JP2006054541A - 通信方法および通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズレベルや信号減衰量が変化する環境に柔軟に対応できるＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信技術を提供する。
【解決手段】受信部２０は、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用する送信用変換パターンを含む受信フレームを通信相手から受信する。送信部１０は、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用する受信用変換パターンを含む送信フレームを送信する。受信部２０は、受信フレームに格納されているＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号から前記送信用変換パターンを復元する。また、前記受信用変換パターンを用いて受信フレームに格納されているＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号を復元する。送信部１０は、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に変換された前記受信用変換パターンおよび前記送信用変換パターンを用いてＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号に変換された送信データを、送信フレームに格納する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel FSK）あるいはＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel Multitone FSK）を用いた通信技術に関する。

近年、周波数ホッピング（FH:Frequency Hopping）を用いた無線通信技術として、ＦＨ-ＭＭＦＳＫおよびＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫが提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。これらの技術では、周波数ホッピングのパターン自体に情報を持たせることで、ユーザ（アドレス）毎に周波数ホッピングのパターンを固定的に割当てる場合に比べ、より多くの情報を送信できるようにしている。

特開２０００-９１９５７号公報 Akihiko OSHINOMI, Gen MARUBAYASHI, Shinich TACHIKAWA, and Masanori HAMAMURA, "Trial Model of The M-ray Multilavel FSK Power-line Transmission Modem", ISPL2003, Proceedings of the 7th International Symposium on Power-Line Communications and Its Applications, March 26-28, 2003, Kyoto, Japan

ところで、従来のＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫでは、情報毎に使用する周波数の組合せ（レベル-周波数の変換テーブル）を固定にしている。このため、ノイズレベルや信号減衰量が変化する環境に柔軟に対応できないという問題がある。例えば、単一周波数成分が連続するノイズの妨害を受けた場合、誤り率が上昇して通信断を起こす可能性が高まる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ノイズレベルや信号減衰量が変化する環境に柔軟に対応できるＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、通信装置間でネゴシエーションを行なって、送受するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブルを決定する。

例えば、通信装置間におけるＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel Multitone FSK）を用いた通信方法であって、相手装置へ送信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（送信用変換テーブルと呼ぶ）を示す情報を含む受信フレームを、前記相手装置から受信するステップと、自装置が受信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（受信用変換テーブルと呼ぶ）を示す情報を含む送信フレームを、前記相手装置へ送信する送信ステップと、を有する。

ここで、前記受信ステップは、前記受信フレームに格納されているＦＨ-ＭＭＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel FSK）信号から前記送信用変換テーブルを示す情報を復元するステップと、前記受信用変換テーブルを用いて前記受信フレームに格納されているＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号から受信データを復元するステップと、を有する。一方、前記送信ステップは、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に変換された前記受信用変換テーブルを示す情報および前記送信用変換テーブルを用いてＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号に変換された送信データを、前記送信フレームに格納するステップを有する。

本発明によれば、通信装置間のネゴシエーションにより、周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換パターンを変更することができるので、ノイズレベルや信号減衰量が変化する環境に柔軟に対応できるＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信技術を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の一実施形態が適用されたモデム装置間でやり取りされる通信フレームを模式的に表した図である。図示するように、本実施形態で用いる通信フレームは、ＡＧＣ（Auto Gain Control）用プリアンブル５０１と、同期信号５０２と、属性データ５０３と、送信データ５０４と、を備えて構成される。

ＡＧＣ用プリアンブル５０１は、ＡＧＣの過渡応答の影響を回避するためのものである。同期信号５０２は、通信フレームを識別するためのものであり、本実施形態では、図示するように、時間軸方向に左右対称の波形を有する信号（但し、属性データ５０３および送信データ５０４の変調信号に使用されていない周波数とする）を用いている。

属性データ５０３は、モデム装置間のネゴシエーションに用いられるデータであり、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に変換されている。図示するように、全波合成信号５０３１と、無信号５０３２と、受信用変換テーブルＩＤ５０３３と、送信用変換テーブルＩＤ５０３４と、送信元アドレス５０３５と、送信先アドレス５０３６と、を有する。全波合成信号５０３１は、送信データ５０４の変調信号（ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピング）に用いられ得る全ての周波数を合成することで得られる信号である。無信号５０３２は、信号無しの区間である。受信用変換テーブルＩＤ５０３３は、自装置が通信相手から受信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（受信用変換テーブルと呼ぶ）の識別情報である。送信用変換テーブルＩＤ５０４３は、自装置が通信相手へ送信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（送信用変換テーブルと呼ぶ）の識別情報である。送信元アドレス５０３５は、送信元（自装置）の宛先情報である。そして、送信先アドレス５０３５は、送信先（通信相手）の宛先情報である。

送信データ５０４は、自装置に接続されたホストが通信相手に接続されたホストへ送信するデータであり、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号に変換されている。

図２は本発明の一実施形態が適用されたモデム装置の概略構成図である。図示するように、本実施形態のモデム装置１は、通信相手へ通信フレームを送信する送信部１０と、通信相手から通信フレームを受信する受信部２０と、受信用変換テーブルを決定する要求テーブル決定部３０と、属性データ５０３を生成する属性データ生成部４０と、を有する。

図３は送信部１０の概略構成図である。図示するように、属性データ変調部１１と、送信データ変調部１２と、セレクタ部１３と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１４と、信号付加部１５と、ＤＡ（Digital Analog）変換部１６と、ＡＦＥ（Analog Front End）部１７と、を有する。

属性データ変調部１１は、属性データ生成部４０が生成した属性データ５０３をＦＨ-ＭＭＦＳＫに従った送信スペクトルに変換する。図示するように、Ｓ/Ｐ（Serial/Parallel）変換部１１０１と、レベル変換部１１０２と、パターン選択部１１０３と、ホッピングパターン記憶部１１０４と、加算部１１０５と、剰余演算部１１０６と、レベル-周波数演算部１１０７と、バッファ部１１０８と、を有する。

