JPH1084301A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼出側の通信機が音声データや非音声データ
等の通信データの種類に応じて滞留時間（ｔＬ、ｔＫ、
ｔＭ）を変更した場合でも、被呼出側において通信開始
処理時の同期捕捉を容易に行うことを可能にし、同期の
確立を短時間で完了させる。 【解決手段】 周波数ホッピング方式により所定のホッ
ピングパターンに従って周波数を切り換えながら通信機
相互間で双方向通信を行う際に、ホッピングパターンに
よる周波数ホッピングの一巡時間Ｔ１が一定となるよう
に、ホッピングパターンのホップ数（Ｌ個、Ｋ個、Ｍ
個）と滞留時間（ｔＬ、ｔＫ、ｔＭ）とが変更可能にさ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数ホッピング
方式により所定のホッピングパターンに従って周波数を
切り換えながら通信機相互間で双方向通信を行う無線通
信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年において、通信データを変調後に拡
散して送信する一方、受信した信号を逆拡散して復調す
ることにより通信データを得るスペクトラム拡散方式の
無線通信システムが、周波数の有効利用および低い電力
密度の通信を可能にすることから注目されている。そし
て、特に、スペクトラム拡散方式による送受信時に、拡
散および逆拡散を周波数を順次切り換える周波数ホッピ
ングで行うと、信号の秘匿性が極めて高いものとなるた
め、この周波数ホッピングを適用したスペクトラム拡散
方式の無線通信システムが例えば電話機やファクシミリ
装置等の各種の分野において広範囲に採用されようとし
ている。

【０００３】従来、上記方式の無線通信システムは、拡
散および逆拡散のパターンを示すホップ周波数データを
所定チャンネル分備えた同一のホップテーブルを全通信
機に備えさせておき、このホップテーブルのホッピング
パターンに従って一定の滞留時間毎に周波数ホッピング
させながら通信機間における通信を行わせるようになっ
ている。尚、ここで、前記チャンネルとは、周波数を示
すものとする。

【０００４】即ち、例えば親機となる通信機から特定の
子機となる通信機に対して通信を行う場合には、先ず、
通信開始処理において子機のＩＤデータ等を含む呼出信
号を親機で形成させ、この呼出信号を一定の滞留時間毎
に周波数ホッピングさせながら拡散変調信号として送信
させる。この際、子機に対しては、所定周波数の拡散変
調信号を受信するように待機させておき、親機からの拡
散変調信号を捕捉したときに、滞留時間毎にホッピング
パターンに従った周波数の切り換えを行わせて親機から
の呼出信号を逆拡散して受信させる。この後、親機と子
機との同期を確立させた後、周波数ホッピングを親機お
よび子機において繰り返して行わせることによって、音
声データ等の通信データを継続して送受信させる通信処
理を実行させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、ホッピングパターンによる一定のホップ数
（チャンネル数）で一定の滞留時間毎に周波数ホッピン
グする構成では、ホップ数と滞留時間とが固定されてい
るため、高い秘匿性を重要視する音声データと、高いデ
ータ転送レートを重要視する非音声データとの何れのデ
ータを通信する場合であっても、これらの秘匿性および
データ転送レートの条件を満足するように、音声データ
に対応したホップ数および非音声データに対応した滞留
時間に設定しておく必要がある。従って、ホップ数と滞
留時間との積算値である周波数ホッピングの一巡時間
は、音声データおよび非音声データの何れか一方に注目
してホップ数と滞留時間とを決定した場合よりも増大す
るため、通信開始処理時において同期を確立するまでに
長時間を要し易いという問題がある。

【０００６】そこで、呼出側の通信機において、音声デ
ータのときには滞留時間を短縮することにより周波数ホ
ッピングの一巡時間を短縮することが考えられる。とこ
ろが、この場合においては、変更後の一巡時間が被呼出
側の通信機において不明であるため、被呼出側の通信機
は、非音声データに対応した滞留時間で受信待機するこ
とになる。従って、呼出側と被呼出側とで一巡時間が異
なるため、通信開始処理時における同期の捕捉が困難と
なり、結果として同期を確立するまでに長時間を要し易
いものになる。

