JP3571602B2 - 周波数ホッピング通信方式用送受信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル無線通信システムにおいて、送信周波数をホッピングパターンに基いて切り替える周波数干渉の影響を抑えながら通信を行う周波数ホッピング(FH:Frequency Hopping )通信方式に関し、特に周波数が既知である干渉の影響を回避し通信を行う周波数ホッピング通信方式用送受信装置及び周波数ホッピング通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
FH通信方式は複数の送信周波数を切り替えながら情報を送受信する方式である。送受信器間で同期した同一のホッピングパターンに従って送信周波数の切り替えが行われる。FH通信方式はホッピングした送信周波数を用いて情報伝送が行われるため、周波数干渉が加わった場合には、干渉周波数とヒットした送信周波数のみが影響を受ける。従来のFH通信方式は、周波数が未知である干渉の場合に干渉とヒットした送信周波数で伝送する時間を低減できる。従来は未知の周波数による干渉が多いISM(Industrial,Scientific and Medial)バンドにおける無線LANで多く使用されている。無線LANではパケットによる通信が一般的であるが、FH通信方式をパケット通信に適用した場合にも、未知な周波数干渉に対する耐性は同様に考えられる。干渉周波数とヒットした周波数で送信されたパケットは、干渉により影響を受けるが、送信周波数が切り替わった後に送信されるパケットでは、干渉周波数の影響を回避することができる。上述したISMバンドの様に、干渉がどの周波数で発生するか未知な場合でも、一様に送信周波数をホッピングするFH通信方式は優れた耐干渉性を有する。
【0003】
従来のFH通信方式に用いられる送受信回路のブロック図を図14に示す。各局に割り当てられたホッピングパターンの同期確立後に、そのホッピングパターンに従い送信帯域幅内で一様に送信周波数が切り替えられ信号の送受信が行われる。ここで、未知の周波数干渉(f4)がFH通信方式の送信帯域に加わった様子を図13に示す。FH通信方式が送信帯域内で一様に、f1,f2,f5,f3,f4の順番に送信周波数を切り替え、未知の干渉を回避しながら送信している様子を示している。干渉周波数が未知の場合にはヒットする送信周波数がわからないめた、一様にホッピングさせることで、干渉からの影響を抑えることが可能となりスループット低下の影響を避けることができる(参考文献:Draft International Standard ISO/IEC 8802−11,IEEE P802.11/D8.0,1 May 1998 )。
【0004】
従来のFH通信方式用送受信装置の実現方法は数多くあるが、ここでは、シンセサイザ回路を用いて送信周波数を切り替えた後に、周波数変換を行う構成例を図14に示す。
【0005】
図14に示したFH通信方式における従来の送信回路の動作を以下に示す。ホッピングパターン生成回路1では、各局ごとにホッピングパターンを設定し、このホッピングパターンに応じた制御周波数s1を出力する。制御周波数s1はシンセサイザ回路2に入力されシンセサイザ回路2は、制御周波数s1に基いてシンセサイザ出力信号s2を切り替え、送信帯域内での一様なホッピングが実現される。一方、送信データs3は変調回路3に入力され、送信データに対して変調が行われる変調信号s4を出力する。周波数変換回路4では、変調信号s4とシンセサイザ出力信号s2が入力され送信周波数の変換が行われ、送信FH信号s5を出力する。一方、受信器においてもシンセサイザまで同様の構成で実現が可能である。
【0006】
上述したように、FH通信方式用送受信器には、図14以外の構成も考えられる。例えば、変調信号がFSK(Frequency Shift Keying)等の場合には、周波数変換回路4を用いて周波数変換する回路構成ではなく、シンセサイザ回路内の電圧制御発振器(VCO)の制御信号入力に直接送信データを加算してFSK変調を行い、シンセサイザ回路にホッピングパターンに従った制御周波数を入力する構成でも実現が可能である。
【0007】
以上説明したように図14に示したFH通信方式用送受信装置には、送受信器間で同期した同一のホッピングパターンに基いた制御周波数をシンセサイザに入力し、送信帯域幅内での一様な周波数の切り替えを行いながら信号の送受信を行う。送信周波数の切り替えを行うことで、ISMバンドの様に未知の周波数による周波数干渉が加わった場合において、干渉の影響を抑えシステムのスループットの劣化を抑えることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ISMバンドで多発する未知な周波数の周波数干渉に対しては、送信帯域内で一様にホッピングする制御周波数による送信周波数を切り替えた情報伝送を行うことが有効である。
【0009】
しかし、干渉周波数が固定な場合には、一様なホッピングパターンに従って送信周波数の切り替えを行った場合に、干渉周波数と送信周波数が定常的にヒットするためシステムのスループットが低下する。
【0010】
