(57)【要約】【課題】  送受信間の干渉を除去しかつ拡散帯域幅の低下を防止しつつ不要波による伝送誤りの発生を防止する。【解決手段】  周波数ホッピング方式を用いた無線中継装置において、ホッピング周波数群の各周波数情報を予め記録した周波数テーブル２と、ホッピング周波数群の各周波数に対して予め定められた離隔周波数情報を記録した離隔周波数テーブル３とを設ける。拡散符号発生器１の出力に従い受信周波数を周波数テーブル２から読出し、この受信周波数に対する離隔周波数情報を離隔周波数テーブル３から読出し、加減算器４にて受信周波数に加減算して送信周波数を得る。これにより拡散帯域幅の低下が抑止される。また、不要波検出器２３にてホッピング周波数群の各周波数のち不要波を検出し、周波数テーブル２及び離隔周波数テーブル３から、この不要波に対応する情報を削除する。これにより、ホッピング周波数群から不要波が除去されて伝送誤りがなくなる。【選択図】      図１                                                  
2006019774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング方式を用いた無線装置における拡散信号発生装置であって、  ホッピング周波数群の各周波数情報を予め記録した周波数テーブルと、
前記ホッピング周波数群の各周波数に対して予め定められた離隔周波数情報を記録した離隔周波数テーブルと、
送受信周波数のうち一方の周波数を、前記周波数テーブルから読出して生成する手段と、
前記一方の周波数に対する前記離隔周波数情報を前記離隔周波数テーブルから読出して、前記一方の周波数に加減算して他方の周波数を生成する手段と、
前記ホッピング周波数群の各周波数のち不要波を検出して、前記周波数テーブル及び前記離隔周波数テーブルから、この不要波に対応する情報を削除する不要波削除手段とを含むことを特徴とする拡散信号発生装置。
【請求項２】
前記不要波削除手段は、空間電界レベルと所定閾値レベルとを比較して、この比較結果に基づいて前記不要波を検出する検出手段を有することを特徴とする請求項１記載の拡散信号発生装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記空間電界レベルが前記閾値より小なる場合に前記不要波として検出することを特徴とする請求項２記載の拡散信号発生装置。
【請求項４】
検出された前記不要波を、対向局へ通知する手段を、更に含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の拡散信号発生装置。
【請求項５】
前記不要波削除手段は、対向局から通知された不要波に対応する情報を、前記前記離隔周波数テーブルから削除するようにしたことを特徴とする請求項４記載の拡散信号発生装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の拡散信号発生装置を用いたことを特徴とする無線中継局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は拡散信号発生装置及びそれを用いた無線中継局に関し、特に周波数ホッピング方式を用いた無線中継装置における拡散信号発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の拡散信号発生装置は、図４に示すように、無線端局８から無線端局９に無線信号を中継する無線中継局７内に設けられている。無線端局８では変調器８２から出力される中間周波数信号を拡散信号発生器８１からの拡散信号によって乗算器８３で拡散し、増幅器（ＡＭＰ）８４で増幅してアンテナ８５から高周波送信信号として無線中継局７に送信する。
【０００３】
