(57)【要約】本発明は、データバーストが無線により交換される少なくとも２つの通信局（Ｂ・Ｍｉ）を備えたデータ転送システムに関するものである。ダウンリンク伝送に用いられる第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）と、アップリンク伝送に用いられる第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）との間には、周波数ホップが存在しており、この周波数ホップの大きさは、中間周波数（Δｆ）に相当する。したがって、局所発振器を、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間で新たな周波数に安定させる必要はない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの通信局（Ｂ、Ｍｉ）を含み、それらの間で、データバースト（Ｂ→Ｍｉ、Ｍｉ→Ｂ）を無線で交換するデータ伝送システムであって、
上記データ伝送システムが、第１通信局（Ｂ）と、第２通信局（Ｍｉ）とを備え、
上記第１通信局（Ｂ）が、データバースト（Ｂ→Ｍｉ）を、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）で送信する第１送信手段と、データバースト（Ｍｉ→Ｂ）を第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）で受信し、かつ、中間周波数（Δｆ）に低減・混合する第１受信手段とを備え、
上記第２通信局（Ｍｉ）が、データバースト（Ｍｉ→Ｂ）を第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）で送信する第２送信手段と、データバースト（Ｂ→Ｍｉ）を第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）で受信し、かつ、中間周波数（Δｆ）に低減・混合する第２受信手段とを備えたデータ伝送システムにおいて、
第１通信局から第２通信局へのダウンリンク伝送に用いられる第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送に用いられる第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）との間の周波数ホップの大きさが中間周波数（Δｆ）に相当することを特徴とする、データ伝送システム。
【請求項２】
上記第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）が、擬似乱数に基づいて選択されることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
上記データ伝送が、周波数ホッピング方法に従って行われ、チャネル半周波数が、全てのデータバーストが伝達された後で変更されることを特徴とする、各請求項１または２のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
上記チャネル半周波数（ｆ２ｎ、ｆ２ｎ＋１）が、データバーストを伝送している間、一定であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項５】
上記第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）と、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）との差が、チャネル間隔の非整数倍であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
上記第１通信局（Ｂ）および第２通信局（Ｍｉ）が、ベースバンドから各送信周波数への増加・混合、および、各受信周波数から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に、必要な局所周波数（ｆＢ，２ｎ、ｆＢ，２ｎ＋１、ｆＭｉ，２ｎ、ｆＭｉ，２ｎ＋１）を生成する局所発振器（ＬＯ）を備えていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
上記局所発振器（ＬＯ）は、位相同期ループを用いて周波数を安定化されることを特徴とする、請求項６に記載のデータ伝送システム。
【請求項８】
上記データ伝送システムが、異なるデータバースト間の保護時間間隔（ΔＴ１、ΔＴ２）形成手段を備えていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項９】
上記第１通信局（Ｂ）から第２通信局（Ｍｉ）へのダウンリンク伝送と、第２通信局（Ｍｉ）から第１通信局（Ｂ）へのアップリンク伝送との間の保護時間間隔（ΔＴ１）の長さが、各局所発振器のクロックずれにほぼ相当することを特徴とする、請求項８に記載のデータ伝送システム。
【請求項１０】
上記通信局（Ｂ、Ｍｉ）が、各データバーストの伝送開始時に、識別情報（ＣＡＣ）を形成する手段を備えていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１１】
ＩＳＭ周波数帯内の伝送周波数（ｆ２ｎ、ｆ２ｎ＋１）が用いられることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１２】
上記第１通信局（Ｂ）および第２通信局（Ｍｉ）が、ピコネットの一部であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１３】
上記通信局のうちの１つが基地局（Ｂ）であり、もう一方の通信局が移動局（Ｍｉ）であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１４】
上記データ伝送システムが、
コードレス通信システム、または、
コンピュータ制御娯楽システム、特に、コンピュータ制御ゲームシステムに使用可能であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１５】
周波数ホッピング方法を用いた、無線パスによる少なくとも２つの通信局（Ｂ、Ｍｉ）間のデータの伝送方法において、
ａ）第１信号を、第１通信局（Ｂ）から第２通信局（Ｍｉ）へ、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）で送信するステップと、
ｂ）上記第１信号を、第２通信局（Ｍｉ）によって受信し、中間周波数（Δｆ）に低減・混合するステップと、
ｃ）第２信号を、第２通信局（Ｍｉ）から第１通信局（Ｂ）に、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）とは中間周波数（Δｆ）だけ異なる第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）で送信するステップと、
ｄ）上記第２信号を、第１通信局（Ｂ）によって受信し、中間周波数（Δｆ）に低減・混合するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
上記第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）を、擬似乱数に基づいて選択することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
上記データ伝送は、周波数ホッピング方法を用いて行われ、チャネル半周波数は、全てのデータバースト（Ｂ→Ｍｉ、Ｍｉ→Ｂ）が伝送された後で変更されることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
上記チャネル半周波数（ｆ２ｎ、ｆ２ｎ＋１）が、データバーストを伝送している間、一定であることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
データバーストの伝送とデータバーストの伝送との間に、保護時間間隔（ΔＴ１、ΔＴ２）を含むことを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