属性データ変調部１１に入力されたＫビットのシリアルデータ（属性データ）は、Ｓ/Ｐ変換部１１０１でパラレルデータに変換され、その上位（または下位）Ｋ_１ビットがレベル変換部１１０２に入力され、残りのＫ_２ビットがパターン選択部１１０３に入力される。

レベル変換部１１０２は、Ｓ/Ｐ変換部１１０１から入力されたＫ_１ビットのパラレルデータを、当該パラレルデータが示す値に応じたレベルに変換する。そして、変換されたレベルが１ホッピングを構成するチップ（シンボル）数分（１チップの時間幅をτとする）連続して構成されたレベルパターンを加算部１１０５に出力する。図４（ａ）は、レベル変換部１１０２が出力するレベルパターン１０２１を模試的に表した図である。この例では、１ホッピングのチップ数＝５、Ｋ_１ビットのビット数＝３、そして、Ｋ_１ビットのパラレルデータが「０１１」の場合を示している。レベル数＝８の場合、ビットデータがとり得る値は８通りであり、ビット数＝３となる。

パターン選択部１１０３は、Ｓ/Ｐ変換部１１０１から入力されたＫ_２ビットのパラレルデータが示す値に対応付けられたホッピングパターンをホッピングパターン記憶部１１０４から読み出して加算部１１０５に出力する。ここで、ホッピングパターン記憶部１１０４には、Ｋ_２ビットのデータがとり得る値毎にホッピングパターンが登録されている。なお、ホッピングパターンのチップ数、レベル数は、レベル変換部１１０２が出力するレベルパターンのチップ数、レベル数と同じである。図４（ｂ）はホッピングパターン記憶部１１０４に記憶されているホッピングパターン１０４１を模試的に表した図である。Ｋ_２ビットのパラレルデータがとり得る値各々に対応付けるホッピングパターンは、チップ数×レベル数のマトリックスがとり得るパターンのうち、ホッピングパターンとして使える組合せ（他のホッピングパターンと識別可能な程度にバラツキがある組合せ）の中から選択される。

加算部１１０５は、レベル変換部１１０２から入力されたレベルパターンのレベルとパターン選択部１１０３から入力されたホッピングパターンのレベルとをチップ毎に加算する。そして、加算結果を剰余演算部１１０６に出力する。剰余演算部１１０６は、加算部１１０５から入力される各チップの加算結果に対して、レベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数の剰余を演算する。つまり、加算結果をｘ、レベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数をｎとした場合、ｘ（ｍｏｄ ｎ）を計算する。そして、各チップの計算結果（送信パターン）をレベル-周波数変換部１１０８に出力する。但し、計算結果が０の場合、レベル数ｎを計算結果として出力する。

レベル-周波数変換部１１０７は、剰余演算部１１０６から出力された送信パターンが示す各チップの計算結果（レベル）を、当該結果が示す値に応じて予め定められた周波数に変換する。これにより、ＦＨ-ＭＭＦＳＫに従った属性データ５０３の送信スペクトルを生成する。なお、利用される周波数は、チップの周波数（１/τ）の整数倍である。図４（ｃ）は、レベル-周波数変換部１１０８から出力される１ホッピング分（レベルパターンおよびホッピングパターンのチップ数分）の送信スペクトル１０７１を模式的に表した図である。この例では、加算部１１０５に入力されたレベルパターン、ホッピングパターンが図４（ａ）、図４（ｂ）に示すパターンである場合に、レベル-周波数変換部１１０８から出力される送信スペクトルを示している。

さて、バッファ部１１０８は、レベル-周波数変換部１１０７から出力された送信スペクトルのデータを格納する。そして、セレクタ部１３からの指示に従い、格納した送信スペクトルのデータをセレクタ部１３に出力する。

送信データ変調部１２は、自装置に接続されたホストから送られてきたデジタル信号をＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫに従った送信スペクトルに変換する。図示するように、Ｓ/Ｐ変換部１２０１と、レベル変換部１２０２と、パターン選択部１２０３と、ホッピングパターン記憶部１２０４と、加算部１２０５と、剰余演算部１２０６と、レベル-周波数演算部１２０７と、レベル-周波数テーブル記憶部１２０８と、バッファ部１２０９と、相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部１２００と、を有する。

送信データ変調部１２に入力されたＫビットのシリアルデータ（送信データ）は、Ｓ/Ｐ変換部１２０１でパラレルデータに変換され、その上位（または下位）Ｋ_１ビットがレベル変換部１２０２に入力され、残りのＫ_２ビットがパターン選択部１２０３に入力される。ここで、Ｋ_１ビットおよびＫ_２ビット各々のビット数は、後述するレベル-周波数変換部１２０７から通知されたレベル数ｎを表すのに必要なビット数に決定される。

レベル変換部１２０２は、Ｓ/Ｐ変換部１２０１から入力されたＫ_１ビットのパラレルデータを、当該パラレルデータが示す値に応じたレベルに変換する。なお、Ｋ_１ビットのビット数、つまり、Ｋ_１ビットのデータがとり得るレベル数ｎは後述するレベル-周波数変換部１２０７から通知されるものとする。それから、レベル変換部１２０２は、変換されたレベルが１ホッピングを構成するチップ数分連続して構成されたレベルパターンを加算部１１０５に出力する。

パターン選択部１２０３は、Ｓ/Ｐ変換部１２０１から入力されたＫ_２ビットのビット数、つまり、Ｋ_２ビットのデータがとり得るレベル数に対応付けられたホッピングパターンテーブルをホッピングパターン記憶部１２０４から特定し、さらに、Ｋ_２ビットのパラレルデータが示す値に対応付けられたホッピングパターンを、該特定したホッピングパターンテーブルから読み出して加算部１１０５に出力する。なお、Ｋ_２ビットのビット数、つまり、Ｋ_２ビットのデータがとり得るレベル数ｎは、後述するレベル-周波数変換部１２０７から通知されるものとする。

