JP2005198094A

JP2005198094A - 周波数ホッピング方式の通信方法、周波数ホッピング方式通信装置及びその通信方法のプログラム

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Publication number: JP2005198094A
Application number: JP2004003134A
Authority: JP
Inventors: Masao Sato; 政男佐藤
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】無線通信を確実に開始することができ、かつデータ誤りの発生及びデータ誤りによる再送の発生を低減することができる周波数ホッピング方式の通信方法、周波数ホッピング方式通信装置及びその通信方法のプログラムを提供する。
【解決手段】送信電力制御部１１１は、チャネル制御部１０９からのチャネル指定信号に従って対応レジスタを選択するためのチャネル選択部２０１、チャネル０〜ｎの各周波数チャネル毎のノイズレベルを保持するためのノイズレベルレジスタ２０２、チャネル０〜ｎの各周波数チャネル毎の送信電力を設定するための送信電力設定レジスタ２０３、送信電力設定レジスタ２０３の設定値から増幅器１１０の増幅率を制御する増幅率制御信号を生成するためのデータ変換部２０４を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、周波数ホッピング方式の通信方法、周波数ホッピング方式通信装置及びその通信方法のプログラムに関する。

近年、Bluetooth、無線LAN等に代表される無線通信技術が注目を集めているが、これらの無線通信技術は、電子機器等から発生するノイズ、あるいは他の無線通信機器から出力される無線信号との干渉により、通信品質が悪化してしまう可能性がある。

従って、無線通信技術では、耐干渉性能の確保が非常に重要な要素となっている。この耐干渉性能の確保を実現するために様々な方法が考案されているが、通信状態に応じて無線信号の送信電力を制御する方法も、有効な方法の１つである。

通信状態に応じて無線信号の送信電力を制御することにより、干渉の影響による通信品質の悪化を低減させる方法として、受信側で周波数チャネル毎のデータ誤り発生回数をカウントし、このカウント値が所定のしきい値を越えた場合に送信側に対して該当周波数チャネルの送信電力変更を要求する、あるいは送信側で周波数チャネル毎の受信側からの再送要求回数をカウントし、このカウント値が所定のしきい値を越えた場合に該当周波数チャネルの送信電力を変更するという方法がある（特許文献１参照。）。

また、受信側で周波数チャネル毎の信号強度、ビットエラーレート等のチャネル品質を測定し、この測定結果に基づいたチャネル品質情報を送信側に通知することにより、送信側で周波数チャネル毎の送信電力を制御するという方法がある（特許文献２参照。）。

本発明の対象である周波数ホッピング方式も、無線通信に使用する周波数チャネルを一定周期で次々と変更し、ある１つの周波数チャネルへの滞留期間を短くすることにより、干渉の影響による通信品質の悪化を低減させるように考案された方式である。
特開平９−１４９００４号公報特開２０００−１６５２９０号公報

特許文献１で開示されている方法では、データ誤りによる再送が発生し、しかもその回数が所定のしきい値を越えてから初めて送信電力を制御するため、データ誤りが発生し始めてから送信電力を制御するまでの期間中、再送によるデータ送信の遅れが発生し、無線通信のスループットが低下してしまう。

また、特許文献１及び特許文献２で開示されている方法は、共に通信状態の測定に無線通信のみを使用しているため、通信相手が存在し、かつ無線通信を行う必要があり、任意の時点での通信状態測定及び送信電力制御を行うことができない。

更に、特許文献１及び特許文献２で開示されている方法は、共に通信状態の測定に無線通信のみを使用しているため、無線通信途中での通信状態の悪化には対応できるが、無線通信開始前に既に干渉の影響により通信状態が悪化していた場合、無線通信そのものを開始することができず、従って、通信状態測定及び送信電力制御を行うことができない。

