JPH09186631A - 周波数ホッピング方式を用いた通信装置 - Google Patents

周波数ホッピング方式を用いた通信装置

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JPH09186631A
JPH09186631A JP7342352A JP34235295A JPH09186631A JP H09186631 A JPH09186631 A JP H09186631A JP 7342352 A JP7342352 A JP 7342352A JP 34235295 A JP34235295 A JP 34235295A JP H09186631 A JPH09186631 A JP H09186631A
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JP7342352A
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Junichi Oyamada
潤一 小山田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、スペクトラム拡散技術の周波数ホ
ッピング方式を用いた通信装置において、通信相手との
間で特定の周波数のエラーレートが高くなっても効率よ
く通信を行うことを可能とする。 【解決手段】 通信相手との間で通信エラーが発生した
搬送波の周波数を認識するエラー検出手段12と、その
周波数について通信エラーの発生回数を累計する回数累
計手段13と、前記発生回数が予め規定されている設定
回数を超える周波数があるとその周波数をエラー発生周
波数と判定する周波数判定手段13と、前記エラー発生
周波数と判定された周波数を搬送波の周波数としないこ
とを決定する周波数選択手段14とを備えてなることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信や低速の
無線LAN(ローカルエリアネットワーク)システム等
において通信相手との間で通信を行う通信装置に係わ
り、特にスペクトラム拡散(Spread Spectrum )技術の
周波数ホッピング方式を用いて通信を行う通信装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば無線LANシステムにおい
て利用される通信装置では、秘話性や秘匿性に優れた通
信方式として用いられるスペクトラム拡散技術により通
信相手との間の通信を行うものがある。スペクトラム拡
散技術とは、情報信号に依存しない符号を用いることに
より、情報を通信に最低限必要な帯域幅以上の帯域幅に
拡大し、その広い帯域幅を占有する信号で通信を行うも
のである。つまり、スペクトラム拡散技術は、普通の狭
帯域の信号を広い周波数帯域にし、広帯域信号を搬送波
として多元接続を行ったり、雑音、干渉に耐えるように
工夫した変調方式である。
【0003】このスペクトラム拡散技術には、直接拡散
方式と周波数ホッピング方式とがある。直接拡散方式
は、図8に示すように、狭帯域変調波21を拡散するの
に、ある連続した周波数帯域22を均一に使用するもの
である。これに対して、周波数ホッピング方式は、図9
に示すように、帯域内の周波数の正弦波、すなわち通信
相手との通信を行う際の搬送波の周波数をランダムに切
り替えることで、帯域内の周波数に信号を拡散する方式
である。
【0004】このような周波数ホッピング方式を用いた
通信装置としては、例えば図10に示すように、上位イ
ンターフェース(以下、インターフェースをI/Fと略
す)部31と、MAC(Media Access Control)コント
ロール部32と、無線I/F部33と、信号変復調部3
4と、フィルタ35と、RF(Radio Frequency )部3
6と、アンテナ37とを備え、これらの各部によって通
信相手との間の通信を行うものがある。なお、この通信
装置では、周波数ホッピング方式が主に無線I/F部3
3と信号変復調部34とによってサポートされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の周波
数ホッピング方式を用いた通信装置では、信号を拡散す
るための周波数をランダムに切り替えて使用するため
に、その使用環境によっては、例えば図9に示す特定の
周波数f2において、何らかの妨害や干渉等によって通
信エラーの発生する頻度、すなわちエラーレートが高く
なってしまう可能性がある。この場合には、エラーレー
トの高い周波数を使用した信号が正しく伝送されないの
で、その信号について再送しなければならず、そのため