ここで、ホッピングパターン記憶部１２０４には、Ｋ_２ビットのデータがとり得るレベル数毎に、ホッピングパターンテーブルが記憶されている。また、ホッピングパターンテーブルには、対応するレベル数がとり得るレベル毎にホッピングパターンが登録されている。なお、ホッピングパターンのチップ数、レベル数は、レベル変換部１２０２が出力するレベルパターンのチップ数、レベル数と同じである。Ｋ_２ビットのデータがとり得るレベル数のレベル各々に対応付けるホッピングパターンは、チップ数×レベル数のマトリックスがとり得るパターンのうち、ホッピングパターンとして使える組合せ（他のホッピングパターンと識別可能な程度にバラツキがある組合せ）の中から選択される。

加算部１２０５は、レベル変換部１２０２から入力されたレベルパターンのレベルとパターン選択部１２０３から入力されたホッピングパターンのレベルとをチップ毎に加算する。そして、加算結果を剰余演算部１２０６に出力する。剰余演算部１２０６は、加算部１２０５から入力される各チップの加算結果に対して、レベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数ｎの剰余を演算する。つまり、加算結果をｘとした場合、ｘ（ｍｏｄ ｎ）を計算する。なお、レベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数ｎは、後述するレベル-周波数変換部１２０７から通知されるものとする。それから、加算部１２０５は、各チップの計算結果（送信パターン）をレベル-周波数変換部１２０８に出力する。但し、計算結果が０の場合、レベル数ｎを計算結果として出力する。

相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部１２００は、属性データ生成部４０から受け付けた通信相手のアドレスおよびテーブルＩＤ（受信用変換テーブルＩＤ）を、互いに対応付けて記憶する。

レベル-周波数テーブル記憶部１２０８には、レベルを周波数スペクトル（周波数の組合せ）に変換するためのレベル-周波数変換テーブルが、識別情報（テーブルＩＤ）に対応付けられて、複数登録されている。図５（ａ）は、レベル-周波数テーブル記憶部１２０８に登録されているレベル-周波数変換テーブル１０７２を模式的に表した図である。図示するように、剰余演算部１２０６の計算結果がとり得る値毎、つまり、レベルパターンおよびホッピングパターンのレベル毎に、予め定められたｎ個の周波数のうちのｍ個の周波数の組合せが対応付けられている。この例では、５個の周波数のうち、２個の周波数の組合せが対応付けられている。なお、利用される周波数は、チップの周波数（１/τ）の整数倍である。このようなテーブル１０７２が、テーブルＩＤに対応付けられてレベル-周波数テーブル記憶部１２０８に登録されている。

レベル-周波数変換部１２０７は、送信部１０が送信する送信データの送信先アドレスに対応付けられて相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部１２００に記憶されているテーブルＩＤを特定し、さらにこのテーブルＩＤに対応するレベル-周波数変換テーブルをレベル-周波数テーブル記憶部１２０８から読み出して、自身が保持するレベル-周波数変換テーブルをこの新たに読み出したテーブルに更新する。また、更新したテーブルに記述されているレベル数ｎを、Ｓ/Ｐ変換部１２０１、レベル変換部１２０２、パターン選択部１２０３、および、剰余演算部１２０６に通知する。また、レベル-周波数変換部１２０７は、剰余演算部１２０６から出力された送信パターンが示す各チップの計算結果（レベル）を、自身が保持しているレベル-周波数変換テーブルを用いて、当該結果が示す値に応じた周波数の組合せに変換する。これにより、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫに従った送信データ５０４の送信スペクトルを生成する。図５（ｂ）は、レベル-周波数変換部１２０８から出力される１ホッピング分の送信スペクトル１０７３を模式的に表した図である。この例では、加算部１２０５に入力されたレベルパターン、ホッピングパターンが図４（ａ）、図４（ｂ）に示すパターンであり、レベル-周波数変換部１２０７が保持しているレベル-周波数変換テーブルが図５（ａ）に示すテーブルである場合に、レベル-周波数変換部１２０７から出力される送信スペクトルを示している。

さて、バッファ部１２０９は、レベル-周波数変換部１２０７から出力された送信スペクトルのデータを格納する。そして、セレクタ部１３からの指示に従い、格納した送信スペクトルのデータをセレクタ部１３に出力する。

セレクタ部１３は、先ず、属性データ変調部１１のバッファ部１１０８からＦＨ-ＭＭＦＳＫに従った属性データ５０３の送信スペクトルを読み出して、ＩＦＦＴ部１４に出力する。それから、送信データ変調部１２のバッファ部１２０９からＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫに従った送信データ５０４の送信スペクトルを読み出して、ＩＦＦＴ部１４に出力する。

ＩＦＦＴ部１４は、セレクタ部１３から入力される属性データ５０３の送信スペクトルおよび送信データ５０４の送信スペクトルに対してＩＦＦＴ処理を施してチップ毎の波形データに変換し、信号付加部１５に出力する。

信号付加部１５は、ＩＦＦＴ部１４から入力される、属性データ５０３および送信データ５０４を表す各チップの波形データに、サイクリックプリフィックス（cyclic prefix）を付加する。サイクリックプリフィックス５０４２は、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号およびＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の同期ずれによるシンボル（チップ）間干渉を回避するためのものである。チップ毎に、波形データの後部データをコピーし、これをサイクリックプリフィックスとして、当該波形データの前方へ付加する。また、信号付加部１０９は、ＩＦＦＴ部１４から入力される属性データ５０３の前方に、ＡＧＣ用プリアンブル５０１と同期信号５０２とを付加する。以上のようにして、信号付加部１０９は、ＡＧＣ用プリアンブル５０１と、同期信号５０２と、属性データ５０３を示すＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号と、送信データ５０４を示すＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号とを含む通信フレームを作成し、これをＤＡ変換部１６に出力する。

ＤＡ変換部１６は、信号付加部１５より出力された通信フレームをアナログ信号に変換する。このアナログ信号は、ＡＦＥ部１７を介してアンテナから送信される。

図６は受信部２０の概略構成図である。図示するように、ＡＦＥ部２１と、ＡＤ（Analog Digital）変換部２２と、同期部２３と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２４と、セレクタ部２５と、属性データ復調部２６と、送信データ復調部２７と、を有する。

