JPH09261130A - 周波数ホッピング方式を用いた無線通信装置及びその制御方法 - Google Patents
周波数ホッピング方式を用いた無線通信装置及びその制御方法Info
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Abstract
数切り換えのための情報が受信できなくとも周波数の切
り替えを行えるようにする。また、送信側と受信側の周
波数切り替えタイミングがずれないようにする。 【解決手段】 受信した情報の誤りの有無に応じて、受
信した情報を使用して周波数切り替えを行うか、自端末
で生成している情報を用いて周波数切り替えを行う。
Description
式による無線通信システムに関するものである。
れつつあり、そ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。スペクトル拡散通信は伝送する情報
を広い帯域に拡散することで、妨害除去能力が高く、秘
話性に優れたものとして知られている。世界各国で、
2.4GHz帯の周波数がスペクトル拡散通信のために
割り当てられ、全世界で普及が進もうとしている。
けて周波数ホッピング(FH方式)と直接拡散(DS方
式)がある。前者は使用可能な周波数帯域を一定の帯域
幅を持つ複数の周波数チャネルに分割し、変調周波数を
一定時間以内に変化させることによって、広い帯域を使
用した伝送を行うものであり、後者は伝送する情報をそ
の十倍から数百倍の速度の疑似雑音符号で拡散変調する
ことにより広い帯域を使用するものである。
きることから、既に周波数ホッピングを用いたシステム
は多数提案されてきている。たとえば、無線LANなど
においてはデータをパケットに組み立て、パケットごと
に周波数を変更するような制御を行っている。
信側が同じ周波数への切り替えを行う方法として、送信
側で各通信フレーム毎に次の通信フレームで使用する周
波数の情報や時間の情報(即ち、次にホッピングする周
波数やその周波数に切り替える時間の情報)を送信し、
受信側では受信した情報に従って周波数の切り替えを行
う第1の方法と、送信側と受信側で同一のホッピングパ
ターンを記憶しておき、送信側と受信側で同期をとり同
一のタイミングで周波数を切り替える第2の方法があ
る。
方法においては、各通信フレームの情報が常に誤りなく
受信できるとは限らず、受信した通信フレームの情報に
誤りが生じてしまうと、次に切り替える周波数や時間の
情報を得ることができず、それ以降の周波数切り替えの
追従ができなくなってしまうという問題がある。
め定められた同一のホッピングパターンを記憶していて
送信側と受信側で同期をとることによって周波数の切り
替えのためのタイミングを合わせているだけなので、雑
音等の原因によってホッピングパターン中の周波数が使
用不能になって場合などには、使用周波数の変更ができ
ず、使用不能周波数の数によっては通信不能になってし
まったり、再送処理が増加するために、実質的な伝送速
度も低下してしまうという問題がある。
するために、周波数を切り替えながら、通信フレームを
用いて通信を行う無線通信装置において、通信相手装置
が送信する前記通信フレーム毎に値が変化する時間情報
を受信する受信手段と、前記時間情報毎に割り当てられ
た周波数情報を記憶する記憶手段と、前記通信フレーム
毎にカウント動作を行い時間情報を生成するカウント手
段と、前記受信手段で受信した時間情報の誤りの有無を
判別する判別手段と、前記判別手段が前記受信手段で受
信した時間情報に誤りが無いと判別すると前記カウント
手段に前記受信した時間情報の書き込みを行う書込手段
と、前記判別手段が受信した時間情報に誤りが有ると判
別すると、前記カウント手段のカウント動作を継続する
継続手段と、前記カウント手段の出力値に応じて前記記
憶手段から前記周波数情報を読み出す読出手段を有する
ことを特徴とする無線通信装置を提供する。
ムを用いて通信を行う無線通信装置の制御方法におい
て、通信相手装置が送信する前記通信フレーム毎に値が
変化する時間情報を受信する受信工程と、時間情報を生
成するカウンタを通信フレーム毎にカウントするカウン
ト工程と、前記受信工程で受信した時間情報の誤りの有
無を判別する判別工程と、前記判別工程で前記受信した
時間情報に誤りが無いと判別されると、前記カウンタに
前記受信した時間情報の書き込みを行う書込工程と、前
記判別工程で前記受信した時間情報に誤りが有ると判別
されると、前記カウント工程を継続する継続工程と、前
記カウンタの出力値に応じて、前記時間情報毎に割り当
てられた周波数情報を記憶する記憶部から前記周波数情
報を読み出す読出工程を有することを特徴とする制御方
法を提供する。
ームを用いて通信を行う無線通信装置において、通信相
手装置が送信する前記通信フレーム毎に値が変化し、周
波数に対応した情報を受信する受信手段と、前記情報に
対応した周波数情報を記憶する記憶手段と、前記通信フ
レーム毎にカウント動作を行い周波数に対応した情報を
生成するカウント手段と、前記受信手段で受信した前記
情報の誤りの有無を判別する判別手段と、前記判別手段
が、前記受信手段で受信した前記情報に誤りが無いと判
別すると、前記カウント手段に前記受信した情報を書き
込む書込手段と、前記判別手段が、前記受信手段で受信
した前記情報に誤りが有ると判別すると、前記カウント
手段のカウント動作を継続する継続手段と、前記カウン
ト手段の出力値に応じて前記記憶手段から前記周波数情
報を読み出す読出手段を有することを特徴とする無線通
信装置を提供する。
ームを用いて行う無線通信装置の制御方法において、通
信相手装置が送信する前記通信フレーム毎に値が変化
し、周波数に対応した情報を受信する受信工程と、周波
数に対応した情報を生成するカウンタを通信フレーム毎
にカウントするカウント工程と、前記受信工程で受信し
た情報の誤りの有無を判別する判別工程と、前記判別工
