JPH0923468A - 無線通信システム - Google Patents

無線通信システム

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JPH0923468A
JPH0923468A JP7168674A JP16867495A JPH0923468A JP H0923468 A JPH0923468 A JP H0923468A JP 7168674 A JP7168674 A JP 7168674A JP 16867495 A JP16867495 A JP 16867495A JP H0923468 A JPH0923468 A JP H0923468A
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frequency hopping
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホッピングパターンを可変にすることで妨害
波による通話不能を除去し、秘話性を向上させる。 【解決手段】 ホッピングパターンを変更する必要が発
生した場合に、主装置で新たなホッピングパターンを選
択(S101)し、論理制御チャネルによるホッピング
パターン伝送フォーマットを用い、選択したホッピング
パターンを各端末装置に通知(S102)する。各端末
装置からのACK信号を確認(S103)し、ホッピン
グパターンをいつ変更するかをタイムスロット数或いは
ホッピング周期等により通知(S104)し、ACK信
号によって確認(S105)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、周波数ホッピング
方式を用いた無線通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、デジタル無線通信方式の中で、特
に注目されているのがスペクトル拡散通信である。この
スペクトル拡散通信は、伝送する情報を広帯域に拡散す
ることで、妨害除去能力を高め、秘話性に優れたものに
する技術として知られている。スペクトル拡散通信方式
には、大きく分けて周波数ホッピング(FH方式)と直
接拡散(DS方式)がある。周波数ホッピング方式は、
ある帯域を複数に分割し、データ1ビットを送る間に次
々と周波数を代えて伝送する方式である。この方式を用
いて、コンピュータなどの情報機器間の情報伝送を行う
システムを実現するには、装置が大型化してしまう。
【0003】そこで、現在実現しているシステムでは、
データ1ビット中で周波数を次々と変えるのではなく、
データ数十ビット毎に周波数を変えて伝送する方式が採
用されている。このように、周波数ホッピング方式で周
波数を変化させる順番のことをホッピングパターン(以
下、HPと略す)と称している。
【0004】複数のセルを構成する場合、隣接するセル
で同じ周波数を同時に使わないようにHPを選択する必
要がある。また、妨害波が存在し、その影響を除去でき
ないとき、異なるHPを選択する必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、FH方
式では、HPを装置内のROMなどに記憶しておく方法
やHPを生成する回路を備えることで、HPを変化させ
るようにしていた。そのため、妨害波が存在する際に他
のHPに変更可能なようにするためには、例えば大容量
のROMが必要であった。日本では、スペクトラム拡散
通信が使用できる周波数は2.484GHz±13MH
zなので、1MHzおきに周波数チャネルを設定し、2
6の周波数チャネルから20の周波数チャネルを用いて
FHを行うシステムを想定すると、この組み合わせの総
数は周波数チャネル数の階乗となり、全てをROMに記
憶させることは現実的ではなく、またHP生成回路もか
なり複雑なものとなるので、通信装置を小型化できない
という問題があった。
【0006】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、ホッピングパターンを可変にすることで妨
害波による通話不能を除去し、秘話性を向上させた無線
通信システムを提供することを目的とする。
【0007】また、本発明は、通話中の端末が存在して
もホッピングパターンを一斉に変更できる無線通信シス
テムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線通信システムは以下の構成を備える。
【0009】即ち、主装置と複数の端末装置で構成さ
れ、周波数ホッピング方式を用いて通信を行う無線通信
システムにおいて、周波数ホッピングを行う周波数をパ
ターンを選択する選択手段と、前記選択手段により選択
された周波数ホッピングパターンを複数の端末装置に伝
送する伝送手段とを有し、システム内で使用する周波数
ホッピングパターンを変更する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る実施の形態を詳細に説明する。
【0011】図1は、実施形態における無線通信システ
ムのシステム構成を示す図である。同図において、1は
