(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機と非音声用子機と複数の音声用子機とを備え、前記親機と非音声用子機と複数の音声用子機の各々が、通信の１単位であるフレームを切換えるフレーム切換え手段と、各フレームにおける通信の周波数を選択する周波数選択手段と、各フレームを送受信待機期間とデータ送受信実行期間（但し、複数の音声帯域データ用スロットと非音声帯域データ用スロットとを含む）とに分けるように送受信のタイミングの制御を行う送受信タイミング制御手段と、前記選択された周波数で前記送受信のタイミングにてデータの送受信を行う無線送受信手段とを有し、
前記音声用子機同士間の通信には、親機と音声用子機との間の通信に用いる親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間通信用周波数ホップパターンを用い、
前記音声用子機同士間の呼出しには、前記子機間通信用周波数ホップパターンおよび前記親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間呼出し用周波数ホップパターンを用い、
前記音声用子機が作動中以外のときには、前記親子間通信用周波数ホップパターンから決定される周波数と前記子機間呼出し用周波数ホップパターンから決定される周波数とを交互に切換えることを特徴とする周波数ホッピング方式による無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親機と非音声用子機と複数の音声用子機とを備えた周波数ホッピング方式による無線通信システムに関し、特に音声データの通信と、画像データや文字コードデータなどの非音声データの通信とを同時的に行え、更に音声用子機同士間の通信を行えるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建物の内部において、外部回線に接続された親機と、複数台の子機であるコードレス電話機とを設置し、親機と各子機との間で通話できるようにしたコードレス電話システムが実用に供されている。この場合、親機と子機との通信にはアナログ信号を用いるようになっているので、親機から子機への送信周波数、つまり子機の受信周波数と、子機から親機への送信周波数、つまり子機の送信周波数とを子機毎に異ならせることで、親機と任意の１台の子機との間の通信の円滑化が図られている。
【０００３】
最近、スペクトラム拡散通信方式を用いて通信周波数の有効利用を図るとともに、秘匿性を高めることができるように、デジタル信号を用いた周波数ホッピング方式（以下、単にＦＨ方式とする）による通信方式が採用されつつある。このＦＨ方式は、通信に用いる搬送波の周波数を、予め設定された拡散符号系列のうちから所定の選択順序に基づいてフレーム毎に選択的に切換えることで、つまりホッピングさせることにより、搬送波の帯域幅を拡散させて通信するものであり、ＦＨ方式によるスペクトラム拡散通信方式を用いた無線通信システムにおいて採用される送受信装置１００は、例えば図１４に示すように構成されている。
【０００４】
送信に際しては、拡散符号系列発生器１０２から出力される拡散符号系列に基づいて、周波数シンセサイザ１０３からランダムな周波数の信号が出力される。一方、送信データ入力端子１１１には一次変調信号が入力され、その一次変調信号は、周波数シンセサイザ１０３からの出力によりアップコンバータ１０４で出力周波数が決定される。アップコンバータ１０４により周波数変換された送信データは、増幅器１０５で増幅された後、共用器１０６を経てアンテナ１１０から送信出力される。
【０００５】
一方、受信に際しては、アンテナ１１０で受信された信号は共用器１０６で送信波と分離され、その受信信号は増幅器１０７で増幅され、ダウンコンバータ１０８に供給される。そして、そのダウンコンバータ１０８により、増幅された受信信号は、周波数シンセサイザ１０３から出力される周波数を指定する信号に基づいて周波数変換され、復調器１０９により復調されて受信データが作成される。この受信データは図示外のデータ演算回路に出力されるとともに、同期回路１０１にも出力される。同期回路１０１では受信信号からホッピング周波数の位相が検出され、同期回路１０１から拡散符号系列発生器１０２に同期信号が出力される。そして、拡散符号系列発生器１０２は入力された同期信号に基づいて拡散符号系列を出力し、拡散符号系列発生器１０２から出力された拡散符号系列は周波数シンセサイザ１０３に供給され、周波数シンセサイザ１０３は入力された拡散符号系列で指示されるランダムな周波数の出力を発生する。
