JP2019161502A - 通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、親機、子機、通信システム、及び、通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチパス環境下及び親機子機間の周波数オフセットの影響を低減し、無線同期特性を改善することを目的とする。【解決手段】無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から当該無変調波を送信した子機と、親機と、の間の周波数オフセットを算出する。無変調波は、少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する。算出した周波数オフセットに基づいて、無線同期が劣化する状態であると判定される場合、第１の同期ワードを含む送信と当該第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える。【選択図】図１２

Description

本発明は、親機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、子機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、親機、子機、通信システム、親機の通信方法、及び、子機の通信方法に関する。

親機と子機を備えた通信システムの子機において、既知の同期ワードとオーバーサンプリングした受信信号との相関電力値を算出することで、シンボル抽出タイミングを推定するフレーム同期技術が存在する。当該フレーム同期技術では、抽出したシンボル単位のデータに対してＢＴＲ（Bit Timing Recovery）制御及びＤＦＥ（Decision Feedback Equalizer）制御等を行い、同期ワードを検出することで、フレーム同期（以下、無線同期ともいう。）の確立を試行する。

当該フレーム同期技術では、既知の同期ワードとオーバーサンプリングした受信信号の相関電力値を算出する。しかしながら、マルチパス環境下であり、かつ、親機子機間の周波数オフセットが大きい場合、同期ワードによっては、相関電力値のピークの位置が本来の位置から大きくずれてしまう場合がある。その場合、シンボル抽出タイミングを適切に推定することができず、ＢＴＲ制御における最適シンボル点への引き込み、及び、同期ワードＤＦＥ制御における最適な波形等化に時間がかかる。これにより、同期ワードの検出ができず、１フレームで同期を確立することができない場合が発生する。

特開２０１０−１０３９００号公報 特開平１０−２８０８４号公報

例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等のマルチキャリア伝送技術を使用することで、マルチパス環境の影響を低減し、無線同期特性を改善する技術が存在する。しかしながら、マルチキャリア伝送技術では装置が複雑となるため、コストが増大し、また、装置の小型化が困難となる。

本発明は、１つの側面として、マルチパス環境下及び親機子機間の周波数オフセットの影響を低減し、無線同期特性を改善することを目的とする。

１つの実施形態では、無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から当該無変調波を送信した子機と、親機と、の間の周波数オフセットを算出する。無変調波は、少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する。算出した周波数オフセットに基づいて、無線同期が劣化する状態であると判定される場合、第１の同期ワードを含む送信と当該第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える。

１つの側面として、マルチパス環境下及び親機子機間の周波数オフセットの影響を低減し、無線同期特性を改善することができる。

通信システムの要部機能を例示する。 親機の送信部の要部機能を例示する。 子機の送信部の要部機能を例示する。 子機の受信部の要部機能を例示する。 子機の復調部の要部機能を例示する。 子機の復調部の第２ＳＷ検出部の要部機能を例示する。 親機の復調部の要部機能を例示する。 子機周波数オフセットを例示する。 無線フレーム及び送受信スロット、相関電力値、及び、ＦＢ信号の送信タイミングを例示する。 親機のハードウェアを例示する。 子機のハードウェアを例示する。 親機の通信処理のフローチャートを例示する。 子機の通信処理のフローチャートを例示する。 シンボル抽出タイミングの推定処理のフローチャートを例示する。 同期ワードＳＷＢとの相関電力値を例示する。 無線同期特性を例示する。 シンボル抽出タイミングの推定処理のフローチャートを例示する。 関連技術における親機の送信部の要部機能を例示する。 関連技術における子機の復調部の要部機能を例示する。 関連技術における同期ワードとの相関電力値を例示する。 関連技術における無線同期特性を例示する。

以下、図面を参照して実施形態の一例を詳細に説明する。

図１に、本実施形態の通信システム１の要部機能を例示する。通信システム１は、無線同期を確立することで相互に通信する親機１０及び複数の子機２０を含む。

本実施形態では、無線方式がＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Division Duplex）である例について説明する。

図２に、親機１０の送信部の要部機能を例示する。送信部は、シリアルデータをパラレルデータに変換するＳ／Ｐ（Serial/Parallel）変換部３１、ベースバンド信号を生成するＢＢ（Base Band）信号生成部３２、及び、後述するフレームを生成するフレーム生成部３３を含む。

送信部は、また、高周波信号を除去するＬＰＦ（Low Pass Filter）３４、直交変調信号を生成する直交変調部３５、及び、デジタル信号をアナログ信号に変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）３６を含む。送信部は、また、周波数変換部３７及び局部発振部３８を含む。周波数変換部３７は、局部発振部３８が発生する信号を使用して、周波数を無線信号の周波数に変換する。送信部３０は、また、同期ワードを選択するＳＷ（Sync Word：同期ワード）選択部３９及び信号を無線送信するアンテナＡ３を含む。

切替部の一例であるＳＷ選択部３９は、複数の同期ワードの中から１つの同期ワードを選択する。以下では、ＳＷ選択部３９は、複数の同期ワードとして同期ワードＳＷＡ及びＳＷＢを使用し、同期ワードＳＷＡまたは同期ワードＳＷＢが選択可能である例について説明するが、本実施形態では、３個以上の同期ワードの何れかを選択可能であってよい。

第１の同期ワードの一例である同期ワードＳＷＡは子機２０の各々へ一斉に送信する同期ワードである。しかしながら、本実施形態は、当該同期ワードＳＷＡに限定されず、子機２０毎にユニークに割り当てられている同期ワードであってもよい。また、同期ワードＳＷＡは、一斉送信または個別送信などのスロット種別を表す同期ワードであってもよい。同期ワードＳＷＢは、第２の同期ワードの一例であり、マルチパス環境下及び親機子機間の周波数オフセットが大きい場合でも、相関電力値のピークの位置の変化が少ない同期ワードである。