程で、前記受信した情報に誤りが無いと判別されると、
前記カウンタに前記受信した情報の書き込みを行う書込
工程と、前記判別工程で前記受信した情報に誤りが有る
と判別されると、前記カウント工程を継続する継続工程
と、前記カウンタの出力値に応じて、前記情報に対応し
た周波数情報を記憶する記憶部から前記周波数情報を読
み出す読出工程を有する制御方法を提供する。
ステムの構成図を示す。同図において、101は公衆
網、102は公衆回線インターフェースをもった無線ゲ
ートウェイ、103は無線電話機、104は無線PCカ
ードの接続されたパソコン、105は無線プリントバッ
ファの接続されたプリンタ、106はイーサーネットイ
ンターフェースを持った無線LANアダプタ、107は
LANである。
(以下CS端末:CentralStation)とし
て機能する。制御局となった端末は、伝送フレームの基
準タイミングを生成し、呼制御、ホッピングパターンの
管理/割り当てを行う。その他の無線端末(以下PS端
末:Personal Station)はCS端末の
生成したタイミングに基づいて動作を行い、通信開始に
際しては発信要求やホッピングパターンの割り当て要求
をCS端末に行う。
を示す。同図において、201はPCMCIA(Per
sonal Computer Memory Car
dInternational Associatio
n)インターフェース、セントロニクス、イーサーネッ
トなどのデータ入出力インターフェース、202はハン
ドセットインターフェースや公衆網インターフェースな
どの音声入出力インターフェース、203は誤り訂正処
理部、204はCPU、205はメモリ、206はDM
A(Direct Memory Access)コン
トローラ、207はADPCM(Adaptive D
ifferential PulseCode Mod
ulation)コーデック、208はチャネルコーデ
ック、209は無線部、210はデータバスである。本
実施の形態の中心となるホッピングパターンの制御はチ
ャネルコーデック208内部で処理される。
01、音声入出力インターフェース202から入力され
た音声/データを所定のフレームフォーマットに組み立
てたり、フレームを分解して音声/データをデータ入出
力インターフェース201、音声入出力インターフェー
ス202に送る機能を有するチャネルコーデック208
の内部構成図を示す。
ス、302はADPCM(Adaptive Diff
erential Pulse Code Modul
ation)符号化された音声データ、303はCPU
バスインターフェイス、304はADPCMインターフ
ェース、305は動作モードを設定するモードレジス
タ、306はホッピングパターンレジスタ周辺部、30
7はシステムIDレジスタ、308は間欠起動端末アド
レスレジスタ、309はLCCH(論理制御チャネル)
レジスタ、310はFIFO(First−In Fi
rst−out)バッファ、311はタイミング生成
部、312はCNT(システム制御)チャネル組立/分
解部、313はLCCH(論理制御チャネル)組立/分
解部、314はデータ組立/分解部、315は音声組立
/分解部、316はフレーム同期部、317はユニーク
ワード検出部、318はCRC(Cyclic Red
undancy Check)符号化/復号化部、31
9はビット同期部、320は無線制御部、321は間欠
受信制御部、322はスクランブラ/デスクランブラ、
323はADコンバータ、324は受信レベル検出部、
325は割り込み信号、326は無線部である。
ク図を示す。同図において、401は受信データ、40
2はビット同期部319からの625kHzのクロッ
ク、403は32ビットシフトレジスタ(シリアル/パ
ラレル変換部)、404は32ビットコンパレータ、4
05は6250ビットカウンタ、406は6250ビッ
トフレームカウンタ、407はフレーム同期ワード検出
判断ロジック、408は前方同期保護回路、409は後
方同期保護回路、410はセレクタ、411、412は
SRラッチ、413はホッピングパターンレジスタ周辺
部306へ入力するフレーム同期信号。
306の詳細ブロック図を示す。同図において、501
は受信データ、413はフレーム同期部316から出力
から出力されるフレーム同期信号、503はCPUバス
インターフェース303からのアドレスバス下位4ビッ
ト、504はタイミング生成部311からの周波数切り
替えタイミングパルス、505はCPUバスインターフ
ェース303からのデータバス、506はCPUのライ
トパルス、507はCRCチェック511からのCRC
エラー信号、508はタイミング生成部311からのN
F番号書き込みタイミングパルス、509はタイミンク
生成部311からのNF番号読みだしタイミングパル
ス、510は無線部326が周波数切り替えを行うため
の周波数番号情報、511はCRCチェック回路、51
2はフレーム番号カウンタ、513はホッピングパター
ンポインタレジスタ、514は4ビット加算器、515
はエンコーダ、516はマルチプレクサ、517は4−
16デコータ、518は16個のホッピングパターン
(HP)レジスタ、519はHPレジスタライト信号生
成部、520はHPレジスタリード信号生成部である。
て、601a,bは送受信用アンテナ、602はアンテ
ナ601の切り換えスイッチ、603は不要な帯域の信
号を除去するためのバンド・パス・フィルター(以下B
PF)、604は送受信の切り換えスイッチ、605は
受信系のアンプ、606は送受信系のアンプ(パワーコ
ントロール付)、607は1st.IF(第1中間周波
数)用ダウンコンバータ、608はアップコンバータ、
609は送受信の切り換えスイッチ、610はダウンコ
ンバータ607によりコンバートされた信号から不要な
帯域の信号を除去するためのBPF、611は2nd.
