JP3752724B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親機に無線接続される２台以上の子機を備えた無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、親機と子機との間で周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行うコードレス電話機が知られている。この種のコードレス電話機は、通信時に使用する周波数の切り替え順序（以下、ホッピングパターンという）が、予め特定のパターンに規定されており、常に親機及び子機が同じホッピングパターンに従って通信するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のコードレス電話機では、常に、親機と子機との間で制御信号のやり取りを行っており、通常は、親機から子機へ所定の制御信号を送信すると、それに応じた制御信号が子機から親機へ返されるようになっている。
【０００４】
しかし、１台の親機に対して２台以上の子機を設ける場合、例えば親機から子機へ何らかの制御信号を送信しても、全子機が一斉に制御信号を返したのでは、親機が各子機からの制御信号を適切に受信することができない。
また、親機が制御信号を送信する際に、特定の子機を指定する信号を含ませることにより、特定の子機だけに親機への制御信号を発信させることは可能であるが、子機の台数分だけ順番に制御信号をやり取りしていたのでは、子機の台数によっては、全子機との間で制御信号のやり取りを終えるまでにかなりの時間がかかるという問題がある。そのため、限られた時間内に制御信号のやり取りを終えるには、子機の台数を制限せざるを得なかった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、親機と複数の子機との間でより速やかに制御信号のやり取りができる無線通信システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上述の目的を達成するため、本発明は、請求項１記載の通り、
外部通信路に接続可能な１台の親機と、該親機との無線通信が可能な２台以上の子機とからなり、親機及び各子機には、所定のホップ周波数データを順次発生させるホップ周波数データ発生手段と、該ホップ周波数データ発生手段から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信手段とが設けられ、周波数ホッピング方式により親機−子機間で通信可能な無線通信システムにおいて、
親機に設けられ、所定のタイミングで前記親機側の通信手段を介して所定の制御信号を発信する親機側信号発信手段と、
各子機に設けられ、親機からの信号を受信してから、各子機毎に予め決められた所定時間経過後に、前記子機側の通信手段を介して所定の制御信号を発信する子機側信号発信手段とを備えており、
前記ホップ周波数データ発生手段は、所定のタイミングで所定数だけ、親機−子機間の 通信と子機−子機間の通信で共通に用いるホップ周波数データを発生させるとともに、前記共通に用いるホップ周波数データを発生させるとき以外は、親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させ、
前記親機側信号発信手段および前記子機側信号発信手段は、前記ホップ周波数データ発生手段が前記共通に用いるホップ周波数データを発生させたときに、それぞれの前記制御信号を発信し、
前記通信手段は、前記ホップ周波数データ発生手段が前記親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させたときに、前記親機−子機間と前記子機−子機間のそれぞれで通信可能となる
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の無線通信システムによれば、親機側信号発信手段が、所定のタイミングで前記親機側通信手段を介して所定の制御信号を発信する。そして、この制御信号を全子機が一斉に受信し、各子機の子機側信号発信手段は、受信した制御信号に対する応答信号やその他の信号が含まれた制御信号を、各子機毎に予め決められた所定時間経過後に、前記子機側通信手段を介して発信する。各子機毎に予め決められた所定時間は、同時に２以上の子機が発信を行わないように設定可能なので、親機は、各子機が発信する順序に従って、順番に制御信号を受信できる。どの子機から受信した制御信号であるかは、親機が制御信号を発信してから経過した時間に基づいて親機側で判断することができる。あるいは、制御信号中に子機毎に異なる識別信号を含ませることにより、その識別信号に基づいてどの子機から受信した制御信号であるかを親機側で判断することもできる。
【０００８】
この様な無線通信システムであれば、親機が各子機の受信周波数に合わせて逐一制御信号を発信する場合に比べて、子機に対して制御信号を送信するのにかかる時間が格段に短縮される。したがって、従来以上に子機の数が増えたとしても、少なくとも親機から子機へ制御信号を送るのにかかる時間は増えることがなく、子機の増設は容易である。
また、ホップ周波数データ発生手段が親機−子機間の通信と子機−子機間の通信で共通に用いるホップ周波数データを発生させたときに、制御信号を発信するので、子機−子機間で通信中の子機でも制御信号を受信でき、しかも、ホップ周波数データ発生手段が前記共通に用いるホップ周波数データを発生させるとき以外は、親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させるので、親機−子機間と子機−子機間のそれぞれで通信を行うことができる。
【０００９】
ここで、親機側信号発信手段が制御信号を発信するタイミングについては、種々のタイミングを考え得るが、例えば、請求項２記載の如く、
前記親機側信号発信手段が、一定の周期で定期的に所定の制御信号を発信する構成であれば、
子機側でも、親機と同期を取って一定の周期で定期的に受信周波数を切り替えることにより、親機からの制御信号を受信できる。
【００１０】
なお、親機側信号発信手段が、制御信号を不定期に発信する場合は、子機が所定周波数を受信可能な状態で、制御信号が送信されてくるまで待機する構成にもできる。但し、上記請求項２記載の如く構成すれば、子機が事前に待機する必要がなく、子機にとっては他の通信等に利用可能な時間が増大するという利点がある。
【００１１】
また、本発明の無線通信システムでは、各機器間で送受信のタイミングを一致させるため、親機と子機との同期をとることが重要であるが、請求項３記載の如く、
前記親機側信号発信手段が、親機と子機との同期を維持するための同期信号が含まれた制御信号を発信し、
前記子機側信号発信手段が、前記同期信号を受信して子機側での同期調整が正常に行われた場合に所定の制御信号を発信すると、
子機側で親機との同期調整ができ、しかも、子機との同期が取れていることを親機側で確認できる。
【００１２】
また、請求項４記載の無線通信システムの様に、
発呼機となる親機又は子機の前記信号発信手段が、着呼機となる親機又は子機との接続を要求する呼出信号が含まれた制御信号を発信し、
前記着呼機となる親機又は子機の前記信号発信手段が、発呼機と接続可能な場合に接続了承信号が含まれた制御信号を発信し、
着呼機が前記制御信号を発信した後、発呼機側及び着呼機側の前記ホップ周波数データ発生手段が、標準のホップ周波数データ列とは異なるホップ周波数データ列を発生させると共に、その異なるホップ周波数データ列を使って、発呼機側及び着呼機側の通信手段が、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にすることにより、通信を行う構成にすれば、
発呼機と着呼機のリンクが成立した後に、当該機器間では、標準と異なるホップ周波数データ列を使って通信を開始するので、それ以外の親機又は子機は、標準のホップ周波数データ列を使って、制御信号の送受信を継続して実行できる。
【００１３】
更に、請求項５記載の無線通信システムの様に、
親機及び子機は、親機から子機への送信を行う第１フェーズと子機から親機への送信を行う第２フェーズとを含んでなるフレームを単位として、各フレーム毎に周波数を切り替えながら相互に通信可能で、
前記親機側信号発信手段が、所定フレームの第１フェーズに制御信号を発信すると共に、
前記子機側信号発信手段が、前記所定フレームの次のフレームから、各子機が同時に応答しない様に、予め互いに１フレーム以上ずらして設定された順序で、各フレームの第２フェーズに前記子機側通信手段を介して制御信号を発信する構成になっていると、
各フレームでは、常に、第１フェーズで親機から発信可能、第２フェーズで子機から発信可能となればよく、親機及び子機のいずれが発信側となるフレームであっても、１つのフレームにおける送受信の処理手順は同じになる。また、各子機は、予め互いに１フレーム以上ずらして設定された順序で、各フレームの第２フェーズに制御信号を発信するので、各子機に対して至急伝達したい情報がある様な場合は、そのフレームの第１フェーズにおいて、親機から子機へ情報を発信することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態として、本発明の無線通信システムの具体例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する具体例は、本発明の実施の形態の一例に過ぎず、本発明の実施の形態が以下に例示する具体的な装置に限られる訳ではない。
【００１５】
本無線通信システムは、図１に示す通り、外部通信路である電話回線に接続される１台の親機１０と、親機１０との無線通信が可能な３台の子機１１〜１３とで構成されている。
これらの内、親機１０及び子機１１〜１３はいずれも、図２に示す通り、所定のホッピングパターンで周波数を切り替えるために使われるホップ周波数データを発生させるホップ周波数データ発生部２１と、ホップ周波数データ発生部２１から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信部２２とを備えている。
【００１６】
ホップ周波数データ発生部２１は、クロック３０からの出力信号を入力する毎にカウントアップされるフレームカウンタ３２と、フレームカウンタ３２からホッピング開始信号を入力する毎にカウントアップされるホッピングカウンタ３４と、所定のホップ周波数データ列を記憶するホッピングテーブル３６とを備え、逐次変動するホッピングカウンタ３４からの入力値に応じてホッピングテーブル３６からホップ周波数データを読み出し、そのホップ周波数データを出力信号として発生させている。これらのフレームカウンタ３２、ホッピングカウンタ３４、ホッピングテーブル３６は、上述のように別体のものとすることもできるが、周知のＣＰＵによる論理演算処理に置換することもできる。
【００１７】
また、通信部２２は、ホップ周波数データ発生部２１からホップ周波数データが与えられると、それに応じた発振周波数ｆN'で発振する周波数シンセサイザ４０を備え、周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号と送話器側からの周波数ｆIFの入力信号をミキサ４１で混合し、ミキサ４１から出力される周波数ｆN の送信信号をアンプ４２で増幅し、その信号をアンテナスイッチ４３を介してアンテナ２３から発信するように構成されている。また一方、アンテナ２３で受信した周波数ｆN の信号を、アンテナスイッチ４３を介してアンプ４５に入力して増幅し、その周波数ｆN の信号と上記周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号をミキサ４６で混合して、周波数ｆIFの出力信号を生成するように構成されている。これらの送信又は受信動作は、アンテナスイッチ４３の切り替え位置に応じて、いずれか一方が行われる。
【００１８】
なお、親機１０及び子機１１〜１３は、上記本発明における主要な構成の他に、それぞれ通常のコードレス電話機の親機及び子機が備える構成（例えば、受話器、送話器、ダイヤルキー、各種スイッチ等）を備えているが、これらは周知のものと全く同じなので、図示及び説明を省略する。
【００１９】
次に、本無線通信システムにおける通信方法について説明する。
本無線通信システムでは、ＴＤＤ（時分割デュープレクス）を用いて双方向通信を行っている。即ち、親機１０と子機１１〜１３のいずれかとの間で通信が行われる場合は、図３に示す様に、親機１０が、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する一方、子機１１〜１３が、周波数ホップ６１、受信６２、送受切り替え６３、及び送信６４の各フェーズからなるフレーム６０を単位として動作する。これらの各フェーズは、それぞれフレーム内での開始から終了までのタイミングが予め決められており、上述の如くカウントアップされるフレームカウンタ３２からの出力信号（出力値）に基づいて、次のフェーズへの切り替えが管理されている。
【００２０】
これら各フェーズの内、周波数ホップフェーズは、フレームの切り替えに伴って遷移状態となる送受信周波数を安定させる期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の送信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の受信フェーズ）は、親機１０から子機１１〜１３への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、送話器側からの入力信号の他に、制御信号として、親機１０と子機１１〜１３とのフレームの同期を維持するために必要な同期信号、子機１１〜１３を呼び出す呼出信号、子機１１〜１３からの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、親機１０が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００２１】
同期信号は、全送信ビット中の特定位置に埋め込まれた特定パターンのビット列からなり、このビット列を子機１１〜１３が受信信号中から検出したら、そのビット列の位置が上記特定位置と一致するように、子機側のフレームカウンタ３２をリセットする。即ち、例えば、フレームカウンタ３２の値がｍの時に親機１０が上記特定パターンのビット列を送信し終えるとすると、これを受信した子機１１〜１３は、上記特定パターンのビット列を受信し終えた時点で、強制的にフレームカウンタ３２の値をｍに再設定する。これにより、子機側のフレームカウンタ３２は親機側と一致し、以後は、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれが、自身のクロック３０からのパルス信号でフレームカウンタ３２のカウントアップを管理するだけで、フレームを切り替えるタイミング等が親機１０と子機１１〜１３とで一致する。この様な同期調整を適当なタイミングで実施すれば、親機１０と各子機１１〜１３とで、それぞれのクロック３０の出力するパルス間隔に多少の誤差があっても、フレームの切り替わるタイミングに大きなずれは生じない。呼出信号は、親機１０が子機１１〜１３のいずれかとの通信を開始する際に、まず最初に発信する信号で、リンクすべき子機を指定するＩＤ等が含まれている。逆に、接続了承信号は、先に子機１１〜１３から送られて来ている呼出信号に対し、親機１０が通信可能である場合に送信する信号で、この信号を送信したら次のフレームから呼出側の子機との通信が開始される。ビジー信号は、親機１０が通信中であることを示す信号で、子機１１〜１３のいずれと通信中であるかを示すＩＤ等が含まれている。
【００２２】
また、送受切り替えフェーズは、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれにおいて、送信と受信が入れ替わる遷移期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の受信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の送信フェーズ）は、子機１１〜１３から親機１０への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、任意の内容となる音声などのデータ信号の他に、制御信号として、子機１１〜１３側で親機１０との同期が取れたことを返答する同期確認信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかを呼び出す呼出信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかからの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、子機１１〜１３が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００２３】