【０００６】
また、ダウンコンバータ１０８は受信信号と周波数シンセサイザ１０３からの出力とを乗算して受信信号を逆拡散する。ダウンコンバータ１０８において逆拡散された逆拡散信号は復調器１０９で復調され、復調された受信データは受信データ出力端子１１２から出力される。ここで、前述したランダムな周波数とは、拡散符号系列発生器１０２から同期信号が入力される都度、出力される拡散符号がランダムに変更されるのに応じて決定されたランダムな搬送波の周波数である。
【０００７】
そして、この拡散符号の系列である周波数ホッピングパターンを、親機や複数の子機に夫々共有させることにより、送信側で送信する送信周波数と受信側で受信する受信周波数とをフレーム毎に同期させて切換えられるので、親機と子機との間で、ＦＨ方式により秘匿性を高めた送受信が実行される。
【０００８】
この場合、ＦＨ方式による無線通信に用いられる各フレームには、ホッピングした周波数を安定化させる為の「ホップ用スロット」がフレームの先頭部に設けられるとともに、その「ホップ用スロット」に連続させて「音声用スロット」が設けられたものであり、周波数ホッピングパターンに基づいて通信周波数をホップする毎に開始される連続的なフレームにより、双方向の音声通信が可能である。また、１台の子機と親機との通話が終了してから、他の子機と親機との通話が可能である。
【０００９】
ところで、近年においては、建物の内部において、外部回線に接続された親機と、複数台の子機として、パーソナルコンピュータ等を接続した無線モデムを設置し、親機と無線モデムとの間でデータ通信が可能な無線通信システムが開発され、実用に供されるようになってきている。この無線通信システムにおいては、前述したコードレス電話システムと同様に、周波数ホッピングパターンを、親機や複数の子機（無線モデム）に夫々共有させることにより、送信側で送信する送信周波数と受信側で受信する受信周波数とをフレーム毎に同期させて切換えられるので、親機と子機との間で、ＦＨ方式により秘匿性を高めて、音声データ以外の画像データや文字コードデータなどの種々のデータ、つまり非音声データの送受信が実行される。
【００１０】
更に、ＦＨ方式による無線通信に用いられる各フレームには、「ホップ用スロット」がフレームの先頭部に設けられるとともに、その「ホップ用スロット」に連続させて「データ用スロット」が設けられたものであり、周波数ホッピングパターンに基づいて通信周波数をホップする毎に開始される連続的なフレームによりデータ通信が可能である。また、１台の子機と親機とのデータ通信が終了してから、他の子機と親機とのデータ通信が可能である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、親機と複数の子機（コードレス電話機）とからなるコードレス電話システムにおいて、最近、子機間同士で無線通信したいという要望が高まってきているが、複数の子機の各々も親機も共通の周波数ホッピングパターンに基づいて、各フレーム毎にホップさせた同一の周波数の搬送波を用いて送受信していることから、例えば、親機と第１子機とが通信しているときに、第２子機と第３子機とが子機間同士で通信するような場合、混信が発生して、親機と第１子機との通信が妨害されることになり、子機間同士間の通信ができないという問題がある。
【００１２】
また、第２子機と第３子機とで子機間通信できたとしても、第１子機が第４子機に対して呼出しする場合にも、同様に混信が発生して、第２子機と第３子機との通信が妨害されるという問題がある。更に、親機としては、コードレス電話システムのように電話機能を備えているか、或いは無線通信システムのように非音声データ通信機能を備えているかの何れかであることから、音声データ通信と非音声データ通信とを混在させて同時的に行えないという問題がある。
【００１３】
