(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉の少ない搬送周波数を予め選択してホッピングパターンを設定し、該ホッピングパターンに従って搬送周波数を切り換えながら複数の他の無線通信機との間で双方向通信を行う無線通信機において、
デジタル値のテストデータをパターン候補周波数で順次周波数ホッピングさせながら前記複数の他の無線通信機との間で送受信し、受信した前記テストデータの前記パターン候補周波数毎の合計誤り率を演算する誤り率演算手段と、
前記誤り率演算手段の演算によって得られた前記パターン候補周波数毎の合計誤り率を基にして、前記テストデータの認識度が良好なパターン候補周波数を前記ホッピングパターンの搬送周波数として選択する周波数選択手段と、
選択されたパターン候補周波数を基にしてホッピングパターンを設定するパターン設定手段とを有していることを特徴とする無線通信機。
【請求項２】
前記パターン設定手段で設定されるホッピングパターンをランダムに並び変えるパターン再設定手段を有していることを特徴とする請求項１記載の無線通信機。
【請求項３】
前記ホッピングパターンの設定を定期的に行わせる設定管理手段を有していることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信機。
【請求項４】
前記周波数選択手段は、前記合計誤り率が所定の基準値よりも小さいパターン候補周波数を選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信機。
【請求項５】
受信したデータの誤り訂正手段を備え、前記誤り訂正手段により訂正可能な限界誤り率に対して所定値分だけ小さな値を前記基準値として設定してあることを特徴とする請求項４記載の無線通信機。
【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搬送周波数を切り換えながら双方向通信を行う無線通信機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搬送周波数を順次切り換える周波数ホッピングで行うと、信号の秘匿性が向上すると共に干渉による通信障害が減少するため、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に採用される無線通信機は、拡散および逆拡散の搬送周波数を示すホップ周波数データを所定数分有したホップテーブルを備えており、このホップテーブルによるホッピングパターンに従って周波数ホッピングされた搬送周波数で通信を行うようになっている。この際、周波数ホッピングされた搬送周波数に干渉が生じていると、この搬送周波数で通信が行われている期間は、干渉により通信障害が生じて通信の信頼性が低下することになる。
【０００４】
そこで、特開平６−３３４６３０号公報には、使用可能な全ての搬送周波数について干渉波レベルを測定し、干渉波レベルの低い搬送周波数から順に選択して所定ホップ数のホッピングパターンを決定する。そして、このホッピングパターンとなるホップテーブルを全無線通信機に備えさせることによって、干渉波レベルの低い搬送周波数のみで通信を行うようにして通信データの信頼性を向上させる方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように、干渉波レベルを基にして各搬送周波数における通信の信頼性の良否を判定する方法では、干渉波レベルと搬送周波数の受信レベルとがそれぞれ異なるアナログ波から得られるものであるため、干渉波レベルが搬送周波数の受信レベルに対して相対的に変動することによって、信頼性の良否を正確に判定することが困難であるという問題がある。
【０００６】
即ち、例えば無線通信機の出力や存在位置、電波障害等により搬送周波数の受信レベルが低いと、たとえ干渉波レベルが低くても、干渉波レベルが搬送周波数の受信レベルに対して相対的に大きなものとなるため、大きな通信障害により信頼性が大幅に低下することになる。一方、搬送周波数の受信レベルが高い場合には、干渉波レベルが搬送周波数の受信レベルに対して相対的に小さなものとなり易いため、高い信頼性で通信を行える場合が多い。
【０００７】
これにより、干渉波レベルを基にした判定結果が搬送周波数の受信レベルに影響を受ける従来の方法では、正確な判定結果を得ようとすると、干渉波レベルと搬送周波数の受信レベルとを一定の関係とすることが必要になるため、このような関係を実現する回路がさらに必要となって回路構成が複雑化したり、搬送周波数の受信レベルが所定値となるように使用条件を制限する必要がある等の困難な問題が生じることになる。
【０００８】
従って、本発明は、高い信頼性で通信可能な搬送周波数を簡単な回路構成および自由な使用条件下において正確に求め、この搬送周波数のホッピングパターンで通信を行うことができる無線通信機を提供しようとするものである。
