JPH1013380A

JPH1013380A - 周波数ホッピング通信装置および周波数ホッピング通信システム

Info

Publication number: JPH1013380A
Application number: JP8184252A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Izumi; 通博泉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】各グループ間において同じ時間に同じ周波数
を使用することによって発生するデータ衝突を未然に防
止することができる周波数ホッピング通信システムを提
供する。【解決手段】ＡグループのＣＳ端末（図中ＣＳ局と示
す）が所定時間内に近接している他のグループに対する
フレーム同期補足を行うと（ステップＳ９１２，Ｓ９２
２）、他のグループのＣＮＴフィールドのＮＦフィール
ドの値に従ってホッピング動作が開始されると同時に、
ホッピングパターンレジスタ５１８の更新が行われ（ス
テップＳ９１３）、ホッピングパターンレジスタ５１８
に格納された周波数に基づき他グループにおいて使用さ
れているホッピングパターンの認識が行われる（ステッ
プＳ９１５）。次いで、ＣＳ端末は認識した他グループ
のパターンと干渉が生じ難いパターンの作成を行う（ス
テップＳ９１６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一グループに属
する他装置との間で、ホッピングパターンに応じて周波
数を切り替えながらデータを送受する周波数ホッピング
通信装置および周波数ホッピング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が実用化さ
れつつあり、その中で特に注目されている方式として、
スペクトル拡散通信方式がある。このスペクトル拡散通
信方式は、伝送する情報を広い帯域に拡散することによ
り、妨害除去能力が高く、秘話性に優れているものとし
て知られている。このため、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、
全世界でスペクトル拡散通信方式の普及が図られてい
る。

【０００３】このスペクトル拡散通信方式は、周波数ホ
ッピング方式（ＦＨ方式）と直接拡散方式（ＤＳ方式）
とに大きく分けられる。前者の周波数ホッピング方式
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
うものである。これに対し、後者の直接拡散方式は、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。

【０００４】これらの方式の中で、周波数ホッピング方
式は比較的簡単な回路構成で実現可能であることから、
既に、周波数ホッピング方式を用いた多数の通信システ
ムが提案されている。例えば、無線ＬＡＮ（無線ローカ
ルエリアネットワーク）などにおいては、データをパケ
ットに組み立て、パケット毎に周波数を変更する制御が
行われ、この周波数の変更は、ホッピングパターンに記
述されている周波数の中から対応する周波数を選択し、
選択した周波数へ周波数を切え替えることによって行わ
れる。

【０００５】この周波数ホッピング方式を用いた無線通
信システムの従来例について図を参照しながら説明す
る。図１２は従来の周波数ホッピング無線通信システム
の構成を示す概念図、図１３は図１２の周波数ホッピン
グ無線通信システムにおけるＣＳ端末の電源投入時の動
作を示すフローチャート、図１４は図１２の周波数ホッ
ピング無線通信システムに用いられているホッピングパ
ターン例を示す図である。

【０００６】従来の周波数ホッピング無線通信システム
は、複数のグループで構成され、各グループには複数の
無線端末が含まれている。例えば、図１２に示すよう
に、グループＡには、複数の無線端末１２２，１２３，
１２４，１２５が含まれ、無線端末１２２は公衆網１２
１に接続されている無線ゲートウェイからなる。また、
他の無線端末１２３，１２４，１２５は無線通信機能を
有するパーソナルコンピュータ、プリンタなどからな
る。各グループにおいて、無線端末の１台は、制御局
（以下、ＣＳ (Central Station)端末という）として機
能する。このＣＳ端末は、伝送フレームの基準タイミン
グを生成し、呼制御、同一グループ内で使用するホッピ
ングパターンの管理／割当てを行う。他の無線端末（以
下、ＰＳ (Personal Station)端末という）は、ＣＳ端
末が生成したタイミングに基づき動作を行い、通信開始
の際に発信要求、ホッピングパターンの割当て要求など
をＣＳ端末に対し行う。

【０００７】このホッピング無線通信システムの各グル
ープにおいては、所定帯域幅（例えば１ＭＨｚ）の複数
の周波数チャネルを使用し、各周波数チャネルの中から
使用する所定数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切り替えながら使用する。
この選択した周波数チャネルは１フレーム毎にホッピン
グされ、この周波数チャネルのホッピングパターンは、
各フレーム間において同一時刻に同じ周波数を使用する
ことがないように制御されるととともに、システム制御
（ＣＮＴ）チャネル、論理制御（ＬＣＣＨ）チャネル、
音声チャネル、データチャネルなどの各チャネル間にお
いて同一時刻に同じ周波数を使用することがないように
制御される。この周波数チャネルのホッピングパターン
に対する制御により、データ誤り発生の防止が図られる
とともに、各チャネル毎に異なる通信相手との間でデー
タの送受信が可能になる。

【０００８】各グループにおけるホッピングパターンは
各グループのＣＳ端末によって生成されるが、このホッ
ピングパターンの生成処理に対する負荷を軽減するため
に、各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すること
により生成される。

【０００９】次に、上述の周波数ホッピング無線通信シ
ステムの電源投入時の動作について図１３を参照しなが
ら説明する。

【００１０】例えばグループＡにおいてＣＳ端末に電源
が投入されると、図１３に示すように、まず、ＣＳ端末
において、全周波数のキャリアセンスがＣＳ端末におい
て行われ（ステップＳ１３０１）、そのキャリアセンス
の結果に応じて使用周波数優先順位付けが行われる（ス
テップＳ１３０２）。この使用周波数優先順位付けはＣ
Ｓ端末のチャネルコーディック（ＣＨＣ）で行われ、使
用周波数優先順位付けでは、キャリアセンスの結果に応
じてキャリアレベルが低い周波数を選択する。

【００１１】次いで、この選択した周波数を含むホッピ
ングパターンが作成され（ステップＳ１３０３）、作成
されたホッピングパターンを示す周波数番号情報がＣＨ
Ｃのホッピングパターンレジスタ（ＨＰレジスタ）に格
納される（ステップＳ１３０４）。

【００１２】次いで、ＣＳモードの設定に伴いＣＨＣに
よって、作成したホッピングパターンに従うＣＮＴフィ
ールドの送信が開始される（ステップＳ１３０５）。

【００１３】これに対し、ＰＳ端末は特定の周波数を受
信可能な状態で待機し、ＣＳ端末から送信されたＣＮＴ
フィールドを検知すると、フレーム同期を捕捉する。フ
レーム同期捕捉後、ＰＳ端末はＣＳ端末と同期して動作
を開始する、すなわち、ホッピングパターン（ＨＰ）に
追従して周波数を切り替えながら通信可能な動作を開始
する（ステップＳ１３０６）。この動作が開始されるこ
とにより、同期補足は完了する。

【００１４】このＰＳ端末がＣＳ端末に同期して動作し
ている状態でアプリケーションを起動し、音声またはデ
ータの通信をＣＳ端末との間または他のＰＳ端末との間
で行う場合、ＰＳ端末は通信に先立ちＬＣＣＨチャネル
を用いてＣＳ端末に通信開始要求を行い、ＣＳ端末から
使用可能な周波数番号情報を受け取る。

【００１５】次いで、ＰＳ端末は、受け取った周波数番
号情報に基づき音声またはデータ通信用の周波数を変化
させながら通信を行う、すなわちホッピングパターンに
従い音声またはデータ通信用の周波数を変化させながら
通信を行う。

【００１６】例えば、図１４に示すように、グループＡ
においては、時間（Ｔ１，…，Ｔ２３）をシフトしなが
ら周波数番号を変化させる。具体的には、周波数を示す
番号をホッピングパターンに従って番号７３，７９，８
５，…と順次に変化させることによって、周波数の切替
えが行われる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、従来の周波数ホッピング無線通信システムでは、各
グループ毎にそのＣＳ端末が電源投入時に使用するホッ
ピングパターンを任意に決定するから、互いに近接した
複数のグループがあるときには、それぞれのグループが
同じ時間に同じ周波数を使用するような事態が発生する
ことは避けられない。その結果、通信中にパケットの衝
突が起こり、バーストデータ誤りの発生を招くことにな
る。例えば、図１４に示すように、各グループＡ，Ｂ間
において、各時間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９で同じ
周波数番号が設定されることになり、各時間Ｔ１，Ｔ
３，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９でパケットの衝突が起こることが
ある。