ＡＦＥ部２１を介してアンテナから受信された受信信号は、ＡＤ変換部２２でデジタル信号に変換されて、同期部２３に入力される。同期部２３は、受信信号から同期信号を検出し、検出した同期信号に基づいて通信フレームを認識する。そして、認識した通信フレームに格納されている属性データ５０３のＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号および送信データ５０４のＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号をＦＦＴ部２４に出力する。

図７は同期部２３の一例を示す図である。図示するように、同期部２３は、相互相関演算部２３１と、自己相関演算部２３２と、同期信号検出部２３３と、同期制御部２３４と、バッファ部２３５とを有する。

相互相関演算部２３１は、ＡＤ変換部２２から入力されたデジタル信号に対して、予め記憶された同期信号の波形データとの相関を検出する相互相関演算を行う。具体的には、同期信号の波形データのＡ/Ｄ変換によるサンプルデータをＹ_１〜Ｙ_ｍとし（サンプル数ｍ）、ＡＤ変換部２２から逐次出力されるデジタル信号のサンプルデータをＸ_ｉとした場合、（（ΣＸ_ｉ・Ｙ_ｉ）/ｍ）/（√（ΣＸ_ｉ ^２・ΣＹ_ｉ ^２）/ｍ^２）、あるいは、簡易的に、（ΣＸ_ｉ・Ｙ_ｉ）/（ΣＸ_ｉ ^２・ΣＹ_ｉ ^２）を計算する。但し、Σはｉ＝１〜ｍの総和である。そして、相互相関演算部２３１は、計算結果を相互相関値として同期信号検出部２３３に出力する。

自己相関演算部２３２は、ＡＤ変換部２２から逐次出力されるデジタル信号のｍサンプル分（ここで、ｍは同期信号の波形データのサンプル数である）に対して、前方ｍ/２サンプル分のサンプルデータと後方ｍ/２サンプル分のサンプルデータとの相関、つまり、時間軸方向の左右対称性を検出する自己相関演算を行う。具体的には、（（ΣＸ_ｉ・Ｘ_ｉ+ｍ/２）/ｍ）/（√（ΣＸ_ｉ ^２・ΣＸ_ｉ+ｍ/２ ^２）/ｍ^２）、あるいは、簡易的に、（ΣＸ_ｉ・Ｘ_ｉ+ｍ/2）/（ΣＸ_ｉ ^２・ΣＸ_ｉ+ｍ/２ ^２）を計算する。但し、Σはｉ＝１〜ｍ/２の総和である。そして、自己相関演算部２３２は、計算結果を自己相関値として同期信号検出部２３３に出力する。

バッファ部２３５は、ＡＤ変換部２２から逐次出力されるデジタル信号のサンプルデータをバッファリングする。同期信号検出部２３３は、相互相関演算部２３１から出力される相互相関値および自己相関演算部２３３から出力される自己相関値に基づいて、ＡＤ変換部２２から逐次出力されるデジタル信号から同期信号を検出する。具体的には、相互相関値が予め定められたしきい値以上となってから、一定時間（例えば１チップ時間）の中で自己相関値が最も高くなる、同期信号と同じサンプル数のサンプルデータのかたまりを検出し、これを同期信号に特定する。そして、同期制御部２３４は、同期信号検出部２３３により検出された同期信号に基づいて通信フレームを認識し、バッファ部２３５に格納されたデジタル信号のサンプルデータの読み出しを制御することで、通信フレームの同期を図る。

ＦＦＴ部２４は、同期部２０３から入力される通信フレーム（チップ毎の波形データ）に対してＦＦＴ処理を施して周波数スペクトルに変換し、セレクタ部２５に出力する。この際、ＦＦＴ部２４は、属性データ５０３の全波合成信号５０３１に対するＦＦＴ処理により得られた周波数スペクトルおよび無信号５０３２に対するＦＦＴ処理により得られた周波数スペクトルを、要求テーブル決定部３０に出力する。

セレクタ部２５は、ＦＦＴ部２４より出力された各チップの周波数スペクトルのうち、属性データ５０３の周波数スペクトルを属性データ復調部２６に出力し、送信データ５０４の周波数スペクトルを送信データ復調部２７に出力する。

属性データ復調部２６は、バッファ部２６１と、周波数-レベル変換部２６２と、ホッピングパターン記憶部２６３と、複数の減算部２６４_１〜２６４_ｎと、複数の剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎと、多数決判定部２６６と、Ｐ/Ｓ（Parallel/Serial）変換部２６７と、を有する。

バッファ部２６１は、セレクタ部２５から出力された属性データ５０３を構成する各チップの周波数スペクトルを格納する。周波数-レベル変換部２６２は、バッファ部２６１に属性データ５０３を構成する各チップの周波数スペクトルが格納されると、これらを読み出す。そして、読み出した各チップの周波数スペクトルを、当該周波数スペクトルに応じて予め定められたレベルに変換して、減算部２６４_１〜２６４_ｎに出力する。ここで、周波数とレベルとの対応関係は、通信相手の属性データ変調部１１のレベル-周波数変換部１１０７における周波数とレベルとの対応関係と同じである。

ホッピングパターン記憶部２６３には、Ｋ_２ビットのパラレルデータがとり得る値毎に、当該値に対応付けられて通信相手の属性データ変調部１１のホッピングパターン記憶部１１０４に記憶されているホッピングパターンと同じパターンが記憶されている。減算部２６４_１〜２６４_ｎおよび剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎは、ホッピングパターン記憶部２６３に記憶されているホッピングパターン毎に設けられている。減算部２６４_１〜２６４_ｎは、対応するホッピングパターンのレベルと周波数-レベル変換部２６２から出力される１ホッピング分のチップのレベルとをチップ毎に減算し、その減算結果を対応する剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎに出力する。剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎは、対応する減算部２６４_１〜２６４_ｎから入力された減算結果に対して、通信相手の属性データ変調部１１が使用するレベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数の剰余を演算する。つまり、減算結果をｙ、通信相手の属性データ変調部１１が使用するレベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数をｎとした場合、ｙ（ｍｏｄ ｎ）を計算する。そして、その計算結果を多数決判定部２６６に出力する。