同期確認信号は、正常同期調整ができた場合に、その確認として送信される信号で、この信号が送信されてこなければ、応答のない子機１１〜１３について、同期が取れていないものと親機側で判断することができる。なお、呼出信号、接続了承信号、及びビジー信号は、子機１１〜１３が主体となること以外は、親機１０の発信するものと同様の主旨の信号である。
【００２４】
これら各フェーズにて構成されるフレームを単位として、１つのフレームにおいて送受信が行われ、この送受信が複数フレームにわたって繰り返し実行されることにより、機器間での双方向通信が実現される。
なお、本無線通信システムでは、後から詳述する通り、子機−子機間での通信が可能であるが、子機−子機間で通信を開始した場合は、発呼側となる子機が、親機１０と同様に、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する。これにより、通常通り上記フレーム６０を単位として動作している子機との間で、双方向通信が可能となる。
【００２５】
また、送信フェーズでは、送信の必要な機器が送信動作を行うが、送信の不要な機器については、受信フェーズと同様に受信動作を行っている。
次に、通信時に使用する周波数の切り替え方法について説明する。
本無線通信システムでは、上述したフレームを単位として、フレーム毎に使用する周波数を切り替えながら、周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行っている。
【００２６】
より具体的には、ホップ周波数データ発生部２１では、フレームカウンタ３２が、クロック３０のパルス信号を０から所定値まで１ずつカウントし、所定値に達したら０（ゼロ）にリセットする動作を繰り返し実行している。この０（ゼロ）から所定値に達するまでの時間が、上記１フレームの長さに相当する。
【００２７】
また、ホッピングカウンタ３４は、新たに周波数ホップフェーズに入るたびに１ずつカウントアップされる。周波数ホップフェーズに入ったことは、上記フレームカウンタ３２が０（ゼロ）にリセットされることにより判断できる。そして、ホッピングカウンタ３４の値Ｎ（以下、ホップ番号Ｎともいう）も、予め定められた最大値ｎに達したら再び０（ゼロ）に戻る。
【００２８】
そして、このホッピングカウンタ３４の値Ｎ（以下、ホップ番号Ｎともいう）をパラメータにして、ホッピングテーブル３６からホップ周波数データが読み出され、このホップ周波数データを出力信号として出力する。
親機１０の場合、ホッピングテーブル３６には、図４（ａ）に示す様に、ホップ番号Ｎに対応付けられた複数のホップ周波数データｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、・・・、ｂn 、・・・からなるホップ周波数データ列Ｂが記憶されている。一方、子機１１〜１３の場合、ホッピングテーブル３６には、図４（ｂ）に示す様に、親機側と全く同じホップ周波数データ列Ｂに加え、ホップ周波数データ列Ｈ１，Ｈ２が記憶されている。ホップ周波数データ列Ｈ１は、０〜３番目までがホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、ｂ3 で構成され、４番目以降が、特有のホップ周波数データｈ１4 、ｈ１5 、・・・、ｈ１n ・・・で構成されている。ホップ周波数データ列Ｈ２も、０〜３番目までは、ホップ周波数データ列Ｈ１と同様に、ホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、ｂ3 で構成され、４番目以降は、特有のホップ周波数データｈ２4 、ｈ２5 、・・・、ｈ２n 、・・・で構成されている。
【００２９】
親機−子機間通信を行う場合は、親機及び子機の双方で、ホップ周波数データ列Ｂが選択される。また、子機−子機間通信を行う場合は、子機の組合せに応じてホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２のいずれかが選ばれる。本システムの場合、子機１１〜１３に子機番号＃１〜＃３が付けられており、通信を行う２台の子機の内、若い方の子機番号＃１、＃２に応じて、ホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２が選ばれる。この様な子機−子機間通信用ホップ周波数データ列の選択方法は、子機が４台以上ある場合に有意である。即ち、例えば子機が４台あるとすれば、子機の台数より１つだけ少ないホップ周波数データ列Ｈ１〜Ｈ３が用意され、互いに通信を行う２台の子機の内、若い方の子機番号＃１〜＃３のいずれかに応じてホップ周波数データ列が選ばれる。こうすると、２組の子機同士が同時に通信を行う場合に、子機同士を如何なる組合せにしようとも、互いの子機番号だけに基づいて確実に異なるホップ周波数データ列を選択できる。ちなみに、同時に組合せ可能な子機同士の組は、全子機の台数の半分（奇数台の場合は小数点以下切捨て）となるので、その組の数だけ子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を用意しておけば、２組以上の子機同士が同時に通信することは十分に可能であり、この方が必要な記憶容量を低減できる等の利点がある。但し、この場合、互いの子機番号だけでは、使用可能なホップ周波数データ列を判断できないので、別途、ホップ周波数データ列の使用状況がわかるようなデータを保持するか、各チャネルをモニタして使用中か否かをチェックするといった処理を要するなど、より複雑な制御が必要である。
【００３０】
さて、親機−子機間通信の場合を例にして説明を続けると、例えばあるフレームにおいて、ホッピングカウンタ３４が０（ゼロ）であれば、ホップ周波数データｂ0 が周波数シンセサイザ４０に与えられ、周波数シンセサイザ４０は発振周波数ｆ0'で発振する。そして、この発振周波数ｆ0'の信号により、周波数ｆIFの入力信号が周波数ｆ0 の送信信号に変換されて出力される。一方、同じく発振周波数ｆ0'の信号により、周波数ｆ0 の受信信号は周波数ｆIFの出力信号に変換される。
【００３１】
上記ホッピングカウンタ３４のホップ番号Ｎは、フレームが切り替わる毎に、０（ゼロ）からｎまでカウントアップされた後、再び０（ゼロ）に戻るため、ホップ周波数データ発生部２１が発生させるホップ周波数データは、ｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、・・・、ｂn 、ｂ0 、・・・と循環するように変動し、それに伴って、最終的に送受信に使われる周波数ｆN がｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、・・・、ｆn 、ｆ0 、・・・と循環するように変動することになる。
【００３２】
ホップ周波数データｂi と送受信周波数ｆi は、ある比例関係をもって１対１に対応する値になっており、ホップ周波数データｂ1 〜ｂn が擬似乱数値で設定されているため、送受信周波数ｆ1 〜ｆn は予め定められた所定の周波数帯域内でランダムに変動（ホップ）する。
【００３３】
子機−子機間通信の場合も、上記と同様の仕組みで、フレーム毎に使用する周波数がランダムに切り替わるが、選択されるホップ周波数データ列が異なるため、ホッピングパターン（周波数の切り替わりの状態）は、親機−子機間通信のホッピングパターンとは異なるものになる。例えばホップ周波数データ列Ｈ１が選ばれた場合であれば、上記ホッピングカウンタ３４のカウントアップに伴い、ホップ周波数データ発生部２１が発生させるホップ周波数データは、ｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、ｂ3 、ｈ１4 、・・・、ｈ１n 、ｂ0 、・・・と変動し、それに伴って、最終的に送受信に使われる周波数ｆN がｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 、ｇ4 、・・・、ｇn 、ｆ0 、・・・と変動する。
【００３４】
但し、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２には、いずれもホップ周波数データｂ0 〜ｂ3 を発生させる期間が設けられている。この様なフレーム（以下、制御フレームともいう）は、全機器間で各種制御信号の送受信を行うために設けてある。本システムの場合は、制御フレームが全部で４フレームになっているが、これは少なくとも親機の台数に子機の台数を加えた数となるように設定してある。子機の数を更に増設可能であれば、予め増設可能な最大数分だけ、制御フレームを設定しておけばよい。この様な制御フレームでは、共通の周波数ｆ0 〜ｆ3 で送受信を行うため、選択されたホップ周波数データ列がＢ、Ｈ１、Ｈ２のいずれであるかにかかわらず、全機器間で送受信が可能である。そのため、同時に２以上の機器が送信するのを防ぐため、親機１０と子機１１〜１３との間で、予め取り決められた順序にしたがって送受信を行わねばならない。なお、制御フレーム以外のフレームでは、通信中の機器間でのみ送受信周波数が一致するので、当該機器間で取り決められた順序のみにしたがって送受信を行っても、他のチャネルとの衝突等は発生しない。
【００３５】
次に、親機１０で実行される送受信処理について説明する。なお、親機１０での送受信は、ホップ周波数データ列Ｂを使って行われる。
まず、図５に示す様に、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされることにより、所定の周波数へホップする（Ｓ１０２）。これにより、制御フレームに入る。
【００３６】
ここで、特定の子機を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ１０４）。子機を呼び出さない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号を送信する（Ｓ１０６）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１０８）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１１からの制御信号を受信する（Ｓ１１０）。また、引き続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１２）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの制御信号を受信し（Ｓ１１４）、更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１６）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ１１８）。各子機からの制御信号には、先に説明した同期確認信号が含まれ、また、親機１０に対する呼出信号が含まれる可能性があり、親機１０は子機からの呼出信号の有無をチェックする（Ｓ１２０）。
【００３７】
子機からの呼出がなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、親機１０は、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ１２２）。そして、以後は、制御フレームを抜けて、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされるまで（Ｓ１２４：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ１２６）、Ｓ１０２へと戻る。
【００３８】
一方、上記Ｓ１２０において、子機からの呼出があれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、図６に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１４０）、制御フレームを抜け、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号を送信する（Ｓ１４２）。そして、そのフレームの受信フェーズにおいて確認信号を受信したら（Ｓ１４６）、後述する親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００３９】
さて一方、図５に示した処理中、Ｓ１０４において、子機を呼び出す場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、図７に示す通り、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号と共に特定の子機に対する呼出信号を送信する（Ｓ１６０）。この呼出信号には、例えば子機１２を指定するＩＤが含まれており、呼出信号自体は、全子機１１〜１３で受信されるが、各子機１１〜１３において、子機１２に対する呼出信号であることを認識できる。なお、ここからは、子機１２を呼び出したものとして説明を続ける。
【００４０】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へのホップを繰り返し（Ｓ１６２、Ｓ１６３）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの接続了承信号を受信し（Ｓ１６４）、更に次の周波数へホップした後（Ｓ１６６）、制御フレームを抜ける次のフレームから、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。Ｓ１６２、Ｓ１６６においてホップしたフレームでは、それぞれ子機１１、１３からの制御信号を受信するが、親機１０に対する接続要求などは無効となる。なお、図６に示した処理中、Ｓ１４６を終えた場合も、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。なお、接続了承信号を受信できなければ、子機が通話中、子機との同期がはずれている、子機が通信可能範囲にいない、子機の電池切れ等、様々な要因が考えられるが、いずれにしても通話不能であり、例えば通話不能であることを示す音声信号を受話器から発する等の対処をする。
【００４１】
さて次に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１７０）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ１７２）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの通話信号を受信して（Ｓ１７４）、相互に通信を開始する。
【００４２】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ１７６：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ１７８）、通信終了でなければ（Ｓ１７８：ＮＯ）、Ｓ１７０へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ１７８：ＹＥＳ）、図５に示した処理中、Ｓ１２２へ移行する。
【００４３】
一方、Ｓ１７６においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ１７６：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ１８０）、その制御フレームの送信フェーズにおいて同期信号及びビジー信号が送信される（Ｓ１８２）。そして、次の周波数へのホップを繰り返した後（Ｓ１８４〜Ｓ１８６）、Ｓ１７０へ移行し、再び親機−子機間通話を継続する。なお、Ｓ１８４〜Ｓ１８６でホップしたフレームでは、それぞれ子機１１〜１３からの制御信号を受信するが、仮に親機１０に対する接続要求などが発信されても無効となる。
【００４４】
さて、以上のような送受信処理を行う親機１０に対し、各子機１１〜１３は、次のような送受信処理を実行する。なお、以下の説明は、子機１２を例に説明するが、子機１１、１３も、それぞれ同様な送受信処理を行っている。
まず、図８に示す様に、ホップ番号Ｎがリセットされて所定の周波数へホップし（Ｓ２０２）、その制御フレームの受信フェーズにおいて親機１０からの制御信号を受信する（Ｓ２０４）。制御信号中には、同期信号が含まれ、また、親機１０からの呼出信号が含まれている場合がある。
【００４５】
ここで、親機１０からの呼出がない場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、次の周波数へホップし（Ｓ２０８）、子機１１を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１０）。ここで、子機１１を呼び出す場合は（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１１を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２１２）。