ここで、周波数干渉の周波数が固定である場合には、その周波数が既知な場合には定常的な周波数のヒットが予想される周波数を回避するホッピングを行うことで、システムのスループットの劣化を抑えることが期待できる。
【0011】
屋外での使用において基地局と固定加入者局との間の固定無線アクセス(FWA:Fixed Wireless Access )におけるFH通信方式の適用が検討されている。屋外では、電波の利用方法が規定されている場合が多く干渉となる周波数が固定で既知の場合が多い。これらの干渉源は送信周期も時間的に変動する場合がある。この干渉源の1つに気象レーダがある。気象レーダの送信出力は非常に大きく約250kW(約84dBm)にもなるため、FH通信方式の送信周波数とレーダの周波数がヒットした場合には、FH通信方式は著しい影響を受ける。
【0012】
この問題を回避するためには、同様に干渉源が使用する周波数や送信している時間を回避して、送信周波数をホッピングさせ、FH通信方式の送信のタイミングが干渉の送信期間と一致しないように制御し送信を行うことでシステムのスループットの劣化を抑えることが可能である。
【0013】
しかし、従来のFH通信方式では、ホッピングパターンが未知の周波数干渉に対しての影響を抑えるように、送信帯域内で一様にホッピングさせているため、干渉源の周波数とのヒットが予想されるにもかかわらず、その周波数を使用せざるを得ないためシステムのスループットを劣化させる問題があった。
【0014】
また、上述した気象レーダに代表されるような非常に送信電力が大きい干渉源については、干渉周波数以外の周波数帯域にもスペクトルのサイドローブが広がる場合がある。この状態では干渉周波数とFH通信方式の送信周波数がヒットしない場合にも、干渉源からの影響を受けることがありシステムのスループットが低下する問題もある。
【0015】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、干渉周波数が既知の場合には、この周波数の使用を回避することでスループットの低下を抑え、干渉源の送信に伴うサイドローブの影響が大きい場合にも、その干渉が送信する期間ではFH通信方式の送信を停止することで、スループットの低下を回避することが可能な周波数ホッピング通信方式用送受信装置及び周波数ホッピング通信方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
従来の構成では、未知の周波数干渉を避けるために一様なホッピングパターンに基いて送信周波数の切り替えを行うので、送信周波数とヒットする既知の干渉がある場合にも、その周波数を事前に回避することができないためスループットが低下する問題があった。
【0017】
そこで本発明では、干渉周波数が既知の場合には干渉周波数の使用を回避することでスループットの低下を抑え、かつ他の周波数で送信された干渉のサイドローブがFH通信方式の送信周波数に及ぼす影響が大きい場合にも、この干渉が信号を送信する時間には、FH通信方式は信号の送信を停止するタイミング制御を行うことで、スループットの低下を回避し上述した問題を解決する。
【0018】
本発明の請求項1に記載された発明では、干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し既知の干渉周波数を回避したホッピングパターンを生成し、これに従った制御周波数を生成することを特徴とする。
【0019】
この請求項1の発明では、既知の干渉周波数を記憶させた回路の周波数を参照し、干渉周波数と送信周波数が一致しないようにホッピングパターンを生成している。具体的には以下の通りである。既知の周波数干渉が存在した場合に、この周波数を回避したFH通信方式の送信の様子を図12に示す。既知の干渉が周波数f4であるとした場合には周波数f4を回避し、ホッピングパターンをf1,f2,f5,f3と設定して、これに従って送信周波数を切り替えて送信を行っている様子を示している。
【0020】
さらに請求項1に記載された発明では、干渉源から周知される干渉信号タイミング受信手段の出力信号と、干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し、干渉信号が送信されている既知の干渉周波数と、干渉源が信号を送信する時間を回避したホッピングパターンを生成し、かつ任意の周期ホッピングパターンの再生成が可能であり、これに従った送受信タイミングで制御周波数を生成することを特徴とする。
【0021】
この請求項1の発明では、既知の干渉周波数を記憶させた回路の周波数を参照し、干渉周波数とのヒットを回避するようにする。また、干渉源から干渉信号が断続的に送信されている場合に、タイミング情報が周知される場合を想定しており、このタイミング情報を受信して、干渉源が信号を送信する周波数と時間の二次元のマッピングが可能になる。この際に周知されるタイミング情報は、有線あるいは無線で周知される場合が考えられる。干渉源が信号を送信するタイミングでの送信は停止する。この様なマッピングに基いたホッピングパターンを生成し制御周波数を出力する。このマッピングは任意の周期での再生成が可能である。
【0022】