IF用のダウンコンバータであり607、611により
ダフルコンヴァージョン方式の受信形態を構成する。
は90°移相器、614はクオドラチャ検波器で61
2、613により受信した信号の検波、復調が行われ
る。615は波形整形用コンパレータ、616は受信系
の電圧制御型オシレータ(以下VCO)、617はロー
・パス・フィルター(以下LPF)、618はプログラ
マブルカウンタ、プリスケーラ、位相比較器等から構成
されるPLL(Phase−Locked Loop)
で616、617、618により受信系の周波数シンセ
サイザが構成される。
20はLPF、621はプログラマブルカウンタ、プリ
スケーラ、位相比較器等から構成されるPLLであり、
619、620、621によりホッピング用の周波数シ
ンセサイザが構成される。チャネルコーデックから20
8内のホッピングパターンレジスタ518出力される周
波数番号情報510がこのPLL621に入力され、ホ
ッピング動作が行われる。622は変調機能を有する送
信系のVCO、623はLPF、624はプログラマブ
ルカウンタ、プリスケーラ、位相比較器等から構成され
るPLLで622、623、624により周波数変調の
機能を有する送信系の周波数シンセサイザが構成され
る。625は各種PLL618、621、624用の基
準クロック、626は送信データ(ベースバンド信号)
の帯域制限用フィルターである。627はキャリアセン
ス用の受信信号、628は受信信号から復調された受信
データ、629は送信データである。
を示す。1フレームは6250ビット(10ms)の長
さを有し、CNT(システム制御)チャネル、LCCH
(論理制御チャネル)チャネル、音声データチャネル2
本、データチャネルの合計5本の時分割多重チャネルと
3つの周波数切り替え区間から構成される。
S)、プリアンブル部(PR)、受信した端末がフレー
ム同期を保持するためのフレーム同期ワード部(SY
N)、同一システムに属するCS端末からのデータのみ
を受信するためのID部(ID)、ホッピングパターン
の制御に使用され、フレームの使用される時間的な情報
であるフレーム番号情報部(BF)、間欠受信中の端末
の起動をかけるための間欠端末起動アドレス部(W
A)、ホッピングパターンレジスタ518の更新を行う
ための次フレーム周波数番号部(NF)、ID〜Rev
までの誤り検出を行うCRC(Cyclic Redu
ndancy Check)部(CRC)、ガードタイ
ム(GT)から構成される。
S0、CS1、CS2)、プリアンブル部(PR)、ユ
ニークワード部(UW)、送信先アドレス部(DA)、
LCCH制御データ部(LCCH)、CRC部(CR
C)、周波数切り替え部(CF)から構成される。
S)、プリアンブル(PR)、ユニークワード部(U
W)、音声データ部(T/R)、CRC部(CRC)、
ガードタイム(GT)から構成される。
F)キャリアセンス部(CS0、CS1、CS2)、プ
リアンブル部(PR)、ユニークワード部(UW)、送
信先アドレス部(DA)、データ部(DATA)、ガー
ドタイム(GT)から構成される。
ングの概念図を示す。
の26の周波数チャネルを使用する。妨害ノイズなどで
使用できない周波数がある場合を考慮し、26のチャネ
ルの中から16の周波数チャネルを選択し、選択した周
波数チャネルを所定の順番で周波数ホッピングを行う。
の長さを持ち、1フレーム毎に周波数チャネルをホッピ
ングしていく。そのため一つのホッピングパターンの1
周期の長さは160msである。
は異なる模様で示している。このように、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とにより、データ誤りが発生する
ことを防ぐことが可能となるものである。
LCCHチャネルにおいて第一のホッピングパターン
を、音声チャネルにおいて第二のホッピングパターン
を、データチャネルにおいて第三のホッピングパターン
を使用して、それぞれのチャネルが同じ時刻に同じ周波
数を使用することがないように制御している。これによ
り各チャネルごとに異なる通信相手とデータの送受信を
行うことが可能となる。
するホッピングパターンの数を少なくするために、それ
ぞれのチャネルで用いられるホッピングパターンは周波
数を同じ順序に並べたパターンを時間シフトして生成す
るものとしている。
が第二のPS端末に対して発信を行う場合のシーケンス
を示す。
いて説明する。図9に一例を示している。
は、常時CS端末からのCNTチャネルを受信すること
によりCS端末に同期して動作を行っている。この状態
においてPS端末のアプリケーションが起動し、音声ま
たはデータの通信をCS端末との間またはPS端末との
間で行う場合には、通信に先だってLCCHチャネルを
使ってCS端末に通信開始要求を行い、CS端末からの
LCCHチャネルで使用可能なホッピングパターンを受
け取る。
ると、PS端末はそのホッピングパターンをチャネルコ
ーデック208のホッピングパターンレジスタ518に
設定し、チャネルコーデック208の指示により無線部
326は音声またはデータ用の通信チャネルの周波数を
そのホッピングパターンに従って変化させながら通信を
行う。なお、音声/データはデータ入出力インターフェ
ース201、音声入出力インターフェース202から入
力または出力されている。
通信を開始するために、まずPS端末1がCS端末に対
してLCCHチャネルで発信要求およびホッピングパタ
ーン要求を行っている。CS端末はPS端末2にLCC
Hチャネルで着信通知を行い、それに対して応答が返っ
てくると、二つのPS端末にホッピングパターンと使用
するチャネルの割り当てを行っている。
