JP3454271B2 - 受信装置および受信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信装置と受信装
置とで通信を行うときに受信装置は受信すべき信号であ
るか受信処理不要な信号であるかをフレーム同期信号に
よって判別し、迅速に受信中断して間欠受信待ち受けに
おいて消費電力を低減したり多チャネル受信待ち受けに
おいて通信チャネル切替の周期を早めるような受信装置
および受信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】送信装置と受信装置とで通信を行うとき
に、標準規格に定められたビット同期信号Ａ、フレーム
同期信号Ａ、およびＮビットの呼出信号を最初に送信
し、続いて規格以外であるビット同期信号Ｂ、フレーム
同期信号Ｂ、通信相手を識別するための識別信号とデー
タ信号を送信する。従来例として特開平１０−１９８８
８１号公報を説明する。

【０００３】図１４に通信電文フォーマットを示す。通
信電文は大きく分けて次の３つから構成される。１つめ
は特定小電力無線局の標準規格で定められた信号で、図
１４中、ビット同期信号Ａである５１、３１ビットであ
るフレーム同期信号Ａである５２、６３ビットの呼出信
号である無線機呼出名称５３である。

【０００４】２つめは標準規格以外の信号で、図１４
中、ビット同期信号Ｂである５５、フレーム同期信号Ｂ
であるシステム識別信号５６、識別信号である短縮型・
呼出名称５７である。以下、ビット同期信号Ｂ、フレー
ム同期信号Ｂ、識別信号の３つを併せてプリアンブル信
号と呼ぶ。この実施例では間欠受信待ち受けを行うため
プリアンブル信号を繰り返し送信し、その繰り返し送信
時間は受信装置の間欠受信待ち受け周期よりも長くす
る。

【０００５】３つめは伝送情報であるデータ信号であ
る。ここで受信装置は、ビット同期信号ＡまたはＢを受
信して送信装置との同期を取り、フレーム同期信号Ｂを
検出して識別信号の先頭を判別し、識別信号から通信相
手を確認しデータ信号を受信する。このようにフレーム
同期信号Ａや呼出信号は受信には必ずしも必要ではな
い。

【０００６】またここで特定小電力無線局の標準規格で
定められた信号を説明する。

【０００７】ビット同期信号Ａは「１」と「０」とか交
互に並んだ２４ビット以上の符号、フレーム同期信号Ａ
は３１ビットの疑似ランダム符号「０００１１０１１１
０１０１００００１００１０１１００１１１１１」、呼
出信号は１２桁の１０進数の数字で表される呼出名称を
（表１）により２進数変換し（４８ビット）、これに４
ビットの「００００」と１１ビットの誤り制御符号を付
加した６３ビットである。呼出名称は送信機、受信機に
固有の値を郵政大臣によって与えられるため製造者が任
意に指定することはできない。

【０００８】

【表１】

【０００９】２進数変換により呼出名称がどのような値
であっても「１」が６個以上連続して続かない、「１」
が６個以上連続して続かないようになっている。そのた
め「００００」「０００１」「００１０」「１１１１」
「１１０１」「１１１０」の６パターンは存在しない。

【００１０】ところで近年、標準規格が改訂され呼出名
称がなくなった。これに伴いビット同期信号Ａ、フレー
ム同期信号Ａ、呼出信号の送信義務が無くなり、送信装
置はビット同期信号Ｂから送信を始めて、続けてフレー
ム同期信号Ｂ、識別信号を送信することが可能である。

【００１１】以上のように、送信装置と受信装置とで通
信を行うときに、受信装置はビット同期信号Ｂ、フレー
ム同期信号Ｂを受信して識別信号の先頭を判別し、識別
信号を受信して通信相手を確認しデータ信号を受信すれ
ばよい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この受
信装置の付近には他の無線システム、すわなち別の通信
電文フォーマットを送信する送信装置が存在する場合が
ある。この送信装置から送信する従来の標準規格の信
号、すなわちビット同期信号Ａ、第一のフレーム同期信
号Ａ、呼出信号を受信装置が受信した場合に次のような
課題が発生する。

【００１３】受信装置はビット同期信号Ａを受信して送
信装置との同期を取り、続いてフレーム同期信号Ａ、呼
出信号と続くビット列の中にフレーム同期信号Ｂを捜
す。ここで呼出信号部においてフレーム同期信号Ｂが偶
然含まれる可能性がある。

【００１４】２進数変換は「００００」「０００１」
「００１０」「１１１１」「１１０１」「１１１０」の
６パターン以外は出現する可能性がある。さらに「００
００」については４ビット列を二つ組み合わせた「１１
００００１１」という８ビット列の途中に出現する可能
性がある。「０００１」「００１０」「１１１１」「１
１０１」「１１１０」についても同様で、以上を考慮す
ると呼出信号部においてフレーム同期信号Ｂが偶然含ま
れる可能性がある。仮にフレーム同期信号Ｂを偶然に含
んでいた場合にはその次の信号を識別信号と誤判別しデ
ータ信号として受信してしまうことがあり得る。

【００１５】もう一つの課題として、従来の方法では送
信装置から送信された信号、すなわち受信処理不要な信
号であってもそれを迅速に判別できない。

【００１６】従来の方法では、受信装置はある時間のあ
いだ受信してその受信信号の中にビット同期信号やフレ
ーム同期信号Ｂが存在しないことを確認してから受信処
理不要と判別する。ここで受信処理不要な信号とは、プ
リアンブル信号部を過ぎてデータ信号部の途中から受信
を始めた場合の信号であり、あるいはまた通信電文フォ
ーマットが異なる他の無線システムからの送信信号であ
る。

【００１７】そして受信処理不要な信号であることを迅
速に判別できないと次のような事態が生じる。

【００１８】特開平１０−１９８８８１号公報のような
間欠受信待ち受けは、受信回路の消費電流を抑えること
を目的とする。受信すべき信号がなければその受信を中
断して受信回路の電源を一定時間オフする。しかしなが
ら、上述のように受信処理不要な信号であることを迅速
に判別できないと受信回路をオフするタイミングが遅
れ、結果として電池寿命の消耗が早くなる。

