(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間スロット毎に搬送周波数が変化する周波数ホッピングパターンを持つ周波数テーブルに基づき、時間スロット毎に搬送周波数を切り替えて通信を行う周波数ホッピング通信方法において、
出現した干渉波の周波数と出現頻度を検出し、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットの長さを長くし、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットの長さを短くするように、上記周波数テーブルと、時間スロット毎に長さが変化するタイミングパターンを持つ時間テーブルを生成し、
上記時間テーブルに基づき搬送周波数を切り替えるタイミングを決定してホッピング速度を変更する
ことを特徴とする周波数ホッピング通信方法。
【請求項２】
あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力レベルを、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅する
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方法。
【請求項３】
時間スロット毎に搬送周波数が変化する周波数ホッピングパターンを持つ周波数テーブルに基づき、時間スロット毎に搬送周波数を切り替えて通信を行う周波数ホッピング通信方法において、
出現した干渉波の周波数と受信レベルと出現時間を検出し、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを長くし、所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くするように、上記周波数テーブルと、時間スロット毎に長さが変化するタイミングパターンを持つ時間テーブルを生成し、
上記時間テーブルに基づき搬送周波数を切り替えるタイミングを決定してホッピング速度を変更する
ことを特徴とする周波数ホッピング通信方法。
【請求項４】
時間スロット毎に搬送周波数が変化する周波数ホッピングパターンを持つ周波数テーブルに基づき、時間スロット毎に搬送周波数を切り替えて通信を行う周波数ホッピング通信方法において、
出現した干渉波の周波数と受信レベルと出現頻度を検出し、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高く、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くするように、上記周波数テーブルと、時間スロット毎に長さが変化するタイミングパターンを持つ時間テーブルを生成し、
上記時間テーブルに基づき搬送周波数を切り替えるタイミングを決定してホッピング速度を変更する
ことを特徴とする周波数ホッピング通信方法。
【請求項５】
あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力レベルを、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅する
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方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は周波数ホッピング方式を用いて無線通信を行うときに干渉波及び妨害波を避けて、抗たん性の高い通信を確保する周波数ホッピング通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周波数ホッピング通信は、搬送周波数を定周期で切り替えて通信を行うために干渉に強く秘匿性も向上し、また、周波数の有効利用、低電力密度通信を可能にする通信として注目されてきた。さらに、周波数ホッピング通信は、近年では、無線ＬＡＮ等で使用されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線仕様にも採用されている。
【０００３】
この周波数ホッピング通信は、あらかじめ定められた所定の周波数ホッピングパターンが記された周波数テーブルを有し、通信中はその周波数ホッピングパターンに従って定周期に周波数ホッピングされた搬送周波数を用いる双方向の無線通信である。そのため、周波数ホッピングしようとする搬送周波数に干渉波がある場合には、周波数ホッピングしても干渉を受けることになり、通信の確立率が大きく低減する要因となる。また、従来は、故意に妨害をかけられる場合の対処方法として、ホッピング速度を高速にして、電波伝搬の時間よりホッピング切替速度を早くする方式がとられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の周波数ホッピング通信方法は、以上のように行われていたので、通達エリア内に他の多くの無線装置が存在する場合には、所有する搬送波数には限界があるため、搬送波の干渉は避けられず、通信の信頼性が低下してしまうという課題があった。また、故意に妨害を試みられた場合に、電波伝搬の時間よりホッピング速度を高速にして周波数を切り替えても、定周期の周波数ホッピングであるため出現確率が計算されやすく、通信を解析されて妨害を受ける可能性があるという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、周波数ホッピング通信中のホッピング速度を変更することにより、干渉に強く信頼性の高い通信が確保できると共に、搬送周波数の有効利用ができ、非発見性が高く抗たん性の高い周波数ホッピング通信方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る周波数ホッピング通信方法は、時間スロット毎に搬送周波数が変化する周波数ホッピングパターンを持つ周波数テーブルに基づき、時間スロット毎に搬送周波数を切り替えて通信を行うもので、出現した干渉波の周波数と出現頻度を検出し、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットの長さを長くし、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットの長さを短くするように、上記周波数テーブルと、時間スロット毎に長さが変化するタイミングパターンを持つ時間テーブルを生成し、上記時間テーブルに基づき搬送周波数を切り替えるタイミングを決定してホッピング速度を変更するものである。
