JPH1070490A

JPH1070490A - 無線通信システム

Info

Publication number: JPH1070490A
Application number: JP24699896A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Taki; 和也滝
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-10
Anticipated expiration: 2016-08-28
Also published as: JP3695009B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い秘匿性を実現しながら短時間で呼出しを
完了させるようにする。【解決手段】周波数ホッピング方式により所定のホッ
ピングパターンに従って周波数を切り換えながら親機１
０と子機１１との間で双方向に通信を行うものである。
通信開始処理時のホッピングパターンによる周波数（f
1,f2,...fL)のホップ数が、通信処理時のホッピングパ
ターンの周波数（f1,f2,...fL,...fM)のホップ数よりも
少ないものとされている。

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
方式により所定のホッピングパターンに従って周波数を
切り換えながら通信機相互間で双方向通信を行う無線通
信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年において、通信データを変調後に拡
散して送信する一方、受信した信号を逆拡散して復調す
ることにより通信データを得るスペクトラム拡散方式の
無線通信システムが、周波数の有効利用および低い電力
密度の通信を可能にすることから注目されている。そし
て、特に、スペクトラム拡散方式による送受信時に、拡
散および逆拡散を周波数を順次切り換える周波数ホッピ
ングで行うと、信号の秘匿性が極めて高いものとなるた
め、この周波数ホッピングを適用したスペクトラム拡散
方式の無線通信システムが例えば電話機やファクシミリ
装置等の各種の分野において広範囲に採用されようとし
ている。

【０００３】従来、上記方式の無線通信システムは、拡
散および逆拡散のパターンを示す拡散符号に基づき複数
チャンネルをランダムに配置した同一のホッピングパタ
ーンを全通信機に備えさせている。そして、例えば親機
となる通信機から特定の子機となる通信機に対して通信
を行う場合には、先ず、通信開始処理において子機のＩ
Ｄデータ等を含む呼出信号を親機で形成させ、この呼出
信号を一定の滞留時間毎に周波数ホッピングさせながら
拡散変調信号として送信させる。この際、子機に対して
は、所定チャンネルの周波数の拡散変調信号を受信する
ように待機させておき、親機からの拡散変調信号を捕捉
したときに、滞留時間毎にホッピングパターンに従った
周波数の切り換えを行わせて親機からの呼出信号を逆拡
散して受信させる。この後、親機と子機との同期を確立
させた後、周波数ホッピングを親機および子機において
繰り返して行わせることによって、音声データ等の通信
データを継続して送受信させる通信処理を実行させるよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ように、ホッピングパターンに従って滞留時間毎に周波
数ホッピングを行う構成では、通信開始処理において所
定チャンネルの拡散変調信号を受信するように待機した
子機が捕捉に失敗すると、親機がホッピングパターンに
従って周波数ホッピングを一巡させ、この捕捉に失敗し
たチャンネルの拡散変調信号を次に送信するまで待ち時
間が発生することになる。

【０００５】この場合、ホッピングパターンにより一巡
する時間は、ホップ数（チャンネル数）と滞留時間との
積算値であるため、ホップ数が少なければ待ち時間を短
縮することができる。ところが、このようにホップ数を
減少させると、盗聴が容易となるため、周波数ホッピン
グの特質である高い秘匿性を十分に発揮させることがで
きないという問題が生じることになる。その一方、ホッ
プ数を増加させると、高い秘匿性を得ることはできる
が、上述のようにホッピングパターンにより一巡する時
間が増大することによって、呼出しに長時間を要し易く
なるという問題が生じることになる。

【０００６】従って、本発明は、高い秘匿性を実現しな
がら短時間で呼出しを完了させることができる無線通信
システムを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、周波数ホッピング方式により所
定のホッピングパターンに従って周波数を切り換えなが
ら通信機相互間で双方向通信を行う無線通信システムで
あって、通信開始処理時のホッピングパターンのホップ
数が通信処理時のホッピングパターンのホップ数よりも
少ないことを特徴としている。これにより、通信開始処
理時において、開始処理のエラーや同期捕捉の失敗、同
期外れ等が生じても、通信開始処理時のホップ数が少な
いため、短時間で同期の再捕捉等を行うことができる。
従って、受信待機時間を短縮化することができると共
に、通信開始処理時の消費電力を低減して省電力化を図
ることができる。また、通信処理時においては、通信開
始処理時よりも多くのホップ数で周波数ホッピングする
ことによって、通信内容についての高い秘匿性を実現す
ることが可能になっている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の無線通
信システムであって、通信開始処理時に周波数ホッピン
グの同期を確立することを特徴としている。これによ
り、少ないホップ数のホッピングパターンで通信開始処
理が行われているため、同期の確立に失敗しても即座に
同期の再確立が可能となる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の無線通信システムであって、通信開始処理時に、呼出
側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパターンで
呼出しを行い、被呼出側の通信機は、通信開始処理時の
ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周波数で受
信待機し、呼出側の通信機からの信号を受信した後に周
波数ホッピングを開始することを特徴としている。これ
により、通信開始処理時のホッピングパターンの１つの
周波数で受信待機するため、該ホッピングパターンによ
る呼出しが繰り返されることによって、呼出側の通信機
からの信号を確実に受信することができる。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１または２記載
の無線通信システムであって、通信開始処理時に、呼出
側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパターンで
呼出しを行い、被呼出側の通信機は、通信開始処理時の
ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周波数で受
信待機し、該周波数が干渉されているとき、残りの周波
数のうちの１つの周波数で受信待機するという処理を所
定の周波数となるまで繰り返し、呼出側の通信機からの
信号を受信した後に周波数ホッピングを開始することを
特徴としている。これにより、通信開始処理時のホッピ
ングパターンのうちの１つまたは２つ以上の周波数が干
渉を受けていた場合でも、残りの周波数で呼出側の通信
機からの信号を受信することができるため、通信開始処
理を安定して行うことができる。