【００１９】実際に間欠受信待ち受けでは受信回路の電
源をオンするタイミングによってプリアンブル信号部を
過ぎてデータ信号部の途中から受信を始めるような受信
タイミングが発生するので上記のような電池寿命の消耗
は無視できない。

【００２０】また受信処理不要な信号であることを迅速
に判別できないと多チャネル受信待ち受けを行う受信装
置で次のような事態が生じる。

【００２１】多チャネル受信待ち受けとは、受信装置は
複数ある通信チャネルを順次切り換えて受信待ち受けを
行い、受信すべき信号でなければその受信を中断し通信
チャネルを切換えて次の受信待ち受けを行う。送信装置
から送信する通信電文フォーマットは図１４と同じで、
複数ある通信チャネル（Ｌ個）の中から１つの通信チャ
ネルを選択しプリアンブル信号をＬ回以上繰り返し送出
してからデータ信号を送信する。

【００２２】しかしながら、上述のように受信処理不要
な信号であることを迅速に判別できないと通信チャネル
の切換えるタイミングに遅れる。このときに他の通信チ
ャネルで受信すべき信号があればそれを受信できない。

【００２３】実際に多チャネル受信待ち受けでは通信チ
ャネルを切り換えるタイミングによってプリアンブル信
号部を過ぎてデータ信号部の途中から受信を始めるよう
な受信タイミングが発生するので上記のように受信でき
ないことは無視できない。

【００２４】以上のように、受信処理不要な信号である
ことが迅速に判別できないため、間欠受信待ち受けでは
受信中断が遅れ、多チャネル受信待ち受けでは通信チャ
ネルの切換えが遅れる。

【００２５】本発明の目的は、従来の標準規格や他の規
格に従ってフレーム同期信号や呼出信号を送信されても
識別信号を誤判別したりデータ信号として受信しないこ
と、そしてプリアンブル信号部を過ぎてデータ信号部の
途中から受信を始めた場合や通信電文フォーマットが異
なる他の無線システムからの送信信号を受信した場合
等、受信処理不要な信号を迅速に判別することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、送信装置と受信装置とで通信を行う通信シ
ステムにおいて、前記受信装置は、ビット同期信号を受
信して送信装置との同期を取った後に、受信を継続する
ための第一のフレーム同期信号と受信を中断するための
第二のフレーム同期信号とを待ち受け、先に検出したフ
レーム同期信号に基づいて受信処理を行う通信システム
である。

【００２７】上記発明によれば、受信処理不要な信号で
あれば第二のフレーム同期信号を先に検出して直ちに受
信中断するので第一のフレーム同期信号の検出をするこ
とがない。

【００２８】例えばプリアンブル信号部を過ぎてデータ
信号部の途中から受信を始めた場合や通信電文フォーマ
ットが異なる他の無線システムからの送信信号を受信し
た場合等において、第二のフレーム同期信号を検出する
ので受信処理不要な信号を迅速に判別することができ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明は各請求項記載の形態で実
施することができるものである。

【００３０】

【００３１】

【００３２】また、請求項１記載の発明のように、送信
装置と通信を行う受信装置において、第一のビット同期
信号と第一のフレーム同期信号および通信相手を識別す
るための識別符号とからなるプリアンブル信号と、前記
第一のフレーム同期信号とビット反転の関係である第二
のフレーム同期信号と、データ信号とで構成される信号
が送信された場合、先に前記第一のフレーム同期信号を
受信すると受信を継続し、先に前記第二のフレーム同期
信号を受信すると受信を中断する受信装置である。そし
て、受信処理不要な信号であれば第二のフレーム同期信
号を先に検出して直ちに受信中断するので第一のフレー
ム同期信号の検出をすることがない。例えばプリアンブ
ル信号部を過ぎてデータ信号部の途中から受信を始めた
場合や通信電文フォーマットが異なる他の無線システム
からの送信信号を受信した場合等において、第二のフレ
ーム同期信号を検出するので受信処理不要な信号を迅速
に判別することができる。

【００３３】

【００３４】

【００３５】また、請求項２記載の発明のように、送信
装置と通信を行う受信方法において、第一のビット同期
信号と第一のフレーム同期信号および通信相手を識別す
るための識別符号とからなるプリアンブル信号と、前記
第一のフレーム同期信号とビット反転の関係である第二
のフレーム同期信号と、データ信号とで構成される信号
が送信された場合、先に前記第一のフレーム同期信号を
受信すると受信を継続し、先に前記第二のフレーム同期
信号を受信すると受信を中断する受信方法である。そし
て、受信処理不要な信号であれば第二のフレーム同期信
号を先に検出して直ちに受信中断するので第一のフレー
ム同期信号の検出をすることがない。例えばプリアンブ
ル信号部を過ぎてデータ信号部の途中から受信を始めた
場合や通信電文フォーマットが異なる他の無線システム
からの送信信号を受信した場合等において、第二のフレ
ーム同期信号を検出するので受信処理不要な信号を迅速
に判別することができる。

【００３６】

【００３７】また、請求項３記載のように、請求項１記
載の受信装置の少なくとも一部としてコンピュータを機
能させるためのプログラムを記録した記録媒体である。
そして、プログラムを記録した記録媒体であるのでコン
ピュータやマイコンを用いて本発明の受信装置の少なく
とも一部を容易に実現することができる。プログラムの
配布やインストール作業が簡単にできる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００３９】（実施例1）図１に本発明の実施例１に関
わる無線送受信装置の構成を示すブロック図である。相
手の無線送受信装置と通信するため、アンテナ１を介し
て相手の無線送受信装置からの無線信号２を受信し受信
電文に復調する受信手段３、その受信手段３の電源オン
・オフや受信チャネルなどを制御する受信回路制御手段
４、送信電文を変調してアンテナ１を介して相手の無線
送受信装置に無線信号２を送信する送信手段５、その送
信手段５の電源オン・オフや送信チャネルなどを制御す
る送信回路制御手段６、受信手段３からの受信電文を解
読して受信処理するとともに送信電文を組み立てて送信
手段５に渡すなど通信全体を制御する例えばマイコンか
らなる通信制御手段７から構成される。