【０００７】従って、本発明は、呼出側の通信機が音声
データや非音声データ等の通信データの種類に応じて滞
留時間を変更した場合でも、被呼出側において通信開始
処理時の同期捕捉を容易に行うことを可能にし、同期の
確立を短時間で完了させることができる無線通信システ
ムを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、周波数ホッピング方式により所
定のホッピングパターンに従って周波数を切り換えなが
ら通信機相互間で双方向通信を行う無線通信システムで
あって、前記ホッピングパターンによる周波数ホッピン
グの繰り返し周期が一定となるように、該ホッピングパ
ターンのホップ数と滞留時間とが変更可能にされている
ことを特徴としている。これにより、呼出側の通信機が
音声データや非音声データ等の通信データの種類に応じ
て滞留時間を変更した場合でも、周波数ホッピングの一
巡時間が一定となるように、ホッピングパターンのホッ
プ数を変更するため、被呼出側においては、受信の待機
時間を一巡時間に設定しておくことによって、受信の失
敗や継続、待機する周波数の切り換え等を必要最小限の
時間で判断することが可能になる。従って、通信開始処
理時の同期捕捉が容易になると共に、同期の確立を短時
間で完了させることができる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の無線通
信システムであって、通信開始処理時に、被呼出側の通
信機は、前記ホッピングパターンの周波数のうちの１つ
の周波数で受信待機し、呼出側の通信機の信号を受信し
た後に周波数ホッピングを開始することを特徴としてい
る。これにより、通信開始処理時のホッピングパターン
の１つの周波数で受信待機するため、ホッピングパター
ンの呼出しが繰り返されることによって、呼出側の通信
機からの信号を確実に受信することができる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１記載の無線通
信システムであって、通信開始処理時に、被呼出側の通
信機は、ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周
波数で受信待機し、該周波数が干渉されているとき、残
りの周波数のうちの１つの周波数で受信待機するという
処理を所定の周波数となるまで繰り返し、呼出側の通信
機からの信号を受信した後に周波数ホッピングを開始す
ることを特徴としている。これにより、通信開始処理時
のホッピングパターンのうちの１つまたは２つ以上の周
波数が干渉を受けていた場合でも、残りの周波数で呼出
側の通信機からの信号を受信することができるため、通
信開始処理を安定して行うことができる。

【００１１】請求項４の発明は、請求項２または３記載
の無線通信システムであって、被呼出側の通信機の前記
１つの周波数で受信待機する期間は、前記周波数ホッピ
ングの繰り返し周期と等しいか、その整数倍に設定され
ていることを特徴としている。これにより、周波数ホッ
ピングの繰り返し周期と等しいか、その整数倍に設定さ
れるため、通信開始処理時の同期捕捉を一層容易に行う
ことができる。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、音声信号の
通信時には、滞留時間を短くし、ホップ数を増加させる
ことを特徴としている。これにより、滞留時間が短くな
って１ホップ当たりのデータ転送量が減少した場合で
も、音声信号にとっては送受信時の障害は極めて小さ
く、音声信号にとって大きなメリットとなる高い秘匿性
をホップ数の増加により得ることができる。

【００１３】請求項６の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、非音声信号
の通信時には、滞留時間を長くし、ホップ数を減少させ
ることを特徴としている。これにより、長い滞留時間に
より１ホップ当たりのデータ転送量が増加することによ
って、短時間で非音声信号の通信を完了させることがで
きる。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、周波数ホッ
ピングさせながら通信する際に干渉が多い程、滞留時間
を短くし、ホップ数を増加させることを特徴としてい
る。これにより、ホップ数を増加させることによって、
通信時に干渉する確率を減少させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図１１に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る
無線通信システムは、図３に示すように、外部回線に接
続された１台の親機１０（通信機）と、この親機１０と
通信可能且つ相互に通信可能な５台の子機１１〜１５
（通信機）とを有している。尚、これらの親機１０や子
機１１〜１５には、電話機やファクシリミ装置、プリン
タ装置、コンピュータ等を適用することができる。親機
１０と子機１１〜１５との通信および子機１１〜１５間
の通信は、図４に示すように、ＴＤＤ(Time Division D
uplex)方式により行われるようになっており、一方が送
信状態（ＴＸ）のときには他方を受信状態（ＲＸ）と
し、この送信状態（ＴＸ）と受信状態（ＲＸ）とを交互
に置き換えることにより通信を行うようになっている。
尚、本無線通信システムは、ＴＤＭＡ(Time Division M
utiple Access)方式により通信を行うようになっていて
も良い。

【００１６】上記の親機１０および子機１１〜１５は、
図５に示すように、通信データを周波数ホッピングしな
がらスペクトラム拡散方式により送受信する無線通信部
１を有している。無線通信部１は、図示しない外部回路
に対して通信データをデータ処理して入出力するインタ
ーフェース部２１を有している。インターフェース部２
１は、通信データが音声データである場合、音声データ
とデジタル信号とを相互変換するコーデックおよび圧縮
器を有している一方、通信データが非音声データである
場合、バッファやエラー訂正処理等を行うデータ変換器
を有している。

【００１７】上記のインターフェース部２１は、通信デ
ータを変調する変調部２２ａと、通信データを復調する
復調部２２ｂとを有した変復調器２２に接続されてい
る。変復調器２２は、コントローラ３５からの送信指令
信号ｐおよび受信指令信号ｑにより変調部２２ａと復調
部２２ｂとの作動状態を通信データの送信時と受信時と
で切り換えるようになっている。そして、送信時に作動
される変調部２２ａは、ミキサを備えたアップコンバー
タ２３に接続されている。