【００１８】また、ホッピングパターンの決定に際し、
ＣＳ端末はキャリアセンスを行うが、電波状況が良い周
波数の数が不足しているときには、他のグループが使用
している周波数と同じ周波数の使用が決定されることが
あり、この決定によりデータの衝突が発生し、また、各
グループ間でホッピングパターンが一致するような最悪
の事態においては、データの衝突が連続して発生するこ
とになる。

【００１９】このように、各グループ間において同じ時
間に同じ周波数を使用することによってデータ衝突が発
生すると、リアルタイム性を要求しないデータに対して
は、その再送回数が増し、スループットが低下すること
になる。また、リアルタイム性が要求される音声／映像
などのデータにおいては、データ誤りが品質の低下に直
結し、誤り頻度が大きいときには、通信の利用価値が喪
失することにもなる。

【００２０】本発明の目的は、各グループ間において同
じ時間に同じ周波数を使用することによって発生するデ
ータ衝突を未然に防止することができる周波数ホッピン
グ通信装置および周波数ホッピング通信システムを提供
することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
同一グループに属する他装置との間で、ホッピングパタ
ーンに応じて周波数を切り替えながらデータを送受する
周波数ホッピング通信装置において、前記同一グループ
に属する他装置からのデータを選択して受信する第１の
受信手段と、前記同一グループと異なる他のグループに
属する装置からのデータを選択して受信する第２の受信
手段と、前記第２の受信手段が受信したデータに基づき
前記他のグループが使用するホッピングパターンを認識
する認識手段と、前記認識したホッピングパターンに基
づき前記同一グループが使用するホッピングパターンを
選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の周
波数ホッピング通信装置において、前記第２の受信手段
による受信動作は、電源投入後に実行するように制御さ
れることを特徴とする。

【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の周波数ホッピング通信装置において、予め前記ホ
ッピングパターンとして複数のパターンを格納している
格納手段を備え、前記選択手段は、前記格納手段に格納
されているパターンの中から、前記認識したホッピング
パターンと異なるホッピングパターンを前記同一グルー
プが使用するホッピングパターンとして選択することを
特徴とする。

【００２４】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の周波数ホッピング通信装置において、予め前記ホ
ッピングパターンとして複数のパターンを格納している
格納手段を備え、前記選択手段は、前記格納手段に格納
されているパターンの中から、前記認識したホッピング
パターンに含まれる周波数と異なる周波数から構成され
るパターンを前記同一グループが使用するホッピングパ
ターンとして選択することを特徴とする。

【００２５】請求項５記載の発明は、請求項４記載の周
波数ホッピング通信装置において、前記選択手段は、前
記同一グループが使用するホッピングパターンとして複
数のパターンを使用する必要があるか否かの判定を行
い、前記複数のパターン使用の必要があると判定する
と、前記格納手段に格納されているパターンの中から対
応するパターンを所定周期単位でシフトしながら前記同
一グループが使用するホッピングパターンとして選択す
ることを特徴とする。

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
のいずれか１つに記載の周波数ホッピング通信装置にお
いて、前記選択手段で選択した１つのホッピングパター
ン内で隣接する周波数の使用を禁止する禁止手段を備え
ることを特徴とする。

【００２７】請求項７記載の発明は、請求項１ないし６
のいずれか１つに記載の周波数ホッピング通信装置にお
いて、前記第１の受信手段は、前記他のグループに共通
のフレーム同期ワードとグループ固有の識別番号とを合
せ持つ符号に基づきフレーム同期を保持しながら受信動
作を行い、前記第２の受信手段は、前記他のグループに
共通のフレーム同期ワードのみに基づきフレーム同期を
保持しながら受信動作を行うことを特徴とする。

【００２８】請求項８記載の発明は、各グループ毎に端
末局とともに設置されている集中制御局で同一グループ
内で使用するホッピングパターンを選択し、前記同一グ
ループ内の前記集中制御局と前記端末局との間および前
記端末局間で前記選択されたホッピングパターンに基づ
き周波数を切り替えながらデータ通信を行う周波数ホッ
ピング通信システムにおいて、前記集中制御局は、その
集中制御局と同一グループに属する端末局からのデータ
を選択して受信する第１の受信手段と、前記同一グルー
プと異なる他のグループから使用するホッピングパター
ンを示すホッピングパターン情報を選択して受信する第
２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信したホッピ
ングパターン情報に基づき前記他のグループが使用する
ホッピングパターンを認識する認識手段と、前記認識し
たホッピングパターンに基づき前記同一グループが使用
するホッピングパターンを選択する選択手段とを備える
ことを特徴とする。

【００２９】請求項９記載の発明は、請求項８記載の周
波数ホッピング通信システムにおいて、前記第２の受信
手段による受信動作は、電源投入後に実行するように制
御されることを特徴とする。

【００３０】請求項１０記載の発明は、請求項８または
９記載の周波数ホッピング通信システムにおいて、前記
集中制御局は予め前記ホッピングパターンとして複数の
パターンを格納している格納手段を備え、前記選択手段
は、前記格納手段に格納されているパターンの中から、
前記認識したホッピングパターンと異なるホッピングパ
ターンを前記同一グループが使用するホッピングパター
ンとして選択することを特徴とする。

【００３１】請求項１１記載の発明は、請求項８または
９記載の周波数ホッピング通信システムにおいて、前記
集中制御局は予め前記ホッピングパターンとして複数の
パターンを格納している格納手段を備え、前記選択手段
は、前記格納手段に格納されているパターンの中から、
前記認識したホッピングパターンに含まれる周波数と異
なる周波数から構成されるパターンを前記同一グループ
が使用するホッピングパターンとして選択することを特
徴とする。

【００３２】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の周波数ホッピング通信システムにおいて、前記選択手
段は、前記同一グループが使用するホッピングパターン
として複数のパターンを使用する必要があるか否かの判
定を行い、前記複数のパターン使用の必要があると判定
すると、前記格納手段に格納されているパターンの中か
ら対応するパターンを所定周期単位でシフトしながら前
記同一グループが使用するホッピングパターンとして選
択することを特徴とする。

【００３３】請求項１３記載の発明は、請求項８ないし
１２のいずれか１つに記載の周波数ホッピング通信シス
テムにおいて、前記集中制御局は、前記選択手段で選択
した１つのホッピングパターン内で隣接する周波数の使
用を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする。

【００３４】請求項１４記載の発明は、請求項８ないし
１３のいずれか１つに記載の周波数ホッピング通信シス
テムにおいて、前記第１の受信手段は、前記他のグルー
プに共通のフレーム同期ワードとグループ固有の識別番
号とを合せ持つ符号に基づきフレーム同期を保持しなが
ら受信動作を行い、前記第２の受信手段は、前記他のグ
ループに共通のフレーム同期ワードのみに基づきフレー
ム同期を保持しながら受信動作を行うことを特徴とす
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００３６】（実施の第１形態）図１は本発明の実施の
第１形態の周波数ホッピング通信システムの構成を示す
概念図である。

【００３７】周波数ホッピング通信システムは、複数の
グループで構成され、各グループには複数の無線端末が
含まれている。例えば、図１に示すように、１つのグル
ープには、複数の無線端末１０２，１０３，１０４，１
０５，１０６が含まれ、無線端末１０２は公衆網１０１
に接続されている無線ゲートウェイからなる。無線端末
１０３は無線電話機、無線端末１０４は無線ＰＣカード
が接続されているパーソナルコンピュータ、無線端末１
０５は無線プリントバッファが接続されているプリン
タ、無線端末１０６はＬＡＮ（Local Area Network）１
０７に接続されているイーサネットインタフェイスを有
する無線ＬＡＮアダプタからそれぞれなる。

