JPH1084302A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 干渉しあう確率を許容範囲に収めながら、通
信可能な通信機の台数に応じて通信開始処理の待ち時間
を短縮する。 【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親機１
０と子機１１〜１５との間で双方向に通信を行うもので
ある。通信可能な子機１１〜１５の台数に応じてホッピ
ングパターンのホップ数Ｈｎ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として送受信時に、周
波数を順次切り換える周波数ホッピングを行うと、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チャンネル
数に等しいホップ数のホッピングパターンで周波数ホッ
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
調信号を逆拡散（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逆拡散により捕捉したときに、
滞留時間毎にホッピングパターンに従った逆拡散の切り
換え（受信周波数の切り換え）を行わせて親機からの呼
出信号を受信させる。この後、親機と子機との同期を確
立させた後、同一パターンの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】ところで、上記従来の
ように、ホップテーブルのチャンネル数（通信周波数の
数）に等しいホップ数のホッピングパターンで周波数ホ
ッピングして通信を行う構成では、例えば図１３に示す
ように、４台（２組）の通信機５０〜５３間で通信する
ときに一つの周波数(f4-g4) が干渉しあうとすると、６
台（３組）の通信機５０〜５３間で通信するときには周
波数(f4-g4) の他の周波数（例えばf3-g3）でも干渉が
あるため、通信機の台数が増加するのに伴って干渉しあ
う確率が増加することになる。

【０００６】そこで、従来は、通信可能な通信機の台数
が最大数に設定された場合でも、干渉の確率が許容範囲
となるように、最大数に対応したホップ数のホッピング
パターンで周波数ホッピングさせるという対策が施され
ている。ところが、このような対策では、図１４に示す
ように、通信可能な通信機５１・５１の台数が少ない場
合に、干渉の確率が低減される利益よりも、通信開始処
理時の待ち時間が長くなる不利益のほうが大きくなると
いう問題が生じることになる。

【０００７】従って、本発明は、干渉しあう確率を許容
範囲に収めながら、通信可能な通信機の台数に応じて通
信開始処理の待ち時間を短縮す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、通信可能な通信機の台数に応じて前記ホッピン
グパターンのホップ数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、通信可能な通信機の台数に
応じたホップ数のホッピングパターンとすることによっ
て、同期捕捉に要する呼出し時間を最適化することがで
きると共に、複数組の通信機間で同時に通信が行われる
際に、各通信機間の周波数同士が干渉しあう確率を許容
範囲に収めることができる。

【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、特定の通信機が、他の通信機の通
信可能状態を検出し、通信可能な通信機の台数に応じた
ホップ数をこれら通信機に伝達することを特徴としてい
る。これにより、特定の通信機から他の通信可能な通信
機に対してホップ数を伝達するため、特定の通信機を中
心とした一元管理が可能となり、システムを容易に構築
することができる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の無線通信システムであって、最大のホップ数に対応し
たホップテーブルから必要なホップ数のホッピングパタ
ーンを形成することを特徴としている。これにより、最
大のホップ数に対応したホップテーブルを有することに
よって、必要なホップ数が得られたときに、このホップ
数に対応したホッピングパターンを容易に形成すること
ができる。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１ないし３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
通信に使用される通信機の増加に従ってホップ数が増加
されることを特徴としている。これにより、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。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１ないし３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
の通信に使用される通信機の増加に従ってホップ数が減
少されることを特徴としている。これにより、ホップ数
の減少によりホッピングの一周期が短縮し、同期捕捉に
要する呼出し時間が短くな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。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図１２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
utipke Access)方式により通信を行うようになっていて
も良い。

【００１４】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、通信データが音声信号である場合、音声信号とデ
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信号である場合、
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。