【００１８】上記のアップコンバータ２３には、ＰＬＬ
局部発振器２５が接続されており、ＰＬＬ局部発振器２
５には、図２にも示すように、複数チャンネル（周波
数）C1,C2,..CL,..CM,..CN分のホップ周波数データf1,f
2,..fL,..fM,..fNを格納したホップテーブル２６が接続
されている。これらのホップテーブル２６およびＰＬＬ
局部発振器２５には、コントローラ３５から所定の滞留
時間毎にホップ信号ｒが入力されるようになっており、
ホップテーブル２６は、ホップ信号ｒが入力されるたび
に、ホップ信号ｒが示すチャンネル設定値Ｓのチャンネ
ルに対応するホップ周波数データｆをＰＬＬ局部発振器
２５に出力し、ＰＬＬ局部発振器２５からホップ周波数
データｆに対応した周波数のホップ周波数信号（局部発
振信号）ｓをアップコンバータ２３に出力させるように
なっている。以下、特定のホップ周波数データ（例えば
ｆ１）に対応する周波数を示すとき、例えば周波数(f1)
と示すこととする。そして、アップコンバータ２３は、
ＰＬＬ局部発振器２５からのホップ周波数信号ｓと、変
調部２２ａからの通信データの変調信号ｔとを加え合わ
せることによって、拡散された周波数の拡散変調信号ｕ
を形成するようになっている。

【００１９】上記のアップコンバータ２３は、拡散変調
信号ｕを増幅するパワーアンプ２４を介して送受切換器
２７に接続されている。送受切換器２７には、コントロ
ーラ３５から送信指令信号ｐおよび受信指令信号ｑが入
力されるようになっており、送信指定信号ｐが入力され
たときには、作動状態を送信可能状態としてパワーアン
プ２４からの拡散変調信号ｕをアンテナ２８から送信さ
せるようになっている。一方、受信指令信号ｑが入力さ
れたときには、作動状態を受信可能状態とし、アンテナ
２８を介して受信された拡散変調信号ｕをローノイズア
ンプ３１に出力させるようになっている。

【００２０】上記のローノイズアンプ３１は、ダウンコ
ンバータ３２に接続されており、ダウンコンバータ３２
に対して拡散変調信号ｕを増幅して出力するようになっ
ている。ダウンコンバータ３２には、上述のアップコン
バータ２３に入力されるホップ周波数信号ｓがＰＬＬ局
部発振器２５から入力されるようになっており、ダウン
コンバータ３２は、ホップ周波数信号ｓを基にして拡散
変調信号ｕを逆拡散して変調信号ｔを形成し、この変調
信号ｔを復調部２２ｂに出力するようになっている。そ
して、復調部２２ｂは、入力された変調信号ｔを復調し
た後、インターフェース部２１に出力するようになって
いる。

【００２１】上記の構成を有した無線通信部１は、電源
部３６から電力を供給されることにより作動するように
なっており、電源部３６は、通信開始処理前において一
部またはコントローラ３５を除く全部の無線通信部１に
対して電力供給を制限するように、コントローラ３５に
より電力の供給先が設定されるようになっている。即
ち、コントローラ３５は、スリープモード時にコントロ
ーラ３５に対してのみ電力供給するように制御し、受信
待機モード時にアップコンバータ２３およびパワーアン
プ２４からなる送信部を除いて電力供給するように制御
し、通信モード時に無線通信部１の全体に電力供給する
ように制御するようになっている。また、通信モード時
でも、受信時にアップコンバータとパワーアンプを除い
て、送信時にローノイズアンプとダウンコンバータを除
いて電力供給するようにしても良い。

【００２２】上記のようにして各部を制御するコントロ
ーラ３５は、図６の通信制御ルーチンを実行するように
なっている。通信制御ルーチンは、通信開始処理におい
て特定の親機１０や子機１１〜１５との間で拡散変調信
号ｕの同期を確立するように、呼出信号を送信する呼出
し処理や呼出信号を受信する受信待機処理を行い、拡散
変調信号ｕの同期を確立した後、音声データ等を送受信
する通信処理に移行するようになっている。

【００２３】また、この通信制御ルーチンは、ホッピン
グパターンによる周波数ホッピングの一巡時間（繰り返
し周期）が一定となるように、ホッピングパターンのホ
ップ数と滞留時間とを変更可能になっている。具体的に
は、音声データ（音声信号）の通信時においては、図１
（ａ）に示すように、秘匿性を向上させるため、オペレ
ータに音声の中断が認知されない数ｍｓ程度に短縮させ
た滞留時間ｔＬ（ｍｓ）と、この短縮分に対応して増大
させたホップ数Ｌ（個）とで一巡時間Ｔ１の周波数ホッ
ピングとなるホッピングパターンを形成するようになっ
ている。

【００２４】また、コンピュータやファクシミリ装置、
プリンタ装置等の非音声データ（非音声信号）の通信時
には、図１（ｂ）に示すように、データ転送レートを向
上させるため、数１０ｍｓ〜１００ｍｓ程度に増大させ
た滞留時間ｔＫ（ｍｓ）と、この増大分に対応して減少
させたホップ数Ｋ（個）とで一巡時間Ｔ１の周波数ホッ
ピングとなるホッピングパターンを形成するようになっ
ている。

【００２５】また、図１（ａ）の音声データの通信時に
干渉を受けた場合には、図１（ｃ）に示すように、一層
秘匿性を向上させて干渉を受け難くするため、滞留時間
ｔＬ（ｍｓ）よりも短縮させた滞留時間ｔＭ（ｍｓ）
と、この短縮分に対応して増大させたホップ数Ｍ（個）
とで一巡時間Ｔ１の周波数ホッピングとなるホッピング
パターンを形成するようになっている。