特許文献１について説明すると、本従来技術ではチャネル１からチャネル２６までの２７個の周波数チャネルを使用でき、送信要求、送信許可等の制御パケットのやりとりに使用する周波数チャネルは、チャネル１及びチャネル２固定となっている。例えばチャネル１で使用する周波数帯域にノイズが存在し、送信側からの送信要求が受信側で正常に受信できなかった場合、あるいはチャネル２で使用する周波数帯域にノイズが存在し、受信側からの送信許可が送信側で正常に受信できなかった場合、チャネル１あるいはチャネル２の周波数帯域のノイズレベルが小さくなるまで無線通信が開始できないため、その他の周波数チャネルについての通信状態の測定及び送信電力制御を行うことができず、結果としてスループットが低下してしまう。特に、本発明の対象である周波数ホッピング方式では、無線通信開始前に、送信側と受信側との間で周波数チャネルを変更するタイミングを合わせるためのタイミング同期動作を行うことが必須であるため、無線通信開始前に通信状態が悪化していた場合、タイミング同期動作が行えなくなる可能性がある。

上述の従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、無線通信を確実に開始することができ、かつデータ誤りの発生及びデータ誤りによる再送の発生を低減することができる周波数ホッピング方式の通信方法、周波数ホッピング方式通信装置及びその通信方法のプログラムを提供することにある。

本発明の周波数ホッピング方式の通信方法は、
第１の通信装置と第２の通信装置との間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法において、第１の通信装置と第２の通信装置とは、それぞれ、無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルに基づいて、各周波数チャネルの送信電力の設定を行い、第１の通信装置と第２の通信装置とは、互いに、一方の通信装置から他方の通信装置へ各周波数チャネルで送信する場合は、設定された各周波数チャネルの送信電力で送信する。

本発明の周波数ホッピング方式の通信方法は、
第１の通信装置と第２の通信装置との間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法において、第１の通信装置と第２の通信装置とは、それぞれ、無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルを保存し、第１の通信装置と第２の通信装置とは、それぞれ、無線通信を行い各周波数チャネル毎の受信レベルの測定を行い、測定された受信レベルを保存し、周波数チャネル間の受信レベルの差分から送信側の通信装置に存在するノイズレベルを推定して保存し、測定されたノイズレベルと推定されたノイズレベルとを比較し、大きい方のノイズレベルに基づいて、前記各周波数チャネルの送信電力の設定を行い、第１の通信装置と第２の通信装置とは、互いに、一方の通信装置から他方の通信装置へ各周波数チャネルで送信する場合は、設定された各周波数チャネルの送信電力で送信する。

本発明の周波数ホッピング方式通信装置は、
通信装置間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法に用いる周波数ホッピング方式通信装置において、周波数ホッピング方式通信装置は、周波数ホッピング方式の信号を送信する送信手段と、周波数ホッピング方式の信号を受信する受信手段と、無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルに基づいて、各周波数チャネルの送信電力の設定を行う送信電力設定手段とを有し、送信手段は、各周波数チャネルで送信する場合は、設定された各周波数チャネルの送信電力で送信する。

また、送信電力設定手段は、測定されたノイズレベルが所定の初期値より小さい場合は、各周波数チャネルの送信電力の設定値を変更せず、測定されたノイズレベルが所定の初期値より大きい場合は、各周波数チャネルの送信電力の設定値をノイズレベルよりも所定の値だけ大きくしてもよい。

本発明の周波数ホッピング方式通信装置は、
通信装置間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法に用いる周波数ホッピング方式通信装置において、周波数ホッピング方式通信装置は、周波数ホッピング方式の信号を送信する送信手段と、周波数ホッピング方式の信号を受信する受信手段と、無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルを保存する手段と、無線通信を行い各周波数チャネル毎の受信レベルの測定を行い、測定された受信レベルを保存し、周波数チャネル間の受信レベルの差分から送信側の通信装置に存在するノイズレベルを推定して保存し、測定されたノイズレベルと推定されたノイズレベルとを比較し、大きい方のノイズレベルに基づいて、各周波数チャネルの送信電力の設定を行う送信電力設定手段とを有し、送信手段は、各周波数チャネルで送信する場合は、設定された各周波数チャネルの送信電力で送信する。