【００１１】請求項５の発明は、請求項３または４記載
の無線通信システムであって、前記被呼出側の通信機
は、通信開始処理毎に、受信待機する周波数をランダム
に設定することを特徴としている。これにより、通信開
始処理毎にランダムに設定された周波数で受信待機する
ため、特定の周波数において干渉を受ける確率を小さく
することができる。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、前記通信開
始処理時のホッピングパターンが全通信機間で同一に設
定されていることを特徴としている。これにより、呼び
出す通信機に応じてホッピングパターンを変更する必要
がなく一斉呼出しが可能となる。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１ないし６のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、通信機とし
て、外部回線に接続された親機と、その親機と通信可能
且つ相互に通信可能な複数の子機とを有し、親機−各子
機間の通信と、子機−子機間の通信では、ホッピングパ
ターンが異なることを特徴としている。これにより、親
機−各子機間の通信と、子機−子機間の通信とが同時に
行われた場合に、両通信が異なるホッピングパターンで
行われるようになっているため、両通信の周波数が干渉
しあう確率が低下して高い信頼性で通信を行うことがで
きる。

【００１４】請求項８の発明は、請求項１ないし７のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、前記通信開
始処理時のホッピングパターンで使用される周波数と、
前記通信処理時のホッピングパターンで使用される周波
数とが異なることを特徴としている。これにより、通信
開始処理時に使用される周波数と、通信処理時に使用さ
れる周波数とが異なるため、通信機間で通信が行われて
いる最中に、他の通信機間で通信開始処理を行う場合に
干渉を受けることがなく、確実な呼出しが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図９に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る無
線通信システムは、図２に示すように、外部回線に接続
された１台の親機１０（通信機）と、この親機１０と通
信可能且つ相互に通信可能な５台の子機１１〜１５（通
信機）とを有している。尚、これらの親機１０や子機１
１〜１５には、電話機やファクシリミ装置、プリンタ装
置、コンピュータ等を適用することができる。親機１０
と子機１１〜１５との通信および子機１１〜１５間の通
信は、図３に示すように、ＴＤＤ(Time Division Duple
x)方式により行われるようになっており、一方が送信状
態（ＴＸ）のときには他方を受信状態（ＲＸ）とし、こ
の送信状態（ＴＸ）と受信状態（ＲＸ）とを交互に置き
換えることにより通信を行うようになっている。

【００１６】上記の親機１０および子機１１〜１５は、
図４に示すように、通信データを周波数ホッピングしな
がらスペクトラム拡散方式により送受信する無線通信部
１を有している。無線通信部１は、図示しない外部回路
に対して通信データをデータ処理して入出力するインタ
ーフェース部２１を有している。インターフェース部２
１は、通信データが音声信号である場合、音声信号とデ
ジタル信号とを相互変換するコーデックおよび圧縮器を
有している一方、通信データが非音声信号である場合、
バッファやエラー訂正処理等を行うデータ変換器を有し
ている。

【００１７】上記のインターフェース部２１は、通信デ
ータを変調する変調部２２ａと、通信データを復調する
復調部２２ｂとを有した変復調器２２に接続されてい
る。変復調器２２は、コントローラ３５からの送信指令
信号ｐおよび受信指令信号ｑにより変調部２２ａと復調
部２２ｂとの作動状態を通信データの送信時と受信時と
で切り換えるようになっている。そして、送信時に作動
される変調部２２ａは、ミキサを備えたアップコンバー
タ２３に接続されている。

【００１８】上記のアップコンバータ２３には、ＰＬＬ
局部発振器２５が接続されており、ＰＬＬ局部発振器２
５には、図５にも示すように、複数チャンネルC1,C
2,...CL,..CM分の拡散符号（拡散周波数データ）f1,f
2,...fL,...fM を格納したホップテーブル２６が接続さ
れている。これらのホップテーブル２６およびＰＬＬ局
部発振器２５には、コントローラ３５から所定の滞留時
間毎にホップ信号ｒが入力されるようになっており、ホ
ップテーブル２６は、ホップ信号ｒが入力されるたび
に、ホップ信号ｒが示すチャンネル設定値Ｓのチャンネ
ルに対応する拡散符号ｆをＰＬＬ局部発振器２５に出力
し、ＰＬＬ局部発振器２５から拡散符号f1,f2,...f
L,...fM に対応した周波数の拡散信号（局部発振信号）
ｓをアップコンバータ２３に出力させるようになってい
る。以下、特定の拡散符号（例えばｆ１）に対応する周
波数を示すとき、例えば周波数(f1)と示すこととする。
そして、アップコンバータ２３は、ＰＬＬ局部発振器２
５からの拡散信号ｓと、変調部２２ａからの通信データ
の変調信号ｔとを加え合わせることによって、拡散され
た周波数の拡散変調信号ｕを形成するようになってい
る。