上記中間周波数（Δｆ）として、チャネル間隔の非整数倍が選択されることを特徴とする、請求項１５〜１９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、無線によってデータバースト（ｄａｔｅｎｂｕｒｓｔｓ）が交換される少なくとも２つの通信局（ｓｔａｔｉｏｎｅｎ）を含んだデータ伝送システムに関するものである。本発明はまた、周波数ホッピング方法を用いた無線パスによる少なくとも２つの通信局の間のデータ伝送方法に関する。
【０００１】
そのようなデータ伝送システムは、無線により短距離間のデータ交換を行う場合には頻繁に用いられる。例えば、コードレス電話の親機側（ｂａｓｉｓｔｅｉｌ）と子機側（ｍｏｂｉｌｔｅｉｌ）との間でデータ交換を行う場合である。その他の例として、例えば、ＰＣと周辺機器との間、ゲーム機のゲームパッドとその固定通信局との間などのデータ交換がある。
【０００２】
そのようなデジタルコードレス通信システム（例えば、ＷＤＣＴ、ブルートゥース、ＨｏｍｅＲＦ）用に、例えば２．４ＧＨｚのいわゆるＩＳＭ周波数帯（産業，科学，医療用）に見られる、抑制のない様々な周波数帯が確保されている。
【０００３】
基地局から移動局へのデータ伝送は、ダウンリンクと呼ばれている。それとは逆の、移動局から基地局へのデータ伝送を、アップリンクと言う。通常、通信局間のデータバーストは、タイムスロット方式またはＴＤＭＡ方式（時分割多元接続）に従って交換される。
【０００４】
ＩＳＭ周波数帯を使用するために、管轄の規格化機関、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、どのようにデータ交換を行うべきかというルールを定めた。これらのルールのうちの１つに、ワイヤレスデータ伝送を周波数ホッピング方法（周波数ホッピング拡散スペクトラム）に従って行うべきである、というルールがある。さらに、どれだけの数の周波数変換を、規定の時間間隔内で行う必要があるかということが、規定されている。
【０００５】
伝送周波数に必要な変換を実施できるように、送信機側および受信機側の局所発振器を、それぞれ新しい発振器周波数で安定させる（ｅｉｎｇｅｓｃｈｗｕｎｇｅｎ）必要がある。伝送周波数を変更する際には、周波数合成装置をその都度新しい伝送周波数に安定させる時間が必要である。この安定時間を、伝送データバースト間の保護時間間隔（Ｓｃｈｕｔｚｚｅｉｔｉｎｔｅｒｖａｌｌｅ）によって算定する必要があり、それゆえにデータ伝送率が低下してしまう。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、簡略化された操作方法によりデータ伝送率を高めることができる周波数ホッピング方法を用いたデータ伝送システム、および、データ伝送方法を提示することにある。
【０００７】
本発明のデータ伝送システムは、少なくとも２つの通信局を含んでいる。なお、この通信局間では、データバーストが無線によって交換される。第１通信局は、第１送信手段および第１受信手段を備えている。この第１送信手段は、データバーストを第１チャネル半周波数（ｅｒｓｔｅｎ Ｋａｎａｌｍｉｔｔｅｎｆｒｅｑｕｅｎｚ）で送信する。第１受信手段は、データバーストを第２チャネル半周波数で受信し、中間周波数に低減・混合（ｈｅｒａｂｍｉｓｃｈｅｎ）する。第２通信局は、第２送信手段および第２受信手段を含んでいる。この第２送信手段は、データバーストを第２チャネル半周波数で送信する。第２受信手段は、データバーストを第１チャネル半周波数で受信し、中間周波数に低減・混合する。
【０００８】
本発明では、中間周波数に相当する、第１中間通信局から第２中間通信局へのダウンリンク伝送に用いられる第１チャネル半周波数と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送に用いられる第２チャネル半周波数との差が用いられる。
【０００９】
２つの伝送周波数をこのように決定する利点は、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間の、従来必要であった、第１および第２通信局の各局部発振器周波数の切り替えを、もはや行う必要がないという点にある。第１通信局から第２通信局へのダウンリンク伝送と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送との間では、局所発振器の切り替えはもはや必要ではない。それゆえ、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間の安定段階は必要なくなり、それに応じて、保護時間間隔を短縮できる。この結果、従来よりも、高いデータ伝送率を得ることができる。
【００１０】
２つの通信局間でデータ伝送を行う場合、送信機側のベースバンド信号を、初めに、送信機側の発振器周波数を用いて第１チャネル半周波数に増加・混合（ｈｅｒａｕｇｆｍｉｓｃｈｅｎ）する必要がある。第２通信局では、第１チャネル半周波数で受信された信号が、受信機側の発振器周波数によって中間周波数に低減・混合され、次に、この中間周波数に対して、他の信号評価が行われる。低減・混合するために第２通信局で用いられる局所発振器周波数は、ベースバンドから第２チャネル半周波数に返信される信号を増加・混合するためにも使用される。このベースバンド信号と中間周波数信号とが丁度中間周波数Δｆだけ異なっているので、第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数との間では、中間周波数と同じ大きさの周波数ホップが生じる。
【００１１】
また、第２チャネル半周波数でアップリンク伝送された信号を、第１通信局で受信でき、その信号を、そこで用いられる変更されない発振器周波数を用いて中間周波数に低減・混合できる。したがって、ダウンリンク伝送およびアップリンク伝送中には、第１通信局側でも、第２通信局側でも、局所発振器周波数の変更は必要ではない。しかしながら、第１チャネル半周波数は、第２チャネル半周波数とは、丁度中間周波数だけ異なっている。これは、規定の時間間隔内での最低数の周波数変換を実行するというＦＣＣの要求に、局所発振器周波数の変換を少ない回数で行うことによって応じることができることを意味する。この結果、局所発振器の制御も簡易化できる。
【００１２】
また、第１チャネル半周波数が擬似乱数に基づいて選択されることが、利点である。この目的のために、送信機側および受信機側で、一致する周波数ホッピング配列が確定される。それに続く第２チャネル半周波数は、それぞれ擬似乱数的に決定された第１チャネル半周波数から中間周波数を加算または減算することによって得られる。
【００１３】
また、データ伝送が周波数ホッピング方法に従って行われることが、利点である。チャネル半周波数は、全てのデータバーストが伝達された後で変更される。さらに、データバーストを伝送している間、チャネル半周波数が一定であることが、利点である。これは、データバーストの間に、伝送周波数の変換が生じる必要がないことを保障している。それゆえ、伝送周波数の変換、および、場合によっては周波数合成装置の再安定化を、２つのデータバーストの合間に行うことができる。
【００１４】
本発明の他の有効な実施形態では、中間周波数（または、第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数との差）として、チャネル間隔の非整数倍（例えば２．４Ｇｈｚの周波数帯に対して１ＭＨｚ）が選択される。これによって、送信周波数および受信周波数のパターンが相殺される。この結果、異なるチャネル間のクロストークを回避でき、同じチャネル同士および近接したチャネル同士の妨害が低減される。
【００１５】
また、第１通信局および第２通信局が、ベースバンドから各送信周波数に増加・混合させるために必要であり、各受信周波数から中間周波数に低減・混合するために必要な局所周波数を生成する局所発振器を備えていることが利点である。さらに、局所発振器が位相同期ループを用いて周波数を安定化することが、特に有利である。このような構成によって、異なる送信機器および受信機器に必要な混合周波数を、必要な精度で、物理的な複雑さをほとんど伴わずに生成することができる。
【００１６】
