CN115442899A - 模式生成装置、模式生成方法及无线通信系统 - Google Patents

模式生成装置、模式生成方法及无线通信系统 Download PDF

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CN115442899A CN202210618504.4A CN202210618504A CN115442899A CN 115442899 A CN115442899 A CN 115442899A CN 202210618504 A CN202210618504 A CN 202210618504A CN 115442899 A CN115442899 A CN 115442899A
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Abstract

本发明提供一种模式生成装置、模式生成方法及无线通信系统。模式生成装置(24)具备：随机数生成部(44、64)，该随机数生成部将基础无线装置(18)附带的固有的编号作为种子而生成多个随机数；映射部(46、66)，该映射部将不同的随机数映射至各信道的频率；以及模式生成部(48、68)，该模式生成部基于各随机数所表示的数值来判定多个随机数的顺序，并以与随机数相同的顺序排列与随机数对应的频率，由此生成变更模式(88)。

Description

模式生成装置、模式生成方法及无线通信系统
技术领域
本发明涉及一种生成频率的变更模式的模式生成装置、生成频率的变更模式的模式生成方法以及以频率跳变方式进行双向通信的无线通信系统。
背景技术
日本特开2017-188868号公报公开了一种具备计算机和多个通信网络的工业用无线通信系统。计算机管理并控制多个机器人等。各通信网络具备一个基础无线装置和多个远程无线装置。基础无线装置与计算机连接。另一方面，远程无线装置与传感器和致动器连接。传感器和致动器设置于机器人等。基础无线装置与远程无线装置以频率跳变方式进行双向通信。日本特开2017-188868号公报公开了一种生成频率的变更模式的特定的运算公式。
当在同一区域内存在多个以频率跳变方式进行通信的通信网络时，为了彼此避免电波的冲突，优选各通信网络使用不同的跳变模式。但是，日本特开2017-188868号公报的由运算公式生成的跳变模式是数个模式～数十个模式。在通信网络的数量少的情况下，即使是数个模式～数十个模式的跳变模式，电波发送冲突的可能性也低。但是，在通信网络的数量增加的情况下，电波发送冲突的可能性变高。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题。
本发明的第一方式的模式生成装置，生成在基础无线装置与至少一个远程无线装置一边变更频率一边进行通信的无线通信系统中使用的所述频率的变更模式，该模式生成装置具备：随机数生成部，该随机数生成部将所述基础无线装置附带的固有的编号作为种子而生成多个随机数；映射部，该映射部将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率；以及模式生成部，该模式生成部基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式。
本发明的第二方式的模式生成方法，生成在基础无线装置与至少一个远程无线装置一边变更频率一边进行通信的无线通信系统中使用的所述频率的变更模式，具备如下步骤：将所述基础无线装置附带的固有的编号作为种子而生成多个随机数的随机数生成步骤；将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率的映射步骤；以及基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式的模式生成步骤。
本发明的第三方式是基础无线装置与至少一个远程无线装置一边变更频率一边进行通信的无线通信系统，具备：随机数生成部，该随机数生成部将所述基础无线装置附带的固有的编号作为种子而生成多个随机数；映射部，映射部将不同所述随机数映射至各信道的所述频率；模式生成部，该模式生成部基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述频率的变更模式；基础频率变更部，该基础频率变更部基于所述变更模式来变更从所述基础无线装置向所述远程无线装置的通信中使用的电波的所述频率；以及远程频率变更部，该远程频率变更部基于所述变更模式来变更从所述远程无线装置向所述基础无线装置的通信中使用的电波的所述频率。
根据本发明，以频率跳变方式进行通信的多个通信网络彼此间难以产生电波的冲突。
上述目的、特征及优点应当通过参照附图说明的以下的实施方式的说明而容易理解。
附图说明
图1是表示无线通信系统的结构的图。
图2是表示通信网络的功能块的图。
图3是表示变更模式生成处理的流程图。
图4是表示随机数生成处理的过程的一例的图。
图5是表示第一实施方式中的频率对准处理的过程的图。
图6是表示第二实施方式中的频率对准处理的过程的图。
具体实施方式
[1无线通信系统10]
图1是表示无线通信系统10的结构的图。图2是表示通信网络14的功能块的图。工业用的无线通信系统10具备：一个计算机12、至少一个通信网络14以及模式生成装置24。一个通信网络14具备一个基础无线装置18和多个远程无线装置20。基础无线装置18与远程无线装置20彼此一边变更频率一边进行双向通信。工业设备设置有未图示的一个或多个机器人等。
计算机12进行一个或多个机器人等的监视和控制。计算机12可以具有例如PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)。计算机12具备用于以有线进行发送接收的接口(未图示)。计算机12经由接口向基础无线装置18发送信号。另外，计算机12经由接口接收从基础无线装置18发送的信号。