【００１９】上記のアップコンバータ２３は、拡散変調
信号ｕを増幅するパワーアンプ２４を介して送受切換器
２７に接続されている。送受切換器２７には、コントロ
ーラ３５から送信指令信号ｐおよび受信指令信号ｑが入
力されるようになっており、送信指定信号ｐが入力され
たときには、作動状態を送信可能状態としてパワーアン
プ２４からの拡散変調信号ｕをアンテナ２８から送信さ
せるようになっている。一方、受信指定信号が入力され
たときには、作動状態を受信可能状態とし、アンテナ２
８を介して受信された拡散変調信号ｕをローノイズアン
プ３１に出力させるようになっている。

【００２０】上記のローノイズアンプ３１は、ダウンコ
ンバータ３２に接続されており、ダウンコンバータ３２
に対して拡散変調信号ｕを増幅して出力するようになっ
ている。ダウンコンバータ３２には、上述のアップコン
バータ２３に入力される拡散信号ｓがＰＬＬ局部発振器
２５から入力されるようになっており、ダウンコンバー
タ３２は、拡散信号ｓを基にして拡散変調信号ｕを逆拡
散して変調信号ｔを形成し、この変調信号ｔを復調部２
２ｂに出力するようになっている。そして、復調部２２
ｂは、入力された変調信号ｔを復調した後、インターフ
ェース部２１に出力するようになっている。

【００２１】上記の構成を有した無線通信部１は、電源
部３６から電力を供給されることにより作動するように
なっており、電源部３６は、通信開始処理前において一
部またはコントローラ３５を除く全部の無線通信部１に
対して電力供給を制限するように、コントローラ３５に
より電力の供給先が設定されるようになっている。即
ち、コントローラ３５は、スリープモード時にコントロ
ーラ３５に対してのみ電力供給するように制御し、受信
待機モード時にアップコンバータ２３およびパワーアン
プ２４からなる送信部を除いて電力供給するように制御
し、通信モード時に無線通信部１の全体に電力供給する
ように制御するようになっている。

【００２２】また、上記のようにして各部を制御するコ
ントローラ３５は、図６および図７の通信開始処理およ
び通信処理を行う通信制御ルーチンを実行するようにな
っている。通信制御ルーチンは、通信開始処理において
特定の親機１０や子機１１〜１５との間で拡散変調信号
ｕの同期を確立するように、呼出信号を送信する呼出し
処理や呼出信号を受信する受信待機処理を行い、拡散変
調信号ｕの同期を確立した後、音声データ等を送受信す
る通信処理に移行するようになっている。また、この通
信制御ルーチンは、通信開始処理時のホッピングパター
ンのホップ数が通信処理時のホッピングパターンのホッ
プ数よりも少なくなるように、通信開始処理における呼
出し処理時にホップテーブル２６の一部のチャンネルC
1,C2,...CL を用いたホッピングパターンで周波数ホッ
ピングを行わせるようになっている一方、通信処理時に
ホップテーブル２６の全チャンネルC1,C2,...CL,..CMを
用いたホッピングパターンで周波数ホッピングを行わせ
るようになっている。

【００２３】上記の構成において、無線通信システムの
動作を図６および図７のフローチャートに基づいて説明
する。

【００２４】先ず、図４に示すように、コントローラ３
５がスリープモードを実行することによって、電源部３
６からの電力供給がコントローラ３５だけに制限され、
消費電力が必要最小限に抑制される（Ｓ１）。電力供給
を受けるコントローラ３５は、通信制御ルーチンの実行
を継続しており、図示しない呼出スイッチ等の操作状態
を確認することによって、呼出しを行うように指示され
たか否かを判定する（Ｓ２）。呼出しを行うと判定した
場合には（Ｓ２，ＹＥＳ）、通信モードとなって電源部
３６から無線通信部１の各部に対して電力供給を開始さ
せると共に、図５のホップテーブル２６の一部のチャン
ネルC1,C2,...CL を用いたホッピングパターンとなるよ
うに、最大チャンネルカウント値Ｃmax を“Ｌ”、チャ
ンネル設定値Ｓを“１”、およびチャンネルカウント値
Ｃを“１”に設定する（Ｓ３）。

【００２５】この後、コントローラ３５が送信指令信号
ｐを変復調器２２および送受切換器２７に出力すること
によって、変復調器２２の変調部２２ａを作動状態に設
定すると共に、送受切換器２７を送信状態に設定する。
また、チャンネル設定値Ｓが“１”のホップ信号ｒをホ
ップテーブル２６およびＰＬＬ局部発振器２５に出力す
ることによって、ホップテーブル２６に対して第１番目
のチャンネルC1の拡散符号f1をＰＬＬ局部発振器２５に
出力させ、この拡散符号f1に対応した周波数(f1)の拡散
信号ｓをＰＬＬ局部発振器２５からアップコンバータ２
３およびダウンコンバータ３２に出力させる。