本発明の他の有効な実施形態では、データ伝送システムは、異なるデータバースト間における保護時間間隔形成手段を備えている。異なるデータバースト間の保護時間間隔を備える必要がある１つの理由は、異なる通信局に設けられた局所発振器間のクロック誤差（Ｔａｋｔａｂｗｅｉｃｈｕｎｇｅｎ）にある。例えばクロックずれ（Ｔａｋｔｄｒｉｆｔ）に起因するそのようなクロック誤差によって、異なるデータバースト同士を重ねることができる。第１データバーストの送信中に第２データバーストを受信することを回避するために、適切に規定された保護時間間隔を備える必要がある。２つのデータバースト間に、局所発振器周波数の切り替えが必要な場合、保護時間間隔をより長くする必要がある。その期間は、少なくとも、安定化過程の期間に相当する。
【００１７】
第１通信局から第２通信局へのダウンリンク伝送と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送との間の、保護時間間隔の長さは、各発振器のクロックずれにほぼ相当することが、有利である。本発明の解決策では、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間で、局所発振器周波数をリセットする必要はない。したがって、必要な保護時間間隔を、局所発振器の再安定化が必要だった従来の解決策よりも、短く選択してもよい。
【００１８】
他の有効な解決策では、通信局は、各データバーストの伝送の開始時に、識別情報（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｚｉｅｒｕｎｇｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）（ＣＡＣ）形成手段を備える。この識別情報に基づいて、受信されたデータバーストに関して、このデータバーストが受信機通信局と同じピコネットに属しているのか、あるいはそうではないのかを推定できる。
【００１９】
本発明の他の有効な形態では、一方の通信局は、基地局であり、他方の通信局は、移動局である。データ伝送システムには、携帯可能な軽さの小型移動部（例えば、受話器、ゲームパッド、オーガナイザー（Ｏｒｇａｎｉｚｅｒ）等）が備えられているものが多い。それを介して、ユーザーは入力を行う。
【００２０】
特に、データ伝送システムを、コードレス通信システムに使用することが、有利である。さらに、データ伝送システムを、コンピュータ制御のゲームシステムに使用することが、有利である。
【００２１】
周波数ホッピング方法を用いた無線パスによって少なくとも２つの通信局間にデータを伝送するための本発明の方法では、初めに、第１信号が、第１通信局から第２通信局へ、第１チャネル半周波数で送信される。この第１信号は、第２通信局によって受信され、中間周波数に低減・混合される。続いて、第２信号が、第２通信局から第１通信局に、第２チャネル半周波数で送信される。本発明では、第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数とは、丁度中間周波数だけ異なっている。この第２信号は、第１通信局によって受信され、中間周波数に低減・混合される。第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数とが本発明に従って選択されると、時間のかかる発振器周波数のリセットが、送信機側でも受信機側でも必要なくなる。
【００２２】
以下に、本発明を、図面に示した実施例に基づいて、さらに説明する。図１は、１つの基地局と４つの移動局とからなるデータ伝送システムを示す図である。図２は、基地局と移動局との間のデータ交換に用いられるバースト構造を示す図である。図３Ａは、送信機側および受信機側の局所発振器周波数および使用される伝送周波数の周波数パターン（Ｆｒｅｑｕｅｎｚｓｃｈｅｍａ）を示す図である。図３Ｂは、図３Ａのパターンとは別の周波数パターンを示す図である。
【００２３】
図１は、基地局Ｂと、例えば４つの移動局Ｍｉ（ｉ＝１、・・・、４）とを含むデータ伝送システムを示す。基地局Ｂは、無線によりデータを各移動局Ｍｉに伝送できる。同様に、移動局Ｍｉは、無線によりデータを基地局Ｂに伝送できる。無線によってデータを伝送するために、基地局Ｂと移動局Ｍｉとは、それぞれ、局所発振器ＬＯを備えている。１つの基地局とＮ個の移動局とからなるそのようなデータ伝送システムは、ピコネットと称され、交信距離の短いシステムのみを備えている。
【００２４】
図２に、基地局Ｂと移動局Ｍｉ、Ｍｊとの間で一定期間に交換されるデータバーストを示す。初めに、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”が、基地局Ｂから移動局Ｍｉに伝送（ダウンリンク）される。データ伝送は、チャネル半周波数ｆ２ｎで行われる。伝送時間は、ＴＢＭ１である。このｎ個のダウンリンクデータバーストの伝送は、保護時間間隔ΔＴ１まで続き、保護時間間隔の間はデータ伝送は行われない。続いて、アップリンクデータバースト“Ｍｉ→Ｂ”は、移動局Ｍｉから基地局Ｂへアップリンク伝送される。本発明の解決策では、このアップリンク伝送用に、チャネル半周波数ｆ２ｎ＋１が用いられる。このチャネル半周波数は、本発明の解決策では、中間周波数Δｆだけ、前述のチャネル半周波数ｆ２ｎと異なっている。ｎ個のアップリンクデータバースト“Ｍｉ→Ｂ”の伝送時間は、ＴＭＢ１である。このデータバーストの伝送は、保護時間間隔ΔＴ２の間続く。
【００２５】
本発明の解決策を用いて、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”および“Ｍｉ→Ｂ”を伝送するために、異なる周波数を使用することによって、保護時間間隔ΔＴ１の間に局所発振器を新たに安定化する必要なく、ＦＣＣの基準に従って周波数を頻繁に変換するための必要条件を満たすことができる。したがって、保護時間間隔ΔＴ１の長さは、データバーストの重複を回避するために、送信機と受信機との間のクロック誤差を補整できるような長さである。
【００２６】
保護時間間隔ΔＴ２の間、送信機側および受信機側の局所発振器は、新たな周波数に設定される。これらの周波数は、所定の周波数ホッピングパターンに基づいて擬似乱数に基づいて選択される。保護時間間隔ΔＴ２の期間は、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”の伝送初期に安定した局所発振器周波数を使用できるように、位相同期ループ（ＰＬＬ）の安定化時間に応じて選択される。したがって、本発明の解決策の利点は、ΔＴ１をΔＴ２よりも短く選択できるという点にある。
【００２７】
図２に示した各データバーストは、様々なグループのデータおよび情報を含んでいる。例えば、ブルートゥース規格では、データバーストの初期にピコネットの識別情報ＣＡＣ（チャネルアクセスコード）が送信され、その後、ヘッダー情報Ｈ、ペイロードデータ（Ｎｕｔｚｄａｔｅｎ）Ｄ、および、伝送されたペイロードデータＤのエラーを識別・修正するための、検査ビットパターンＣＲＣ（巡回冗長検査）を備えた、伝送される実際のデータブロックが続く。
【００２８】
図３Ａおよび図３Ｂに、基地局Ｂと移動局Ｍｉとの間のデータ伝送用の２つの周波数パターンのうちの１つを示す。
【００２９】
初めに、図３Ａについて説明する。基地局Ｂ側では、伝送される信号は、ベースバンド信号１として示されており、第１データバースト“Ｂ→Ｍｉ”で移動局Ｍｉに伝送される。さらに、ベースバンド信号１は、基地局側の局所発振器周波数ｆＢ，２ｎによって、伝送周波数ｆ２ｎに増加・混合される。この伝送周波数ｆ２ｎは、基地局から移動局へのダウンリンク伝送２に用いられる。移動局Ｍｉによって受信された高周波数信号は、移動局側で生成された局所発振器周波数ｆＭｉ，２ｎによって、周波数が−Δｆである中間周波数帯３に低減・混合される。続いて、この中間周波数信号は、さらに評価される。
【００３０】
アップリンク伝送を行う際、移動局Ｍｉ側のベースバンド信号４は、基地局Ｂに伝送される。さらに、この信号４は、局所発振器周波数ｆＭｉ，２ｎによって、伝送に用いられる周波数ｆ２ｎ＋１まで変換される。この場合、以下の式が成り立つ。
【００３１】
ｆＭｉ，２ｎ＝ｆＭｉ，２ｎ＋１