【０００９】
【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、干渉の少ない搬送周波数を予め選択してホッピングパターンを設定し、該ホッピングパターンに従って搬送周波数を切り換えながら複数の他の無線通信機との間で双方向通信を行う無線通信機において、デジタル値のテストデータをパターン候補周波数で順次周波数ホッピングさせながら前記複数の他の無線通信機との間で送受信し、受信した前記テストデータの前記パターン候補周波数毎の合計誤り率を演算する誤り率演算手段と、前記誤り率演算手段の演算によって得られた前記パターン候補周波数毎の合計誤り率を基にして、前記テストデータの認識度が良好なパターン候補周波数を前記ホッピングパターンの搬送周波数として選択する周波数選択手段と、選択されたパターン候補周波数を基にしてホッピングパターンを設定するパターン設定手段とを有していることを特徴としている。
これにより、通信の信頼性の程度を示すテストデータの認識度が、出力レベルや電波障害、無線通信機の配置状況等の影響を受けることがないデジタル値の正誤を基にして得られることになる。従って、高い信頼性の通信を可能とする搬送周波数を簡単な回路構成および自由な使用条件下においても正確に求め、このような搬送周波数からなるホッピングパターンで周波数ホッピングすることによって、良好な通信を行うことができるようになっている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の無線通信機であって、前記パターン設定手段で設定されるホッピングパターンをランダムに並び変えるパターン再設定手段を有していることを特徴としている。
これにより、ランダムな搬送周波数で送受信されるため、昇順や降順のように単純なホッピングパターンの搬送周波数で送受信される場合よりも、秘匿性を向上させることができるようになっている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の無線通信機であって、前記ホッピングパターンの設定を定期的に行わせる設定管理手段を有していることを特徴としている。
これにより、定期的にホッピングパターンが干渉の少ない搬送周波数となるように再設定されるため、良好な通信を安定して行うことができるようになっている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信機であって、前記周波数選択手段は、前記合計誤り率が所定の基準値よりも小さいパターン候補周波数を選択することを特徴としている。
これにより、所定の基準値以上に信頼性が確保された搬送周波数で通信を行うことが可能になっていると共に、誤り率の小さなものから順に選択してホッピングパターンを形成する場合よりも、搬送周波数の選択の余地が拡大するため、秘匿性の高いホッピングパターンを形成することが可能になっている。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４記載の無線通信機であって、受信したデータの誤り訂正手段を備え、前記誤り訂正手段により訂正可能な限界誤り率に対して所定値分だけ小さな値を前記基準値として設定してあることを特徴としている。
これにより、通信によりデータの誤りが生じても、誤り訂正手段により訂正されるため、より一層良好な通信を行うことができると共に、誤り訂正手段の限界誤り率を基準値として搬送周波数を選択することになるため、良好に通信可能なホッピングパターンを確実に形成することができるようになっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図７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機は、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搬送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おいて使用されるようになっている。この無線通信システムは、例えば図２に示すように、外部回線に接続された１台の無線通信機である親機１０と、この親機１０と通信可能且つ相互に通信可能な５台の無線通信機である子機１１〜１５とを有している。尚、これらの親機１０や子機１１〜１５には、電話機やファクシミリ装置、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 Duplex)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。尚、本無線通信システムは、ＴＤＭＡ(Time Division Mutiple Access)方式により通信を行うようになっていても良い。