【００１０】
この発明に係る周波数ホッピング通信方法は、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力レベルを、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅するものである。
【００１１】
この発明に係る周波数ホッピング通信方法は、時間スロット毎に搬送周波数が変化する周波数ホッピングパターンを持つ周波数テーブルに基づき、時間スロット毎に搬送周波数を切り替えて通信を行うもので、出現した干渉波の周波数と受信レベルと出現時間を検出し、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを長くし、所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くするように、上記周波数テーブルと、時間スロット毎に長さが変化するタイミングパターンを持つ時間テーブルを生成し、上記時間テーブルに基づき搬送周波数を切り替えるタイミングを決定してホッピング速度を変更するものである。
【００１３】
この発明に係る周波数ホッピング通信方法は、時間スロット毎に搬送周波数が変化する周波数ホッピングパターンを持つ周波数テーブルに基づき、時間スロット毎に搬送周波数を切り替えて通信を行うもので、出現した干渉波の周波数と受信レベルと出現頻度を検出し、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高く、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くするように、上記周波数テーブルと、時間スロット毎に長さが変化するタイミングパターンを持つ時間テーブルを生成し、上記時間テーブルに基づき搬送周波数を切り替えるタイミングを決定してホッピング速度を変更するものである。
【００１５】
この発明に係る周波数ホッピング通信方法は、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力レベルを、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図である。図において、１はデータ処理部、２は符号器、３は変調器、４は周波数テーブル、５は時間テーブル、６は周波数シンセサイザ、７はミキサ、８はＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、９はパワーアンプ、１０はアンテナである。
【００１７】
図２は周波数テーブル４及び時間テーブル５による周波数ホッピングパターンの一例を示す図であり、図において、１０１は周波数ホッピングする搬送周波数、１０２は通信中の時間スロット、１０３は１ホップの時間スロットを示す。同一の搬送周波数でも、周波数ホッピングごとに時間スロットの長さが異なる。
【００１８】
次に動作について説明する。
データ処理部１で生成されたデータは符号器２により符号化され、変調器３にてＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；２相位相変調）等により一次変調される。周波数テーブル４にて周波数ホッピングパターンを決定し、時間テーブル５により１ホップの時間スロットの長さを決定し、周波数シンセサイザ６を制御する。周波数シンセサイザ６は、周波数テーブル４により決定された周波数ホッピングパターンと、時間テーブル５により決定された１ホップの時間スロットの長さに基づき、搬送周波数を発振させてミキサ７に出力する。
【００１９】
一次変調されたデータは、ミキサ７により搬送周波数にアップコンバートされて、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）８により帯域制限され、パワーアンプ９により送信出力を制御されてアンテナ１０より放射される。ここでは、時間テーブル５に定められたタイミングパターンにより１ホップの時間スロットの長さが決められ、通信中のホッピング速度を変更することができる。
【００２０】
以上のように、この実施の形態１によれば、周波数ホッピング通信中にホッピング速度を変更することにより、限られた搬送周波数の中で有効に干渉波を避けることができるので搬送周波数の有効利用が図られ、かつ、定周期の周波数ホッピングに比較して搬送周波数の出現確率が計算しにくくなり、故意の妨害に対しても抗たん性が向上した信頼性の高い通信が実現できるという効果が得られる。
【００２１】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図である。図において、１１はＢＰＦ、１２は検波器、１３は検出・制御器で、その他の構成は実施の形態１の図１と同等である。
【００２２】
図４は周波数テーブル４及び時間テーブル５による周波数ホッピングパターンの一例を示す図であり、図において、１０４は出現した干渉波を示し、その他は実施の形態１の図２と同じである。
【００２３】
次に動作について説明する。
所有する全搬送周波数の空界状況を予めスキャンして、ＢＰＦ１１、検波器１２により各干渉波を抽出する。検出・制御器１３は、出現した干渉波の周波数及び出現時間を検出し、スキャン時間に対する出現頻度を求めて、干渉波の周波数及び出現頻度をスキャン結果として記録し、記録したスキャン結果の値により、周波数テーブル４及び時間テーブル５の値を生成して、周波数ホッピングする搬送周波数と、各搬送周波数の時間スロットの長さを決定する。
【００２４】