【００１５】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。

【００１６】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（周波数）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。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、周波数ホップする拡散変調信号ｕを形成するよう
になっている。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】また、この通信制御ルーチンは、図１およ
び図２にも示すように、通信可能な親機１０および子機
１１〜１５の台数（以下、通信可能台数と称する。）に
応じてホッピングパターンのホップ数をＬ個からＮ個の
範囲で変更するようになっており、特定の通信機として
指定された親機１０において通信可能台数に応じたホッ
プ数の決定を行わせた後、他の通信機として指定された
子機１１〜１５に対してホップ数を伝達させるようにな
っている。

【００２２】即ち、親機１０においては、通信可能台数
に応じてＬ個からＮ個の可変範囲でホップ数Ｈｎを決定
し、このホップ数Ｈｎを子機１１〜１５に伝達する。そ
して、親機１０および子機１１〜１５は、ホップテーブ
ル２６の全チャンネルC1,C2,..CL,..CM,..CNの中からホ
ップ数Ｈｎに応じたチャンネルC1,C2,..CL〜C1,C2,..CN
を選択し、ホップ数Ｈｎのホッピングパターンで周波数
ホッピングするようになっている。尚、親機１０および
子機１１〜１５が通信可能でない状態とは、充電不足等
により電源がオフ状態であったり、通信エリア外に存在
していることによって、親機１０および子機１１〜１５
間で電波の送受信ができないようになっている状態のこ
とである。

【００２３】さらに、通信制御ルーチンは、上記の通信
可能台数と共に、音声データの通信に使用される親機１
０および子機１１〜１５の台数に応じてホッピングパタ
ーンのホップ数Ｈｎを変更するようにもなっており、音
声データの通信に使用される親機１０および子機１１〜
１５の増加に従ってホップ数を増加させる一方、非音声
信号の通信に使用される親機１０および子機１１〜１５
の増加に従ってホップ数Ｈｎを減少させるようになって
いる。

【００２４】これにより、最大の通信可能台数となる親
機１０および子機１１が非音声用に使用されるときに
は、ホップテーブル２６の最小のホップ数Ｈｎ（Ｌ個）
を用いてホッピングパターンが形成されるようになって
おり、最大の通信可能台数となる親機１０および全子機
１１〜１５が音声用に使用されるときには、ホップテー
ブル２６の最大のホップ数Ｈｎ（Ｎ個）を用いてホッピ
ングパターンが形成されるようになっている。

【００２５】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１０のフローチャートに基づいて説
明する。

【００２６】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）、被呼出側の
子機１１〜１５との通信を行う図９の呼出処理（Ｓ５
０）を実行する一方、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（Ｓ
３）、タイムアップしていなければ（Ｓ３，ＮＯ）、Ｓ
１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２
３、パワーアンプ２４）を除いて電力供給を開始させる
（Ｓ４）。

【００２７】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“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
力し、ホップテーブル２６に対して例えば第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２
５からダウンコンバータ３２に出力させる。そして、ダ
ウンコンバータ３２に対して周波数(f1)で逆拡散させる
ように設定し、この周波数(f1)の拡散変調信号ｕを受信
可能な状態にして待機する（Ｓ５）。

【００２８】尚、図１１に示すように、上記の周波数
（f1) が干渉されているときには、残りの周波数のうち
の１つの周波数(f4)で受信待機するという処理を所定の
周波数(f4)となるまで繰り返し、呼出側の子機１１〜１
５からの信号を受信した後に周波数ホッピングを開始す
るようになっていることが望ましい。

【００２９】次に、上記の拡散変調信号ｕの受信により
呼出しを受けているか否かを判定し（Ｓ６）、呼出しを
受けていれば（Ｓ６，ＹＥＳ）、呼出側の子機１１〜１
５との通信を行う図１０の応答処理を実行する（Ｓ７
０）。一方、呼出しを受けていなければ（Ｓ６，Ｎ
Ｏ）、動作状態確認処理（Ｓ７〜Ｓ１２）を実行するこ
とによって、親機１０に予め登録されている全ての登録
子機（子機１１〜１５）の動作状態を調査する。