【００１５】
上記の親機１０および子機１１〜１５は、図１に示すように、通信データを周波数ホッピングさせる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２１は、通信データが音声データである場合、音声データ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データである場合、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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２５には、ホップテーブル２６が接続されている。ホップテーブル２６には、データ設定信号ｗがコントローラ３５から入力されるようになっており、ホップテーブル２６は、データ設定信号ｗが入力されたときに、このデータ設定信号ｗに含まれるホップ周波数データデータおよびチャンネルデータを基にすることによって、例えば図４のホップ周波数データf1,f2,..fLを各チャンネルC1,C2,..CLに対応させて格納するようになっている。
【００１８】
また、上記のホップテーブル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ｃに対応するホップ周波数データｆをＰＬＬ局部発振器２５に出力し、ＰＬＬ局部発振器２５からホップ周波数データｆに対応した周波数のホップ周波数信号（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、特定のホップ周波数データ（例えばｆ１）に対応する搬送周波数を示すとき、例えば搬送周波数(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２５からのホップ周波数信号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、拡散された搬送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、受信指令信号ｑ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２８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に入力されるホップ周波数信号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、ホップ周波数信号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２２ｂに出力するようになっている。そして、復調部２２ｂ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】
上記のようにして各部を制御するコントローラ３５は、ホップ周波数データテーブル３５ａと誤り率テーブル３５ｂと乱数テーブル３５ｃとを有している。ホップ周波数データテーブル３５ａには、図４に示すように、Ｌ個のテスト用のホップ周波数データf1,f2,..fLが格納されており、これらのホップ周波数データf1,f2,..fLは、高い信頼性で通信可能な搬送周波数を求める際に使用されるパターン候補周波数(f1,f2,..fL)を形成させるようになっている。また、誤り率テーブル３５ｂには、各テストデータに対応する誤り率ｅＡ（１〜Ｌ）〜ｅＢ（１〜Ｌ）と、これらを合算した合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）とが格納されるようになっている。また、乱数テーブル３５ｃには、ランダムデータが格納されており、このランダムデータは、パターン候補周波数をランダムに並び変える際に使用されるようになっている。
【００２３】
上記のコントローラ３５は、図１に示すように、誤り率算出部３５ｄを有しており、誤り率算出部３５ｄは、デジタル値のテストデータが入力されたときに、このテストデータに対応する誤り率ｅＡ（１〜Ｌ）〜ｅＢ（１〜Ｌ）を算出して出力するようになっている。上記の誤り率ｅＡ（１〜Ｌ）〜ｅＢ（１〜Ｌ）は、チェックサム法による誤り訂正時において以下のようにして算出されるようになっている。尚、チェックサム法による誤り訂正は、拡散ＲＳ符号やＣＲＣ符号による誤り訂正と原理的に略同一であるため、これらの誤り訂正における誤り率も略同一の算出方法で得ることができる。
【００２４】