がら上記のような通信を誤りなく行う方法について、以
下詳細に説明する。
末2のチャネルコーデック208の動作タイミングの基
準は、CS端末側のタイミング生成部311で生成され
るタイミングに従って送信されてくるCNTチャネルに
同期することによって行われる。CS端末側のタイミン
グ生成部311は6250ビットカウンタで構成され、
100msごとに1クロック(1.6usec)幅のパ
ルス信号を発生する。CS端末側ではこのタイミングに
従ってCNTチャネルをフレームに組み立て送信を行
う。
を受信したPS端末では、CNTチャネルに含まれるフ
レーム同期ワード(図7中のSYN)を利用して、フレ
ーム同期部316において外乱に影響されにくいフレー
ム同期信号413を生成する。
説明すると、受信したフレーム同期ワード(SYN)は
32ビットシフトレジスタ403において(図10のS
1001)、パラレル32ビットのデータに変換される
(S1002)。そのデータは32ビットコンパレータ
404によって、フレーム同期ワードのパターンと比較
される。フレーム同期ワードのパターンと一致した場合
には(S1003)、32ビットコンパレータ404か
ら1クロック幅のフレーム同期ワード検出パルス信号が
発生され(S1004)、このフレーム同期ワード検出
パルス信号がカウンタ405をロードし、カウンタ40
5は6250ビットごとにパルス信号を出力し(S10
06)、そのパルス信号はセレクタ410に入力され
る。
同期ワードの正規の位置を保持するカウンタであり、フ
レーム同期ワードの正規の位置でフレーム位置信号(ハ
イレベル=5V)を出力する。フレームカウンタ406
のフレーム位置信号がハイレベルの状態(図11のS1
101)32ビットコンパレータ404からフレーム同
期ワード検出パルスが出力されると、フレーム同期ワー
ドを検出したとみなして(S1102)、後方保護カウ
ンタ409がカウントアップする(S1103)。フレ
ーム同期が捕捉されていない状態では、フレームカウン
タ406のフレーム位置信号はハイレベルに固定された
ハンチング状態となっているので、フレーム同期のとれ
ていない状態で32ビットコンパレータ404でフレー
ム同期ワードを検出すると、必ず後方保護カウンタがカ
ウントアップされることになる。
出すると、フレームカウンタ406のハンチング状態は
終了し、フレームカウンタ406は6250ビット後ま
でフレーム位置信号をロウレベル(0V)にする(S1
105)。そして、次のフレームのフレーム同期ワード
を受信すべき位置で(6250ビット後)(S110
6)、フレーム位置信号をハイレベルにする(S110
1)。この時点で32ビットコンパレータ404からフ
レーム同期ワード検出パルスが出力されると、再びフレ
ーム同期ワードの検出とみなして、後方保護カウンタが
カウントアップする。2フレーム連続してフレーム同期
ワードを検出すると(S1104)、フレーム同期が確
立したとみなして(S1107)、SRラッチ411を
リセットし、ロック検出信号をロウレベルにする(S1
108)。
であり、正規のフレーム同期ワードの受信位置(625
0ビット毎)で(S1109)、32ビットコンパレー
タ404からフレーム同期ワード検出パルスが出力され
ない場合には、フレーム同期ワードの受信に失敗したと
みなして、後方同期保護回路をクリアすると同時にS1
110)、前方保護回路をカウントアップする(S11
11)。3フレーム連続してフレーム同期ワードを所定
の位置で検出できなかった場合には(S1112)、フ
レーム同期がはずれたとみなして、SRラッチ411を
セットし、ロック検出信号をハイレベルにする(S11
13)。
御するために使われ、図12に示す様にセレクタ410
はフレーム同期のとれている間、即ちロック検出信号が
ロウレベルの間(S1201)はフレームカウンタ40
6の出力をフレーム同期信号として使用し(S120
2)、フレーム同期のとれていない間、即ち、ロック検
出信号がハイレベルの間(S1201)はカウンタ40
5の出力をフレーム同期信号として使用する(S120
3)。これは、カウンタ405はフレーム同期ワードの
検出の有無にかかわらず6250ビットごとに出力され
るので、フレーム同期はずれ状態でも、カウンタ405
の出力を補助的に使うことによりフレーム同期信号41
3の発生は継続することが可能であるからである。
所定の位置以外(たとえば音声チャネル内)にフレーム
同期ワードパターンのデータがあった場合にも、誤って
フレーム同期ワードと認識することを防ぐことができ
る。さらに、フレーム同期ワードパターンを正しく受信
できない場合にも定常的にフレーム同期信号413を発
生し、後述するように、正規のタイミングでホッピング
動作を継続することが可能となるものである。
グパターン追従動作の制御は、先にフレーム同期部31
6で生成されたフレーム同期信号413をベースに、フ
レーム番号カウンタ512とホッピングパターンレジス
タ518を使って行われる。
ッピングパターンに含まれる周波数の数16に相当する
16進カウンタである。ホッピングパターンレジスタ5
18は8ビット幅のレジスタ16個から構成され、レジ
スタ1つ1つに周波数番号が1つずつ格納されていて、
CPUによるリード/ライトができると共に、フレーム
番号カウンタ512の出力値に所定の値を加算したアド
レスのレジスタに対して、フレーム中の周波数切り替え
タイミングパルス504によってリード/ライトアクセ
スすることが可能である。
は図8で示した時間軸の情報である。
具体的な動作の説明を行う。
タ512は先のフレーム同期信号413によるカウント