【００２６】次に、被呼出側の親機１０や子機１１〜１
５のＩＤデータ等を含む呼出信号をインターフェース部
２１を介して変復調器２２に取り込み、変調部２２ａに
より変調した後、変調信号ｔとしてアップコンバータ２
３に出力する。そして、このアップコンバータ２３にお
いて、変調信号ｔとＰＬＬ局部発振器２５からの拡散信
号ｓとを加え合わせて拡散変調信号ｕを形成させる。こ
の後、この拡散変調信号ｕをパワーアンプ２４で増幅さ
せた後、送受切換器２７を介してアンテナ２８から送信
する（Ｓ４）。

【００２７】上記のＳ４により呼出送信が終了すると、
コントローラ３５が受信指令信号ｑを変復調器２２およ
び送受切換器２７に出力することによって、変復調器２
２の復調部２２ｂを作動状態に設定すると共に、送受切
換器２７を受信状態に設定し（Ｓ５）、被呼出側からの
応答信号を受信したか否かを判定する（Ｓ６）。応答が
ない場合には（Ｓ６，ＮＯ）、チャンネルカウント値Ｃ
が最大チャンネルカウント値Ｃmax （“Ｌ”）よりも小
さな値であるか否かを判定し（Ｓ７）、小さな値であれ
ば（Ｓ７，ＹＥＳ）、チャンネル設定値Ｓおよびチャン
ネルカウント値Ｃを“１”カウントアップする一方（Ｓ
８）、小さな値でなければ（Ｓ７，ＮＯ）、チャンネル
設定値Ｓおよびチャンネルカウント値Ｃを“１”にリセ
ットする（Ｓ９）。そして、図示しない内部タイマー等
により所定の滞留時間が経過したときに、チャンネル設
定値Ｓを示すホップ信号ｒをホップテーブル２６および
ＰＬＬ局部発振器２５に出力して周波数ホッピングさせ
た後（Ｓ１０）、Ｓ４から再実行して呼出し処理を継続
する。

【００２８】これにより、図１に示すように、被呼出側
（子機１１）がスリープモードとなっていて応答しない
場合には、Ｓ４からＳ１０を繰り返して実行することに
よって、初期値“１”から最大チャンネルカウント値Ｃ
max “Ｌ”までのホッピングパターンの拡散変調信号ｕ
で呼出し処理が行われることになる。従って、図５のホ
ップテーブル２６の一部のチャンネルC1,C2,...CL を用
いたホップ数であるため、ホッピングパターンを一巡す
る周期がホップテーブル２６の全チャンネルC1,C2,...C
L,..CMを用いた場合よりも短いものとなっており、被呼
出側（子機１１）が拡散符号f1に対応した逆拡散で受信
待機する受信待機モードとなってから早期に同期捕捉す
ることが可能になっている。

【００２９】次に、被呼出側からの応答信号を受信した
場合には（Ｓ６，ＹＥＳ）、図５のホップテーブル２６
の全チャンネルC1,C2,...CL,..CMを用いたホッピングパ
ターンとなるように、最大チャンネルカウント値Ｃmax
を“Ｍ”に設定する（Ｓ１１）。この後、チャンネルカ
ウント値Ｃが最大チャンネルカウント値Ｃmax
（“Ｌ”）よりも小さな値であるか否かを判定し（Ｓ１
２）、小さな値であれば（Ｓ１２，ＹＥＳ）、チャンネ
ル設定値Ｓおよびチャンネルカウント値Ｃを“１”カウ
ントアップする一方（Ｓ１３）、小さな値でなければ
（Ｓ１２，ＮＯ）、チャンネル設定値Ｓおよびチャンネ
ルカウント値Ｃを“１”にリセットする（Ｓ１４）。そ
して、図示しない内部タイマー等により所定の滞留時間
が経過したときに、チャンネル設定値Ｓを示すホップ信
号ｒをホップテーブル２６およびＰＬＬ局部発振器２５
に出力して周波数ホッピングさせた後（Ｓ１５）、チャ
ンネル設定値Ｓの拡散符号fSに対応した周波数の拡散変
調信号ｕで通信データを送信（Ｓ１６）および受信（Ｓ
１７）する。そして、通信が終了した否かを判定し（Ｓ
１８）、終了していれば（Ｓ１８，ＹＥＳ）、スリープ
モードの電源状態となるように電源部３６をオフ状態に
し（Ｓ１９）、終了していなければ（Ｓ１８，ＮＯ）、
Ｓ１２から再実行することによって、滞留時間毎の周波
数ホッピングを繰り返しながら通信データの送受信を継
続する。