図３に、子機２０の送信部の要部機能を例示する。送信部は、シリアルデータをパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換部４１、ベースバンド信号を生成するＢＢ信号生成部４２、及び、後述するフレームを生成するフレーム生成部４３を含む。

送信部は、また、高周波信号を除去するＬＰＦ４４、直交変調信号を生成する直交変調部４５、及び、デジタル信号をアナログ信号に変換するＡＤＣ４６を含む。送信部は、また、周波数変換部４７及び局部発振部４８を含む。周波数変換部４７は、局部発振部４８が発生する信号を使用して、周波数を無線信号の周波数に変換する。送信部は、また、後述するＦＢ（FeedBack）信号をフレームに挿入するＦＢ信号挿入部４９及び信号を無線送信するアンテナＡ４を含む。

図４に、子機２０の受信部の要部機能を例示する。受信部は、無線信号を受信するアンテナＡ５、受信部の感度を自動調整するＡＧＣ（Automatic Gain Control）９１、周波数変換部９２、及び、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ９３を含む。受信部は、また、復調部９４、及び、フレームからデータを抽出するフレーム分解部９５及び局部発振部９６を含む。周波数変換部９２は、局部発振部９６が発生する信号を使用して、ＡＤＣ９３でサンプリング可能な周波数まで信号の周波数を低減する。

無線同期が確立していない子機２０は親機１０からの信号を受信すると、同期ワードに基づいて自機宛の信号か否か判定する。自機宛の信号ではないと判定した場合、送信制御部の一例であるＦＢ信号挿入部４９は送信信号の応答フィードバックのタイミング、即ち、ＦＢ区間に、ＦＢ信号、即ち、自機固有の子機周波数オフセットをもつ無変調波を挿入する。

無変調波を挿入するタイミングは、相関電力値が閾値を超えたタイミングを基準として決定する。相関電力値は、オーバーサンプリングした受信信号を時間軸方向にスライドし、既知の同期ワードとの相関を算出することで取得される。無線同期が確立した子機２０は、ＦＢ区間で無変調波の挿入を行わない。

図５に、子機２０の復調部９４の要部機能を例示する。復調部９４は、直交検波部５１Ａ、シンボル抽出部５１Ｂ、フィルタ部５１Ｃ、基準位相補正部５１Ｄ、ＡＦＣ（Automatic Frequency Control）補正部５１Ｅ、及び、ＤＦＥ部５１Ｆを含む。復調部９４は、また、オフセット検出部５１Ｇ、第１ＳＷ検出部５１Ｈ、第２ＳＷ検出部５１Ｉ、ＦＢ判定部５１Ｊ、及び、ＢＴＲ部５１Ｋを含む。

直交検波部５１Ａは、ＡＤＣ９３で生成されたデジタル信号、即ち、オーバーサンプリングされた信号を、当該サンプルレートのＩ（同相）信号及びＱ（直交位相）信号に変換する。相関電力値導出部の一例である第１ＳＷ検出部５１Ｈは、直交検波部５１Ａで生成されたＩ信号及びＱ信号と既知である同期ワードとの相関電力値を算出し、算出された相関電力値のピーク位置を取得する。受信信号の同期ワード付近は既知の同期ワードとの相関が高いため、相関電力値が所定の閾値を超えた位置から、時間軸方向に同期ワード長＋所定長分の位置までの受信信号との相関電力値を算出し、算出された相関電力値のピーク位置を取得する。

タイミング推定部の一例である第１ＳＷ検出部５１Ｈは、相関電力値のピーク位置に基づいて、Ｉ信号及びＱ信号のシンボル抽出タイミングの補正値を推定する。タイミング推定部の一例であるＢＴＲ部５１Ｋは、シンボル抽出タイミングの初期値を決定し、同期ワード抽出部の一例であるシンボル抽出部５１Ｂは、決定されたシンボル抽出タイミングでシンボルデータを抽出する。その後、ＢＴＲ部５１Ｋは、シンボル抽出タイミングの補正値を初期値とし、送受信のタイミング誤差で発生するビットタイミングのずれを吸収する。

フィルタ部５１Ｃは、シンボル抽出部５１Ｂが抽出したシンボルデータに対してフィルタリング処理を行う。フィルタ部５１Ｃは、ＦＢ判定部５１Ｊへ相関電力値の情報を送信する。ＦＢ判定部５１Ｊは、フィルタ部５１Ｃから受信した相関電力値の情報と、第２ＳＷ検出部５１Ｉから受信した同期ワードが一致しているか否かを示す情報とに基づいて、無変調波であるＦＢ信号を生成するか否か判定する。

図３のＦＢ信号挿入部４９は、ＦＢ判定部５１ＪがＦＢ信号を生成することを判定した場合、送信信号の応答フィードバックのタイミング、即ち、ＦＢ区間に、ＦＢ信号、即ち、自機固有の子機周波数オフセットをもつ無変調波を挿入する。無線同期が確立するまで、基準位相補正部５１Ｄ、ＡＦＣ補正部５１Ｅ、オフセット検出部５１Ｇ、ＤＦＥ部５１Ｆは動作しない。

図６に、第２ＳＷ検出部５１Ｉの構成を例示する。第２ＳＷ検出部５１Ｉは、バッファ６１、オフセット推定部６２、オフセット補正部６３、ＳＷＤＦＥ部６４、ＳＷ判定部６５、シンボル相関部６６、及び、ピーク検出部６７を含む。バッファ６１及びシンボル相関部６６は、各々、フィルタ部５１Ｃでフィルタリングされたシンボルデータを受信する。シンボル相関部６６は、シンボルレートで、既知の同期ワードと受信したシンボルデータとの相関電力値を算出し、ピーク検出部６７は、算出された相関電力値のピーク位置を検出する。