具体的にはこのマッピングに基いて、送信する様子を図13に示す。既知の干渉がf4であることがわかるため、f4を回避し、f1,f2,f5,f3の順番に送信周波数を切り替えて送信している。また、干渉源の送信タイミングがわかる場合で、かつ、そのサイドローブの影響が大きい場合には図13に示すように干渉源が送信するタイミングでの信号送信を回避する。図中では、f4での送信を定常的に回避した場合を示しているが、干渉が断続的に送信される場合においてのみ、干渉源がf4で送信しないタイミングではFH通信方式がf4を用いて送信を行うことも可能である。
【0027】
本発明の請求項2に記載された発明では、干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し、干渉源の周波数における干渉信号タイミング検出手段の出力信号と、干渉源から周知される干渉信号タイミング受信手段の出力信号を入力し、干渉信号が送信されている既知の干渉周波数と、干渉源が送信する時間を回避したホッピングパターンを生成し、かつ任意の周期でのホッピングパターンの再生成が可能であり、これに従った送受信タイミングで制御周波数を生成することを特徴とする。
【0028】
この請求項2の発明では、既知の干渉周波数を記憶させた回路の周波数を参照し、干渉周波数とのヒットを回避するようにする。また、干渉源から干渉信号が断続的に送信される場合、かつタイミング情報が周知される場合を想定しており、このタイミング情報を受信して、干渉信号を送信する周波数と時間の二次元のマッピングが可能になる。この際に周波数されるタイミング信号は、有線あるいは無線で周知される場合が考えられる。また、別途干渉周波数の情報に基いて干渉周波数を測定し干渉源が信号を送信するタイミングを測定し、干渉源が信号を送信する時間測定の精度を向上させる。これにより干渉信号を送信する周波数と時間の二次元のマッピングが可能になる。干渉源が信号を送信するタイミングでの送信は停止する。この様に干渉信号のマッピングに基いたホッピングパターンを生成し制御周波数を出力する。このマッピングは任意の周期で再生成を行うことが可能である。
【0029】
この本発明の請求項3に記載された発明では、干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し、送信帯域内の干渉信号タイミング検出手段の出力信号と、干渉源から周知される干渉信号タイミング受信手段の出力信号を入力し、干渉信号が送信されている既知の干渉周波数と、干渉源が送信する時間を回避したホッピングパターンを生成し、かつ任意の周期でのホッピングパターンの再生成が可能であり、これに従った送受信タイミングで制御周波数を生成することを特徴とする。
【0030】
この請求項3の発明では、既知の干渉周波数を記憶させた回路の周波数を参照し、干渉周波数とのヒットを回避するようにする。また、干渉源から干渉信号が断続的に送信され、かつタイミング情報が周知される場合を想定しており、このタイミング情報を受信して、干渉源が、干渉信号を送信する周波数と時間の二次元のマッピングが可能になる。この際に周知されるタイミング信号は、有線あるいは無線で周知される場合が考えられる。また、送信帯域幅内の周波数を測定し干渉源が信号を送信するタイミングを測定する。干渉源が信号を送信するタイミングでの送信は停止する。あるいは干渉源が信号を送信するタイミングにおいて希望送信周波数でのサイドローブの影響が大きい場合には、このタイミングでの送信は停止する。この様に干渉信号のマッピングに基いたホッピングパターンを生成し制御周波数を出力する。このマッピングは任意の周期で再生成を行うことが可能である。
【0033】
本発明の請求項4に記載された発明では、干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し、干渉源の周波数を測定する第一の干渉信号タイミング検出手段の出力信号と、送信帯域内の周波数を測定する第二の干渉信号タイミング検出手段の出力信号と、干渉源から周知される干渉信号タイミング受信手段の出力信号を入力し、干渉信号が送信されている既知の干渉周波数と、干渉源が送信する時間を回避したホッピングパターンを生成し、かつ任意の周期でホッピングパターンの再生成が可能であり、これに従った送受信タイミングで制御周波数を生成することを特徴とする。
【0034】
この請求項4の発明では、既知の干渉周波数を記憶させた回路の周波数を参照し、干渉周波数とのヒットを回避するようにする。また、干渉源から干渉信号が断続的に送信され、かつタイミング情報が周知される場合を想定しており、このタイミング情報を受信して、干渉源が、干渉信号を送信する周波数と時間の二次元のマッピングが可能になる。この際に周知されるタイミング信号は、有線あるいは無線で周知される場合が考えられる。また、別途干渉周波数の情報に基いて干渉周波数、及び送信帯域内の周波数を測定し干渉源が信号を送信するタイミングを測定し、干渉源が信号を送信する時間測定の精度を向上させる。干渉源が信号を送信するタイミングでの送信は停止する。あるいは、干渉源が信号を送信するタイミングにおいて希望送信周波数でのサイドローブの影響が大きい場合には、このタイミングでの送信は停止する。この様に干渉信号のマッピングに基いたホッピングパターンを生成し制御周波数を出力する。このマッピングは任意の周期で再生成を行うことが可能である。
