(57)【要約】      （修正有）【課題】無線装置の受信系の破壊及び受信感度抑圧を防止する周波数ホッピング方式を用いた無線装置を提供する。【解決手段】周波数ホッピング方式を用い複数のチャネルを有する無線装置において、特定の周波数に対する離隔周波数を送信電力毎に記憶した周波数情報テーブルを有し、無線装置に接続された上位装置から指示された受信周波数が前記周波数情報テーブル内の離隔周波数内に含まれる場合、上位装置に対し周波数設定エラー信号を送信する判定機を設けたことを特徴とする無線装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング方式を用い複数のチャネルを有する無線装置において、
特定の周波数に対する離隔周波数を送信電力に対応させて記憶した周波数情報テーブルを有し、前記無線装置に接続された上位装置から指示された受信周波数が前記周波数情報テーブル内の離隔周波数内に含まれる場合、前記上位装置に対し周波数設定エラー信号を送信する判定機を設けたことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線装置において、
送信リーク電力を検波し、検波出力が受信最大電力レベル超えた場合、全チャネルの送信を一時停止することを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信系の破壊及び受信感度抑圧を防止する周波数ホッピング方式を用いた無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に従来における無線装置を示す。ここでは例として４つの上位チャネルに接続された無線装置について示している。５−１，５−２，５−３，５−４は、複数の上位装置（１チャネル〜４チャネル）である。５−５，５−６，５−７，５−８は変復調ＩＦユニットである。５−９，５−１０，５−１１，５−１２は電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。５−１３，５−１４，５−１５，５−１６は低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。５−１７，５−１８，５−１９，５−２０は方向性結合器である。５−２１，５−２２，５−２３，５−２４は送受切替器である。５−２５，５−２６，５−２７，５−２８は周波数可変ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）である。５−２９，５−３０，５−３１，５−３２は周波数可変同調フィルタである。５−３３，５−３４，５−３５，５−３６は送受信器である。５−３７は共用器である。５−３８は空中線である。  
【０００３】
ここで、周波数ホッピング方式を用いた無線装置について説明する。周波数ホッピング方式は、周波数分割された帯域内の周波数チャネルを一定時間で切り替えながら、データを伝送する。送信側と受信側では周波数切り替えの時間間隔、周波数の切り替えの順番（ホッピングパターン）を統一しておき、同期をとって、そのホッピングパターンに従い周波数を切り替えて送信、受信することで通信を行なう（例えば特許文献１参照。）。このような周波数ホッピング方式を用いた無線装置において、複数のチャネルに対応した上位装置が接続された複数の送受信器と、当該複数の送受信器が接続された共用器を備え、前記複数の送受信器のそれぞれが独立して周波数切り替え及び送信／受信を切り替えるものがある。ここで、周波数の切り替え及び送信／受信の信号は、上位装置からの信号によって指示されるものとする。この信号は時々刻々と変換し、周波数ホッピングを実現する。
【０００４】
図５の送受信器では、５−１と５−２の上位装置が送信を行ない、５−３と５−４の上位装置が受信を行なうものとする。但し、５−１〜５−４の上位装置及びそれぞれの上位装置に接続される送受信器は送信／受信の選択が可能である。ここで、チャネル１に設定された上位装置５−１は周波数ｆ１を送受信器５−３３に指示し、チャネル２に設定された上位装置５−２は周波数ｆ２を送受信器５−３４に指示し、チャネル３に設定された上位装置５−３は周波数ｆ３を送受信器５−３５に指示し、チャネル４に設定された上位装置５−４は周波数ｆ４を送受信器５−３６に指示するものとする。通常は、共用器５−３７の可変同調機能（ＢＰＦ）により、それぞれのチャネル間は周波数的にアイソレーションをとることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４１１４３号公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の無線装置では次のような課題があった。例えば、上位装置からの指示により、１チャネルが周波数ｆ１、２チャネルが周波数ｆ２、３チャネルが周波数ｆ３、４チャネルが周波数ｆ４に設定された場合、１チャネルと３チャネルの周波数が共用器のＢＰＦの減衰レベル以上に近接して設定されることがある。このような場合、送受信器５−３３から出力される送信電力により、受信を行なう送受信器５−３５の受信感度が抑圧されてしまい、本来の受信機能を満足することができなくなる。