【００３０】これにより、図１に示すように、呼出側
（親機１０）と被呼出側（子機１１）との同期が確立
（ｆ１）した後は、Ｓ１２からＳ１８までの通信処理を
繰り返して実行することによって、初期値“１”から最
大チャンネルカウント値Ｃmax “Ｍ”までのホッピング
パターンの拡散変調信号ｕで通信処理が行われることに
なる。従って、通信処理は、図５のホップテーブル２６
の全部のチャンネルC1,C2,...CL,..CMを用いたホップ数
で行われるため、通信開始処理における呼出し処理時の
ホッピングパターンで通信を行う場合よりも、干渉を受
ける確率が１／Ｌから１／Ｍに減少したものになってい
ると共に、秘匿性が向上したものになっている。

【００３１】次に、Ｓ２において、呼出しを行わないと
判定した場合には（Ｓ２，ＮＯ）、内部タイマー等を用
いて所定時間の経過によりタイムアップしたか否かを判
定し（Ｓ２０）、タイムアップしていなければ（Ｓ２
０，ＹＥＳ）、Ｓ１のスリープモードを継続する。一
方、タイムアップすると（Ｓ２０，ＮＯ）、受信待機モ
ードとなって電源部３６から無線通信部１の送信部（ア
ップコンバータ２３、パワーアンプ２４）を除いて電力
供給を開始させると共に、図５のホップテーブル２６の
一部のチャンネルC1,C2,...CL を用いたホッピングパタ
ーンとなるように、最大チャンネルカウント値Ｃmax を
“Ｌ”に設定し（Ｓ２１）、チャンネル設定値Ｓおよび
チャンネルカウント値Ｃを“１”に設定する（Ｓ２
２）。

【００３２】この後、コントローラ３５が受信指令信号
ｑを変復調器２２および送受切換器２７に出力すること
によって、変復調器２２の復調部２２ｂを作動状態に設
定すると共に、送受切換器２７を受信状態に設定する。
また、チャンネル設定値Ｓが“１”のホップ信号ｒをホ
ップテーブル２６およびＰＬＬ局部発振器２５に出力
し、ホップテーブル２６に対して第１番目のチャンネル
C1の拡散符号f1をＰＬＬ局部発振器２５に出力させ、こ
の拡散符号f1に対応した周波数(f1)の拡散信号ｓをＰＬ
Ｌ局部発振器２５からダウンコンバータ３２に出力させ
る。そして、ダウンコンバータ３２に対して周波数(f1)
で逆拡散させるように設定し、この周波数(f1)の拡散変
調信号ｕを受信可能な状態にして待機する（Ｓ２３）。

【００３３】次に、上記の拡散変調信号ｕを受信したか
否かを判定し（Ｓ２４）、受信していなければ（Ｓ２
４，ＮＯ）、チャンネルカウント値Ｃが最大チャンネル
カウント値Ｃmax （“Ｌ”）よりも小さな値であるか否
かを判定する（Ｓ２５）。そして、小さな値であれば
（Ｓ２５，ＹＥＳ）、チャンネルカウント値Ｃのみを
“１”カウントアップした後（Ｓ２８）、Ｓ２３を再実
行して受信待機する。一方、小さな値でなければ（Ｓ２
５，ＮＯ）、現在の周波数(f1)が例えば他の子機１１〜
１５同士の周波数(f1)と干渉し合っている場合のよう
に、妨害を受けているか否かを判定する（Ｓ２７）。そ
して、妨害を受けていなければ（Ｓ２７，ＮＯ）、スリ
ープモードの電源状態となるように電源部３６をオフ状
態にする（Ｓ１９）。一方、妨害を受けていれば（Ｓ２
７，ＹＥＳ）、チャンネル設定値Ｓを“４”に切り換え
ると共にチャンネルカウント値Ｃを“１”に設定した後
（Ｓ２７）、Ｓ２３を再実行することによって、図８に
示すように、拡散符号f4に対応した周波数(f4)の拡散変
調信号ｕを受信可能な状態にして待機する。これによ
り、周波数(f1)同士の干渉により通信が妨害されていた
場合でも、他の周波数(f4)に変更することによって、通
信の接続条件を向上させることができるようになってい
る。尚、この周波数の干渉の程度は、データ冗長により
算出したエラーレートにより判別することができ、その
エラーレートが所定の基準値を超えるか否かにより妨害
の有無を判定し、超えるときに、妨害ありと判定するよ
うになっている。

【００３４】一方、Ｓ２４において、周波数(f1)の拡散
変調信号ｕを受信した場合には（Ｓ２４，ＹＥＳ）、続
いて、逆拡散した呼出信号中のＩＤデータを基にして自
己を呼び出したものであるか否かを判定する（Ｓ２
９）。自己を呼び出した呼出信号でなければ（Ｓ２９，
ＮＯ）、上述のＳ２５を実行してチャンネルカウント値
Ｃを確認する一方、自己を呼び出した呼出信号であれば
（Ｓ２９，ＹＥＳ）、呼出側のＩＤデータ等を含んだ応
答信号を送信する（Ｓ３０）。