多数決判定部２６６には、剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎ各々に対応付けられて、当該剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎが対応付けられているホッピングパターンに対応するＫ_２ビットのパラレルデータのデータ値が登録されている。さて、多数決判定部２６６は、剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎ各々から入力された１ホッピング分のチップの計算結果に対して多数決判定を行い、同じ計算結果を持つチップを最も多く含む１ホッピング分のチップの計算結果を出力した剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎを特定する。そして、特定した剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎが最も多く出力したチップの計算結果（レベル）に応じた値のＫ_１ビットのパラレルデータを出力すると共に、特定した剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎに対応付けられて登録されているＫ_２ビットのパラレルデータを出力する。

Ｐ/Ｓ変換部２１０は、多数決判定部２６６から出力されたＫ_１ビット、Ｋ_２ビットのパラレルデータを、Ｋ_１ビットを上位（あるいは下位）ビットデータとし、Ｋ_２ビットを残りのビットデータとするＫビットのシリアルデータに変換し、これを属性データ５０３として属性データ生成部４０に出力する。

送信データ復調部２７は、周波数抽出部２７０と、バッファ部２７１と、周波数-レベル変換部２７２と、ホッピングパターン記憶部２７３と、複数の減算部２７４_１〜２７４_ｎと、複数の剰余演算部２７５_１〜２７５_ｎと、多数決判定部２７６と、Ｐ/Ｓ変換部２７７と、レベル-周波数テーブル記憶部２７８と、相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部２７９と、を有する。

周波数抽出部２７０は、セレクタ部２５から送信された送信データ５０４を構成する各チップの周波数スペクトルから、後述する周波数-レベル変換部２７２より通知された周波数の個数ｍ分の周波数を、信号レベルの大きいものより順番に抽出し、この抽出したｍ個の周波数の組合せをバッファ部２７１に格納する。

相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部２７９は、属性データ生成部４０から受け付けた通信相手のアドレスおよびテーブルＩＤ（送信用変換テーブルＩＤ）を、互いに対応付けて記憶する。

レベル-周波数テーブル記憶部２７８には、周波数スペクトルをレベルに変換するためのレベル-周波数変換テーブルが、テーブルＩＤに対応付けられて、複数登録されている。ここで、レベル-周波数テーブル記憶部２７８に登録されているレベル-周波数変換テーブルおよびテーブルＩＤは、通信相手の送信データ変調部１２のレベル-周波数テーブル記憶部１２０８に登録されているレベル-周波数変換テーブルおよびテーブルＩＤと同じである。

さて、周波数-レベル変換部２７２は、受信部２０が受信した送信データの送信元アドレスに対応付けられて相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部２７９に記憶されているテーブルＩＤを特定し、さらにこのテーブルＩＤに対応するレベル-周波数変換テーブルをレベル-周波数テーブル記憶部２７８から読み出して、自身が保持するレベル-周波数変換テーブルをこの新たに読み出したテーブルに更新する。また、更新したテーブルに記述されている周波数の組合せを構成する周波数の個数ｍを周波数抽出部２７０に通知すると共に、更新したテーブルに記述されているレベル数ｎを、減算部２７４_１〜２７４_ｎ、剰余演算部２７５_１〜２７５_ｎ、および、多数決判定部２７６に通知する。また、周波数-レベル変換部２７２は、バッファ部２７１から送信データ５０４を構成する各チップの周波数スペクトル（ｍ個の周波数の組合せ）を読み出す。そして、自身が保持しているレベル-周波数変換テーブルを用いて、読み出した各チップの周波数スペクトルをレベルに変換し、減算部２７４_１〜２７４_ｎに出力する。

ホッピングパターン記憶部２７３には、Ｋ_２ビットのパラレルデータがとり得るレベル数毎に、ホッピングパターンテーブルが記憶されている。また、ホッピングパターンテーブルには、対応するレベル数がとり得るレベル毎にホッピングパターンが登録されている。ホッピングパターン記憶部２７３の内容は、通信相手の送信データ変調部１２のホッピングパターン記憶部１２０４に記憶されている内容と基本的に同じである。減算部２７４_１〜２７４_ｎおよび剰余演算部２７５_１〜２７５_ｎは、ホッピングパターン記憶部２７３に記憶されているホッピングパターンテーブルがとり得るホッピングパターンの最大数分、つまり、レベル数ｎがとり得る最大値と同じ数だけ設けられている。ここで、減算部２７４_１〜２７４_ｎおよび剰余演算部２７５_１〜２７５_ｎは、レベル値に対応付けられている。

さて、減算部２７４_１〜２７４_ｎは、周波数-レベル変換部２７２から通知されたレベル数ｎに対応付けらたホッピングパターンテーブルをホッピングパターンテーブル記憶部２７３から特定し、さらに、自減算部に対応付けられたレベル値に対応するホッピングパターンを、該ホッピングパターンテーブルから読み出す。そして、読み出したホッピングパターンのレベルと周波数-レベル変換部２６２から出力される１ホッピング分のチップのレベルとをチップ毎に減算し、その減算結果を対応する剰余演算部２６５_１〜２６５_ｎに出力する。なお、自減算部に対応付けられたレベル値に対応するホッピングパターンが存在しない場合は減算処理を行わない。

次に、剰余演算部２７５_１〜２７５_ｎは、対応する減算部２６４_１〜２６４_ｎから入力された減算結果に対して、周波数-レベル変換部２７２から通知されたレベル数ｎの剰余を演算する。つまり、減算結果をｙとした場合、ｙ（ｍｏｄ ｎ）を計算する。そして、その計算結果を多数決判定部２７６に出力する。なお、自剰余演算部に対応付けられた減算部が減算処理を行わない場合は剰余演算処理を行わない。