に通信効率が悪くなるという問題点が発生してしまう。
【0006】そこで、本発明は、スペクトラム拡散技術
の周波数ホッピング方式を用いた通信装置において、何
らかの妨害や干渉等によって特定の周波数のエラーレー
トが高くなってしまった場合であっても、効率よく通信
相手との間の通信を行うことができるようにすることを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために案出されたもので、通信相手へ信号を伝送
する搬送波の周波数をランダムに切り替える方式である
スペクトラム拡散技術の周波数ホッピング方式を用いた
通信装置であって、前記通信相手との間で通信エラーが
発生するとこれを検出し、かつ、この通信エラーが発生
した搬送波の周波数を認識するエラー検出手段と、この
エラー検出手段で認識された周波数毎に通信エラーが発
生した発生回数を累計する回数累計手段と、この回数累
計手段で累計された発生回数と予め規定されている設定
回数とを比較し、前記発生回数が前記設定回数を超えた
周波数があるとその周波数をエラー発生周波数と判定す
る周波数判定手段と、この周波数認識手段で判定された
エラー発生周波数を、前記通信相手へ信号を伝送する搬
送波の周波数として使用しないことを決定する周波数選
択手段とを備えてなることを特徴とする。
【0008】上記構成の周波数ホッピング方式を用いた
通信装置によれば、通信相手との間で通信エラーがある
と、エラー検出手段がその通信エラーが発生した搬送波
の周波数を認識し、回数累計手段がその周波数について
の通信エラーの発生回数を累計する。そして、累計され
た発生回数が予め規定された設定回数を超える周波数が
あると、周波数判定手段は、その周波数をエラー発生周
波数と判定する。周波数判定手段でエラー発生周波数が
判定されると、周波数選択手段では、そのエラー発生周
波数を搬送波の周波数として使用しないことを決定す
る。したがって、この周波数ホッピング方式を用いた通
信装置では、例えば特定の周波数のエラーレートが高く
なっても、その周波数がエラー発生周波数と判定される
ので、その周波数を搬送波の周波数とせずに、他のエラ
ーレートの高くない周波数によって通信相手との間の通
信を行う。
【0009】また、本発明は、前記周波数判定手段で判
定されたエラー発生周波数を用いて前記通信相手との間
で試験通信を行う試験通信手段と、この試験通信手段に
よる試験通信の際に前記エラー検出手段が通信エラーを
検出しないと、前記通信相手へ信号を伝送する搬送波の
周波数として前記試験通信を行ったエラー発生周波数を
使用するように前記周波数選択手段に指示する再使用指
示手段とが設けられたものであってもよい。
【0010】この場合には、試験通信手段がエラー発生
周波数と判定された周波数を用いて試験通信を行うとと
もに、この試験通信の際に通信エラーが発生しなけれ
ば、再使用指示手段がその周波数を搬送波の周波数とし
て再び使用するように周波数選択手段に指示するように
なっている。よって、既にエラー発生周波数と判定され
た周波数であっても、試験通信の結果に応じて再使用す
ることが可能となる。
【0011】さらに、本発明は、前記周波数選択手段で
の決定結果と前記再使用指示手段での指示結果とを基
に、前記通信相手に対して前記搬送波として使用可能な
周波数を通知する周波数通知手段が設けられたものであ
ってもよい。
【0012】この場合には、周波数通知手段が通信相手
に対して搬送波として使用可能な周波数を通知するよう
になっている。よって、例えば通信相手として新たな通
信装置が設けられたような場合であっても、その通信装
置には搬送波として使用可能な周波数が通知されるの
で、この通信装置が既にエラー発生周波数と判定された
周波数を搬送波として使用することがない。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係わ
る周波数ホッピング方式を用いた通信装置について説明
する。
【0014】〔第1の実施の形態〕先ず、ここでは、請
求項1記載の発明に係わる周波数ホッピング方式を用い
た通信装置を、無線LANシステムの端末装置(以下、
無線LAN端末と称す)に適用した場合について説明す
る。図1は、本実施の形態の無線LAN端末10の概略
構成を示すブロック図であり、図2は、この無線LAN
端末10が利用されるシステムの構成図である。
【0015】このシステムは、図2に示すように、無線
LAN端末10と他の無線LAN端末10a、10b…
とを備えており、これらの無線LAN端末10、10
a、10b…の間において無線LANが構築されてい
る。なお、これらの無線LAN端末10、10a、10