【００４６】
そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２１４）、その制御フレームの受信フェーズにおいて子機１１又は子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ２１５）。ここで、子機からの呼出があれば（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機からの呼出がなければ（Ｓ２１６：ＮＯ）、親機１０を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１８）。ここで、親機１０を呼び出すのであれば（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、後述する親機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、親機１０を呼び出さないのであれば（Ｓ２１８：ＮＯ）、このフレームの送信フェーズにおいて同期確認信号を送信する（Ｓ２２０）。
【００４７】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２２２）、子機１３を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２２４）。ここで、子機１３を呼び出す場合は（Ｓ２２４：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１３を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２２６）。
【００４８】
また続いて、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ２２８）。そして、ホップ番号Ｎがリセットされるまで（Ｓ２３０：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ２３２）、Ｓ２０２へと戻る。
【００４９】
さて、上記Ｓ２０６において、親機１０からの呼出がある場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、図９に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４０）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４２）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、更に次の周波数へホップし（Ｓ２４４）、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号が送信される（Ｓ２４５）。そして更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４６）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４７）。
【００５０】
さて続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４８）、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの通話信号を受信すると共に（Ｓ２５０）、同じフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信して（Ｓ２５２）、相互に通信を開始する。
【００５１】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ２５４：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ２５６）、通信終了でなければ（Ｓ２５６：ＮＯ）、Ｓ２４８へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ２５６：ＹＥＳ）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ移行する。
【００５２】
一方、Ｓ２５４においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ２５４：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ２６０）、そのフレームの受信フェーズにおいて同期信号を受信する（Ｓ２６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ２６４〜Ｓ２６６）、Ｓ２４８へ移行して、再び親機−子機間通話を継続する。
【００５３】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１０又はＳ２２４において子機の呼出をする場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ、又は、Ｓ２２４：ＹＥＳ）、子機１２の本来の送信／受信フェーズの順序を逆転させて以下の処理を行う。以下、子機１３を呼び出す場合（Ｓ２２４：ＹＥＳ）を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００５４】
まず、図１０に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対する呼出信号を送信し（Ｓ３００）、続く受信フェーズにおいて子機１３からの接続了承信号を受信する（Ｓ３０２）。こうして、互いにリンク可能な状態であることを確認したら、これまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂを、ホップ周波数データ列Ｈ２に変更する（Ｓ３０４）。なお、ここでは、子機１３との通話を想定しているため、次のフレームから通話が開始されるが、子機１１との通話の場合は、残る２つの制御フレームを抜けるまで通話を開始しない。
【００５５】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３０６）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ３０８）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの通話信号を受信して（Ｓ３１０）、相互に通信を開始する。
【００５６】
このフレームからは、子機１２、１３が、いずれもホップ周波数データ列Ｈ２を使って送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、ホップ周波数データ列Ｂを使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１とは、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００５７】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３１２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３１４）、通信終了でなければ（Ｓ３１４：ＮＯ）、Ｓ３０６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３１４：ＹＥＳ）、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｈ２を、ホップ周波数データ列Ｂに変更し（Ｓ３１６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
一方、Ｓ３１２においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ３１２：ＹＥＳ）、次の周波数へホップする（Ｓ３２０）。この時は、引続きホップ周波数データ列Ｈ２が使われているが、ホップ番号Ｎがリセットされてから４フレームの間は、ホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データが発生するため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３２２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ３２４〜Ｓ３２６）、Ｓ３０６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００５８】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１６において子機からの呼出がある場合には（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、子機−子機間通話を開始する。以下、子機１３から呼び出された場合を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００５９】
まず、図１１に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して接続了承信号を送信する（Ｓ３４０）。そして、これまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂを、ホップ周波数データ列Ｈ２に変更する（Ｓ３４２）。
そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４４）、更にホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４６）、そのフレームの受信フェーズにおいて通話信号を受信すると共に（Ｓ３４８）、同じフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して通話信号を送信して（Ｓ３５０）、相互に通信を開始する。
【００６０】
このフレームからは、子機１２、１３が、いずれもホップ周波数データ列Ｈ２を使って送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、ホップ周波数データ列Ｂを使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１とは、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００６１】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３５２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３５４）、通信終了でなければ（Ｓ３５４：ＮＯ）、Ｓ３４６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３５４：ＹＥＳ）、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｈ２を、ホップ周波数データ列Ｂに変更し（Ｓ３５６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
【００６２】
一方、Ｓ３５２においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ３５２：ＹＥＳ）、次の周波数へホップする（Ｓ３６０）。この時は、引続きホップ周波数データ列Ｈ２が使われているが、ホップ番号Ｎがリセットされてから４フレームの間は、ホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データが発生するため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ３６４〜Ｓ３６６）、Ｓ３４６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００６３】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１８において親機１０の呼出をする場合には（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、図１２に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて親機１０に対して呼出信号を送信し（Ｓ３８０）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを２回繰り返し（Ｓ３８２、Ｓ３８４）、制御フレームを抜け、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの接続了承信号を受信する（Ｓ３８６）。そして、そのフレームの送信フェーズにおいて確認信号を送信したら（Ｓ３８８）、図９に示す処理中、Ｓ２４８へ移行し、既に説明した親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００６４】
以上説明した親機１０及び子機１２（子機１１、１３も同様）の各処理により、親機−子機間および子機−子機間で、それぞれ独立して直接通信を行うことができる。
次に、上記各処理により行われる通信動作の状態について、図１３に示すタイミングチャートを使って説明する。
【００６５】
初めに、親機１０及び子機１１〜１３が待機状態にある場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＡ０になると、親機１０が同期信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機１１〜１３において、親機１０との同期調整が行われる。図１３において、四角形の印は信号の送信動作を意味し、送信動作を行っていない機器はすべて受信動作を行っている。周波数ｆB は、上述したホップ周波数データ列Ｂを使って切り替わる周波数であり、ホップ番号Ｎに応じてフレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、・・・、ｆn 、ｆ0 の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆB と表してある。なお、後述するフレームＥ２に至るまで、各機器はすべて周波数ｆB で送受信を行っている。
【００６６】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＡ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。以下、ホップ番号Ｎがカウントアップされる毎に次のフレームＡ２、Ａ３へ切り替わり、子機１２、１３が順に同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００６７】
そして、ホップ番号Ｎが４になってフレームＡ４になると、以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＡｎとなるまで、親機１０及び各子機１１〜１３はスリープ状態になる。そして、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＢ０になると、この時、親機１０及び子機１１〜１３がウェイク状態となる。
【００６８】
つまり、待機時においては、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームではウェイク状態となって制御信号の送受信を行い、ホップ番号Ｎが４〜ｎの通常フレームではスリープ状態となって電力の消費を抑制する。
次に、親機１０から子機１２を呼び出す場合について説明する。
【００６９】
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＢ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＢ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７０】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＢ２になると、子機１２が同期確認信号及び接続了承信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＢ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７１】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＢ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＢｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【００７２】