無線中継局７ではアンテナ７２を介して受信した高周波受信信号を増幅器７３で増幅し、拡散信号発生器７１からの拡散信号によって乗算器７４で逆拡散して中間周波数信号として復調器７５に出力する。また、無線中継局７では変調器７６から出力される中間周波数信号を拡散信号発生器７１からの拡散信号によって乗算器７７で拡散し、増幅器７８で増幅してアンテナ７９から高周波送信信号として無線端局９に送信する。
【０００４】
無線端局９ではアンテナ９２を介して受信した高周波受信信号を増幅器９３で増幅し、拡散信号発生器９１からの拡散信号によって乗算器９４で逆拡散して中間周波数信号として復調器９５に出力する。
【０００５】
ここで、無線端局８からの送信周波数と無線中継局７での受信周波数ｆＲとの関係及び無線中継局７からの送信周波数ｆＴと無線端局９での受信周波数との関係は、図５に示すように、無線中継局７及び無線端局８，９各々の拡散信号発生器７１，８１，９１各々の拡散信号が夫々同じ周波数となるように設定されている。
【０００６】
つまり、拡散信号発生器７１，８１各々の拡散符号Ｃ１〜Ｃ３は無線端局８からの送信周波数と無線中継局７での受信周波数ｆＲとが夫々周波数ｆ１〜ｆ３となるように設定され、拡散信号発生器７１，９１各々の拡散符号Ｃ１〜Ｃ３も無線中継局７からの送信周波数ｆＴと無線端局９での受信周波数とが夫々周波数ｆ６，ｆ７，ｆ６となるように設定されている。
【０００７】
上記の無線中継局７の拡散信号発生器７１は、図６に示すように、受信用の拡散符号発生器１１と、受信用の周波数テーブル１２と、受信用のローカル信号発生器１３と、送信用の拡散符号発生器１４と、送信用の周波数テーブル１５と、送信用のローカル信号発生器１６とから構成されている。
【０００８】
拡散符号発生器１１は受信用の拡散符号２１１を発生して周波数テーブル１２に出力する。周波数テーブル１２は１つのホッピング周波数群（ｆ１，ｆ２，……，ｆ７）を送受信間の干渉を除去するために必要な離隔周波数だけ離してバンド分割された受信用の周波数情報２２１（ｆ１，ｆ２，ｆ３）を拡散符号発生器１１の拡散符号２１１に対応して予め記憶している。
【０００９】
ローカル信号発生器１３は拡散符号発生器１１の拡散符号２１１によって周波数テーブル１２から読出された周波数情報２２１を基に受信用の拡散信号２３１（ｆ２→ｆ３→ｆ１→ｆ１→ｆ３）を発生する。拡散符号発生器１４は送信用の拡散符号２４１を発生して周波数テーブル１５に出力する。周波数テーブル１５は１つのホッピング周波数群（ｆ１，ｆ２，……，ｆ７）を送受信間の干渉を除去するために必要な離隔周波数だけ離してバンド分割された送信用の周波数情報２５１（ｆ６，ｆ７）を拡散符号発生器１４の拡散符号２４１に対応して予め記憶している。
【００１０】
ローカル信号発生器１６は拡散符号発生器１４の拡散符号２４１によって周波数テーブル１５から読出された周波数情報２５１を基に送信用の拡散信号２６１（ｆ６→ｆ７→ｆ７→ｆ６→ｆ７）を発生する。ここで、周波数テーブル１２，１５は、図７に示すような内容を記憶しており、拡散符号発生器１１，１４から拡散符号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３によって対応する周波数情報ｆ１〜ｆ３，ｆ６，ｆ７を出力する。
【００１１】
尚、これらの周波数テーブル１２，１５において、Δｆ＝ｆ（ｋ＋１）−ｆｋ（ｋ＝１，２，……，６）であり、送受信間の干渉を除去するために必要な所要離隔周波数は３Δｆである。この拡散信号発生器７１は、図８に示すように、予め１つのホッピング周波数群（ｆ１，ｆ２，……，ｆ７）を送受信間の干渉を除去するために必要な離隔周波数だけ離して２つのバンドに分割し、受信用のバンド（ｆ１，ｆ２，ｆ３）から送信用のバンド（ｆ６，ｆ７）に周波数変換して中継することで、送受信間の干渉を除去している。
【００１２】