【0035】
本発明の請求項5に記載された発明では、変調された送信データにより構成される任意の長さの送信パケットを生成する送信パケット生成手段を生成可能であり、ホッピングパターン生成手段の出力信号を入力し、干渉源から送信される干渉信号と送信パケットが衝突しない様に、パケット長を規定して送信を行うことを特徴とする。
【0036】
この請求項5の発明では、干渉源からのタイミング情報や、干渉周波数及び送信帯域幅内の周波数を観測することにより得られたタイミング情報に基いて、干渉信号の送信に関する周波数と時間の二次元のマッピングを作成し、このマッピングに基いて送信するパケットの時間を制御し送信を行う。
【0039】
以上、全ての請求項において、干渉周波数は干渉波周波数記憶回路に記憶し、それを参照しながらホッピングパターンを生成する場合について示したが、ホッピングパターン生成回路を回路化する段階で、ホッピングによる干渉周波数に相当する指定を予め行わないように設定した下でホッピングパターンを生成することも、もちろん可能である。
【0040】
また、全ての請求項の発明において、これらの装置を基地局、加入者局全てに備えることも可能であるが、回路規模から加入者局での設置が許されないシステムの場合には基地局のみに備え、周波数と時間を考慮したホッピングパターンを基地局にて生成し、加入者局にはビーコン等の周知信号により加入者局に周知する手法が考えられる。
【0041】
本発明では、各請求項に示した手段を備えることにより、周波数が既知である場合には、周波数干渉の影響を回避し、また、干渉の送信タイミングを干渉局から受信、あるいは検出、判定することで干渉信号を回避することができ、信号送信のための周波数と時間における二次元のマッピングを作成可能であり、このマッピングに基いて送信タイミングを制御することで、システムのスループットの劣化を抑えた周波数ホッピング通信方式用送受信装置及び周波数ホッピング通信方法を実現できる。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の一実施の形態に係る周波数ホッピング通信方式用送受信装置を説明する。
【0043】
まず、第1の実施の形態によるFH変調方式用送受信装置を図1に示す。干渉波周波数記憶回路101では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s101を出力する。ホッピングパターン生成回路102では干渉周波数情報s101を参照して干渉周波数を回避する様に、ホッピングパターンを生成する。ホッピングパターン生成回路102では、干渉周波数を回避したホッピングパターンに従い、シンセサイザ回路103に入力される制御周波数s102を出力する。
【0044】
以上、干渉波周波数記憶回路101とホッピングパターン生成回路102が、第1の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段とホッピングパターン生成手段とに対応している。
【0045】
シンセサイザ回路103では、制御周波数s102に応じて、送信周波数s103をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s104と送信周波数s103は、周波数変換回路104に入力され、FH変調方式信号s105を得ることができる。
【0046】
次に、第2の実施の形態による、FH変調方式用送受信装置を図2に示す。干渉波周波数記憶回路201では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s201を出力する。タイミング情報受信回路205では、干渉源が送信している、あるいは周知されるタイミング情報s206を受信して干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング受信信号s207を検出する。この干渉源からのタイミング情報s206は有線あるいは無線により伝送される形態が考えられる。ホッピングパターン生成回路202は、干渉周波数情報s201、及び干渉タイミング受信信号s207を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路203に入力される制御周波数s202を出力する。
【0047】
以上、干渉波周波数記憶回路201、タイミング情報受信回路205、及びホッピングパターン生成回路202が、第2の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段、干渉信号タイミング受信手段とホッピングパターン生成手段とに対応している。
【0048】
シンセサイザ回路203では、制御周波数s202に応じて、送信周波数s203をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s204と送信周波数s203は、周波数変換回路204に入力され、FH変調方式信号s205を得ることができる。
【0049】