オフセット推定部６２は、ピーク検出部６７で検出された相関電力値のピーク位置に基づいて同期ワードの位置を推定し、推定した同期ワードの位置に基づいて、バッファ６１が受信したシンボルデータから同期ワードを取り出す。オフセット推定部６２は、取り出した同期ワードと既知である同期ワードとを比較し、位相オフセット及び周波数オフセットを推定する。シンボル抽出タイミングがずれると、既知の同期ワードとの間に誤差が生じ、位相オフセット及び周波数オフセットの推定精度が低減する。

オフセット補正部６３は、オフセット推定部６２で推定された位相オフセット及び周波数オフセットに基づいて、シンボルデータを補正する。ＳＷＤＦＥ部６４は、オフセット補正部６３で補正されたシンボルデータに対して波形等化を行うことで、マルチパス環境の影響を低減する。ＳＷ判定部６５は、取り出した同期ワードと既知である同期ワードとが一致するか否か判定する。判定が肯定された時点で、即ち、取り出した同期ワードと既知である同期ワードとが一致した時点で、無線同期が確立される。

図７に、親機１０の復調部の要部機能を例示する。復調部は、直交検波部５２Ａ、シンボル抽出部５２Ｂ、フィルタ部５２Ｃ、基準位相補正部５２Ｄ、ＡＦＣ補正部５２Ｅ、及び、ＤＦＥ部５２Ｆを含む。復調部は、また、オフセット検出部５２Ｇ、第１ＳＷ検出部５２Ｈ、第２ＳＷ検出部５２Ｉ、ＢＴＲ部５２Ｋ、及び、オフセット抽出部５２Ｌを含む。周波数オフセット算出部の一例であるオフセット抽出部５２Ｌ以外の構成要素は、図５に例示した子機２０の復調部９４と同様であるため、説明を省略する。

図８は、子機２０が複数存在する場合、子機の各々である子機２０−０〜２０−ｎ（ｎは自然数）のＦＢ信号である無変調波が有する子機周波数オフセットｆ０〜ｆｎを例示する。子機２０−０〜２０−ｎは、各々に固有の子機周波数オフセットｆ０〜ｆｎを有する無変調波を、ＦＢ信号として生成する。

子機周波数オフセットが隣接する子機２０どうしの間の周波数間隔Δｆは、Δｆ＞最大周波数オフセットであり、Δｆ＊ｎ＜最大周波数帯域幅となるように決定される。最大周波数オフセットは、親機１０及び子機２０の部品で定まる値である。キャリア周波数ｆｃが、子機周波数オフセットｆ０とｆｎとの中間付近となるように子機周波数オフセットｆ０〜ｆｎを決定してもよい。

図９は、無線フレーム及び送受信スロット、相関電力値、及び、ＦＢ信号の送信タイミングを例示する。図９の１番上の図に示されるように、１フレームは、親機送信スロットＳ１及びＳ２、並びに、第１子機受信スロットＲ１及び第２子機受信スロットＲ２を含み、受信スロットＲ１及びＲ２の先頭にＦＢ信号を受信するためのＦＢ区間が存在する。以下では、子機２０への一斉送信の同期ワードがＳＷＡである例について説明する。受信スロットＲ１及びＲ２のＦＢ区間は、少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間の一例である。

ＦＢ信号は、ＦＢ区間に対応する期間の間送信される。一斉送信の場合は、受信スロットＲ１及びＲ２のＤ１区間、Ｄ２区間及びＳＷ区間にはデータ及び同期ワードは存在しないが、１対１通信の場合であって、無線同期が確立した後は、受信スロットＲ１及びＲ２のＤ１区間、Ｄ２区間はデータを含む。１対１通信の場合であっても、無線同期が確立する前は、受信スロットＲ１及びＲ２のＤ１区間、Ｄ２区間及びＳＷ区間にはデータ及び同期ワードは存在しない。

図９の上から２番目の図に例示するように、無線フレームの信号と既知の同期ワードとの相関電力値が、第４所定値の一例である破線で示す閾値を超えた時点からΔｔ経過した後、図９の１番下の図に例示するように、ＦＢ信号送信ゲートが一定時間ハイとなり、ＦＢ信号送信ゲートがハイである間、ＦＢ信号が送信される。ＦＢ信号送信ゲートがハイとなる期間は、ｐシンボル分（ｐは自然数）であり、ｐは伝搬遅延時間及び親機１０で周波数オフセットを推定するための時間で決定される。

親機１０は、親機１０からの一斉送信に対する子機２０からの応答用のＦＢ区間に子機２０からのＦＢ信号を受信する。親機１０は、子機２０−ｋ（ｋは、０〜ｎの何れか）に対応する子機周波数オフセットｆｋのレベルが第２所定値の一例である閾値を超えるか否か判定することで、ＦＢ区間に子機２０−ｋからのＦＢ信号が存在するか否か判定する。子機周波数オフセットｆｋのレベルは、受信信号に対して当該子機周波数オフセットｆｋを有する信号を通過させるフィルタでフィルタリングを行うことで取得される。子機周波数オフセットｆｋのレベルは、また、受信信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transformation）などの時間周波数変換を行い、当該子機周波数オフセットｆｋを有する信号を抽出することで取得される。

例えば、ｍ回（ｍは２以上の自然数）連続して子機２０−ｋが無線同期を確立したと判定することができない場合、親機１０は、ＦＢ信号に基づいて状況を判定し、同期ワードとしてＳＷＡを使用し続けるか、ＳＷＢを周期的に使用するか、決定する。子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋは既知であるため、オフセット抽出部５２Ｌは、ＦＢ区間内の信号に対して子機周波数オフセットｆｋを有する信号を通過させるフィルタでフィルタリングを行う。

（１）式に示すように、フィルタリング前の無変調波の周波数ｆｏｋは、子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋと親機子機間の周波数オフセットΔｆｂｃｋを含む。
ｆｏｋ＝ｆｋ＋Δｆｂｃｋ …（１）