【００４０】また、受信手段３からの受信電文中のビッ
ト同期信号を検出して送信装置との同期を取る処理を行
うビット同期処理手段８、その同期を基準にして第一の
フレーム同期信号と第二のフレーム同期信号とを一定時
間のあいだ探索・検出するフレーム同期信号検出手段９
がある。ここで通信制御手段７は第一のフレーム同期信
号を検出したときは受信を継続し識別信号の先頭を判別
し通信相手を確認しデータ信号を受信する。第二のフレ
ーム同期信号を検出したときは受信回路制御手段４を通
じて受信回路の電源をオフしたり受信するチャネルを切
り換えたりして受信を中断する。

【００４１】受信したデータ信号と比較照合するための
第一のフレーム同期信号、第二のフレーム同期信号はフ
レーム同期信号記憶手段１０に予め記憶されている。

【００４２】識別符号は通信相手を識別するために各無
線送受信装置にユニークな符号を用い、初期設定時にそ
の無線送受信装置自身の識別符号と通信相手の識別符号
とを識別符号記憶手段１１に記憶する。通信制御手段７
は識別符号記憶手段１１から識別符号を読み出し、送信
時は送信電文中に受信装置を識別する符号として通信相
手の識別符号を挿入する。受信時は受信電文中の受信装
置識別符号が自身の識別符号と一致している電文のみを
解読する。

【００４３】図１の無線送受信装置の通信電文フォーマ
ットを図２（Ａ）に示す。また本発明と比較するために
従来規格の通信電文フォーマットを示す。

【００４４】本発明の送信装置は、第一のビット同期信
号２１、第一のフレーム同期信号２２、および通信相手
を識別するための識別信号２３をプリアンブル信号２４
として最初に送信し、続いてデータ信号２５を送信す
る。

【００４５】これを受信する受信装置は、ビット同期信
号２１を受信して送信装置との同期を取り、続いて受信
するビット列に第一のフレーム同期信号２２を検出して
識別信号２３の先頭を判別する。識別符号２３が自身の
ものと一致したときにデータ信号２５を受信する。

【００４６】従来規格の通信電文フォーマットもこれと
ほぼ同じであるが、第二のビット同期信号２６，第二の
フレーム同期信号２７、呼出信号２８は規格に定められ
ている。規格の内容については従来例で説明した通りで
ある。

【００４７】本発明では受信装置は、ビット同期信号を
受信して送信装置との同期を取った後に、第一のフレー
ム同期信号と第二のフレーム同期信号とを待ち受け、先
に検出したフレーム同期信号に基づいて受信処理を行
う。したがって無線送受信装置の通信電文フォーマット
は受信し、受信処理不要な信号、すなわち従来規格の通
信電文フォーマットは受信中断することができる。

【００４８】これを図３、図４で説明する。本発明の通
信電文フォーマットと従来規格の通信電文フォーマット
を受信するときを比較したもので、送信信号の番号は図
２と同じである。

【００４９】図３の受信処理のように、受信すべき相手
からの送信信号では、キャリアセンス処理４０、ビット
同期処理４１の後、第一のフレーム同期信号と第二のフ
レーム同期信号との両方の探索・検出処理４２を行って
第一のフレーム同期信号を検出する。そして識別符号の
確認処理４３に続いてデータ信号の受信処理４４を行
う。

【００５０】図４（１）のように、従来規格の通信電文
フォーマットの送信信号では、キャリアセンス処理４
０、ビット同期処理４１の後、第一のフレーム同期信号
と第二のフレーム同期信号との両方の探索・検出処理４
２を行って第二のフレーム同期信号を検出する。そして
直ちに受信中断する。

【００５１】以上のように、受信装置は受信処理不要な
信号であることを示す第二のフレーム同期信号と、受信
すべき信号であることを示す第一のフレーム同期信号と
を待ち受け、先に検出したフレーム同期信号に基づいて
受信処理を行う。受信処理不要な信号であれば第二のフ
レーム同期信号を検出して直ちに受信中断する。電文フ
ォーマットが異なる他の無線システムからの送信信号を
受信した場合等において受信処理不要な信号を迅速に判
別することができる。

【００５２】比較のために従来の方法を図４（２）、
（３）に示す。受信装置はビット同期処理後、第一のフ
レーム同期のみを探索する。

【００５３】呼出信号中に第一のフレーム同期信号と同
じビット列が含まれていた場合、図４（２）のようにキ
ャリアセンス処理４５、ビット同期処理４６の後、第一
のフレーム同期信号の探索・検出処理４７で第一のフレ
ーム同期信号を検出しても識別符号の確認処理４８にお
いて識別符号が不一致であれば受信中断となる。しかし
本発明の図４（１）に比較すると受信中断までに時間が
かかる。

【００５４】また、図４（３）のように識別符号の確認
処理４９において識別符号が一致するようなことがあれ
ば続いてデータ信号の誤受信処理５０を行ってしまう。

【００５５】以上のように本発明の第一の実施例を説明
した。ここで、フレーム同期信号について説明する。

【００５６】まず標準規格で定められるフレーム同期信
号は疑似ランダム符号である。これは図５のようにフレ
ーム同期信号の繰り返し信号とフレーム同期信号とを比
較照合するとビット位置が１ビットでもずれていればビ
ット差は必ず１６ビットとなる（図５中のフレーム同期
信号の位置（１）および（３）参照）。そしてビット位
置が一致したときのみビット差が０となるという特徴を
持っている（図５中のフレーム同期信号の位置（２）参
照）。すなわち、受信装置にとってフレーム同期信号の
位置が判断しやすい同期信号である。