即ち、通信に用いるフレームの長さが音声データ通信と非音声データ通信とで異なる上、フレームの構成が音声データと非音声データとを同時的に通信できるようにはなっていないこと、親機を共通化する場合には、親機に設ける周波数ホッピングパターンと同一の周波数ホッピングパターンを、複数の子機（コードレス電話機）と複数の子機（無線モデム）の各々にも設けることになり、混信することになる。本発明の目的は、親機と非音声用子機と複数の音声用子機とを備え、音声用子機同士間で音声データ通信ができ、しかも非音声データ通信と音声データ通信とを混在させて同時的に行えるようにした周波数ホッピング方式による無線通信システムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の周波数ホッピング方式による無線通信システムは、親機と非音声用子機と複数の音声用子機とを備え、親機と非音声用子機と複数の音声用子機の各々が、通信の１単位であるフレームを切換えるフレーム切換え手段と、各フレームにおける通信の周波数を選択する周波数選択手段と、各フレームを送受信待機期間とデータ送受信実行期間（但し、複数の音声帯域データ用スロットと非音声帯域データ用スロットとを含む）とに分けるように送受信のタイミングの制御を行う送受信タイミング制御手段と、選択された周波数で送受信のタイミングにてデータの送受信を行う無線送受信手段とを有し、音声用子機同士間の通信には、親機と音声用子機との間の通信に用いる親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間通信用周波数ホップパターンを用い、音声用子機同士間の呼出しには、子機間通信用周波数ホップパターンおよび親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間呼出し用周波数ホップパターンを用い、音声用子機が作動中以外のときには、親子間通信用周波数ホップパターンから決定される周波数と子機間呼出し用周波数ホップパターンから決定される周波数とを交互に切換えるものである。
【００１５】
親機と音声用子機との間の通信においては、フレーム切換え手段によりフレームが切換えられる毎に、周波数選択手段は親子間通信用周波数ホップパターンに基づいて、各フレームにおける通信の周波数を選択する一方、送受信タイミング制御手段は、各フレームを送受信待機期間とデータ送受信実行期間（但し、複数の音声帯域データ用スロットと非音声帯域データ用スロットとを含む）とに分けるように送受信のタイミングの制御を行う。これにより、無線送受信手段は、選択された周波数を用いて、送受信待機期間においては搬送波の周波数を安定させる為に送受信を行わず、データ送受信実行期間のうちの複数の音声帯域データ用スロットに対応させて音声データの送受信を行う。
【００１６】
ところで、音声用子機同士間で通信を行う場合には、フレーム切換え手段によりフレームが切換えられる毎に、周波数選択手段は子機間通信用周波数ホップパターンに基づいて、各フレームにおける通信の周波数を選択する一方、送受信タイミング制御手段は、各フレームを送受信待機期間とデータ送受信実行期間とに分けるように送受信のタイミングの制御を行う。これにより、無線送受信手段は、選択された周波数を用いて、データ送受信実行期間のうちの複数の音声帯域データ用スロットに対応させて音声データの送受信を行う。即ち、音声用子機同士間の通信には、親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間通信用周波数ホップパターンを用いるので、親機と音声用子機とで通信が行われている場合でも、これら親子間の通信を妨害することなく、子機間通信を独立的に行うことができる。
【００１７】
【００１８】
また、音声用子機同士間の呼出しには、呼出し専用の子機間呼出し用周波数ホップパターンを用いるので、親子通信や子機同士間通信を妨害することなく、任意の音声用子機から通信していない音声用子機を随時呼び出すことができる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