【００３８】各グループにおいて、無線端末の１台は、
制御局（以下、ＣＳ端末という）として機能する。この
ＣＳ端末は、伝送フレームの基準タイミングを生成し、
呼制御、同一グループ内で使用するホッピングパターン
の管理／割当てを行う。他の無線端末（以下、ＰＳ端末
という）は、ＣＳ端末が生成したタイミングに基づき動
作を行い、通信開始の際に発信要求、ホッピングパター
ンの割当て要求などをＣＳ端末に対し行う。

【００３９】このＣＳ端末およびＰＳ端末を構成する無
線端末のそれぞれには無線制御ユニットが設けられてい
る。この無線制御ユニットについて図２を参照しながら
説明する。図２は図１の周波数ホッピング通信システム
におけるＣＳ端末およびＰＳ端末に設けられている無線
制御ユニットの構成を示すブロック図である。

【００４０】ＣＳ端末およびＰＳ端末に設けられている
無線制御ユニットは、図２に示すように、ＰＣＭＣＩＡ
インターフェイス、セントロニクス、イーサネトットな
どからなるデータ入出力インターフェイス２０１、およ
びハンドセットインターフェイス、公衆網インターフェ
イスなどからなる音声入出力インターフェイス２０２を
有し、各入出力インターフェイス２０１，２０２を介し
てデータ／音声を入力し、出力するための制御を行う。

【００４１】この無線制御ユニットは、上述の各入出力
インターフェイス２０１，２０２とともに、誤り訂正処
理部（ＥＣＣ）２０３、ＣＰＵ２０４、メモリ２０５、
ＤＭＡＣ（ＤＭＡコントローラ）２０６、ＡＤＰＣＭコ
ーデック２０７、チャネルコーデック２０８、無線部２
０９から構成され、データ入出力インターフェイス２０
１、ＥＣＣ２０３、ＣＰＵ２０４、メモリ２０５、ＤＭ
ＡＣ２０６、チャネルコーデック２０８はデータバス２
１０に接続されている。

【００４２】ＡＤＰＣＭコーデック２０７は、ＡＤＰＣ
Ｍによる音声データの符号化／復号化を行う。具体的に
は、音声入出力インターフェイス２０２から入力された
音声データを符号化し、その符号化されたされたデータ
２１１をチャネルコーデック２０８に出力するととも
に、チャネルコーデック２０８からの符号化されたデー
タ２１１を復号化し、その復号化されたデータを音声入
出力インターフェイス２０２に出力する。

【００４３】チャネルコーデック２０８は、各入出力イ
ンターフェイス２０１，２０２から入力されたデータ／
音声を所定のフレームフォーマットに組み立てたり、フ
レームを分解してデータ／音声を各入出力インターフェ
イス２０１，２０２に送出する機能を有するとともに、
ホッピングパターンの設定などに関する制御を行う。

【００４４】次に、このチャネルコーデック２０８の構
成について図３を参照しながら説明する。図３は図２の
チャネルコーデック２０８の構成を示すブロック図であ
る。

【００４５】チャネルコーデック２０８は、図３に示す
ように、データバス（図２に示す）に接続されているＣ
ＰＵバスインターフェイス３０３と、ＡＤＰＣＭコーデ
ック２０７との間でデータ２１０のやり取りを行うため
のＡＤＰＣＭインターフェイス３０４と、無線部２０９
の受信レベルをＡＤコンバータ３２３を介して検出し、
割込信号３２５を発生する受信レベル検出部３２４とを
有する。

【００４６】ＣＰＵバスインターフェイス３０３には、
動作モードを設定するモードレジスタ３０５と、ＨＰレ
ジスタ周辺部（ホッピングパターンレジスタ周辺部）３
０６と、ＩＤレジスタ（システムＩＤレジスタ）３０７
およびＷＡレジスタ（間欠起動端末アドレスレジスタ）
３０８を介してＣＮＴ組立／分解部３１２と、ＬＣＣＨ
レジスタ３０９を介してＬＣＣＨ組立／分解部３１３
と、データ組立／分解部３１４とがそれぞれ並列に接続
されている。

【００４７】ＡＤＰＣＭインターフェイス３０４には、
ＦＩＦＯ３１０を介して音声組立／分解部３１５が接続
され、音声組立／分解部３１５は、上述のＣＮＴ組立／
分解部３１２、ＬＣＣＨ組立／分解部３１３、データ組
立／分解部３１４とともに、ＣＲＣ符号化／復号化部３
１８に接続されている。

【００４８】ＣＲＣ符号化／復号化部３１８は、スクラ
ンブラ／デスクランブラ３２２に接続され、スクランブ
ラ／デスクランブラ３２２は無線部２０９に接続されて
いる。

【００４９】音声組立／分解部３１５、ＣＮＴ組立／分
解部３１２、ＬＣＣＨ組立／分解部３１３およびデータ
組立／分解部３１４の動作は、タイミング生成部３１１
で生成されたタイミング信号に基づき制御される。タイ
ミング生成部３１１は６２５０ビットのカウンタからな
り、タイミング信号は、１クロック幅のパルスからな
り、無線部２０９への送信データまたは受信データに基
づき１００ｍｓ毎に生成される。具体的には、タイミン
グ生成部３１１は６２５０ビットのカウンタからなり、
ビット同期部３１９で無線部２０９への送信データまた
は受信データを検出し、そのビットと同期するビット同
期信号を生成し、フレーム同期部３１６でビット同期信
号に基づきフレーム同期信号を生成し、タイミング生成
部３１１でフレーム同期信号に基づきタイミング信号を
生成する。

【００５０】タイミング信号は、上述の各組立／分解部
に加えてＵＷ検出部（ユニークワード検出部）３１７お
よび無線制御部３２０に与えられる。ＵＷ検出部３１７
は、タイミング信号に基づきＣＲＣ符号化／復号化部３
１８の動作およびスランンブラ／デスクランブラ３２２
の動作を制御するための制御信号を生成する。無線制御
部３２０は、タイミング信号に基づき無線部２０９の動
作を制御する。また、無線部２０９は間欠受信制御部３
２１により制御される。

【００５１】次に、上述のフレーム同期部３１６の構成
について図４を参照しながら説明する。図４は図３のフ
レーム同期部３１６の構成を示すブロック図である。

【００５２】フレーム同期部３１６は、図４に示すよう
に、受信データ４０１を３２ビットのパラレルデータに
変換する３２ビットシフトレジスタ（シリアル／パラレ
ル変換部）４０３と、フレームカウンタ４０６とを有す
る。

【００５３】３２ビットシフトレジスタ４０３から出力
されたデータはフレームパターン検出回路４０４でフレ
ーム同期ワードのパターンと比較され、そのデータとフ
レーム同期ワードのパターとが一致すると、フレームパ
ターン検出回路４０４から１クロック幅のパルス信号が
出力される。この１クロック幅のパルス信号はカウンタ
４０５およびフレーム同期ワード検出判断回路４０７に
与えられ、カウンタ４０５は６２５０ビット毎にパルス
信号をセレクタ４１０に出力する。

【００５４】フレームカウンタ４０６は、６２５ｋＨｚ
のクロック信号４０２に基づき動作し、フレーム同期ワ
ードの正規位置を保持するカウンタからなり、このカウ
ンタはフレーム同期ワードの正規位置でフレーム位置信
号（ハイレベル＝５Ｖ）を出力する。

【００５５】フレーム位置信号は、フレーム同期ワード
検出判断回路４０７およびセレクタ４１０に与えられ
る。フレーム同期ワード検出判断回路４０７は、フレー
ム位置信号のレベルとフレームパターン検出回路４０４
のパルス信号の出力の有無とに応じて前方保護回路（３
段カウンタ）４０８のカウントアップおよび後方保護回
路（２段カウンタ）４０９のクリアを指示する信号と、
前方保護回路４０８のクリアおよび後方保護回路４０９
のカウントアップを指示するとともにＳＲラッチ４１２
のセットを指示する信号との内のいずれか一方を出力す
る。

【００５６】前方保護回路４０８の出力は同期がはずれ
ている状態を示す信号であり、この信号はＳＲラッチ４
１１のＳ端子に出力される。これに対し、後方保護回路
４０９の出力は同期状態を示す信号であり、この信号は
ＳＲラッチ４１１のリＲ端子に出力される。ＳＲラッチ
４１１は上述の各端子に入力される信号に応じてＱ´端
子に保持するＬＯＣＫ信号（ロック検出信号）４１４の
レベルを変える。