続いて、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＣ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＣ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【００７３】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＣ２になるが、既に親機１０とのリンクが成立している子機１２は、制御信号等を特に送信してもしなくてもよい。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＣ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【００７４】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＣ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【００７５】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームでは制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎの通常フレームでは親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が繰り返される。制御フレームの間は、通話信号の送受信が途切れるが、これは数十ミリ秒程度の時間なので、利用者の会話が途切れる様なことはない。
【００７６】
なお、フレームＣ１、Ｃ３では、子機１１、１３が同期確認信号を送信しているが、通話中の親機１０は、子機からの同期確認信号を特に処理していない。したがって、子機側の処理で、フレームＣ０でビジー信号が送信された場合は、フレームＣ１、Ｃ３で制御信号を送信しない様にしてもよい。また、子機１１、１３は、親機１０から子機１２に対する呼出信号や、親機１０からのビジー信号を受信しているので、親機１０や子機１２に対する発呼操作が行われれば、利用者に親機１０や子機１２が使用中である旨を通知することができる。
【００７７】
次に、子機１２から親機１０を呼び出す場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＤ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＤ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７８】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＤ２になると、子機１２が同期確認信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＤ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７９】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＤ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が確認信号を周波数ｆB で送信し、この確認信号を親機１０が受信する。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【００８０】
続いて、ホップ番号Ｎが５になってフレームＤ５になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＤｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。
【００８１】
次に、子機１３が子機１１を呼び出す場合について説明する。なお、ここでは、上記親機１０と子機１２の通話が継続している状態を想定しているが、親機１０及び子機１２が待機状態にあっても処理に変わりはない。
まず、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＥ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。
【００８２】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＥ１になると、前半のフェーズにおいて、子機１３が呼出信号を周波数ｆB で送信し、この呼出信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１３が受信する。即ち、着呼側の子機が制御信号を送信するフレームにおける着呼側の子機の受信フェーズに、発呼側の子機が呼出信号を送信すると共に、そのフレームにおける着呼側の子機の送信フェーズに、発呼側の子機に対する接続了承信号が直ちに送信される。
【００８３】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＥ２になると、子機１１及び子機１３は、いずれも、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂを、ホップ周波数データ列Ｈ１に変更する。
そして、ホップ番号Ｎが３、４とカウントアップされてフレームＥ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【００８４】
また、それと同時に、子機１１と子機１３との間の通話も開始され、前半のフェーズにおいて、子機１３が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１３が受信する。
【００８５】
周波数ｆH1は、上述したホップ周波数データ列Ｈ１を使って切り替わる周波数であり、ホップ番号Ｎに応じてフレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 、ｇ4 、ｇ5 、・・・、ｇn 、ｆ0 の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆH1と表してある。ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームの間は、送受信周波数としてｆ0 〜ｆ3 が使われるので、親機１０からの制御信号を受信することができる。一方、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、送受信周波数としてｇ4 〜ｇn （ｇi ≠ｆi ）が使われるので、親機１０と子機１２、子機１１と子機１３の２組が同時に送受信を行っても、互いに通信を妨害することはない。
【００８６】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３となる制御フレームの間は親機と全子機の間で制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、リンクしている機器間で通話信号の送受信が繰り返される。
なお、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＦ０になると、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機−子機間通信を行っている子機１１、１３も、親機１０との同期調整が行われる。以後、ホップ番号Ｎが４になってフレームＦ４になった時点で、子機１１及び子機１３が通信を終えたとすると、フレームＦ５からは、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｈ１を、ホップ周波数データ列Ｂに変更し、待機状態となる。
【００８７】
また、上記説明において、親機−子機間通話は、子機１１〜１３使って電話回線を介した外部との通話を行う場合と、親機１０と子機１１〜１３との間で内線通話を行う場合の双方に該当する。また、子機−子機間通話は、子機１１〜１３を使って内線通話を行う場合に該当する。
【００８８】
この様に、本無線通信システムによれば、親機１０が子機１１〜１３に対して一斉に制御信号を送信すると共に、各子機１１〜１３が順番に親機１０に対して制御信号を返すので、親機が各子機の受信周波数に合わせて逐一制御信号を発信するのに比べ、親機１０と複数の子機１１〜１３との間でより速やかに制御信号のやり取りができる。
【００８９】
また、親機１０及び各子機１１〜１３は、あらかじめ決められた周期で定期的に現れる制御フレームにおいて制御信号の送受信を行うので、親機１０及び各子機１１〜１３は、いずれも特定のタイミングを見計らって制御信号の送受信処理を行うだけでよく、それ以外のタイミングでは、他の通信処理に専念できる。
【００９０】
更に、本無線通信システムでは、親機１０から子機１１〜１３への送信を行う第１フェーズと子機１１〜１３から親機１０への送信を行う第２フェーズとを含んでなるフレームを単位として、親機１０が、所定フレームの第１フェーズに制御信号を発信すると共に、子機１１〜１３が、前記所定フレームの次のフレームから、１フレーム進む毎に各フレームの第２フェーズに制御信号を発信するので各フレームでは、親機１０及び子機１１〜１３のいずれが発信側となるフレームであっても、常に、第１フェーズが親機１０からの送信、第２フェーズが子機１１〜１３からの送信を行うものとして処理すればよく、１つのフレームにおける処理手順は同様にすればよくなる。しかも、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれが送信を行うフレームでは、その送信を行う機器による受信を行うフェーズが使われていないので、至急伝達したい情報がある様な場合に、そのフェーズを使って制御信号を送ることもできる。
【００９１】
以上、本発明の具体例について説明したが、本発明の具体的な構成については上記具体例以外にも種々考えられる。以下、有用な変形例について説明する。
上記具体例では、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２について、部分的に同一パターンとし、同一パターン部分のホップ周波数データを発生させた際に、通信部２２が親機１０と全子機１１〜１３の間で制御信号の送受信を行うように構成してあったが、図１４に示す様に、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２の他に、更に別の制御用ホップ周波数データ列Ｃを用意し、ホップ周波数データ発生部２１が制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させた際に、通信部２２が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う一方、特定機器間で通話を行う場合は、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を発生させる構成にし、待機中の機器は、常に制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させて同期調整や呼出処理を実行し、機器間でリンクが成立した場合に、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２に切り替えてもよい。
【００９２】
この様に制御用ホップ周波数データ列Ｃと親機−子機間通信用ホップ周波数データ列Ｂを分けておけば、親機−子機間通信中に、仮に他の待機中の子機が制御信号を発信したとしても、その信号が親機−子機間通信を妨害することはない。したがって、待機中の子機が任意のタイミングで制御信号を発信できるようになり、例えば、親機−子機間通信中であっても、制御フレームの到来を待つことなく、他の子機に対して呼出信号を発信できる。
【００９３】
【００９４】
また、上記具体例も含めて何らかの原因で同期が取れなくなることはあるので、子機側のホップ周波数データ発生部２１が、同期回復用ホップ周波数データを発生可能に構成されているとよい。この同期回復用ホップ周波数データは、親機１０が同期信号を送信する周波数を受信し続けるためのもので、上記具体例の場合で言えば、ホップ周波数データ発生部２１が、ホップ番号Ｎにかかわらずホップ周波数データｂ0 を発生させ続ければ、いずれ親機１０が送信する同期信号を受信でき、その時点から正常な通信ができるようになる。
【００９５】
更に、上記具体例では、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を使って通信を行っていたが、親機１０−全子機１１〜１３用、親機１０−子機１１用、親機１０−子機１２用、親機１０−子機１３用、子機１１−子機１２用、子機１１−子機１３用、子機１２−子機１３用の全ての組合せについて、それぞれホップ周波数データ列を個別に用意してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 具体例として示した無線通信システムの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】 親機及び子機の要部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】 双方向通信を行う際の通信単位となるフレームの説明図である。
【図４】 ホップ周波数データ列を例示する説明図である。
【図５】 親機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図６】 親機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図７】 親機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図８】 子機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図９】 子機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図１０】 子機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図１１】 子機の送受信処理を示す第４のフローチャートである。
【図１２】 子機の送受信処理を示す第５のフローチャートである。
【図１３】 親機及び子機の通信動作の状態を示すタイミングチャートである。
【図１４】 変形例としてのホップ周波数データ列を例示する説明図である。
図である。
【符号の説明】
１０・・・親機、１１，１２，１３・・・子機、２１・・・ホップ周波数データ発生部、２２・・・通信部、２３・・・アンテナ、３０・・・クロック、３２・・・フレームカウンタ、３４・・・ホッピングカウンタ、３６・・・ホッピングテーブル、３９・・・妨害検出器、４０・・・周波数シンセサイザ、４１，４６・・・ミキサ、４２，４５・・・アンプ、４３・・・アンテナスイッチ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、親機に無線接続される２台以上の子機を備えた無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、親機と子機との間で周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行うコードレス電話機が知られている。この種のコードレス電話機は、通信時に使用する周波数の切り替え順序（以下、ホッピングパターンという）が、予め特定のパターンに規定されており、常に親機及び子機が同じホッピングパターンに従って通信するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のコードレス電話機では、常に、親機と子機との間で制御信号のやり取りを行っており、通常は、親機から子機へ所定の制御信号を送信すると、それに応じた制御信号が子機から親機へ返されるようになっている。
【０００４】
しかし、１台の親機に対して２台以上の子機を設ける場合、例えば親機から子機へ何らかの制御信号を送信しても、全子機が一斉に制御信号を返したのでは、親機が各子機からの制御信号を適切に受信することができない。
また、親機が制御信号を送信する際に、特定の子機を指定する信号を含ませることにより、特定の子機だけに親機への制御信号を発信させることは可能であるが、子機の台数分だけ順番に制御信号をやり取りしていたのでは、子機の台数によっては、全子機との間で制御信号のやり取りを終えるまでにかなりの時間がかかるという問題がある。そのため、限られた時間内に制御信号のやり取りを終えるには、子機の台数を制限せざるを得なかった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、親機と複数の子機との間でより速やかに制御信号のやり取りができる無線通信システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上述の目的を達成するため、本発明は、請求項１記載の通り、