一个或多个机器人等具备致动器和传感器。致动器按照计算机12的指示动作。传感器对机器人的动作进行检测。在本说明书中，将传感器和致动器统称为S/A22。致动器经由基础无线装置18和远程无线装置20接收从计算机12发送的控制信号。传感器经由基础无线装置18和远程无线装置20向计算机12发送表示检测结果的传感器信号。
模式生成装置24生成在基础无线装置18和远程无线装置20中被变更的频率的变更模式88(图5、图6)。变更模式88具有多个同步频率或多个输送频率(跳变频率)。同步频率是在基础无线装置18与远程无线装置20进行同步处理时使用的电波的频率。输送频率是在基础无线装置18与远程无线装置20以频率跳变方式进行双向通信时使用的电波的频率。在无线通信系统10中，基础无线装置18和远程无线装置20作为模式生成装置24发挥功能。但是，也可以是基础无线装置18和远程无线装置20中的任一方作为模式生成装置24发挥功能。另外，也可以是个人计算机等独立的装置作为模式生成装置24发挥功能。在基础无线装置18不作为模式生成装置24发挥功能的情况下，基础无线装置18从模式生成装置24获取变更模式88。同样地，在远程无线装置20不作为模式生成装置24发挥功能的情况下，远程无线装置20从模式生成装置24获取变更模式88。
[2基础无线装置18(模式生成装置24)]
如图2所示，基础无线装置18具备：基础运算部30、基础存储部32、基础通信部34以及基础接口36。如上所述，基础无线装置18作为模式生成装置24发挥功能。
基础运算部30具有处理电路。处理电路具有CPU等处理器。处理电路也可以具有ASIC、FPGA等集成电路。例如，处理器通过执行存储于基础存储部32的程序而具有各种功能。在本实施方式中，基础运算部30作为基础频率变更部38、基础发送接收处理部40、基础输入输出控制部42、随机数生成部44、映射部46以及模式生成部48发挥功能。
基础频率变更部38基于模式生成部48所生成的变更模式88，而切换为基础通信部34所使用的信道的频率。
基础发送接收处理部40使用基础通信部34的发送电路进行向远程无线装置20发送信号的处理。另外，基础发送接收处理部40使用基础通信部34的接收电路进行接收远程无线装置20发送的信号的处理。
基础输入输出控制部42使用基础接口36进行向其他装置发送信号的处理。另外，基础输入输出控制部42使用基础接口36进行从其他装置接收信号的处理。基础输入输出控制部42所进行的发送接收的处理与基础发送接收处理部40所进行的发送接收的处理不同。基础输入输出控制部42也可以使用基础接口36进行将数据写入能够相对于基础无线装置18装卸的存储介质的处理。另外，基础输入输出控制部42也可以使用基础接口36进行从能够相对于基础无线装置18装卸的存储介质读取数据的处理。
随机数生成部44从基础存储部32或输入装置(未图示)获取基础无线装置18附带的固有的编号(PID)。随机数生成部44将PID作为种子70(图4)而生成多个随机数。
映射部46将不同的随机数映射到能够使用的信道的频率。映射部46从基础存储部32或外部的装置(未图示)获取能够使用的信道的信息。
模式生成部48基于随机数所表示的数值来判定多个随机数的顺序。模式生成部48以与随机数相同的顺序将与随机数对应的频率排列，由此生成变更模式88。
基础存储部32具有易失性存储器和非易失性存储器。作为易失性存储器，能够列举出例如RAM等。作为非易失性存储器，能够列举出例如ROM、闪存等。易失性存储器存储例如从外部获取到的数据和基础运算部30所计算出的数据等。非易失性存储器存储例如规定的程序和规定的数值等。此外，基础存储部32存储模式生成部48所生成的变更模式88。基础存储部32的至少一部分也可以由上述那样的处理器、集成电路等提供。
基础通信部34具有通信电路。通信电路包含发送电路和接收电路。基础通信部34向远程无线装置20发送信号。另外，基础通信部34接收远程无线装置20所发送的信号。
基础接口36具有用于基础无线装置18与其他装置进行数据的输入输出的接口。例如，基础接口36也可以具有用于基础无线装置18与其他装置进行有线通信的有线接口。基础接口36也可以具有用于基础无线装置18与其他装置进行近距离无线通信的无线接口。基础接口36可以具有用于进行向能够相对于基础无线装置18装卸的存储介质写入数据的接口。另外，基础接口36也可以具有用于进行从能够相对于基础无线装置18装卸的存储介质读取数据的接口。
[3远程无线装置20(模式生成装置24)]
如图2所示，远程无线装置20具备：远程运算部50、远程存储部52、远程通信部54以及远程接口56。如上所述，远程无线装置20作为模式生成装置24发挥功能。
远程运算部50具有处理电路。处理电路具有CPU等处理器。处理电路也可以具有ASIC、FPGA等集成电路。例如，处理器通过执行存储于远程存储部52的程序而具有各种功能。在本实施方式中，远程运算部50作为远程频率变更部58、远程发送接收处理部60、远程输入输出控制部62、随机数生成部64、映射部66以及模式生成部68发挥功能。
远程频率变更部58基于模式生成部68所生成的变更模式88来切换远程通信部54所使用的信道的频率。
远程发送接收处理部60使用远程通信部54的发送电路进行向基础无线装置18发送信号的处理。另外，远程发送接收处理部60使用远程通信部54的接收电路进行接收基础无线装置18所发送的信号的处理。