多数決判定部２７６には、剰余演算部２７５_１〜２７５_ｎ各々に対応付けられいるレベル値が登録されている。さて、多数決判定部２７６は、剰余演算部２７５_１〜２７５_ｎのうち、周波数-レベル変換部２７２から通知されたレベル数ｎにより表現可能なレベル値に対応付けられている剰余演算部各々から入力された１ホッピング分のチップの計算結果に対して多数決判定を行い、同じ計算結果を持つチップを最も多く含む１ホッピング分のチップの計算結果を出力した剰余演算部を特定する。そして、特定した剰余演算部が最も多く出力したチップの計算結果（レベル）に応じた値のＫ_１ビットのパラレルデータを出力すると共に、特定した剰余演算部に対応付けられているレベル値を表すＫ_２ビットのパラレルデータを出力する。ここで、Ｋ_１ビット、Ｋ_２ビットのビット数は、周波数-レベル変換部２７２から通知されたレベル数ｎを表すのに必要なビット数である。

Ｐ/Ｓ変換部２１０は、多数決判定部２６６から出力されたＫ_１ビット、Ｋ_２ビットのパラレルデータを、Ｋ_１ビットを上位（あるいは下位）ビットデータとし、Ｋ_２ビットを残りのビットデータとするＫビットのシリアルデータに変換し、これを送信データ５０４として、自装置に接続されたホストへ送信する。

図８は要求テーブル決定部３０の概略構成図である。図示するように、合成波信号周波数別信号レベル検出部３０１と、無信号周波数別信号レベル検出部３０２と、周波数別ＳＮ比算出部３０３と、受信用変換テーブル決定部３０４と、使用周波数-テーブルＩＤ記憶部３０５と、を有する。

合成波信号周波数別信号レベル検出部３０１は、受信部２０の同期部のＦＦＴ部２４から出力された全波合成信号の周波数スペクトルを受信する。そして、受信した全波合成信号の周波数スペクトルに基づいて、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々の信号レベルを検出する。

無信号周波数別信号レベル検出部３０２は、受信部２０の同期部のＦＦＴ部２４から出力された無信号の周波数スペクトルを受信する。そして、受信した無信号の周波数スペクトルに基づいて、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のノイズレベルを検出する。

周波数別ＳＮ比算出部３０３は、合成波信号周波数別信号レベル検出部３０１で検出されたＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々の信号レベルと、無信号周波数別信号レベル検出部３０２で検出されたＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のノイズレベルとに基づいて、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のＳＮ比を算出する。

使用周波数-テーブルＩＤ記憶部３０５には、通信相手の送信データ変調部１２のレベル-周波数テーブル記憶部１２０８に記憶されているレベル-周波数変換テーブルのテーブルＩＤ毎に、当該テーブルを使用するための、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のＳＮ比の条件（しきい値）が登録されている。受信用変換テーブル決定部３０４は、使用周波数-テーブルＩＤ記憶部３０５を参照し、周波数別ＳＮ比算出部３０３で算出されたＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のＳＮ比が満足する条件に対応付けられているテーブルＩＤを特定する。そして、特定したテーブルＩＤ（複数ある場合はその中の任意の１つ）を属性データ生成部４０に出力する。

図９は属性データ生成部４０の概略構成図である。図示するように、アドレス確認部４１と、属性データ組立部４２と、を有する。

アドレス確認部４１は、属性データ復調部２６から出力された属性データ５０３の送信先アドレス５０３６が自モデム装置１のアドレスである場合に、当該属性データ５０３の受信用変換テーブルＩＤ５０３３および送信元アドレス５０３５を送信データ変調部１２の相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部１２００に記憶すると共に、当該属性データ５０３の送信用変換テーブルＩＤ５０３４および送信元アドレス５０３５を送信データ復調部２７の相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部２７９に記憶し、さらに、当該属性データ５０３を属性データ組立部４２に出力する。

属性データ組立部４２は、アドレス確認部４１から受信した属性データ（通信相手が送信した属性データ）５０３と、要求テーブル決定部３０から受信したテーブルＩＤとに基づいて、通信相手に送信する属性データ５０３を生成する。具体的には、要求テーブル決定部３０から受信したテーブルＩＤを受信用変換テーブルＩＤ５０３３に決定し、アドレス確認部４１から受信した属性データ５０３に含まれている受信用変換テーブルＩＤを送信用テーブルＩＤ５０３４に決定する。そして、予め登録されている全波合成信号５０３１、無信号５０３２と、決定した受信用変換テーブルＩＤ５０３３、送信用変換テーブルＩＤ５０３４と、自モデム装置１のアドレスである送信元アドレス５０３５と、通信相手のアドレスである送信先アドレス５０３６と、を有する属性データ５０３を組み立てて、属性データ変調部１１に出力する。

図１０は要求テーブル決定部３０および属性データ生成部４０の動作を説明するためのフロー図である。

先ず、要求テーブル決定部３０は、ＦＦＴ部２４から合成信号の周波数スペクトルおよび無信号の周波数スペクトルを受信すると（Ｓ１０１）、合成波信号周波数別信号レベル検出部３０１が、当該受信した全波合成信号の周波数スペクトルに基づいて、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々の信号レベルを検出する。また、無信号周波数別信号レベル検出部３０２が、当該受信した無信号の周波数スペクトルに基づいて、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のノイズレベルを検出する。そして、周波数別ＳＮ比算出部３０３が、合成波信号周波数別信号レベル検出部３０１で検出されたＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々の信号レベルと、無信号周波数別信号レベル検出部３０２で検出されたＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のノイズレベルとに基づいて、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のＳＮ比を算出する（Ｓ１０２）。それから、受信用変換テーブル決定部３０４が、使用周波数-テーブルＩＤ記憶部３０５を参照し、周波数別ＳＮ比算出部３０３で算出されたＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のＳＮ比が満足する条件に対応付けられているテーブルＩＤを特定し、属性データ生成部４０に出力する（Ｓ１０３）。

次に、属性データ生成部４０は、属性データ復調部２６から属性データ５０３を受信するのを待つ（Ｓ１０４）。そして、属性データ５０３を受信したならば、アドレス確認部４１が、当該属性データ５０３に含まれている送信先アドレス５０３６が自モデム装置１であるか否かを確認する（Ｓ１０５）。そして、送信先アドレス５０３６が自モデム装置１であるならば、アドレス確認部４１は、当該属性データ５０３から受信用変換テーブルＩＤ５０３３を抽出し、これを送信元アドレス５０３５と共に送信データ変調部１２の相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部１２００に記憶する（Ｓ１０６）。また、当該属性データ５０３から送信用変換テーブルＩＤ５０３４を抽出し、これを送信元アドレス５０３５と共に送信データ復調部２７の相手アドレス-テーブルＩＤ記憶部２７９に記憶する（Ｓ１０７）。それから、属性データ組立部４２が、当該属性データ５０３と、要求テーブル決定部３０から受信したテーブルＩＤとに基づいて、通信相手に送信する属性データ５０３を生成し、これを属性データ変調部１１に出力する（Ｓ１０７）。その後、Ｓ１０１に戻る。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