【００３５】この後、上記のようにして通信開始処理時
において同期を確立させると、通信処理を開始するよう
に、最大チャンネルカウント値Ｃmax を“Ｍ”に設定す
る（Ｓ３１）。この後、チャンネルカウント値Ｃが最大
チャンネルカウント値Ｃmax（“Ｍ”）よりも小さな値
であるか否かを判定する（Ｓ３２）。小さな値であれば
（Ｓ３２，ＹＥＳ）、チャンネル設定値Ｓおよびチャン
ネルカウント値Ｃを“１”カウントアップする一方（Ｓ
３３）、小さな値でなければ（Ｓ３２，ＮＯ）、チャン
ネル設定値Ｓおよびチャンネルカウント値Ｃを“１”に
リセットする（Ｓ３４）。そして、図示しない内部タイ
マー等により所定の滞留時間が経過したときに、チャン
ネル設定値Ｓを示すホップ信号ｒをホップテーブル２６
およびＰＬＬ局部発振器２５に出力して周波数ホッピン
グさせた後（Ｓ３５）、チャンネル設定値Ｓの拡散符号
ｆS に対応した周波数(fs)の拡散変調信号ｕで通信デー
タを受信（Ｓ３６）および送信（Ｓ３７）する。そし
て、通信が終了したか否かを判定し（Ｓ３８）、終了し
ていれば（Ｓ３８，ＹＥＳ）、スリープモードの電源状
態となるように電源部３６をオフ状態にし（Ｓ１９）、
終了していなければ（Ｓ３８，ＮＯ）、Ｓ３２から再実
行することによって、滞留時間毎の周波数ホッピングを
繰り返しながら通信データの送受信を継続する。

【００３６】以上のように、本実施形態の無線通信シス
テムは、図１に示すように、通信開始処理時のホッピン
グパターン（チャンネルC1,C2,...CL ）のホップ数が通
信処理時のホッピングパターン（チャンネルC1,C2,...C
L,..CM）のホップ数よりも少ない構成としている。これ
により、通信開始処理時において、開始処理のエラーや
同期捕捉の失敗、同期外れ等が生じても、少ないホップ
数により周波数ホッピングの一巡時間が短いため、短時
間で同期の再捕捉等を行うことができる。従って、受信
待機時間を短縮化することができると共に、通信開始処
理時の消費電力を低減して各通信機の省電力化を図るこ
とができるようになっている。

【００３７】また、本実施形態の無線通信システムは、
通信開始処理時に周波数ホッピングの同期を確立する構
成としている。これにより、少ないホップ数のホッピン
グパターンで通信開始処理を実施するため、同期の確立
に失敗しても即座に同期を再確立することが可能になっ
ている。

【００３８】また、本実施形態の無線通信システムは、
通信開始処理時に、呼出側の通信機（親機１０）は、通
信開始処理時のホッピングパターン（チャンネルC1,C
2,...CL ）で呼出しを行い、被呼出側の通信機は、通信
開始処理時のホッピングパターンの周波数（f1,f2,...f
L)のうちの１つの周波数（f1) で受信待機し、呼出側の
通信機からの信号を受信した後に周波数ホッピングを開
始する構成としている。これにより、通信開始処理時の
ホッピングパターンの１つの周波数で受信待機するた
め、ホッピングパターンによる呼出しが繰り返されるこ
とによって、呼出側の通信機からの信号を確実に受信す
ることが可能になっている。

【００３９】また、本実施形態の無線通信システムは、
図８に示すように、通信開始処理時に、呼出側の通信機
は、通信開始処理時のホッピングパターン（チャンネル
C1,C2,...CL ）で呼出しを行い、被呼出側の通信機は、
通信開始処理時のホッピングパターンの周波数（f1,f
2,...fL)のうちの１つの周波数（f1) で受信待機し、該
周波数が干渉されているとき、残りの周波数（f2,...f
L) のうちの１つの周波数(f4)で受信待機するという処
理を所定の周波数(f4)となるまで繰り返し、呼出側の通
信機からの信号を受信した後に周波数ホッピングを開始
する構成としている。これにより、通信開始処理時のホ
ッピングパターンのうちの１つまたは２つ以上の周波数
(f1)が干渉を受けていた場合でも、残りの周波数(f4)で
呼出側の通信機からの信号を受信することができるた
め、通信開始処理を安定して行うことができるようにな
っている。

【００４０】また、本実施形態においては、図１に示す
ように、被呼出側の子機１１が周波数（f1) で受信待機
するようになっているが、これに限定されることはな
く、被呼出側の通信機は、通信開始処理毎に、受信待機
する周波数をランダムに設定するようになっていても良
い。そして、この構成によれば、通信開始処理毎にラン
ダムに設定された周波数で受信待機するため、特定の周
波数において干渉を受ける確率を小さくすることができ
る。

【００４１】また、本実施形態の無線通信システムは、
通信開始処理時のホッピングパターンが全通信機間で同
一に設定されていることが望ましい。これにより、呼び
出す通信機に応じてホッピングパターンを変更する必要
がなく一斉呼出しが可能となる。

【００４２】さらに、本実施形態の無線通信システム
は、通信処理時のホッピングパターンが各通信機間で異
なることが望ましく、特に、ホッピングパターンが外部
回線に接続された親機と、その親機と通信可能且つ相互
に通信可能な複数の子機とを有している場合には、親機
−各子機間の通信と、子機−子機間の通信では、ホッピ
ングパターンが異なる構成であることが望ましい。さら
には、通信開始処理時のホッピングパターンで使用され
る周波数と、通信処理時のホッピングパターンで使用さ
れる周波数とが異なる構成であることが望ましい。