ここでは、あらかじめ設定した所定の出現頻度より、出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くすることにより、ホッピング切替時間を早くして高速の周波数ホッピングとし、所定の出現頻度より出現頻度が低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを長くすることにより、低速の周波数ホッピングとする。このようにして、搬送周波数のホッピング速度を切り替える。
【００２５】
以上のように、この実施の形態２によれば、過去の空界の干渉波の周波数と出現頻度により、周波数テーブル４及び時間テーブル５を生成することにより、干渉波を避けることができ、抗たん性をさらに向上させることができるという効果が得られる。
【００２６】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図は、実施の形態２の図３と同一である。
【００２７】
次に動作について説明する。
検出・制御器１３は、記録した干渉波の周波数及び出現頻度のスキャン結果により、あらかじめ設定した所定の出現頻度より、出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数を除去した周波数ホッピングパターンを周波数テーブル４に生成し、所定の出現頻度より出現頻度が低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数に対しては、出現頻度により時間スロットの長さを変更するように時間テーブル５の値を生成して、周波数ホッピング速度を変更する。
【００２８】
以上のように、この実施の形態３によれば、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数を除去することにより、実施の形態２に比べ、さらに搬送周波数の有効利用を図ることができるという効果が得られる。
【００２９】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図であり、実施の形態２の図３と比較して、周波数シンセサイザ６とパワーアンプ９が接続され、検出・制御器１３とパワーアンプ９が接続されている点が異なっている。
【００３０】
次に動作について説明する。
検出・制御器１３は、実施の形態２と同様にして、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くし、出現頻度が低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを長くすることにより、搬送周波数のホッピング速度を切り替える。
【００３１】
そして、周波数シンセサイザ６からパワーアンプ９に通知された搬送周波数に対して、検出・制御器１３はパワーアンプ９の増幅度を制御し、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力を、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅して出力する。
【００３２】
以上のように、この実施の形態４によれば、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力を、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅して出力することにより、実施の形態２に比べ、さらに耐妨害性に強く信頼性の高い通信を実現できるという効果が得られる。
【００３３】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図であり、図において、１４は電力測定器で、その他の構成は実施の形態２の図３と同等である。この実施の形態は、図３の検波器１２を電力測定器１４に置き換えたものである。
【００３４】
図７は周波数テーブル４及び時間テーブル５による周波数ホッピングパターンの一例を示す図であり、図において、１０５は出現した干渉波とその受信レベルを示し、その他は実施の形態１の図２と同じである。ここで、受信レベルは、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルからの差を示している。
【００３５】
次に動作について説明する。
ＢＰＦ１１、電力測定器１４が干渉波の受信レベルを測定する。検出・制御器１３は干渉波の周波数と受信レベルと出現時間を検出して、スキャン結果として記録し、記録したスキャン結果により、周波数テーブル４と時間テーブル５の値を生成し、周波数ホッピングする搬送周波数と、各搬送周波数の時間スロットの長さを決定する。
【００３６】
ここでは、測定した干渉波の受信レベルが、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くすることにより、ホッピング切替時間を早くして高速の周波数ホッピングとし、所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを長くすることにより、低速の周波数ホッピングとする。このようにして、搬送周波数のホッピング速度を切り替える。
【００３７】
以上のように、この実施の形態５によれば、過去の空界の干渉波の周波数と受信レベルと出現時間により、周波数テーブル４と時間テーブル５を生成することにより、干渉波を避けることができ、搬送周波数の有効利用及び抗たん性を、さらに向上させることができるという効果が得られる。
【００３８】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図は、実施の形態５の図６と同一である。
【００３９】
次に動作について説明する。
検出・制御器１３は、記録した干渉波の出現時間により出現頻度を計算し、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、かつ、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くするように、周波数テーブル４と時間テーブル５の値を生成し、周波数ホッピング速度を変更する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態６によれば、干渉波の受信レベルと出現頻度を考慮して、周波数ホッピング速度を変更することにより、実施の形態５に比べ、さらに耐妨害性に強い信頼性の高い通信を実現できるという効果が得られる。
