(57)【要約】【課題】周波数ホッピング方式のメリットであるセキュリティの高さをある程度維持しつつ、または場合によってはセキュリティを犠牲にしてでも、送受信装置間での同期確立に要する時間を短縮して待ち時間を短縮し得る周波数ホッピング方式における同期確立方法の提供を目的とする。【解決手段】複数のホッピング周波数を１グループとして複数のグループを予め設定し、送受信装置の双方に前記複数のグループを予め設定しておき、送受信装置の双方で前記複数のグループの内の同一のグループに含まれるホッピング周波数を使用して同期確立を行なう。そして、同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、
複数のホッピング周波数を１グループとして複数のグループを予め設定し、
送受信側装置の双方に前記複数のグループを予め設定しておき、
送受信側装置の双方で前記複数のグループの内の同一のグループに含まれるホッピング周波数を使用して同期確立を行なうこと
を特徴とする周波数ホッピング方式における同期確立方法。
【請求項２】
前記複数のグループを、送受信側装置の双方で同一の順序で循環的に使用することを特徴とする請求項１に記載の周波数ホッピング方式における同期確立方法。
【請求項３】
送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、
同期確立後の通信の機密度に応じて、同期確立に使用するホッピング周波数の個数を変更することを特徴とする周波数ホッピング方式における同期確立方法。
【請求項４】
送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、
通信の用途に応じて、同期確立に使用するホッピング周波数の個数を変更することを特徴とする周波数ホッピング方式における同期確立方法。
【請求項５】
送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、
同期確立に先立って、周波数ホッピング方式とは異なる通信方式によって同期確立に使用するホッピング周波数を送受信側装置間で通知することを特徴とする周波数ホッピング方式における同期確立方法。
【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を利用した移動体通信において、送受信を行なう装置相互間での通信開始時のホッピングパターンの一致による同期確立のための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周波数ホッピング（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ、以下ＦＨ）方式は、狭帯域変調信号を広帯域に拡散するスペクトラム拡散通信の一種であり、送信すべきデジタル情報をまず適当な狭帯域変調方式で一次変調をかけ、続いて二次変調として拡散を行なう。この際にホッピングシンセサイザと称される特別な発振器の出力によって一次変調信号が周波数変換される。
【０００３】
ホッピングシンセサイザは基本的には単なる正弦波発振器であるが、その発信周波数が時間と共に比較的広範囲の周波数範囲を飛び回る、即ちホップするように構成されている。通常、ＦＨ用のホッピングシンセサイザでは発振可能な周波数が一定間隔でとびとびの周波数になり、またそれぞれの周波数を固定的に発生させるのではなく、ランダムに発生させる。
【０００４】
従って、ＦＨ方式を利用した移動体通信においては、送信側で発生するホッピング周波数と同期をとるために、送信側のホッピングパターンの１周期よりも長い周期で同一の周波数で待ち受け、送信側の周波数と待ち受け周波数とが一致する、即ちマッチングするタイミングまで待機する必要がある。このホッピング周波数がマッチングするまでに要する時間は、ホッピングパターン数から確率的に定められている。
【０００５】
たとえば、移動体通信の一種であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  では７９の周波数（ｆ０  〜ｆ７８）を使用し、１秒間に１６００回ホッピングする、即ち１秒間に周波数が１６００回変更される。従って、全ホッピングパターンを盗聴するためには約１日に亘ってその送受信をモニタする必要があり、現実には盗聴は不可能なためセキュリティ面でのメリットが大きい。換言すれば、周波数ホッピング方式は機密度が極めて高い通信方式である。
【０００６】
しかしこのような周波数ホッピング方式の機密度の高さは、送受信側装置間での同期確立のために最大で約１０秒もの時間が必要になるというデメリットに繋がり、通常の使用状態においては同期確立に要する時間が非常に長く感じられるという問題があった。
【０００７】
このような事情から、たとえば特許文献１に記載されているように、同期確立の際に使用するホッピング周波数の個数を固定的に制限する技術が提案されている。しかし、この特許文献１に記載の技術では、逆に周波数ホッピング方式の機密度の高さ、即ちセキュリティが犠牲になるという問題が生じる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１５１４６７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、周波数ホッピング方式のメリットであるセキュリティの高さをある程度維持しつつ、または場合によってはセキュリティを犠牲にしてでも、送受信側装置間での同期確立に要する時間を短縮して待ち受け時間を短縮し得る周波数ホッピング方式における同期確立方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、複数のホッピング周波数を１グループとして複数のグループを予め設定し、送受信側装置の双方に前記複数のグループを予め設定しておき、送受信側装置の双方で前記複数のグループの内の同一のグループに含まれるホッピング周波数を使用して同期確立を行なうことを特徴とする。