上述した拡散信号発生装置では、予め１つのホッピング周波数群を２つのバンド（受信及び送信の各バンド）に分割し、受信用のバンドから送信用のバンドに周波数変換しているので、送受信間の干渉を除去することはできるが、受信用及び送信用各々の拡散帯域幅が低下することになる。
【００１３】
そこで、かかる拡散帯域幅の低下を防止する技術として、特許文献１に開示の技術がある。この技術では、拡散符号発生器で生成される拡散符号に同期してランダムな受信用周波数に相当する受信用周波数情報を発生するとともに、拡散符号に同期して受信用周波数情報と離隔周波数情報とを加減算して、その加減算結果を基に、ランダムな送信用周波数に相当する送信用周波数情報を発生するようになっている。これにより送受信周波数の間隔を所要周波数以上離隔することが可能となり、送受信間の干渉を除去しかつ拡散帯域幅の低下を防止するようになっている。
【特許文献１】特開平８−３２５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、送受信間の干渉を除去しかつ拡散帯域幅の低下を防止することは可能であるが、許容電界レベルを満たさない、いわゆる不要波が、ホッピング周波数ハンド内に存在する場合があるが、かかる場合を考慮していないので、当該不要波において、伝送誤りが発生するという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、送受信間の干渉を除去しかつ拡散帯域幅の低下を防止しつつ、不要波による伝送誤りの発生を防止可能とした拡散信号発生装置及びそれを用いた無線中継局を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明による拡散信号発生装置は、周波数ホッピング方式を用いた無線装置における拡散信号発生装置であって、ホッピング周波数群の各周波数情報を予め記録した周波数テーブルと、前記ホッピング周波数群の各周波数に対して予め定められた離隔周波数情報を記録した離隔周波数テーブルと、送受信周波数のうち一方の周波数を、前記周波数テーブルから読出して生成する手段と、前記一方の周波数に対する前記離隔周波数情報を前記離隔周波数テーブルから読出して、前記一方の周波数に加減算して他方の周波数を生成する手段と、前記ホッピング周波数群の各周波数のち不要波を検出して、前記周波数テーブル及び前記離隔周波数テーブルから、この不要波に対応する情報を削除する不要波削除手段とを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明による無線中継局は、上記の拡散信号発生装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、１つのホッピング周波数群を送受信間で共有し、送受信用の周波数のうちの一方に対して他方の周波数を、干渉除去に必要な所定周波数以上離れたランダムな離隔周波数分だけ加減算して生成することにより、送受信間の干渉を除去しつつ拡散帯域幅を低下させることがないという効果があると共に、不要波を除去しているので、誤りなく情報の伝送が可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。図において、拡散符号発生器１は周期的に生成する拡散符号１１１を周波数テーブル２及び離隔周波数テーブル３に夫々出力する。周波数テーブル２は拡散符号発生器１からの拡散符号１１１に同期してランダムな受信用周波数に相当する受信用周波数情報１２１を発生する。離隔周波数テーブル３は送受信間の干渉を除去するために所要周波数以上離れた周波数を生成するための離隔周波数を記憶し、拡散符号発生器１からの拡散符号１１１に同期してランダムな離隔周波数に相当する離隔周波数情報１３１を発生する。
【００２０】
加減算器４は拡散符号発生器１からの拡散符号１１１に同期して夫々発生する周波数テーブル２の受信用周波数情報１２１と離隔周波数テーブル３の離隔周波数情報１３１とを加減算し、受信用周波数から所要周波数以上離れかつランダムな周波数、すなわち送信用周波数に相当する送信用周波数情報１４１を発生する。