【００５７】そこで上述の疑似ランダム符号の特性を利
用するため、本発明のフレーム同期信号にこのフレーム
同期信号を活用する。

【００５８】（表２）に具体例を示す。（表２）中
（１）に従来の標準規格のフレーム同期信号を示す。標
準規格のフレーム同期信号を含む送信信号は受信不要な
ので第二のフレーム同期信号をこれと同じ信号とする
〈（表２）中（３）〉。また受信すべき信号であること
を示す第一のフレーム同期信号は第二のフレーム同期信
号のビット反転信号とする〈（表２）中（２）〉。

【００５９】

【表２】

【００６０】このように第一のフレーム同期信号と第二
のフレーム同期信号とはビット反転の関係としたのでビ
ット差が最大となりフレーム同期信号の検出において誤
検出する確率が最も低い。

【００６１】受信信号と第一のフレーム同期信号と比較
してビット差が最小であれば第一のフレーム同期信号で
あると判別でき、ビット差が最大であれば第二のフレー
ム同期信号であると判別できるので、２つのフレーム同
期信号の検出が容易にできる。

【００６２】また、受信装置に第一、第二の二つのフレ
ーム同期信号を各々記憶する必要がない。つまり第一の
フレーム同期信号を記憶させておけば第二のフレーム同
期信号はビット反転処理で得ることができ記憶手段（マ
イコンのＲＯＭ）に必要な容量を小さくできる。

【００６３】なおここでは、第二のフレーム同期信号は
従来の標準規格に定められている同期信号を用いたが、
それに限らず、他の規格で定められている同期信号を用
いてもよい。その結果、受信装置は他の規格で送信され
る信号を受信しても第二のフレーム同期信号の検出によ
って直ちに受信中断することができる。

【００６４】受信処理を図３のフローチャートで示す。

【００６５】受信装置は無線信号が存在するかどうかを
キャリアによって判別する（ステップ１０１）。キャリ
アが有れば同期を取るためのビット同期信号が存在する
かどうかを一定時間判別し（ステップ１０２）、存在す
ればビット同期処理を行う（ステップ１０３）。

【００６６】次に第一のフレーム同期信号が存在するか
どうかを判別する（ステップ１０４）。ここで受信した
３１ビットのビット列と記憶している第一のフレーム同
期信号（３１ビット）とを比較してビット差が小さけれ
ば（ここでは通信路のノイズによるビット誤りを考慮し
て４ビット差以下であれば）第一のフレーム同期信号で
あると判断する。

【００６７】第一のフレーム同期信号が存在すれば次に
受信するビット列を識別符号として扱い、予め記憶して
ある自身のものと一致するかを判別し（ステップ１０
５）、一致したときにデータ信号を受信する（ステップ
１０６）。

【００６８】ここで本発明は第一のフレーム同期信号と
第二のフレーム同期信号とをビット反転の関係としたの
で、ステップ１０４において第二のフレーム同期信号が
存在するかどうかを判別することができる。すなわち、
受信した３１ビットのビット列と記憶している第一のフ
レーム同期信号（３１ビット）とを比較してビット差が
大きければ（ここでは通信路のノイズによるビット誤り
を考慮して２７ビット差以上であれば）第二のフレーム
同期信号であると判断することができる。第二のフレー
ム同期信号を検出したときは直ちに受信を中断する（ス
テップ１０７）。

【００６９】ステップ１０４で比較してビット差が５〜
２６であるときは第一、第二のフレーム同期のどちらで
もないと判断し、一定のＴ時間のあいだ第一のフレーム
同期信号との比較処理（ステップ１０４）を繰り返す。

【００７０】なお、いつキャリアが来るのか受信装置に
はわからないのでキャリアの有無（ステップ１０１）に
ついては、キャリアが無くても一定のＴ時間のあいだは
再びステップ１０１に戻ってキャリアが来るのを待つ。
Ｔ時間を超えたときは受信中断する（ステップ１０
７）。

【００７１】ビット同期信号の有無（ステップ１０２）
についても同様に、いつビット同期信号が始まるのか受
信装置にはわからないのでビット同期信号が無くても一
定のＴ時間のあいだは再びステップ１０２に戻ってビッ
ト同期信号が来るのを待つ。Ｔ時間を超えたときは受信
中断する（ステップ１０７）。

【００７２】図２の通信電文フォーマットでＴ時間は例
えば７９ビットである。これはビット同期処理を行って
から第一のフレーム同期信号を全て受信するまでのビッ
ト数から算出され、第一のビット同期信号（６４ビッ
ト）に第一のフレーム同期信号（３１ビット）を加え、
これよりビット同期処理に必要な１６ビットを減算した
値である。

【００７３】以上のように本発明の実施例１によれば、
第一のフレーム同期信号と第二のフレーム同期信号とが
ビット反転の関係であるのでのビット差が最大となりフ
レーム同期信号の検出において誤検出する確率が最も低
くできる。そして、受信信号と第一のフレーム同期信号
と比較してビット差が最小であれば第一のフレーム同期
信号であると判別でき、ビット差が最大であれば第二の
フレーム同期信号であると判別できるので、２つのフレ
ーム同期信号の検出が容易にできる。

【００７４】（実施例２）次に第一のフレーム同期信号
と第二のフレーム同期信号とで先頭のＮビットをビット
反転信号とする実施例２について説明する。

【００７５】受信装置は第一のフレーム同期であるか第
二のフレーム同期であるかを最初のＮビットの比較だけ
で直ちに判別できるメリットがある。また第一のフレー
ム同期信号と第二のフレーム同期信号とが同じ長さであ
る必要がなくなるので第一、第二のフレーム同期信号を
おのおの都合の良いビット長にすることができる。