【００４３】具体的に説明すると、図９に示すように、
親機１０および子機１１〜１５には、共通の通信開始処
理用のホッピングパターンが備えられている。そして、
例えば親機１０が第１の子機１１に対して周波数(f1,f
2,...fL) のホッピングパターンで送信信号を送信して
通信開始処理を行うと、この子機１１は、スリープモー
ドから周波数(f1)で受信待機モードとなった後、親機１
０との同期を確立する。この後、通信開始処理用のホッ
ピングパターンの最終の周波数(fL)となった後、親機１
０および子機１１は、通信処理用の周波数（g1,g2,...g
L,...gM)のホッピングパターンに切り換えて通信処理を
継続する。

【００４４】また、上記のようにして親機１０と第１の
子機１１との間で通信処理が行われている際に、第２の
子機１２が第３の子機１３に対して周波数(f1,f2,...f
L) のホッピングパターンで送信信号を送信して通信開
始処理を行った場合、第３の子機１３は、スリープモー
ドから周波数(f2)で受信待機モードとなった後、第２の
子機１２との同期を確立する。この後、通信開始処理用
のホッピングパターンの最終の周波数(fL)となった後、
これらの子機１２・１３は、上述の親機１０と第１の子
機１１との通信処理に使用されている周波数（g1,g
2,...gL,...gM)のホッピングパターンとは異なる通信処
理用の周波数（h1,h2,...hL,...hM)のホッピングパター
ンに切り換えて通信処理を継続する。また、第４および
第５の子機１４・１５間においても、周波数（f1,f
2,...fL)のホッピングパターンで通信開始処理を行った
後、これらの子機１４・１５間の特有の周波数（k1,k
2,...kL,...kM)のホッピングパターンに切り換えて通信
処理を継続する。

【００４５】これにより、親機１０と第１の子機１１、
第２および第３の子機１２・１３同士、および第４およ
び第５の子機１４・１５同士のように、同時に通信が行
われた場合に、各通信処理が異なる周波数のホッピング
パターンで実施されるようになっているため、各通信処
理の周波数が干渉しあう確率が低下して高い信頼性で通
信を行うことができるようになっている。また、通信開
始処理時に使用される周波数（f1,f2,...fL)と、通信処
理時に使用される周波数（g1〜gM,h1 〜hM,k1〜kM) と
が異なるため、通信機間で通信が行われている最中に、
他の通信機間で通信開始処理を行う場合に干渉を受ける
ことがなく、確実な呼出しが可能となっている。

【００４６】尚、上記の図９を用いた説明においては、
同期を確立した後においても、最終の周波数（fL) とな
るまでは通信開始処理用の周波数（f1,f2,...fL)で通信
処理を行っているが、同期を確立した直後に通信処理用
の周波数（g1〜gM,h1 〜hM,k1 〜kM) に切り換えるよう
になっていても良い。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の発明は、周波数ホッピング方
式により所定のホッピングパターンに従って周波数を切
り換えながら通信機相互間で双方向通信を行う無線通信
システムであって、通信開始処理時のホッピングパター
ンのホップ数が通信処理時のホッピングパターンのホッ
プ数よりも少ない構成である。これにより、通信開始処
理時において、開始処理のエラーや同期捕捉の失敗、同
期外れ等が生じても、通信開始処理時のホップ数が少な
いため、短時間で同期の再捕捉等を行うことができる。
従って、受信待機時間を短縮化することができると共
に、通信開始処理時の消費電力を低減して省電力化を図
ることができる。また、通信処理時においては、通信開
始処理時よりも多くのホップ数で周波数ホッピングする
ことによって、通信内容についての高い秘匿性を実現す
ることが可能であるという効果を奏する。

【００４８】請求項２の発明は、請求項１記載の無線通
信システムであって、通信開始処理時に周波数ホッピン
グの同期を確立する構成である。これにより、少ないホ
ップ数のホッピングパターンで通信開始処理が行われて
いるため、同期の確立に失敗しても即座に同期の再確立
が可能になるという効果を奏する。

【００４９】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の無線通信システムであって、通信開始処理時に、呼出
側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパターンで
呼出しを行い、被呼出側の通信機は、通信開始処理時の
ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周波数で受
信待機し、呼出側の通信機からの信号を受信した後に周
波数ホッピングを開始する構成である。これにより、通
信開始処理時のホッピングパターンの１つの周波数で受
信待機するため、該ホッピングパターンによる呼出しが
繰り返されることによって、呼出側の通信機からの信号
を確実に受信することができるという効果を奏する。

