狭いバンド幅の信号６０２で
あり、隣接するホツピング周波数との干渉の可能
性は非常に低いことに注意する。これが第６図に
示されるが、これは開始周波数６０２に対するバ
イド幅Ｂ２は通信周波数６０１のバンド幅Ｂ１よ
り小さいことを示す。

第５図と第６図には、一例としての周波数割り
当てアルゴリズム及び結果としての周波数ホツピ
ングシーケンスが示される。開示されるアルゴリ
ズムにおいては、個々のステーシヨン（例えば、
Ｓ１−Ｓ７５）が受信のための第１のグループの
周波数５４０と送信のための第２のグループの周
波数を使用するグループのステーシヨン指定され
る。個々のステーシヨンはグループを同定するた
めに開始メツセージ７１０内の周波数グループ番
号７１２を使用する。従つて、例えば、周波数グ
ループ番号７１２はステーシヨン伝送のためにグ
ループ５３０を選択し、制御ユニツトからの受信
のためにグループ５４０を選択する。

開始メツセージ７１０はまた開始周波数番号７
１４を同定するために用いられる。開始周波数番
号７１４は周波数のグループ５３０及び５４０の
１つを同定するためのコードあるいは実際の復号
された周波数であり得る。前述のごとく、個々の
ステーシヨンシーケンスコントローラ２０６Ａは
送信開始周波数及び送信周波数グループから受信
開始周波数及び受信周波数グループを決定するた
めにアルゴリズムを使用する（つまり、送信開始
周波数にＫを加えることによつて受信開始周波数
を定義する）。

個々のステーシヨン送信機は同定された周波数
ホツピングシーケンス７１３に続いて開始メツセ
ージ７１０内に同定される開始周波数７１４から
開始して次の通信周波数に順次同期的にステツプ
（つまり、周波数ホツプ）するようにプログラム
される。従つて、例えば、タイムスロツトＴ０に
おいてステーシヨンＳ１は周波数CF０にて受信
し、周波数SF０にて送信する。その後、ステー
シヨンＳ１はタイムスロツトＴ１において周波数
CF１及びSF１に同期的にホツプする。周波数SF
７４に達すると、ステーシヨンＳ１は次のタイム
スロツトにおいてSF０に戻どる。同様にCM１０
０の所の関連するトランシーバは開始周波数CF
０からCF７４までを順次ステツプするようにあ
らかじめプログラムされる。全部で520の開始周
波数５９０が存在することに注意する。ここで前
述のごとく、開始周波数５１０は通信周波数５９
０とインタリーブされるが、他の周波数割り当て
も本発明の範囲内で考えることが可能である。例
えば、開始周波数の１つのペア（例えば、SS０
及びSC０）を符号化し、ステーシヨンへの伝送
及びこれらの応答の全ての開始メツセージに使用
することもできる。ただし、この方法はシーケン
スに対する開始手順を遅くする。

以下の例においては、個々のCMトランシー
バ／ステーシヨントランシーバペア（例えば、１
３０及び１４０）が中間周波数（intermediate
frequency、IF）として機能する固定された周波
数オフセツトＫ（13MHz）によつて分離された対
応する開始及び通信周波数をもつ。従つて、例え
ば、SC０はSS０からそしてCF０はSF０からＫ
だけオフセツトされる。さらに、説明のCM１０
０のトランシーバ１３０の所の周波数ホツピング
（FH）シーケンス（CF０−CF７４）は、第５図
に示されるようにＫの周波数オフセツトをもつス
テーシヨントランシーバ１４０の所の周波数ホツ
ピングシーケンス（CF０−CF７４）と同一であ
る。同一のシーケンスを使用することは、１つ周
波数ソース（例えば、２０７）によつて変調器
（例えば、２０４）とミキサー（例えば、２１０）
の両方が処理でき、コストが低減できることを意
味する。

以下の段落においては、本発明による周波数ホ
ツピング技術が２つの無線周波数にて結合された
ステーシヨンセツトＳ１（１２０）とＳ２（１６
０）をもつ第１図に示されるようなシステムに対
して説明される。ステーシヨンセツトＳ１から
CM１００へのチヤネルに対して割り当てられる
ステーシヨン開始周波数はSS０と命名され、５
０１によつて示されるようにＦ＋25MHzの周波数
をもつ。同様に、ステーシヨンＳ２及びCM１０
０に対する開始周波数SS１及びSC１はそれぞれ
ライン５０３及び５０４によつて示されるごとく
である。開始モードにおいて、ステーシヨンＳ１
には開始周波数SF０が割り当てられ、ステーシ
ヨンＳ２には開始周波数SF１が割り当られる。