本実施形態によれば、属性データ５０３を用いたモデム装置１間のネゴシエーションにより、周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブルを変更する。具体的には、受信した属性データ５０３に含まれている全波合成信号の周波数スペクトルおよび無信号の周波数スペクトルを用いて、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のＳＮ比を算出し、その結果に基づいて、通信相手から受信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号に用いるレベル-周波数の変換テーブルを決定する。そして、決定した変換テーブルのテーブルＩＤ（受信用変換テーブルＩＤ）を属性データ５０３に格納して通信相手に送信し、通信相手に、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の送信にこの変換テーブルを使用させる。これにより、ノイズレベルや信号減衰量が変化する環境に柔軟に対応できるＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信を行うことができる。

また、本実施形態では、属性データ５０３の変調にＦＨ-ＭＭＦＳＫを用いている。Ｈ-ＭＭＦＳＫは、ＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫに比べて低速であるが、信頼性に優れており、これにより属性データ５０３をより確実に伝送することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記の実施形態では、属性データ変調部１１を送信データ変調部１２とは別に設けているが、送信データ変調部１２に属性データ変調部１１としての機能を持たせることも可能である。この場合、レベル-周波数変換部１２０７は、剰余演算部１２０６から入力された計算結果が属性データ５０３に関するものである場合に、この計算結果を、レベル-周波数テーブル記憶部１２０８に記憶されているテーブルにより定める周波数スペクトルに代えて、当該計算結果が示す値に応じて予め定められた周波数に変換するようにすればよい。なお、計算結果が属性データ５０３に関するものであるか、それとも、送信データ５０４に関するものであるかの判断は、Ｓ/Ｐ変換部１２０１への入力データの送信元により判断できる。

また、上記の実施形態では、属性データ復調部２６を送信データ変調部２７とは別に設けているが、送信データ復調部２７に属性データ復調部２６としての機能を持たせることも可能である。この場合、周波数-レベル変換部２７２は、バッファ部２７１から入力された周波数スペクトルが属性データ５０３に関するものである場合に、この周波数スペクトルを、レベル-周波数テーブル記憶部２７８に記憶されているテーブルにより定めるレベルに代えて、当該周波数スペクトルに応じて予め定められたレベルに変換するようにすればよい。なお、周波数スペクトルが属性データ５０３に関するものであるか、それとも、送信データ５０４に関するものであるかの判断は、同期部２３で判断できる。

また、上記の実施形態において、属性データ５０３の受信用変換テーブルＩＤ５０３２および送信用変換テーブルＩＤ５０３３に、テーブルＩＤに代えてＦＨ-ＭＭＦＳＫによる通信を指示するメッセージを格納するようにしてもよい。

例えば、受信した通信フレームの受信用変換テーブルＩＤ５０３２に当該メッセージが格納されている場合、属性データ生成部４０を介して当該メッセージを受信した送信データ変調部１２のレベル-周波数変換部１２０７に、剰余演算部１２０６から入力された計算結果を、レベル-周波数テーブル記憶部１２０８に記憶されているテーブルにより定める周波数スペクトルに代えて、当該計算結果が示す値に応じて予め定められた周波数に変換させる。これにより、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に変調する。

また、例えば、受信した通信フレームの送信用変換テーブルＩＤ５０３３に当該メッセージが格納されている場合、属性データ生成部４０を介して当該メッセージを受信した送信データ復調部２７の周波数-レベル変換部２７２に、バッファ部２７１から入力された周波数スペクトルを、レベル-周波数テーブル記憶部２７８に記憶されているテーブルにより定めるレベルに代えて、当該周波数スペクトルに応じて予め定められたレベルに変換させる。これにより、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号を復調する。

また、例えば、要求テーブル決定部３０の要求テーブル決定部３０４は、周波数別ＳＮ比算出部３０３で算出されたＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫによる周波数ホッピングに利用可能な周波数各々のＳＮ比が満足する条件に対応付けられているテーブルＩＤが、使用周波数-テーブルＩＤ記憶部３０５に記憶されていない場合、テーブルＩＤの代わりに、ＦＨ-ＭＭＦＳＫによる通信を指示するメッセージを、属性データ生成部４０に出力する。そして、属性データ生成部４０が、受信用変換テーブルＩＤ５０３２に当該メッセージが格納された属性データ５０３を生成し、属性データ変調部１１に出力する。

なお、上述の実施形態において、モデム装置１の各構成は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積ロジックＩＣによりハード的に実行されるものでもよいし、あるいは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）など計算機によりソフトウエア的に実行されるものでもよい。

図１は本発明の一実施形態が適用されたモデム装置間でやり取りされる通信フレームを模式的に表した図である。 図２は本発明の一実施形態が適用されたモデム装置の概略構成図である。 図３は送信部１０の概略構成図である。 図４（ａ）はレベル変換部１１０２が出力するレベルパターン１０２１を模試的に表した図、図４（ｂ）は図４（ｂ）はホッピングパターンテーブルに登録されているホッピングパターン１０４１を模試的に表した図、そして、図４（ｃ）はレベル-周波数変換部１１０８から出力される１ホッピング分（レベルパターンおよびホッピングパターンのチップ数分）の送信スペクトル１０７１を模式的に表した図である。 図５（ａ）はレベル-周波数テーブル記憶部１２０８に登録されているレベル-周波数変換テーブル１０７２を模式的に表した図、そして、図５（ｂ）はレベル-周波数変換部１２０８から出力される１ホッピング分の送信スペクトル１０７３を模式的に表した図である。 図６は受信部２０の概略構成図である。 図７は同期部２３の一例を示す図である。 図８は要求テーブル決定部３０の概略構成図である。 図９は属性データ生成部４０の概略構成図である。 図１０は要求テーブル決定部３０および属性データ生成部４０の動作を説明するためのフロー図である。