ＦＢ信号として無変調波を使用しているため、マルチパス環境下であっても、無変調波の周波数ｆｏｋから既知である子機２０−ｋの周波数オフセットｆｋを差し引くことで、親機子機間の周波数オフセットΔｆｂｃｋを算出することができる。Δｆｂｃｋの絶対値が所定値より小さい場合、無線同期の確立ができない原因は、マルチパス環境の影響ではなく、信号対雑音比の影響であると考えられるため、現在使用している同期ワードＳＷＡの使用を継続する。

子機２０が複数存在する場合、少なくとも１つの子機２０−ｋとの親機子機間周波数オフセットΔｆｂｃｋの絶対値が、第１所定値の一例である所定値より大きい場合、マルチパス環境の影響で周波数オフセットが生じ、相関電力値のピーク位置が大きく変化する。この場合、シンボル抽出タイミングを適切に推定できない子機２０−ｋがあると考えられる。したがって、同期ワードを現在とは異なる同期ワードに周期的に切り替える。即ち、同期ワードＳＷＡを同期ワードＳＷＢに、周期的に、例えば、２回に１回切り替える。

同期ワードを切り替えるか否かの情報である同期ワード選択情報が、図２に例示するＳＷ選択部３９に送信される。ＳＷ選択部３９は、ＳＷ選択情報が同期ワードＳＷＡを異なる同期ワードＳＷＢに周期的に切り替えることを示す情報である場合、同期ワードＳＷＡを異なる同期ワードＳＷＢに周期的に切り替えるように同期ワードを選択する。

子機２０の復調部９４は、既知の同期ワードＳＷＡ及びＳＷＢの両方について相関電力値を算出する。無線同期が確立される前に同期ワードＳＷＢの相関電力値が所定の閾値を超えた場合、シンボル抽出タイミングを同期ワードＳＷＢに基づいて推定する。即ち、同期ワードＳＷＢの相関電力値が所定の閾値を超えた後の所定範囲内の相関電力値のピーク位置をシンボル抽出タイミングとして推定する。但し、ｌ（ｌは２以上の整数）フレーム連続して同期ワードＳＷＢの相関電力値が所定の閾値を超えない場合、同期ワードとしてＳＷＡだけを使用する状態に遷移する。

同期ワードＳＷＢで推定したシンボル抽出タイミングを、同期ワードＳＷＡを含む次のフレームに適用し、シンボル抽出を行う。次のフレームは、同期ワードＳＷＡを含むため、同期ワードＳＷＢとの相関電力値は閾値を超えない。したがって、シンボル抽出タイミングは更新されない。当該フレームで無線同期を確立することができない場合、同期ワードＳＷＢを同期ワードとして含むさらに次のフレームの相関電力値と同期ワードＳＷＢを同期ワードとして含む１つ前のフレームの相関電力値との同期加算を行う。これにより、ノイズの影響を軽減するようにしてもよい。

図１０に、親機１０のハードウェアを例示する。親機１０は、メモリ７１、ハードウェアであるプロセッサ７２、無線処理部７３、及び、アンテナＢ３を含む。プロセッサ７２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってよい。メモリ７１は、不揮発性記録媒体であるＲＯＭ（Read Only Memory）及び揮発性記録媒体であるＲＡＭ（Random Access Memory）などであってよい。

無線処理部７３は、例えば、周波数変換部３７及び局部発振部３８を含むが、周波数変換部３７及び局部発振部３８以外のハードウェアで実現される構成要素を含み得る。メモリ７１は、親機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムなどのプログラムを含む。プロセッサ７２は、メモリ７１のプログラムをロードして実行することで、無線処理部７３に含まれる構成要素以外のソフトウェアで実現される構成要素、例えば、周波数オフセット算出部及び切替部として機能する。メモリ７１は、プログラムを実行するためのパラメータ及びデータを含んでいてもよい。

なお、親機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムなどのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの非一時記録媒体に記録され、非一時記録媒体からメモリ７１にロードされてもよい。

図１１に、子機２０のハードウェアの一例を例示する。子機２０は、メモリ８１、ハードウェアであるプロセッサ８２、無線処理部８３、及び、アンテナＢ４を含む。プロセッサ８２は、例えば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、及びＤＳＰなどであってよい。メモリ８１は、不揮発性記録媒体であるＲＯＭ及び揮発性記録媒体であるＲＡＭなどであってよい。

無線処理部８３は、例えば、ＡＧＣ９１、周波数変換部４７、９２及び局部発振部４８、９６を含むが、ＡＧＣ９１、周波数変換部４７、９２及び局部発振部４８、９６以外のハードウェアで実現される構成要素を含み得る。メモリ８１は、子機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムなどのプログラムを含む。プロセッサ８２は、メモリ８１のプログラムをロードして実行することで、無線処理部８３に含まれる構成要素以外のソフトウェアで実現される構成要素、例えば、送信制御部として機能する。メモリ８１は、プログラムを実行するためのパラメータ及びデータを含んでいてもよい。

なお、子機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムなどのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの非一時記録媒体に記録され、非一時記録媒体からメモリ７１にロードされてもよい。

次に、親機１０の通信処理の作用について説明する。図１２に、親機１０の通信処理の流れを示すフローチャートを例示する。親機１０は、子機２０から受信したＦＢ信号に基づいて同期ワードＳＷＢを挿入するか否か決定する。プロセッサ７２は、ステップ１０１で、ＦＢ信号から子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋを抽出する。プロセッサ７２は、ステップ１０２で、子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋのレベルが所定の閾値を超えるか否か判定する。

ステップ１０２の判定が肯定された場合、即ち、子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋのレベルが所定の閾値を超えた場合、プロセッサ７２は、ステップ１０３で、子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋを含むＦＢ信号の受信回数をカウントする。プロセッサ７２は、ステップ１０４で、子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋを含むＦＢ信号の受信回数が所定値ｍを超えたか否か判定する。