b…の間では、無線LANを介して通信を行う際に、ス
ペクトラム拡散技術の周波数ホッピング方式を用いて通
信相手との間の通信を行うようになっている。つまり、
これらの無線LAN端末10、10a、10b…の間で
は、互いに通信を行う際に信号を伝送する搬送波の周波
数をランダムに切り替えて、帯域内の周波数に前記信号
を拡散するようになっている。
【0016】また図1に示すように、無線LAN端末1
0は、従来の周波数ホッピング方式を用いた通信装置
(図10参照)と同様に、上位I/F部11と、MAC
コントロール部12と、無線I/F部14と、信号変復
調部15と、フィルタ16と、RF部17と、アンテナ
18とを備え、さらに、統計情報収集部13が設けられ
ているものである。なお、この無線LAN端末10にお
いて周波数ホッピング方式は、主に統計情報収集部13
と無線I/F部14と信号変復調部15とでサポートさ
れるようになっている。さらに、この無線LAN端末1
0は、従来のものに加えて、MACコントロール部12
と統計情報収集部13と無線I/F部14とが、それぞ
れ以下に説明するような機能を有している。
【0017】MACコントロール部12は、本発明のエ
ラー検出手段として機能するものであり、他の無線LA
N端末10a、10b…との通信中に通信エラーが発生
するとこれを検出し、かつ、その通信エラーが発生した
搬送波の周波数を認識するものである。統計情報収集部
13は、本発明の回数累積手段として機能するものであ
り、MACコントロール部12で認識された周波数につ
いて通信エラーが発生した発生回数を累計するものであ
る。また、統計情報収集部13は、本発明の周波数判定
手段としての機能も有するもので、累計した発生回数と
予め規定されている設定回数とを比較し、前記発生回数
が前記設定回数を超えた周波数があると、その周波数を
エラー発生周波数と判定するようになっている。無線I
/F部14は、本発明の周波数選択手段として機能する
もので、統計情報収集部13でエラー発生周波数が判定
されると、そのエラー発生周波数を他の無線LAN端末
10a、10b…との通信を行う搬送波の周波数として
使用しないことを決定するものである。
【0018】このように構成された無線LAN端末10
では、他の無線LAN端末10a、10b…との通信中
に通信エラーによるデータエラーを起こし再送処理が発
生した場合に、MACコントロール部12が、図3に示
すように、MACフレームで起きたエラーをCRC(Cy
clic Redundancy Check )符号にて検出し、さらに、そ
のエラーに対応するホッピングパターンにおける周波数
f2を認識する。そして、MACコントロール部12で
は、これらの認識結果を統計情報収集部13へ通知す
る。
【0019】MACコントロール部12からの通知があ
ると、統計情報収集部13は、図4に示すようなテーブ
ルを用いて、帯域内のそれぞれの周波数についてエラー
の発生回数を累計する。さらに、このテーブルには、設
定回数としてのしきい値が予め規定されているので、統
計情報収集部13では、このしきい値と累計結果とを比
較し、エラーの発生回数がしきい値を超えた周波数があ
るか否かを判断する。そして、しきい値を超えた周波数
があると、その周波数をエラー発生周波数と判定して無
線I/F部14に通知する。
【0020】統計情報収集部13からエラー発生周波数
の通知があると、無線I/F部14では、そのエラー発
生周波数を搬送波の周波数として使用しないこと、すな
わちエラー発生周波数に信号を拡散しないことを決定す
る。例えば、図9における特定の周波数f2がエラー発
生周波数であると判定されると、無線I/F部14で
は、その周波数f2を外して信号を拡散する。ただし、
統計情報収集部13からの通知は、他の無線LAN端末
10a、10b…の無線I/F部14に通知してもよ
い。この場合には、無線LANシステム内の各無線LA
N端末10、10a、10b…のそれぞれの無線I/F
部14が、通知のあったエラー発生周波数に信号を拡散
しないことを決定する。
【0021】以上のように、本実施の形態の無線LAN
端末10は、通信エラーの発生回数がしきい値を超えた
周波数があると、その周波数をエラー発生周波数と判定
し搬送波の周波数として使用しないようになっている。
したがって、一時的な無線通信環境の劣化によって特定
の周波数に対するエラーレートが高くなっても、その周
波数を外しそれ以外の周波数に信号を拡散することがで
きるので、従来の周波数ホッピング方式を用いた通信装
置に比べて通信効率が良いものとなる。
【0022】なお、本実施の形態では、本発明を無線L