本発明の周波数ホッピング方式の通信方法のプログラムは、
コンピュータ又はマイクロプロセッサに、上述の周波数ホッピング方式の通信方法を実行させる。

本発明には、以下の効果がある。

無線通信開始前に各周波数チャネル毎のノイズレベルのみを測定することにより、ノイズレベルより大きい送信電力の設定を行うことが可能となる。無線通信開始時点からノイズレベルより大きい電力で送信することにより、無線通信を確実に開始することができ、かつデータ誤りの発生及びデータ誤りによる再送の発生を低減することができる。

また、ノイズレベル測定のために無線通信を行う必要がないため、通信相手が存在しない状態でも、ノイズレベル測定及び送信電力制御を行うことができる。

無線通信を行っていない任意の時点でノイズレベル測定を行うことにより、無線通信中にノイズレベルが大きくなる等、無線通信中のノイズレベル変化に応じて送信電力を制御でき、データ誤りの発生及びデータ誤りによる再送の発生を低減することができる。

また、任意の時点でのノイズレベルに合わせて送信電力を制御することにより、送信電力を必要最小限の電力に低減することができる。

無線通信時における各周波数チャネル毎の受信レベルを測定して各周波数チャネル毎の受信レベルの差分を検出することを併用することにより、通信相手側にのみ存在するノイズの存在を認識でき、そのノイズレベルよりも大きい送信電力に設定することにより、データ誤り及びその結果としての再送の発生を低減することができる。

（発明の第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の周波数ホッピング方式通信装置３０１のブロック図である。

上位のホストシステム１０１とのデジタル送受信データ及びコマンドのやりとりを行うための入出力制御部１０２、ホストシステム１０１から受信したデジタル送信データ、ホストシステム１０１へ送信する前のデジタル受信データを一時的に保持するためのメモリ１０３を備える。

デジタル送信データの符号化、アナログ送信データへの変換等の処理のための送信データ処理部１０４、アナログ送信データと搬送波からの送信変調波生成のための変調部１０５、受信変調波からのアナログ受信データ復調のための復調部１０６、アナログ受信データのデジタル受信データへの変換、復号化等の処理のための受信データ処理部１０７を備え、送受信データの各処理を行う。

変調部１０５及び復調部１０６で使用する搬送波生成のための周波数シンセサイザ１０８、周波数シンセサイザ１０８で生成する搬送波の周波数指定のためのチャネル制御部１０９を備え、周波数ホッピング方式の周波数チャネル切り替え制御を行う。

送信変調波の電力制御のための増幅器１１０、増幅器１１０の増幅率制御のための送信電力制御部１１１を備え、送信変調波の電力制御を行う。

送信時にはアンテナ１１２から送信変調波を送信し、受信時にはアンテナ１１２から受信変調波を受信するための送受信切替スイッチ１１３を備え、無線送受信を行う。

受信時の受信レベル測定のための受信レベル測定部１１４を備え、アナログ信号から受信レベルの測定を行う。

上記各部、送受信切り替え等を一括して制御するための主制御部１１５を備える。

図２は、図１の送信電力制御部１１１内部のブロック図である。

チャネル制御部１０９からのチャネル指定信号に従って対応レジスタを選択するためのチャネル選択部２０１、チャネル０〜ｎの各周波数チャネル毎のノイズレベルを保持するためのノイズレベルレジスタ２０２、チャネル０〜ｎの各周波数チャネル毎の送信電力を設定するための送信電力設定レジスタ２０３、送信電力設定レジスタ２０３の設定値から増幅器１１０の増幅率を制御する増幅率制御信号を生成するためのデータ変換部２０４を備える。

図３は、本発明の第１の実施の形態における周波数ホッピング方式で使用する各周波数チャネルと搬送波周波数との対応の一例を示したものである。

ここでは、チャネル０〜ｎを使用するものとする。

次に、本発明の第１の実施の形態の周波数ホッピング方式通信装置の動作を説明する。

図４は、通信環境の一例として、他の電子機器からのノイズが、２台の通信装置に対して同一レベルで放射されている場合を示したものである。

通信装置４０１、通信装置４０２共に、図１で示した構成となっている。

ここでは、電子機器４０３が周波数ｆ１のノイズを放射しているものとする。

通信装置４０１において、無線通信開始前にホストシステム１０１からのノイズレベル測定命令を受信すると、主制御部１１５は装置内各部をノイズレベル測定モードに設定し、使用する周波数チャネルをチャネル０に設定するように、チャネル制御部１０９を制御する。