【００３０】即ち、図３の第１番目の子機１１に対して
呼出処理を行い（Ｓ７）、被呼出側の子機１１からの応
答があるか否かを判定する（Ｓ８）。応答があれば（Ｓ
８，ＹＥＳ）、この子機１１の動作状態をアクティブ状
態として登録する（Ｓ９）。一方、応答がなければ（Ｓ
８，ＮＯ）、この子機１１が通信中であるか否かを判定
し（Ｓ１０）、通信中であれば（Ｓ１０，ＹＥＳ）、こ
の子機１１の動作状態をアクティブ状態として登録する
（Ｓ９）。一方、通信中でなければ（Ｓ１０，ＮＯ）、
この子機１１の動作状態をオフ状態として登録する（Ｓ
１１）。

【００３１】この後、動作状態が未確認の登録子機が存
在するか否かを判定し（Ｓ１２）、図３の第２〜５番目
の子機１２〜１５のように、未確認の登録子機が存在し
ていれば（Ｓ１２，ＹＥＳ）、Ｓ７から再実行すること
によって、第２〜５番目の子機１２〜１５に対しても動
作状態を確認する。この後、全ての子機１１〜１５に対
する動作状態の確認が終了し、未確認の登録子機が存在
しなくなったときに（Ｓ１２，ＮＯ）、アクティブ状態
等の子機数に応じたホップ数Ｈｎを設定するホップ数設
定処理を開始する（Ｓ２０）。

【００３２】具体的には、図７に示すように、アクティ
ブ状態の登録子機の台数を計数することによりアクティ
ブ子機数を求める（Ｓ２１）。そして、図６の動作状態
確認処理前のアクティブ子機数と、Ｓ２１において求め
たアクティブ子機数とを比較することによって、アクテ
ィブ子機数に変化が生じたか否かを判定し（Ｓ２２）、
変化が生じていなければ（Ｓ２２，ＮＯ）、図６の通信
制御ルーチンにリターンしてＳ１のスリープ状態に移行
する。

【００３３】一方、アクティブ子機数に変化が生じてい
た場合には（Ｓ２２，ＹＥＳ）、続いて、アクティブ子
機数が増加しているか否かを判定する（Ｓ２３）。アク
ティブ子機数が増加していれば（Ｓ２３，ＹＥＳ）、第
１ホップ数決定処理（Ｓ２４〜Ｓ３２）を実行し、アク
ティブ子機数が増加していなければ（Ｓ２３，ＮＯ）、
第２ホップ数決定処理（Ｓ４０）を実行する。そして、
これらの第１ホップ数決定処理および第２ホップ数決定
処理を実行することによって、アクティブ状態の登録子
機の台数と、通信データの内容とでホップ数Ｈｎを決定
する。

【００３４】上記の第１ホップ数決定処理においては、
先ず、各登録子機（子機１１〜１５）を示す登録番号ｉ
Ｈに“１”を設定する（Ｓ２４）。そして、この登録番
号ｉＨの登録子機がアクティブ状態であるか否かを判定
し（Ｓ２５）、アクティブ状態でなければ（Ｓ２５，Ｎ
Ｏ）、現状のホップ数Ｈｎを維持し、アクティブ状態で
あれば（Ｓ２５，ＹＥＳ）、続いて、この登録子機が音
声用に使用されるものか否かを判定する（Ｓ２６）。音
声用であれば（Ｓ２６，ＹＥＳ）、ホップ数Ｈｎが最大
であるか否かを判定し（Ｓ２７）、最大であれば（Ｓ２
７，ＹＥＳ）、現状のホップ数Ｈｎを維持し、最大でな
ければ（Ｓ２７，ＮＯ）、現状のホップ数Ｈｎに所定数
Ｔを加算する（Ｓ２８）。一方、Ｓ２６において、登録
番号ｉＨの登録子機が音声用に使用されるものでないと
判定した場合には（Ｓ２６，ＮＯ）、続いて、ホップ数
Ｈｎが最小であるか否かを判定し（Ｓ２９）、最小であ
れば（Ｓ２９，ＹＥＳ）、現状のホップ数Ｈｎを維持
し、最小でなければ（Ｓ２９，ＮＯ）、現状のホップ数
Ｈｎから所定数Ｔを減算する（Ｓ３０）。