第3の実施の形態による、FH変調方式用送受信装置の実施の形態を図3に示す。干渉波周波数記憶回路301では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s301を出力する。干渉周波数タイミング検出回路305では干渉周波数情報s306を参照して、干渉周波数s306を測定し干渉源の送信時間の測定を行う。この測定により送信時間の検出、判定を行い、干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング検出信号s307を検出する。ホッピングパターン生成回路302は、干渉周波数情報s301、及び干渉タイミング検出信号s307を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路303に入力される制御周波数s302を出力する。
【0050】
以上、干渉波周波数記憶回路301、干渉周波数タイミング検出回路305、及びホッピングパターン生成回路302が、第3の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段、干渉信号タイミング検出手段とホッピングパターン生成手段とに対応している。
【0051】
シンセサイザ回路303では、制御周波数s302に応じて、送信周波数s303をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s304と送信周波数s303は、周波数変換回路304に入力され、FH変調方式信号s305を得ることができる。
【0052】
次に、第4の実施の形態による、FH変調方式用送受信装置を図4に示す。干渉波周波数記憶回路401では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s401を出力する。送信帯域周波数タイミング検出回路405では、送信帯域周波数s406を測定し干渉源の送信タイミングの測定を行う。この測定では干渉周波数の送信帯域周波数へのサイドローブの影響を測定することができる。これに基いた干渉信号の送信タイミングの検出、判定を行い干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング検出信号s407を出力する。ホッピングパターン生成回路402は、干渉周波数情報s401、及び干渉タイミング検出信号s407を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路403に入力される制御周波数s402を出力する。
【0053】
以上、干渉波周波数記憶回路401、送信帯域周波数タイミング検出回路405、及びホッピングパターン生成回路402が、第4の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段、干渉信号タイミング検出手段とホッピングパターン生成手段とに対応している。
【0054】
シンセサイザ回路403では、制御周波数s402に応じて、送信周波数s403をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s404と送信周波数s403は、周波数変換回路404に入力され、FH変調方式信号s405を得ることができる。
【0055】
次に、第5の実施の形態による、FH変調方式用送受信装置を図5に示す。干渉波周波数記憶回路501では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s501を出力する。タイミング情報受信回路505では、干渉源が送信している、あるいは周知されるタイミング情報s506を受信して干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング受信信号s507を検出する。この干渉源からのタイミング情報s506は有線あるいは無線により伝送される形態が考えられる。干渉周波数タイミング検出回路508では干渉周波数情報s501の情報を参照して、干渉周波数s508を測定し干渉源の送信時間の測定を行う。この測定により送信時間の検出、判定を行い、干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング検出信号s509を検出する。ホッピングパターン生成回路502は、干渉周波数情報s501、干渉タイミング受信信号s507、及び干渉タイミング検出信号s509を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路503に入力される制御周波数s502を出力する。
【0056】
以上、干渉波周波数記憶回路501、タイミング情報受信回路505、干渉周波数タイミング検出回路508及びホッピングパターン生成回路502が、第5の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段、干渉信号タイミング検出手段、干渉信号タイミング受信手段とホッピングパターン生成手段とに対応している。シンセサイザ回路503では、制御周波数s502に応じて、送信周波数s503をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s504と送信周波数s503は、周波数変換回路504に入力され、FH変調方式信号s505を得ることができる。