即ち、図５に示すように、ＣＡ００(h) 番地のテストデータの値がＣ３(h) ＝１１００００１１(b) 、ＣＡ０１(h) 番地のテストデータの値が３５(h) ＝００１１０１０１(b) というように、ＣＡ００(h) 〜ＣＡ７Ｆ(h) 番地のテストデータが存在するとする。データ転送中に誤りが無ければ、これらのテストデータのみをシリアルに送信すれば良いが、転送中に誤りを見つけるため、図中右端および図中下端に横チェックサム欄および縦チェックサム欄をそれぞれ付加する。尚、これらのチェックサム欄は、テーブル中の任意の位置に配置されていれば良い。
【００２５】
上記の横チェックサム欄には、テストデータを横方向に合算した下２桁の値が格納されるようになっている。また、縦チェックサム欄には、テストデータを縦方向に合算した下２桁の値が格納されるようになっている。そして、横チェックサム欄と縦チェックサム欄とが重複する右端下端の総チェックサム欄には、横チェックサム欄の合計値または縦チェックサム欄の合計値の下２桁の値が格納されるようになっている。
【００２６】
上記のようにしてテストデータと各チェックサム欄のチェックサムデータとを形成すると、これらのデータを送信する。そして、データを受信した側において、受信したテストデータを基にして各チェックサム欄の値を算出し、これらの算出値と、受信したチェックサム欄の受信値とを比較する。この結果、全ての値が一致すれば、データ通信により誤りが生じなったことが確認される。一方、不一致の値が存在すれば、テストデータやチェックサムデータに誤りが生じていることが確認される。
【００２７】
ここで、第１のケースとして、テストデータの一か所に誤りが生じている場合には、縦チェックサム欄および横チェックサム欄における算出値および受信値に異なる値が存在することになるため、逆算により訂正することができる。第２のケースとして、チェックサム欄の受信値に誤りが生じている場合には、総チェックサム欄の値“１Ａ”と、横および縦チェックサム欄およびテストデータとの関係からチェックサム欄のみの誤りであることが判るため、誤りを訂正することができる。
【００２８】
また、第３のケースとして、受信したテストデータの２か所（例えばＣＡ２２(h) 、ＣＡ２４(h) ）に誤りが生じており、横チェックサム欄の値が受信値と算出値とで同一の値“Ｃ７”となった場合には、縦チェックサム欄により誤りが生じていることは判るが、どの部分で誤りが生じているのかを特定できないために訂正を行うことができない。さらに、第４のケースとして、受信したテストデータの４か所（例えばＣＡ２２(h) 、ＣＡ２４(h) 、ＣＡ５８(h) 、ＣＡ５Ａ(h)）に誤りが生じている場合には、横チェックサム欄および縦チェックサム欄における算出値と受信値との比較では誤りを発見できないため、受信したテストデータを訂正することができない。
【００２９】
そして、このように各種のケースのうち、誤り率は、第１、第２、および第３のケースのように、訂正の可否に拘わらず、発見した誤りのデータ数を全データ数で除算することにより求めることになる。誤り訂正符号を用いた誤り率算出方法は、上述したチェックサム法以外にもハミング符号、ＢＣＨ符号、リードソロモン符号、ファイヤ符号等を用いた方法が考えられる。これらの方法でも、少なからず上述した第１、第２、第３、第４のケースがあるが、特にリードソロモン符号を用いた方法が効率良く訂正能力や符号長の自由度が大であるため、誤り率算出方式として適している。
【００３０】
上記のようにして誤り率ｅＡ（１〜Ｌ）〜ｅＢ（１〜Ｌ）を算出する誤り率算出部３５ｄを有したコントローラ３５は、さらに、図６のパターン設定処理ルーチンを実行するようになっている。パターン設定処理ルーチンは、定期的に或いは図示しないパターン設定スイッチ等の操作により実行されるようになっており、上述のテストデータおよびチェック用データをパターン候補周波数で順次周波数ホッピングさせながら送受信し、誤り率算出部３５ｄで誤り率ｅＡ（１〜Ｌ）〜ｅＢ（１〜Ｌ）を求めさせた後、これらを合算して合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）をテストデータの認識度として求める。そして、この合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）が良好なパターン候補周波数をホッピングパターンの搬送周波数として選択し、選択されたパターン候補周波数を基にしてホッピングパターンを設定するようになっている。
【００３１】
上記の構成において、親機１０がテストデータの誤り率ｅＡ（１〜Ｌ）〜ｅＢ（１〜Ｌ）を基にしてホッピングパターンを設定する場合について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００３２】