また、音声用子機が作動中以外においては、親子間通信用周波数ホップパターンから決定される周波数に切換えることで、親機に対する着呼や発呼を容易に行うことができるとともに、子機間呼出し用周波数ホップパターンから決定される周波数に切換えることで、子機に対する着呼や発呼を容易に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基いて説明する。本実施形態は、１台の親機１０と、３台の音声用子機であるコードレス電話機（以下、電話子機とする）２１〜２３と、３台の非音声用子機である無線モデム３１〜３３とを備え、建物の内部において無線で相互に通信するようにした無線通信システム１に本発明を適用した場合のものである。図１に示すように、親機１０は、一般の商用アナログ電話回線２，３に接続され、プリンタや画像読取り装置を備え、プリンタ機能やファクシミリ機能や親子電話機能を実現可能になっている。また、これら電話子機２１〜２３は、親機１０や他の電話子機２１〜２３間で周波数ホッピング方式により無線通信が可能であり、更にこれら無線モデム３１〜３３は、親機１０や他の無線モデム３１〜３３間で周波数ホッピング方式により無線通信が可能になっている。
【００２３】
先ず、親機１０の構成について説明する。親機１０には、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリント機能に加えて親子電話機能を有する複合機であり、子機２１〜２３，３１〜３３との間で周波数ホッピング方式の無線通信を行う為の無線送受信手段としての無線通信部１１と、記録媒体上に画像を形成する画像出力部１２と、その画像出力部１２に対して出力される画像データを一次的に記憶するバッファ１３と、スキャナ等から構成される画像読取り部１４と、その画像読取り部１４から出力される画像データを一次的に記憶するバッファ１５が設けられている。
【００２４】
ここで、画像出力部１２は、ファクシミリ機能やプリンタ機能を実現するように、例えば、レーザプリンタ、サーマルプリンタ、インクジェットプリンタ等で構成され、バッファ１３，１８には、データ用端末（ＤＴ）３８で作成されて無線モデム３１〜３３を介して送信されてきた、或いは外線２，３を介して送信されてきたネットワーク通信データや画像データ等が含まれる。また、画像読取り部１４は、スキャナ等から構成され、そのスキャナで読取られた画像データは、バッファ１５に一次的に格納され、画像出力部１２に出力されるか、或いは無線通信部１１を介して無線モデム３１〜３３に送信出力される。
【００２５】
更に、親機１０には、無線通信部１１により無線通信されるコード化された音声データと外線通信される音声信号との間の相互の変換を行う音声変換部１６と、無線通信部１１により無線通信される画像データ或いは画像読取り部１４から出力される画像データ或いは画像出力部１２に対して出力される画像データと、外線通信される非音声データとの間の相互の変換を行うデータ変換部１７と、そのデータ変換部１７により取り扱われるデータを一次的に記憶するバッファ１８と、複数の外部回線２，３に接続された回線制御部１９と、無線通信部１１を介して送受信される画像データ等の非音声データの入出力先を切換える切換え部２０とが設けられている。尚、親機１０を操作する為のスイッチ等からなる操作部については図示を省略している。
【００２６】
次に、親機１０を構成する各部の構成について説明する。無線通信部１１には、図２に示すように、インターフェース４１を介して、前述した音声変換部１６或いはデータ変換部１７にて取り扱われるデータや、無線で送受信されるデータを受けて、復調又は変調を行う変復調器４２と、その変復調器４２から出力された信号を通信用の周波数に変換するアップコンバータ４３と、そのアップコンバータ４３から出力される信号を増幅するパワーアンプ４４と、送信と受信とを切換える送受切換え器４５と、アンテナ４６と、受信された信号を増幅するローノイズアンプ４７と、そのローノイズアンプ４７から出力される信号の周波数を変換して変復調器４２に出力するダウンコンバータ４８が設けられている。
【００２７】
更に、無線通信部１１には、アップコンバータ４３及びダウンコンバータ４８に前記変換用の周波数を出力するＰＬＬ局部発振器（ＰＬＬ）４９と、そのＰＬＬ局部発振器４９に対して出力する後述の親子間通信用周波数ホップパターンが格納されたホップパターンテーブル５０と、そのホップパターンテーブル５０からＰＬＬ局部発振器４９に出力する周波数を選択するホッピングコントローラ５１と、そのホッピングコントローラ５１に対して選択すべきホッピング周波数ｆの情報を順次切換え指示するホッピングカウンタ５２と、そのホッピングカウンタ５２の指示動作の基準信号を出力するフレームカウンタ５３と、そのフレームカウンタ５３に対して基準クロックを供給するクロック５４とが設けられている。