【００５７】ＬＯＣＫ信号４１４はセレクタ４１０にそ
の制御信号として与えられる。セレクタ４１０は、ＬＯ
ＣＫ信号４１４がハイレベルであるすなわち同期がはず
れている状態であるときには、カウンタ４０５からの出
力をフレーム同期信号４１３として出力する。これに対
し、ＬＯＣＫ信号４１４がローレベルであるすなわち同
期状態であるときには、フレームカウンタ４０５からの
フレーム位置信号をフレーム同期信号４１３として出力
する。

【００５８】次に、ＨＰレジスタ周辺部３０６の構成に
ついて図５を参照しながら説明する。図５は図３のＨＰ
レジスタ周辺部３０６の構成を示すブロック図である。

【００５９】ＨＰレジスタ周辺部３０６は、図５に示す
ように、受信データ５０１の誤りの有無をチェックする
ＣＲＣチェック回路５１１と、フレーム同期パルス５０
２に基づき１つのホ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進カウンタからなるフレーム番
号カウンタ５１２と、ＨＰポインタレジスタ５１３と、
３つの４ビット加算器５１４と、４＊４マルチプレクサ
５１６と、４・１６デコーダ５１７と、８ビット幅の１
６個のレジスタからなるホッピグパターンレジスタ５１
８とを有する。

【００６０】４＊４マルチプレクサ５１６は、各加算器
５１４からの出力とアドレスバス下位４ビット５０３と
をエンコーダ５１５を介して出力された周波数切り替え
タイミングパルス５０４に基づき順次選択し、４ビット
の単一の出力をデコーダ５１７に送り出す。デコーダ５
１７は、４＊４マルチプレクサ５１６からの出力を１６
ビットのデータに変換し、ホッピングパターンレジスタ
５１８に送り出す。ホッピングパターン５１８は、デコ
ーダ５１７からの出力に対応付けて周波数番号情報５１
０を出力する。

【００６１】周波数番号情報５１０の出力制御すなわち
書き込み、読み出し制御はＷＲ制御部５１９およびＲＤ
制御部５２０によって行われる。ＷＲ制御部５１９は、
ＣＰＵライトパルス５０６、ＣＮＴＣＲＣエラー信号５
０７およびＮＦ番号書き込みタイミングパルス５０８
（ＰＳ端末）に基づきホッピングパターンレジスタ５１
８の書き込み動作に対する制御信号を生成する。ＲＤ制
御部５２０は、ＮＦ番号読み出しタイミングパルス５０
９（ＣＳ端末）に基づきホッピングパターンレジスタ５
１８の読み出し動作に対する制御信号を生成する。

【００６２】次に、無線部２０９の構成について図６を
参照しながら説明する。図６は図２の無線部２０９の構
成を示すブロック図である。

【００６３】無線部２０９は、図６に示すように、送受
信用アンテナ６０１ａ，６０１ｂと、アンテナ６０１
ａ，６０１ｂの切換スイッチ６０２と、不要な帯域の信
号を除去するためのＢＰＦ（バンドパスフィルタ）６０
３と、送受信系の切換を行う切換スイッチ６０４とを有
する。

【００６４】受信系は、アンプ６０５と、１段目ＩＦ用
ダウンコンバータ６０７と、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ＢＰＦ６１０と、２段目ＩＦ用ダウンコンバ
ータ６１１と、ダウンコンバータ６１１用ＢＰＦ６１２
と、９０°移相器６１３と、ＢＰＦ６１２を介して得ら
れた受信信号および９０°移相器６１３を介して得られ
た受信信号の検波、復調を行うクォドラチャ検波器６１
４と、受信データ（ＲｘＤ）６２８を出力する波形整形
用コンパレータ６１５と、周波数シンセサイザとを有
し、ダウンコンバータ６０７、ダウンコンバータ６１１
によりダウンコンバージョン方式の受信形態が構成され
る。

【００６５】受信系の周波数シンセサイザは、電圧制御
型オシレータ（以下、ＶＣＯという）６１６と、ＬＰＦ
（ローパスフィルタ）６１７と、プログラマブルカウン
タ、プリスケーラ、位相比較器などから構成されるＰＬ
Ｌ６１８とからなり、ＰＬＬ６１８には、クロック発生
器６２５で発生された基準クロックが入力される。

【００６６】送信系は、送信データ（ＴｘＤ）６３０の
ベースバンド信号に対する帯域制限用フィルタ（ベース
バンドフィルタ）６２６と、ベースバンドフィルタ６２
６からの出力に対し周波数変調処理を行う機能を有する
周波数シンセサイザと、アップコンバータ６０８と、パ
ワーコントロール機能付きアンプ６０６とを有し、周波
数シンセサイザは、ベースバンドフィルタ６２６からの
出力に対し変調処理を行う機能を有するＶＣＯ６２２
と、ＬＰＦ６２３と、プログラマブルカウンタ、プリス
ケーラ、位相比較器などから構成されるＰＬＬ６２４と
からなり、ＰＬＬ６２４の基準クロックとして、クロッ
ク発生器６２５で発生された基準クロックが用いられ
る。

【００６７】送信系のアップコンバータ６０８および受
信系のダウンコンバータ６０７には、キャリア信号が入
力され、このキャリア信号はホッピング用周波数シンセ
サイザで生成される。ホッピング用周波数シンセサイザ
は、送受信の切換スイッチ６０９と、キャリア信号生成
用ＶＣＯ６１９と、ＬＰＦ６２０と、プログラマブルカ
ウンタ、プリスケーラ、位相比較器などから構成される
ＰＬＬ６２１とからなる。ＰＬＬ６２１には、クロック
発生器６２５で発生された基準クロックとチャネルコー
デック２０８（図２に示す）からの周波数番号情報６２
９とが入力され、ＰＬＬ６２１は、周波数番号情報６２
９に基づきホッピング動作を行う。

【００６８】次に、本実施の形態で使用される無線フレ
ームについて図７を参照しながら説明する。図７は図１
の周波数ホッピング通信システムに用いられる無線フレ
ームを示す図である。

【００６９】本実施の形態では、図７（ａ）に示すよう
に、１フレームは６２５０ビット（１０ｍｓ）の長さを
有し、ＣＮＴチャネル、ＬＣＣＨチャネル、２本の音声
データチャネル、データチャネルの合計５本の時分割多
重チャネルと３つの周波数切替区間とから構成される。

【００７０】ＣＮＴチャネルは、図７（ｂ）に示すよう
に、キャリアセンス部（ＣＳ）、プリアンブル部（Ｐ
Ｒ）、受信した端末がフレー同期を保持するためのフレ
ーム同期ワード部（ＳＹＮ）、同一グループに属するＣ
Ｓ端末からのデータのみを受信するためのＩＤ部（Ｉ
Ｄ）、ホッピングパターンの制御に使用するフレーム番
号情報部（ＢＦ）、間欠受信中の端末の起動をかけるた
めの間欠起動アドレス部（ＷＡ）、ホッピングパターン
レジスタ３０８の更新を行うための次フレーム周波数番
号部（ＮＦ）、ＣＲＣ部（ＣＲＣ）、ガードタイム（Ｇ
Ｔ）から構成される。

【００７１】ＬＣＣＨチャネルは、図７（ｃ）に示すよ
うに、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）、ＬＣＣＨ制御データ部（Ｌ
ＣＣＨ）、ＣＲＣ部（ＣＲＣ）、周波数切替部（ＣＦ）
から構成される。

【００７２】音声チャネルは、図７（ｄ）に示すよう
に、キャリアセンス部（ＣＳ）、プリアンブル部（Ｐ
Ｒ）、ユニークワード部（ＵＷ）、音声データ部（Ｔ／
Ｒ）、ＣＲＣ部（ＣＲＣ）から構成される。

【００７３】データチャネルは、図７（ｅ）に示すよう
に、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）から構
成される。