ステップ１０４の判定が肯定された場合、即ち、子機２０−ｋの子機周波数オフセットｆｋを含むＦＢ信号の受信回数が所定値ｍを超えた場合、プロセッサ７２は、ステップ１０５で、親機子機間周波数オフセットΔｆｂｃｋを算出する。プロセッサ７２は、ステップ１０６で、親機子機間周波数オフセットΔｆｂｃｋが所定の閾値を超えたか否か判定する。

ステップ１０６の判定が肯定された場合、即ち、少なくとも１つの子機２０−ｋの親機子機間周波数オフセットΔｆｂｃｋが所定の閾値を超えた場合、プロセッサ７２は、ステップ１０７で、送信信号に同期ワードＳＷＢを挿入することを決定する。ステップ１０２、ステップ１０４またはステップ１０６の判定が否定された場合、プロセッサ７２は、ステップ１０８で、同期ワードＳＷＡのみ使用する、即ち、同期ワードＳＷＢを使用しないことを決定する。

親機１０は、ステップ１０６の判定が肯定された場合、例えば、同期ワードＳＷＡ及びＳＷＢを交互に使用する。また、親機１０は、子機周波数オフセットｆｋのレベルが低い場合、即ち、例えば、第３所定値の一例である閾値以下である場合、信号対雑音比が低いと判定する。この場合、例えば、同期ワードＳＷＢを２回、同期ワードＳＷＡを１回使用する等の変更を行い、一定期間における同期ワードＳＷＢの比率を増加する。第３所定値の一例である閾値は、第２所定値の一例である閾値から、例えば、±３［ｄＢ］の値であってよい。

次に、子機２０の通信処理の作用について説明する。子機２０は、相関電力値に基づいて、同期ワードＳＷＡ及びＳＷＢの何れでシンボル抽出タイミングを推定するかを判断し、推定したシンボル抽出タイミングで無線同期確立を試行する。

図１３に例示するように、プロセッサ８２は、ステップ２０１で、受信信号と同期ワードＳＷＡとの相関電力値及び受信信号と同期ワードＳＷＢとの相関電力値を算出する。プロセッサ８２は、ステップ２０２で、同期ワードＳＷＡとの相関電力値が所定の閾値を超えているか否か判定する。

ステップ２０２の判定が否定された場合、即ち、同期ワードＳＷＡとの相関電力値が所定値を超えていない場合、プロセッサ８２は、ステップ２０３で、同期ワードＳＷＢとの相関電力値が所定の閾値を超えているか否か判定する。ステップ２０３の判定が否定された場合、即ち、同期ワードＳＷＢとの相関電力値が所定の閾値を超えていない場合、プロセッサ８２は、ステップ２０４で、同期ワードＳＷＢの未検出回数が所定の閾値を超えたか否か判定する。

ステップ２０４の判定が肯定された場合、即ち、同期ワードＳＷＢの未検出回数が所定の閾値を超えた場合、プロセッサ８２は、ステップ２０５で、ＳＷＢ検出フラグに「０」を設定し、ステップ２０１に戻る。ＳＷＢ検出フラグは、例えば、メモリ８１に含まれている。ステップ２０４の判定が否定された場合、即ち、同期ワードＳＷＢの未検出回数が所定の閾値を超えていない場合、プロセッサ８２は、ステップ２０６で、ＳＷＢ未検出回数をカウントし、ステップ２０１に戻る。

ステップ２０３の判定が肯定された場合、即ち、同期ワードＳＷＢとの相関電力値が所定の閾値を超えた場合、プロセッサ８２は、ステップ２０７で、ＳＷＢ検出フラグに「１」を設定する。プロセッサ８２は、ステップ２０８で、ＦＢ信号を生成し、ＦＢ信号を送信するように無線フレームのＦＢ区間に挿入し、ステップ２０１に戻る。

ステップ２０２の判定が肯定された場合、即ち、同期ワードＳＷＡとの相関電力値が所定の閾値を超えた場合、プロセッサ８２は、ステップ２０９で、ＳＷＢ検出フラグに「１」が設定されているか否か判定する。ステップ２０９の判定が否定された場合、即ち、ＳＷＢ検出フラグに「０」が設定されている場合、プロセッサ８２は、ステップ２１０で、同期ワードＳＷＡに基づいて推定されたシンボル抽出タイミングで同期ワードを取り出す。

ステップ２０９の判定が肯定された場合、即ち、同期ワードＳＷＢ検出フラグに「１」が設定されている場合、プロセッサ８２は、ステップ２１１で、同期ワードＳＷＢに基づいて推定されたシンボル抽出タイミングで同期ワードを取り出す。

プロセッサ８２は、ステップ２１２で、取り出された同期ワードが既知の同期ワードＳＷＡと一致したか否かを判定する。ステップ２１２の判定が肯定された場合、即ち、同期ワードが既知の同期ワードＳＷＡと一致した場合、無線同期が確立される。ステップ２１２の判定が否定された場合、即ち、同期ワードが既知の同期ワードＳＷＡと一致しない場合、無線同期は確立されない。

次に、シンボル抽出タイミングの推定処理の作用について説明する。図１４は、シンボル抽出タイミングの推定処理のフローチャートを例示する。プロセッサ８２は、ステップ３０１で、受信信号と既知の同期ワードＳＷＡまたはＳＷＢとの相関電力値を算出する。プロセッサ８２は、ステップ３０２で、相関電力値が所定の閾値を超えたか否か判定する。

ステップ３０２の判定が否定された場合、即ち、相関電力値が所定の閾値を超えていない場合、プロセッサ８２は、ステップ３０１に戻る。ステップ３０２の判定が肯定された場合、即ち、相関電力値が所定の閾値を超えた場合、プロセッサ８２は、ステップ３０３で、所定時間長の検出窓を設定する。