図示しない内部タイマーにより設定時間が経過したことをコントローラ３５が認識したり、図示しないパターン設定スイッチがオペレータにより操作されたことをコントローラ３５が認識すると、図１に示すように、コントローラ３５は、図６のパターン設定処理ルーチンを実行することになる。即ち、チャンネル設定値Ｓに“１”、チャンネルカウント値Ｃに“１”を設定すると共に、ホップ数Ｈｎにホップ周波数データテーブル３５ａの全チャンネル数に相当する“Ｌ”を設定する（Ｓ１）。この後、最大チャンネルカウント値Ｃmax に“ホップ数Ｈｎ＝Ｌ”を設定した後（Ｓ２）、ホップ周波数データテーブル３５ａに格納されたチャンネルC1,C2,..CLを示すチャンネルデータおよびホップ周波数データf1,f2,..fLを示すホップ周波数データからなるデータ設定信号ｗをホップテーブル２６に転送することによって、テスト用のホップ周波数データf1,f2,..fLを各チャンネルC1,C2,..CLに対応させてホップテーブル２６にセットする（Ｓ３）。
【００３３】
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のホップ周波数データf1をＰＬＬ局部発振器２５に出力させ、このホップ周波数データf1に対応したパターン候補周波数(f1)のホップ周波数信号ｓをＰＬＬ局部発振器２５からアップコンバータ２３およびダウンコンバータ３２に出力させる。
【００３４】
次に、図５のテストデータおよびチェックサムデータ等を形成した後、これらのデータを含むテスト信号をインターフェース部２１を介して変復調器２２に取り込ませる。そして、変調部２２ａにより変調させた後、変調信号ｔとしてアップコンバータ２３に出力させ、変調信号ｔとＰＬＬ局部発振器２５からのホップ周波数信号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から全子機１１〜１５に対して送信する（Ｓ４）。
【００３５】
上記のＳ４によりテストデータの送信が終了すると、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。そして、全子機１１〜１５から返信されてきたテストデータ等を受信すると（Ｓ５）、これらのデータを誤り率算出部３５ｄに出力することによって、誤り率算出部３５ｄにおいて各子機１１〜１５に対応した誤り率ｅＡ（１）〜ｅＢ（１）をそれぞれ算出させる。そして、図４に示すように、誤り率算出部３５ｄから出力された誤り率ｅＡ（１）〜ｅＢ（１）を誤り率テーブル３５ｂに格納し、これらの誤り率ｅＡ（１）〜ｅＢ（１）を合算することによって、パターン候補周波数(f1)における合計誤り率ｅＴ（１）を求める（Ｓ６）。
【００３６】
次に、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 （“ホップ数Ｈｎ＝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（Ｓ８）。この後、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（Ｓ９）、Ｓ４から再実行して次のパターン候補周波数(f2)における誤り率ｅＡ（２）〜ｅＢ（２）および合計誤り率ｅＴ（２）を求める。
【００３７】
そして、このようにして全てのパターン候補周波数(f1,f2,..fL)の合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）を求めたときに、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 （“ホップ数Ｈｎ＝Ｌ”）よりも小さな値でないと判定し（Ｓ７，ＹＥＳ）、図７（ａ）に示すように、これらの合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）をテスト用のホップ周波数データf1,f2,..fLと共に昇順に並び換える（Ｓ１０）。
【００３８】
合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）を昇順に並び換えることによって、通信の信頼性の高いものから順に並び換えられたホップ周波数データf5,f8,..f243を得ると、続いて図７（ｂ）に示すように、合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）の小さなものからＫ個分のホップ周波数データf5,f8,..f125を選択する（Ｓ１１）。そして、図７（ｃ）に示すように、さらに乱数テーブル３５ｃの乱数データを基にしてＫ個のホップ周波数データf5,f8,..f125をランダムに並び換えることによって、通信用のホッピングパターンとなるホップ周波数データf125,f10,..fL11 を形成する（Ｓ１２）。
【００３９】