したがって、移動局側で、局所発振器を新たな周波数で安定させる必要はない。移動局Ｍｉから基地局Ｂへのアップリンク伝送５は、伝送周波数ｆ２ｎ＋１で行われる。移動局側では、中間周波数信号３がベースバンド信号４と周波数Δｆだけ異なっているので、ダウンリンク伝送２およびアップリンク伝送５に用いられる伝送周波数も、丁度Δｆだけ必ず異なっている。
【００３２】
ｆ２ｎ＋１＝ｆ２ｎ＋Δｆ
伝送周波数ｆ２ｎ＋１でアップリンク伝送された信号は、基地局Ｂによって受信され、そこの局所発振器周波数ｆＢ、２ｎ＋１によって中間周波数に低減・混合される。続いて、こうして得られた中間周波数信号６を、さらに処理できる。
【００３３】
基地局側でも、局所発振器の周波数は変換されない。したがって、以下の式が成り立つ。
【００３４】
ｆＢ、２ｎ＝ｆＢ、２ｎ＋１
これによって、中間周波数を基地局側で＋Δｆにできる。
【００３５】
図３Ｂに、他の周波数パターンを示す。基地局側のベースバンド信号１は、局所発振器周波数ｆＢ、２ｎによって伝送周波数ｆ２ｎに増加・混合され、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”として移動局Ｍｉに伝送される。移動局Ｍｉは、この高周波数信号を受信し、それを、局所発振器周波数ｆＭｉ、２ｎによって中間周波数信号３に周波数Δｆで低減・混合する。
【００３６】
データバースト“Ｍｉ→Ｂ”のアップリンク伝送用に、ベースバンド信号４は、局所発振器周波数ｆＭｉ、２ｎ＋１によって、アップリンク伝送５に用いられる伝送周波数ｆ２ｎ＋１に増加・混合される。ダウンリンク伝送２とアップリンク伝送５との間で、移動局Ｍｉの局所発振器周波数は変換されず、したがって、以下の式が成り立つ。
【００３７】
ｆＭｉ、２ｎ＝ｆＭｉ、２ｎ＋１
そのことから、ダウンリンク伝送２用の周波数ｆ２ｎと、アップリンク伝送５用の周波数ｆ２ｎ＋１との間に、以下のような関係が成り立つ。
【００３８】
ｆ２ｎ＋１＝ｆ２ｎ−Δｆ
伝送周波数ｆ２ｎ＋１でアップリンク伝送された信号は、基地局によって受信され、局所発振器周波数ｆＢ、２ｎ＋１によって中間周波数帯に周波数−Δｆで低減・混合される。局所発振器周波数ｆＢ，２ｎおよびｆＢ，２ｎ＋１に関して、以下の式が成り立つ。
【００３９】
ｆＢ，２ｎ＝ｆＢ，２ｎ＋１
したがって、基地局側でも、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間で、局所発振器の周波数は再安定化されない。続いて、受信機側で、中間周波数信号６を、さらに処理できる。
【００４０】
要約すると、ダウンリンク伝送用の伝送周波数ｆ２ｎと、アップリンク伝送用の周波数ｆ２ｎ＋１とが、中間周波数Δｆだけ異なっているとき、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間の局所発振器を変換する必要がないと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】
１つの基地局と４つの移動局とからなるデータ伝送システムを示す図である。
【図２】
基地局と移動局との間のデータ交換に用いられるバースト構造を示す図である。
【図３Ａ】
送信機側および受信機側の局所発振器周波数および使用される伝送周波数の周波数パターンを示す図である。
【図３Ｂ】
図３Ａのパターンとは別の周波数パターンを示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004518379.tif 000024
2004518379.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成15年1月17日(2003.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの通信局（Ｂ、Ｍｉ）を含み、それらの間で、データバースト（Ｂ→Ｍｉ、Ｍｉ→Ｂ）を無線で交換するデータ伝送システムであって、
上記データ伝送システムが、第１通信局（Ｂ）と、第２通信局（Ｍｉ）とを備え、
上記第１通信局（Ｂ）が、データバースト（Ｂ→Ｍｉ）を、ベースバンドから第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）に増加・混合して送信する第１送信手段と、データバースト（Ｍｉ→Ｂ）を第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）で受信し、かつ、中間周波数（Δｆ）に低減・混合する第１受信手段とを備え、
上記第２通信局（Ｍｉ）が、データバースト（Ｍｉ→Ｂ）を、ベースバンドから第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）に増加・混合して送信する第２送信手段と、データバースト（Ｂ→Ｍｉ）を第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）で受信し、かつ、中間周波数（Δｆ）に低減・混合する第２受信手段とを備えたデータ伝送システムであって、
第１通信局から第２通信局へのダウンリンク伝送に用いられる第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送に用いられる第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）との間の周波数ホップの大きさが中間周波数（Δｆ）に相当し、
上記第１通信局（Ｂ）が、ベースバンドから第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）への増加・混合、および、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に、必要な局所周波数（ｆＢ，２ｎ’、ｆＢ，２ｎ＋１）を生成する局所発振器（ＬＯ）を備え、
上記第２通信局（Ｍｉ）が、ベースバンドから第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）への増加・混合、および、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に、必要な局所周波数（ｆＭｉ，２ｎ’、ｆＭｉ，２ｎ＋１）を生成する局所発振器（ＬＯ）を備えた、データ伝送システム。
【請求項２】
上記第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）が、擬似乱数に基づいて選択されることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
上記データ伝送が、周波数ホッピング方法に従って行われ、チャネル半周波数が、全てのデータバーストが伝達された後で変更されることを特徴とする、各請求項１または２のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
上記チャネル半周波数（ｆ２ｎ、ｆ２ｎ＋１）が、データバーストを伝送している間、一定であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項５】
上記第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）と、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）との差が、チャネル間隔の非整数倍であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
上記局所発振器（ＬＯ）は、位相同期ループを用いて周波数を安定化することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
上記データ伝送システムが、異なるデータバースト間の保護時間間隔（ΔＴ１、ΔＴ２）形成手段を備えていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項８】
上記第１通信局（Ｂ）から第２通信局（Ｍｉ）へのダウンリンク伝送と、第２通信局（Ｍｉ）から第１通信局（Ｂ）へのアップリンク伝送との間の保護時間間隔（ΔＴ１）の長さが、各局所発振器のクロックずれにほぼ相当することを特徴とする、請求項７に記載のデータ伝送システム。