【００２８】
以上のように構成された親機１において、例えば、外部回線３及びデータ変換部１７を介して入力された画像データが変復調器４２に出力されると、その画像データは変復調器４２において、中間周波数信号に変調され、アップコンバータ４３に出力される。アップコンバータ４３は、ミキサを備えており、変復調器４２から出力される中間周波数信号と、ＰＬＬ局部発振器４９から出力される発振周波数信号とを乗算し、中間周波数信号と発振周波数信号の周波数の和の周波数を有する通信用の周波数信号に変換する。尚、周波数変換は１段で行う必要はなく、他の局部発振器を用いた２段構成でもよい。
【００２９】
前記アップコンバータ４３により変換された通信用の周波数信号は、パワーアンプ４４にて増幅され、増幅された信号は送受切換え器４５を通してアンテナ４６から送信される。また、アンテナ４６で受信された信号は、送受切換え器４５によって受信側に送られ、ローノイズアンプ４７により増幅されて、ダウンコンバータ４８に出力される。ダウンコンバータ４８も、アップコンバータ４３と同様にミキサを備えており、ＰＬＬ局部発振器４９から出力される発振周波数信号と受信した信号とを乗算することにより、受信信号と発振周波数信号との周波数の差を周波数とする中間周波数信号に変換する。尚、受信側においても、周波数変換は１段で行う必要はなく、他の局部発振器を用いた２段構成でもよい。
【００３０】
ダウンコンバータ４８により変換された中間周波数信号は、変復調器４２に出力され、その変復調器４２において復調され、例えば画像データとしてデータ変換部１７及び回線制御部１９を介して外部回線２，３に出力される。また、クロック５４からの出力をカウントすることにより、送受信の開始から所定時間経過する毎にフレームＦの終了タイミングを検出したフレームカウンタ５３は、ホッピングカウンタ５２をインクリメントし、ホッピングコントローラ５１に出力する。ホッピングコントローラ５１は、インクリメントされたカウント値に基づいて、ホップパターンテーブル５０から次の周波数を選択し、ＰＬＬ局部発振器４９に出力する。
【００３１】
これにより、送受信される信号の周波数は、所定のホッピングタイミングで次々にホップされ、秘匿性及び周波数の利用効率性の高い無線通信が行われることになる。ここで、ホップパターンテーブル５０には、図３に示すように、親子間通信用周波数ホップパターンが格納されている。即ち、ホッピングカウンタ５２のカウント値Ｍ（０、１、２、３・・・・ｍ）と、ランダムに配列されたホッピング周波数ｆ（ｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 ・・・・ｆm ）とを対応づけて格納されている。例えば、カウント値Ｍが「０」のとき、ホッピング周波数としては「ｆ0 」が選択される。
【００３２】
ここで、無線通信部１１においては、ホッピングコントローラ５１により、微小所定時間（例えば、約5msec)毎のフレームの切換え、各フレーム毎のホッピング周波数の選択等、種々の制御が実行されるようになっており、ホッピングコントローラ５１がフレーム切換え手段、周波数選択手段、或いは送受信タイミング制御手段等に相当する。次に、音声変換部１６は、図示外のＣＰＵの制御により、音声とデジタル信号との相互変換を行うコーデック及び圧縮器から構成されており、電話子機２１〜２３からデジタルコード化されて送信される音声データをアナログデータに変換して回線制御部１９に出力するとともに、回線制御部１９を介して受信したアナログ音声データを電話子機２１〜２３へ送信する為にデジタルコード化するものである。
【００３３】
データ変換部１７は、パーソナルコンピュータ等から出力されるデジタルの非音声データ或いはファクシミリ信号等の画像信号を扱うバッファと、エラー訂正処理等を行うデータ変換器等を備えており、例えばＧ３規格に合致した端末特性と伝送手順を実現させる為に、ＭＨ（Modified Huffman）方式等によりデータ圧縮を行い、ＨＤＬＣフレームを用いたバイナリー符号信号方式を採用し、14400bpsの伝送速度によりデータの伝送を行う。回線制御部１９は、外部回線２，３に対して接続制御を行うものであり、ＣＰＵ（図示略）により、外部回線２，３から受信した信号を音声変換部１６又はデータ変換部１７の何れかに出力するとともに、音声変換部１６又はデータ変換部１７から出力されるデータを外部回線２，３の何れかを介して送信するものである。