【００１１】
このような本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法では、予め設定されている複数のグループの一つのグループに含まれるホッピング周波数のみを使用して同期確立が行なわれる。
【００１２】
また本発明に係る周波数ホッピング方式における同期確立方法は、上述の発明において、前記複数のグループを、送受信側装置の双方で同一の順序で循環的に使用することを特徴とする。
【００１３】
このような本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法では、複数のグループが送受信側装置の双方で同一の順序で循環的に使用される。
【００１４】
更に本発明は、送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、同期確立後の通信の機密度に応じて、同期確立に使用するホッピング周波数の個数を変更することを特徴とする。
【００１５】
このような本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法では、同期確立に使用されるホッピング周波数の個数が同期確立後の通信に要求される機密度に応じて変更され、この変更された個数のホッピング周波数を使用して同期確立が行なわれる。
【００１６】
更に本発明は、送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、通信の用途に応じて、同期確立に使用するホッピング周波数の個数を変更することを特徴とする。
【００１７】
このような本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法では、同期確立に使用されるホッピング周波数の個数が通信の用途に応じて変更され、この変更された個数のホッピング周波数を使用して同期確立が行なわれる。
【００１８】
また更に本発明は、送信側装置が複数の周波数をランダムに発振し、受信側装置が前記複数の周波数のいずれかで同期して通信を開始する周波数ホッピング方式における同期確立方法において、同期確立に先立って、周波数ホッピング方式とは異なる通信方式によって同期確立に使用するホッピング周波数を送受信側装置間で通知することを特徴とする。
【００１９】
このような本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法では、同期確立に使用するホッピング周波数が同期確立に先立って周波数ホッピング方式ではない他の通信方式によって予め送受信側装置間で通知されるので、この通知されたホッピング周波数によって同期確立が行なわれる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法の第１の実施の形態としては、端的には、送受信装置の双方において予めいくつかのホッピングパターンをグループ化した複数のグループを設定しておき、同一のグループを送受信装置の双方で選択して同期確立を行なうようにする。
【００２２】
図１（ａ）  は予め設定されたホッピング周波数グループＡ乃至Ｃそれぞれにグループ化されたホッピングパターンを示す模式図である。この例では、グループＡにはｆ０  ，ｆ３  ，ｆ６  ，ｆ９  ，ｆ１２のホッピング周波数が含まれ、グループＢにはｆ１  ，ｆ４  ，ｆ７  ，ｆ１０，ｆ１３のホッピング周波数が含まれ、グループＣにはｆ２  ，ｆ５  ，ｆ８  ，ｆ１１，ｆ１４ホッピング周波数が含まれている。
【００２３】
この例において、送受信装置間でたとえばグループＢを予め選択している場合、送信側装置では図１（ｂ）  に示すように、グループＢのホッピング周波数ｆ１  ，ｆ４  ，ｆ７  ，ｆ１０，ｆ１３のみをサイクリックに発振する。これに対して受信側装置では図１（ｃ）  に示すように、予め選択され設定されているグループＢの各ホッピング周波数ｆ１  ，ｆ４  ，ｆ７  ，ｆ１０，ｆ１３をサイクリックに変更しつつ待ち受けを行なう。但し、受信装置側ではグループＢの各ホッピング周波数ｆ１  ，ｆ４  ，ｆ７  ，ｆ１０，ｆ１３をサイクリックに変更する間隔は、送信側装置においてグループＢのホッピング周波数ｆ１  ，ｆ４  ，ｆ７  ，ｆ１０，ｆ１３の全てをサイクリックに発振する１周期よりも若干長い時間とする。
【００２４】
これにより、たとえば図１（ｃ）  に示すように、受信側装置においてグループＢのホッピング周波数の内の一つであるｆ１３で最初に待ち受けを行なった場合、送信側装置からはグループＢのホッピング周波数のｆ１  ，ｆ４  ，ｆ７  ，ｆ１０，ｆ１３が順次的に発振されるので、１周期の最後のホッピング周波数であるｆ１３が発振された時点で受信側装置において同期確立される。従って、この図１に示す各グループに５つのホッピング周波数を含む例では、最悪でも５番目に発振されるホッピング周波数であるｆ１３で同期が確立する。このようにして同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００２５】
なお、送受信装置の双方において、同期確立に使用するグループの順序を予め設定しておくことにより、使用するホッピング周波数の個数を単純に変更して同期確立を行なう場合に比してより高いセキュリティが維持される。