アップが継続され、出力値が当該フレームのフレーム番
号(BF)となる。このフレーム番号情報を所定のタイ
ミングでシリアル変換し、BFフィールドのデータとし
て送信する。
で1を加算の後に、マルチプレクサ516、デコーダ5
17を介して「フレーム番号+1」に相当するアドレス
のレジスタ(つまり次のフレーム番号に相当するレジス
タ)にアクセスを許可する信号を生成する。NFフィー
ルドのデータを送信するタイミングで、アクセスが許可
されたレジスタにリードアクセスし、読みだされたデー
タをシリアル変換し、NFフィールドのデータとして送
信する。
信すると(図13のS1301)、CNTチャネル内の
BFフィールド、NFフィールドを受信する(S130
2)。そして、それらのデータに誤りが発生しているか
どうかを、CRCチェック511により確認する(S1
303)。誤りが発生していない場合には、CRCチェ
ック511は受信したBFフィールドのデータをフレー
ム番号カウンタ512に、NFフィールドのデータをホ
ッピングパターンレジスタ518に出力し、BFフィー
ルドのデータをフレーム番号カウンタ512にフレーム
同期信号413のタイミングでロードする(S130
4)。
からは受信したBFフィールドのデータが出力され、C
S側と同様に「当該フレーム番号+1」に相当するホッ
ピングパターンレジスタが選択される。この選択された
ホッピングパターンレジスタに、受信したNFフィール
ドのデータを書き込む(S1306)ことで、PS端末
のホッピングパターンレジスタ518はCS端末のホッ
ピングパターンに従って更新されることになり、このホ
ッピングパターンに従って周波数を切り替える(S13
07)。
ータに誤りが発生している場合には(S1303)、C
RCチェック511は受信データの出力は行わないた
め、フレーム番号カウンタ512へのロードは行わな
い。フレーム番号カウンタ512のクロックには、フレ
ーム同期部316からのフレーム同期信号413が入力
されているので、ロードが行われない場合にはフレーム
番号カウンタ512を一つだけカウントアップする(S
1305)。データの受信状態によらず定期的に発生す
るフレーム同期信号413を利用する結果、BF番号は
受信できなくとも、CS側と同じフレーム番号に追従す
ることが可能となるのである。さらに、誤りが発生して
いる場合には、誤った周波数番号が書き込まれるのを防
ぐために、ホッピングパターンレジスタ518への更新
も行わない。
できた場合には、PS端末のホッピングパターンレジス
タ518には、常にCS端末と同じホッピングパターン
が格納することができる。また、PS端末で正確にフレ
ーム番号情報を受信できない場合においても、フレーム
同期部316からフレーム同期信号413が全てのフレ
ーム毎に出力されるので、フレーム番号カウンタ512
が自走することにより、PS端末にはCS端末と同じフ
レーム番号を認識することが可能となるものである。
おいては、図7に示すCNTチャネルおよびLCCHチ
ャネル、音声チャネル、データチャネルのそれぞれにつ
いて、時間シフトされたホッピングパターンを使用す
る。そこで、それぞれのチャネル開始前の周波数切り替
え位置において、ホッピングパターンレジスタ518か
ら該当する周波数番号情報を読みだす制御を行ってい
る。
から出力されるフレーム番号(BF)に、それぞれのチ
ャネルについて所定の値の加算を行い、加算後の値に対
応するホッピングパターンレジスタ518に、周波数切
り替えタイミングでリードアクセスするように制御を行
っている。
切り替えタイミングにおいては、「1」となる。これ
は、次のフレーム番号に相当する周波数番号を読み出す
ためである。また、音声チャネル、データチャネル前の
周波数切り替えタイミングにおいて加算する値は、ホッ
ピングパターンポインタレジスタ513に格納されてい
る。ホッピングパターンポインタレジスタ513は上位
4ビットが音声チャネル用、下位4ビットがデータチャ
ネル用となっており、それぞれの周波数切り替えタイミ
ングにおいて、4ビットの値を加算する。
ンレジスタを使って、チャネルごとに時間シフトした周
波数ホッピングを行えるようにしている。
タ513に格納する値は、通信チャネル獲得前にCS端
末に割り当てを要求し、CS端末においては複数の端末
に同じ値を付与しないように制御することで、同時に同
じ周波数を使用することなく、複数の端末が同時に通信
を行うことができる。
数を切り替える周波数ホッピング無線通信システムにお
いて、受信データに誤りが発生した場合にも確実に周波
数切り替えに追従できるようになり、リアルタイム性の
必要ないデータはもちろん、音声/映像などのリアルタ
イムデータの通信にも適した無線通信システムを実現す
ることができる。
では、受信したBF番号情報に誤りがない場合、全ての
フレームでフレーム番号カウンタにそのデータをロード
することによって、フレーム番号カウンタがCS端末側
のフレーム番号カウンタに追従するようにしていた。
も、特定のフレーム番号を正しく受信したときに、PS
端末側のフレーム番号カウンタにその値をセットするこ
とでも同様の効果を得ることができる。
側では、受信したBF番号情報に誤りがない場合には、
フレーム番号カウンタにそのデータをロードすることに
よって、フレーム番号カウンタがCS端末側のフレーム
番号カウンタに追従するようにしていた。
したときに、PS端末側のフレーム番号カウンタをリセ
ットすることでも同様の効果を得ることができる。
はフレーム番号情報と周波数番号情報を送信し、PS端
末では受信したその二つの情報を元にホッピングパター
ンレジスタの更新を行っていた。しかし、周波数番号情