【0057】
次に、第6の実施の形態による、FH変調方式用送受信装置を図6に示す。干渉波周波数記憶回路601では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s601を出力する。タイミング情報受信回路605では、干渉源が送信している、あるいは周知されるタイミング情報s606を受信して干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング受信信号s607を検出する。この干渉源からのタイミング情報s606は有線あるいは無線により伝送される形態が考えられる。送信帯域周波数タイミング検出回路608では干渉源の送信タイミングの測定を行う。この測定では干渉周波数の送信帯域周波数へのサイドローブの影響を測定することができる。これに基いた干渉信号の送信タイミングの検出、判定を行い干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング検出信号s609を出力する。ホッピングパターン生成回路602は、干渉周波数情報s601、干渉タイミング受信信号s607、及び干渉タイミング検出信号s609を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路603に入力される制御周波数s602を出力する。
【0058】
以上、干渉波周波数記憶回路601、タイミング情報受信回路605、干渉源周波数タイミング検出回路608及びホッピングパターン生成回路602が、第6の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段、干渉信号タイミング検出手段、干渉信号タイミング受信手段とホッピングパターン生成手段とに対応している。
【0059】
シンセサイザ回路603では、制御周波数s602に応じて、送信周波数s603をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s604と送信周波数s603は、周波数変換回路604に入力され、FH変調方式信号s605を得ることができる。
【0060】
次に、第7の実施の形態による、FH変調方式用送受信装置を図7に示す。干渉波周波数記憶回路701では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s701を出力する。干渉周波数タイミング検出回路705では干渉周波数情報s701を参照して、干渉周波数s706を測定し干渉源の送信時間の測定を行う。この測定により送信時間の検出、判定を行い、干渉信号の送信時間を示す干渉周波数での干渉タイミング検出信号s707を検出する。送信帯域周波数タイミング検出回路708では、送信帯域周波数s708を測定し干渉源の送信タイミングの測定を行う。この測定では干渉周波数の送信帯域周波数へのサイドローブの影響を測定することができる。これに基いた干渉信号の送信タイミングの検出、判定を行い干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング検出信号s709を出力する。ホッピングパターン生成回路702は、干渉周波数情報s701、干渉周波数での干渉タイミング検出信号s707、及び送信帯域での干渉タイミング検出信号s709を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路703に入力される制御周波数s702を出力する。
【0061】
以上、干渉波周波数記憶回路701、干渉周波数タイミング回路705、送信帯域周波数タイミング検出回路708及びホッピングパターン生成回路702が、第7の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段、第一の干渉信号タイミング検出手段、第二の干渉信号タイミング受信信号とホッピングパターン生成手段とに対応している。
【0062】
シンセサイザ回路703では、制御周波数s702に応じて、送信周波数s703をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s704と送信周波数s703は、周波数変換回路704に入力され、FH変調方式信号s705を得ることができる。
【0063】
次に、第8の実施の形態による、FH変調方式用送受信装置を図8に示す。干渉波周波数記憶回路801では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s801を出力する。タイミング情報受信回路807では、干渉源が送信している、あるいは周知されるタイミング情報s806を受信して干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング受信信号s807を検出する。この干渉源からのタイミング情報s806は有線あるいは無線により伝送される形態が考えられる。干渉周波数タイミング検出回路805では干渉周波数情報s801を参照して、干渉周波数s808を測定し干渉源の送信時間の測定を行う。