【００２６】上記の構成において、無線通信システムの
動作を図６ないし図８のフローチャートに基づいて説明
する。

【００２７】先ず、図５および図６に示すように、コン
トローラ３５がスリープモードを実行することによっ
て、電源部３６からの電力供給がコントローラ３５だけ
に制限され、消費電力が必要最小限に抑制される（Ｓ
１）。電力供給を受けるコントローラ３５は、通信制御
ルーチンの実行を継続しており、図示しない呼出スイッ
チ等の操作状態を確認することによって、呼出しを行う
ように指示されたか否かを判定する（Ｓ２）。呼出しを
行うと判定した場合には（Ｓ２，ＹＥＳ）、通信データ
の種類および妨害の状況に応じて滞留時間ｔおよびホッ
プ数Ｈｎを決定する。即ち、例えば音声データを通信す
るのであれば、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、滞留
時間ｔが“ｔＬ”ｍｓ、ホップ数Ｈｎが“Ｌ”個である
と決定し、非音声データを通信するのであれば、滞留時
間ｔが“ｔＫ”ｍｓ、ホップ数Ｈｎが“Ｋ”個であると
決定する。また、周波数の干渉による妨害が生じる環境
下において音声データを通信するのであれば、滞留時間
ｔが“ｔＭ”ｍｓ、ホップ数Ｈｎが“Ｍ”個であると決
定する。（Ｓ１５）。尚、周波数の干渉の程度は、デー
タ冗長により算出したエラーレートにより判別すること
ができ、そのエラーレートが所定の基準値を超えるか否
かにより妨害の有無を判定し、超えるときに、妨害あり
と判定するようになっている。

【００２８】そして、このようにして滞留時間ｔおよび
ホップ数Ｈｎを決定した後、被呼出側の通信機（親機１
０、子機１１〜１５）との通信を行う呼出処理を実行す
る（Ｓ５０）。呼出処理を実行すると、図７に示すよう
に、先ず、通信モードとなって図５の電源部３６から無
線通信部１の各部に対して電力供給を開始させると共
に、最大チャンネルカウント値Ｃmax に“ホップ数Ｈ
ｎ”、チャンネル設定値Ｓに“１”、およびチャンネル
カウント値Ｃに“１”を設定する（Ｓ５１）。

【００２９】この後、コントローラ３５が送信指令信号
ｐを変復調器２２および送受切換器２７に出力すること
によって、変復調器２２の変調部２２ａを作動状態に設
定すると共に、送受切換器２７を送信状態に設定する。
また、チャンネル設定値Ｓが“１”のホップ信号ｒをホ
ップテーブル２６およびＰＬＬ局部発振器２５に出力す
ることによって、ホップテーブル２６に対して第１番目
のチャンネルC1のホップ周波数データf1をＰＬＬ局部発
振器２５に出力させ、このホップ周波数データf1に対応
した周波数(f1)のホップ周波数信号ｓをＰＬＬ局部発振
器２５からアップコンバータ２３およびダウンコンバー
タ３２に出力させる。

【００３０】次に、被呼出側の親機１０や子機１１〜１
５のＩＤデータ等を含む呼出信号をインターフェース部
２１を介して変復調器２２に取り込み、変調部２２ａに
より変調した後、変調信号ｔとしてアップコンバータ２
３に出力する。そして、このアップコンバータ２３にお
いて、変調信号ｔとＰＬＬ局部発振器２５からのホップ
周波数信号ｓとを加え合わせて拡散変調信号ｕを形成さ
せる。この後、この拡散変調信号ｕをパワーアンプ２４
で増幅させた後、送受切換器２７を介してアンテナ２８
から送信する（Ｓ５２）。

【００３１】上記のＳ５２により呼出送信が終了する
と、コントローラ３５が受信指令信号ｑを変復調器２２
および送受切換器２７に出力することによって、変復調
器２２の復調部２２ｂを作動状態に設定すると共に、送
受切換器２７を受信状態に設定し（Ｓ５３）、被呼出側
からの応答信号を受信したか否かを判定する（Ｓ５
４）。応答がない場合には（Ｓ５４，ＮＯ）、チャンネ
ルカウント値Ｃが最大チャンネルカウント値Ｃmax
（“ホップ数Ｈｎ”）よりも小さな値であるか否かを判
定し（Ｓ５５）、小さな値であれば（Ｓ５５，ＹＥ
Ｓ）、チャンネル設定値Ｓおよびチャンネルカウント値
Ｃを“１”カウントアップする一方（Ｓ５６）、小さな
値でなければ（Ｓ５５，ＮＯ）、チャンネル設定値Ｓお
よびチャンネルカウント値Ｃを“１”にリセットする
（Ｓ５７）。そして、図示しない内部タイマー等により
上述のＳ１５で決定した滞留時間ｔが経過したときに、
チャンネル設定値Ｓを示すホップ信号ｒをホップテーブ
ル２６およびＰＬＬ局部発振器２５に出力して周波数ホ
ッピングさせた後（Ｓ５８）、Ｓ５２から再実行して呼
出し処理を継続する。