【００７６】（表３）にフレーム同期信号の具体例を示
す。（表３）中（１）に従来の標準規格のフレーム同期
信号を示す。第二のフレーム同期信号を従来の標準規格
のフレーム同期信号と同じ信号とする（表２）中（３）
のは実施例１と変わらない。

【００７７】

【表３】

【００７８】第一のフレーム同期信号は第二のフレーム
同期信号よりも短くして１６ビットとする。これで送信
時間が短くできる。

【００７９】第一のフレーム同期信号は受信継続を指示
するので誤判別の確率を多少大きくしても送信時間が短
くて受信処理が簡単な方を選択する。それで１６ビット
とした。第一のフレーム同期信号を短くすることで仮に
第一のフレーム同期信号を偶然に検出してもそのあとの
受信処理で、例えば識別符号の一致確認で受信中断する
ことができる。ただし１６ビットよりも短く、例えば８
ビットとすると第一のフレーム同期信号を偶然に検出す
る確率が高い。

【００８０】一方、第二のフレーム同期信号は短くする
と誤判別したときに受信中断となるので長いほうが望ま
しい。それで３１ビットとした。送信時間が長くて受信
処理が複雑に多少なっても誤判別の確率を小さくするほ
うを選択する。ただし３１ビットよりも長く、例えば６
３ビットの疑似ランダム符号とする送信時間が長くて受
信処理が複雑である。

【００８１】以上の理由からビット数を決め、第一のフ
レーム同期信号は（表３）中（２）のように前半８ビッ
トは第二のフレーム同期信号のビット反転信号とし、後
半８ビットは第二のフレーム同期信号の９ビット目〜１
６ビット目と同じ信号とした。最初の８ビットの比較だ
けで受信信号が第一のフレーム同期であるか第二のフレ
ーム同期であるかを直ちに判別できる。

【００８２】また、第一のフレーム同期信号と第二のフ
レーム同期信号とは先頭の８ビットより後は同じ信号と
したので第一のフレーム同期信号でも第二のフレーム同
期信号でも９ビット以後は同じ信号と比較すればよい。
比較検出のために記憶すべき２種類のフレーム同期信号
の記憶容量を最小にできる。

【００８３】図７に本発明の実施例２に関わる無線送受
信装置の構成を示す。実施例１である図１と同じものは
同じ番号を付加して説明を省略する。

【００８４】第一のフレーム同期信号と第二のフレーム
同期信号と探索・検出するフレーム同期信号検出手段を
第一のフレーム同期信号検出手段９ａ、第二のフレーム
同期信号検出手段９ｂ、第一のフレーム同期信号検出手
段９ｃの３つ段階的に行う。

【００８５】第一のフレーム同期信号検出手段９ａは８
ビット比較するものである。第一のフレーム同期信号と
第二のフレーム同期信号とは先頭の８ビットをビット反
転信号としたのでこの第一のフレーム同期信号検出手段
９ａによって受信信号が第一のフレーム同期であるか第
二のフレーム同期であるかを８ビットで判別できる。

【００８６】第二のフレーム同期信号検出手段９ｂは１
６ビット比較するものである。第一のフレーム同期信号
検出手段９ａにより先頭の８ビットで第一のフレーム同
期信号と判別したときに第一のフレーム同期信号の全１
６ビットを確認する。

【００８７】また第一のフレーム同期信号検出手段９ａ
により先頭の８ビットで第二のフレーム同期信号と判別
したときに第二のフレーム同期信号の先頭１６ビットを
確認する。さらに第三のフレーム同期信号検出手段９ｃ
によって第二のフレーム同期信号の全３１ビットを確認
する。

【００８８】なお、第一のフレーム同期信号検出手段９
ａにより先頭の８ビットで第二のフレーム同期信号と判
別したとき、第二のフレーム同期信号検出手段９ｂを省
いて第三のフレーム同期信号検出手段９ｃで第二のフレ
ーム同期信号の全３１ビットを確認してもよい。

【００８９】これを図８のフローチャートで示す。実施
例１である図６と同じものは同じ番号を付加して説明を
省略する。

【００９０】第一、第二のフレーム同期信号が存在する
かどうかを判別する処理（図６中のステップ１０４）に
おいて、まずステップ１１０のように、受信した８ビッ
トのビット列と記憶している第一のフレーム同期信号
（先頭８ビット）とを比較してビット差が小さければ
（ここでは通信路のノイズによるビット誤りを考慮して
１ビット差以下であれば）第一のフレーム同期信号との
１６ビット比較に進む。あるいは比較してビット差が大
きければ（ここでは７ビット差以上であれば）第二のフ
レーム同期信号との１６ビット比較に進む。以上によっ
て受信信号が第一のフレーム同期であるか第二のフレー
ム同期であるかを８ビットで判別できる。

【００９１】次に、第一のフレーム同期信号との１６ビ
ット比較（ステップ１１１）において、受信した１６ビ
ットのビット列と記憶している第一のフレーム同期信号
（先頭１６ビット）とを比較してビット差が小さければ
（ここでは２ビット差以下であれば）第一のフレーム同
期信号であると最終判断する。

【００９２】また、第二のフレーム同期信号との１６ビ
ット比較（ステップ１１２）において、受信した１６ビ
ットのビット列と記憶している第二のフレーム同期信号
（先頭１６ビット）とを比較してビット差が小さければ
（ここでは２ビット差以下であれば）第二のフレーム同
期信号との３１ビット比較に進む。

【００９３】そして、第二のフレーム同期信号との３１
ビット比較（ステップ１１３）において、受信した３１
ビットのビット列と記憶している第二のフレーム同期信
号（先頭３１ビット）とを比較してビット差が小さけれ
ば（ここでは４ビット差以下であれば）第二のフレーム
同期信号であると最終判断する。