この測定により送信時間の検出、判定を行い、干渉信号の送信時間を示す干渉周波数での干渉タイミング検出信号s809を検出する。送信帯域周波数タイミング検出回路808では、送信帯域周波数s810を測定し干渉源の送信タイミングの測定を行う。この測定では干渉周波数の送信帯域周波数へのサイドローブの影響を測定することができる。これに基いた干渉信号の送信タイミングの検出、判定を行い干渉信号の送信時間を示す送信帯域での干渉タイミング検出信号s811を出力する。ホッピングパターン生成回路802は、干渉周波数情報s801、干渉周波数での干渉タイミング検出信号s809、及び送信帯域での干渉タイミング検出信号s811を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路803に入力される制御周波数s802を出力する。
【0064】
以上、干渉波周波数記憶回路801、タイミング情報受信回路807、干渉周波数タイミング回路805、送信帯域周波数タイミング検出回路808及びホッピングパターン生成回路802が、第8の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、それぞれ干渉波周波数記憶手段、干渉信号タイミング受信手段、第一の干渉信号タイミング検出手段、第二の干渉信号タイミング受信手段とホッピングパターン生成手段とに対応している。
【0065】
シンセサイザ回路803では、制御周波数s802に応じて、送信周波数s803をホッピングを行い切り替えて出力する。変調信号s804と送信周波数s803は、周波数変換回路804に入力され、FH変調方式信号s805を得ることができる。
【0066】
次に第9の実施の形態による、FH変調方式用送信回路を図9に示す。この第9の実施の形態は第2の実施の形態に第9の実施の形態の発明を適用した場合の構成例である。干渉波周波数記憶回路901では、干渉の周波数が記憶されており干渉周波数情報s901を出力する。タイミング情報受信回路905では、干渉源が送信している、あるいは周知されるタイミング情報s906を受信して干渉信号の送信時間を示す干渉タイミング受信信号s907を検出する。この干渉源からのタイミング情報s906は有線あるいは無線により伝送される形態が考えられる。ホッピングパターン生成回路902は、干渉周波数情報s901、及び干渉タイミング受信信号s907を用いて干渉周波数及び干渉信号の信号送信時間を回避したホッピングパターンを生成し、これに基いてシンセサイザ回路903に入力される制御周波数s902を出力する。一方、パケット生成回路906には、変調信号s904とホッピングパターン生成回路で生成される干渉周波数の送信周波数と送信時間を回避したマッピング信号s908が入力される。このマッピング信号s908に従い、干渉信号と送信FH変調方式信号が衝突しない様に時間長が調節されたパケット信号s909が生成される。
【0067】
以上、パケット生成回路906が、第9の実施の形態に記載の周波数ホッピング変調方式用送受信装置の特徴とするところであり、送信パケット生成手段に対応している。
【0068】
シンセサイザ回路903では、制御周波数s902に応じて、送信周波数s903をホッピングを行い切り替えて出力する。パケット信号s909と送信周波数s903は、周波数変換回路904に入力され、FH変調方式信号s905を得ることができる。
【0069】
以上、説明した第9の実施の形態で用いるFH通信方式用送受信装置における、ホッピングパターン生成回路での、干渉源の送信周波数、及び送信時間を考慮したマッピングを行う具体的な動作手順を図10に示す。
【0070】
まず、干渉周波数が既知な周波数が存在しない場合には、未知の干渉に対して耐性を向上させるため、送信帯域内で一様にホッピングを行うホッピングパターンを設定し通信を行う。一方、干渉周波数が既知の周波数が存在し、その干渉の送信タイミングまではわからない場合には、その周波数を回避したホッピングパターンを用いて送受信を行う。また、干渉周波数が既知であり、その送信タイミングを干渉源からタイミング情報を受信、あるいはタイミング検出、判定が可能な場合には、その干渉周波数、及びその干渉源の送信タイミングを回避したホッピングパターンを設定し、そのホッピングパターンに従って送信タイミングを制御しながら送受信を行うようにマッピングの作成を行う。
【0071】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明を用いることで干渉周波数が既知の場合には、この周波数の使用を回避することでスループットの低下を抑え、かつ干渉源の送信に伴うサイドローブの影響が大きい場合にも、その干渉が送信する期間ではFH通信方式の送信を停止することで、スループットの低下を回避することが可能となる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る第2の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明に係る第3の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明に係る第4の