報に関しては、上記実施の形態に示したような伝達方法
をとらなくても同様の効果を得ることができる。
ホッピンクパターン情報をCS端末からPS端末に送信
するという方法であっても、PS端末がフレーム番号カ
ウンタを持っていればよいのである。
ごとにホッピングパターンをシフトして使用することに
よって、ホッピングパターンレジスタの数を削減してい
た。しかし、チャネルごとに独立したホッピングパター
ンを設ける場合にも同様の効果を得ることができる。
周波数を使用するホッピングパターンを想定したが、一
つのホッピングパターンで使用する周波数の数は、その
他の数でも対応することが可能である。さらに、ホッピ
ングパターン自体も、任意のパターンを使用することが
可能である。
システム構成は第1の実施の形態と同様である。
ニットのチャネルコーデック内のホッピングパターンレ
ジスタ周辺部が第1の実施の形態と異なる。
と同一なので説明は省略する。
グパターンレジスタ周辺部306のブロック図を示す。
カウンタ512から出力されるBFフィールドのデータ
によって選択されたホッピングパターンレジスタに格納
されている周波数番号とCRCチェック511から送ら
れてくるNFフィールドのデータの比較を行ない、一致
している場合はNFフィールドのデータのホッピングパ
ターンレジスタへの書き込みを禁止する比較部である。
他の構成は図5と同様なので説明は省略する。
ングパターンレジスタ518に1つとしているが、ホッ
ピングパターンレジスタ518が持つ16個のレジスタ
1つ1つが持つ様にしても良い。
ンレジスタ周辺部306の動作フローチャートを示す。
に、ホッピングパターン追従動作の制御は、先にフレー
ム同期部316で生成されたフレーム同期信号413を
ベースに、フレーム番号カウンタ512とホッピングパ
ターンレジスタ518を使って行われる。
ッピングパターンに含まれる周波数の数16に相当す
る。16進カウンタである。ホッピングパターンレジス
タ518は8ビット幅のレジスタ16個から構成され、
レジスタ1つ1つに周波数番号が1つずつ格納されてい
て、CPUによるリード/ライトができると共に、フレ
ーム番号カウンタ512の出力値に所定の値を加算した
アドレスのレジスタに対して、フレーム中の周波数切り
替えタイミングパルス504によってリード/ライトア
クセスすることが可能である。
は図8て示した時間軸の情報である。
具体的な動作の説明を行う。
タ512は先のフレーム同期信号413によるカウント
アップが継続され、出力値が当該フレームのフレーム番
号(BF)となる。このフレーム番号情報を所定のタイ
ミングでシリアル変換し、BFフィールドのデータとし
て送信する。
で1を加算の後に、マルチプレクサ516、デコーダ5
17を介して「フレーム番号+1」に相当するアドレス
のレジスタ(つまり次のフレーム番号に相当するレジス
タ)にアクセスを許可する信号を生成する。NFフィー
ルドのデータを送信するタイミングで、アクセスが許可
されたレジスタにリードアクセスし、読みだされたデー
タをシリアル変換し、NFフィールドのデータとして送
信する。
信すると(図15のS1501)、CNTチャネル内の
BFフィールド、NFフィールドを受信する(S150
2)。そして、それらのデータに誤りが発生しているか
どうかを、CRCチェック511により確認する(S1
503)。誤りが発生していない場合には、CRCチェ
ック511は受信したBFフィールドのデータをフレー
ム番号カウンタ512に、NFフィールドのデータをホ
ッピングパターンレジスタ518に出力し、BFフィー
ルドのデータをフレーム番号カウンタ512にフレーム
同期信号413のタイミングでロードする(S150
4)。
からは受信したBFフィールドのデータが出力され、C
S側と同様に「当該フレーム番号+1」に相当するホッ
ピングパターンレジスタが選択される。
グパターンレジスタに格納されている周波数番号を読み
出し、CRCチェック511から送られてきたNFフィ
ールドのデータと比較する(S1505)。
る周波数番号をNFフィールドのデータが一致しない場
合は(S1506)、使用周波数の変更があったとみな
し、選択されたホッピングパターンレジスタに受信した
NFフィールドのデータを書き込むことで(S150
7)、PS端末のホッピングパターンレジスタ518は
CS端末のホッピングパターンに従って更新されること
になり、このホッピングパターンに従って周波数の切り
替えを行なう(S1508)。
いる周波数番号とCRCチェック511から送られてき
たNFフィールドのデータが一致した場合には、周波数
の変更がないのでホッピングパターンレジスタ518へ
のNFフィールドのデータの書き込みは行わない。
ータに誤りが発生している場合には(S1503)、C
RCチェック511は受信データの出力は行わないた
め、フレーム番号カウンタ512へのロードは行わな
い。フレーム番号カウンタ512のクロックには、フレ
ーム同期部316からのフレーム同期信号413が入力
されているので、ロードが行われない場合にはフレーム
番号カウンタ512を一つだけカウントアップする(S
1509)。データの受信状態によらず定期的に発生す
るフレーム同期信号413を利用する結果、BF番号は
受信できなくとも、CS側と同じフレーム番号に追従す
ることが可能となるのである。さらに、誤りが発生して
いる場合には、誤った周波数番号が書き込まれるのを防
ぐために、ホッピングパターンレジスタ518への更新
も行わない。
すでにホッピングパターンレジスタ518に格納されて
いる周波数番号を比較し、異なる場合にホッピングパタ