远程输入输出控制部62使用远程接口56进行向其他装置发送信号的处理。另外，远程输入输出控制部62使用远程接口56进行从其他装置接收信号的处理。远程输入输出控制部62所进行的发送接收的处理与远程发送接收处理部60所进行的发送接收的处理不同。远程输入输出控制部62也可以使用远程接口56进行向能够相对于远程无线装置20装卸的存储介质写入数据的处理。另外，远程输入输出控制部62也可以使用远程接口56进行从能够相对于远程无线装置20装卸的存储介质读取数据的处理。
随机数生成部64从远程存储部52或输入装置(未图示)获取基础无线装置18附带的固有的编号(PID)。随机数生成部64将PID作为种子70生成多个随机数。随机数生成部64进行与基础无线装置18的随机数生成部44相同的处理。因此，随机数生成部64生成与随机数生成部44所生成的随机数相同的随机数。
映射部66将不同的随机数映射到能够使用的信道的频率。映射部66从远程存储部52或外部的装置(未图示)获取能够使用的信道的信息。
模式生成部68基于随机数所表示的数值来判定多个随机数的顺序。模式生成部68以与随机数相同的顺序排列与随机数对应的频率，由此生成变更模式88。模式生成部68进行与基础无线装置18的模式生成部48相同的处理。因此，模式生成部68生成与模式生成部48所生成的变更模式88相同的变更模式88。
远程存储部52具有易失性存储器和非易失性存储器。作为易失性存储器，能够列举出例如RAM等。作为非易失性存储器，能够列举出例如ROM、闪存等。易失性存储器存储例如从外部获取到的数据和远程运算部50所计算出的数据等。非易失性存储器存储例如规定的程序和规定的数值等。此外，远程存储部52存储模式生成部68所生成的变更模式88。远程存储部52的至少一部分也可以由上述那样的处理器、集成电路等提供。
远程通信部54具有通信电路。通信电路包含发送电路和接收电路。远程通信部54向基础无线装置18发送信号。另外，远程通信部54接收基础无线装置18所发送的信号。
远程接口56具有用于远程无线装置20与其他装置进行数据的输入输出的接口。例如，远程接口56也可以具有用于远程无线装置20与其他装置进行有线通信的有线接口。远程接口56也可以具有用于远程无线装置20与其他装置进行近距离无线通信的无线接口。远程接口56也可以具有用于进行向能够相对于远程无线装置20装卸的存储介质写入数据的接口。另外，远程接口56也可以具有用于进行从能够相对于远程无线装置20装卸的存储介质读取数据的接口。
[4变更模式生成处理]
使用图3～图6，对模式生成部48、68所执行的变更模式生成处理进行说明。图3是表示变更模式生成处理的流程图。图3～图6所示的处理由作为模式生成装置24发挥功能的基础无线装置18进行。此外，图3～图6所示的处理也可以由作为模式生成装置24发挥功能的远程无线装置20进行。
[4-1第一实施方式]
使用图3～图5，对第一实施方式的变更模式生成处理进行说明。
在步骤S1中，模式生成装置24进行随机数生成处理。第一实施方式的随机数生成处理在下述[4-1-1]中说明。在步骤S2中，模式生成装置24进行频率对准处理。第一实施方式的频率对准处理在下述[4-1-2]中说明。在步骤S2中生成变更模式88。
[4-1-1随机数生成处理]
图4是表示随机数生成处理的过程的一例的图。图4所示的随机数生成处理由随机数生成部44进行。此外，图4所示的随机数生成处理也由随机数生成部64进行。
在图3的步骤S1中，随机数生成部44通过执行规定的算法来生成伪随机数。在本说明书中，将伪随机数仅称作随机数。例如，随机数生成部44通过下述算法所示的Xorshift来生成随机数。
X＝SEED
X1＝X^(X<<13)；
X2＝X1^(X1>>17)；
X3＝X2^(X2<<15)；
ReturnX；
在图4所示的例中，随机数生成部44将PID作为种子70，该PID是8位的数值“12224001”。图4所示的S11～S20对应于下述说明的步骤S11～步骤S20的处理。
在步骤S11中，随机数生成部44将PID分成四个组72。每个组72包含两位数值。
在步骤S12中，随机数生成部44将每个组72所包含的两位的数值看作十六进制数。随机数生成部44将十六进制数转换为8比特的二进制数。随机数生成部44将四个组72的二进制数相连而生成一系列的比特模式。将该比特模式称作第一比特模式74。第一比特模式74包含从0号比特到31号比特这32比特的数值。
在步骤S13中，随机数生成部44将第一比特模式74向左方向逻辑移位13比特。伴随该处理，随机数生成部44舍去第一比特模式74的处于19号到31号为止的各个比特位置的数值。另外，随机数生成部44将0填入从0号到12号为止的各个比特位置。将移位后的比特模式称作第一移位模式76。
在步骤S14中，随机数生成部44将第一比特模式74的多个比特位置的数值与第一移位模式76的多个比特位置的数值相加。具体而言，随机数生成部44将相同比特位置的数值彼此相加。随机数生成部44舍去进位数位的数值。将相加后的比特模式称作第二比特模式78。
在步骤S15中，随机数生成部44将第二比特模式78向右方向逻辑移位17比特。伴随该处理，随机数生成部44舍去第二比特模式78的处于0号到16号为止的各比特位置的数值。另外，随机数生成部44将0填入从15号到31号为止的各比特位置。将移位后的比特模式称作第二移位模式80。
在步骤S16中，随机数生成部44将第二比特模式78的各个比特位置的数值与第二移位模式80的各个比特位置的数值相加。具体而言，随机数生成部44将相同比特位置的数值彼此相加。随机数生成部44舍去进位数位的数值。将相加后的比特模式称作第三比特模式82。
在步骤S17中，随机数生成部44将第三比特模式82向左方向逻辑移位15比特。伴随该处理，随机数生成部44舍去第三比特模式82的处于17号到31号为止的各比特位置的数值。另外，随机数生成部44将0填入从0号到14号为止的各比特位置。将移位后的比特模式称作第三移位模式84。