【００９４】以上のように、第一のフレーム同期信号は
第二のフレーム同期信号の前半８ビットのビット反転信
号としたので最初の８ビット比較で判別できる。

【００９５】そして、第一のフレーム同期信号の前半８
ビットは第二のフレーム同期信号のビット反転信号と
し、後半８ビットは第二のフレーム同期信号の９ビット
目〜１６ビット目と同じ信号としたので、他の規格が第
一のフレーム同期信号のビット反転信号を利用していて
もこれを第一のフレーム同期信号と誤判別することがな
い。

【００９６】ここで（表４）にフレーム同期信号の別例
を示す。（表４）中（１）に従来の標準規格のフレーム
同期信号を示す。第二のフレーム同期信号を従来の標準
規格のフレーム同期信号と同じ信号とする（表４中）
（３）のは実施例１、２と変わらない。

【００９７】

【表４】

【００９８】第一のフレーム同期信号は（表４）中
（２）のように１６ビットすべてが第二のフレーム同期
信号のビット反転信号とした。したがって、最初の８ビ
ットの比較だけで受信信号が第一のフレーム同期である
か第二のフレーム同期であるかを直ちに判別できる点は
（表３）と変わらない。

【００９９】そして、第一のフレーム同期信号は第二の
フレーム同期信号の前半１６ビットのビット反転信号と
したので１６ビットのフレーム同期信号検出が簡素にで
きる。すなわち、８ビットのフレーム同期信号検出と同
様に、第一のフレーム同期信号と比較して、ビット差が
小さければ第一のフレーム同期信号、ビット差が大きけ
れば第二のフレーム同期信号と判別することが出来る。

【０１００】これを図８のフローチャートで示す。ステ
ップ１１２はステップ１１１に兼ねることができ、比較
した結果ビット差が２ビット以下であればステップ１０
５へ、ビット差が１４ビット以上であればステップ１１
３へ、それ以外であればステップステップ１１０または
ステップ１０７へと進むように簡素化できる。

【０１０１】なお、第一のフレーム同期信号を１６ビッ
ト、第二のフレーム同期信号を３１ビットとして説明し
たが、誤判別の確率と送信・受信処理の簡易さとのバラ
ンスで変更しても良い。一般的に〈（２のｎ乗）−１〉
ビットである疑似ランダム符号や、マイコンでの処理の
しやすさから２のｎ乗ビットを選択する。

【０１０２】（実施例３）本発明の実施例３の通信電文
フォーマットを図９に示す。プリアンブル信号２４を構
成する第一のビット同期信号２１，第一のフレーム同期
信号２２および識別信号２３は実施例１である図２と同
じであるので説明を省略する。

【０１０３】実施例３の特徴は、第二のフレーム同期信
号を第一のフレーム同期信号より後方に配置し、受信装
置は第一のフレーム同期信号を検出した後、第二のフレ
ーム同期信号を検出したときは受信信号中の受信位置を
確認することである。

【０１０４】図９（Ａ）では、第二のフレーム同期信号
６１を第一のフレーム同期信号２２より後方に配置す
る。また第二のフレーム同期信号６１の直前に第二のビ
ット同期信号６０を挿入する。

【０１０５】さらにデータ信号が長い場合、図９（Ｂ）
のように、データ信号を分割しその途中にビット同期信
号と第二のフレーム同期信号を挿入する。二つのデータ
信号６２，６４の直前に第二のフレーム同期信号６１，
６４を配置する。

【０１０６】本発明の受信動作を図１０で説明する。送
信信号は図９（Ｂ）と同じである。

【０１０７】図１０（１）の受信処理のように、プリア
ンブル信号の最初から受信した場合、キャリアセンス処
理７０、第一のビット同期信号２１でビット同期処理７
１した後、第一のフレーム同期信号と第二のフレーム同
期信号との両方の探索・検出処理７２を行う。

【０１０８】第一のフレーム同期信号を検出するので識
別符号の確認処理７３に続いてビット同期処理７４で再
同期をとって同期精度を高め、第二のフレーム同期信号
の探索・検出処理７５で受信信号の位置を確認、データ
信号の受信処理７６を行う。その後、ビット同期処理７
７で再同期をとって同期精度を高め、第二のフレーム同
期信号の探索・検出処理７８で受信信号の位置を確認、
データ信号の受信処理７９を行う。

【０１０９】以上のように受信装置は第二のフレーム同
期信号６１の次にデータ信号６２が来るという通信電文
フォーマットを予め知っており、第一のフレーム同期信
号２２を検出した後、第二のフレーム同期信号６１を検
出すれば次にデータ信号６２が来ると確認することがで
きる。

【０１１０】図１０（２）の受信処理のように、プリア
ンブル信号２４の終わりから受信した場合を考える。こ
れは識別符号が得られないため受信処理できず受信処理
不要な信号である。

【０１１１】キャリアセンス処理７０、第二のビット同
期信号６０でビット同期処理７１した後、第一のフレー
ム同期信号と第二のフレーム同期信号との両方の探索・
検出処理７２を行う。第二のフレーム同期信号を検出す
るので受信中断できる。

【０１１２】同様に、図１０（３）の受信処理のよう
に、データ信号６２の途中から受信した場合、キャリア
センス処理７０、第二のビット同期信号６３でビット同
期処理７１した後、第一のフレーム同期信号と第二のフ
レーム同期信号との両方の探索・検出処理７２を行う。
第二のフレーム同期信号を検出するので受信中断でき
る。

【０１１３】以上のように、第一のフレーム同期信号２
２を過ぎて識別信号２３の途中から受信を始めた場合、
第二のビット同期信号６０によりビット同期した後、第
二のフレーム同期信号を検出する。このときは第一のフ
レーム同期信号と第二のフレーム同期信号とを待ち受け
ているので、先に検出したフレーム同期信号に基づいて
受信中断する。

【０１１４】ここで第二のビット同期信号６０が第二の
フレーム同期信号６１の直前にあれば、第二のビット同
期信号６０で送信装置との同期が確実に取れ、第二のフ
レーム同期信号６１を確実に検出することができる。