【００３４】
切換え部２０は、親機１０における接続先の切換えを行うスイッチング手段等から構成されており、その接続先がバッファ１８側に切換えられたときには、無線通信部１１を介して電話子機２１〜２３による外線通信が行われ、接続先がバッファ１５側に切換えられたときには、無線通信部１１を介して画像読取り部１４にて読み取られた画像データが無線モデム３１〜３３に送信され、また接続先がバッファ１３側に切換えられたときには、無線モデム３１〜３３から送信された画像データに基づいて画像出力部１２にて画像形成が行われる。
【００３５】
次に、電話子機２１〜２３の構成について説明する。電話子機２１〜２３は、コードレス電話器であり、図１に示すように、アンテナ２７を備え、前述した無線通信部１１と同様な構成の無線送受信手段としての無線通信部２５と、前述した音声変換部１６と同様にＡ／Ｄ変換機能を含む音声変換部２６を備えている。また、図示していないが、各電話子機２１〜２３には、音声を入出力するマイクやスピーカが設けられている。無線通信部２５の構成については、無線通信部１１の構成と同様であり、その説明を省略する。但し、無線通信部２５において取り扱われるデータは音声データのみである。
【００３６】
以上のような構成において、マイクから入力された音声は、音声変換部２６で、例えば19200bpsのデジタル信号に変換された後に、デジタルコード化され、無線通信部２５へ出力される。そして、無線通信部２５において、前述したような周波数ホッピング方式によりアンテナ２７から送信される。一方、アンテナ２７で受信された信号は、無線通信部２５から音声変換部２６へ出力され、その音声変換部２６によりデコード化された後、アナログ音声信号に変換され、スピーカへ出力される。尚、各部の制御は図示しないＣＰＵにより行われる。
【００３７】
次に、非音声データ端末子機としての無線モデム３１〜３３の構成について説明する。無線モデム３１〜３３は、パーソナルコンピュータに有する画像データや文字テキストコードデータ、或いはＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）等の非音声データを取り扱うデータ用端末（ＤＴ）３８に接続されており、図１に示すように、アンテナ３７を備え、前述した無線通信部１１と同様な構成の無線送受信手段としての無線通信部３５と、前述したデータ変換器１５と同様な構成のデータ変換部３６とを備えている。
【００３８】
無線通信部３５の構成については、無線通信部１１の構成と同様なので、その説明を省略する。但し、無線通信部３５において取り扱われるデータは非音声データのみである。データ用端末３８から出力される画像データやテキストデータ等は、データ変換部３６で無線通信用のデータに変換され、無線通信部３５により、周波数ホッピング方式により親機１０へ無線通信される。また、親機１０から送信され、無線通信部３５で受信されたデータは、データ変換部３６で画像データ又はテキストデータ等に変換され、データ用端末３８に送信される。尚、各部の制御は図示しないＣＰＵにより実行される。
【００３９】
ところで、親機１０と電話子機２１〜２３との間の通信や、親機１０と無線モデム３１〜３３との間の通信、電話子機同士間の通信、無線モデム同士間の通信においては、フレームの長さや構成を共通化したフレームＦを用いるようにし、各フレームＦの開始時に周波数のホッピングを行うようになっている。ここで、親機１０と電話子機２１〜２３との間の通信と、親機１０と無線モデム３１〜３３との間の通信と、無線モデム同士間の通信とには、前述したホップパターンテーブル５０の親子間通信用周波数ホップパターンを用いるものとする。
【００４０】
即ち、図４に示すように、親機１０が、これら電話子機２１〜２３及び無線モデム３１〜３３との間の通信に用いる親機用フレームＦＢは、送受信待機期間であるホップ用スロット(HOP) ６０と、音声送信用スロット(VTX) ６１と、非音声データの送信又は受信を行う送受信実行期間である非音声データ用スロット(LAN) ６２と、音声受信用スロット(VRX) ６３とから構成されている。ここで、非音声データ用スロット６２は、音声の送受信用スロット６１，６３よりも長く設定されている。