【００７４】次に、本実施の形態で使用される周波数ホ
ッピングについて図８を参照しながら説明する。図８は
図１の周波数ホッピング通信システムに用いられる周波
数ホッピングの概要を説明するための図であり、図中、
異なるホッピングパターンは異なる模様で表している。

【００７５】本実施の形態では、１ＭＨｚ幅の２６の周
波数チャネルを使用する。そのうち１つのホッピングパ
ターンでは、２６のチャネルの中から１０個の周波数チ
ャネルを選択し、選択した周波数チャネルを所定の順番
で切り替えながら使用する。

【００７６】本実施の形態では、上述したように、１フ
レームが１０ｍｓ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行くように制御することによ
り、１つのホッピングパターンの１周期の長さは１００
ｍｓとなる。また、図８に示すように、同じ時間に同じ
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、データの誤り発生を防止す
ることが可能になる。具体的には、ＣＮＴチャネルおよ
びＬＣＣＨチャネルに第１のホッピングパターンを、音
声チャネルに第２のホッピングパターンを、データチャ
ネルに第３のホッピングパターンをそれぞれ使用して同
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毎に異なる通信相手とデ
ータの送受信を行うことが可能になる。

【００７７】なお、チャネルコーデック２０８内に保持
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さ
れるものとしてしている。

【００７８】次に、本実施の形態における周波数ホッピ
ング通信システムの動作について説明する。

【００７９】まず、周波数ホッピング通信システムの電
源投入時の動作について図９を参照しながら説明する。
図９は図１の周波数ホッピング通信システムの電源投入
時の動作を示すフローチャートである。

【００８０】図９を参照するに、例えばＡグループのＣ
Ｓ端末（図中ＣＳ局と示す）に電源が投入されると、こ
のＣＳ端末は、ＰＳモードおよびＨＰスキャンモードに
よる動作を開始する（ステップＳ９１１）。具体的に
は、ＣＳ端末はＰＳモードによりＰＳ端末として動作を
開始して、ＨＰスキャンモードによりＣＮＴフィールド
の受信を試みる動作を行う。この動作時には、フレーム
同期を全グループに共通のフレーム同期ワードのみに基
づき行うものとしているから、他のグループ例えばＢグ
ループのＣＳ端末がＣＮＴフィールドを送信している場
合には、ＡグループのＣＳ端末はＢグループに対しフレ
ーム同期補足をすることになる。

【００８１】次いで、近接している他のグループに対し
フレーム同期補足が行われたか否かの判定が所定時間継
続して行われ（ステップＳ９１２，Ｓ９２２）、所定時
間内に近接している他のグループに対するフレーム同期
補足が行われると、他のグループのＣＮＴフィールドの
ＮＦフィールドの値に従ってホッピング動作が開始され
ると同時に、ホッピングパターンレジスタ５１８の更新
が行われる（ステップＳ９１３）。このホッピングパタ
ーンレジスタ５１８の更新では、同期補足した他のグル
ープのホッピング周波数がホッピングパターンレジスタ
５１８に格納される。本説明においては、容易に理解さ
れるように、他グループは周波数番号１〜１０（図８に
示す）の周波数を使用するものとする。

【００８２】次いで、ＣＳ端末のＰＳモードによる測定
時間が終了したか否かの判定が行われ（ステップＳ９１
４）、ＰＳモードによる測定時間が終了していなけれ
ば、処理は再びステップＳ９１１に戻る。

【００８３】ＰＳモードによる測定時間が終了すると、
ホッピングパターンレジスタ５１８に格納された周波数
が読み出され、この読み出された周波数に基づき他グル
ープにおいて使用されているホッピングパターンの認識
が行われる（ステップＳ９１５）。

【００８４】ホッピングパターンの認識後、ＣＳ端末は
通常のＣＳモードへの切替準備として、自身が属するグ
ループ（Ａグループ）で使用するホッピングパターンの
作成を行う（ステップＳ９１６）。このホッピングパタ
ーンの作成では、他グループの使用周波数が周波数番号
１〜１０であることを認識しているから、この認識した
パターン（他グループのホッピングパターン）と干渉が
生じ難いパターン、例えば、周波数番号１１〜２０を用
いたパターンを作成する。

【００８５】次いで、ＨＰスキャンモードによる動作は
終了し（ステップＳ９１７）、ＰＳモードからＣＳモー
ドへのモード切替が行われる（ステップＳ９１８）。

【００８６】ＣＳモードへのモード切替が行われると、
作成したホッピングパターンの周波数番号情報がホッピ
ングパターンレジスタ５１８に格納される（ステップＳ
９１９）。次いで、作成したホッピングパターンに従い
ＣＮＴフィールドの送信が開始される（ステップＳ９２
０）。

【００８７】ＡグループのＣＳ端末がＣＮＴフィールド
の送信を開始すると、このＡグループに属する全てのＰ
Ｓ端末（図中ＰＳ局と表す）はＣＳ端末に同期して通常
の動作を開始する（ステップＳ９２１）。

【００８８】所定時間内に近接している他のグループに
対するフレーム同期補足が行われないと（ステップＳ９
１２，Ｓ９２２）、近接した他グループがないと判断さ
れ、ＨＰスキャンモードは終了し（ステップＳ９１
７）、ＰＳモードからＣＳモードへのモード切替が行わ
れる（ステップＳ９１８）。

【００８９】次に、第１のＰＳ端末から第２のＰＳ端末
に発信を行う動作シーケンスについて図１０を参照しな
がら説明する。図１０は図１の周波数ホッピング通信シ
ステムにおける第１のＰＳ端末から第２のＰＳ端末に発
信を行う動作シーケンスを示す図である。

【００９０】第１のＰＳ端末（以下、ＰＳ端末１とい
う）がＣＳ端末に同期して動作している状態でアプリケ
ーションを起動し、音声またはデータの通信を第２のＰ
Ｓ端末（以下、ＰＳ端末２という）との間で行う場合、
図１０に示すように、ＰＳ端末１は通信に先立ちＬＣＣ
Ｈチャネルを用いてＣＳ端末に発信要求およびホッピン
グパターン要求を行う。ＰＳ端末１からの要求に対しＣ
Ｓ端末は、ＰＳ端末２に対し着信通知を出し、ＰＳ端末
２はＣＳ端末からの着信通知に応答し、その応答はＣＳ
端末に送られる。

【００９１】ＣＳ端末は、ＰＳ端末２からの応答を受け
取ると、各ＰＳ端末１，２に対し使用するホッピングパ
ターンの割り当てとチャネルの割り当てとを行う。

【００９２】次に、周波数ホッピングをしながら通信を
行う方法について説明する。

【００９３】通信処理を行っている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、ＣＳ端末において、タイ
ミング生成部３１１で生成されたタイミング信号に基づ
きフレームに組み立てたデータの送信が行われる。

【００９４】フレームに組み立てられたデータを受信し
たＰＳ端末では、受信データに含まれるフレーム同期ワ
ード（図７（ｂ）に示すＳＹＮ）を利用して、フレーム
同期回路３１８で回覧に影響され難いフレーム同期パル
スを生成する。

【００９５】具体的には、受信したデータは３２ビット
シフトレジスタ４０３でパラレル３２ビットのデータに
変換され、そのデータはフレームパターン検出回路４０
４でフレーム同期ワードと比較される。データとフレー
ム同期ワードとが一致すると、フレームパターン検出回
路４０４から１クロック幅のパルス信号が発生され、こ
のパルス信号はカウンタ４０５に入力される。カウンタ
４０５は、６２５０ビット毎にパルス信号を出力し、そ
のパルス信号はセレクタ４１０に入力される。

【００９６】これに対し、フレームカウンタ４０６は、
フレーム同期ワードの正規位置でフレーム位置信号（ハ
イレベル＝５Ｖ）を出力する。このフレーム位置信号が
ハイレベルの状態でフレームパターン検出回路４０４か
ら１クロック幅のパルス信号が出力されると、フレーム
同期ワードが検出されたと判断され、後方保護回路４０
９のカウントアップが行われる。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
ム位置信号がハイレベルに保持されたハンチング状態と
なっているから、フレーム同期が取れていない状態でフ
レーム同期ワードを検出すると、必ず後方保護回路４０
９のカウントアップが行われることになる。