【０１１５】このようにデータ信号の最初や途中、また
は最後に一定のビット数以下の間隔をおいて第二のフレ
ーム同期信号を配置することで、データ信号部の途中か
ら受信を始めた場合にそのビット数を越えて受信を継続
することがない。

【０１１６】（実施例４）次に間欠受信待ち受けでの本
発明を説明する。

【０１１７】図１１に間欠受信待ち受けで通信される通
信電文フォーマット（Ａ）と間欠受信待ち受けを行わな
い一般的な通信電文フォーマット（標準規格による）
（Ｂ）を示す。（Ｂ）は図２と同じであるので説明を省
く。

【０１１８】間欠受信待ち受けで通信される通信電文フ
ォーマット（Ａ）は大きく分けて次の２つから構成され
る。

【０１１９】１つめはプリアンブル信号の繰り返し送信
部であり、１つのプリアンブル信号は第一のビット同期
信号２１、第一のフレーム同期信号２２、制御コード９
０と部分識別符号９１とからなる。受信装置は第一のビ
ット同期信号２１を受信して送信装置との同期を取り、
第一のフレーム同期信号２２を受信して制御コード９０
の先頭を判別する。制御コード９０にはプリアンブル信
号の送信回数値を含み、部分識別符号９１は受信装置の
識別符号１２桁のうちの４桁値を含む。

【０１２０】ここで送信装置はプリアンブル信号を繰り
返す毎に部分識別符号９１の抽出部分を変更する。プリ
アンブル信号の１回目の識別符号９１ａに上位４桁を、
２回目の９１ｂに中位４桁を、３回目の９１ｃに下位４
桁を含める。４回目からは再び、上位４桁、中位４桁、
下位４桁とする。受信装置は予めこの順序を、つまりプ
リアンブル信号の１回目に識別符号９３の上位４桁を、
２回目に中位４桁を、３回目に下位４桁を、・・・を含
めることを知っており制御コード９０中の送信回数値に
よって受信した部分識別符号９１の抽出位置がわかる。

【０１２１】したがってプリアンブル信号を繰り返す毎
に部分識別符号の抽出部分が変わるので、自身の識別符
号に似た識別符号が存在しても受信装置はプリアンブル
信号を繰り返し受信する途中で識別でき受信をはやく中
断することができる。また識別符号のビット数が多くて
も、その一部のみをプリアンブル信号に含むのでプリア
ンブル信号が長くならない。

【０１２２】２つめは情報伝送信号であり、制御コード
９２と識別符号９３とデータ信号６２とからなる。識別
信号９３を受信して識別符号１２桁全てを確認しデータ
信号６２を受信する。制御コード９２にはこの制御コー
ド自身がデータ信号の一部であることを示す情報を含
む。

【０１２３】ここでプリアンブル信号を繰り返し送信し
た後、第二のビット同期信号６０、第二のフレーム同期
信号６１を送信してから制御コード９２以下を送信す
る。受信装置は第二のフレーム同期信号６１を検出する
ことでプリアンブル信号の繰り返し送信の終了を確実に
判別することができる。

【０１２４】次に図１２の受信動作（Ａ）で、受信装置
が間欠受信待ち受けしているときに他者からの送信信
号、すなわち標準規格の送信信号（１）が存在した場合
の受信動作を示す。受信装置は（２）のように一定時間
Ｔ１おきに断続してプリアンブル信号を探索して受信す
る間欠受信待ち受けを行う。

【０１２５】本発明では（３ａ）のように標準規格のフ
レーム同期信号に第二のフレーム同期信号を検出して受
信中断するので受信時間が短くなり電池寿命を延ばすこ
とができる。

【０１２６】従来では（３ｂ）のように一定時間受信待
ちを行い、第一のフレーム同期信号がないことを確認し
て受信中断の判別を行うため受信中断の判別が遅くな
る。

【０１２７】また図１２の受信動作（Ｂ）で、受信装置
が間欠受信待ち受けしているときに通信電文フォーマッ
トの送信信号（４）を途中から受信した場合を示す。

【０１２８】本発明では（６ａ）のようにデータ信号直
前に含まれた第二のフレーム同期信号を検出して受信中
断するので受信時間が短くなり電池寿命を延ばすことが
できる。従来では（６ｂ）のように一定時間受信待ちを
行い、第一のフレーム同期信号がないことを確認して受
信中断の判別を行うため受信中断の判別が遅くなる。

【０１２９】以上のように、受信装置は、間欠受信待ち
受けにおいて、受信処理不要な信号を受信したときに第
二のフレーム同期信号で判別して受信中断するので受信
時間が短くなり電池寿命を延ばすことができる。

【０１３０】（実施例５）次に多チャネル受信待ち受け
での本発明の効果を説明する。

【０１３１】受信装置は、複数ある（Ｎ個）通信チャネ
ルを順次切換えてプリアンブル信号を探索して受信する
多チャネル受信待ち受けを行う。プリアンブル信号内の
部分識別信号と受信装置の備える識別信号の一部分とが
一致しないときに受信を中断し通信チャネルを切換えて
プリアンブル信号の探索を行う。

【０１３２】送信装置は、複数（Ｎ個）の通信チャネル
の中から１つの通信チャネルを選択しプリアンブル信号
をＮ回以上繰り返し送出してからデータ信号を送信す
る。このときの通信電文フォーマットは図１１（Ａ）と
同じである。

【０１３３】図１３において受信装置が多チャネル受信
待ち受けしているときに他者からの送信信号、すなわち
標準規格の送信信号（１）が存在した場合を考える。

【０１３４】図１３の（１）（２）に送信装置ＡとＢの
動作を、（３）に送信装置Ｂと通信すべき受信装置Ｃの
動作を示す。

【０１３５】受信装置Ｃからみて他者である送信装置Ａ
は１チャネルで、通信すべき相手である送信装置Ｂは２
チャネルで送信する。図１３のように送信装置ＡとＢと
からほぼ同時に送信信号が送信することがある。