プロセッサ８２は、ステップ３０４で、時間軸方向にスライドさせた受信信号と既知の同期ワードとの相関電力値を算出し、ステップ３０５で、スライドさせた受信信号が検出窓を超えたか否か判定する。ステップ３０５の判定が否定された場合、即ち、検出窓を超えていない場合、プロセッサ８２は、ステップ３０４に戻る。ステップ３０５の判定が肯定された場合、即ち、検出窓を超えた場合、プロセッサ８２は、ステップ３０８で、相関電力値のピーク位置を取得する。シンボル抽出タイミングは、取得されたピーク位置に基づいて推定される。

推定したシンボル抽出タイミングを、同期ワードＳＷＡを含むフレームに適用し無線同期確立を試行する。同期ワードＳＷＢはシンボル抽出タイミングを決定するための同期ワードであるため、既知の同期ワードとは一致しない。したがって、同期ワードＳＷＢを含むフレームで無線同期を確立することはできない。同期ワードＳＷＢを含むフレームで推定したシンボル抽出タイミングを使用する場合、同期ワードＳＷＡを含むフレームでは、相関電力値が所定の閾値を超えないため、シンボル抽出タイミングの更新は行われない。したがって、同期ワードＳＷＢで推定したシンボル抽出タイミングを、同期ワードＳＷＡを含むフレームに適用し無線同期確立を試行することができる。

図１５は、受信信号と同期ワードＳＷＢとの相関電力値を例示する。１番上の図は、マルチパス環境下ではなく、親機子機間周波数オフセットが０［Ｈｚ］の場合であり、上から２番目の図は、マルチパス環境下であり、親機子機間周波数オフセットが０［Ｈｚ］の場合である。上２つの図において、同期ワードＳＷＢとの相関電力値のピーク位置は一致している。１番下の図は、マルチパス環境下であり、かつ、親機子機間周波数オフセットが４２０［Ｈｚ］の場合であり、同期ワードＳＷＢとの相関電力値のピーク位置は、上２つの図とほぼ一致している。したがって、マルチパス環境下であり、親機子機間周波数オフセットが大きい場合であっても、同期ワードＳＷＢとの相関電力値に基づいて、適切なシンボル抽出タイミングを推定することができる。

図１６は、本実施形態を適用した場合の無線同期特性を例示する。なお、同期ワード切替判断は事前に完了している。本実施形態を適用することで、２回の試行で４０％以上、３回の試行で８０％以上、５回の試行で９０％以上の確率で、無線同期を確立することができ、９回の試行で１００％の確率で無線同期を確立することができる。また、無線同期を確立することができない場合、同期ワードをＳＷＢとした場合の相関電力値の同期加算を行い、シンボル抽出タイミングを推定することでさらに少ない回数の試行で無線同期を確立することができる。

次に、同期加算を行うシンボル抽出タイミングの推定処理の作用について説明する。図１７は、同期加算を行うシンボル抽出タイミングの推定処理のフローチャートを例示する。図１７と図１４との差異は、図１７がステップ３０６及びステップ３０７を含んでいる点である。プロセッサ８２は、ステップ３０６で、シンボル抽出タイミングの推定処理が初回であるか否か判定する。

ステップ３０６の判定が肯定された場合、即ち、シンボル抽出タイミングの推定処理が初回である場合、プロセッサ８２は、ステップ３０８に進む。ステップ３０６の判定が否定された場合、即ち、シンボル抽出タイミングの推定処理が２回目である場合、プロセッサ８２は、前回取得した相関電力値と今回取得した相関電力値とを同期加算する。シンボル抽出タイミングの推定処理が３回目以降である場合、プロセッサ８２は、前回算出した同期加算の結果と今回取得した相関電力値とを同期加算する。これにより、ノイズの影響を低減することができる。

なお、本実施形態では、例えば、親機子機間周波数オフセットが閾値を超える場合に、同期ワードＳＷＡ及びＳＷＢを周期的に切り替える。しかしながら、マルチパス環境下であり親機子機間周波数オフセットが大きくなることで、適切なシンボル抽出タイミングが推定できないことが予想される場合、当初から同期ワードＳＷＡ及びＳＷＢを周期的に切り替えるようにしてもよい。また、例えば、設定時間内に無線同期が確立できない場合、所定回数内の試行で無線同期が確立できない場合に、同期ワードＳＷＡ及びＳＷＢを周期的に切り替えるようにしてもよい。

本実施形態では、無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から当該無変調波を送信した子機と、親機と、の間の周波数オフセットを算出する。無変調波は、少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する。算出した周波数オフセットに基づいて、無線同期が劣化する状態であると判定される場合、第１の同期ワードを含む送信と当該第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える。

本実施形態は、これにより、マルチパス環境下及び親機子機間の周波数オフセットの影響を低減し、無線同期特性を改善することができる。

無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合は、周波数オフセットが第１所定値を超える場合、または、無変調波のレベルが第２所定値を超え、かつ、周波数オフセットが前記第１所定値を超える場合、である。

本実施形態では、無線同期が確立される前に子機から親機へ親機子機間周波数オフセットを判断する情報を送信する。親機は、無線同期特性が劣化する状態である場合、マルチパス環境下、かつ、親機子機間周波数オフセットが大きい場合にも、受信との相関電力値のピーク位置のずれが少ない第２の同期ワードを周期的に送信に挿入する。これにより、第２の同期ワードとの相関電力値から適切なシンボル抽出タイミングを推定することができ、無線同期特性を改善することができる。本実施形態では、親機が、第２の同期ワードを周期的に送信に挿入するだけであるため、子機で負荷の高いサンプルレートでの周波数推定及び補正を行う必要がなく、装置の小型化及び低コスト化が可能となる。