この後、上記のホップ周波数データf125,f10,..fL11 にチャンネルC1,C2,..CKをそれぞれ付与することによって、ホップ周波数データf125,f10,..fL11 およびチャンネルC1,C2,..CKからなるホッピングパターンデータを形成し（Ｓ１３）、このホッピングパターンデータをデータ設定信号ｗとしてホップテーブル２６に転送してセットする（Ｓ１４）。また、子機１１〜１５に対してもホッピングパターンデータを送信することによって、子機１１〜１５のホップテーブル２６にセットさせる（Ｓ１５）。これにより、親機１０および子機１１〜１５は、高い信頼性で通信可能なホップ周波数データf125,f10,..fL11 によるホッピングパターンで周波数ホッピングしながら以後の通信を行うことになる。
【００４０】
以上のように、本実施形態の無線通信機は、図４に示すように、デジタル値のテストデータをテスト用のホップ周波数データf1,f2,..fLに対応したパターン候補周波数(f1,f2,..fL)で順次周波数ホッピングさせながら送受信し、図７（ａ）に示すように、合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）を基にしてテストデータの認識度が良好なパターン候補周波数(f5,f8,..f125)をホッピングパターンの搬送周波数として選択する周波数選択手段（Ｓ１〜Ｓ１１）と、選択されたパターン候補周波数(f5,f8,..f125)を基にしてホッピングパターンを設定するパターン設定手段（Ｓ１３〜Ｓ１５）とを有した構成にされている。尚、認識度は、誤り率の代わりに誤り数であっても良い。
【００４１】
これにより、通信の信頼性の程度を示すテストデータの認識度が、出力レベルや電波障害、無線通信機の配置状況等の影響を受けることがないデジタル値の正誤を基にした合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）で得られることになる。従って、高い信頼性で通信可能な搬送周波数を簡単な回路構成および自由な使用条件下においても正確に求め、このような搬送周波数からなるホッピングパターンで周波数ホッピングすることによって、良好な通信を行うことができるようになっている。
【００４２】
また、本実施形態の無線通信機は、パターン設定手段（Ｓ１３〜Ｓ１５）で設定されるホッピングパターンのパターン候補周波数(f5,f8,..f125)をランダムに並び変えるパターン再設定手段（Ｓ１２）を有した構成にされている。これにより、図７（ｃ）に示すように、ランダムな搬送周波数(f125,f10,..fL11) で送受信されるため、昇順や降順のように単純なホッピングパターンの搬送周波数(f5,f8,..f125)で送受信される場合よりも、秘匿性を向上させることができるようになっている。
【００４３】
また、本実施形態においては、図示しない内部タイマーにより設定時間が経過したことを認識したときに図６のパターン設定処理ルーチンを実行することによって、ホッピングパターンの設定を定期的に行わせる機能（設定管理手段）を有した構成にされている。これにより、定期的にホッピングパターンが干渉の少ない搬送周波数となるように再設定されるため、良好な通信を安定して行うことができるようになっている。
【００４４】
尚、本実施形態においては、図７（ｂ）に示すように、合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）の小さな順からパターン候補周波数(f5,f8,..f125)を選択するようになっているが、これに限定されることはない。即ち、パターン候補周波数(f1,f2,..fL)毎に受信したテストデータの誤り率ｅＡ（１〜Ｌ）〜ｅＢ（１〜Ｌ）および合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）を演算する誤り率演算手段（誤り率算出部３５ｄ、Ｓ６）と、その誤り率演算手段により演算された合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）が所定の基準値よりも小さなパターン候補周波数を選択する選択手段とからなる構成とされていても良い。そして、この場合には、所定の基準値以上に信頼性が確保された搬送周波数で通信を行うことが可能になると共に、合計誤り率ｅＴ（１〜Ｌ）の小さなものから順に選択してホッピングパターンを形成する場合よりも、搬送周波数の選択の余地が拡大するため、一層秘匿性の高いホッピングパターンを形成することが可能になる。
【００４５】