【００２６】
（第２の実施の形態）
本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法の第２の実施の形態としては、端的には、通信の機密度、即ちユーザが要求するセキュリティのレベルに応じた個数のホッピング周波数を送受信装置の双方において予め設定しておき、ユーザがその都度、必要に応じて選択したセキュリティのレベルに応じた個数のホッピング周波数を使用して同期確立を行なうようにする。このようにして同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００２７】
図２はセキュリティレベルと使用されるホッピング周波数の個数との対応を例示する図表である。
【００２８】
たとえば図２に示すように、セキュリティレベルを「Ｌ０」乃至「Ｌ３」の４段階に分類し、セキュリティレベル「Ｌ０」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  のみを使用するようにする。また、セキュリティレベル「Ｌ１」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  乃至ｆ３  の４個を使用するようにする。更に、セキュリティレベル「Ｌ２」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  乃至ｆ７  の８個を使用するようにする。また更に、セキュリティレベル「Ｌ３」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  乃至ｆ１１の１２個を使用するようにする。但し、それぞれの場合の同期確立に要する時間はセキュリティレベルが高くなればなるほど長くなる。
【００２９】
このような第２の実施の形態は、たとえばクラス２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  装置のように通信可能範囲が周囲の数メートルに限定されているような場合に有効である。具体的には、個人の住宅、オフィス等の限定された場所において無線通信を行なう場合には要求されるセキュリティレベルが比較的低いため、ユーザは自身が要求するセキュリティレベルと同期確立に要する時間とを勘案して送受信装置の双方に図２に示されているようなセキュリティレベルの内の比較的低いレベルを予め設定しておけばよい。
【００３０】
（第３の実施の形態）
本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法の第３の実施の形態としては、端的には、通信の用途に応じて、換言すればアプリケーションに応じて、送受信装置に応じて予め設定されているパラメータに従って変更された個数のホッピング周波数を選択することにより同期確立を行なうようにする。このようにして同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００３１】
図３はアプリケーション種別と使用されるホッピング周波数の個数との対応を例示する図表である。
【００３２】
たとえば図３に示すように、アプリケーション種別を同期確立に要する時間が短い方から順に「Ａ１」乃至「Ａ４」の４段階に分類し、アプリケーション種別「Ａ１」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  のみを使用する。また、アプリケーション種別「Ａ２」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  乃至ｆ３  の４個を使用する。更に、アプリケーション種別「Ａ３」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  乃至ｆ７  の８個を使用する。また更に、アプリケーション種別「Ａ４」が選択されている場合はホッピング周波数としてはｆ０  乃至ｆ１１の１２個を使用する。但し、それぞれの場合のセキュリティレベルは同期確立に要する時間短くなればなるほど低くなる。
【００３３】
このような第３の実施の形態は、たとえば携帯電話機とそれ専用のヘッドセットまたはハンズフリーシステムとの間の通信等のように、接続相手がある程度限定されているようなアプリケーションによる通信においてはセキュリティよりも同期確立に要する時間を短縮することが求められるような場合に有効である。
【００３４】
なお、アプリケーション種別による分類は具体的には、「Ａ１」としては、自動車内で行なわれることが多い上述したような携帯電話機とそれ専用のヘッドセットまたはハンズフリーシステムとの間の通信が該当する。また「Ａ２」としては、個人宅内での無線ＬＡＮ等が該当する。更に「Ａ３」としては、個人宅内よりも高いセキュリティが要求されるオフィス内での無線ＬＡＮ等が該当する。また更に「Ａ４」としてはたとえば公共の場での無線ＬＡＮによるインターネット通信等が該当する。
【００３５】
なお、アプリケーション種別「Ａ１」の携帯電話機とそれ専用のヘッドセットまたはハンズフリーシステムとの間の通信であっても、個人宅内，オフィス内、あるいは公共の場ではアプリケーション種別「Ａ３」または「Ａ４」として設定するようにしてもよい。
【００３６】
（第４の実施の形態）