【００４１】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図は、実施の形態５の図６と同一である。
【００４２】
次に動作について説明する。
検出・制御器１３は、記録した干渉波の出現時間により出現頻度を計算し、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、かつ、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数を除去した周波数ホッピングパターンを周波数テーブル４に生成し、所定の出現頻度より出現頻度が低い干渉波の周波数に対応する搬送周波数に対しては、出現頻度により時間スロットの長さを変更するように時間テーブル５の値を生成して、周波数ホッピング速度を変更する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態７によれば、所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、かつ、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数を除去することにより、実施の形態５に比べ、さらに周波数の有効利用を図ることができるという効果が得られる。
【００４４】
実施の形態８．
図８はこの発明の実施の形態８による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図であり、実施の形態５の図６と比較して、周波数シンセサイザ６とパワーアンプ９が接続され、検出・制御器１３とパワーアンプ９が接続されている点が異なっている。
【００４５】
次に動作について説明する。
検出・制御器１３は記録した出現時間により出現頻度を計算し、あらかじめ設定した所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、かつ、あらかじめ設定した所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の時間スロットを短くするように、時間テーブル５の値を生成し、搬送周波数のホッピング速度を変更する。
【００４６】
そして、周波数シンセサイザ６からパワーアンプ９に通知された搬送周波数に対して、検出・制御器１３はパワーアンプ９の増幅度を制御し、所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、かつ、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力を、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅して出力する。
【００４７】
以上のように、この実施の形態８によれば、所定の許容干渉波受信レベルより受信レベルが高く、かつ、所定の出現頻度より出現頻度が高い干渉波の周波数に対応する搬送周波数の送信出力を、干渉波の干渉を受けないレベルに増幅して出力することにより、実施の形態５に比べて、さらに耐妨害性に強く信頼性の高い通信を実現できるという効果が得られる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、周波数ホッピング通信中にホッピング速度を変更することにより、限られた搬送周波数の中で有効に干渉波を避けることができるので搬送周波数の有効利用が図られ、かつ、定周期のホッピングに比較して搬送周波数の出現確率が計算しにくくなり、故意の妨害に対しても抗たん性が向上した信頼性の高い通信が実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による周波数テーブル及び時間テーブルによる周波数ホッピングパターンの一例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２による周波数テーブル及び時間テーブルによる周波数ホッピングパターンの一例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態４による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態５による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態５による周波数テーブル及び時間テーブルによる周波数ホッピングパターンの一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態８による周波数ホッピング通信方法を実現する送信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  データ処理部、２  符号器、３  変調器、４  周波数テーブル、５  時間テーブル、６  周波数シンセサイザ、７  ミキサ、８  ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、９  パワーアンプ、１０  アンテナ、１１  ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、１２  検波器、１３  検出・制御器、１４  電力測定器、１０１  搬送周波数、１０２  通信中の時間スロット、１０３  １ホップの時間スロット、１０４  出現した干渉波、１０５  出現した干渉波とその受信レベル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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