主装置、2−A及び2−Bは端末装置であり、無線専用
電話機として機能するものである。3−A,3−B,3
−C,3−D,3−Eは端末装置であり、データ端末に
接続して機能するものである。
【0012】図2は、論理制御チャネルを用いて、ホッ
ピングパターン(HP)を変更するときのフローチャー
トである。また、図3は、図2の「ACK確認手順」を
示すフローチャートである。尚、処理手順の詳細につい
ては更に後述する。
【0013】図4は、周波数をどのようにホッピングさ
せていくかを示す概念図である。
【0014】本システムでは、例えば図5に示すよう
に、通信データの1フレームが5msの長さを有し、1
フレーム毎に周波数チャネルをホッピングしているた
め、1つのホッピングパターンの1周期の長さは100
msである。
【0015】図4において、異なるホッピングパターン
は異なる図柄で示され、同じ時間で同じ周波数が使用さ
れることがないようなパターンを、各フレームで使用す
る。これにより、データ誤り等が発生することを防ぐこ
とが可能となる。また、複数の端末装置を収容する場
合、端末装置間での干渉を防止するために、それぞれの
端末装置で異なるホッピングパターンを使用する。この
方法により、マルチセル構成のシステムを実現すること
が可能となり、広いサービスエリアを得ることができ
る。
【0016】図5乃至図10は、本システムにおいて使
用する無線フレームのフレーム構成を示す図である。本
システムでは、「主装置−無線専用電話機間通信フレー
ム」(以下、PCFと略す)、「無線専用電話機間通信
フレーム」(以下、PPFと略す)の2つの異なるフレ
ームを用いる。
【0017】以下、各フレームについて、その内部デー
タについて説明する。
【0018】図5に示すPCFにおいて、FSYNは同
期信号、LCCH−Tは主装置から無線専用電話機へ送
られる論理制御チャネル、LCCH−Rは無線専用電話
機から主装置へ送られる論理制御チャネル、T1,T
2,T3,T4は4台の異なる無線専用電話機へ送る音
声チャネル、R1,R2,R3,R4は4台の異なる無
線専用電話機から送られてくる音声チャネル、GTはガ
ードタイムを示す。またF1,F3は、このフレームを
無線で伝送する際に使用する周波数チャネルで、1フレ
ーム毎に周波数チャネルを変更することを示す。
【0019】図6に示すPPFにおいて、FSYNは同
期信号、LCCH−Tは主装置から無線専用電話機へ送
られる論理制御チャネル、LCCH−Rは無線専用電話
機から主装置へ送られる論理制御チャネル、T1,T
2,T3は3台の異なる無線専用電話機へ送る音声チャ
ネル、R1,R2,R3は3台の異なる無線専用電話機
から送られてくる音声チャネル、GTはガードタイムを
表わす。
【0020】また、F1,F3,F5,F7はこのフレ
ームを無線で伝送する際に使用する周波数チャネルで、
PCFと異なり、周波数チャネルF1で主装置から論理
制御情報LCCH−Tを受け取った後、周波数チャネル
を無線専用電話機間の通信用に確保されたF5に切り替
えて、無線専用電話機間の通信を行う。その後、周波数
チャネルをF3に切り替えて主装置から論理制御情報を
受け取り、更に周波数チャネルを無線専用電話機間の通
信用に確保されたF7に切り替えるという手順を、無線
専用電話機間の通信が終了するまで繰り返す。
【0021】図7に示す同期信号FSYNフレーム、及
びLCCH−Tフレームにおいて、Rは前のフレームが
終了したことや他の無線端末が電波を出していないかを
確認するためのキャリアセンスの時間、PRは62ビッ
トのプリアンブル、SYNは31ビットのフレーム同期
信号、IDは63ビットの呼出信号、FIは2ビットの
チャネル種別信号で、PDF・PPF・BDFを区別す
る信号、TSはタイムスロット情報、NFは次のフレー
ムの周波数情報を示す。また、UWはサブIDを含むユ
ニークワード、LCCHは論理制御情報、GTはガード
タイムを示す。尚、図中の各数字は、各信号のビット数
を示す。
【0022】図8に示す論理制御チャネルLCCH−R
フレームは、無線専用電話機から主装置へ送られる論理
制御チャネルであり、その内容は図7に示すフレームの
内容と同様である。
【0023】図9及び図10に音声チャネルのフレーム
構成を示す。ここで、T1,T2,T3,T4とR1,
R2,R3,R4の構成は共通であり、送信用音声チャ
ネルをまとめてTnと表示し、受信用音声チャネルをま
とめてRnと表示する。また、TnとRnの構成も共通
である。
【0024】図11は、実施形態でのLCCHによるホ
ッピングパターン伝送フォーマットを示す図である。
尚、フォーマットの詳細については更に後述する。
【0025】以上の構成において、実施形態によるホッ
ピングパターンの変更動作を以下に説明する。
【0026】本システムは、図4に示す第1のホッピン
グパターンを選択して通信しているとする。また、本シ
ステムではLCCHをやり取りする際に、衝突の発生を
防ぐためにLCCHのみタイムスロット(以下、TSと
略す)別に各端末装置に割り当てている。例えば、図4
の場合、TS1には端末装置1、TS2には端末装置2