在步骤S18中，随机数生成部44将第三比特模式82的各个比特位置的数值与第三移位模式84的各个比特位置的数值相加。具体而言，随机数生成部44将相同比特位置的数值彼此相加。随机数生成部44舍去进位数位的数值。将相加后的比特模式称作第四比特模式86。
在步骤S19中，随机数生成部44将32比特的第四比特模式86分成四个组72。各个组72包含8比特的二进制数。进而，随机数生成部44将四个组72的二进制数转换为十六进制数。
在步骤S20中，随机数生成部44将四个组72的2位的十六进制数相连而生成随机数。在图4所示的例中，随机数是8位的数值“7CAA4D10”。
如以上那样，随机数生成部44通过将PID作为种子70而进行一次从步骤S11到步骤S20为止的处理，能够生成一个随机数。另外，随机数生成部44通过将在步骤S20中生成的随机数作为新的种子70进行一次从步骤S11到步骤S20为止的处理，能够生成新的随机数。这样，随机数生成部44通过改变从步骤S11到步骤S20为止的处理的执行次数，能够生成多个随机数。
此外，上述的算法是一例。随机数生成部44所进行的随机数生成处理不限于此。随机数生成部44也可以通过其他方法来生成随机数。
[4-1-2频率对准处理]
ISM波段包含2403～2481[MHz]的频带。2403～2481[MHz]的频带包含从中心频率为2403[MHz]的信道到中心频率为2481[MHz]的信道为止的79个信道。各信道的中心频率与相邻的信道的中心频率之间被设定有1[MHz]的间隔。模式生成装置24通过进行下述的频率对准处理而生成变更模式88。变更模式88具有多个信道各自的中心频率。
图5是表示第一实施方式中的频率对准处理的过程的图。图5所示的频率对准处理由映射部46和模式生成部48进行。此外，图5所示的频率对准处理也由映射部66和模式生成部68进行。
在图3的步骤S2中，映射部46和模式生成部48通过执行下述算法来生成变更模式88。图5所示的S21～S24对应于下述说明的步骤S21～步骤S24的处理。
在步骤S21中，映射部46将2403～2481[MHz]的频带所含的频率划分为三个组。A组包含2403～2429[MHz]的频率。B组包含2430～2455[MHz]的频率。C组包含2456～2481[MHz]的频率。此外，映射部46也可以划分为三以外的多个组。映射部46将各个组所含的频率的数量设为均等。在频率的数量不能均等的情况下，以A组、B组、的顺序增加频率的数量。
而且，映射部46将随机数生成部44所生成的不同的随机数映射于79个信道各自的频率。此外，图5所示的各频率映射有将图4所示的“12224001”作为种子70而生成的随机数的十进制数。具体而言，2403+N(N＝0～78的自然数)[MHz]映射有通过进行10+N次随机数生成处理而生成的随机数的十进制数。
在步骤S22中，模式生成部48基于各随机数所表示的数值而在三个组的每一个中判定多个随机数的顺序。模式生成部48将作为n个数字的列的随机数看作n位的数值。模式生成部48在三个组的每一个中判定将多个随机数所表示的数值按升序排列的情况下的各个随机数的顺序。此外，模式生成部48也可以代替将多个随机数所表示的数值按升序排列，而按照降序排列。
在步骤S23中，模式生成部48在各个组内选择最小的随机数。在图5所示的A组中，“340240664”最小。模式生成部48从A组选择与“340240664”对应的2422[MHz]。在图5所示的B组中，“277256148”最小。模式生成部48从B组选择与“277256148”对应的2431[MHz]。在图5所示的C组中，“10933374”最小。模式生成部48从C组选择与“10933374”对应的2466[MHz]。此外，模式生成部48也可以在各组内选择最大的随机数。另外，模式生成部48也可以选择其他顺位的随机数。
在步骤S24中，模式生成部48将选择出的随机数按升序排列。进而，模式生成部48以与随机数相同的顺序排列与随机数对应的频率。模式生成部48将频率的排序作为变更模式88。
[4-2第二实施方式]
使用图3、图4及图6，对第二实施方式的变更模式生成处理进行说明。与第一实施方式相同地，在第二实施方式中，进行图3所示的变更模式生成处理。另外，在第二实施方式中，进行图4所示的随机数生成处理。另外，在第二实施方式中，进行图6所示的频率对准处理。省略第二实施方式的各处理中的与第一实施方式相同的处理的说明。
图6是表示第二实施方式中的频率对准处理的过程的图。图6所示的频率对准处理由映射部46和模式生成部48进行。此外，图6所示的频率对准处理也由映射部66和模式生成部68进行。
在图3的步骤S2中，映射部46和模式生成部48通过执行下述算法而生成变更模式88。图6所示的S31～S33对应于下述说明的步骤S31～步骤S33的处理。
在步骤S31中，映射部46将2403～2481[MHz]的频带所含的频率划分为两个组。A组包含2403～2442[MHz]的频率。B组包含2443～2481[MHz]的频率。映射部46将各个组所含的频率的数量设为均等。在频率的数量不能均等的情况下，增加A组的频率的数量。
而且，映射部46将随机数生成部64所生成的不同的随机数映射至79个信道的每一个频率。此外，图6所示的各频率映射有图4所示的将“12224001”作为种子70而生成的随机数的十进制数。具体而言，2403+N(N＝0～78的自然数)[MHz]映射有通过进行10+N次随机数生成处理而生成的随机数的十进制数。
在步骤S32中，模式生成部48基于各随机数所表示的数值而在两个组的每一个中判定多个随机数的顺序。模式生成部48将作为n个数字的列的随机数看作n位的数值。模式生成部48在两个组的每一个中判定将多个随机数所表示的数值按升序排列的情况下的各随机数的顺序。此外，模式生成部48也可以判断将多个随机数所表示的数值按降序排列的情况下的各随机数的顺序。