開始動作が終了した時点で、ステーシヨンＳ１
のトランシーバ１４０は第１の400ミリ秒時間期
間Ｔ０において指定された周波数SF０を使用し、
ステーシヨンＳ２は指定された周波数SF１を使
用する。開始のアルゴリズムに従がうと、第２の
時間期間T1において、ステーシヨンＳ１は周波
数SF１（Ｆ＋50kHz）にスイツチし、ステーシヨ
ンＳ２は同期的に周波数SF２（Ｆ＋100kHz）に
スイツチする。その後、ステーシヨンＳ１及びＳ
２は個々のタイムスロツト期間（Ｔ２からＴ７
４）において50kHz周波数増分に沿つてスツテプ
し、75番目の時間期間Ｔ７４においてステーシヨ
ンＳ１はＦ＋3.70MHzに等しいSF７４を使用し、
ステーシヨンＳ２はSF０を使用する。時間期間
のスイツチングを同期する方法は後の段落におい
て説明される。

５０２によつて示されるように、制御モジユー
ル１００は同様にそのトランシーバ１３０を一例
として時間Ｔ０においてＦ＋Ｋに等しい周波数
CF０から開始させ、50kHz間隔に沿つてこれが時
間期間Ｔ７４（期間７４）においてＦ＋Ｋ＋
3.70MHzに達するまでステツプさせる。次の時間
期間への遷移において、トランシーバ１３０の所
の周波数発振器は周波数CF０にリセツトされる。
こうして、ステーシヨン１２０の所のトランシー
バ１４０とCM１００の所のトランシーバ１３０
が75個の時間期間において周波数の重複を起すこ
となく異なる周波数を用いて互いに通信する。同
様に、ステーシヨンＳ２の所のトランシーバ１７
０及びCM１００のトランシーバ１８０はそれぞ
れＦ＋50kHzに等しい周波数SF１及びＦ＋Ｋ＋
50kHzに等しい周波数CF１の所で開始し、50kHz
期間に沿つてステツプするように設計される。こ
うして、トランシーバ１８０はＦ＋Ｋ＋50kHzに
等しい周波数CF１から開始し、時間期間Ｔ７３
においてＦ＋Ｋ＋3.70MHzに等しい周波数CF７
４に到達するまでステツプする。時間期間Ｔ７４
への次の遷移において、周波数クロツクがＦ＋Ｋ
ＭHzに等しいSF０にリセツトされる。ここで
も、スイツチングの同期のために、ステーシヨン
Ｓ１，Ｓ２及びトランシーバ１３０，１８０は決
して互いに周波数の重複を起さないことに注意す
ること。

上に説明の一例としての周波数割り当てアルゴ
リズムは周波数の重複なしに周波数グループ５３
０及び５４０内で75個の設備を収容することがで
きる。75以上の無線リンクが必要とされる場合
は、第２のグループの75個の周波数をステーシヨ
ン例えば、５５０とCMトランシーバ例えば、５
６０の間に指定することできる。グループ５５０
に対する周波数は、例えば、50kHzのステツプに
てＦ＋3.75MHzからＦ＋7.45MHzまで延び、グル
ープ５６０に対する周波数は50kHzステツプにて
Ｆ＋Ｋ＋3.75MHzからＦ＋Ｋ＋7.45MHzまで延び
る。このプロセスがそれぞれ75個のリンクの６つ
のグループ、つまり全部で450の無線リンクが続
けられる。最後の70個の周波数（４５１から５２
０）は同じようには使用できないが、これは最低
75の周波数ホツピング周波数のFCC要件が違反
されるためである。

本発明から逸脱することなくホツピング周波数
を割り当てるための他のアルゴリズムを使用でき
ることは明白である。例えば、個々のステーシヨ
ンは50kHz増分に沿つて周波数Ｆから周波数Ｆ＋
12.950MHzまでステツプし、この時点で次の時間
期間に周波数が周波数Ｆに戻るようにすることも
できる。このような構成は任意のステーシヨンか
らの伝送をより広い周波数スペクトルに広げるこ
とができる。結果としての多様性は幾つかのシス
テム内でその有効性を発揮する。

ホツピング周波数を選択するためのアルゴリズ
ムの選択には任意のステーシヨンへの送信信号と
受信信号の間の周波数分離が一例としてのアルゴ
リズムにおいて使用される13MHz (K)以外となる
ような場合も考慮すべきである。さらに、バンド
間で周波数をより均一に分散させるために、シス
テムのステーシヨンに一例としての実施態様にお
いて使用される50kHzより大きく分離された周波
数を指定することもできる。つまり、さまざまな
アルゴリズムをホツピング周波数及び／あるいは
開始周波数を割り当てるために使用することがで
きる。