【００３２】次に、被呼出側からの応答信号を受信した
場合には（Ｓ５４，ＹＥＳ）、チャンネルカウント値Ｃ
が最大チャンネルカウント値Ｃmax （“ホップ数Ｈ
ｎ”）よりも小さな値であるか否かを判定し（Ｓ５
９）、小さな値であれば（Ｓ５９，ＹＥＳ）、チャンネ
ル設定値Ｓおよびチャンネルカウント値Ｃを“１”カウ
ントアップする一方（Ｓ６０）、小さな値でなければ
（Ｓ５９，ＮＯ）、チャンネル設定値Ｓおよびチャンネ
ルカウント値Ｃを“１”にリセットする（Ｓ６１）。そ
して、図示しない内部タイマー等により滞留時間ｔが経
過したときに、チャンネル設定値Ｓを示すホップ信号ｒ
をホップテーブル２６およびＰＬＬ局部発振器２５に出
力して周波数ホッピングさせた後（Ｓ６２）、チャンネ
ル設定値Ｓのホップ周波数データfSに対応した周波数の
拡散変調信号ｕで通信データを送信（Ｓ６３）および受
信（Ｓ６４）する。そして、通信が終了したか否かを判
定し（Ｓ６５）、終了していなければ（Ｓ６５，Ｎ
Ｏ）、Ｓ５９から再実行することによって、滞留時間ｔ
毎の周波数ホッピングを繰り返しながら通信データの送
受信を継続し、通信が終了すると（Ｓ６５，ＹＥＳ）、
図６の通信制御ルーチンにリターンし、Ｓ１のスリープ
状態に移行する。

【００３３】次に、Ｓ２において、呼出しを行わないと
判定した場合には（Ｓ２，ＮＯ）、内部タイマー等を用
いて所定時間の経過によりタイムアップしたか否かを判
定し（Ｓ３）、タイムアップしていなければ（Ｓ３，Ｎ
Ｏ）、Ｓ１のスリープモードを継続する。一方、タイム
アップすると（Ｓ３，ＹＥＳ）、受信待機モードとなっ
て電源部３６から無線通信部１の送信部（アップコンバ
ータ２３、パワーアンプ２４）を除いて電力供給を開始
させる（Ｓ４）。

【００３４】そして、コントローラ３５から受信指令信
号ｑを変復調器２２および送受切換器２７に出力するこ
とによって、変復調器２２の復調部２２ｂを作動状態に
設定すると共に、送受切換器２７を受信状態に設定す
る。また、チャンネル設定値Ｓが例えば“ｓｔａｒｔ＝
３”のホップ信号ｒをホップテーブル２６およびＰＬＬ
局部発振器２５に出力し、図２のホップテーブル２６に
対して第３番目のチャンネルC3のホップ周波数データf3
をＰＬＬ局部発振器２５に出力させ、このホップ周波数
データf3に対応した周波数(fstart=f3) のホップ周波数
信号ｓをＰＬＬ局部発振器２５からダウンコンバータ３
２に出力させる（Ｓ５）。そして、ダウンコンバータ３
２に対して周波数(f3)で逆拡散させるように設定し、こ
の周波数(f3)の拡散変調信号ｕを受信可能な状態にして
待機する（Ｓ６）。

【００３５】次に、周波数(f3)の拡散変調信号ｕを受信
したか否かを判定し（Ｓ７）、受信していなければ（Ｓ
７，ＮＯ）、一巡時間Ｔ１を経過したか否かを判定する
（Ｓ８）。一巡時間Ｔ１を経過していなければ（Ｓ８，
ＹＥＳ）、Ｓ６を再実行して周波数(f3)の受信待機を継
続し、一巡時間Ｔ１を経過したときに（Ｓ８，ＮＯ）、
Ｓ１のスリープモードに移行する。

【００３６】一方、Ｓ７において、周波数(f3)の拡散変
調信号ｕを受信した場合には（Ｓ７，ＹＥＳ）、この受
信した拡散変調信号ｕに含まれている被呼出側のＩＤデ
ータを基にして自己を呼び出したものであるか否かを判
定する（Ｓ９）。自己を呼び出した信号であれば（Ｓ
９，ＹＥＳ）、呼出側のＩＤデータを基にして呼出側の
通信データが音声データおよび非音声データの何れであ
るかを認識し、認識した通信データの種類および妨害の
状況に応じて滞留時間ｔおよびホップ数Ｈｎを決定する
（Ｓ１０）。この後、呼出側の通信機（親機１０、子機
１１〜１５）との通信を行う応答処理を実行する（Ｓ７
０）。