チャネル制御部１０９は、主制御部１１５からの制御に従って、使用する周波数チャネルをチャネル０に設定し、チャネル０を指定するためのチャネル指定信号を、周波数シンセサイザ１０８及び送信電力制御部１１１に対して出力する。

チャネル制御部１０９からのチャネル０指定信号を受けた周波数シンセサイザ１０８は、チャネル０に対応する周波数ｆ０の搬送波を復調部１０６に対して出力する。

ノイズレベル測定モードに設定されると、送受信切替スイッチ１１３は受信側にスイッチングし、アンテナ１１２からの無線受信信号は、送受信切替スイッチ１１３を経由して復調部１０６に入力される。

復調部１０６は、周波数シンセサイザ１０８から出力された搬送波周波数ｆ０と同一の周波数成分を無線受信信号から抽出し、アナログ信号を復調する。

受信レベル測定部１１４は、復調部１０６で復調されたアナログ信号のレベル測定を行い、測定結果を受信レベル信号として送信電力制御部１１１に対して出力する。

チャネル制御部１０９から出力されたチャネル０指定信号と受信レベル測定部から出力された受信レベル信号とを受けた送信電力制御部１１１は、チャネル０に対応するチャネル０ノイズレベルレジスタ２０２ａをチャネル選択部２０１によって選択し、主制御部１１５から出力されるノイズレベルラッチ信号のタイミングで、チャネル０ノイズレベルレジスタ２０２ａに受信レベル信号を保持する。

チャネル０ノイズレベルレジスタ２０２ａに受信レベル信号が保持されると、保持された受信レベル信号よりも大きい値が、対応するチャネル０送信電力設定レジスタ２０３ａに設定される。また、チャネル０ノイズレベルレジスタ２０２ａの値がチャネル０送信電力設定レジスタ２０３ａの初期値よりも小さい場合は、チャネル０送信電力設定レジスタ２０３ａの値をそのままとする。ここで、チャネル０送信電力設定レジスタ２０３ａに設定する値をどの程度チャネル０ノイズレベルレジスタ２０２ａの値より大きくするか、チャネル０送信電力設定レジスタ２０３ａの初期値をどうするかは、システム仕様、通信環境等に応じて設定できるものとする。

チャネル０についての上記動作が完了すると、主制御部１１５が使用する周波数チャネルをチャネル１に切り替え、上記動作と同様に、今度はチャネル１についてのノイズレベル測定及び送信電力設定が行われる。以降、使用する周波数チャネルを順に切り替えながら、チャネルｎまでのノイズレベル測定及び送信電力設定が行われる。当然ながら、チャネル１からｎの各周波数チャネルに対応するチャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂ〜チャネルｎ送信電力設定レジスタ２０３ｄに設定する値をどの程度チャネル１ノイズレベルレジスタ２０２ｂ〜チャネルｎノイズレベルレジスタ２０２ｄの値より大きくするか、チャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂ〜チャネルｎ送信電力設定レジスタ２０３ｄの初期値をどうするかは、システム仕様、通信環境等に応じて設定できるものとする。

全ての周波数チャネルについてのノイズレベル測定及び送信電力設定を行った結果の一例を図５に示す。

チャネル０に対応する周波数ｆ０、チャネル２に対応する周波数ｆ２、チャネルｎに対応する周波数ｆｎについては、ノイズレベルレジスタ２０２の値が送信電力設定レジスタ２０３の初期値ｐ０よりも小さくなっているが、チャネル１に対応する周波数ｆ１では、電子機器４０３が周波数ｆ１のノイズを放射しているため、チャネル１ノイズレベルレジスタ２０２ｂの値ｐがチャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂの初期値ｐ０よりも大きくなっている。従って、チャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂの設定値を、チャネル１ノイズレベルレジスタ２０２ｂの値よりもｄだけ大きい値ｐ＋ｄとする。ここで、増分ｄは、前記の通りシステム仕様、通信環境等に応じて設定できるものとする。