本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法の第４の実施の形態としては、端的には、周波数ホッピング方式以外の通信方式によって予め同期確立に必要な情報を送受信装置間で交換しておくようにする。この場合、ホッピングパターンが何らかの情報、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  のように送信側のＭＡＣ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  デバイスアドレス：ＢＤ  ＡＤＤＲ）等の情報によって一意に導かれることが条件になる。
【００３７】
具体的には、送受信装置間の双方において、インターネット，ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ），メモリカード，赤外線通信，有線通信等の周波数ホッピング方式ではなく、しかもある程度のセキュリティが確保されている情報交換手段によって、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  の場合であればマスタのＭＡＣ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  デバイスアドレス：ＢＤ  ＡＤＤＲ）をスレーブに実際の通信を開始する以前に通知しておく。この場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ではマスタのＭＡＣによってホッピングパターンが一意に導かれるため、それを通知されたスレーブとの間では同期確立に要する時間が短縮される。このようにして同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００３８】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法によれば、予め設定されている複数のグループの一つのグループに含まれるホッピング周波数のみを使用して同期確立が行なわれるため、セキュリティの程度は若干低下するものの、迅速な同期確立が可能になる。そして、同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００３９】
また本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法によれば、複数のグループが送受信装置の双方で同一の順序で循環的に使用されるので、自動的にグループの選択が行なわれてセキュリティが向上する。そして、同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００４０】
更に本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法によれば、同期確立に使用されるホッピング周波数の個数が要求されるセキュリティの程度に応じて変更され、この変更された個数のホッピング周波数を使用して同期確立が行なわれるので、ユーザが要求するセキュリティのレベルにおいて迅速な同期確立が行なわれる。そして、同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００４１】
更にまた本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法によれば、同期確立に使用されるホッピング周波数の個数が通信を使用するアプリケーションの種別に応じて変更され、この変更された個数のホッピング周波数を使用して同期確立が行なわれるので、アプリケーションに要求されるセキュリティのレベルにおいて迅速な同期確立が行なわれる。そして、同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【００４２】
また更に本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法によれば、同期確立に使用するホッピング周波数が同期確立に先立って周波数ホッピング方式ではない他の通信方式によって予め送受信装置間で通知されるので、この通知されたホッピング周波数によって迅速に、しかも高いセキュリティレベルで同期確立が行なわれる。そして、同期確立した後は、通常のホッピング周波数の個数にて通信を行なうようにすれば、通常と同様のセキュリティが維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法における予め設定されたグループそれぞれにグループ化されたホッピングパターンを示す模式図、及び同期確立の状態を示す模式図である。
【図２】本発明の周波数ホッピング方式における同期確立方法におけるセキュリティレベルと使用されるホッピング周波数の個数との対応を示す図表である。
【図３】周波数ホッピング方式における同期確立方法におけるアプリケーション種別と使用されるホッピング周波数の個数との対応を示す図表である。
【符号の説明】
ｆ０，ｆ１，ｆ２    ホッピング周波数
Ａ，Ｂ，Ｃ  ホッピング周波数グループ
Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  セキュリティレベル
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  アプリケーション種別
【図１】
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【図２】
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【図３】
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