【００３７】応答処理を実行すると、図８に示すよう
に、呼出側のＩＤデータ等を含んだ応答信号を送信する
（Ｓ７１）。この後、呼出側の滞留時間ｔおよびホップ
数Ｈｎと同一のホッピングパターンで周波数ホッピング
を行うように、Ｓ１０で決定した“ホップ数Ｈｎ”を最
大チャンネルカウント値Ｃmax に設定する（Ｓ７２）。
この後、チャンネルカウント値Ｃが最大チャンネルカウ
ント値Ｃmax （“Ｈｎ”）よりも小さな値であるか否か
を判定する（Ｓ７３）。小さな値であれば（Ｓ７３，Ｙ
ＥＳ）、チャンネル設定値Ｓおよびチャンネルカウント
値Ｃを“１”カウントアップする一方（Ｓ７４）、小さ
な値でなければ（Ｓ７３，ＮＯ）、チャンネル設定値Ｓ
およびチャンネルカウント値Ｃを“１”にリセットする
（Ｓ７５）。そして、図示しない内部タイマー等により
Ｓ１０で決定した滞留時間ｔが経過したときに、チャン
ネル設定値Ｓを示すホップ信号ｒをホップテーブル２６
およびＰＬＬ局部発振器２５に出力して周波数ホッピン
グさせ（Ｓ７６）、チャンネル設定値Ｓのホップ周波数
データｆS に対応した周波数(fs)の拡散変調信号ｕで通
信データを受信（Ｓ７７）および送信（Ｓ７８）する。
そして、通信が終了したか否かを判定し（Ｓ７９）、終
了していなければ（Ｓ７９，ＮＯ）、滞留時間ｔ毎の周
波数ホッピングを繰り返しながら通信データの送受信を
継続し、通信が終了すると（Ｓ７９，ＹＥＳ）、図６の
通信制御ルーチンにリターンし、Ｓ１のスリープ状態に
移行する。

【００３８】次に、Ｓ１０において、自己を呼び出した
信号でないと判定した場合には（Ｓ１０，ＮＯ）、続い
て、待機していた周波数(f3)が干渉により通信を妨害さ
れているか否かを判定し（Ｓ１１）、妨害されていなけ
れば（Ｓ１１，ＮＯ）、Ｓ１のスリープモードに移行す
る。

【００３９】また、Ｓ１１において、図９に示すよう
に、待機中の周波数(f3)が妨害されていると判定した場
合には（Ｓ１１，ＹＥＳ）、一巡時間Ｔ１を経過したか
否かを判定し（Ｓ１３）、一巡時間Ｔ１を経過していな
ければ（Ｓ１３，ＹＥＳ）、Ｓ６から再実行し、現状の
周波数(f3)で受信待機する。一方、一巡時間Ｔ１を経過
していれば（Ｓ１３，ＮＯ）、待機している現状の周波
数(f3)が受信待機に使用される周波数（f1,f2,...fL)の
内、最終の周波数（f=fend) であるか否かを判定する
（Ｓ１３）。そして、最終の周波数（f=fend) であれば
（Ｓ１３，ＹＥＳ）、Ｓ１のスリープモードに移行する
一方、最終の周波数（f=fend) でなければ（Ｓ１３，Ｎ
Ｏ）、次の周波数（f=fnext)である周波数(f7)を待機用
に設定し（Ｓ１４）、Ｓ６を再実行して周波数(f7)で受
信待機する。

【００４０】以上のように、本実施形態の無線通信シス
テムは、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、周波数ホッ
ピング方式により所定のホッピングパターンに従って周
波数を切り換えながら通信機相互間で双方向通信を行う
際に、ホッピングパターンによる周波数ホッピングの一
巡時間Ｔ１（繰り返し周期）が一定となるように、ホッ
ピングパターンのホップ数（Ｌ個、Ｋ個、Ｍ個）と滞留
時間（ｔＬ、ｔＫ、ｔＭ）とが変更可能な構成とされて
いる。

【００４１】これにより、呼出側の通信機が音声データ
や非音声データ等の通信データの種類に応じて滞留時間
（ｔＬ、ｔＫ、ｔＭ）を変更した場合でも、周波数ホッ
ピングの一巡時間Ｔ１が一定となるように、ホッピング
パターンのホップ数（Ｌ個、Ｋ個、Ｍ個）を変更するた
め、被呼出側においては、受信の待機時間を一巡時間Ｔ
１に設定しておくことによって、受信の失敗や継続、待
機する周波数の切り換え等を必要最小限の時間で判断す
ることが可能になる。従って、通信開始処理時の同期捕
捉が容易になると共に、同期の確立を短時間で完了させ
ることができるようになっている。

【００４２】より具体的には、図１（ａ）に示すよう
に、音声データの通信時には、滞留時間を“ｔＬ”ｍｓ
と短くし、ホップ数を“Ｌ”個に増加させる構成とされ
ており、滞留時間が短くなって１ホップ当たりのデータ
転送量が減少した場合でも、音声データにとっては送受
信時の障害は極めて小さく、音声データにとって大きな
メリットとなる高い秘匿性をホップ数の増加により得る
ことができるようになっている。一方、図１（ｂ）に示
すように、非音声データの通信時には、滞留時間を“ｔ
Ｋ”ｍｓと長くし、ホップ数を“Ｋ”個に減少させる構
成とされており、長い滞留時間により１ホップ当たりの
データ転送量が増加することによって、短時間で非音声
データの通信を完了させることができるようになってい
る。また、図１（ｃ）に示すように、周波数ホッピング
させながら通信する際に干渉が多い程、滞留時間を“ｔ
Ｍ”ｍｓと短くし、ホップ数を“Ｍ”個に増加させる構
成とされており、ホップ数の増加により通信時に干渉す
る確率を減少させることができるようになっている。