在步骤S33中，模式生成部48交替进行从两个组以与随机数相同的顺序一一选择随机数的处理。具体而言，模式生成部48交替重复进行从A组选择最小的随机数的处理和从B组选择最小的随机数的处理。此外，模式生成部48也可以交替重复进行从A组选择最大的随机数的处理和从B组选择最大的随机数的处理。模式生成部48以选择出的顺序排列随机数。进而，模式生成部48以与随机数相同的顺序排列与随机数对应的频率。模式生成部48将频率的排序作为变更模式88。
在第一实施方式和第二实施方式中，模式生成部48、68基于将基础无线装置18的PID作为种子70的随机数来生成变更模式88。PID是分配给各基础无线装置18的固有的编号。即，模式生成部48、68能够对每一个基础无线装置18生成独有的随机数。因此，即使通信网络14的数量增加，各通信网络14也能够使用独有的变更模式88来进行双向通信。因此，多个通信网络14的电波发生冲突的可能性变低。
此外，模式生成装置24也可以使用不在设置有无线通信系统10的区域使用的电波的频率来生成变更模式88。在该情况下，也可以是，频率测定装置(未图示)在设置有无线通信系统10的区域中测定电波的频率，并向模式生成装置24提供测定结果。
[5基础无线装置18与远程无线装置20进行的无线通信]
基础无线装置18和远程无线装置20最初共用相同的变更模式88。例如，在基础无线装置18与远程无线装置20配对时，基础无线装置18向远程无线装置20发送PID。由此，基础无线装置18与远程无线装置20能够进行将相同的PID作为种子70的随机数生成处理。其结果是，基础无线装置18和远程无线装置20能够生成相同的变更模式88。此外，也可以是，基础无线装置18生成变更模式88，并在配对时向远程无线装置20发送变更模式88。另外，也可以是，独立于基础无线装置18和远程无线装置20的模式生成装置24生成变更模式88，并向基础无线装置18发送变更模式88。
基础无线装置18与远程无线装置20在进行双向通信之前进行同步处理。基础无线装置18进行以广播方式向多个远程无线装置20发送同步用信号的处理来作为同步处理。同步用信号包含基础无线装置18与远程无线装置20进行同步所需的信息(时刻数据等)。此外，如上所示，将在发送同步用信号时使用的电波的频率称作同步频率。
基础频率变更部38和远程频率变更部58基于由第一实施方式生成的变更模式88来变更同步频率。基础频率变更部38每隔第一时间间隔T1切换同步频率。远程频率变更部58每隔第二时间间隔T2切换同步频率。基础发送接收处理部40进行以同步频率的电波发送同步用信号的处理。另一方面，远程发送接收处理部60进行接收同步频率的电波的处理。在基础无线装置18的同步频率与远程无线装置20的同步频率一致的时刻，远程无线装置20能够接收基础无线装置18所发送的同步用信号。
同步处理后，基础频率变更部38和远程频率变更部58基于由第二实施方式生成的变更模式88来变更输送频率。基础频率变更部38和远程频率变更部58每隔相同的时间间隔T3切换输送频率。基础发送接收处理部40进行发送接收输送频率的电波的处理。同样地，远程发送接收处理部60进行发送接收输送频率的电波的处理。这样，基础无线装置18与远程无线装置20以频率跳变方式进行双向通信。
此外，在第二实施方式中，映射部46将规定的频率频带(ISM波段)以中间的频率为界划分为两组。而且，模式生成部48从两个组交替地选择频率而生成变更模式88。根据该方式，在基础无线装置18与远程无线装置20进行双向通信的情况下，难以与使用其他网络的变更模式88发生电波的冲突。
[6从实施方式能够得到的技术思想]
以下，记载能够从上述的实施方式把握的技术思想。
本发明的第一方式的模式生成装置24生成在基础无线装置18与至少一个远程无线装置20一边变更频率一边进行通信的无线通信系统10中使用的所述频率的变更模式88，该模式生成装置24具备：随机数生成部44、64，该随机数生成部44、64将所述基础无线装置18附带的固有的编号作为种子70而生成多个随机数；映射部46、66，该映射部46、66将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率；以及模式生成部48、68，该模式生成部48、68基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式88。
在本发明的第一方式中，优选的是，所述映射部46、66将多个所述随机数和多个所述频率划分为多个组，所述模式生成部48、68基于各所述随机数所表示的所述数值来判定各所述组内的多个所述随机数的顺序，从各所述组选择规定顺位的所述随机数，并基于选择出的各所述随机数所表示的所述数值来判定选择出的多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式88。
在本发明的第一方式中，优选的是，所述映射部46、66将多个所述随机数和多个所述频率划分为两个组，所述模式生成部48、68基于各所述随机数所表示的所述数值判定两个所述组内的多个所述随机数的顺序，交替进行从两个所述组以与所述随机数相同的顺序一一选择所述随机数的处理，并以选择出的顺序排列所述随机数，由此生成所述变更模式88。
本发明的第二方式的模式生成方法生成在基础无线装置18与至少一个远程无线装置20一边变更频率一边进行通信的无线通信系统10中使用的所述频率的变更模式88，该模式生成方法具备如下步骤：将所述基础无线装置18附带的固有的编号作为种子70而生成多个随机数的随机数生成步骤；将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率的映射步骤；以及基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式88的模式生成步骤。