【００３５】この後、Ｓ２５〜Ｓ３０において、登録番
号ｉＨの登録子機の動作状態と通信データの内容とを基
にしてホップ数Ｈｎを決定すると、登録番号ｉＨに
“１”を加算した後（Ｓ３１）、この登録番号ｉＨが最
後の登録子機を示す最大登録番号ｉＨmax 以下であるか
否かを判定する（Ｓ３２）。登録番号ｉＨが最大登録番
号ｉＨmax 以下であると判定した場合には（Ｓ３２，Ｙ
ＥＳ）、上述のＳ２５から再実行し、以降の登録番号ｉ
Ｈの登録子機に基づいたホップ数Ｈｎの算出を繰り返
す。そして、最大登録番号ｉＨmax の登録子機に基づい
たホップ数Ｈｎの算出が終了し、登録番号ｉＨが最大登
録番号ｉＨmax を超えたと判定すると（Ｓ３２，ＹＥ
Ｓ）、この最終的なホップ数Ｈｎをアクティブ状態にあ
る各登録子機に通知する（Ｓ３３）。

【００３６】また、Ｓ２３において、アクティブ子機数
が増加していない（減少している）と判定たときには
（Ｓ２３，ＮＯ）、第２ホップ数決定処理が実行される
（Ｓ４０）。第２ホップ数決定処理が実行されと、図８
に示すように、先ず、各登録子機（子機１１〜１５）を
示す登録番号ｉＨに“１”を設定する（Ｓ４１）。そし
て、登録番号ｉＨの登録子機がアクティブ状態であるか
否かを判定し（Ｓ４２）、アクティブ状態でなければ
（Ｓ４２，ＮＯ）、現状のホップ数Ｈｎを維持し、アク
ティブ状態であれば（Ｓ４２，ＹＥＳ）、続いて、この
登録子機が音声用に使用されるものか否かを判定する
（Ｓ４３）。音声用であれば（Ｓ４３，ＹＥＳ）、ホッ
プ数Ｈｎが最小であるか否かを判定し（Ｓ４４）、最小
であれば（Ｓ４４，ＹＥＳ）、現状のホップ数Ｈｎを維
持し、最小でなければ（Ｓ４４，ＮＯ）、現状のホップ
数Ｈｎから所定数Ｔを減算する（Ｓ４５）。一方、Ｓ４
３において、登録番号ｉＨの登録子機が音声用に使用さ
れるものでないと判定した場合には（Ｓ４３，ＮＯ）、
続いて、ホップ数Ｈｎが最大であるか否かを判定し（Ｓ
４６）、最大であれば（Ｓ４６，ＹＥＳ）、現状のホッ
プ数Ｈｎを維持し、最大でなければ（Ｓ４６，ＮＯ）、
現状のホップ数Ｈｎに所定数Ｔを加算する（Ｓ４７）。