以上の動作が、通信装置４０１と同様に通信装置４０２でも行われた後、通信装置４０１と通信装置４０２との間で無線通信が開始される。

通信装置４０１、通信装置４０２共に、送信機能と受信機能の両方を備えているが、ここでは一例として、通信装置４０１を送信側、通信装置４０２を受信側として説明する。

通信装置４０１において、ホストシステム１０１から送信されたデジタル送信データを入出力制御部１０２を介して受信すると、受信されたデジタル送信データは、一時的にメモリ１０３に保持され、主制御部１１５が装置内各部を送信モードに設定する。

メモリ１０３に保持されたデジタル送信データは、あらかじめ決められた所定の無線送信開始タイミングに合わせて送信データ処理部１０４に対して出力される。この時主制御部１１５が、あらかじめ決められたホッピングパターンに従って、無線送信に使用する周波数チャネルを指定するようにチャネル制御部１０９を制御し、主制御部１１５からの制御に従って、チャネル制御部１０９が周波数シンセサイザ１０８及び送信電力制御部１１１に対してチャネル指定信号を出力する。ここでは、チャネル０が指定されたとする。

周波数シンセサイザ１０８は、チャネル制御部１０９からの指定に従って、チャネル０に対応する周波数ｆ０の搬送波を変調部１０５に対して出力する。

送信電力制御部１１１は、チャネル制御部１０９からの指定に従って、チャネル選択部２０１によってチャネル０送信電力設定レジスタ２０３ａを選択し、データ変換部２０４によって、チャネル０送信電力設定レジスタ２０３ａの設定値（初期値ｐ０）から増幅率制御信号を生成し、増幅器１１０に対して出力する。

送信データ処理部１０４は、メモリ１０３から出力されたデジタル送信データに符号化、アナログ信号への変換等の処理を行った後、アナログ送信データとして変調部１０５に対して出力する。

変調部１０５は、送信データ処理部から出力されたアナログ送信データと周波数シンセサイザ１０８から出力された周波数ｆ０の搬送波とから送信変調波を生成し、増幅器１１０に対して出力する。

増幅器１１０は、変調部１０５から出力された送信変調波を送信電力制御部１１１からの増幅率制御信号に従って増幅して出力する。

増幅器１１０で増幅された送信変調波は、主制御部１１５からの送信モード設定に従って送信側にスイッチングした送受信切替スイッチを経由してアンテナ１１２から無線送信される。

通信装置４０１から無線送信された搬送波周波数ｆ０の送信変調波の送信電力は周波数ｆ０のノイズレベルよりも大きくなるため、通信装置４０２側で正常に受信される。

次に、通信装置４０１からの送信時にチャネル１が指定された場合、搬送波周波数ｆ１の送信変調波が通信装置４０１から送信されるが、この時の増幅器１１０での増幅率は、チャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂの設定値ｐ＋ｄからデータ変換部２０４によって生成された増幅率制御信号によって制御される。従って、搬送波周波数ｆ１の送信変調波の送信電力は周波数ｆ１のノイズレベルよりも大きくなるため、通信装置４０２側で正常に受信される。

以上の動作は、通信装置４０２が送信側、通信装置４０１が受信側となった場合も同様である。

以上説明した様に、本発明の第１の実施の形態においては、無線通信開始前に各周波数チャネル毎のノイズレベル測定及びノイズレベルより大きい送信電力の設定を行い、無線通信開始時点からノイズレベルより大きい電力で送信することにより、無線通信を確実に開始することができ、かつデータ誤りの発生及びデータ誤りによる再送の発生を低減することができる。