これに加え、通信システムの要件によつては
個々のステーシヨンに対する開始メツセージを互
いに多重化し、これによつて個々のステーシヨン
から制御モジユールへのリンクに対して２つ以下
の開始周波数５１０を使用することもできる。こ
の結果として、より多くの周波数チヤネルを通信
チヤネル５９０として使用することが可能でな
る。

本発明のもう一面によると、システムは多重経
路伝送に対処するために空間ダイバーシテイー
（space diversity）を使用することが必要となる
場合がある。これに加えて、周波数ホツプされた
キヤリヤの復調がキヤリヤの遷移時において非常
にノイジーとなる場合がある。これは音声を400
ミリ秒ごとに数ミリ秒間無音状態（知覚不能）に
し、データ伝送を非遷移期間に拘束することを意
味する。これが第７図に示される。第７図はキヤ
リヤ遷移時間７０１と400ミリ秒時間期間７０３
の個々の終わりの所の無音期間７０２を示す。
個々のステーシヨントランシーバ例えば、１４０
は個々の時間期間の開始を検出するために見出し
７０４を検出する。無音期間７０２は遷移エラ
ー、例えば、CM１００とステーシヨン端末との
間の伝送エラーに起因するエラーに備える。見出
し７０４に続く時間期間７０５がシステムの同期
を保持するためにステーシヨントランシーバ１３
０の所の周波数遷移のタイミングをとるのに使用
される。