また、上記の基準値は、受信したデータの誤り訂正手段を親機１０および子機１１〜１５に備えさせておき、この誤り訂正手段により訂正可能な限界誤り率に対して所定値分だけ小さな値であることが望ましい。これにより、通信によりデータの誤りが生じても、誤り訂正手段により訂正されるため、より一層良好な通信を行うことができると共に、誤り訂正手段の限界誤り率を基準値として搬送周波数を選択することになるため、良好に通信可能なホッピングパターンを確実に形成することができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、干渉の少ない搬送周波数を予め選択してホッピングパターンを設定し、該ホッピングパターンに従って搬送周波数を切り換えながら複数の他の無線通信機との間で双方向通信を行う無線通信機において、デジタル値のテストデータをパターン候補周波数で順次周波数ホッピングさせながら前記複数の他の無線通信機との間で送受信し、受信した前記テストデータの前記パターン候補周波数毎の合計誤り率を演算する誤り率演算手段と、前記誤り率演算手段の演算によって得られた前記パターン候補周波数毎の合計誤り率を基にして、前記テストデータの認識度が良好なパターン候補周波数を前記ホッピングパターンの搬送周波数として選択する周波数選択手段と、選択されたパターン候補周波数を基にしてホッピングパターンを設定するパターン設定手段とを有している構成である。
これにより、通信の信頼性の程度を示すテストデータの認識度が、出力レベルや電波障害、無線通信機の配置状況等の影響を受けることがないデジタル値の正誤を基にして得られることになる。従って、高い信頼性の通信を可能とする搬送周波数を簡単な回路構成および自由な使用条件下においても正確に求め、このような搬送周波数からなるホッピングパターンで周波数ホッピングすることによって、良好な通信を行うことができるという効果を奏する。
【００４７】
請求項２の発明は、請求項１記載の無線通信機であって、前記パターン設定手段で設定されるホッピングパターンをランダムに並び変えるパターン再設定手段を有している構成である。
これにより、ランダムな搬送周波数で送受信されるため、昇順や降順のように単純なホッピングパターンの搬送周波数で送受信される場合よりも、秘匿性を向上させることができるという効果を奏する。
【００４８】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の無線通信機であって、前記ホッピングパターンの設定を定期的に行わせる設定管理手段を有している構成である。
これにより、定期的にホッピングパターンが干渉の少ない搬送周波数となるように再設定されるため、良好な通信を安定して行うことができるという効果を奏する。
【００４９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信機であって、前記周波数選択手段は、前記合計誤り率が所定の基準値よりも小さいパターン候補周波数を選択するという構成である。
これにより、所定の基準値以上に信頼性が確保された搬送周波数で通信を行うことが可能になっていると共に、誤り率の小さなものから順に選択してホッピングパターンを形成する場合よりも、搬送周波数の選択の余地が拡大するため、秘匿性の高いホッピングパターンを形成することが可能であるという効果を奏する。
【００５０】
請求項５の発明は、請求項４記載の無線通信機であって、受信したデータの誤り訂正手段を備え、前記誤り訂正手段により訂正可能な限界誤り率に対して所定値分だけ小さな値を前記基準値として設定してある構成である。
これにより、通信によりデータの誤りが生じても、誤り訂正手段により訂正されるため、より一層良好な通信を行うことができると共に、誤り訂正手段の限界誤り率を基準値として搬送周波数を選択することになるため、良好に通信可能なホッピングパターンを確実に形成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】  無線通信部のブロック図である。
【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】  ホップ周波数データテーブルおよび誤り率テーブルの内容を示す説明図である。
【図５】  テストデータおよびチェックサムデータの内容を示す説明図である。
【図６】  パターン設定処理ルーチンのフローチャートである。
【図７】  ホップ周波数データを選択する過程を示す説明図であり、（ａ）は誤り率を昇順に並び換えたとき、（ｂ）はＫ個分を選択したとき、（ｃ）はランダムに配置したときを示すものである。
【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
２５  ＰＬＬ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
３５ａ  ホップ周波数データテーブル
３５ｂ  誤り率テーブル
３５ｃ  乱数テーブル
３５ｄ  誤り率算出部
３６  電源部
【図１】
0003674181.tif 000002
【図２】
0003674181.tif 000003
【図３】
0003674181.tif 000004
【図４】
0003674181.tif 000005
【図５】
0003674181.tif 000006
【図６】
0003674181.tif 000007
【図７】
0003674181.tif 000008