ーンレジスタ518への周波数番号の書き換えを行なう
様にしても第1の実施の形態と同様な効果を得ることが
できる。
が送信するフレーム番号(BF)は時間的な情報として
説明をしたが本発明は、CS端末が周波数に対応した番
号でも、周波数自身を送信する様にしても良い。
レーム番号情報や周波数番号情報を正確に受信できない
場合でも、次の通信フレームで使用する周波数に正しく
切り替えられるようになる。
ためのタイミングのずれが生じるこがなく信頼性の高い
通信システムを提供することが可能となる。特に、リア
ルタイム性の必要となる音声や映像の通信を安定して行
えるという効果がある。
図。
タ周辺部の構成図。
図。
ト。
チャート。
ート。
スタ周辺部の動作フローチャート。
スタ周辺部の構成図。
スタ周辺部の動作フローチャート。
Claims (22)
- 【請求項1】 周波数を切り替えながら、通信フレーム
を用いて通信を行う無線通信装置において、 通信相手装置が送信する前記通信フレーム毎に値が変化
する時間情報を受信する受信手段と、 前記時間情報毎に割り当てられた周波数情報を記憶する
記憶手段と、 前記通信フレーム毎にカウント動作を行い時間情報を生
成するカウント手段と、 前記受信手段で受信した時間情報の誤りの有無を判別す
る判別手段と、 前記判別手段が前記受信手段で受信した時間情報に誤り
が無いと判別すると前記カウント手段に前記受信した時
間情報の書き込みを行う書込手段と、 前記判別手段が受信した時間情報に誤りが有ると判別す
ると、前記カウント手段のカウント動作を継続する継続
手段と、 前記カウント手段の出力値に応じて前記記憶手段から前
記周波数情報を読み出す読出手段を有することを特徴と
する無線通信装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記通信相手装置は次の通信フレームで使用する周波数
情報も送信し、前記受信手段は前記周波数情報の受信も
行い、 前記判別手段は、前記周波数情報の誤りの有無も判別
し、 前記無線通信装置は、前記判別手段が前記受信手段で受
信した周波数情報に誤りが無いと判別すると前記周波数
情報を前記カウント手段の出力値に対応させて、前記記
憶手段へ書き込む第2の書込手段を有することを特徴と
する無線通信装置。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記通信相手装置は次の通信フレームで使用する周波数
情報も送信し、 前記受信手段は前記周波数情報の受信も行い、 前記判別手段は、前記周波数情報の誤りの有無も判別
し、 前記無線通信装置は、前記判別手段で誤りが無いと判別
した周波数情報と前記記憶手段に記憶されている前記カ
ウント手段の出力値に対応した周波数情報を比較する比
較手段と、 前記比較手段の比較結果に応じて前記受信手段で受信し
た周波数情報と前記カウント手段の出力値に対応した周
波数情報を書き換える書換手段を有することを特徴とす
る無線通信装置。 - 【請求項4】 請求項1において、 前記通信相手装置は、通信フレームの所定の位置で所定
のパターンのフレーム同期のための同期信号を送信し、 前記受信手段は、前記同期信号を受信し、 前記無線通信装置は、前記同期信号を受信したタイミン
グに同期したクロックを発生する発生手段と、 前記カウント手段に前記クロックを入力する入力手段を
有することを特徴とする無線通信装置。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記発生手段は、前記同期信号の受信の有無にかかわら
ず、前記クロックを発生する同期保護手段を有すること
を特徴とする無線通信装置。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記同期保護手段は、通信フレーム1つ分の時間が経過
すると、前記クロックを発生することを特徴とする無線
通信装置。 - 【請求項7】 請求項4において、 前記発生手段は、前記同期信号を検出する検出手段と、 前記検出手段が前記同期信号を検出すると、前記同期信
号を検出したタイミングで初期化を行い通信フレーム1
つ分の時間が経過するとタイミングパルスを出力する第
1のカウンタと、 前記検出手段が前記同期信号を検出した位置でパルスを
発生し、通信フレーム1つ分の時間が経過すると通信フ
レームの位置を示すフレーム位置信号を出力する第2の
カウンタと、 前記フレーム位置信号が出力されている際に前記検出手
段が前記同期信号を検出すると、前記フレーム位置信号
を前記クロックとし、前記フレーム位置信号が出力され
ている際に前記検出手段が前記同期信号を連続して所定
回数検出できないと前記第1のカウンタの出力を前記ク
ロックとする選択手段を有することを特徴とする無線通
信装置。 - 【請求項8】 請求項1において、 前記読出手段は、前記カウント手段の出力値に所定の値
を加算した値に対応する周波数情報を前記記憶手段から
読み出すことを特徴とする無線通信装置。 - 【請求項9】 請求項8において、 前記読出手段は、前記カウント手段の出力値に、通信チ
ャネル毎に定めた値を加算した値に対応する周波数情報
を前記記憶手段から読み出すことを特徴とする無線通信
装置。 - 【請求項10】 請求項9において、 前記通信チャネルは、制御用チャネルと音声用チャネル
とデータ用チャネルであることを特徴とする無線通信装
置。 - 【請求項11】 周波数を切り替えながら通信フレーム
を用いて通信を行う無線通信装置の制御方法において、 通信相手装置が送信する前記通信フレーム毎に値が変化
する時間情報を受信する受信工程と、 時間情報を生成するカウンタを通信フレーム毎にカウン