上の説明は単に本発明の原理の応用を解説する
ためのものであり、当業者においては、本発明の
精神及び範囲から逸脱することなく他の方法及び
回路を考案できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作を説明するために有効な
通信システムのブロツク図；第２図は制御ユニツ
トとステーシヨン位置との間に無線リンクを確立
するために使用されるトランシーバ回路のブロツ
ク図；第３図は制御ユニツトのトランシーバ位置
の所で使用される開始及び通信シーケンスの流れ
を示す図；第４図はステーシヨントランシーバの
所で使用される開始及び通信シーケンスの流れを
示す図；第５図は第１図のシステムに対する開始
及び通信周波数を選択するための一例としてのア
ルゴリズムを示す図；第６図は本発明において使
用される一例としての周波数割り当てフオーマツ
トを示す図；そして第７図は開始メツセージ及び
システム通信に対するデータフオーマツトを示す
図である。 主要符号の説明、１００…制御モジユール、１
１０…ステーシヨンセツト、１２０，１６０…従
属ステーシヨンセツト、１３０，１４０，１７
０，１８０…トランシーバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周波数ホツピングシーケンスを用いてグルー
   プの周波数から選択された周波数を用いて複数の
   ステーシヨンの個々への伝送及び個々からの受信
   を行なう制御ユニツトを含む無線通信システムに
   おいて、該システムが 個々の該制御ユニツトの所に 該複数のステーシヨンの個々にその周波数にて
   該制御ユニツトからの受信を開始する該周波数グ
   ループからの第１の一意の開始周波数及びその周
   波数にて該制御ユニツトへの送信を開始する該周
   波数グループからの第２の一意の開始周波数の両
   方を同定し、さらに該複数のステーシヨンの個々
   の所で該複数のステーシヨンの２つのステーシヨ
   ンが該制御ユニツトへの伝送及びこれからの受信
   に対して同時に同一の周波数を使用することを回
   避するための周波数ホツピングシーケンスを同定
   する制御メツセージを送るための手段を含み、さ
   らに 該複数のステーシヨンの個々の所に 該制御メツセージに応答してそれぞれそこでの
   送信及び受信を行なうための該第２及び第１の一
   意の開始周波数を同定し、またそこでの送信及び
   受信周波数を選択するための該周波数ホツピング
   シーケンスを確立するための手段を含むことを特
   徴とする無線通信システム。 ２ 該制御ユニツトが該複数のステーシヨンの
   個々への伝送のために第１の周波数ホツピングシ
   ーケンスを使用し、該複数のステーシヨンの個々
   が該制御ユニツトへの伝送のために第２の周波数
   ホツピングシーケンスを用いることを特徴とする
   請求項１記載の無線通信システム。 ３ 該周波数グループが第１の周波数グループ及
   び第２の周波数グループを含み、 該制御ユニツトが該第１の周波数グループから
   選択された周波数を用いて送信し、該複数のステ
   ーシヨンが該第２の周波数グループから選択され
   た周波数を用いて送信することを特徴とする請求
   項１記載の無線通信システム。 ４ 該制御メツセージが該複数のステーシヨンの
   個々に該周波数グループから選択されたものでな
   い１つの異なる所定の周波数を用いて送くられる
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システ
   ム。 ５ 該複数のステーシヨンの個々の所に 該周波数グループから選択されたものでない第
   ２の所定の周波数を用いて第２の制御メツセージ
   を該制御ユニツトに送るための手段、そして 該制御ユニツトの所に 該複数のステーシヨンの個々から該第２の制御
   メツセージを受信するための手段が含まれること
   を特徴とする請求項４記載の無線通信システム。 ６ 該制御ユニツトから該複数のステーシヨンの
   個々に送られる該制御メツセージが該周波数グル
   ープに含まれない第２の周波数グループから選択
   された１つの異なる所定の周波数を使用し、 該複数のステーシヨンの個々から該制御ユニツ
   トに送られる個々の該第２の制御メツセージが該
   第２の周波数グループから選択された１つの異な
   る所定の周波数を用いることを特徴とする請求項
   ５記載の無線通信システム。 ７ 該第２の周波数グループの周波数が該周波数
   グループの周波数と周波数インタリーブされるこ
   とを特徴とする請求項６記載の無線通信システ
   ム。 ８ さらに複数のステーシヨンの個々の所に 第１の所定の時間期間に信号が受信されないと
   きそこからの送信を終端するための手段を含み、 該制御ユニツトの所に 第２の所定の時間期間に信号が受信されないと
   きそこからの送信を終端するための手段が含まれ
   ることを特徴とする請求項１記載の無線通信シス
   テム。 ９ 該制御メツセージがパワーアツプ及び該制御
   ユニツトの所で検出される同期状態の喪失を含む
   グループから選択される１つあるいは複数の状態
   に応答して送出されることを特徴とする請求項１
   記載の無線通信システム。 １０ 無線通信システム内で使用されるための制
   御ユニツトにおいて、 周波数ホツピングシーケンスを用いてグループ
   の周波数から選択された周波数を用いて複数のス
   テーシヨンの個々への伝送及び個々からの受信を
   行なう制御ユニツトが含まれ、該制御ユニツトが
   さらに 該複数のステーシヨンの個々にその周波数にて
   制御ユニツトからの受信を開始する周波数ホツピ
   ングシーケンスの該周波数グループからの第１の
   一意の開始周波数及びその周波数にて該制御ユニ
   ツトへの送信を開始する該周波数グループからの
   第２の一意の開始周波数の両方を同定し、さらに
   該複数のステーシヨンの個々の所で該複数のステ
   ーシヨンの２つのステーシヨンが該制御ユニツト
   への伝送及びこれからの受信に対して同時に同一
   の周波数を使用することを回避するための周波数
   ホツピングシーケンスを同定する制御メツセージ
   を送るための手段を含むことを特徴とする制御ユ
   ニツト。 １１ 該制御メツセージが該複数のステーシヨン
   の個々に該周波数グループの一部でない第２のグ
   ループの周波数から選択された一意の所定の周波
   数を用いて送くられ、該制御ユニツトが該複数の
   ステーシヨンの個々から該第２の周波数グループ
   から選択された一意の所定の周波数を用いて第２
   の制御メツセージを受信することを特徴とする請
   求項１０記載の制御ユニツト。 １２ 該周波数グループのシーケンスが該第２の
   周波数とインタリーブされることを特徴とする請
   求項１１記載の制御ユニツト。 １３ 該制御メツセージがパワーアツプ及び該制
   御ユニツトの所で検出される同期状態の喪失を含
   む１つあるいは複数の状態に応答して送出される
   ことを特徴とする請求項１０記載の制御ユニツ
   ト。 １４ 無線通信システム内で用いられるステーシ
   ヨンにおいて、該ステーシヨンが 周波数ホツピングシーケンスを用いてグループ
   の周波数から選択された周波数を用いて制御ユニ
   ツトからの受信及びこれへの受信を行なうための
   手段、及びさらに 該制御ユニツトから受信される制御ユニツトに
   応答しそれぞれ送信及び受信のための第１及び第
   ２の一意の開始周波数を同定し、また該ステーシ
   ヨンに対する送信及び受信周波数をグループの周
   波数から選択するために該周波数ホツピングシー
   ケンスを確立するための手段を含むことを特徴と
   するステーシヨン。 １５ さらに該周波数グループから選択されるの
   でない所定の周波数にて該制御メツセージを受信
   するための手段が含まれることを特徴とする請求
   項１４記載のステーシヨン。 １６ さらに該制御ユニツトから受信される制御
   メツセージに応答して該周波数グループから選択
   されるのではない第２の所定の周波数にて該制御
   ユニツトに第２の制御メツセージを送くるための
   手段が含まれることを特徴とする請求項１４記載
   のステーシヨン。 １７ さらに受信される周波数の周波数ホツピン
   グシーケンス内の遷移時間を検出し、これへのス
   テーシヨン伝送周波数の周波数ホツピングを同期
   するための手段が含まれることを特徴とする請求
   項１４記載のステーシヨン。