AN端末10に適用した場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば図5に示す
ように、無線LANシステムのコントロールモジュール
10Aに適用した場合であってもよい。この場合には、
コントロールモジュール10Aが無線LAN端末10、
10a、10b…の通信の集中制御機能を有するもので
あるので、本発明をこのコントロールモジュール10A
に適用すれば、無線LANシステム全体の通信効率が良
いものとなる。
【0023】また、本実施の形態では、MACコントロ
ール部12によるエラー発生の検出が他の無線LAN端
末10a、10b…との通信中に行われる場合について
説明したが、例えば無線I/F部14に図6に示すよう
な処理機能を設けることにより、他の無線LAN端末1
0a、10b…との通信を開始する以前にエラー発生の
検出、すなわちエラー発生周波数の認識を行ってもよ
い。
【0024】ここで、図6に示す処理機能について説明
する。この処理機能が設けられると、無線I/F部14
は、無線LAN端末10の電源投入が行われた際に(ス
テップ101、以下ステップをSと略す)、先ず初期設
定、すなわち帯域内の周波数を決定し(S102)、続
いて他の無線LAN端末10a、10b…の中のいずれ
か一つを相手局として選択する(S103)。相手局を
選択すると、無線I/F部14では、帯域内のそれぞれ
の周波数に対してテスト信号を発信し(S104)、各
周波数についてのエラーの発生回数を統計情報収集部1
3に累計させる(S105)。そして、帯域内の全ての
周波数についてのチェックが終了したか否かを判断し
(S106)、終了していなければ上述のステップを繰
り返す(S104〜S106)。帯域内の全ての周波数
についてのチェックの結果から、エラーの発生回数がし
きい値を超える周波数、すなわちエラー発生周波数があ
ると、無線I/F部14は、その周波数に信号を拡散し
ないことを決定し(S107)、その周波数を外して運
用通信を行う(S108)。
【0025】このような処理機能を無線I/F部14に
設ければ、この無線LAN端末10では、他の無線LA
N端末10a、10b…との通信を開始する以前に、初
期診断にてエラー発生周波数を判定することが可能とな
る。つまり、通信相手との通信を行う場合に、事前に初
期診断の結果を基にエラーレートの高い周波数をエラー
発生周波数と判定することが可能となるので、通信相手
との通信がより効率の良いものとなる。
【0026】〔第2の実施の形態〕次に、請求項2記載
の発明に係わる周波数ホッピング方式を用いた通信装置
について説明する。ただし、ここでも、本発明を無線L
AN端末に適用した場合について説明する。本実施の形
態の無線LAN端末は、上述した第1の実施の形態と同
様に、図2に示す無線LANシステムにおいて利用され
るものであり、また、図1に示すように構成されている
ものである。ただし、この無線LAN端末10は、第1
の実施の形態に加えて、無線I/F部14に以下に説明
するような機能が設けられている。
【0027】すなわち、無線I/F部14には、本発明
の試験通信手段としての機能が設けられ、統計情報収集
部13でエラー発生周波数が判定されると、そのエラー
発生周波数を用いて他の無線LAN端末10a、10b
…との間で試験通信を行うようになっている。また、無
線I/F部14には、本発明の再使用指示手段としての
機能も設けられ、エラー発生周波数を用いて行った試験
通信の際に、MACコントロール部12が通信エラーを
検出しないと、そのエラー発生周波数を他の無線LAN
端末10a、10b…との通信を行う搬送波の周波数と
して使用するようになっている。
【0028】このように構成された無線LAN端末10
では、統計情報収集部13でエラー発生周波数が判定さ
れると、無線I/F部14が先ず他の無線LAN端末1
0a、10b…の中のいずれか一つを相手局として選択
する。そして、この無線LAN端末10のアイドル(定
常状態)中にその相手局との間の試験通信として、前記
エラー発生周波数を搬送波の周波数とする通信を行い、
過渡的な劣化があるか否かを確認する。このとき、MA
Cコントロール部12が通信エラーの発生を検出しなけ
れば、過渡的な劣化がないことが確認できるので、無線
I/F部14では、試験通信を行ったエラー発生周波数
を、他の無線LAN端末10a、10b…との通信を行
う搬送波の周波数として使用するようにする。
【0029】以上のように、本実施の形態の無線LAN
端末10は、エラー発生周波数と判定された周波数を用
いて試験通信を行うとともに、この試験通信の際に通信
エラーが発生しなければ、その周波数を搬送波の周波数