【００９７】このようにして１回だけフレーム同期ワー
ドを検出すると、ハンチング状態は終了し、フレームカ
ウンタ４０６は６２５０ビット目後までフレーム位置信
号をローレベル（０Ｖ）に保持し、次いで、次フレーム
のフレーム同期ワードを受信すべき位置で、フレーム位
置信号をハイレベルにする。このフレーム位置信号をハ
イレベルにした時点でフレームパターン検出回路４０４
からパルス信号が出力されると、再びフレーム同期ワー
ドの検出と判断されて後方保護回路４０９のカウントア
ップが行われる。

【００９８】一方、フレーム位置信号がハイレベルにな
っている、正規のフレーム同期ワード受信位置でフレー
ムパターン検出回路４０４からパルス信号が出力されな
いときには、フレーム同期の受信に失敗したと判断し
て、後方保護回路４０９がクリアされるとと同時に、前
方保護回路４０８のカウントアップを行う。３フレーム
連続してフレーム同期ワードを所定位置で検出できなか
ったときには、フレーム同期がはずれたと判断してＳＲ
ラッチ４１１をリセットし、ＬＯＣＫ信号４１４をハイ
レベルにする。ＬＯＣＫ信号４１４はセレクタ４１０を
制御し、この制御により、フレーム同期が取れている間
はフレームカウンタ４０６の出力がフレーム同期パルス
として使用され、フレーム同期が取れていない間はカウ
ンタ４０５の出力がフレーム同期パルスとして使用され
る。カウンタ４０５の出力は、フレーム同期ワードの検
出の有無に関わらず６２５０ビット毎に行われるから、
フレーム同期がはずれた状態でも、フレーム同期パルス
の発生が継続されるように構成されている。

【００９９】このような構成により、所定位置以外（例
えば音声チャネルない）にフレーム同期ワードパターン
のデータがあるような場合でも、このデータをフレーム
同期ワードと誤認識することを未然に防止することがで
きる。また、フレーム同期ワードを正しく受信すること
ができない場合にも、定常的にフレーム同期パルスを発
生することによって、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になる。

【０１００】次に、ホッピングパターン追従動作の制御
について説明する。

【０１０１】ホッピングパターン追従動作の制御は、先
に生成されたフレーム同期パルス５０２（図５に示す）
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を用いて行われる。

【０１０２】ホッピングパターンレジスタ５１８のレジ
スタへのアクセスは、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に基づき行われ、こ
のアドレスに対応するレジスタへの周波数番号情報の書
込み、読み出しが行われる。

【０１０３】まず、ＣＳ端末において、フレーム番号カ
ウンタ５１２はフレーム同期パルス５０２によるカウン
トアップを継続し、その出力値は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は所定の
タイミングでシリアル変換された後にＢＦフィールドの
データとして送信される。

【０１０４】このフレーム番号には４ビット加算器５１
４で１が加算され、その加算値「フレーム番号＋１」に
相当するアドレスのレジスタ（すなわ次フレーム番号に
相当するレジスタ）にアクセスを許可する信号が生成さ
れる。この信号によってアクセスが許可されたレジスタ
に、ＮＦフィールドのデータを送信するタイミングでリ
ードアクセスし、このレジスタから読み出されたデータ
はシリアル変換後にＮＦフィールドのデータとして送信
される。

【０１０５】ＰＳ端末においては、ＣＮＴチャネル内の
ＢＦフィールド、ＮＦフィールドを受信すると、それら
のデータに誤りが発生いているか否かがＣＲＣチェック
回路４１１で確認される。

【０１０６】受信したデータに誤りが発生していないと
きには、受信したＢＦデータがフレーム番号カウンタ５
１２にロードされ、フレーム番号カウンタ５１２からは
受信したＢＦデータが出力される。このＢＦデータによ
って、ＣＳ端末と同様に、当該フレーム番号＋１」に相
当するアドレスのレジスタが選択され、この選択された
レジスタに受信したＮＦデータを書き込むことによっ
て、ホッピングパターンレジスタ５１８の周波数番号情
報はＣＳ端末のホッピングパターンに従い更新されるこ
とになる。

【０１０７】受信したＢＦ、ＮＦフィールドのデータに
誤りが発生しているときには、受信したＢＦデータのフ
レーム番号カウンタ５１２へのロードは行われない。フ
レーム番号カウンタ５１２にはクロック信号としてフレ
ーム同期パルス５０２が入力されているから、ＢＦデー
タのロードが行われないときには、１つだけカウントア
ップが行われる。このように、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パルス５０２を利用す
る結果、ＢＦ番号を受信することができなくとも、ＣＳ
側と同じフレーム番号に追従することができる。また、
誤りが発生しているときには、誤った周波数番号の書き
込みを未然に防止するために、ホッピングパターンレジ
スタ５１８の更新は行われない。

【０１０８】よって、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
ーンを格納することができ、また、ＰＳ端末で正確にフ
レーム番号を受信することができないときでも、フレー
ム同期回路から全てのフレームに対しフレーム同期パル
スが出力されるから、フレーム番号カウンタ５１２が自
走し、ＰＳ端末は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。

【０１０９】次に、周波数切替動作について説明する。

【０１１０】本実施の形態では、図７に示すＣＮＴチャ
ネル、ＬＣＣＨチャネル、音声チャネル、データチャネ
ルのそれぞれに対し、時間シフトされたホッピングパタ
ーンを使用するため、それぞれのチャネルの送出開始前
の周波数切替位置において、ホッピングパターンレジス
タから該当する周波数番号情報を読み出す制御を行う。

【０１１１】具体的には、フレーム番号カウンタ５１２
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値の加算をし、加算後の値に対応す
るホッピングパターンレジスタに、周波数の切替タイミ
ングでリードアクセスするように制御が行われる。

【０１１２】加算する値は、ＣＮＴチャネル送出前の周
波数切替タイミングにおいては「１」に設定されてお
り、この設定は次フレーム番号に相当する周波数番号を
読み出すためのものである。また、音声チャネル、デー
タチャネル送出前の周波数切替タイミングにおいて加算
する値は、ＨＰポインタレジスタ５１３に格納されてい
る。ＨＰポインタレジスタ５１３における上位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
して使用され、それぞれの周波数切替タイミングにおい
て４ビットの値が加算される。

【０１１３】このようにして、単一のホッピングパター
ンレジスタを用いて、チャネル毎に時間シフトしたホッ
ピングパターンを使用することが可能になる。

【０１１４】なお、ＨＰポインタレジスタに格納する値
の割り当ては、通信チャネル獲得前にＣＳ端末に対し要
求され、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によって、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。

【０１１５】以上により、本実施の形態では、ＣＳ端末
が電源投入時にＨＰスキャンモードにより隣接している
他グループの使用ホッピングパターンを認識し、ＣＳ端
末自信が属するグループにおいて使用するホッピングパ
ターンを認識した他グループの使用ホッピングパターン
と異なるように設定するから、各グループ間において同
じ時間に同じ周波数を使用することによって発生するデ
ータ衝突を未然に防止することができるグループ間の干
渉を未然に防止することができる。

【０１１６】なお、本実施の形態では、他グループが１
から１０までの連続した周波数番号の周波数を使用し、
Ａグループが使用する周波数番号を１１〜２０のものと
しているが、これに限定されることなく、他グループが
使用する周波数番号に重ならない限りにおいて、使用す
る周波数番号の組合せは任意に設定することができる。

【０１１７】また、本実施の形態では、他グループのＣ
ＮＴフィールド内のＮＦデータを受信することによって
他グループが使用しているホッピングパターンを認識す
るが、これに代えて、ＬＣＣＨを利用して他グループと
の間でコマンドのやり取りを行うことによって他グルー
プが使用しているホッピングパターンを認識する方法を
用いることもできる。この方法では、他グループに同期
した状態で、グローバルアドレスを付与したホッピング
パターン通知要求コマンドをＬＣＣＨチャネルにより送
信し、他グループのＣＳ端末はホッピングパターン通知
要求コマンドを受信すると、ホッピングパターン情報を
同じくＬＣＣＨチャネルにより送信する。