【００３７】この後、Ｓ４１〜Ｓ４７において、登録番
号ｉＨの登録子機の動作状態と通信データの内容とを基
にしてホップ数Ｈｎを決定すると、登録番号ｉＨに
“１”を加算した後（Ｓ４８）、この登録番号ｉＨが最
後の登録子機を示す最大登録番号ｉＨmax 以下であるか
否かを判定する（Ｓ４９）。登録番号ｉＨが最大登録番
号ｉＨmax 以下であると判定した場合には（Ｓ４９，Ｙ
ＥＳ）、上述のＳ４２から再実行し、以降の登録番号ｉ
Ｈの登録子機に基づいたホップ数Ｈｎの算出を繰り返
す。そして、最大登録番号ｉＨmax の登録子機に基づい
たホップ数Ｈｎの算出が終了し、登録番号ｉＨが最大登
録番号ｉＨmax を超えたと判定すると（Ｓ４９，ＹＥ
Ｓ）、図７のホップ数設定処理ルーチンにリターンし、
この最終的に算出されたホップ数Ｈｎをアクティブ状態
にある各登録子機に通知する（Ｓ３３）。

【００３８】上記のようにしてホップ数Ｈｎを各登録子
機に伝達すると、図６の通信制御ルーチンにリターンし
てＳ１のスリープ状態に移行する。そして、Ｓ２におい
て、呼出しを行うと判定した場合には（Ｓ２，ＹＥ
Ｓ）、呼出処理を実行する（Ｓ５０）。呼出処理を実行
すると、図９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、図２のホップテーブル２６の
ホップ数Ｈｎに対応する可変範囲のホッピングパターン
となるように、最大チャンネルカウント値Ｃmax に“ホ
ップ数Ｈｎ”、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）。

【００３９】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。

【００４０】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）。

【００４１】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
所定の滞留時間が経過したときに、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。

【００４２】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所定の滞留時間
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。

【００４３】また、図６のＳ６において、呼出しを受け
たと判定し（Ｓ６，ＹＥＳ）、Ｓ７０の応答処理を実行
した場合には、図１０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、
通信開始処理時において同期を確立させると、通信処理
を開始するように、最大チャンネルカウント値Ｃmaxを
“ホップ数Ｈｎ”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，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（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（Ｓ７
５）。そして、図示しない内部タイマー等により所定の
滞留時間が経過したときに、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（Ｓ７
６）、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。

【００４４】以上のように、本実施形態の無線通信シス
テムは、図１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（親機１０、子機１１〜１５）相互間で双
方向通信を行う際に、通信可能な通信機の台数に応じて
ホッピングパターンのホップ数ＨｎがＬ個からＮ個の可
変範囲で変更可能にされている構成である。これによ
り、通信可能な通信機の台数に応じたホップ数Ｈｎのホ
ッピングパターンとすることによって、同期捕捉に要す
る呼出し時間を最適化することができるようになってい
る。また、複数組の通信機間で同時に通信が行われる際
に、各通信機間の周波数同士が干渉しあう確率を適正な
範囲に収めることができるようになっている。

【００４５】また、本実施形態の無線通信システムは、
特定の通信機（親機１０）が、他の通信機（子機１１〜
１５）の通信可能状態を検出し、通信可能な通信機の台
数に応じたホップ数Ｈｎをこれら通信機（子機１１〜１
５）に伝達する構成である。これにより、特定の通信機
（親機１０）から他の通信可能な通信機（子機１１〜１
５）に対してホップ数Ｈｎを伝達するため、特定の通信
機（親機１０）を中心とした一元管理が可能となり、シ
ステムを容易に構築することができるようになってい
る。

【００４６】また、本実施形態の無線通信システムは、
図２に示すように、最大のホップ数Ｈｎ（Ｎ個）に対応
したホップテーブル２６から必要なホップ数Ｈｎ（Ｌ個
〜Ｎ個）のホッピングパターンを形成する構成である。
これにより、最大のホップ数Ｈｎ（Ｎ個）に対応したホ
ップテーブル２６を有することによって、必要なホップ
数Ｈｎ（Ｍ個）が得られたときに、このホップ数Ｈｎ
（Ｍ個）に対応したホッピングパターンを容易に形成す
ることができるようになっている。