【００２１】
受信用のローカル信号発生器５は周波数テーブル２からの受信用周波数情報１２１によってランダムな受信用ローカル信号１５１を発生する。送信用のローカル信号発生器６は加減算器４からの送信用周波数情報１４１によってランダムな送信用ローカル信号１６１を発生する。
【００２２】
受信用の不要波テーブル２１は不用波検出器２３からの不要波情報１７２を記録し、周波数テーブル２に対して不要波情報を出力するものである。なお、周波数テーブル２は不要波テーブル２１から受け取った不要波情報に対応した受信用周波数を削除する。不要波検出器２３は受信信号の空間電界レベル１７１と許容電界レベル（閾値レベル）とを比較して不要波を決定して不要波情報１７２を出力すると共に、特に図示しないが、対向局へも当該不要波情報を送信する。
【００２３】
不要波情報検出器２４は対向局から送信されてきた不要波情報１８１を検出して送信用の不要波テーブル２２へ当該情報１８２を出力する。送信用の不要波テーブル２２はこの不要波情報１８２を記録し、離隔周波数テーブル３に対して、不要波情報を出力するものである。離隔周波数テーブル３は受け取った不要波情報に対応した送信用の離隔周波数を削除する。
【００２４】
図２は図１の拡散符号発生器１の出力と周波数テーブル２の出力と離隔周波数テーブル３の出力と加減算器４の出力との対応関係を示す図である。図において、Ｃ１〜Ｃ７は拡散符号発生器１で生成される拡散符号１１１である。周波数テーブル２は拡散符号発生器１の拡散符号１１１（Ｃ１〜Ｃ７）に対応して受信用周波数ｆ１〜ｆ７を予め記憶している。
【００２５】
また、離隔周波数テーブル３は拡散符号発生器１の拡散符号１１１（Ｃ１〜Ｃ７）に対応して離隔周波数［Δｆ１（＝＋３Δｆ），Δｆ２（＝＋４Δｆ），Δｆ３（＝＋３Δｆ），Δｆ４（＝−３Δｆ），Δｆ５（＝−４Δｆ），Δｆ６（＝−４Δｆ），Δｆ７（＝−５Δｆ）］を予め記憶している。ここで、離隔周波数テーブル３において、Δｆ＝ｆ（ｋ＋１）−ｆｋ（ｋ＝１，２，……，６）であり、送受信間の干渉を除去するために必要な所要離隔周波数は３Δｆである。また、Δｆ１，Δｆ２，……，Δｆ７≧３Δｆである。
【００２６】
加減算器４の出力は周波数テーブル２の受信用周波数情報１２１と離隔周波数テーブル３の離隔周波数情報１３１との加減算結果であるから、拡散符号発生器１から拡散符号Ｃ１が出力された場合には、ｆ１＋Δｆ１＝ｆ１＋３Δｆ＝ｆ４となる。
【００２７】
また、拡散符号発生器１から拡散符号Ｃ２が出力された場合には、ｆ２＋Δｆ２＝ｆ１＋４Δｆ＝ｆ６となり、拡散符号発生器１から拡散符号Ｃ３が出力された場合には、ｆ３＋Δｆ３＝ｆ１＋３Δｆ＝ｆ６となる。さらに、拡散符号発生器１から拡散符号Ｃ４が出力された場合には、ｆ４＋Δｆ４＝ｆ４−３Δｆ＝ｆ１となり、拡散符号発生器１から拡散符号Ｃ５が出力された場合には、ｆ５＋Δｆ５＝ｆ５−４Δｆ＝ｆ１となる。さらにまた、拡散符号発生器１から拡散符号Ｃ６が出力された場合には、ｆ６＋Δｆ６＝ｆ６−４Δｆ＝ｆ２となり、拡散符号発生器１から拡散符号Ｃ７が出力された場合には、ｆ７＋＋Δｆ７＝ｆ７−５Δｆ＝ｆ２となる。
【００２８】
図３は本発明の一実施例の周波数の変換動作を示す図である。これら図１〜図３を用いて本発明の一実施例の動作について説明する。尚、図３においては拡散符号発生器１から拡散符号１１１がＣ１→Ｃ２→Ｃ７→Ｃ５→Ｃ３の順序で出力されることで、受信用ローカル信号１５１がｆ１→ｆ２→ｆ７→ｆ５→ｆ３とホッピングされ、送信用ローカル信号１６１がｆ４→ｆ６→ｆ２→ｆ１→ｆ６とホッピングされる場合を示している。
【００２９】