外部通信路に接続可能な１台の親機と、該親機との無線通信が可能な２台以上の子機とからなり、親機及び各子機には、所定のホップ周波数データを順次発生させるホップ周波数データ発生手段と、該ホップ周波数データ発生手段から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信手段とが設けられ、周波数ホッピング方式により親機−子機間で通信可能な無線通信システムにおいて、
親機に設けられ、所定のタイミングで前記親機側の通信手段を介して所定の制御信号を発信する親機側信号発信手段と、
各子機に設けられ、親機からの信号を受信してから、各子機毎に予め決められた所定時間経過後に、前記子機側の通信手段を介して所定の制御信号を発信する子機側信号発信手段とを備えており、
前記ホップ周波数データ発生手段は、所定のタイミングで所定数だけ、親機−子機間の 通信と子機−子機間の通信で共通に用いるホップ周波数データを発生させるとともに、前記共通に用いるホップ周波数データを発生させるとき以外は、親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させ、
前記親機側信号発信手段および前記子機側信号発信手段は、前記ホップ周波数データ発生手段が前記共通に用いるホップ周波数データを発生させたときに、それぞれの前記制御信号を発信し、
前記通信手段は、前記ホップ周波数データ発生手段が前記親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させたときに、前記親機−子機間と前記子機−子機間のそれぞれで通信可能となる
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の無線通信システムによれば、親機側信号発信手段が、所定のタイミングで前記親機側通信手段を介して所定の制御信号を発信する。そして、この制御信号を全子機が一斉に受信し、各子機の子機側信号発信手段は、受信した制御信号に対する応答信号やその他の信号が含まれた制御信号を、各子機毎に予め決められた所定時間経過後に、前記子機側通信手段を介して発信する。各子機毎に予め決められた所定時間は、同時に２以上の子機が発信を行わないように設定可能なので、親機は、各子機が発信する順序に従って、順番に制御信号を受信できる。どの子機から受信した制御信号であるかは、親機が制御信号を発信してから経過した時間に基づいて親機側で判断することができる。あるいは、制御信号中に子機毎に異なる識別信号を含ませることにより、その識別信号に基づいてどの子機から受信した制御信号であるかを親機側で判断することもできる。
【０００８】
この様な無線通信システムであれば、親機が各子機の受信周波数に合わせて逐一制御信号を発信する場合に比べて、子機に対して制御信号を送信するのにかかる時間が格段に短縮される。したがって、従来以上に子機の数が増えたとしても、少なくとも親機から子機へ制御信号を送るのにかかる時間は増えることがなく、子機の増設は容易である。
また、ホップ周波数データ発生手段が親機−子機間の通信と子機−子機間の通信で共通に用いるホップ周波数データを発生させたときに、制御信号を発信するので、子機−子機間で通信中の子機でも制御信号を受信でき、しかも、ホップ周波数データ発生手段が前記共通に用いるホップ周波数データを発生させるとき以外は、親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させるので、親機−子機間と子機−子機間のそれぞれで通信を行うことができる。
【０００９】
ここで、親機側信号発信手段が制御信号を発信するタイミングについては、種々のタイミングを考え得るが、例えば、請求項２記載の如く、
前記親機側信号発信手段が、一定の周期で定期的に所定の制御信号を発信する構成であれば、
子機側でも、親機と同期を取って一定の周期で定期的に受信周波数を切り替えることにより、親機からの制御信号を受信できる。
【００１０】
なお、親機側信号発信手段が、制御信号を不定期に発信する場合は、子機が所定周波数を受信可能な状態で、制御信号が送信されてくるまで待機する構成にもできる。但し、上記請求項２記載の如く構成すれば、子機が事前に待機する必要がなく、子機にとっては他の通信等に利用可能な時間が増大するという利点がある。
【００１１】
また、本発明の無線通信システムでは、各機器間で送受信のタイミングを一致させるため、親機と子機との同期をとることが重要であるが、請求項３記載の如く、
前記親機側信号発信手段が、親機と子機との同期を維持するための同期信号が含まれた制御信号を発信し、
前記子機側信号発信手段が、前記同期信号を受信して子機側での同期調整が正常に行われた場合に所定の制御信号を発信すると、
子機側で親機との同期調整ができ、しかも、子機との同期が取れていることを親機側で確認できる。
【００１２】
また、請求項４記載の無線通信システムの様に、
発呼機となる親機又は子機の前記信号発信手段が、着呼機となる親機又は子機との接続を要求する呼出信号が含まれた制御信号を発信し、
前記着呼機となる親機又は子機の前記信号発信手段が、発呼機と接続可能な場合に接続了承信号が含まれた制御信号を発信し、
着呼機が前記制御信号を発信した後、発呼機側及び着呼機側の前記ホップ周波数データ発生手段が、標準のホップ周波数データ列とは異なるホップ周波数データ列を発生させると共に、その異なるホップ周波数データ列を使って、発呼機側及び着呼機側の通信手段が、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にすることにより、通信を行う構成にすれば、
発呼機と着呼機のリンクが成立した後に、当該機器間では、標準と異なるホップ周波数データ列を使って通信を開始するので、それ以外の親機又は子機は、標準のホップ周波数データ列を使って、制御信号の送受信を継続して実行できる。
【００１３】
更に、請求項５記載の無線通信システムの様に、
親機及び子機は、親機から子機への送信を行う第１フェーズと子機から親機への送信を行う第２フェーズとを含んでなるフレームを単位として、各フレーム毎に周波数を切り替えながら相互に通信可能で、
前記親機側信号発信手段が、所定フレームの第１フェーズに制御信号を発信すると共に、
前記子機側信号発信手段が、前記所定フレームの次のフレームから、各子機が同時に応答しない様に、予め互いに１フレーム以上ずらして設定された順序で、各フレームの第２フェーズに前記子機側通信手段を介して制御信号を発信する構成になっていると、
各フレームでは、常に、第１フェーズで親機から発信可能、第２フェーズで子機から発信可能となればよく、親機及び子機のいずれが発信側となるフレームであっても、１つのフレームにおける送受信の処理手順は同じになる。また、各子機は、予め互いに１フレーム以上ずらして設定された順序で、各フレームの第２フェーズに制御信号を発信するので、各子機に対して至急伝達したい情報がある様な場合は、そのフレームの第１フェーズにおいて、親機から子機へ情報を発信することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態として、本発明の無線通信システムの具体例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する具体例は、本発明の実施の形態の一例に過ぎず、本発明の実施の形態が以下に例示する具体的な装置に限られる訳ではない。
【００１５】
本無線通信システムは、図１に示す通り、外部通信路である電話回線に接続される１台の親機１０と、親機１０との無線通信が可能な３台の子機１１〜１３とで構成されている。
これらの内、親機１０及び子機１１〜１３はいずれも、図２に示す通り、所定のホッピングパターンで周波数を切り替えるために使われるホップ周波数データを発生させるホップ周波数データ発生部２１と、ホップ周波数データ発生部２１から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信部２２とを備えている。
【００１６】
ホップ周波数データ発生部２１は、クロック３０からの出力信号を入力する毎にカウントアップされるフレームカウンタ３２と、フレームカウンタ３２からホッピング開始信号を入力する毎にカウントアップされるホッピングカウンタ３４と、所定のホップ周波数データ列を記憶するホッピングテーブル３６とを備え、逐次変動するホッピングカウンタ３４からの入力値に応じてホッピングテーブル３６からホップ周波数データを読み出し、そのホップ周波数データを出力信号として発生させている。これらのフレームカウンタ３２、ホッピングカウンタ３４、ホッピングテーブル３６は、上述のように別体のものとすることもできるが、周知のＣＰＵによる論理演算処理に置換することもできる。
【００１７】
また、通信部２２は、ホップ周波数データ発生部２１からホップ周波数データが与えられると、それに応じた発振周波数ｆN'で発振する周波数シンセサイザ４０を備え、周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号と送話器側からの周波数ｆIFの入力信号をミキサ４１で混合し、ミキサ４１から出力される周波数ｆN の送信信号をアンプ４２で増幅し、その信号をアンテナスイッチ４３を介してアンテナ２３から発信するように構成されている。また一方、アンテナ２３で受信した周波数ｆN の信号を、アンテナスイッチ４３を介してアンプ４５に入力して増幅し、その周波数ｆN の信号と上記周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号をミキサ４６で混合して、周波数ｆIFの出力信号を生成するように構成されている。これらの送信又は受信動作は、アンテナスイッチ４３の切り替え位置に応じて、いずれか一方が行われる。
【００１８】
なお、親機１０及び子機１１〜１３は、上記本発明における主要な構成の他に、それぞれ通常のコードレス電話機の親機及び子機が備える構成（例えば、受話器、送話器、ダイヤルキー、各種スイッチ等）を備えているが、これらは周知のものと全く同じなので、図示及び説明を省略する。
【００１９】
次に、本無線通信システムにおける通信方法について説明する。
本無線通信システムでは、ＴＤＤ（時分割デュープレクス）を用いて双方向通信を行っている。即ち、親機１０と子機１１〜１３のいずれかとの間で通信が行われる場合は、図３に示す様に、親機１０が、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する一方、子機１１〜１３が、周波数ホップ６１、受信６２、送受切り替え６３、及び送信６４の各フェーズからなるフレーム６０を単位として動作する。これらの各フェーズは、それぞれフレーム内での開始から終了までのタイミングが予め決められており、上述の如くカウントアップされるフレームカウンタ３２からの出力信号（出力値）に基づいて、次のフェーズへの切り替えが管理されている。
【００２０】
これら各フェーズの内、周波数ホップフェーズは、フレームの切り替えに伴って遷移状態となる送受信周波数を安定させる期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の送信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の受信フェーズ）は、親機１０から子機１１〜１３への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、送話器側からの入力信号の他に、制御信号として、親機１０と子機１１〜１３とのフレームの同期を維持するために必要な同期信号、子機１１〜１３を呼び出す呼出信号、子機１１〜１３からの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、親機１０が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００２１】
同期信号は、全送信ビット中の特定位置に埋め込まれた特定パターンのビット列からなり、このビット列を子機１１〜１３が受信信号中から検出したら、そのビット列の位置が上記特定位置と一致するように、子機側のフレームカウンタ３２をリセットする。即ち、例えば、フレームカウンタ３２の値がｍの時に親機１０が上記特定パターンのビット列を送信し終えるとすると、これを受信した子機１１〜１３は、上記特定パターンのビット列を受信し終えた時点で、強制的にフレームカウンタ３２の値をｍに再設定する。これにより、子機側のフレームカウンタ３２は親機側と一致し、以後は、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれが、自身のクロック３０からのパルス信号でフレームカウンタ３２のカウントアップを管理するだけで、フレームを切り替えるタイミング等が親機１０と子機１１〜１３とで一致する。この様な同期調整を適当なタイミングで実施すれば、親機１０と各子機１１〜１３とで、それぞれのクロック３０の出力するパルス間隔に多少の誤差があっても、フレームの切り替わるタイミングに大きなずれは生じない。呼出信号は、親機１０が子機１１〜１３のいずれかとの通信を開始する際に、まず最初に発信する信号で、リンクすべき子機を指定するＩＤ等が含まれている。逆に、接続了承信号は、先に子機１１〜１３から送られて来ている呼出信号に対し、親機１０が通信可能である場合に送信する信号で、この信号を送信したら次のフレームから呼出側の子機との通信が開始される。ビジー信号は、親機１０が通信中であることを示す信号で、子機１１〜１３のいずれと通信中であるかを示すＩＤ等が含まれている。
【００２２】
また、送受切り替えフェーズは、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれにおいて、送信と受信が入れ替わる遷移期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の受信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の送信フェーズ）は、子機１１〜１３から親機１０への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、任意の内容となる音声などのデータ信号の他に、制御信号として、子機１１〜１３側で親機１０との同期が取れたことを返答する同期確認信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかを呼び出す呼出信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかからの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、子機１１〜１３が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００２３】
同期確認信号は、正常同期調整ができた場合に、その確認として送信される信号で、この信号が送信されてこなければ、応答のない子機１１〜１３について、同期が取れていないものと親機側で判断することができる。なお、呼出信号、接続了承信号、及びビジー信号は、子機１１〜１３が主体となること以外は、親機１０の発信するものと同様の主旨の信号である。
【００２４】
これら各フェーズにて構成されるフレームを単位として、１つのフレームにおいて送受信が行われ、この送受信が複数フレームにわたって繰り返し実行されることにより、機器間での双方向通信が実現される。
なお、本無線通信システムでは、後から詳述する通り、子機−子機間での通信が可能であるが、子機−子機間で通信を開始した場合は、発呼側となる子機が、親機１０と同様に、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する。これにより、通常通り上記フレーム６０を単位として動作している子機との間で、双方向通信が可能となる。
【００２５】
また、送信フェーズでは、送信の必要な機器が送信動作を行うが、送信の不要な機器については、受信フェーズと同様に受信動作を行っている。
次に、通信時に使用する周波数の切り替え方法について説明する。
本無線通信システムでは、上述したフレームを単位として、フレーム毎に使用する周波数を切り替えながら、周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行っている。
【００２６】
より具体的には、ホップ周波数データ発生部２１では、フレームカウンタ３２が、クロック３０のパルス信号を０から所定値まで１ずつカウントし、所定値に達したら０（ゼロ）にリセットする動作を繰り返し実行している。この０（ゼロ）から所定値に達するまでの時間が、上記１フレームの長さに相当する。
【００２７】