【請求項９】
上記通信局（Ｂ、Ｍｉ）が、各データバーストの伝送開始時に、識別情報（ＣＡＣ）を形成する手段を備えていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１０】
ＩＳＭ周波数帯内の伝送周波数（ｆ２ｎ、ｆ２ｎ＋１）が用いられることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１１】
上記第１通信局（Ｂ）および第２通信局（Ｍｉ）が、ピコネットの一部であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１２】
上記通信局のうちの１つが基地局（Ｂ）であり、もう一方の通信局が移動局（Ｍｉ）であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１３】
上記データ伝送システムが、
コードレス通信システム、または、
コンピュータ制御娯楽システム、特に、コンピュータ制御ゲームシステムに使用可能であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のデータ伝送システム。
【請求項１４】
周波数ホッピング方法を用いた、無線パスによる少なくとも２つの通信局（Ｂ、Ｍｉ）間のデータの伝送方法において、
ａ）第１信号を、ベースバンドから増加・混合して、第１通信局（Ｂ）から第２通信局（Ｍｉ）へ、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）で送信するステップと、
ｂ）上記第１信号を、第２通信局（Ｍｉ）によって受信し、中間周波数（Δｆ）に低減・混合するステップと、
ｃ）上記第２信号を、ベースバンドから増加・混合して、第２通信局（Ｍｉ）から第１通信局（Ｂ）に、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）とは中間周波数（Δｆ）だけ異なる第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）で送信するステップと、
ｄ）上記第２信号を、第１通信局（Ｂ）によって受信し、中間周波数（Δｆ）に低減・混合するステップとを含むことを特徴とする方法であって、
ベースバンドから第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）への増加・混合、および、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に必要な局所周波数（ｆＢ，２ｎ、ｆＢ，２ｎ＋１）が、第１通信局（Ｂ）の局所発振器（ＬＯ）によって生成され、
ベースバンドから第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）への増加・混合、および、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に必要な局所周波数（ｆＭｉ，２ｎ、ｆＭｉ，２ｎ＋１）が、第２通信局（Ｍｉ）の局所発振器（ＬＯ）によって生成される方法。
【請求項１５】
上記第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）を、擬似乱数に基づいて選択することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
上記データ伝送は、周波数ホッピング方法を用いて行われ、チャネル半周波数は、全てのデータバースト（Ｂ→Ｍｉ、Ｍｉ→Ｂ）が伝送された後で変更されることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
上記チャネル半周波数（ｆ２ｎ、ｆ２ｎ＋１）が、データバーストを伝送している間、一定であることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
データバーストの伝送とデータバーストの伝送との間に、保護時間間隔（ΔＴ１、ΔＴ２）を含むことを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
上記中間周波数（Δｆ）として、チャネル間隔の非整数倍が選択されることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、無線によってデータバースト（ｄａｔｅｎｂｕｒｓｔｓ）が交換される少なくとも２つの通信局（ｓｔａｔｉｏｎｅｎ）を含んだデータ伝送システムに関するものである。本発明はまた、周波数ホッピング方法を用いた無線パスによる少なくとも２つの通信局の間のデータ伝送方法に関する。
【０００１】
そのようなデータ伝送システムは、無線により短距離間のデータ交換を行う場合には頻繁に用いられる。例えば、コードレス電話の親機側（ｂａｓｉｓｔｅｉｌ）と子機側（ｍｏｂｉｌｔｅｉｌ）との間でデータ交換を行う場合である。その他の例として、例えば、ＰＣと周辺機器との間、ゲーム機のゲームパッドとその固定通信局との間などのデータ交換がある。
【０００２】
そのようなデジタルコードレス通信システム（例えば、ＷＤＣＴ、ブルートゥース、ＨｏｍｅＲＦ）用に、例えば２．４ＧＨｚのいわゆるＩＳＭ周波数帯（産業，科学，医療用）に見られる、抑制のない様々な周波数帯が確保されている。
【０００３】
基地局から移動局へのデータ伝送は、ダウンリンクと呼ばれている。それとは逆の、移動局から基地局へのデータ伝送を、アップリンクと言う。通常、通信局間のデータバーストは、タイムスロット方式またはＴＤＭＡ方式（時分割多元接続）に従って交換される。
【０００４】
ＩＳＭ周波数帯を使用するために、管轄の規格化機関、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、どのようにデータ交換を行うべきかというルールを定めた。これらのルールのうちの１つに、ワイヤレスデータ伝送を周波数ホッピング方法（周波数ホッピング拡散スペクトラム）に従って行うべきである、というルールがある。さらに、どれだけの数の周波数変換を、規定の時間間隔内で行う必要があるかということが、規定されている。
【０００５】
伝送周波数に必要な変換を実施できるように、送信機側および受信機側の局所発振器を、それぞれ新しい発振器周波数で安定させる（ｅｉｎｇｅｓｃｈｗｕｎｇｅｎ）必要がある。伝送周波数を変更する際には、周波数合成装置をその都度新しい伝送周波数に安定させる時間が必要である。この安定時間を、伝送データバースト間の保護時間間隔（Ｓｃｈｕｔｚｚｅｉｔｉｎｔｅｒｖａｌｌｅ）によって算定する必要があり、それゆえにデータ伝送率が低下してしまう。
【０００６】
日本  ＪＰ  ０４  ３３４２２２  Ａの特許要約書には、周波数シンセサイザーを２つ含んだ送受信システムが開示されている。これによると、一方の周波数シンセサイザーが、送信される信号を増加・混合するために送信側に備えられ、他方の周波数シンセサイザーが、受信された信号を低減・混合するために受信側に備えられている。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、簡略化された操作方法によりデータ伝送率を高めることができる周波数ホッピング方法を用いたデータ伝送システム、および、データ伝送方法を提示することにある。
【０００８】
本発明のデータ伝送システムは、少なくとも２つの通信局を含んでいる。なお、この通信局間では、データバーストが無線によって交換される。第１通信局は、第１送信手段および第１受信手段を備えている。この第１送信手段は、データバーストをベースバンドから第１チャネル半周波数（ｅｒｓｔｅｎ Ｋａｎａｌｍｉｔｔｅｎｆｒｅｑｕｅｎｚ）で送信する。第１受信手段は、データバーストを第２チャネル半周波数に増加・混合して受信し、中間周波数に低減・混合（ｈｅｒａｂｍｉｓｃｈｅｎ）する。第２通信局は、第２送信手段および第２受信手段を含んでいる。この第２送信手段は、データバーストをベースバンドから第２チャネル半周波数に増加・混合して送信する。第２受信手段は、データバーストを第１チャネル半周波数で受信し、中間周波数に低減・混合する。また、第１通信局は、局所発振器を備えている。この局所発振器は、ベースバンドから第１チャネル半周波数への増加・混合、および、第２チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数を生成するものである。また、第２通信局も、局所発振器を備えている。この局所発振器は、ベースバンドから第２チャネル半周波数への増加・混合、および、第２チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数を生成するものである。