また、上位装置からの指示が、１チャネルが周波数ｆ１、２チャネルが周波数ｆ２、３チャネルが周波数ｆ１、４チャネルが周波数ｆ４のように、１チャネルと３チャネルが同一の周波数を指示された場合、１チャネルの送受信器３−３３から出力される送信電力が３チャネルの送受信器３−３５の受信系へ直接落ち込むことにより、受信系の耐電力を超えて受信系が破壊されることがある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、チャネル間の周波数が共用器のＢＰＦの減衰レベル以上に近接した場合、受信感度が抑圧しないようにすること及び、送信チャネルと受信チャネル間で、受信チャネルの受信系を破壊するに十分近接した周波数を選択した場合に、受信系の保護を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題を解決する本発明請求項１記載の無線装置は、周波数ホッピング方式を用い複数のチャネルを有する無線装置において、特定の周波数に対する離隔周波数を送信電力に対応させて記憶した周波数情報テーブルを有し、前記無線装置に接続された上位装置から指示された受信周波数が前記周波数情報テーブル内の離隔周波数内に含まれる場合、前記上位装置に対し周波数設定エラー信号を送信する判定機を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項１記載の無線装置において、送信リーク電力を検波し、検波出力が受信最大電力レベル超えた場合、全チャネルの送信を一時停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上位装置から周波数をチャネル毎に独立に設定するような指示を受けた場合においても、受信感度が抑圧されないような周波数関係を提供できる効果がある。
【００１１】
また、上位装置から周波数をチャネル毎に独立に設定するような指示を受け、送信系が受信系を破壊するような近接した周波数を選択しても、受信系の破壊を防ぐことができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る無線装置を図１に示す。ここでは例として４つの上位チャネルに接続された無線装置について示している。１−１，１−２，１−３，１−４は、複数の上位装置（１チャネル〜４チャネル）である。１−５は判定機である。１−６，１−７，１−８，１−９は変復調ＩＦユニットである。１−１０，１−１１，１−１２，１−１３は電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。１−１４，１−１５，１−１６，１−１７は低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。１−１８，１−１９，１−２０，１−２１，１−２２，１−２３，１−２４，１−２５は方向性結合器である。１−２６，１−２７，１−２８，１−２９は送受切替器である。１−３０，１−３１，１−３２，１−３３は周波数可変ＢＰＦ（Ｂａｎｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）である。１−３４，１−３５，１−３６，１−３７は周波数可変同調フィルタである。１−３８，１−３９，１−４０，１−４１は送受信器である。１−４２は共用器である。１−４３は空中線である。  
【００１３】
本発明では、１−５判定機及び、１−１８，１−１９，１−２０，１−２１，１−２２，１−２３，１−２４，１−２５の方向性結合器にて目的を達成する。
【００１４】
まず、本発明では複数の上位装置と送受信器の間に判定機１−５を設ける。判定機は例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等で構成される。判定機１−５には、図２に示されるような周波数情報テーブルを記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を設ける。周波数情報テーブルはチャネルで指示される周波数（ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・ｆｎ）に応じた複数の送信出力（例えば０．１Ｗ、１Ｗ、１０Ｗ）と受信にそれぞれ、ＵｐｐｅｒとＬｏｗｅｒの領域を用意し、次のようにそれぞれの領域を決定する。まず送信は、送信出力と受信帯域外減衰能力の関係によって決定する。例えば、１チャネルの送信出力が１０Ｗ（＋４０ｄＢｍ）で、３チャネルが受信に設定された場合、１チャネルのリークが３チャネルの受信系に落ち込む。受信系でノイズフロア以下へ減衰させるために１００ｄＢの減衰が必要な場合、受信系のフィルタ総減衰量から、１００ｄＢ減衰の離隔周波数を周波数情報テーブルへ書き込む。送信電力が１Ｗ（＋３０ｄＢｍ）、０．１Ｗ（＋２０ｄＢｍ）の場合は、送信電力が１０Ｗの場合に比べてそれぞれ、１０ｄＢずつ電力レベルが低いので、それぞれ、９０ｄＢ、８０ｄＢ減衰の離隔周波数を周波数情報テーブルへ書き込む。
【００１５】
受信の場合は、共用器の特性が悪化しない程度の離隔周波数を周波数情報テーブルへ書き込む。通常は、送信の場合より小さい値が書き込まれる。