（発明の第２の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態では、無線通信開始前のホストシステム１０１からのノイズレベル測定命令により、各周波数チャネル毎のノイズレベルを測定したが、本発明の第２の実施の形態では、無線通信開始前に限らず、無線通信を行っていない任意の時点でも各周波数チャネル毎のノイズレベル測定を行うようにする。

従って、本発明の第２の実施の形態においては、無線通信を行っていない任意の時点でノイズレベル測定を行うことにより、無線通信中にノイズレベルが大きくなる等、無線通信中のノイズレベル変化に応じて送信電力を制御でき、データ誤りの発生及びデータ誤りによる再送の発生を低減することができる。

（発明の第３の実施の形態）
図６は、通信環境の他の一例として、他の電子機器からのノイズが、２台の通信装置のうちの１台に対してのみ放射されている場合を示したものである。

ここでは、電子機器６０３が周波数ｆ１のノイズを放射し、そのノイズが通信装置６０２に対してのみ放射されているものとする。

図７は、本発明の第３の実施の形態の周波数ホッピング方式通信装置５０１のブロック図であり、図１で示した第１の実施の形態のブロック図と比較して、各周波数チャネル毎の受信レベル測定結果を保持するための受信レベル保持用メモリ７０２が追加されている。

図６の通信装置６０１、通信装置６０２共に、図７で示した構成となっている。

図８は、図７の送信電力制御部７０３内部のブロック図であり、図２で示した第１の実施の形態のブロック図と比較して、各周波数チャネル毎の受信レベル測定結果から推定したチャネル０〜ｎの各周波数チャネル毎のノイズレベルを保持するための推定ノイズレベルレジスタ８０１と、ノイズレベルレジスタ２０２の値と推定ノイズレベルレジスタ８０１の値とを比較し、大きい方の値を送信電力設定レジスタ２０３に対して出力するレベル比較部８０２とが追加されている。

図９は、第１の実施の形態と同様に、無線通信開始前に通信装置６０１及び通信装置６０２において、全周波数チャネルについてノイズレベル測定及び送信電力設定を行った結果を示したものである。

第１の実施の形態では、ノイズレベルレジスタ２０２の値のみから送信電力設定レジスタ２０３の値が決定されたが、第３の実施の形態では、ノイズレベルレジスタ２０２の値と推定ノイズレベルレジスタ８０１の値とがレベル比較部８０２で比較され、大きい方の値から送信電力設定レジスタ２０３の値が決定される。

ここでは、推定ノイズレベルレジスタ８０１の初期値を０とするため、第１の実施の形態と同様に、ノイズレベルレジスタ２０２の値から送信電力設定レジスタ２０３の値が決定される。

通信装置６０１では、図９（ａ）に示すように、全周波数チャネルについて、ノイズレベルｐが送信電力設定レジスタ２０３の初期値ｐ０よりも小さいため、送信電力設定レジスタ２０３の設定値は初期値ｐ０のままとなっている。

一方、通信装置６０２では、図９（ｂ）に示すように、電子機器６０３から周波数ｆ１のノイズが放射されているため、第１の実施の形態の結果と同様に、チャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂの設定値がノイズレベルｐよりもｄだけ大きい値ｐ＋ｄとなり、その他の周波数チャネルに対応する送信電力設定レジスタ２０３の値は初期値ｐ０のままとなっている。

図９で示した結果から、通信装置６０１では全周波数チャネルについて初期値ｐ０の送信電力設定、通信装置６０２ではチャネル１についてはｐ＋ｄの送信電力設定、その他の周波数チャネルについては初期値ｐ０の送信電力設定で通信が開始される。

しかし、電子機器６０３から放射されているノイズの存在は、通信装置６０２側では認識されているが、通信装置６０１側では認識されておらず、このままでは通信装置６０１からのチャネル１を使用した無線送信が通信装置６０２側で正常に受信されなくなってしまう。

そこで、通信装置６０１側では、受信レベル測定部１１４によって無線通信中の各周波数チャネル毎の受信レベルの測定を行い、受信レベル測定部１１４での測定結果を主制御部７０１に対して出力することにする。