【００４３】また、本実施形態の無線通信システムは、
通信開始処理時に、被呼出側の通信機は、ホッピングパ
ターンの周波数のうちの１つの周波数(f3)で受信待機
し、呼出側の通信機の信号を受信した後に周波数ホッピ
ングを開始する構成とされている。これにより、通信開
始処理時のホッピングパターンの１つの周波数(f3)で受
信待機するため、ホッピングパターンの呼出しが繰り返
されることによって、呼出側の通信機からの信号を確実
に受信することができるようになっている。

【００４４】また、本実施形態の無線通信システムは、
図９に示すように、通信開始処理時に、被呼出側の通信
機は、ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周波
数(f3)で受信待機し、該周波数(f3)が干渉されていると
き、残りの周波数のうちの１つの周波数(f7)で受信待機
するという処理を所定の周波数となるまで繰り返し、呼
出側の通信機からの信号を受信した後に周波数ホッピン
グを開始する構成にされている。これにより、通信開始
処理時のホッピングパターンのうちの１つまたは２つ以
上の周波数(f3)が干渉を受けていた場合でも、残りの周
波数(f7)で呼出側の通信機からの信号を受信することが
できるため、通信開始処理を安定して行うことができる
ようになっている。

【００４５】尚、本実施形態の無線通信システムにおい
て、被呼出側の通信機の前記１つの周波数で受信待機す
る期間は、前記周波数ホッピングの繰り返し周期と等し
いか、その整数倍に設定された構成にされていることが
望ましい。そして、この構成によれば、周波数ホッピン
グの繰り返し周期と等しいか、その整数倍に設定される
ため、無駄な時間を要すことなく通信開始処理時の同期
捕捉を一層容易に行うことができることになる。

【００４６】また、本実施形態においては、音声データ
の通信時に妨害がある場合に、滞留時間を短くしてホッ
プ数を増大させるようになっているが、非音声データの
通信時に妨害がある場合でも、妨害を受ける時間を最小
限とするため、滞留時間を短くしてホップ数を増大させ
るようになっていることが望ましい。そして、このよう
な通信時の妨害に対して設定される滞留時間およびホッ
プ数は、妨害の個数に応じて変化させるようになってい
ても良い。

【００４７】また、本実施形態におけるホッピングパタ
ーンは、図２に示すように、ホップテーブル２６のチャ
ンネルC1,C2,..CL,..CM,..CNに対応させた１系統のホッ
プ周波数データ系列ｆに全てのホップ周波数データf1,f
2,..fL,..fM,..fNを設定しておき、このホップ周波数デ
ータ系列ｆから各条件のホップ数に対応させて形成する
ようになっているが、これに限定されることはない。即
ち、図１０に示すように、チャンネルC1,C2,..CL,..C
M,..CNに対応させた３系統のホップ周波数データ系列ｆ
Ａ・ｆＢ・ｆＣに各条件のホップ周波数データf1〜fK,f
1 〜fL,f1 〜fMを設定しておき、これらのホップ周波数
データ系列ｆＡ・ｆＢ・ｆＣを各条件に応じて選択する
ことによって、ホッピングパターンを形成するようにな
っていても良い。さらに、ホッピングパターンは、例え
ば図１１に示すように、ホップ周波数データ系列ｆＣを
選択した後に、このホップ周波数データ系列ｆＣのホッ
プ周波数データf1〜fMをランダムに並び変えて形成され
るようになっていても良い。

【００４８】また、本実施形態における受信待機時の周
波数は、常に同一である必要はなく、スリープモードか
ら抜けるごとに、ランダムな周波数で受信待機するよう
になっていても良く、この場合には、定常的に妨害を受
ける確率を低減させることができる。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明は、周波数ホッピング方
式により所定のホッピングパターンに従って周波数を切
り換えながら通信機相互間で双方向通信を行う無線通信
システムであって、前記ホッピングパターンによる周波
数ホッピングの繰り返し周期が一定となるように、該ホ
ッピングパターンのホップ数と滞留時間とが変更可能に
されている構成である。これにより、呼出側の通信機が
音声データや非音声データ等の通信データの種類に応じ
て滞留時間を変更した場合でも、周波数ホッピングの一
巡時間が一定となるように、ホッピングパターンのホッ
プ数を変更するため、被呼出側においては、受信の待機
時間を一巡時間に設定しておくことによって、受信の失
敗や継続、待機する周波数の切り換え等を必要最小限の
時間で判断することが可能になる。従って、通信開始処
理時の同期捕捉が容易になると共に、同期の確立を短時
間で完了させることができるという効果を奏する。

【００５０】請求項２の発明は、請求項１記載の無線通
信システムであって、通信開始処理時に、被呼出側の通
信機は、前記ホッピングパターンの周波数のうちの１つ
の周波数で受信待機し、呼出側の通信機の信号を受信し
た後に周波数ホッピングを開始する構成である。これに
より、通信開始処理時のホッピングパターンの１つの周
波数で受信待機するため、ホッピングパターンの呼出し
が繰り返されることによって、呼出側の通信機からの信
号を確実に受信することができるという効果を奏する。