［関連技術］
次に、関連技術における無線同期について説明する。

図１８に、関連技術における親機の送信部の構成を例示する。関連技術における親機の送信部は、Ｓ／Ｐ変換部１３１、ＢＢ信号生成部１３２、フレーム生成部１３３、ＬＰＦ１３４、直交変調部１３５、ＡＤＣ１３６、周波数変換部１３７、及び、局部発信部１３８を含む点で、本実施形態の親機の送信部と同様である。しかしながら、関連技術における親機の送信部は、ＳＷ選択部３９を含まない点で、本実施形態の親機の送信部と異なる。フレーム生成部１３３は、例えば、子機の各々へ一斉に送信する同期ワードをフレームに挿入して、フレーム生成を行う。

図１９に、関連技術における子機の復調部の構成を例示する。関連技術における子機の復調部は、直交検波部５４Ａ、シンボル抽出部５４Ｂ、フィルタ部５４Ｃ、基準位相補正部５４Ｄ、ＡＦＣ補正部５４Ｅ、ＤＦＥ部５４Ｆ、オフセット検出部５４Ｇ、第１ＳＷ検出部５４Ｈ、及び、第２ＳＷ検出部５４Ｉを含む。関連技術における子機の復調部は、また、ＢＴＲ部５４Ｋを含む。関連技術における子機の復調部は、ＦＢ判定部５１Ｊを含まない点で、本実施形態の子機の復調部と異なる。

関連技術では、受信信号と既知の同期ワードとの相関電力値のピーク位置に基づいてシンボル抽出タイミングを推定する。しかしながら、マルチパス環境下であり、かつ、親機子機間の周波数オフセットが大きい場合、同期ワードによっては、相関電力値のピークの位置が本来の位置から大きくずれてしまう場合がある。その場合、シンボル抽出タイミングを適切に推定することができず、ＢＴＲ制御における最適シンボル点への引き込み、及び、ＤＦＥ部制御における最適な波形等化を行うために時間がかかり、１フレームで同期ワードの検出ができない場合が発生する。

例えば、固定無線機で無線同期を行う場合、無線環境はほとんど変化しない。したがって、毎回同じシンボル抽出タイミングが推定され、何回無線同期確立を試行しても無線同期が確立できない条件下に置かれる場合がある。

図２０に関連技術で使用する同期ワードと受信信号との相関電力値の一例を示す。

図２０の１番上の図は、マルチパス環境下ではなく、親機子機間周波数周波数オフセットが０［Ｈｚ］の場合であり、図２０の上から２番目の図は、マルチパス環境下であり、親機子機間周波数オフセットが０［Ｈｚ］の場合である。上２つの図において、同期ワードとの相関電力値のピーク位置は一致している。

１番下の図は、マルチパス環境下であり、かつ、親機子機間周波数オフセットが４２０［Ｈｚ］の場合であり、同期ワードとの相関電力値のピーク位置は、上２つの図と大きく異なる。この場合、シンボル抽出タイミングを適切に推定することができず、無線同期の確立が困難となる。

図２１は、マルチパス環境下であり、親機子機間周波数オフセットが大きい場合の無線同期確立を例示する。相関電力値のピーク位置が本来の位置からずれることで、適切でないシンボル抽出タイミングが推定されるため、１０回試行した場合でも、無線同期を確立することができない。

以上の各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から前記無変調波を送信した子機と親機との間の周波数オフセットを算出し、
算出した前記周波数オフセットに基づいて、無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合、前記第１の同期ワードを含む送信と前記第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える、
親機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（付記２）
前記無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合は、
前記周波数オフセットが第１所定値を超える場合、または、
前記無変調波のレベルが第２所定値を超え、かつ、前記周波数オフセットが前記第１所定値を超える場合、である、
付記１のプログラム。
（付記３）
前記無変調波のレベルが第３所定値以下である場合、前記第１の同期ワードを含む送信に対する前記第２の同期ワードを含む送信の比率を、前記無変調波のレベルが前記第３所定値を超える場合の比率より高く設定する、
付記２のプログラム。
（付記４）
受信から同期ワードを検出できない場合、または、前記受信に含まれる同期ワードに基づいて、前記受信が自機宛の信号ではないと判定した場合、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波をフィードバック区間に含む送信を行う、
子機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（付記５）
前記受信をオーバーサンプリングして、シンボル抽出タイミングを検出する第２の同期ワードとの相関電力値を導出し、
導出した相関電力値または複数回導出した相関電力値を同期加算した値が第４所定値を超えた場合、前記第４所定値を超えた後一定期間内に存在する前記第２の同期ワードとの相関電力値のピーク値のタイミングに基づいて前記シンボル抽出タイミングを推定し、
第１の同期ワードを含む前記受信から、推定された前記シンボル抽出タイミングに基づいて前記第１の同期ワードを抽出する、
付記４のプログラム。
（付記６）
少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から前記無変調波を送信した子機と親機との間の周波数オフセットを算出する周波数オフセット算出部と、
算出した前記周波数オフセットに基づいて、無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合、前記第１の同期ワードを含む送信と前記第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える切替部と、
を含む、親機。
（付記７）
前記無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合は、
前記周波数オフセットが第１所定値を超える場合、または、
前記無変調波のレベルが第２所定値を超え、かつ、前記周波数オフセットが前記第１所定値を超える場合、である、
付記６の親機。
（付記８）
前記切替部は、前記無変調波のレベルが第３所定値以下である場合、前記第１の同期ワードを含む送信に対する前記第２の同期ワードを含む送信の比率を、前記無変調波のレベルが前記第３所定値を超える場合の比率より高く設定する、
付記７の親機。
（付記９）
受信から同期ワードを検出できない場合、または、前記受信に含まれる同期ワードに基づいて、前記受信が自機宛ではないと判定した場合、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波をフィードバック区間に含む送信を行う送信制御部、
を含む、子機。
（付記１０）
前記受信をオーバーサンプリングして、シンボル抽出タイミングを検出する第２の同期ワードとの相関電力値を導出する相関電力値導出部と、
導出した相関電力値または複数回導出した相関電力値を同期加算した値が第４所定値を超えた場合、前記第４所定値を超えた後一定期間内に存在する前記第２の同期ワードとの相関電力値のピーク値のタイミングに基づいて前記シンボル抽出タイミングを推定するタイミング推定部と、
第１の同期ワードを含む前記受信から、推定された前記シンボル抽出タイミングに基づいて前記第１の同期ワードを抽出する同期ワード抽出部と、
をさらに含む付記９の子機。
（付記１１）
付記６〜付記８の何れかの親機と、
付記９または付記１０の子機と、
を含む通信システム。
（付記１２）
少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から前記無変調波を送信した子機と親機との間の周波数オフセットを算出し、
算出した前記周波数オフセットに基づいて、無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合、前記第１の同期ワードを含む送信と前記第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える、
親機の通信方法。
（付記１３）
前記無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合は、
前記周波数オフセットが第１所定値を超える場合、または、
前記無変調波のレベルが第２所定値を超え、かつ、前記周波数オフセットが前記第１所定値を超える場合、である、
付記１２の通信方法。
（付記１４）
前記無変調波のレベルが第３所定値以下である場合、前記第１の同期ワードを含む送信に対する前記第２の同期ワードを含む送信の比率を、前記無変調波のレベルが前記第３所定値を超える場合の比率より高く設定する、
付記１３の通信方法。
（付記１５）
受信から同期ワードが検出できない場合、または、前記受信に含まれる同期ワードに基づいて、前記受信が自機宛の信号ではないと判定した場合、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波をフィードバック区間に含む送信を行う、
子機の通信方法。
（付記１６）
前記受信をオーバーサンプリングして、シンボル抽出タイミングを検出する第２の同期ワードとの相関電力値を導出し、
導出した相関電力値または複数回導出した相関電力値を同期加算した値が第４所定値を超えた場合、前記第４所定値を超えた後一定期間内に存在する前記第２の同期ワードとの相関電力値のピーク値のタイミングに基づいて前記シンボル抽出タイミングを推定し、
第１の同期ワードを含む前記受信から、推定された前記シンボル抽出タイミングに基づいて前記第１の同期ワードを抽出する、
付記１５の通信方法。