本发明的第三方式是基础无线装置18与至少一个远程无线装置20一边变更频率一边进行通信的无线通信系统10，该无线通信系统10具备：随机数生成部44、64，该随机数生成部44、64将所述基础无线装置18附带的固有的编号作为种子70而生成多个随机数；映射部46、66，该映射部46、66将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率；模式生成部48、68，该模式生成部48、68基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述频率的变更模式88；基础频率变更部38，该基础频率变更部38基于所述变更模式88来变更从所述基础无线装置18向所述远程无线装置20的通信中使用的电波的所述频率；以及远程频率变更部58，该远程频率变更部58基于所述变更模式88来变更从所述远程无线装置20向所述基础无线装置18的通信中使用的电波的所述频率。

Claims (5)

1.一种模式生成装置，生成在基础无线装置(18)与至少一个远程无线装置(20)一边变更频率一边进行通信的无线通信系统(10)中使用的所述频率的变更模式(88)，该模式生成装置(24)的特征在于，具备：
随机数生成部(44、64)，该随机数生成部将所述基础无线装置附带的固有的编号作为种子(70)而生成多个随机数；
映射部，该映射部将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率；以及
模式生成部(48、68)，该模式生成部基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式(88)。
2.根据权利要求1所述的模式生成装置，其特征在于，
所述映射部将多个所述随机数和多个所述频率划分为多个组，
所述模式生成部基于各所述随机数所表示的所述数值来判定各所述组内中的多个所述随机数的顺序，
所述模式生成部从各所述组中选择规定顺位的所述随机数，
所述模式生成部基于选择出的各所述随机数所表示的所述数值来判断选择出的多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式。
3.根据权利要求1所述的模式生成装置，其特征在于，
所述映射部将多个所述随机数和多个所述频率划分为两个组，
所述模式生成部基于各所述随机数所表示的所述数值来判定两个所述组内的多个所述随机数的顺序，
所述模式生成部交替进行从两个所述组以与所述随机数相同的顺序一一选择所述随机数的处理，并以选择出的顺序排列所述随机数，由此生成所述变更模式。
4.一种模式生成方法，生成在基础无线装置与至少一个远程无线装置一边变更频率一边进行通信的无线通信系统中使用的所述频率的变更模式，该模式生成方法的特征在于，具备如下步骤：
将所述基础无线装置附带的固有的编号作为种子而生成多个随机数的随机数生成步骤；
将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率的映射步骤；以及
基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述变更模式的模式生成步骤。
5.一种无线通信系统，是基础无线装置与至少一个远程无线装置一边变更频率一边进行通信的无线通信系统，其特征在于，具备：
随机数生成部，该随机数生成部将所述基础无线装置附带的固有的编号作为种子而生成多个随机数；
映射部，映射部将不同的所述随机数映射至各信道的所述频率；
模式生成部，该模式生成部基于各所述随机数所表示的数值来判定多个所述随机数的顺序，并以与所述随机数相同的顺序排列与所述随机数对应的所述频率，由此生成所述频率的变更模式；
基础频率变更部，该基础频率变更部基于所述变更模式来变更从所述基础无线装置向所述远程无线装置的通信中使用的电波的所述频率；以及
远程频率变更部，该远程频率变更部基于所述变更模式来变更从所述远程无线装置向所述基础无线装置的通信中使用的电波的所述频率。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022185211A (ja) * 2021-06-02 2022-12-14 Smc株式会社 パターン生成装置、パターン生成方法、及び、無線通信システム
KR102572265B1 (ko) * 2022-12-13 2023-08-30 (주)아미스 컴퓨터의 채널 설정 프로그램에 의한 무전기용 채널 랜덤 셋팅 방법

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2640448B1 (fr) 1980-10-13 1992-01-03 Trt Telecom Radio Electr Systeme de transmission d'informations forme de reseaux exploitant par sauts de frequence un ensemble de canaux
US5930291A (en) * 1993-04-26 1999-07-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for selecting random values from a non-sequential set
US5515369A (en) * 1994-06-24 1996-05-07 Metricom, Inc. Method for frequency sharing and frequency punchout in frequency hopping communications network