【００５１】請求項３の発明は、請求項１記載の無線通
信システムであって、通信開始処理時に、被呼出側の通
信機は、ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周
波数で受信待機し、該周波数が干渉されているとき、残
りの周波数のうちの１つの周波数で受信待機するという
処理を所定の周波数となるまで繰り返し、呼出側の通信
機からの信号を受信した後に周波数ホッピングを開始す
る構成である。これにより、通信開始処理時のホッピン
グパターンのうちの１つまたは２つ以上の周波数が干渉
を受けていた場合でも、残りの周波数で呼出側の通信機
からの信号を受信することができるため、通信開始処理
を安定して行うことができるという効果を奏する。

【００５２】請求項４の発明は、請求項２または３記載
の無線通信システムであって、被呼出側の通信機の前記
１つの周波数で受信待機する期間は、前記周波数ホッピ
ングの繰り返し周期と等しいか、その整数倍に設定され
ている構成である。これにより、周波数ホッピングの繰
り返し周期と等しいか、その整数倍に設定されるため、
無駄な時間を要すことなく通信開始処理時の同期捕捉を
一層容易に行うことができるという効果を奏する。

【００５３】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、音声信号の
通信時には、滞留時間を短くし、ホップ数を増加させる
構成である。これにより、滞留時間が短くなって１ホッ
プ当たりのデータ転送量が減少した場合でも、音声信号
にとっては送受信時の障害は極めて小さく、音声信号に
とって大きなメリットとなる高い秘匿性をホップ数の増
加により得ることができるという効果を奏する。

【００５４】請求項６の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、非音声信号
の通信時には、滞留時間を長くし、ホップ数を減少させ
る構成である。これにより、長い滞留時間により１ホッ
プ当たりのデータ転送量が増加することによって、短時
間で非音声信号の通信を完了させることができるという
効果を奏する。

【００５５】請求項７の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、周波数ホッ
ピングさせながら通信する際に干渉が多い程、滞留時間
を短くし、ホップ数を増加させる構成である。これによ
り、ホップ数を増加させることによって、通信時に干渉
する確率を減少させることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一定の一巡時間を有したホッピングパターンの
説明図であり、（ａ）は音声データ用のホッピングパタ
ーン、（ｂ）は非音声データ用のホッピングパターン、
（ｃ）は妨害時の音声データ用のホッピングパターンで
ある。

【図２】ホップテーブルのデータ内容を示す説明図であ
る。

【図３】親機と子機との関係を示す説明図である。

【図４】ＴＤＤ方式による通信形態を示す説明図であ
る。

【図５】無線通信部のブロック図である。

【図６】通信制御ルーチンのフローチャートである。

【図７】呼出処理ルーチンのフローチャートである。

【図８】応答処理ルーチンのフローチャートである。

【図９】通信開始処理時および通信処理時のホッピング
パターンの説明図である。

【図１０】ホップテーブルのデータ内容を示す説明図で
ある。

【図１１】ホップテーブルのデータ内容を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 無線通信部 １０ 親機 １１〜１５ 子機 ２１ インターフェース部 ２２ 変復調器 ２３ アップコンバータ ２４ パワーアンプ ２５ ＰＬＬ局部発振器 ２６ ホップテーブル ２７ 送受切換器 ２８ アンテナ ３１ ローノイズアンプ ３２ ダウンコンバータ ３５ コントローラ ３６ 電源部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数ホッピング方式により所定のホッ
   ピングパターンに従って周波数を切り換えながら通信機
   相互間で双方向通信を行う無線通信システムであって、 前記ホッピングパターンによる周波数ホッピングの繰り
   返し周期が一定となるように、該ホッピングパターンの
   ホップ数と滞留時間とが変更可能にされていることを特
   徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 通信開始処理時に、被呼出側の通信機
   は、前記ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周
   波数で受信待機し、呼出側の通信機の信号を受信した後
   に周波数ホッピングを開始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。
3. 【請求項３】 通信開始処理時に、被呼出側の通信機
   は、ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周波数
   で受信待機し、該周波数が干渉されているとき、残りの
   周波数のうちの１つの周波数で受信待機するという処理
   を所定の周波数となるまで繰り返し、呼出側の通信機か
   らの信号を受信した後に周波数ホッピングを開始するこ
   とを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 【請求項４】 被呼出側の通信機の前記１つの周波数で
   受信待機する期間は、前記周波数ホッピングの繰り返し
   周期と等しいか、その整数倍に設定されていることを特
   徴とする請求項２または３記載の無線通信システム。
5. 【請求項５】 音声信号の通信時には、滞留時間を短く
   し、ホップ数を増加させることを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれかに記載の無線通信システム。
6. 【請求項６】 非音声信号の通信時には、滞留時間を長
   くし、ホップ数を減少させることを特徴とする請求項１
   ないし４のいずれかに記載の無線通信システム。
7. 【請求項７】 周波数ホッピングさせながら通信する際
   に干渉が多い程、滞留時間を短くし、ホップ数を増加さ
   せることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の無線通信システム。