用のLCCHを送る。特定のTSに割り付けるのはLC
CHだけで、通話は、通話が終了するまでフレーム毎に
ホッピングを続ける。
【0027】そして、秘話性を向上させるためにHPを
変更する必要が生じたり、妨害波によって一部の周波数
が使用不能になりシステムで使用しているHPを他のH
Pに変更する必要が生じた場合、図2に示す変更手順に
従ってシステムのHPを変更するものである。
【0028】以下、図2に示すフローチャートを用いて
説明する。この変更手順には、以下に示すような手順が
ある。
【0029】(1)新しいHPの生成(ステップS10
1) (2)新しいHPの通知(ステップS102) (3)新しいHPの受信確認(ステップS103) (4)HPを切り換えるタイミングを指示(ステップS
104) (5)HP切り替えタイミング受信確認(ステップS1
05) 尚、各手順において、(1−1)、(1−2)とあるの
は、その手順に複数のやり方が存在する場合を意味し、
全体の手順としてはこれら全ての組み合わせになるの
で、複数の手順が存在することになる。 (1)新しいHPの生成 HPを変更する必要が生じた場合、まず、主装置は通信
のできなかった周波数チャネルを除いた周波数チャネル
から、特定の法則又はランダムな方法によって次のHP
を決定する。
【0030】(1−1)秘話性の必要からHPを変更す
る場合、現在使用中のパターンを図4に示す周波数チャ
ネル軸上で一つずらす。
【0031】(1−2)通話できない周波数チャネルが
生じた場合、通話できないチャネル分を、現在未使用な
周波数チャネルの中からランダムに選び出す。 (2)新しいHPの通知 (2−1)全てのHPを通知する場合、新しいHPを決
定すると、図7に示すLCCH−Tを用いて無線端末に
新しいHPを知らせる。図11にこの時のLCCHの内
容を示す。先頭にHPの変更を行うことを示すコマンド
があり、続けてタイムスロットが1の時(TS1)から
周波数ホッピングを行う順番に周波数チャネル番号が入
る。例えば、コマンドに続けて14、16、18、2
0、…を5ビットの2進数で与えると、TS1では周波
数チャネル14を使用し、TS2では周波数チャネル1
6を使うということを表している。
【0032】(2−2)HPの中で、変更する部分だけ
通知する場合、新しいHPを決定すると、図7に示すL
CCH−Tを用いて端末装置に新しいHPを知らせる。
HP変更を示すコマンドに続けて変更するタイムスロッ
ト番号と、そのタイムスロット番号に割り当てる周波数
チャネル番号を通知する。例えば、コマンドに続けて
4、23とあれば、タイムスロット4(TS4)を周波
数チャネル23に変更することを意味する。 (3)新しいHPの受信確認 上述の処理により新しいHPを通知すると、端末装置で
はLCCH−Rを利用して主装置に受信したことを示す
ACK信号を返送する。このLCCHはタイムスロット
で割り当てるが、不幸にもLCCHをやり取りしている
タイムスロットの周波数チャネルが妨害波によって使用
不可能になった場合、端末装置へ新しいHPを通知する
ことも、また端末装置からのACK信号を主装置が受信
することもできない場合も考えられる。このように確実
にACK信号のやり取りができるとは限らないので、A
CK信号を返さない、若しくは返せない端末装置の反応
があるまで待っていると全体の処理が中断してしまう。
【0033】そこで、実施形態では図3に示すACK確
認手順を実行するものである。まず各端末からのACK
信号を確認し(ステップS201)、ACK信号を返送
してこなかった端末装置があれば、その端末装置に再度
HPを送信する(ステップS202)。そして、再送回
数をカウントし、この再送回数が予め定めておいた値以
下であるか否かをチェックする(ステップS203)。
ここで、所定値以下であればステップS201に処理を
戻すが、所定値を越えたならば、ACK信号を返してこ
なかった端末装置を無視して処理を進めるように設定、
即ち、その端末装置に割り当てていたタイムスロットを
「空き」とみなす(ステップS204)。また、ACK
信号を返してこなかった端末装置は、再度初期登録手順
を行い、新しいLCCHをやり取りするタイムスロット
を割り当てるように制御する。 (4)HPを切り換えるタイミングを指示 次に、HPをいつ変更するかを各端末装置に通知する。
つまり、HP切り替え時間を表すコマンドに続けて、切
り替える時間を通知する。
【0034】(4−1)何タイムスロット後に切り替え
るかを示すタイムスロット数を通知する。尚、この場
合、各端末装置毎にLCCHをやり取りするタイムスロ
ットが異なるため、その点を考慮して主装置は各端末装
置に通知する必要がある。
【0035】(4−2)図7に示すFSYNフレームの
中のNFに何巡目のホッピング周期かを示すデータを入
れておき、何巡目のどのタイムスロットでHPを変更す
るかを通知する。 (5)HP切り替えタイミング受信確認 切り替え時間を各端末装置が受信したか否かをACK信
号によって確認する。この手順は、上記(3)と同じで
あるが、再送回数の値は、HP通知時と同じである必要
はない。