US6108366A (en) * 1997-10-14 2000-08-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and apparatus for the generation of frequency hopping sequences
DE19755832A1 (de) * 1997-12-16 1999-06-17 Cit Alcatel Verfahren zur Erzeugung einer Frequenzsprungfolge mittels verketteter Kodierungen, Funkvorrichtung und Funkkombinationssystem dafür
US6188715B1 (en) * 1998-04-09 2001-02-13 Andrzej Partyka Frequency hopping system for intermittent transmission with receiver using individual tracking, FFT, and authentication
US7280580B1 (en) * 1999-10-15 2007-10-09 Telefonaktlebolaget Lm Ericsson (Publ.) Hop sequence adaptation in a frequency-hopping communications system
US20020021745A1 (en) * 2000-04-07 2002-02-21 Negus Kevin J. Multi-channel-bandwidth frequency-hopping system
US7349371B2 (en) * 2000-09-29 2008-03-25 Arraycomm, Llc Selecting random access channels
US7236511B2 (en) * 2001-01-16 2007-06-26 Texas Instruments Incorporated Structured adaptive frequency hopping
US7116699B2 (en) * 2001-03-12 2006-10-03 Texas Instruments Incorporated Frequency re-mapping for structure adaptive frequency hopping
US7054346B2 (en) * 2001-05-07 2006-05-30 Lucent Technologies Inc. Enhanced frequency hopping in a wireless system
US7230971B1 (en) * 2001-05-17 2007-06-12 Cypress Semiconductor Corp. Random number generator
US7421005B2 (en) * 2003-10-09 2008-09-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Frequency offset hopping for telecommunications
US7684464B2 (en) * 2004-12-21 2010-03-23 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for performing channel assessment in a wireless communication system
US20070291822A1 (en) * 2006-06-19 2007-12-20 Trisquare Communication, Inc. Radio communication system
US8442092B2 (en) * 2007-12-27 2013-05-14 Silver Spring Networks, Inc. Creation and use of unique hopping sequences in a frequency-hopping spread spectrum (FHSS) wireless communications network
US20090303972A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Silver Spring Networks Dynamic Scrambling Techniques for Reducing Killer Packets in a Wireless Network
US8891586B1 (en) * 2008-10-17 2014-11-18 Honeywell International Inc. System, apparatus and method for identifying transmission frequencies for communicating data
US8374214B2 (en) * 2009-04-13 2013-02-12 Texas Instruments Incorporated Frequency-hopping scheme
CN102332936B (zh) * 2010-07-13 2014-07-16 韩国电子通信研究院 在基于信标的无线个人域网中管理信道资源的装置和方法
US8867480B2 (en) * 2011-12-07 2014-10-21 Harris Corporation Specification of a frequency agile dynamic spectrum access TDMA method