【０００９】
本発明では、中間周波数に相当する、第１中間通信局から第２中間通信局へのダウンリンク伝送に用いられる第１チャネル半周波数と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送に用いられる第２チャネル半周波数との差が、用いられる。
【００１０】
２つの伝送周波数をこのように決定する利点は、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間の、従来必要であった、第１および第２通信局の各局部発振器周波数の切り替えを、もはや行う必要がないという点にある。第１通信局から第２通信局へのダウンリンク伝送と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送との間では、局所発振器の切り替えはもはや必要ではない。それゆえ、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間の安定段階は必要なくなり、それに応じて、保護時間間隔を短縮できる。この結果、従来よりも、高いデータ伝送率を得ることができる。
【００１１】
言い換えると、２つの通信局間でデータ伝送を行う場合、送信機側のベースバンド信号を、初めに、送信機側の発振器周波数を用いて第１チャネル半周波数に増加・混合（ｈｅｒａｕｇｆｍｉｓｃｈｅｎ）する必要がある。第２通信局では、第１チャネル半周波数で受信された信号が、受信機側の発振器周波数によって中間周波数に低減・混合され、次に、この中間周波数に対して、他の信号評価が行われる。低減・混合するために第２通信局で用いられる局所発振器周波数は、本発明では、ベースバンドから第２チャネル半周波数に返信される信号を増加・混合するためにも使用される。このベースバンド信号と中間周波数信号とが丁度中間周波数Δｆだけ異なっているので、第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数との間では、中間周波数と同じ大きさの周波数ホップが生じる。
【００１２】
また、第２チャネル半周波数でアップリンク伝送された信号を、第１通信局で受信でき、その信号を、そこで用いられる変更されない発振器周波数を用いて中間周波数に低減・混合できる。したがって、ダウンリンク伝送およびアップリンク伝送中には、第１通信局側でも、第２通信局側でも、局所発振器周波数の変更は必要ではない。しかしながら、第１チャネル半周波数は、第２チャネル半周波数とは、丁度中間周波数だけ異なっている。これは、規定の時間間隔内での最低数の周波数変換を実行するというＦＣＣの要求に、局所発振器周波数の変換を少ない回数で行うことによって応じることができることを意味する。この結果、局所発振器の制御も簡易化できる。
【００１３】
また、第１チャネル半周波数が擬似乱数に基づいて選択されることが、利点である。この目的のために、送信機側および受信機側で、一致する周波数ホッピング配列が確定される。それに続く第２チャネル半周波数は、それぞれ擬似乱数的に決定された第１チャネル半周波数から中間周波数を加算または減算することによって得られる。
【００１４】
また、データ伝送が周波数ホッピング方法に従って行われることが、利点である。チャネル半周波数は、全てのデータバーストが伝達された後で変更される。さらに、データバーストを伝送している間、チャネル半周波数が一定であることが、利点である。これは、データバーストの間に、伝送周波数の変換が生じる必要がないことを保障している。それゆえ、伝送周波数の変換、および、場合によっては周波数合成装置の再安定化を、２つのデータバーストの合間に行うことができる。
【００１５】
本発明の他の有効な実施形態では、中間周波数（または、第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数との差）として、チャネル間隔の非整数倍（例えば２．４Ｇｈｚの周波数帯に対して１ＭＨｚ）が選択される。これによって、送信周波数および受信周波数のパターンが相殺される。この結果、異なるチャネル間のクロストークを回避でき、同じチャネル同士および近接したチャネル同士の妨害が低減される。
【００１６】
さらに、局所発振器が位相同期ループを用いて周波数を安定化することが、特に有利である。このような構成によって、異なる送信機器および受信機器に必要な混合周波数を、必要な精度で、物理的な複雑さをほとんど伴わずに生成することができる。
【００１７】
本発明の他の有効な実施形態では、データ伝送システムは、異なるデータバースト間における保護時間間隔形成手段を備えている。異なるデータバースト間の保護時間間隔を備える必要がある１つの理由は、異なる通信局に設けられた局所発振器間のクロック誤差（Ｔａｋｔａｂｗｅｉｃｈｕｎｇｅｎ）にある。例えばクロックずれ（Ｔａｋｔｄｒｉｆｔ）に起因するそのようなクロック誤差によって、異なるデータバースト同士を重ねることができる。第１データバーストの送信中に第２データバーストを受信することを回避するために、適切に規定された保護時間間隔を備える必要がある。２つのデータバースト間に、局所発振器周波数の切り替えが必要な場合、保護時間間隔をより長くする必要がある。その期間は、少なくとも、安定化過程の期間に相当する。
【００１８】
第１通信局から第２通信局へのダウンリンク伝送と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送との間の、保護時間間隔の長さは、各発振器のクロックずれにほぼ相当することが、有利である。本発明の解決策では、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間で、局所発振器周波数をリセットする必要はない。したがって、必要な保護時間間隔を、局所発振器の再安定化が必要だった従来の解決策よりも、短く選択してもよい。
【００１９】
他の有効な解決策では、通信局は、各データバーストの伝送の開始時に、識別情報（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｚｉｅｒｕｎｇｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）（ＣＡＣ）形成手段を備える。この識別情報に基づいて、受信されたデータバーストに関して、このデータバーストが受信機通信局と同じピコネットに属しているのか、あるいはそうではないのかを推定できる。
【００２０】
本発明の他の有効な形態では、一方の通信局は、基地局であり、他方の通信局は、移動局である。データ伝送システムには、携帯可能な軽さの小型移動部（例えば、受話器、ゲームパッド、オーガナイザー（Ｏｒｇａｎｉｚｅｒ）等）が備えられているものが多い。それを介して、ユーザーは入力を行う。
【００２１】
特に、データ伝送システムを、コードレス通信システムに使用することが、有利である。さらに、データ伝送システムを、コンピュータ制御のゲームシステムに使用することが、有利である。
【００２２】
周波数ホッピング方法を用いた無線パスによって少なくとも２つの通信局間にデータを伝送するための本発明の方法では、初めに、第１信号が、ベースバンドから増加・混合されて、第１通信局から第２通信局へ、第１チャネル半周波数で送信される。ベースバンドから第１チャネル半周波数への増加・混合、および、第２チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数は、第１通信局の局所発振器で生成される。この第１信号は、第２通信局によって受信され、中間周波数に低減・混合される。続いて、第２通信局が、第２信号を、ベースバンドから増加・混合して、第１通信局に、第２チャネル半周波数で送信する。ベースバンドから第２チャネル半周波数への増加・混合、および、第２チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数は、第２通信局の局所発振器で生成される。本発明では、第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数とは、丁度中間周波数だけ異なっている。この第２信号は、第１通信局によって受信され、中間周波数に低減・混合される。第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数とが本発明に従って選択されると、時間のかかる発振器周波数のリセットが、送信機側でも受信機側でも必要なくなる。