【0036】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、システム或いは装置にプログラムを
供給することによって達成される場合にも適用できるこ
とは言うまでもない。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周波数ホッピング方式の無線通信システムにおいて、ホ
ッピングパターンを可変にすることができ、妨害波によ
る通話不能な周波数チャネルを避けることや、適宜ホッ
ピングパターンを変更することにより通話性を向上させ
ることができる。
【0038】また、通話中の端末装置が存在しても、ホ
ッピングパターンを一斉に変更することができる。
【0039】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態における無線通信システムのシステム
構成を示す図である。
【図2】論理制御チャネルによるホッピングパターンの
変更手順を示すフローチャートである。
【図3】図2に示す「ACK確認手順」を示すフローチ
ャートである。
【図4】周波数ホッピングを行う周波数とホッピングの
順番を示す図である。
【図5】主装置−端末装置間の通信フレームを示す図で
ある。
【図6】端末装置間の通信フレームを示す図である。
【図7】FSYNフレームとLCCH−Tフレーム構成
を示す図である。
【図8】LCCH−Rフレーム構成を示す図である。
【図9】Tnフレーム構成を示す図である。
【図10】Rnフレーム構成を示す図である。
【図11】LCCHによるホッピングパターン伝送フォ
ーマットを示す図である。
【符号の説明】
1 主装置 2 無線専用電話機 3 データ端末

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主装置と複数の端末装置で構成され、周
    波数ホッピング方式を用いて通信を行う無線通信システ
    ムにおいて、 周波数ホッピングを行う周波数をパターンを選択する選
    択手段と、 前記選択手段により選択された周波数ホッピングパター
    ンを複数の端末装置に伝送する伝送手段とを有し、 システム内で使用する周波数ホッピングパターンを変更
    することを特徴とする無線通信システム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の無線通信システムにおい
    て、 前記伝送手段は、周波数ホッピングパターンを通知する
    コマンドをフレーム内に設けた論理制御チャネルで一周
    期分のホッピングパターンと共に伝送することを特徴と
    する無線通信システム。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の無線通信システムにおい
    て、 前記伝送手段は、周波数ホッピングパターンを通知する
    コマンドをフレーム内に設けた論理制御チャネルで変更
    する周波数チャネル情報と共に伝送することを特徴とす
    る無線通信システム。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の無線通信システムにおい
    て、 1ホッピング周期内に複数のフレームがあることを特徴
    とする無線通信システム。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の無線通信システムにおい
    て、 1ホッピング周期を複数のタイムスロットに分割し、主
    装置と端末装置との間でやり取りする制御情報を端末装
    置毎にタイムスロットで割り当てておくことを特徴とす
    る無線通信システム。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の無線通信システムにおい
    て、 どのタイムスロットで周波数ホッピングパターンを変更
    するかを伝送することを特徴とする無線通信システム。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の無線通信システムにおい
    て、 フレーム内にホッピング周期のカウント情報を備え、該
    カウント情報とタイムスロットを周波数ホッピングパタ
    ーンを変更するタイミングとしたことを特徴とする無線
    通信システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002164952A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Mega Chips Corp 無線通信設定システムおよび無線通信設定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002164952A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Mega Chips Corp 無線通信設定システムおよび無線通信設定方法
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