【００４１】
また、電話子機２１〜２３が、親機１０や他の電話子機２１〜２３との間の通信に用いる電話子機用フレームＦＶは、親機１０のホップ用スロット６０に対応させて設けられる送受信待機期間であるホップ用スロット(HOP) ７０と、音声送信用スロット６１に対応させた音声受信用スロット(VRX) ７１と、非音声データ用スロット６２に対応させた待機スロット７２と、音声受信用スロット６３に対応させた音声送信用スロット(VTX) ７３とから構成されている。ここで、待機スロット７２においては、音声の送受信は行われないようになっている。
【００４２】
更に、無線モデム３１〜３３が、親機１０や他の無線モデム３１〜３３との間の通信に用いる無線モデム用フレームＦＬは、親機１０のホップ用スロット６０に対応させて設けられる送受信待機期間であるホップ用スロット(HOP) ８０と、音声送信用スロット６１に対応させたスリープスロット（SLEEP)８１と、非音声データ用スロット６２に対応させた非音声データ用スロット(LAN) ８２と、音声受信用スロット６３に対応させたスリープスロット（SLEEP)８３とから構成されている。ここで、スリープスロット８１，８３においては、非音声データの送受信は行われないようになっている。尚、スリープスロット８１の代りに受信待機スロットとしてもよい。これにより、ＬＡＮスロットでの送信に先がけて、受信待機スロットで親機との同期を保持することができる。
【００４３】
ここで、各ホップ用スロット６０，７０，８０は、ホッピングした周波数の安定の為の期間であり、この周波数安定化期間においては、データの送受信は実行されない。また、各非音声データ用スロット６２，８２においては、ファクシミリデータやその他の非音声データを約64Kbps以上のデータ転送速度でデータ通信されるようになっている。更に、各音声受信用スロット６３，７１や音声送信用スロット６１，７３においては、音声データを約64Kbps以下のデータ転送速度、例えば、32Kbps、19.2Kbpsでデータ通信されるようになっている。但し、各音声用スロット６１，６３，７１，７３においては、リアルタイムによる双方向通信をする必要があることから、ＴＤＤ（時分割デュープレスク）を用いて送受信の切換えが実行される。
【００４４】
次に、これら親機１０と電話子機２１〜２３と無線モデム３１〜３３とを備えた無線通信システム１の通信制御について説明する。図５〜図７は親機１０の通信制御のルーチンのフローチャートであり、図８〜図９は電話子機２１〜２３の通信制御のルーチンのフローチャートであり、更に図１０は無線モデム３１〜３３の通信制御のルーチンのフローチャートである。先ず、親機１０と電話子機２１との間における通信制御について、図１１を参照しながら説明する。図１１では、各フレームＦにおいて用いられるホッピング周波数を、各スロット毎にｆｍ（ｍ＝１、２、３・・・）で図示する。
【００４５】
図１１に示すように、フレームＦ１が開始されると、親機用フレームＦＢに基づいて、先ずホップ用スロット６０にて周波数ホッピングが実行され、ホッピング周波数として「ｆ１」に切換えられる。そして、図５の親機通信制御に示すように、音声送信用スロット６１において、同期信号が送信出力される（Ｓ10）。次に、電話子機２１に対して呼出しを行うときには（Ｓ11：Yes ）、前記音声送信用スロット６１において呼出し信号が送信出力される（Ｓ16）。そして、次の非音声データ用スロット６２のときに、無線モデム３１〜３３と通信処理（後述する）が実行される（Ｓ17）。
【００４６】
そして、次の音声受信用スロット６３で電話子機２１から応答がなければ（Ｓ18：No）、Ｓ10〜Ｓ18を繰り返して、複数のフレームＦに亙って呼出しが実行される。ところで、電話子機２１においては、親機１０や他の電話子機２２〜２３の何れとも通信を行っていないときには、常にはスリープ状態にして電源バッテリの消耗を抑制しており、所定時間毎（例えば１秒毎）にウェイク状態とすることで、親機１０や他の電話子機２２〜２３からの呼出しの有無をチェックするようにしている。そして、そのウェイク状態になったときに、図８の電話子機通信制御が実行されるようになっている。