拡散符号発生器１から出力される拡散符号１１１がＣ１の時には、周波数テーブル２から受信用周波数情報１２１として周波数ｆ１が出力されるので、ローカル信号発生器５では受信用ローカル信号１５１として周波数ｆ１を発生する。このとき、加減算器４は周波数テーブル２の受信用周波数情報１２１と離隔周波数テーブル３の離隔周波数情報１３１とを加算する。すなわち加減算器４ではｆ１＋Δｆ１の加算が行われ、送信用周波数情報１４１として周波数ｆ４が出力される。よって、ローカル信号発生器６では送信用ローカル信号１６１として周波数ｆ４を発生する。
【００３０】
次に、拡散符号発生器１から出力される拡散符号１１１がＣ２に切換わると、周波数テーブル２から受信用周波数情報１２１として周波数ｆ２が出力されるので、ローカル信号発生器５では受信用ローカル信号１５１として周波数ｆ２を発生する。このとき、加減算器４は周波数テーブル２の受信用周波数情報１２１と離隔周波数テーブル３の離隔周波数情報１３１とを加算する。すなわち加減算器４ではｆ２＋Δｆ２の加算が行われ、送信用周波数情報１４１として周波数ｆ６が出力される。よって、ローカル信号発生器６では送信用ローカル信号１６１として周波数ｆ６を発生する。
【００３１】
また、拡散符号発生器１から出力される拡散符号１１１がＣ７に切換わると、周波数テーブル２から受信用周波数情報１２１として周波数ｆ７が出力されるので、ローカル信号発生器５では受信用ローカル信号１５１として周波数ｆ７を発生する。このとき、加減算器４は周波数テーブル２の受信用周波数情報１２１と離隔周波数テーブル３の離隔周波数情報１３１とを加算する。すなわち加減算器４ではｆ７＋Δｆ７の加算が行われ、送信用周波数情報１４１として周波数ｆ２が出力される。よって、ローカル信号発生器６では送信用ローカル信号１６１として周波数ｆ２を発生する。
【００３２】
さらに、拡散符号発生器１から出力される拡散符号１１１がＣ５に切換わると、周波数テーブル２から受信用周波数情報１２１として周波数ｆ５が出力されるので、ローカル信号発生器５では受信用ローカル信号１５１として周波数ｆ５を発生する。このとき、加減算器４は周波数テーブル２の受信用周波数情報１２１と離隔周波数テーブル３の離隔周波数情報１３１とを加算する。すなわち加減算器４ではｆ５＋Δｆ５の加算が行われ、送信用周波数情報１４１として周波数ｆ１が出力される。よって、ローカル信号発生器６では送信用ローカル信号１６１として周波数ｆ１を発生する。
【００３３】
さらにまた、拡散符号発生器１から出力される拡散符号１１１がＣ３に切換わると、周波数テーブル２から受信用周波数情報１２１として周波数ｆ３が出力されるので、ローカル信号発生器５では受信用ローカル信号１５１として周波数ｆ３を発生する。このとき、加減算器４は周波数テーブル２の受信用周波数情報１２１と離隔周波数テーブル３の離隔周波数情報１３１とを加算する。すなわち加減算器４ではｆ３＋Δｆ３の加算が行われ、送信用周波数情報１４１として周波数ｆ６が出力される。よって、ローカル信号発生器６では送信用ローカル信号１６１として周波数ｆ６を発生する。
【００３４】
上述した如く、拡散符号発生器１からの拡散符号１１１に同期して送受信間の周波数をランダムに所要周波数以上離隔することによって、送受信間の干渉を除去し、かつ拡散帯域幅が低下するのを防ぐことができる。
【００３５】
上記の説明ではホッピング周波数（ｆ１，ｆ２，……，ｆ７）の数を７波とし、所要離隔周波数を３Δｆとし、ホッピングの順序を受信用ローカル信号１５１がｆ１→ｆ２→ｆ７→ｆ５→ｆ３、送信用ローカル信号１６１がｆ４→ｆ６→ｆ２→ｆ１→ｆ６としているが、これらホッピング周波数の数や所要離隔周波数、及びホッピングの順序に限定されるものではない。
【００３６】
このように、１つのホッピング周波数群（ｆ１，ｆ２，……，ｆ７）を送受信間で共有し、送信用拡散信号の周波数を受信用拡散信号の周波数に対して干渉除去に必要な所要周波数以上離れた周波数を生成するためのランダムな離隔周波数を加算して発生させることによって、送受信間の干渉を除去し、かつ拡散帯域幅を低下させずに無線中継を行うことができる。