【００１６】
ここで、ｆ２＝３００ＭＨｚ、送信出力＝０．１Ｗである場合、上記のように決定された周波数情報テーブルでは、Ｕｐｐｅｒ＝３００ＭＨｚ＋３ＭＨｚ＝３０３ＭＨｚ、Ｌｏｗｅｒ＝３００ＭＨｚ−３ＭＨｚ＝２９７ＭＨｚとなり、この３０３ＭＨｚと２９７ＭＨｚの間が周波数ｆ２で必要となるガード周波数帯域となり、この帯域内に他のチャネルが周波数ホッピングにより移動してきた場合は、上位装置に周波数設定エラー信号を送信する。送信出力が異なる２つのチャネルの周波数が近接した場合は、送信出力が大きいチャネルのガード周波数帯域が広いので、送信出力の大きいガード周波数帯域が適用される。
【００１７】
このように、周波数情報テーブルのＵｐｐｅｒとＬｏｗｅｒの領域は、他のチャネルの通信（受信）を妨げない最低離隔周波数を決定するのに用いられる。ある受信状態のチャネルが他のチャネルが送信に使用している周波数帯に移動してきた場合、移動してきた受信チャネルは送信チャネルの影響で感度劣化が生じる。本発明では、この感度劣化を防ぐため、判定機より上位装置へ周波数エラー信号を送信し、他の運用可能な周波数を指示する。
【００１８】
図３に上記周波数情報テーブルを用いた判定機の動作を示す。１チャネルに新しい周波数データｆ２が伝送される（Ｓ１）。１チャネルで使用している周波数に対応した送信電力からＵｐｐｅｒ及びＬｏｗｅｒを、ＲＯＭに書き込まれている周波数情報テーブルから読み込み、周波数ｆ２と加減算しｆ２Ｕｐｐｅｒとｆ２Ｌｏｗｅｒを算出する（Ｓ２）。周波数ｆ２に最も近い他チャネルの周波数（ｆ１、ｆ３）のＵｐｐｅｒ及びＬｏｗｅｒを周波数情報テーブルから読み込み加減算し、ｆ１Ｕｐｐｅｒとｆ３Ｌｏｗｅｒを算出する（Ｓ３）。算出したｆ２Ｌｏｗｅｒとｆ１Ｕｐｐｅｒを比較する（Ｓ４）。ｆ２Ｌｏｗｅｒがｆ１Ｕｐｐｅｒより周波数が高い場合は、算出したｆ２Ｕｐｐｅｒとｆ３Ｌｏｗｅｒを比較する（Ｓ５）。ｆ３Ｌｏｗｅｒがｆ２Ｕｐｐｅｒより周波数が高い場合は、１チャネルの周波数をｆ２に更新する（Ｓ６）。前記Ｓ４もしくはＳ５の比較の結果、ｆ１Ｕｐｐｅｒとｆ２Ｌｏｗｅｒが等しいかもしくは、ｆ１Ｕｐｐｅｒの周波数がｆ２Ｌｏｗｅｒより高い場合、ｆ２Ｕｐｐｅｒとｆ３Ｌｏｗｅｒが等しいかもしくは、ｆ２Ｕｐｐｅｒの周波数がｆ３Ｌｏｗｅｒより高い場合は、上位装置へ周波数設定エラー信号を送信し、１チャネルの周波数は更新しない。もしくは、移動しても問題の無い周波数を判定機にて算出し、上位装置へ通知する（Ｓ７）。
【００１９】
図４には、上位装置からの指示が、１チャネルが周波数ｆ１、２チャネルが周波数ｆ２、３チャネルが周波数ｆ１、４チャネルが周波数ｆ４のように、１チャネルと３チャネルの周波数が同一に指示された場合、１チャネルの送受信器から出力される送信電力が３チャネルの送受信器の受信系へ直接落ち込むことにより、受信系の耐電力を超えて受信系が破壊されることを防ぐ手段として、送信系及び受信系に方向性結合器と対数増幅器等の増幅器を設置した例を示す。
【００２０】
図４において、４−１は判定機、４−２はＤ／Ａ（デジタル／アナログコンバータ）、４−３は変復調ＩＦユニット、４−４は電力増幅器、４−５は低雑音増幅器、４−６，４−７は方向性結合器、４−８は検波器、４−９は送受切替器、４−１０は周波数可変ＢＰＦ、４−１１は周波数可変同調フィルタである。
【００２１】
受信系では、低雑音増幅器４−５と送受切替器４−９の間に方向性結合器４−７を挿入し、検波器４−８からの検波出力を常時モニタする。モニタした検波出力が受信レベル最大電力を超えた場合、送信電力がリークしてきたと判断し、全チャネルの送信を一時停止し、上位装置へアラームを送信する。検波器４−８はレベル検出速度を要求されるため、例えば対数増幅器を用いるのが望ましい。また、低雑音増幅器４−５の入力には、瞬間的な過入力を防止するため、ダイオードをシャント（電気回路の一部に組み込み、主回路と並列に分流回路を配置させ、主回路の電流変動を分回路の電圧で過電流を検出する）で挿入するのが望ましい。また、送信系ではＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）検出用の方向性結合器と検波器を利用して、受信系と同様の処理を行う。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
周波数ホッピング方式を用いた無線装置において、上位装置において他のチャネルがどの周波数で運用しているかわからない場合、最低の離隔周波数を指示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線装置の一構成例図である。
【図２】本発明に係る周波数情報テーブルの例である。
【図３】本発明に係る判定機の動作フローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る無線装置の一構成例図である。
【図５】従来の無線装置の構成例図である。
【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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