【０１１８】（実施の第２形態）次に、本発明の実施の
第２形態について図１１を参照しながら説明する。図１
１は本発明の実施の第２形態の周波数ホッピング通信シ
ステムにおける各グループのホッピングパターン例を示
す図である。

【０１１９】本実施の形態は、実施の第１形態と同じ構
成を有し、本実施の形態では、使用可能周波数個数の半
分以下の個数の周波数を用いたホッピングパターンを各
グループで使用するように設定されている実施の第１形
態に対し、使用可能周波数個数の半分以上の個数の周波
数を用いたホッピングパターンを各グループで使用可能
なように設定されている点で異なる。

【０１２０】本実施の形態においては、例えば、使用可
能な周波数の個数２６の内２３個の周波数が存在するホ
ッピングパターンを使用することを考える。この場合、
ホッピングパターンの選択方法によっては、同じ時間に
同じ周波数を使用する「ヒット」が頻繁に発生する可能
性が生じるから、本発明の原理を用いてホッピングパタ
ーンを決定することによって、この「ヒット」の発生回
数を極力少なくすることが可能になり、データの連続し
た誤りの発生を未然に防止することができる。

【０１２１】例えば、従来にように、図１４に示すよう
な２３個の周波数が存在するホッピングパターンを使用
すると、グループＡ，Ｂ間において、各時間Ｔ１，Ｔ
３，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９で同じ周波数番号が設定されるこ
とになり、各時間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９でそれ
ぞれパケットの衝突が計５回起こる。この衝突回数は各
グループにおける動作位相関係に応じて様々に変化す
る。

【０１２２】これに対し、本実施の形態では、ＣＳ端末
が電源投入時にＨＰスキャンモードにより隣接している
他グループ（Ｂグループ）の使用ホッピングパターンを
認識し、ＣＳ端末自信が属するグループ（Ａグループ）
において使用するホッピングパターンを認識した他グル
ープの使用ホッピングパターンと異なるように設定する
から、図１１に示すような２３個の周波数が存在するホ
ッピングパターンを使用するときでも、２３この周波数
をホップする間に生じる衝突回数は最大１回に抑えるこ
とができる。具体的には、図１１に示すように、グルー
プＡ，Ｂ間で１つの位相関係の場合において周波数番号
７３の周波数で衝突が起こることが分かるが、さらに位
相関係が変化したときでも、最大１回の衝突発生のみに
抑えられることは明らかである。

【０１２３】このように、使用可能周波数個数の半分以
上の個数の周波数を用いたホッピングパターンを各グル
ープで使用可能なように設定されている場合、ＨＰスキ
ャンモードにより隣接している他グループの使用ホッピ
ングパターンを認識することによって、他グループとの
間で干渉が発生し難いホッピングパターンを選択するこ
とができる、すなわち衝突回数をできる限り小さくする
ようなホッピングパターンを選択することができる。

【０１２４】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
周波数ホッピング通信装置によれば、同一グループに属
する他装置からのデータを選択して受信する第１の受信
手段と、同一グループと異なる他のグループに属する装
置からのデータを選択して受信する第２の受信手段と、
第２の受信手段が受信したデータに基づき他のグループ
が使用するホッピングパターンを認識する認識手段と、
認識したホッピングパターンに基づき同一グループが使
用するホッピングパターンを選択する選択手段とを設け
たから、各グループ間において同じ時間に同じ周波数を
使用することによって発生するデータ衝突を未然に防止
することができる。

【０１２５】請求項２記載の周波数ホッピング通信装置
によれば、第２の受信手段による受信動作を電源投入後
に実行するように制御するから、通信開始前に他のグル
ープと間でデータ衝突が生じないようなホッピングパタ
ーンを選択することができる。

【０１２６】請求項３記載の周波数ホッピング通信装置
によれば、予めホッピングパターンとして複数のパター
ンを格納している格納手段を設け、選択手段で、格納手
段に格納されているパターンの中から認識したホッピン
グパターンと異なるホッピングパターンを同一グループ
が使用するホッピングパターンとして選択するから、選
択に掛かる処理を容易に実行することができる。

【０１２７】請求項４記載の周波数ホッピング通信装置
によれば、予めホッピングパターンとして複数のパター
ンを格納している格納手段を設け、選択手段で、格納手
段に格納されているパターンの中から認識したホッピン
グパターンに含まれる周波数と異なる周波数から構成さ
れるパターンを同一グループが使用するホッピングパタ
ーンとして選択するから、選択に掛かる処理を容易に実
行することができる。

【０１２８】請求項５記載の周波数ホッピング通信装置
によれば、選択手段で、同一グループが使用するホッピ
ングパターンとして複数のパターンを使用する必要があ
るか否かの判定を行い、複数のパターン使用の必要があ
ると判定すると、格納手段に格納されているパターンの
中から対応するパターンを所定周期単位でシフトしなが
ら同一グループが使用するホッピングパターンとして選
択するから、ホッピングパターンの格納に要する記憶容
量を増大化を抑制することができる。

【０１２９】請求項６記載の周波数ホッピング通信装置
によれば、選択手段で選択した１つのホッピングパター
ン内で隣接する周波数の使用を禁止する禁止手段を設け
たから、各グループ間において同じ時間に同じ周波数を
使用することを確実に防止することができる。

【０１３０】請求項７記載の周波数ホッピング通信装置
によれば、第１の受信手段が、他のグループに共通のフ
レーム同期ワードとグループ固有の識別番号とを合せ持
つ符号に基づきフレーム同期を保持しながら受信動作を
行い、第２の受信手段が、他のグループに共通のフレー
ム同期ワードのみに基づきフレーム同期を保持しながら
受信動作を行うから、同一グループにおける受信と他グ
ループからの受信とを明確に区別して行うことができ
る。

【０１３１】請求項８記載の周波数ホッピング通信シス
テムによれば、集中制御局に、その集中制御局と同一グ
ループに属する端末局からのデータを選択して受信する
第１の受信手段と、同一グループと異なる他のグループ
から使用するホッピングパターンを示すホッピングパタ
ーン情報を選択して受信する第２の受信手段と、第２の
受信手段が受信したホッピングパターン情報に基づき他
のグループが使用するホッピングパターンを認識する認
識手段と、認識したホッピングパターンに基づき同一グ
ループが使用するホッピングパターンを選択する選択手
段とを設けたから、各グループ間において同じ時間に同
じ周波数を使用することによって発生するデータ衝突を
未然に防止することができる。

【０１３２】請求項９記載の周波数ホッピング通信シス
テムによれば、第２の受信手段による受信動作が電源投
入後に実行するように制御されるから、通信開始前に他
のグループと間でデータ衝突が生じないようなホッピン
グパターンを選択することができる。

【０１３３】請求項１０記載の周波数ホッピング通信シ
ステムによれば、集中制御局に予めホッピングパターン
として複数のパターンを格納している格納手段を設け、
選択手段で、格納手段に格納されているパターンの中か
ら認識したホッピングパターンと異なるホッピングパタ
ーンを同一グループが使用するホッピングパターンとし
て選択するから、選択に掛かる処理を容易に実行するこ
とができる。

【０１３４】請求項１１記載の周波数ホッピング通信シ
ステムによれば、集中制御局に予めホッピングパターン
として複数のパターンを格納している格納手段を設け、
選択手段で、格納手段に格納されているパターンの中か
ら認識したホッピングパターンに含まれる周波数と異な
る周波数から構成されるパターンを同一グループが使用
するホッピングパターンとして選択するから、選択に掛
かる処理を容易に実行することができる。

【０１３５】請求項１２記載の周波数ホッピング通信シ
ステムによれば、選択手段で、同一グループが使用する
ホッピングパターンとして複数のパターンを使用する必
要があるか否かの判定を行い、複数のパターン使用の必
要があると判定すると、格納手段に格納されているパタ
ーンの中から対応するパターンを所定周期単位でシフト
しながら同一グループが使用するホッピングパターンと
して選択するから、ホッピングパターンの格納に要する
記憶容量を増大化を抑制することができる。