１ 通信システム
１０ 親機
２０ 子機
３９ ＳＷ選択部
４９ ＦＢ信号挿入部
５１Ｂ シンボル抽出部
５１Ｈ 第１ＳＷ検出部
５１Ｋ ＢＴＲ部
５２Ｌ オフセット抽出部
６４ ＳＷＤＦＥ部
７１ メモリ
７２ プロセッサ
８１ メモリ
８２ プロセッサ

Claims (10)

1. 少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から前記無変調波を送信した子機と親機との間の周波数オフセットを算出し、
   算出した前記周波数オフセットに基づいて、無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合、前記第１の同期ワードを含む送信と前記第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える、
   親機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
2. 前記無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合は、
   前記周波数オフセットが第１所定値を超える場合、または、
   前記無変調波のレベルが第２所定値を超え、かつ、前記周波数オフセットが前記第１所定値を超える場合、である、
   請求項１に記載のプログラム。
3. 前記無変調波のレベルが第３所定値以下である場合、前記第１の同期ワードを含む送信に対する前記第２の同期ワードを含む送信の比率を、前記無変調波のレベルが前記第３所定値を超える場合の比率より高く設定する、
   請求項２に記載のプログラム。
4. 受信から同期ワードを検出できない場合、または、前記受信に含まれる同期ワードに基づいて、前記受信が自機宛ではないと判定した場合、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波をフィードバック区間に含む送信を行う、
   子機の通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
5. 前記受信をオーバーサンプリングして、シンボル抽出タイミングを検出する第２の同期ワードとの相関電力値を導出し、
   導出した相関電力値または複数回導出した相関電力値を同期加算した値が第４所定値を超えた場合、前記第４所定値を超えた後一定期間内に存在する前記第２の同期ワードとの相関電力値のピーク値のタイミングに基づいて前記シンボル抽出タイミングを推定し、
   第１の同期ワードを含む前記受信から、推定された前記シンボル抽出タイミングに基づいて前記第１の同期ワードを抽出する、
   請求項４に記載のプログラム。
6. 少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から前記無変調波を送信した子機と親機との間の周波数オフセットを算出する周波数オフセット算出部と、
   算出した前記周波数オフセットに基づいて、無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合、前記第１の同期ワードを含む送信と前記第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える切替部と、
   を含む、親機。
7. 受信から同期ワードを検出できない場合、または、前記受信に含まれる同期ワードに基づいて、前記受信が自機宛ではないと判定した場合、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波をフィードバック区間に含む送信を行う送信制御部、
   を含む、子機。
   
8. 少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から前記無変調波を送信した子機と親機との間の周波数オフセットを算出する周波数オフセット算出部と、
   算出した前記周波数オフセットに基づいて、無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合、前記第１の同期ワードを含む送信と前記第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える切替部と、
   を含む、親機と、
   受信から同期ワードを検出できない場合、または、前記受信に含まれる同期ワードに基づいて、前記受信が自機宛ではないと判定した場合、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波をフィードバック区間に含む送信を行う送信制御部、
   を含む、子機と、
   を含む通信システム。
9. 少なくとも１つの子機に対する第１の同期ワードを含む送信に対する応答の受信を待ち受ける区間に、子機から送信され、かつ、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波を受信した場合に、受信した無変調波から前記無変調波を送信した子機と親機との間の周波数オフセットを算出し、
   算出した前記周波数オフセットに基づいて、無線同期特性が劣化する状態であると判定される場合、前記第１の同期ワードを含む送信と前記第１の同期ワードと異なる第２の同期ワードを含む送信とを周期的に切り替える、
   親機の通信方法。
10. 受信から同期ワードを検出できない場合、または、前記受信に含まれる同期ワードに基づいて、前記受信が自機宛の信号ではないと判定した場合、子機毎に固有な子機周波数オフセットを有する無変調波をフィードバック区間に含む送信を行う、
    子機の通信方法。