として再び使用するようになっている。したがって、エ
ラー発生周波数、すなわちホッピングパターンから外さ
れた周波数を再使用することが可能となるので、帯域
(設定した周波数域)内の周波数を効率よく利用するこ
とができる。
【0030】なお、本実施の形態についても、第1の実
施例と同様に、無線LAN端末10に適用した場合に限
定されるものではなく、例えば図5に示す無線LANシ
ステムのコントロールモジュール10Aに適用した場合
であってもよいことはいうまでもない。
【0031】〔第3の実施の形態〕次に、請求項3記載
の発明に係わる通信装置について説明する。ただし、こ
こでは、本発明を無線LANシステムのコントロールモ
ジュールに適用した場合について説明する。本実施の形
態のコントロールモジュールは、図7に示す無線LAN
システムにおいて利用されるものである。この無線LA
Nシステムは、コントロールモジュール10Aの他に、
既存の無線LAN端末10、10a、10b…と、新規
加入の無線LAN端末10cとを備えている。ただし、
これらのコントロールモジュール10A及び無線LAN
端末10、10a、10b、10c…は、それぞれが上
述した第1及び第2の実施の形態と同様に図1に示すよ
うに構成されているものとする。
【0032】コントロールモジュール10Aは、このシ
ステム全体の集中制御機能を有するものであり、さら
に、第2の実施の形態で説明した機能に加えて、統計情
報収集部13に以下のような機能が設けられている。そ
れは、本発明の周波数通知手段としての機能であり、無
線I/F部14が搬送波の周波数を切り替えないと決定
したエラー発生周波数や、試験通信の結果再利用するエ
ラー発生周波数とを基に、通信相手に対して搬送波とし
て使用可能な周波数を通知するようになっている。
【0033】このように構成されたコントロールモジュ
ール10Aを備える無線LANシステムでは、新規加入
の無線LAN端末10cが他のエリアから移動してきた
場合や、新たに設置される場合に、この無線LAN端末
10cが集中制御機能を有するコントロールモジュール
10Aにシステムへの加入要求を出す。新規加入の無線
LAN端末10cからの加入要求があると、コントロー
ルモジュール10Aは、その要求内容をチェックし、問
題がなければ要求確認応答を通知する。
【0034】このとき、統計情報収集部13では、無線
I/F部14で搬送波の周波数として使用しないと決定
されたエラー発生周波数や試験通信の結果再使用するこ
とになったエラー発生周波数の内容を、この統計情報収
集部13の有する図4のテーブルにフィードバックし、
さらに、そのテーブルの内容を新規加入の無線LAN端
末10cに対する要求確認応答とともに、この新規加入
の無線LAN端末10cに通知する。これにより、新規
加入の無線LAN端末10cは、搬送波として使用可能
な周波数を認識するようになる。
【0035】以上のように、本実施の形態のコントロー
ルモジュール10Aは、新規加入の無線LAN端末10
cがあると、この無線LAN端末10cに対して搬送波
として使用可能な周波数を通知するようになっている。
よって、新規加入の無線LAN端末10cでは、周波数
の確認作業を行わなくても、搬送波として使用可能な周
波数を認識することができるので、既にエラー発生周波
数と判定された周波数を搬送波とすることがなく、結果
としてこの無線LANシステム全体の通信効率を良いも
のとすることができる。
【0036】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の周波数
ホッピング方式を用いた通信装置は、通信エラーの発生
回数が予め規定された設定回数を超えた周波数がある
と、その周波数をエラー発生周波数と判定して搬送波の
周波数として使用しないようになっている。したがっ
て、一時的な無線通信環境の劣化によって特定の周波数
に対するエラーレートが高くなっても、その周波数を搬
送波の周波数とせずにそれ以外の周波数に信号を拡散す
ることができるので、従来の周波数ホッピング方式を用
いた通信装置に比べて通信効率を良いものとすることが
できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる周波数ホッピング方式を用いた
通信装置の実施の形態の一例の概略構成を示すブロック
図である。
【図2】周波数ホッピング方式を用いた通信装置が利用
される無線LANシステムを示す構成図である。
【図3】MACフレームで発生したエラーからホッピン
グパターンにおける周波数を認識する具体例を示す説明
図である。
【図4】帯域内の周波数についてエラーの発生回数を累
計するテーブルの具体例を示す説明図である。