【０１３６】受信装置Ｃは１チャネルと２チャネルとを
交互にキャリアセンスしてプリアンブル信号の受信待ち
受けをする。自身宛ての信号がなければ受信を中断し通
信チャネルを切換えてキャリアセンスを行う。ここで受
信装置Ｃは図１３中（３）のように１チャネルで先に送
信装置Ａから送信信号を受信したとする。

【０１３７】本発明では標準規格のフレーム同期信号に
第二のフレーム同期信号を検出して受信中断し受信チャ
ネルを２チャネルに切り替える。その結果、送信装置Ｂ
からのプリアンブル信号を受信し識別信号の一致を確認
しながらデータ信号の終了まで受信（受信完了）でき
る。

【０１３８】従来では図１３中（４）のように一定時間
受信待ちを行い、第一のフレーム同期信号がないことを
確認して受信中断の判別を行うためチャネル切替えの判
別が遅くなる。そのため、１チャネルから２チャネルに
切り換えた時点で送信装置Ｂからのプリアンブル信号を
受信できないことがある。

【０１３９】以上のように、多チャネル受信待ち受けに
おいて、受信処理不要な信号を受信したときに第二のフ
レーム同期信号で判別して通信チャネルを切り換えるの
で切換周期が早くなり通信相手からの送信信号の受信を
確実にすることができる。

【０１４０】特に間欠受信待ち受けや多チャネル受信待
ち受けでは、受信電源をオンするタイミングや受信チャ
ネルを切り替えるタイミングよって受信信号の途中から
受信を始めることが多くなる。

【０１４１】本発明によれば、受信すべき信号のプリア
ンブル信号から受信を始めた場合はより確実に受信でき
るとともに、プリアンブル信号を過ぎてデータ信号部の
途中から受信を始めた場合は第二のフレーム同期信号を
検出して受信中断することができる。

【０１４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
受信装置および受信方法によれば、受信装置は受信処理
不要な信号であることを示す第二のフレーム同期信号
と、受信すべき信号であることを示す第一のフレーム同
期信号とを待ち受け、先に検出したフレーム同期信号に
基づいて受信処理を行うので、受信処理不要な信号であ
れば第二のフレーム同期信号を先に検出して第一のフレ
ーム同期信号の検出をすることがない。

【０１４３】例えばプリアンブル信号部を過ぎてデータ
信号部の途中から受信を始めた場合や通信電文フォーマ
ットが異なる他の無線システムからの送信信号を受信し
た場合等において、第二のフレーム同期信号を検出する
ので受信処理不要な信号を迅速に判別することができ
る。

【０１４４】また、受信装置は第一のフレーム同期信号
を検出した後、第二のフレーム同期信号を検出して受信
信号中の受信位置を確認するので、受信すべき信号のプ
リアンブル信号から受信を始めた場合はより確実に受信
できる。またプリアンブル信号を過ぎてデータ信号部の
途中から受信を始めた場合は第二のフレーム同期信号を
検出して受信中断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の通信方法における無線送受
信装置のブロック図

【図２】同装置において従来規格のものと比較した通信
電文フォーマットを示す図

【図３】同装置において送信信号と受信処理の関係を示
す図

【図４】同装置における従来規格の送信信号と受信処理
の関係を示す図

【図５】同装置におけるフレーム同期信号の位置検出を
説明する図

【図６】同装置における受信装置の動作フローチャート

【図７】本発明の実施例２の通信方法における無線送受
信装置のブロック図

【図８】同装置における受信装置の動作フローチャート

【図９】（Ａ）本発明の実施例３の通信方法における通
信電文フォーマットを示す図 （Ｂ）同方法における別の通信電文フォーマットを示す
図

【図１０】本発明の実施例３の通信方法における送信信
号と受信処理の関係を示す図

【図１１】（Ａ）本発明の実施例４の通信方法において
間欠受信待ち受け時等の通信電文フォーマットを示す図 （Ｂ）同方法における一般的な通信電文フォーマットを
示す図

【図１２】（Ａ）本発明の実施例４の通信方法において
標準規格の送信信号と受信処理の関係を示す図 （Ｂ）同方法における送信信号と受信処理の関係を示す
図

【図１３】本発明の通信方法における送信信号と受信処
理の関係を示す図

【図１４】従来の通信方法における通信電文フォーマッ
トを示す図

【符号の説明】

１ 無線アンテナ ２ 無線信号 ３ 受信手段 ４ 受信回路制御手段 ５ 送信手段 ６ 送信回路制御手段 ７ 通信制御手段 ８ ビット同期処理手段 ９ フレーム同期信号検出手段 １０ フレーム同期信号記憶手段 １１ 識別符号記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/26 H04L 7/10 H04L 29/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信装置と通信を行う受信装置におい
   て、第一のビット同期信号と第一のフレーム同期信号お
   よび通信相手を識別するための識別符号とからなるプリ
   アンブル信号と、前記第一のフレーム同期信号とビット
   反転の関係である第二のフレーム同期信号と、データ信
   号とで構成される信号が送信された場合、先に前記第一
   のフレーム同期信号を受信すると受信を継続し、先に前
   記第二のフレーム同期信号を受信すると受信を中断する
   受信装置。
2. 【請求項２】 送信装置と通信を行う受信方法におい
   て、第一のビット同期信号と第一のフレーム同期信号お
   よび通信相手を識別するための識別符号とからなるプリ
   アンブル信号と、前記第一のフレーム同期信号とビット
   反転の関係である第二のフレーム同期信号と、データ信
   号とで構成される信号が送信された場合、先に前記第一
   のフレーム同期信号を受信すると受信を継続し、先に前
   記第二のフレーム同期信号を受信すると受信を中断する
   受信方法。
3. 【請求項３】 請求項１項記載の受信装置の少なくとも
   一部としてコンピュータを機能させるためのプログラム
   を記録した記録媒体。