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明に係る第5の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明に係る第6の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明に係る第7の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図8】本発明に係る第8の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図9】本発明に係る第9の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明に係る第10の実施の形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図11】従来の周波数ホッピング通信方式におけるホッピングを説明する図である。
【図12】干渉周波数を回避したホッピングを行う周波数ホッピング通信方式を説明する図である。
【図13】干渉の送信タイミングを考慮したホッピングを行う周波数ホッピング通信方式を説明する図である。
【図14】従来の周波数ホッピング通信方式による装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101,201,301,401,501,601,701,801,901
干渉波周波数記憶回路
102,202,302,402,502,602,702,802,902
ホッピングパターン生成回路
103,203,303,403,503,603,703,803,903
シンセサイザ回路
104,204,304,404,504,604,704,804,904
周波数変換回路
205 タイミング情報受信回路
Claims (5)
- 送受信に使用する周波数を順番に指定するホッピングパターンを生成し、このホッピングパターンで指定された制御周波数値に従い、発振周波数を切り替える周波数ホッピング通信方式用送受信装置において、
干渉源の干渉周波数値を記憶した干渉波周波数記憶手段と、
干渉源から周知されるタイミング情報を受信し、干渉源が信号を送信している時間タイミングを判断する干渉信号タイミング受信手段と、
前記干渉信号タイミング受信手段の出力信号と干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し、干渉信号が送信されている既知の干渉周波数と、干渉源が信号を送信する時間を回避したホッピングパターンを生成し、かつ任意の周期でホッピングパターンの再生成を可能とし、これに従った送受信タイミングで制御周波数を生成するホッピングパターン生成手段と、
を有することを特徴とする周波数ホッピング通信方式用送受信装置。 - 請求項1に記載の周波数ホッピング通信方式用送受信装置において、
干渉源が信号を送信するタイミングの測定精度を向上させるために、前記干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し、干渉源の周波数を測定し干渉源が干渉信号を送信している時間タイミングを検出する干渉信号タイミング検出手段を更に備え、
前記ホッピングパターン生成手段には前記検出した時間タイミングをホッピングパターンの再生成のために使用する手段を含む、
ことを特徴とする周波数ホッピング通信方式用送受信装置。 - 請求項1に記載の周波数ホッピング通信方式用送受信装置において、
送信帯域幅内の周波数を測定し干渉源が干渉信号を送信している時間タイミングを検出する干渉信号タイミング検出手段を更に備え、
前記ホッピングパターン生成手段には、前記検出した時間タイミングをホッピングパターンの再生成のために使用する手段を含む、
ことを特徴とする周波数ホッピング通信方式用送受信装置。 - 請求項1に記載の周波数ホッピング通信方式用送受信装置において、
干渉源が信号を送信するタイミングの測定精度を向上させるために、前記干渉波周波数記憶手段の出力信号を参照し、干渉源の周波数を測定し干渉源が干渉信号を送信している時間タイミングを検出する第一の干渉信号タイミング検出手段と、
送信帯域幅内の周波数を測定し干渉源が干渉信号を送信している時間タイミングを検出する第二の干渉信号タイミング検出手段と、を更に備え、
前記ホッピングパターン生成手段には、前記第一の干渉信号タイミング検出手段と前記第2の干渉信号タイミング検出手段が検出した時間タイミングをホッピングパターンの再生成のために使用する手段を含む、
ことを特徴とする周波数ホッピング通信方式用送受信装置。 - 変調された送信データにより構成される送信パケットを生成する送信パケット生成手段を備え、前記ホッピングパターン生成手段の出力信号を入力し、干渉源から送信される干渉信号と送信パケットが衝突しない様に、パケット長を規定して送信を行うことを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の周波数ホッピング通信方式用送受信装置。
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