受信レベル測定部１１４からの測定結果を受けた主制御部７０１は、各周波数チャネル毎の測定結果を受信レベル保持用メモリ７０２に保持する。

全周波数チャネルの受信レベル測定が完了すると、主制御部７０１は受信レベル保持用メモリ７０２から各周波数チャネル毎の受信レベル測定結果を読み出し、値の比較を行う。

図１０は、通信装置６０２における各周波数チャネル毎の送信電力と通信装置６０１側で各周波数チャネル毎の受信レベルを測定した結果を示したものである。

通信装置６０２における送信電力に対して、通信装置６０１側での受信レベルは伝播減衰量ｍ分だけ減衰しているが、チャネル１についての送信電力と他の周波数チャネルについての送信電力の差分ｐ＋ｄ−ｐ０は、通信装置６０１側の主制御部７０１による各周波数チャネル毎の受信レベル比較により検出することができる。

チャネル１と他の周波数チャネルとの受信レベルの差分ｐ＋ｄ−ｐ０を検出した主制御部７０１は、検出した差分ｐ＋ｄ−ｐ０から通信装置６０２側に存在するノイズレベルｐを推定し、送信電力制御部７０３に対して推定ノイズレベル信号として値ｐを出力すると共に、チャネル１推定ノイズレベルラッチ信号を出力する。

主制御部７０１からの推定ノイズレベル信号とチャネル１推定ノイズレベルラッチ信号とを受けた送信電力制御部７０３では、チャネル１推定ノイズレベルラッチ信号のタイミングで、推定ノイズレベル信号の値ｐをチャネル１推定ノイズレベルレジスタ８０１ｂに保持する。

チャネル１推定ノイズレベルレジスタ８０１ｂに値ｐが設定されると、チャネル１ノイズレベルレジスタ２０２ｂの値との比較がチャネル１レベル比較部８０２ｂによって行われ、大きい方の値であるｐが、チャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂに対して出力される。

チャネル１レベル比較部８０２ｂからの出力値ｐを受けたチャネル１送信電力設定レジスタ２０３ｂには、値ｐよりもｄだけ大きい値ｐ＋ｄが設定される。

この結果、通信装置６０１におけるチャネル１についての送信電力が通信装置６０２におけるチャネル１についての送信電力と等しくなり、以後通信装置６０１からのチャネル１を使用した無線送信が通信装置６０２側で正常に受信されることになる。

以上説明したように、本発明の第３の実施の形態においては、各周波数チャネル毎の受信レベルを測定して各周波数チャネル毎の受信レベルの差分を検出することにより、通信相手側にのみ存在するノイズの存在を認識でき、そのノイズレベルよりも大きい送信電力に設定することにより、データ誤り及びその結果としての再送の発生を低減することができる。

又、上述の本発明の実施の形態についての周波数ホッピング方式通信装置を用いた周波数ホッピング方式の通信方法のプログラムにより、コンピュータ又はマイクロプロセッサにその周波数ホッピング方式の通信方法を実行させることができる。

本発明の第１の実施の形態の周波数ホッピング方式通信装置のブロック図である。図１で示した周波数ホッピング方式通信装置が備える送信電力制御部の内部ブロック図である。本発明の第１の実施の形態における各周波数チャネルと搬送波周波数との対応の一例を示す図である。本発明の第１の実施の形態における通信環境の一例を示す図である。図４で示した通信環境の一例における各周波数チャネル毎のノイズレベル測定結果及び送信電力設定値を示す図である。本発明の第２の実施の形態における通信環境の他の一例を示す図である。本発明の第３の実施の形態の周波数ホッピング方式通信装置のブロック図である。図７で示した周波数ホッピング方式通信装置が備える送信電力制御部の内部ブロック図である。図６で示された通信環境の他の一例における各周波数チャネル毎のノイズレベル測定結果及び送信電力設定値を示す図である。第３の実施の形態における送信側送信電力と受信側受信レベルとの関係を示す図である。