【図5】周波数ホッピング方式を用いた通信装置が利用
される他の無線LANシステムを示す構成図(その1)
である。
【図6】エラー発生周波数の初期診断機能の処理手順を
示すフローチャートである。
【図7】周波数ホッピング方式を用いた通信装置が利用
される他の無線LANシステムを示す構成図(その2)
である。
【図8】スペクトラム拡散技術の直接拡散方式における
周波数拡散の説明図である。
【図9】スペクトラム拡散技術の周波数ホッピング方式
における周波数拡散の説明図である。
【図10】従来の周波数ホッピング方式を用いた通信装
置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10、10a、10b、10c 無線LAN端末(通信
装置) 10A コントロールモジュール(通信装置) 12 MACコントロール部(エラー検出手段) 13 統計情報収集部(回数累計手段、周波数判定手
段、周波数通知手段) 14 無線I/F部(周波数選択手段、試験通信手段、
再使用指示手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信相手へ信号を伝送する搬送波の周波
    数をランダムに切り替える方式であるスペクトラム拡散
    技術の周波数ホッピング方式を用いた通信装置であっ
    て、 前記通信相手との間で通信エラーが発生するとこれを検
    出し、かつ、該通信エラーが発生した搬送波の周波数を
    認識するエラー検出手段と、 該エラー検出手段で認識された周波数毎に通信エラーが
    発生した発生回数を累計する回数累計手段と、 該回数累計手段で累計された発生回数と予め規定されて
    いる設定回数とを比較し、前記発生回数が前記設定回数
    を超えた周波数があると該周波数をエラー発生周波数と
    判定する周波数判定手段と、 該周波数認識手段で判定されたエラー発生周波数を、前
    記通信相手へ信号を伝送する搬送波の周波数として使用
    しないことを決定する周波数選択手段とを備えてなるこ
    とを特徴とする周波数ホッピング方式を用いた通信装
    置。
  2. 【請求項2】 前記周波数判定手段で判定されたエラー
    発生周波数を用いて前記通信相手との間で試験通信を行
    う試験通信手段と、 該試験通信手段による試験通信の際に前記エラー検出手
    段が通信エラーを検出しないと、前記通信相手へ信号を
    伝送する搬送波の周波数として前記試験通信を行ったエ
    ラー発生周波数を使用するように前記周波数選択手段に
    指示する再使用指示手段とが設けられたことを特徴とす
    る請求項1記載の周波数ホッピング方式を用いた通信装
    置。
  3. 【請求項3】 前記周波数選択手段での決定結果と前記
    再使用指示手段での指示結果とを基に、前記通信相手に
    対して前記搬送波として使用可能な周波数を通知する周
    波数通知手段が設けられたことを特徴とする請求項2記
    載の周波数ホッピング方式を用いた通信装置。
JP7342352A 1995-12-28 1995-12-28 周波数ホッピング方式を用いた通信装置 Withdrawn JPH09186631A (ja)

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JP7342352A JPH09186631A (ja) 1995-12-28 1995-12-28 周波数ホッピング方式を用いた通信装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7006451B2 (en) 2000-12-27 2006-02-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for performing wireless communication using a plurality of frequency channels

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7006451B2 (en) 2000-12-27 2006-02-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for performing wireless communication using a plurality of frequency channels

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