【００３７】
更に、不要波検出器２３において、ホッピング周波数群の空間電界レベルと閾値レベルである許容電界レベルとを比較し、受信困難となる周波数である不要波情報（例えば、周波数ｆ１）を決定し、当該周波数ｆ１に対応する不要波情報１７２を不要波テーブル２１へ登録する。不要波テーブル２１はこの登録された不要波情報を周波数テーブル２へ通知し、ホッピング周波数から削除すると同時に、対向局（図４の９）に対して、受信困難な不要波情報を通知する。この不要波情報の対向局への通知は、特に図示しないが、図４に示した送信系を介して行われる。尚、この不要波の検出時には、ホッピング周波数群のすべての周波数をスイープするように、拡散符号発生器１を制御しつつ行われるものとする。
【００３８】
更に、対向局から送信されてきた不要波情報（例えば、周波数ｆ５）は、不要波情報検出器２４で検出されて不要波テーブル２２に登録される。不要波テーブル２２はこの登録された不要波情報を離隔周波数テーブル３へ通知し、対応する離隔周波数（Δｆ５）をテーブルから削除する。
【００３９】
このようにして、拡散符号に同期して、送受信間の周波数をランダムに所要周波数以上離隔することにより、送受信間の干渉を除去しつつ空間電界レベルと許容電界レベルとを比較することによって決定された不要波を、ホッピング周波数から削除することにより、拡散帯域幅を低下させることなく、かつ不要波をも除去することができ、誤りなく周波数ホッピングが可能となる。
【００４０】
上記実施の形態では、受信周波数を決定した後に、それに対応する送信周波数を、送受信間の干渉を除去するに十分な離隔周波数を当該受信周波数に加減算して、生成するようにしているが、逆に、送信周波数を決定した後に、それに対応する受信周波数を、送受信間の干渉を除去するに十分な離隔周波数を当該送信周波数に加減算して、生成するようにしても良いものである。
【００４１】
なお、上記実施の形態に限定されることなく、例えば、無線端末同士の通信にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態のブロック図である。
【図２】図１の実施の形態における拡散符号発生器の出力と、周波数テーブルの出力と、離隔周波数テーブルと、加減算器の出力との対応関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の周波数変換動作を示す図である。
【図４】拡散通信システムの構成の例を示す図である。
【図５】従来例における無線中継局と無線端局との間でやりとりされる周波数の対応関係を示す図である。
【図６】図４の拡散信号発生器の従来例を示す図である。
【図７】図６の拡散符号発生器の出力と周波数テーブルの出力との対応関係を示す図である。
【図８】従来例の周波数の変換動作を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  拡散符号発生器
２  周波数テーブル
３  離隔周波数テーブル
４  加減算器
５  受信用ローカル信号発生器
６  送信用ローカル信号発生器
７  無線中継機
８，９  無線端局
２１  受信用不要波テーブル
２２  送信用不要波テーブル
２３  不要波検出器
２４  不要波情報検出器
【図１】
2006019774.tif 000003
【図２】
2006019774.tif 000004
【図３】
2006019774.tif 000005
【図４】
2006019774.tif 000006
【図５】
2006019774.tif 000007
【図６】
2006019774.tif 000008
【図７】
2006019774.tif 000009
【図８】
2006019774.tif 000010