符号の説明

１０１ホストシステム
１０２入出力制御部
１０３メモリ
１０４送信データ処理部
１０５変調部
１０６復調部
１０７受信データ処理部
１０８周波数シンセサイザ
１０９チャネル制御部
１１０増幅器
１１１、７０３送信電力制御部
１１２アンテナ
１１３送受信切替スイッチ
１１４受信レベル測定部
１１５、７０１主制御部
２０１チャネル選択部
２０２、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄノイズレベルレジスタ
２０３、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ送信電力設定レジスタ
２０４データ変換部
３０１、４０１、４０２、５０１、６０１、６０２通信装置
４０３、６０３電子機器
７０２受信レベル保持用メモリ
８０１、８０１ａ、８０１ｂ、８０１ｃ、８０１ｄ推定ノイズレベルレジスタ
８０２、８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃ、８０２ｄレベル比較部

Claims

第１の通信装置と第２の通信装置との間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法において、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、それぞれ、無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルに基づいて、前記各周波数チャネルの送信電力の設定を行い、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、互いに、一方の通信装置から他方の通信装置へ前記各周波数チャネルで送信する場合は、前記設定された前記各周波数チャネルの送信電力で送信することを特徴とする周波数ホッピング方式の通信方法。
第１の通信装置と第２の通信装置との間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法において、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、それぞれ、無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルを保存し、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、それぞれ、無線通信を行い各周波数チャネル毎の受信レベルの測定を行い、測定された受信レベルを保存し、周波数チャネル間の受信レベルの差分から送信側の通信装置に存在するノイズレベルを推定して保存し、前記測定されたノイズレベルと前記推定されたノイズレベルとを比較し、大きい方のノイズレベルに基づいて、前記各周波数チャネルの送信電力の設定を行い、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、互いに、一方の通信装置から他方の通信装置へ前記各周波数チャネルで送信する場合は、前記設定された前記各周波数チャネルの送信電力で送信することを特徴とする周波数ホッピング方式の通信方法。
通信装置間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法に用いる周波数ホッピング方式通信装置において、
前記周波数ホッピング方式通信装置は、
周波数ホッピング方式の信号を送信する送信手段と、
周波数ホッピング方式の信号を受信する受信手段と、
無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルに基づいて、前記各周波数チャネルの送信電力の設定を行う送信電力設定手段とを有し、
前記送信手段は、前記各周波数チャネルで送信する場合は、前記設定された前記各周波数チャネルの送信電力で送信することを特徴とする周波数ホッピング方式通信装置。
前記送信電力設定手段は、測定されたノイズレベルが所定の初期値より小さい場合は、前記各周波数チャネルの送信電力の設定値を変更せず、測定されたノイズレベルが所定の初期値より大きい場合は、前記各周波数チャネルの送信電力の設定値を前記ノイズレベルよりも所定の値だけ大きくすることを特徴とする請求項３に記載の周波数ホッピング方式通信装置。
通信装置間で互いに送受信する周波数ホッピング方式の通信方法に用いる周波数ホッピング方式通信装置において、
前記周波数ホッピング方式通信装置は、
周波数ホッピング方式の信号を送信する送信手段と、
周波数ホッピング方式の信号を受信する受信手段と、
無線通信を行わずに各周波数チャネル毎のノイズレベルの測定を行い、測定されたノイズレベルを保存する手段と、
無線通信を行い各周波数チャネル毎の受信レベルの測定を行い、測定された受信レベルを保存し、周波数チャネル間の受信レベルの差分から送信側の通信装置に存在するノイズレベルを推定して保存し、前記測定されたノイズレベルと前記推定されたノイズレベルとを比較し、大きい方のノイズレベルに基づいて、前記各周波数チャネルの送信電力の設定を行う送信電力設定手段とを有し、
前記送信手段は、前記各周波数チャネルで送信する場合は、前記設定された前記各周波数チャネルの送信電力で送信することを特徴とする周波数ホッピング方式通信装置。
コンピュータ又はマイクロプロセッサに、請求項１または請求項２に記載の周波数ホッピング方式の通信方法を実行させるためのプログラム。