【００５０】請求項４の発明は、請求項１または２記載
の無線通信システムであって、通信開始処理時に、呼出
側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパターンで
呼出しを行い、被呼出側の通信機は、通信開始処理時の
ホッピングパターンの周波数のうちの１つの周波数で受
信待機し、該周波数が干渉されているとき、残りの周波
数のうちの１つの周波数で受信待機するという処理を所
定の周波数となるまで繰り返し、呼出側の通信機からの
信号を受信した後に周波数ホッピングを開始する構成で
ある。これにより、通信開始処理時のホッピングパター
ンのうちの１つまたは２つ以上の周波数が干渉を受けて
いた場合でも、残りの周波数で呼出側の通信機からの信
号を受信することができるため、通信開始処理を安定し
て行うことができるという効果を奏する。

【００５１】請求項５の発明は、請求項３または４記載
の無線通信システムであって、前記被呼出側の通信機
は、通信開始処理毎に、受信待機する周波数をランダム
に設定する構成である。これにより、通信開始処理毎に
ランダムに設定された周波数で受信待機するため、特定
の周波数において干渉を受ける確率を小さくすることが
できるという効果を奏する。

【００５２】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、前記通信開
始処理時のホッピングパターンが全通信機間で同一に設
定されている構成である。これにより、呼び出す通信機
に応じてホッピングパターンを変更する必要がなく一斉
呼出しが可能になるという効果を奏する。

【００５３】請求項７の発明は、請求項１ないし６のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、通信機とし
て、外部回線に接続された親機と、その親機と通信可能
且つ相互に通信可能な複数の子機とを有し、親機−各子
機間の通信と、子機−子機間の通信では、ホッピングパ
ターンが異なる構成である。これにより、親機−各子機
間の通信と、子機−子機間の通信とが同時に行われた場
合に、両通信が異なるホッピングパターンで行われるよ
うになっているため、両通信の周波数が干渉しあう確率
が低下して高い信頼性で通信を行うことができる。

【００５４】請求項８の発明は、請求項１ないし７のい
ずれかに記載の無線通信システムであって、前記通信開
始処理時のホッピングパターンで使用される周波数と、
前記通信処理時のホッピングパターンで使用される周波
数とが異なる構成である。これにより、通信開始処理時
に使用される周波数と、通信処理時に使用される周波数
とが異なるため、通信機間で通信が行われている最中
に、他の通信機間で通信開始処理を行う場合に干渉を受
けることがなく、確実な呼出しが可能になるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】通信開始処理時および通信処理時のホッピング
パターンの状態を示す説明図である。

【図２】親機と子機との関係を示す説明図である。

【図３】ＴＤＤ方式による通信形態を示す説明図であ
る。

【図４】無線通信部のブロック図である。

【図５】ホップテーブルのデータ内容を示す説明図であ
る。

【図６】通信制御ルーチンの一部を示すフローチャート
である。

【図７】通信制御ルーチンの一部を示すフローチャート
である。

【図８】通信開始処理時および通信処理時のホッピング
パターンの状態を示す説明図である。

【図９】通信開始処理時および通信処理時のホッピング
パターンの状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１無線通信部１０親機１１〜１５子機２１インターフェース部２２変復調器２３アップコンバータ２４パワーアンプ２５ＰＬＬ局部発振器２６ホップテーブル２７送受切換器２８アンテナ３１ローノイズアンプ３２ダウンコンバータ３５コントローラ３６電源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数ホッピング方式により所定のホッ
ピングパターンに従って周波数を切り換えながら通信機
相互間で双方向通信を行う無線通信システムであって、通信開始処理時のホッピングパターンのホップ数が通信
処理時のホッピングパターンのホップ数よりも少ないこ
とを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】通信開始処理時に周波数ホッピングの同
期を確立することを特徴とする請求項１記載の無線通信
システム。
【請求項３】通信開始処理時に、呼出側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパター
ンで呼出しを行い、被呼出側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパタ
ーンの周波数のうちの１つの周波数で受信待機し、呼出
側の通信機からの信号を受信した後に周波数ホッピング
を開始することを特徴とする請求項１または２記載の無
線通信システム。
【請求項４】通信開始処理時に、呼出側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパター
ンで呼出しを行い、被呼出側の通信機は、通信開始処理時のホッピングパタ
ーンの周波数のうちの１つの周波数で受信待機し、該周
波数が干渉されているとき、残りの周波数のうちの１つ
の周波数で受信待機するという処理を所定の周波数とな
るまで繰り返し、呼出側の通信機からの信号を受信した
後に周波数ホッピングを開始することを特徴とする請求
項１または２記載の無線通信システム。
【請求項５】前記被呼出側の通信機は、通信開始処理
毎に、受信待機する周波数をランダムに設定することを
特徴とする請求項３または４記載の無線通信システム。
【請求項６】前記通信開始処理時のホッピングパター
ンが全通信機間で同一に設定されていることを特徴とす
る請求項１ないし５のいずれかに記載の無線通信システ
ム。
【請求項７】通信機として、外部回線に接続された親
機と、その親機と通信可能且つ相互に通信可能な複数の
子機とを有し、親機−各子機間の通信と、子機−子機間の通信では、ホ
ッピングパターンが異なることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項８】前記通信開始処理時のホッピングパター
ンで使用される周波数と、前記通信処理時のホッピング
パターンで使用される周波数とが異なることを特徴とす
る請求項１ないし７のいずれかに記載の無線通信システ
ム。