トするカウント工程と、 前記受信工程で受信した時間情報の誤りの有無を判別す
る判別工程と、 前記判別工程で前記受信した時間情報に誤りが無いと判
別されると、前記カウンタに前記受信した時間情報の書
き込みを行う書込工程と、 前記判別工程で前記受信した時間情報に誤りが有ると判
別されると、前記カウント工程を継続する継続工程と、 前記カウンタの出力値に応じて、前記時間情報毎に割り
当てられた周波数情報を記憶する記憶部から前記周波数
情報を読み出す読出工程を有することを特徴とする制御
方法。 - 【請求項12】 請求項11において、 前記通信相手装置は次の通信フレームで使用する周波数
情報も送信し、前記受信工程は前記周波数情報も受信
し、 前記判別工程は前記周波数情報の誤りの有無も判別し、 前記判別工程で前記周波数情報に誤りが無いと判別する
と、前記周波数情報を前記カウンタの出力値に対応させ
て前記記憶部に書き込む第2の書込工程を有することを
特徴とする制御方法。 - 【請求項13】 請求項11において、 前記通信相手装置は次の通信フレームで使用する周波数
情報も送信し、前記受信工程は前記周波数情報も受信
し、 前記判別工程は、前記周波数情報の誤りの有無も判別
し、 前記判別工程で誤りが無いと判別された前記周波数情報
と前記記憶部に記憶されている前記カウンタの出力値に
対応した周波数情報を比較する比較工程と、 前記比較工程の比較結果に応じて前記受信した周波数情
報と前記カウンタの出力値に対応した周波数情報を書き
換える書換工程を有することを特徴とする制御方法。 - 【請求項14】 請求項11において、 前記通信相手装置は、通信フレームの所定の位置で所定
のパターンのフレーム同期のための同期信号を送信し、
前記受信工程は前記同期信号も受信し、 前記同期信号を受信したタイミングに同期したクロック
を発生する発生工程と、 前記カウンタに前記クロックを入力する入力工程を有す
ることを特徴とする制御方法。 - 【請求項15】 請求項14において、 前記発生工程は、前記同期信号の受信の有無にかかわら
ず、前記クロックを発生する同期保護工程を有すること
を特徴とする制御方法。 - 【請求項16】 請求項15において、 前記同期保護工程は、通信フレーム1つ分の時間が経過
すると前記クロックを発生する工程であることを特徴と
する制御方法。 - 【請求項17】 請求項14において、 前記発生工程は、前記同期信号を検出する検出工程と、 前記検出工程で前記同期信号が検出されると、前記同期
信号を検出したタイミングで初期化を行い、通信フレー
ム1つ分の時間が経過するとタイミングパルスを出力す
るタイミングパルス出力工程と、 前記検出工程で前記同期信号が検出された位置でパルス
を発生し、通信フレーム1つ分の時間が経過すると通信
フレームの位置を示すフレーム位置信号を出力するフレ
ーム位置信号出力工程と、 前記フレーム位置信号が出力されている際に、前記検出
工程で前記同期信号が検出されると前記フレーム位置信
号を前記クロックとし、前記フレーム位置信号が出力さ
れている際に、前記検出工程で前記同期信号を連続して
所定回数検出できないと前記タイミングパルスを前記ク
ロックとする選択工程を有することを特徴とする制御方
法。 - 【請求項18】 請求項11において、 前記読出工程は、前記カウンタの出力値に所定の値を加
算した値に対応する周波数情報を前記記憶部から読み出
すことを特徴とする制御方法。 - 【請求項19】 請求項18において、 前記読出工程は、前記カウンタの出力値に、通信チャネ
ル毎に定めた値を加算した値に対応する周波数情報を前
記記憶部から読み出すことを特徴とする制御方法。 - 【請求項20】 請求項19において、 前記通信チャネルは制御用チャネルと音声用チャネルと
データ用チャネルであることを特徴とする制御方法。 - 【請求項21】 周波数を切り替えながら、通信フレー
ムを用いて通信を行う無線通信装置において、 通信相手装置が送信する前記通信フレーム毎に値が変化
し、周波数に対応した情報を受信する受信手段と、 前記情報に対応した周波数情報を記憶する記憶手段と、 前記通信フレーム毎にカウント動作を行い周波数に対応
した情報を生成するカウント手段と、 前記受信手段で受信した前記情報の誤りの有無を判別す
る判別手段と、 前記判別手段が、前記受信手段で受信した前記情報に誤
りが無いと判別すると、前記カウント手段に前記受信し
た情報を書き込む書込手段と、 前記判別手段が、前記受信手段で受信した前記情報に誤
りが有ると判別すると、前記カウント手段のカウント動
作を継続する継続手段と、 前記カウント手段の出力値に応じて前記記憶手段から前
記周波数情報を読み出す読出手段を有することを特徴と
する無線通信装置。 - 【請求項22】 周波数を切り替えながら、通信フレー
ムを用いて行う無線通信装置の制御方法において、 通信相手装置が送信する前記通信フレーム毎に値が変化
し、周波数に対応した情報を受信する受信工程と、 周波数に対応した情報を生成するカウンタを通信フレー
ム毎にカウントするカウント工程と、 前記受信工程で受信した情報の誤りの有無を判別する判
別工程と、 前記判別工程で、前記受信した情報に誤りが無いと判別
されると、前記カウンタに前記受信した情報の書き込み
を行う書込工程と、 前記判別工程で前記受信した情報に誤りが有ると判別さ
れると、前記カウント工程を継続する継続工程と、 前記カウンタの出力値に応じて、前記情報に対応した周
波数情報を記憶する記憶部から前記周波数情報を読み出
す読出工程を有する制御方法。
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