また、ホッピングカウンタ３４は、新たに周波数ホップフェーズに入るたびに１ずつカウントアップされる。周波数ホップフェーズに入ったことは、上記フレームカウンタ３２が０（ゼロ）にリセットされることにより判断できる。そして、ホッピングカウンタ３４の値Ｎ（以下、ホップ番号Ｎともいう）も、予め定められた最大値ｎに達したら再び０（ゼロ）に戻る。
【００２８】
そして、このホッピングカウンタ３４の値Ｎ（以下、ホップ番号Ｎともいう）をパラメータにして、ホッピングテーブル３６からホップ周波数データが読み出され、このホップ周波数データを出力信号として出力する。
親機１０の場合、ホッピングテーブル３６には、図４（ａ）に示す様に、ホップ番号Ｎに対応付けられた複数のホップ周波数データｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、・・・、ｂn 、・・・からなるホップ周波数データ列Ｂが記憶されている。一方、子機１１〜１３の場合、ホッピングテーブル３６には、図４（ｂ）に示す様に、親機側と全く同じホップ周波数データ列Ｂに加え、ホップ周波数データ列Ｈ１，Ｈ２が記憶されている。ホップ周波数データ列Ｈ１は、０〜３番目までがホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、ｂ3 で構成され、４番目以降が、特有のホップ周波数データｈ１4 、ｈ１5 、・・・、ｈ１n ・・・で構成されている。ホップ周波数データ列Ｈ２も、０〜３番目までは、ホップ周波数データ列Ｈ１と同様に、ホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、ｂ3 で構成され、４番目以降は、特有のホップ周波数データｈ２4 、ｈ２5 、・・・、ｈ２n 、・・・で構成されている。
【００２９】
親機−子機間通信を行う場合は、親機及び子機の双方で、ホップ周波数データ列Ｂが選択される。また、子機−子機間通信を行う場合は、子機の組合せに応じてホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２のいずれかが選ばれる。本システムの場合、子機１１〜１３に子機番号＃１〜＃３が付けられており、通信を行う２台の子機の内、若い方の子機番号＃１、＃２に応じて、ホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２が選ばれる。この様な子機−子機間通信用ホップ周波数データ列の選択方法は、子機が４台以上ある場合に有意である。即ち、例えば子機が４台あるとすれば、子機の台数より１つだけ少ないホップ周波数データ列Ｈ１〜Ｈ３が用意され、互いに通信を行う２台の子機の内、若い方の子機番号＃１〜＃３のいずれかに応じてホップ周波数データ列が選ばれる。こうすると、２組の子機同士が同時に通信を行う場合に、子機同士を如何なる組合せにしようとも、互いの子機番号だけに基づいて確実に異なるホップ周波数データ列を選択できる。ちなみに、同時に組合せ可能な子機同士の組は、全子機の台数の半分（奇数台の場合は小数点以下切捨て）となるので、その組の数だけ子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を用意しておけば、２組以上の子機同士が同時に通信することは十分に可能であり、この方が必要な記憶容量を低減できる等の利点がある。但し、この場合、互いの子機番号だけでは、使用可能なホップ周波数データ列を判断できないので、別途、ホップ周波数データ列の使用状況がわかるようなデータを保持するか、各チャネルをモニタして使用中か否かをチェックするといった処理を要するなど、より複雑な制御が必要である。
【００３０】
さて、親機−子機間通信の場合を例にして説明を続けると、例えばあるフレームにおいて、ホッピングカウンタ３４が０（ゼロ）であれば、ホップ周波数データｂ0 が周波数シンセサイザ４０に与えられ、周波数シンセサイザ４０は発振周波数ｆ0'で発振する。そして、この発振周波数ｆ0'の信号により、周波数ｆIFの入力信号が周波数ｆ0 の送信信号に変換されて出力される。一方、同じく発振周波数ｆ0'の信号により、周波数ｆ0 の受信信号は周波数ｆIFの出力信号に変換される。
【００３１】
上記ホッピングカウンタ３４のホップ番号Ｎは、フレームが切り替わる毎に、０（ゼロ）からｎまでカウントアップされた後、再び０（ゼロ）に戻るため、ホップ周波数データ発生部２１が発生させるホップ周波数データは、ｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、・・・、ｂn 、ｂ0 、・・・と循環するように変動し、それに伴って、最終的に送受信に使われる周波数ｆN がｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、・・・、ｆn 、ｆ0 、・・・と循環するように変動することになる。
【００３２】
ホップ周波数データｂi と送受信周波数ｆi は、ある比例関係をもって１対１に対応する値になっており、ホップ周波数データｂ1 〜ｂn が擬似乱数値で設定されているため、送受信周波数ｆ1 〜ｆn は予め定められた所定の周波数帯域内でランダムに変動（ホップ）する。
【００３３】
子機−子機間通信の場合も、上記と同様の仕組みで、フレーム毎に使用する周波数がランダムに切り替わるが、選択されるホップ周波数データ列が異なるため、ホッピングパターン（周波数の切り替わりの状態）は、親機−子機間通信のホッピングパターンとは異なるものになる。例えばホップ周波数データ列Ｈ１が選ばれた場合であれば、上記ホッピングカウンタ３４のカウントアップに伴い、ホップ周波数データ発生部２１が発生させるホップ周波数データは、ｂ0 、ｂ1 、ｂ2 、ｂ3 、ｈ１4 、・・・、ｈ１n 、ｂ0 、・・・と変動し、それに伴って、最終的に送受信に使われる周波数ｆN がｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 、ｇ4 、・・・、ｇn 、ｆ0 、・・・と変動する。
【００３４】
但し、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２には、いずれもホップ周波数データｂ0 〜ｂ3 を発生させる期間が設けられている。この様なフレーム（以下、制御フレームともいう）は、全機器間で各種制御信号の送受信を行うために設けてある。本システムの場合は、制御フレームが全部で４フレームになっているが、これは少なくとも親機の台数に子機の台数を加えた数となるように設定してある。子機の数を更に増設可能であれば、予め増設可能な最大数分だけ、制御フレームを設定しておけばよい。この様な制御フレームでは、共通の周波数ｆ0 〜ｆ3 で送受信を行うため、選択されたホップ周波数データ列がＢ、Ｈ１、Ｈ２のいずれであるかにかかわらず、全機器間で送受信が可能である。そのため、同時に２以上の機器が送信するのを防ぐため、親機１０と子機１１〜１３との間で、予め取り決められた順序にしたがって送受信を行わねばならない。なお、制御フレーム以外のフレームでは、通信中の機器間でのみ送受信周波数が一致するので、当該機器間で取り決められた順序のみにしたがって送受信を行っても、他のチャネルとの衝突等は発生しない。
【００３５】
次に、親機１０で実行される送受信処理について説明する。なお、親機１０での送受信は、ホップ周波数データ列Ｂを使って行われる。
まず、図５に示す様に、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされることにより、所定の周波数へホップする（Ｓ１０２）。これにより、制御フレームに入る。
【００３６】
ここで、特定の子機を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ１０４）。子機を呼び出さない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号を送信する（Ｓ１０６）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１０８）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１１からの制御信号を受信する（Ｓ１１０）。また、引き続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１２）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの制御信号を受信し（Ｓ１１４）、更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１６）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ１１８）。各子機からの制御信号には、先に説明した同期確認信号が含まれ、また、親機１０に対する呼出信号が含まれる可能性があり、親機１０は子機からの呼出信号の有無をチェックする（Ｓ１２０）。
【００３７】
子機からの呼出がなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、親機１０は、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ１２２）。そして、以後は、制御フレームを抜けて、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされるまで（Ｓ１２４：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ１２６）、Ｓ１０２へと戻る。
【００３８】
一方、上記Ｓ１２０において、子機からの呼出があれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、図６に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１４０）、制御フレームを抜け、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号を送信する（Ｓ１４２）。そして、そのフレームの受信フェーズにおいて確認信号を受信したら（Ｓ１４６）、後述する親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００３９】
さて一方、図５に示した処理中、Ｓ１０４において、子機を呼び出す場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、図７に示す通り、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号と共に特定の子機に対する呼出信号を送信する（Ｓ１６０）。この呼出信号には、例えば子機１２を指定するＩＤが含まれており、呼出信号自体は、全子機１１〜１３で受信されるが、各子機１１〜１３において、子機１２に対する呼出信号であることを認識できる。なお、ここからは、子機１２を呼び出したものとして説明を続ける。
【００４０】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へのホップを繰り返し（Ｓ１６２、Ｓ１６３）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの接続了承信号を受信し（Ｓ１６４）、更に次の周波数へホップした後（Ｓ１６６）、制御フレームを抜ける次のフレームから、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。Ｓ１６２、Ｓ１６６においてホップしたフレームでは、それぞれ子機１１、１３からの制御信号を受信するが、親機１０に対する接続要求などは無効となる。なお、図６に示した処理中、Ｓ１４６を終えた場合も、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。なお、接続了承信号を受信できなければ、子機が通話中、子機との同期がはずれている、子機が通信可能範囲にいない、子機の電池切れ等、様々な要因が考えられるが、いずれにしても通話不能であり、例えば通話不能であることを示す音声信号を受話器から発する等の対処をする。
【００４１】
さて次に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１７０）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ１７２）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの通話信号を受信して（Ｓ１７４）、相互に通信を開始する。
【００４２】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ１７６：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ１７８）、通信終了でなければ（Ｓ１７８：ＮＯ）、Ｓ１７０へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ１７８：ＹＥＳ）、図５に示した処理中、Ｓ１２２へ移行する。
【００４３】
一方、Ｓ１７６においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ１７６：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ１８０）、その制御フレームの送信フェーズにおいて同期信号及びビジー信号が送信される（Ｓ１８２）。そして、次の周波数へのホップを繰り返した後（Ｓ１８４〜Ｓ１８６）、Ｓ１７０へ移行し、再び親機−子機間通話を継続する。なお、Ｓ１８４〜Ｓ１８６でホップしたフレームでは、それぞれ子機１１〜１３からの制御信号を受信するが、仮に親機１０に対する接続要求などが発信されても無効となる。
【００４４】
さて、以上のような送受信処理を行う親機１０に対し、各子機１１〜１３は、次のような送受信処理を実行する。なお、以下の説明は、子機１２を例に説明するが、子機１１、１３も、それぞれ同様な送受信処理を行っている。
まず、図８に示す様に、ホップ番号Ｎがリセットされて所定の周波数へホップし（Ｓ２０２）、その制御フレームの受信フェーズにおいて親機１０からの制御信号を受信する（Ｓ２０４）。制御信号中には、同期信号が含まれ、また、親機１０からの呼出信号が含まれている場合がある。
【００４５】
ここで、親機１０からの呼出がない場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、次の周波数へホップし（Ｓ２０８）、子機１１を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１０）。ここで、子機１１を呼び出す場合は（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１１を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２１２）。
【００４６】
そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２１４）、その制御フレームの受信フェーズにおいて子機１１又は子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ２１５）。ここで、子機からの呼出があれば（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機からの呼出がなければ（Ｓ２１６：ＮＯ）、親機１０を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１８）。ここで、親機１０を呼び出すのであれば（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、後述する親機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、親機１０を呼び出さないのであれば（Ｓ２１８：ＮＯ）、このフレームの送信フェーズにおいて同期確認信号を送信する（Ｓ２２０）。
【００４７】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２２２）、子機１３を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２２４）。ここで、子機１３を呼び出す場合は（Ｓ２２４：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１３を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２２６）。
【００４８】
また続いて、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ２２８）。そして、ホップ番号Ｎがリセットされるまで（Ｓ２３０：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ２３２）、Ｓ２０２へと戻る。