【００４７】また、本実施形態の無線通信システムは、
音声信号の通信に使用される通信機（子機１１〜１５）
の増加に従ってホップ数Ｈｎが増加されると共に、非音
声信号の通信に使用される通信機（子機１１〜１５）の
増加に従ってホップ数Ｈｎが減少される構成である。こ
れにより、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Ｈｎの増加により得ることができる一
方、ホップ数Ｈｎの減少によりホッピングの一周期が短
縮し、同期捕捉に要する呼出し時間が短くなって短時間
で非音声信号の通信を完了させることができることか
ら、より一層ホップ数Ｈｎを細かく設定することができ
るようになっている。

【００４８】尚、本実施形態においては、親機１０が通
信処理の終了後にスリープ状態となる構成としている
が、これに限定されることはなく、図１２に示すよう
に、常に待機状態とされていても良い。そして、この場
合には、親機１０や子機１１がサーバやプリンタ等の頻
繁にアクセスされる態様で使用される場合において、高
速のアクセスが可能になるため、通信を短時間で完了さ
せることができる。また、常に同一の周波数(f1)で受信
待機する必要もなく、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
も良い。また、本実施形態における図６の動作状態確認
処理およびホップ数設定処理は、定期的に行われるよう
になっていても良いし、通信量が少ない時間帯に行われ
るようになっていても良い。

【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、通信可能な通信機の台数に応じて前
記ホッピングパターンのホップ数が変更可能にされてい
る構成である。これにより、通信可能な通信機の台数に
応じたホップ数のホッピングパターンとすることによっ
て、同期捕捉に要する呼出し時間を最適化することがで
きると共に、複数組の通信機間で同時に通信が行われる
際に、各通信機間の周波数同士が干渉しあう確率を許容
範囲に収め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、特定の通信機が、他の通信機の通
信可能状態を検出し、通信可能な通信機の台数に応じた
ホップ数をこれら通信機に伝達する構成である。これに
より、特定の通信機から他の通信可能な通信機に対して
ホップ数を伝達するため、特定の通信機を中心とした一
元管理が可能となり、システムを容易に構築することが
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または２記載
の無線通信システムであって、最大のホップ数に対応し
たホップテーブルから必要なホップ数のホッピングパタ
ーンを形成する構成である。これにより、最大のホップ
数に対応したホップテーブルを有することによって、必
要なホップ数が得られたときに、このホップ数に対応し
たホッピングパターンを容易に形成することができると
いう効果を奏する。

【００５２】請求項４の発明は、請求項１ないし３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
通信に使用される通信機の増加に従ってホップ数が増加
される構成である。これにより、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。

【００５３】請求項５の発明は、請求項１ないし３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
の通信に使用される通信機の増加に従ってホップ数が減
少される構成である。これにより、ホップ数の減少によ
りホッピングの一周期が短縮し、同期捕捉に要する呼出
し時間が短くな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。

【図面の簡単な説明】

【図１】通信可能台数および通信内容に応じてホップ数
を変化させるホッピングパターンの説明図である。

【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】ホップ数設定処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図８】第２ホップ数決定処理ルーチンのフローチャー
トである。

【図９】呼出処理ルーチンのフローチャートである。

【図１０】応答処理ルーチンのフローチャートである。

【図１１】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１２】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１３】従来例を示すものであり、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１４】従来例を示すものであり、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。

【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 (5)

【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、 通信可能な通信機の台数に応じて前記ホッピングパター
   ンのホップ数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】 特定の通信機が、他の通信機の通信可能
   状態を検出し、通信可能な通信機の台数に応じたホップ
   数をこれら通信機に伝達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】 最大のホップ数に対応したホップテーブ
   ルから必要なホップ数のホッピングパターンを形成する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の無線通信シス
   テム。
4. 【請求項４】 音声信号の通信に使用される通信機の増
   加に従ってホップ数が増加されることを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれかに記載の無線通信システム。
5. 【請求項５】 非音声信号の通信に使用される通信機の
   増加に従ってホップ数が減少されることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信システム。