【００２３】
以下に、本発明を、図面に示した実施例に基づいて、さらに説明する。図１は、１つの基地局と４つの移動局とからなるデータ伝送システムを示す図である。図２は、基地局と移動局との間のデータ交換に用いられるバースト構造を示す図である。図３Ａは、送信機側および受信機側の局所発振器周波数および使用される伝送周波数の周波数パターン（Ｆｒｅｑｕｅｎｚｓｃｈｅｍａ）を示す図である。図３Ｂは、図３Ａのパターンとは別の周波数パターンを示す図である。
【００２４】
図１は、基地局Ｂと、例えば４つの移動局Ｍｉ（ｉ＝１、・・・、４）とを含むデータ伝送システムを示す。基地局Ｂは、無線によりデータを各移動局Ｍｉに伝送できる。同様に、移動局Ｍｉは、無線によりデータを基地局Ｂに伝送できる。無線によってデータを伝送するために、基地局Ｂと移動局Ｍｉとは、それぞれ、局所発振器ＬＯを備えている。１つの基地局とＮ個の移動局とからなるそのようなデータ伝送システムは、ピコネットと称され、交信距離の短いシステムのみを備えている。
【００２５】
図２に、基地局Ｂと移動局Ｍｉ、Ｍｊとの間で一定期間に交換されるデータバーストを示す。初めに、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”が、基地局Ｂから移動局Ｍｉに伝送（ダウンリンク）される。データ伝送は、チャネル半周波数ｆ２ｎで行われる。伝送時間は、ＴＢＭ１である。このｎ個のダウンリンクデータバーストの伝送は、保護時間間隔ΔＴ１まで続き、保護時間間隔の間はデータ伝送は行われない。続いて、アップリンクデータバースト“Ｍｉ→Ｂ”は、移動局Ｍｉから基地局Ｂへアップリンク伝送される。本発明の解決策では、このアップリンク伝送用に、チャネル半周波数ｆ２ｎ＋１が用いられる。このチャネル半周波数は、本発明の解決策では、中間周波数Δｆだけ、前述のチャネル半周波数ｆ２ｎと異なっている。ｎ個のアップリンクデータバースト“Ｍｉ→Ｂ”の伝送時間は、ＴＭＢ１である。このデータバーストの伝送は、保護時間間隔ΔＴ２の間続く。
【００２６】
本発明の解決策を用いて、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”および“Ｍｉ→Ｂ”を伝送するために、異なる周波数を使用することによって、保護時間間隔ΔＴ１の間に局所発振器を新たに安定化する必要なく、ＦＣＣの基準に従って周波数を頻繁に変換するための必要条件を満たすことができる。したがって、保護時間間隔ΔＴ１の長さは、データバーストの重複を回避するために、送信機と受信機との間のクロック誤差を補整できるような長さである。
【００２７】
保護時間間隔ΔＴ２の間、送信機側および受信機側の局所発振器は、新たな周波数に設定される。これらの周波数は、所定の周波数ホッピングパターンに基づいて擬似乱数に基づいて選択される。保護時間間隔ΔＴ２の期間は、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”の伝送初期に安定した局所発振器周波数を使用できるように、位相同期ループ（ＰＬＬ）の安定化時間に応じて選択される。したがって、本発明の解決策の利点は、ΔＴ１をΔＴ２よりも短く選択できるという点にある。
【００２８】
図２に示した各データバーストは、様々なグループのデータおよび情報を含んでいる。例えば、ブルートゥース規格では、データバーストの初期にピコネットの識別情報ＣＡＣ（チャネルアクセスコード）が送信され、その後、ヘッダー情報Ｈ、ペイロードデータ（Ｎｕｔｚｄａｔｅｎ）Ｄ、および、伝送されたペイロードデータＤのエラーを識別・修正するための、検査ビットパターンＣＲＣ（巡回冗長検査）を備えた、伝送される実際のデータブロックが続く。
【００２９】
図３Ａおよび図３Ｂに、基地局Ｂと移動局Ｍｉとの間のデータ伝送用の２つの周波数パターンのうちの１つを示す。
【００３０】
初めに、図３Ａについて説明する。基地局Ｂ側では、伝送される信号は、ベースバンド信号１として示されており、第１データバースト“Ｂ→Ｍｉ”で移動局Ｍｉに伝送される。さらに、ベースバンド信号１は、基地局側の局所発振器周波数ｆＢ，２ｎによって、伝送周波数ｆ２ｎに増加・混合される。この伝送周波数ｆ２ｎは、基地局から移動局へのダウンリンク伝送２に用いられる。移動局Ｍｉによって受信された高周波数信号は、移動局側で生成された局所発振器周波数ｆＭｉ，２ｎによって、周波数が−Δｆである中間周波数帯３に低減・混合される。続いて、この中間周波数信号は、さらに評価される。
【００３１】
アップリンク伝送を行う際、移動局Ｍｉ側のベースバンド信号４は、基地局Ｂに伝送される。さらに、この信号４は、局所発振器周波数ｆＭｉ，２ｎによって、伝送に用いられる周波数ｆ２ｎ＋１まで変換される。この場合、以下の式が成り立つ。
【００３２】
ｆＭｉ，２ｎ＝ｆＭｉ，２ｎ＋１
したがって、移動局側で、局所発振器を新たな周波数で安定させる必要はない。移動局Ｍｉから基地局Ｂへのアップリンク伝送５は、伝送周波数ｆ２ｎ＋１で行われる。移動局側では、中間周波数信号３がベースバンド信号４と周波数Δｆだけ異なっているので、ダウンリンク伝送２およびアップリンク伝送５に用いられる伝送周波数も、丁度Δｆだけ必ず異なっている。
【００３３】
ｆ２ｎ＋１＝ｆ２ｎ＋Δｆ
伝送周波数ｆ２ｎ＋１でアップリンク伝送された信号は、基地局Ｂによって受信され、そこの局所発振器周波数ｆＢ、２ｎ＋１によって中間周波数に低減・混合される。続いて、こうして得られた中間周波数信号６を、さらに処理できる。
【００３４】
基地局側でも、局所発振器の周波数は変換されない。したがって、以下の式が成り立つ。
【００３５】
ｆＢ、２ｎ＝ｆＢ、２ｎ＋１
これによって、中間周波数を基地局側で＋Δｆにできる。
【００３６】
図３Ｂに、他の周波数パターンを示す。基地局側のベースバンド信号１は、局所発振器周波数ｆＢ、２ｎによって伝送周波数ｆ２ｎに増加・混合され、データバースト“Ｂ→Ｍｉ”として移動局Ｍｉに伝送される。移動局Ｍｉは、この高周波数信号を受信し、それを、局所発振器周波数ｆＭｉ、２ｎによって中間周波数信号３に周波数Δｆで低減・混合する。
【００３７】
データバースト“Ｍｉ→Ｂ”のアップリンク伝送用に、ベースバンド信号４は、局所発振器周波数ｆＭｉ、２ｎ＋１によって、アップリンク伝送５に用いられる伝送周波数ｆ２ｎ＋１に増加・混合される。ダウンリンク伝送２とアップリンク伝送５との間で、移動局Ｍｉの局所発振器周波数は変換されず、したがって、以下の式が成り立つ。
【００３８】
ｆＭｉ、２ｎ＝ｆＭｉ、２ｎ＋１
そのことから、ダウンリンク伝送２用の周波数ｆ２ｎと、アップリンク伝送５用の周波数ｆ２ｎ＋１との間に、以下のような関係が成り立つ。
【００３９】
ｆ２ｎ＋１＝ｆ２ｎ−Δｆ
伝送周波数ｆ２ｎ＋１でアップリンク伝送された信号は、基地局によって受信され、局所発振器周波数ｆＢ、２ｎ＋１によって中間周波数帯に周波数−Δｆで低減・混合される。局所発振器周波数ｆＢ，２ｎおよびｆＢ，２ｎ＋１に関して、以下の式が成り立つ。
【００４０】
ｆＢ，２ｎ＝ｆＢ，２ｎ＋１
したがって、基地局側でも、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間で、局所発振器の周波数は再安定化されない。続いて、受信機側で、中間周波数信号６を、さらに処理できる。
【００４１】
要約すると、ダウンリンク伝送用の伝送周波数ｆ２ｎと、アップリンク伝送用の周波数ｆ２ｎ＋１とが、中間周波数Δｆだけ異なっているとき、ダウンリンク伝送とアップリンク伝送との間の局所発振器を変換する必要がないと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】