【００４９】
さて、上記Ｓ２０６において、親機１０からの呼出がある場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、図９に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４０）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４２）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、更に次の周波数へホップし（Ｓ２４４）、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号が送信される（Ｓ２４５）。そして更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４６）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４７）。
【００５０】
さて続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４８）、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの通話信号を受信すると共に（Ｓ２５０）、同じフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信して（Ｓ２５２）、相互に通信を開始する。
【００５１】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ２５４：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ２５６）、通信終了でなければ（Ｓ２５６：ＮＯ）、Ｓ２４８へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ２５６：ＹＥＳ）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ移行する。
【００５２】
一方、Ｓ２５４においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ２５４：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ２６０）、そのフレームの受信フェーズにおいて同期信号を受信する（Ｓ２６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ２６４〜Ｓ２６６）、Ｓ２４８へ移行して、再び親機−子機間通話を継続する。
【００５３】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１０又はＳ２２４において子機の呼出をする場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ、又は、Ｓ２２４：ＹＥＳ）、子機１２の本来の送信／受信フェーズの順序を逆転させて以下の処理を行う。以下、子機１３を呼び出す場合（Ｓ２２４：ＹＥＳ）を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００５４】
まず、図１０に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対する呼出信号を送信し（Ｓ３００）、続く受信フェーズにおいて子機１３からの接続了承信号を受信する（Ｓ３０２）。こうして、互いにリンク可能な状態であることを確認したら、これまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂを、ホップ周波数データ列Ｈ２に変更する（Ｓ３０４）。なお、ここでは、子機１３との通話を想定しているため、次のフレームから通話が開始されるが、子機１１との通話の場合は、残る２つの制御フレームを抜けるまで通話を開始しない。
【００５５】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３０６）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ３０８）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの通話信号を受信して（Ｓ３１０）、相互に通信を開始する。
【００５６】
このフレームからは、子機１２、１３が、いずれもホップ周波数データ列Ｈ２を使って送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、ホップ周波数データ列Ｂを使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１とは、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００５７】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３１２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３１４）、通信終了でなければ（Ｓ３１４：ＮＯ）、Ｓ３０６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３１４：ＹＥＳ）、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｈ２を、ホップ周波数データ列Ｂに変更し（Ｓ３１６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
一方、Ｓ３１２においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ３１２：ＹＥＳ）、次の周波数へホップする（Ｓ３２０）。この時は、引続きホップ周波数データ列Ｈ２が使われているが、ホップ番号Ｎがリセットされてから４フレームの間は、ホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データが発生するため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３２２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ３２４〜Ｓ３２６）、Ｓ３０６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００５８】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１６において子機からの呼出がある場合には（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、子機−子機間通話を開始する。以下、子機１３から呼び出された場合を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００５９】
まず、図１１に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して接続了承信号を送信する（Ｓ３４０）。そして、これまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂを、ホップ周波数データ列Ｈ２に変更する（Ｓ３４２）。
そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４４）、更にホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４６）、そのフレームの受信フェーズにおいて通話信号を受信すると共に（Ｓ３４８）、同じフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して通話信号を送信して（Ｓ３５０）、相互に通信を開始する。
【００６０】
このフレームからは、子機１２、１３が、いずれもホップ周波数データ列Ｈ２を使って送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、ホップ周波数データ列Ｂを使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１とは、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００６１】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３５２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３５４）、通信終了でなければ（Ｓ３５４：ＮＯ）、Ｓ３４６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３５４：ＹＥＳ）、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｈ２を、ホップ周波数データ列Ｂに変更し（Ｓ３５６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
【００６２】
一方、Ｓ３５２においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ３５２：ＹＥＳ）、次の周波数へホップする（Ｓ３６０）。この時は、引続きホップ周波数データ列Ｈ２が使われているが、ホップ番号Ｎがリセットされてから４フレームの間は、ホップ周波数データ列Ｂと同じホップ周波数データが発生するため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ３６４〜Ｓ３６６）、Ｓ３４６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００６３】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１８において親機１０の呼出をする場合には（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、図１２に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて親機１０に対して呼出信号を送信し（Ｓ３８０）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを２回繰り返し（Ｓ３８２、Ｓ３８４）、制御フレームを抜け、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの接続了承信号を受信する（Ｓ３８６）。そして、そのフレームの送信フェーズにおいて確認信号を送信したら（Ｓ３８８）、図９に示す処理中、Ｓ２４８へ移行し、既に説明した親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００６４】
以上説明した親機１０及び子機１２（子機１１、１３も同様）の各処理により、親機−子機間および子機−子機間で、それぞれ独立して直接通信を行うことができる。
次に、上記各処理により行われる通信動作の状態について、図１３に示すタイミングチャートを使って説明する。
【００６５】
初めに、親機１０及び子機１１〜１３が待機状態にある場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＡ０になると、親機１０が同期信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機１１〜１３において、親機１０との同期調整が行われる。図１３において、四角形の印は信号の送信動作を意味し、送信動作を行っていない機器はすべて受信動作を行っている。周波数ｆB は、上述したホップ周波数データ列Ｂを使って切り替わる周波数であり、ホップ番号Ｎに応じてフレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、・・・、ｆn 、ｆ0 の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆB と表してある。なお、後述するフレームＥ２に至るまで、各機器はすべて周波数ｆB で送受信を行っている。
【００６６】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＡ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。以下、ホップ番号Ｎがカウントアップされる毎に次のフレームＡ２、Ａ３へ切り替わり、子機１２、１３が順に同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００６７】
そして、ホップ番号Ｎが４になってフレームＡ４になると、以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＡｎとなるまで、親機１０及び各子機１１〜１３はスリープ状態になる。そして、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＢ０になると、この時、親機１０及び子機１１〜１３がウェイク状態となる。
【００６８】
つまり、待機時においては、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームではウェイク状態となって制御信号の送受信を行い、ホップ番号Ｎが４〜ｎの通常フレームではスリープ状態となって電力の消費を抑制する。
次に、親機１０から子機１２を呼び出す場合について説明する。
【００６９】
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＢ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＢ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７０】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＢ２になると、子機１２が同期確認信号及び接続了承信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＢ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７１】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＢ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＢｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【００７２】
続いて、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＣ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＣ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【００７３】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＣ２になるが、既に親機１０とのリンクが成立している子機１２は、制御信号等を特に送信してもしなくてもよい。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＣ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【００７４】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＣ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【００７５】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームでは制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎの通常フレームでは親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が繰り返される。制御フレームの間は、通話信号の送受信が途切れるが、これは数十ミリ秒程度の時間なので、利用者の会話が途切れる様なことはない。
【００７６】