US20140044150A1 (en) * 2012-08-13 2014-02-13 Redline Communications, Inc. System and method for interference triggered frequency hopping
US9077444B2 (en) * 2013-09-12 2015-07-07 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for late entry in asynchronous frequency hopping systems using random permutation sequences
US10334633B2 (en) * 2016-01-07 2019-06-25 Qualcomm Incorporated Narrow band physical random access channel frequency hopping patterns and detection schemes
JP6508538B2 (ja) 2016-04-04 2019-05-08 Smc株式会社 産業用無線通信システム
US10009874B2 (en) * 2016-04-04 2018-06-26 Smc Corporation Industrial wireless communications system
WO2018160124A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Frequency hopping pattern in a wireless communication system
DE102017206236A1 (de) * 2017-04-11 2018-10-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Spezifische hoppingmuster für telegram-splitting
CN107395251B (zh) * 2017-07-17 2019-07-02 电子科技大学 适用于多收发信机认知无线网络的跳频序列生成方法
US10659100B2 (en) * 2017-09-22 2020-05-19 Texas Instruments Incorporated Channel hopping based on channel performance statistics
US10879954B2 (en) * 2017-11-14 2020-12-29 Qualcomm Incorporated Logical channel hopping sequence design
IL255982A (en) * 2017-11-29 2018-01-31 Arbe Robotics Ltd Detection, mitigation and prevention of mutual interference between fixed water radars in vehicles
US10924156B2 (en) * 2018-01-30 2021-02-16 Apple Inc. Frequency hopping pattern for narrowband internet-of-things in unlicensed spectrum
US10904899B1 (en) * 2018-03-26 2021-01-26 Lynq Technologies, Inc. Generating transmission arrangements for device group communication sessions
IL259190A (en) * 2018-05-07 2018-06-28 Arbe Robotics Ltd System and method for frequency hopping MIMO FMCW imaging radar
US10595300B2 (en) * 2018-06-15 2020-03-17 Landis+Gyr Innovations, Inc. Channel hopping sequence generation with variable channel width
DE102018210245A1 (de) * 2018-06-22 2019-12-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Erzeugung von kanalzugriffsmustern für untereinander unkoordinierte netzwerke
JP2022178774A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 Smc株式会社 リモート無線装置及びリモート無線装置の通信方法
JP2022178775A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 Smc株式会社 ベース無線装置及びベース無線装置の通信方法
JP2022185211A (ja) * 2021-06-02 2022-12-14 Smc株式会社 パターン生成装置、パターン生成方法、及び、無線通信システム

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