【０１３６】請求項１３記載の周波数ホッピング通信シ
ステムによれば、集中制御局に、選択手段で選択した１
つのホッピングパターン内で隣接する周波数の使用を禁
止する禁止手段を設けたから、各グループ間において同
じ時間に同じ周波数を使用することを確実に防止するこ
とができる。

【０１３７】請求項１４記載の周波数ホッピング通信シ
ステムによれば、第１の受信手段が他のグループに共通
のフレーム同期ワードとグループ固有の識別番号とを合
せ持つ符号に基づきフレーム同期を保持しながら受信動
作を行い、第２の受信手段が他のグループに共通のフレ
ーム同期ワードのみに基づきフレーム同期を保持しなが
ら受信動作を行うから、同一グループにおける受信と他
グループからの受信とを明確に区別して行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態の周波数ホッピング通
信システムの構成を示す概念図である。

【図２】図１の周波数ホッピング通信システムにおける
ＣＳ端末およびＰＳ端末に設けられている無線制御ユニ
ットの構成を示すブロック図である。

【図３】図２のチャネルコーデック２０８の構成を示す
ブロック図である。

【図４】図３のフレーム同期部３１６の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】図３のＨＰレジスタ周辺部３０６の構成を示す
ブロック図である。

【図６】図２の無線部２０９の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】図１の周波数ホッピング通信システムに用いら
れる無線フレームを示す図である。

【図８】図１の周波数ホッピング通信システムに用いら
れる周波数ホッピングの概要を説明するための図であ
る。

【図９】図１の周波数ホッピング通信システムの電源投
入時の動作を示すフローチャートである。

【図１０】図１の周波数ホッピング通信システムにおけ
る第１のＰＳ端末から第２のＰＳ端末に発信を行う動作
シーケンスを示す図である。

【図１１】本発明の実施の第２形態の周波数ホッピング
通信システムにおける各グループのホッピングパターン
例を示す図である。

【図１２】従来の周波数ホッピング無線通信システムの
構成を示す概念図である。

【図１３】図１２の周波数ホッピング無線通信システム
におけるＣＳ端末の電源投入時の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１４】図１２の周波数ホッピング無線通信システム
に用いられているホッピングパターン例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０２，１０３，１０４，１０５，１０６無線端末２０４ＣＰＵ２０５メモリ２０６ＤＭＡＣ２０８チャネルコーデック２０９無線部３０６ＨＰレジスタ周辺部３１６フレーム同期部５１２フレーム番号カウンタ５１３ＨＰポインタレジスタ５１８ホンピングパターンレジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一グループに属する他装置との間で、
ホッピングパターンに応じて周波数を切り替えながらデ
ータを送受する周波数ホッピング通信装置において、前
記同一グループに属する他装置からのデータを選択して
受信する第１の受信手段と、前記同一グループと異なる
他のグループに属する装置からのデータを選択して受信
する第２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信した
データに基づき前記他のグループが使用するホッピング
パターンを認識する認識手段と、前記認識したホッピン
グパターンに基づき前記同一グループが使用するホッピ
ングパターンを選択する選択手段とを備えることを特徴
とする周波数ホッピング通信装置。
【請求項２】前記第２の受信手段による受信動作は、
電源投入後に実行するように制御されることを特徴とす
る請求項１記載の周波数ホッピング通信装置。
【請求項３】予め前記ホッピングパターンとして複数
のパターンを格納している格納手段を備え、前記選択手
段は、前記格納手段に格納されているパターンの中か
ら、前記認識したホッピングパターンと異なるホッピン
グパターンを前記同一グループが使用するホッピングパ
ターンとして選択することを特徴とする請求項１または
２記載の周波数ホッピング通信装置。
【請求項４】予め前記ホッピングパターンとして複数
のパターンを格納している格納手段を備え、前記選択手
段は、前記格納手段に格納されているパターンの中か
ら、前記認識したホッピングパターンに含まれる周波数
と異なる周波数から構成されるパターンを前記同一グル
ープが使用するホッピングパターンとして選択すること
を特徴とする請求項１または２記載の周波数ホッピング
通信装置。
【請求項５】前記選択手段は、前記同一グループが使
用するホッピングパターンとして複数のパターンを使用
する必要があるか否かの判定を行い、前記複数のパター
ン使用の必要があると判定すると、前記格納手段に格納
されているパターンの中から対応するパターンを所定周
期単位でシフトしながら前記同一グループが使用するホ
ッピングパターンとして選択することを特徴とする請求
項４記載の周波数ホッピング通信装置。
【請求項６】前記選択手段で選択した１つのホッピン
グパターン内で隣接する周波数の使用を禁止する禁止手
段を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれ
か１つに記載の周波数ホッピング通信装置。
【請求項７】前記第１の受信手段は、前記他のグルー
プに共通のフレーム同期ワードとグループ固有の識別番
号とを合せ持つ符号に基づきフレーム同期を保持しなが
ら受信動作を行い、前記第２の受信手段は、前記他のグ
ループに共通のフレーム同期ワードのみに基づきフレー
ム同期を保持しながら受信動作を行うことを特徴とする
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の周波数ホッピ
ング通信装置。
【請求項８】各グループ毎に端末局とともに設置され
ている集中制御局で同一グループ内で使用するホッピン
グパターンを選択し、前記同一グループ内の前記集中制
御局と前記端末局との間および前記端末局間で前記選択
されたホッピングパターンに基づき周波数を切り替えな
がらデータ通信を行う周波数ホッピング通信システムに
おいて、前記集中制御局は、その集中制御局と同一グル
ープに属する端末局からのデータを選択して受信する第
１の受信手段と、前記同一グループと異なる他のグルー
プから使用するホッピングパターンを示すホッピングパ
ターン情報を選択して受信する第２の受信手段と、前記
第２の受信手段が受信したホッピングパターン情報に基
づき前記他のグループが使用するホッピングパターンを
認識する認識手段と、前記認識したホッピングパターン
に基づき前記同一グループが使用するホッピングパター
ンを選択する選択手段とを備えることを特徴とする周波
数ホッピング通信システム。
【請求項９】前記第２の受信手段による受信動作は、
電源投入後に実行するように制御されることを特徴とす
る請求項８記載の周波数ホッピング通信システム。
【請求項１０】前記集中制御局は予め前記ホッピング
パターンとして複数のパターンを格納している格納手段
を備え、前記選択手段は、前記格納手段に格納されてい
るパターンの中から、前記認識したホッピングパターン
と異なるホッピングパターンを前記同一グループが使用
するホッピングパターンとして選択することを特徴とす
る請求項８または９記載の周波数ホッピング通信システ
ム。
【請求項１１】前記集中制御局は予め前記ホッピング
パターンとして複数のパターンを格納している格納手段
を備え、前記選択手段は、前記格納手段に格納されてい
るパターンの中から、前記認識したホッピングパターン
に含まれる周波数と異なる周波数から構成されるパター
ンを前記同一グループが使用するホッピングパターンと
して選択することを特徴とする請求項８または９記載の
周波数ホッピング通信システム。
【請求項１２】前記選択手段は、前記同一グループが
使用するホッピングパターンとして複数のパターンを使
用する必要があるか否かの判定を行い、前記複数のパタ
ーン使用の必要があると判定すると、前記格納手段に格
納されているパターンの中から対応するパターンを所定
周期単位でシフトしながら前記同一グループが使用する
ホッピングパターンとして選択することを特徴とする請
求項１１記載の周波数ホッピング通信システム。
【請求項１３】前記集中制御局は、前記選択手段で選
択した１つのホッピングパターン内で隣接する周波数の
使用を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする請求
項８ないし１２のいずれか１つに記載の周波数ホッピン
グ通信システム。
【請求項１４】前記第１の受信手段は、前記他のグル
ープに共通のフレーム同期ワードとグループ固有の識別
番号とを合せ持つ符号に基づきフレーム同期を保持しな
がら受信動作を行い、前記第２の受信手段は、前記他の
グループに共通のフレーム同期ワードのみに基づきフレ
ーム同期を保持しながら受信動作を行うことを特徴とす
る請求項８ないし１３のいずれか１つに記載の周波数ホ
ッピング通信システム。