なお、フレームＣ１、Ｃ３では、子機１１、１３が同期確認信号を送信しているが、通話中の親機１０は、子機からの同期確認信号を特に処理していない。したがって、子機側の処理で、フレームＣ０でビジー信号が送信された場合は、フレームＣ１、Ｃ３で制御信号を送信しない様にしてもよい。また、子機１１、１３は、親機１０から子機１２に対する呼出信号や、親機１０からのビジー信号を受信しているので、親機１０や子機１２に対する発呼操作が行われれば、利用者に親機１０や子機１２が使用中である旨を通知することができる。
【００７７】
次に、子機１２から親機１０を呼び出す場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＤ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＤ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７８】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＤ２になると、子機１２が同期確認信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＤ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００７９】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＤ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が確認信号を周波数ｆB で送信し、この確認信号を親機１０が受信する。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【００８０】
続いて、ホップ番号Ｎが５になってフレームＤ５になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＤｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。
【００８１】
次に、子機１３が子機１１を呼び出す場合について説明する。なお、ここでは、上記親機１０と子機１２の通話が継続している状態を想定しているが、親機１０及び子機１２が待機状態にあっても処理に変わりはない。
まず、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＥ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。
【００８２】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＥ１になると、前半のフェーズにおいて、子機１３が呼出信号を周波数ｆB で送信し、この呼出信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１３が受信する。即ち、着呼側の子機が制御信号を送信するフレームにおける着呼側の子機の受信フェーズに、発呼側の子機が呼出信号を送信すると共に、そのフレームにおける着呼側の子機の送信フェーズに、発呼側の子機に対する接続了承信号が直ちに送信される。
【００８３】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＥ２になると、子機１１及び子機１３は、いずれも、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂを、ホップ周波数データ列Ｈ１に変更する。
そして、ホップ番号Ｎが３、４とカウントアップされてフレームＥ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【００８４】
また、それと同時に、子機１１と子機１３との間の通話も開始され、前半のフェーズにおいて、子機１３が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１３が受信する。
【００８５】
周波数ｆH1は、上述したホップ周波数データ列Ｈ１を使って切り替わる周波数であり、ホップ番号Ｎに応じてフレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 、ｇ4 、ｇ5 、・・・、ｇn 、ｆ0 の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆH1と表してある。ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームの間は、送受信周波数としてｆ0 〜ｆ3 が使われるので、親機１０からの制御信号を受信することができる。一方、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、送受信周波数としてｇ4 〜ｇn （ｇi ≠ｆi ）が使われるので、親機１０と子機１２、子機１１と子機１３の２組が同時に送受信を行っても、互いに通信を妨害することはない。
【００８６】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３となる制御フレームの間は親機と全子機の間で制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、リンクしている機器間で通話信号の送受信が繰り返される。
なお、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＦ０になると、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機−子機間通信を行っている子機１１、１３も、親機１０との同期調整が行われる。以後、ホップ番号Ｎが４になってフレームＦ４になった時点で、子機１１及び子機１３が通信を終えたとすると、フレームＦ５からは、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｈ１を、ホップ周波数データ列Ｂに変更し、待機状態となる。
【００８７】
また、上記説明において、親機−子機間通話は、子機１１〜１３使って電話回線を介した外部との通話を行う場合と、親機１０と子機１１〜１３との間で内線通話を行う場合の双方に該当する。また、子機−子機間通話は、子機１１〜１３を使って内線通話を行う場合に該当する。
【００８８】
この様に、本無線通信システムによれば、親機１０が子機１１〜１３に対して一斉に制御信号を送信すると共に、各子機１１〜１３が順番に親機１０に対して制御信号を返すので、親機が各子機の受信周波数に合わせて逐一制御信号を発信するのに比べ、親機１０と複数の子機１１〜１３との間でより速やかに制御信号のやり取りができる。
【００８９】
また、親機１０及び各子機１１〜１３は、あらかじめ決められた周期で定期的に現れる制御フレームにおいて制御信号の送受信を行うので、親機１０及び各子機１１〜１３は、いずれも特定のタイミングを見計らって制御信号の送受信処理を行うだけでよく、それ以外のタイミングでは、他の通信処理に専念できる。
【００９０】
更に、本無線通信システムでは、親機１０から子機１１〜１３への送信を行う第１フェーズと子機１１〜１３から親機１０への送信を行う第２フェーズとを含んでなるフレームを単位として、親機１０が、所定フレームの第１フェーズに制御信号を発信すると共に、子機１１〜１３が、前記所定フレームの次のフレームから、１フレーム進む毎に各フレームの第２フェーズに制御信号を発信するので各フレームでは、親機１０及び子機１１〜１３のいずれが発信側となるフレームであっても、常に、第１フェーズが親機１０からの送信、第２フェーズが子機１１〜１３からの送信を行うものとして処理すればよく、１つのフレームにおける処理手順は同様にすればよくなる。しかも、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれが送信を行うフレームでは、その送信を行う機器による受信を行うフェーズが使われていないので、至急伝達したい情報がある様な場合に、そのフェーズを使って制御信号を送ることもできる。
【００９１】
以上、本発明の具体例について説明したが、本発明の具体的な構成については上記具体例以外にも種々考えられる。以下、有用な変形例について説明する。
上記具体例では、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２について、部分的に同一パターンとし、同一パターン部分のホップ周波数データを発生させた際に、通信部２２が親機１０と全子機１１〜１３の間で制御信号の送受信を行うように構成してあったが、図１４に示す様に、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２の他に、更に別の制御用ホップ周波数データ列Ｃを用意し、ホップ周波数データ発生部２１が制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させた際に、通信部２２が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う一方、特定機器間で通話を行う場合は、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を発生させる構成にし、待機中の機器は、常に制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させて同期調整や呼出処理を実行し、機器間でリンクが成立した場合に、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２に切り替えてもよい。
【００９２】
この様に制御用ホップ周波数データ列Ｃと親機−子機間通信用ホップ周波数データ列Ｂを分けておけば、親機−子機間通信中に、仮に他の待機中の子機が制御信号を発信したとしても、その信号が親機−子機間通信を妨害することはない。したがって、待機中の子機が任意のタイミングで制御信号を発信できるようになり、例えば、親機−子機間通信中であっても、制御フレームの到来を待つことなく、他の子機に対して呼出信号を発信できる。
【００９３】
【００９４】
また、上記具体例も含めて何らかの原因で同期が取れなくなることはあるので、子機側のホップ周波数データ発生部２１が、同期回復用ホップ周波数データを発生可能に構成されているとよい。この同期回復用ホップ周波数データは、親機１０が同期信号を送信する周波数を受信し続けるためのもので、上記具体例の場合で言えば、ホップ周波数データ発生部２１が、ホップ番号Ｎにかかわらずホップ周波数データｂ0 を発生させ続ければ、いずれ親機１０が送信する同期信号を受信でき、その時点から正常な通信ができるようになる。
【００９５】
更に、上記具体例では、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を使って通信を行っていたが、親機１０−全子機１１〜１３用、親機１０−子機１１用、親機１０−子機１２用、親機１０−子機１３用、子機１１−子機１２用、子機１１−子機１３用、子機１２−子機１３用の全ての組合せについて、それぞれホップ周波数データ列を個別に用意してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 具体例として示した無線通信システムの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】 親機及び子機の要部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】 双方向通信を行う際の通信単位となるフレームの説明図である。
【図４】 ホップ周波数データ列を例示する説明図である。
【図５】 親機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図６】 親機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図７】 親機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図８】 子機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図９】 子機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図１０】 子機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図１１】 子機の送受信処理を示す第４のフローチャートである。
【図１２】 子機の送受信処理を示す第５のフローチャートである。
【図１３】 親機及び子機の通信動作の状態を示すタイミングチャートである。
【図１４】 変形例としてのホップ周波数データ列を例示する説明図である。
図である。
【符号の説明】
１０・・・親機、１１，１２，１３・・・子機、２１・・・ホップ周波数データ発生部、２２・・・通信部、２３・・・アンテナ、３０・・・クロック、３２・・・フレームカウンタ、３４・・・ホッピングカウンタ、３６・・・ホッピングテーブル、３９・・・妨害検出器、４０・・・周波数シンセサイザ、４１，４６・・・ミキサ、４２，４５・・・アンプ、４３・・・アンテナスイッチ。
Claims (5)
- 外部通信路に接続可能な１台の親機と、該親機との無線通信が可能な２台以上の子機とからなり、親機及び各子機には、所定のホップ周波数データを順次発生させるホップ周波数データ発生手段と、該ホップ周波数データ発生手段から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信手段とが設けられ、周波数ホッピング方式により親機−子機間で通信可能な無線通信システムにおいて、
親機に設けられ、所定のタイミングで前記親機側の通信手段を介して所定の制御信号を発信する親機側信号発信手段と、
各子機に設けられ、親機からの信号を受信してから、各子機毎に予め決められた所定時間経過後に、前記子機側の通信手段を介して所定の制御信号を発信する子機側信号発信手段とを備えており、
前記ホップ周波数データ発生手段は、所定のタイミングで所定数だけ、親機−子機間の通信と子機−子機間の通信で共通に用いるホップ周波数データを発生させるとともに、前記共通に用いるホップ周波数データを発生させるとき以外は、親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させ、
前記親機側信号発信手段および前記子機側信号発信手段は、前記ホップ周波数データ発生手段が前記共通に用いるホップ周波数データを発生させたときに、それぞれの前記制御信号を発信し、
前記通信手段は、前記ホップ周波数データ発生手段が前記親機−子機間の通信と子機−子機間の通信とで異なるホップ周波数データを発生させたときに、前記親機−子機間と前記子機−子機間のそれぞれで通信可能となる
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１記載の無線通信システムにおいて、
前記親機側信号発信手段が、一定の周期で定期的に所定の制御信号を発信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１又は請求項２記載の無線通信システムにおいて、
前記親機側信号発信手段が、親機と子機との同期を維持するための同期信号が含まれた制御信号を発信し、
前記子機側信号発信手段が、前記同期信号を受信して子機側での同期調整が正常に行われた場合に所定の制御信号を発信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
発呼機となる親機又は子機の前記信号発信手段が、着呼機となる親機又は子機との接続を要求する呼出信号が含まれた制御信号を発信し、
前記着呼機の前記信号発信手段が、発呼機と接続可能な場合に接続了承信号が含まれた制御信号を発信し、
着呼機が前記制御信号を発信した後、発呼機側及び着呼機側の前記ホップ周波数データ発生手段が、標準のホップ周波数データ列とは異なるホップ周波数データ列を発生させると共に、その異なるホップ周波数データ列を使って、発呼機側及び着呼機側の通信手段が、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にすることにより、通信を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
親機及び子機は、親機から子機への送信を行う第１フェーズと子機から親機への送信を行う第２フェーズとを含んでなるフレームを単位として、各フレーム毎に周波数を切り替えながら相互に通信可能で、
前記親機側信号発信手段が、所定フレームの第１フェーズに制御信号を発信すると共に、
前記子機側信号発信手段が、前記所定フレームの次のフレームから、各子機が同時に応答しない様に、予め互いに１フレーム以上ずらして設定された順序で、各フレームの第２フェーズに前記子機側通信手段を介して制御信号を発信する
ことを特徴とする無線通信システム。
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