符号の説明

１０…送信部、１１…属性データ変調部、１２…送信データ変調部、１３…セレクタ部、１４…ＩＦＦＴ部、１５…信号付加部、１６…ＤＡ変換部、１７…ＡＦＥ部、２０…受信部、２１…ＡＦＥ部、２２…ＡＤ変換部、２３…同期部、２４…ＦＦＴ部、２５…セレクタ部、２６…属性データ復調部、２７…送信データ復調部、３０…要求テーブル決定部、４０…属性データ生成部、４１…アドレス確認部、４２…属性データ組立部、２３１…相互相関演算部、２３２…自己相関演算部、２３３…同期信号検出部、２３４…同期制御部、２３５…バッファ部、２６１…バッファ部、２６２…周波数-レベル変換部、２６３…ホッピングパターン記憶部、２６４…減算部、２６５…剰余演算部、２６６…多数決判定部、２６７…Ｐ/Ｓ変換部、２７１…バッファ部、２７２…周波数-レベル変換部、２７３…ホッピングパターン記憶部、２７４…減算部、２７５…剰余演算部、２７６…多数決判定部、２７７…Ｐ/Ｓ変換部、２７８…レベル-周波数テーブル記憶部、３０１…合成信号周波数別レベル検出部、３０２…無信号周波数別レベル検出部、３０３…周波数別ＳＮ比算出部、３０４…要求テーブル決定部、３０５…使用周波数-テーブルＩＤ記憶部、１１０１…Ｓ/Ｐ変換部、１１０２…レベル変換部、１１０３…パターン選択部、１１０４…ホッピングパターン記憶部、１１０５…加算部、１１０６…剰余演算部、１１０７…レベル-周波数変換部、１１０８…バッファ部、１２０１…Ｓ/Ｐ変換部、１２０２…レベル変換部、１２０３…パターン選択部、１２０４…ホッピングパターン記憶部、１２０５…加算部、１２０６…剰余演算部、１２０７…レベル-周波数変換部、１２０８…レベル-周波数テーブル記憶部、１２０９…バッファ部

Claims (5)

1. 通信装置間におけるＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel Multitone FSK）を用いた通信方法であって、
   相手装置へ送信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（送信用変換テーブルと呼ぶ）を示す情報を含む受信フレームを、前記相手装置から受信するステップと、
   自装置が受信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（受信用変換テーブルと呼ぶ）を示す情報を含む送信フレームを、前記相手装置へ送信する送信ステップと、を有し、
   前記受信ステップは、
   前記受信フレームに格納されているＦＨ-ＭＭＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel FSK）信号から前記送信用変換テーブルを示す情報を復元するステップと、
   前記受信用変換テーブルを用いて前記受信フレームに格納されているＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号から受信データを復元するステップと、を有し、
   前記送信ステップは、
   ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に変換された前記受信用変換テーブルを示す情報および前記送信用変換テーブルを用いてＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号に変換された送信データを、前記送信フレームに格納するステップを有すること
   を特徴とするＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信方法。
2. 請求項１に記載のＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信装置間の通信方法であって、
   前記受信ステップは、
   前記受信フレームに格納されている複数の周波数の合成信号から、前記複数の周波数各々の信号レベルを検出すると共に、前記受信フレームに格納されている無信号部分から前記複数の周波数各々のノイズレベルを検出するステップをさらに有し、
   前記送信ステップは、
   前記検出した複数の周波数各々の信号レベルおよびノイズレベルに応じて予め定められた前記受信用変換テーブルのＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号を、前記送信フレームに格納すること
   を特徴とするＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信方法。
3. 請求項２に記載のＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信方法であって、
   前記送信ステップは、
   前記検出した複数の周波数各々の信号レベルおよびノイズレベルに応じて予め定められた前記受信用変換テーブルがない場合、当該受信用変換テーブルのＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に代えて、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号により送信データを自装置へ送信する旨の指示を示すＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号を、前記送信フレームに格納し、
   前記受信ステップは、
   前記送信ステップにより、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号により送信データを自装置へ送信する旨の指示を示すＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号が前記送信フレームに格納された場合、前記受信フレームに格納されているＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号から受信データを復元すること
   を特徴とするＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信方法であって、
   前記受信フレームには、前記送信用変換テーブルあるいはＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号により送信データを前記相手装置へ送信する旨の指示を示すＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号が格納されており、
   前記受信ステップにより、前記受信フレームに格納されているＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号からＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号により送信データを前記相手装置へ送信する旨の指示が復元された場合、前記送信ステップは、前記送信用変換パターンを用いてＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号に変換された送信データに代えて、ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に変換された送信データを前記送信フレームに格納すること
   を特徴とするＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信方法。
5. 通信装置間におけるＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel Multitone FSK）を用いた通信装置であって、
   相手装置へ送信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（送信用変換テーブルと呼ぶ）を示す情報を含む受信フレームを、前記相手装置から受信する受信手段と、
   自装置が受信するＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号の周波数ホッピングに使用するレベル-周波数の変換テーブル（受信用変換テーブルと呼ぶ）を示す情報を含む送信フレームを、前記相手装置へ送信する送信手段と、を有し、
   前記受信手段は、
   前記受信フレームに格納されているＦＨ-ＭＭＦＳＫ（Frequency Hopping - M-ary Multilevel FSK）信号から前記送信用変換テーブルを示す情報を復元する手段と、
   前記受信用変換テーブルを用いて前記受信フレームに格納されているＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号から受信データを復元する手段と、を有し、
   前記送信手段は、
   ＦＨ-ＭＭＦＳＫ信号に変換された前記受信用変換テーブルを示す情報および前記送信用変換テーブルを用いてＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫ信号に変換された送信データを、前記送信フレームに格納する手段を有すること
   を特徴とするＦＨ-Ｍ^３ＦＳＫを用いた通信装置。

Images