１つの基地局と４つの移動局とからなるデータ伝送システムを示す図である。
【図２】
基地局と移動局との間のデータ交換に用いられるバースト構造を示す図である。
【図３Ａ】
送信機側および受信機側の局所発振器周波数および使用される伝送周波数の周波数パターンを示す図である。
【図３Ｂ】
図３Ａのパターンとは別の周波数パターンを示す図である。




【手続補正書】
【提出日】平成15年2月19日(2003.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
少なくとも２つの通信局（Ｂ、Ｍｉ）を含み、それらの間で、無線機を介してデータバースト（Ｂ→Ｍｉ、Ｍｉ→Ｂ）を交換するデータ伝送システムであって、
上記データ伝送システムが、第１通信局（Ｂ）と、第２通信局（Ｍｉ）とを備え、
上記第１通信局（Ｂ）が、データバースト（Ｂ→Ｍｉ）を、ベースバンドから第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）に増加・混合して送信する第１送信手段と、データバースト（Ｍｉ→Ｂ）を第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）で受信し、かつ、中間周波数（Δｆ）に低減・混合する第１受信手段とを備え、
上記第２通信局（Ｍｉ）が、データバースト（Ｍｉ→Ｂ）を、ベースバンドから第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）に増加・混合して送信する第２送信手段と、データバースト（Ｂ→Ｍｉ）を第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）で受信し、かつ、中間周波数（Δｆ）に低減・混合する第２受信手段とを備えたデータ伝送システムであって、
第１通信局から第２通信局へのダウンリンク伝送に用いられる第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）と、第２通信局から第１通信局へのアップリンク伝送に用いられる第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）との間の周波数ホップの大きさが中間周波数（Δｆ）に相当し、
上記第１通信局（Ｂ）が、ベースバンドから第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）への増加・混合、および、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に、必要な局所周波数（ｆＢ，２ｎ’、ｆＢ，２ｎ＋１）を生成する局所発振器（ＬＯ）を備え、
上記第２通信局（Ｍｉ）が、ベースバンドから第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）への増加・混合、および、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に、必要な局所周波数（ｆＭｉ，２ｎ’、ｆＭｉ，２ｎ＋１）を生成する局所発振器（ＬＯ）を備えた、データ伝送システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
周波数ホッピング方法を用いた、無線機パスを介した、少なくとも２つの通信局（Ｂ、Ｍｉ）間のデータの伝送方法において、
ａ）第１信号を、ベースバンドから増加・混合して、第１通信局（Ｂ）から第２通信局（Ｍｉ）へ、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）で送信するステップと、
ｂ）上記第１信号を、第２通信局（Ｍｉ）によって受信し、中間周波数（Δｆ）に低減・混合するステップと、
ｃ）上記第２信号を、ベースバンドから増加・混合して、第２通信局（Ｍｉ）から第１通信局（Ｂ）に、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）とは中間周波数（Δｆ）だけ異なる第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）で送信するステップと、
ｄ）上記第２信号を、第１通信局（Ｂ）によって受信し、中間周波数（Δｆ）に低減・混合するステップとを含むことを特徴とする方法であって、
ベースバンドから第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）への増加・混合、および、第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に必要な局所周波数（ｆＢ，２ｎ、ｆＢ，２ｎ＋１）が、第１通信局（Ｂ）の局所発振器（ＬＯ）によって生成され、
ベースバンドから第２チャネル半周波数（ｆ２ｎ＋１）への増加・混合、および、第１チャネル半周波数（ｆ２ｎ）から中間周波数（Δｆ）への低減・混合に必要な局所周波数（ｆＭｉ，２ｎ、ｆＭｉ，２ｎ＋１）が、第２通信局（Ｍｉ）の局所発振器（ＬＯ）によって生成される方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明のデータ伝送システムは、少なくとも２つの通信局を含んでいる。なお、この通信局間では、データバーストが無線機を介して交換される。第１通信局は、第１送信手段および第１受信手段を備えている。この第１送信手段は、データバーストをベースバンドから第１チャネル半周波数（ｅｒｓｔｅｎ Ｋａｎａｌｍｉｔｔｅｎｆｒｅｑｕｅｎｚ）で送信する。第１受信手段は、データバーストを第２チャネル半周波数に増加・混合して受信し、中間周波数に低減・混合（ｈｅｒａｂｍｉｓｃｈｅｎ）する。第２通信局は、第２送信手段および第２受信手段を含んでいる。この第２送信手段は、データバーストをベースバンドから第２チャネル半周波数に増加・混合して送信する。第２受信手段は、データバーストを第１チャネル半周波数で受信し、中間周波数に低減・混合する。また、第１通信局は、局所発振器を備えている。この局所発振器は、ベースバンドから第１チャネル半周波数への増加・混合、および、第２チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数を生成するものである。また、第２通信局も、局所発振器を備えている。この局所発振器は、ベースバンドから第２チャネル半周波数への増加・混合、および、第１チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数を生成するものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
周波数ホッピング方法を用いて、無線機パスを介して少なくとも２つの通信局間にデータを伝送するための本発明の方法では、初めに、第１信号が、ベースバンドから増加・混合されて、第１通信局から第２通信局へ、第１チャネル半周波数で送信される。ベースバンドから第１チャネル半周波数への増加・混合、および、第２チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数は、第１通信局の局所発振器で生成される。この第１信号は、第２通信局によって受信され、中間周波数に低減・混合される。続いて、第２通信局が、第２信号を、ベースバンドから増加・混合して、第１通信局に、第２チャネル半周波数で送信する。ベースバンドから第２チャネル半周波数への増加・混合、および、第１チャネル半周波数から中間周波数への低減・混合に必要な局所周波数は、第２通信局の局所発振器で生成される。本発明では、第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数とは、丁度中間周波数だけ異なっている。この第２信号は、第１通信局によって受信され、中間周波数に低減・混合される。第１チャネル半周波数と第２チャネル半周波数とが本発明に従って選択されると、時間のかかる発振器周波数のリセットが、送信機側でも受信機側でも必要なくなる。




【国際調査報告】
2004518379.tif 000026
2004518379.tif 000027
2004518379.tif 000028
2004518379.tif 000029