【００４７】
先ず、音声受信用スロット７１のときに、親機１０から送信された同期信号を受信することで親機１０に対する同期ズレが補正され（Ｓ30）、更に親機１０から送信された呼出し信号を受信したときには（Ｓ31：Yes ）、音声送信用スロット７３のときに、親機１０に対して応答する（Ｓ38）。一方、親機通信制御において、音声受信用スロット６３において電話子機２１から応答があれば（Ｓ18：Yes ）、以降の各フレームＦ２、Ｆ３、Ｆ４・・・において、周波数ホッピングしながら、呼出した電話子機２１との間で通信処理（図７参照）が実行される（Ｓ15）。
【００４８】
この制御が開始されると、先ず音声送信用スロット６１において、親機１０から電話子機２１に対して音声データが送信される（Ｓ25）。このとき、電話子機２１に対する同期信号の送信が同時に行われる。次に、前述したように、非音声データ用スロット６２において、無線モデム３１との通信処理が実行され（Ｓ26）、次の音声受信用スロット６３において、電話子機２１から送信された音声データの受信が実行される（Ｓ27）。次に、通信が終了でなければ（Ｓ28：No）、これらＳ25〜28を繰り返して実行することで、順次次のフレームＦ３、Ｆ４・・・において通信処理が継続される。そして、通信が終了したときには（Ｓ28：Yes ）、この制御を終了して、親機通信制御のＳ10にリターンする。
【００４９】
一方、電話子機通信制御において、親機と通信処理制御（図９参照）が実行される（Ｓ39）。この制御が開始されると、フレームＦ２の音声受信用スロット７１において、親機１０からの音声データが受信され（Ｓ50）、次の待機スロット７２においては、音声データの送受信を行わずに待機され（Ｓ51）、次の音声送信用スロット７３のときに、親機１０に対して音声データが送信される（Ｓ52）。以下同様にして、順次次のフレームＦ３、Ｆ４・・・において通信処理が継続される。一方、通信が終了したときには（Ｓ53：Yes ）、この制御を終了して、電話子機通信制御のＳ37にリターンし、スリープの為の処理が実行されてスリープ状態になる。
【００５０】
次に、親機１０と無線モデム３１との間における通信制御について説明する。親機通信制御において、無線モデムと通信処理（図６参照）が開始されたときに（Ｓ17）、図１１に示すようにフレームＦ１の非音声データ用スロット６２において、非音声データを送信するときで（Ｓ20：Yes ）、非音声データ用スロット６２が使用されていないときには（Ｓ21：No）、非音声データが、例えば無線モデム３１に対して送信され（Ｓ22）、次のスリープスロット８３の終了タイミングでこの制御を終了して、親機通信制御のＳ18にリターンする。
【００５１】
このとき、非音声データが送信されてきた無線モデム３１においては、図１０に示す無線モデム通信制御が開始されるが、この通信制御は図６の通信処理制御と同様であり、簡単に説明する。フレームＦ１が開始されると、無線モデム用フレームＦＬ１に基づいて、先ずホップ用スロット８０にて周波数ホッピングが実行され、ホッピング周波数として「ｆ１」に切換えられる。そして、非音声データ用スロット８２において、親機１０から送信されてきた非音声データが受信される（Ｓ60：No、Ｓ63）。そして、以降の各フレームＦ２、Ｆ３において、周波数ホッピングしながら、親機１０との間で通信処理が実行される。
【００５２】
一方、親機１０から送信する非音声データが終了したときには、図１１のフレームＦ４に示すように、非音声データに代えて、所定量の非音声データを受信したことの確認データを親機１０に送信するときには（Ｓ60・Ｓ61：No）、その確認データが送信される（Ｓ62）。ところで、図１１のフレームＦ５に示すように、親機１０と電話子機２１との間で音声通信が行われているときに、非音声データ用スロット６２で非音声データの通信が行われていないときに、無線モデム３２から無線モデム３１に対して非音声データを送信するときには、無線モデム３２の無線モデム通信処理制御（図１０参照）において、Ｓ60でYes と判定され且つＳ61でNoと判定されるので、非音声データが無線モデム３２から無線モデム３１に対して送信出力される（Ｓ62）。
【００５３】
このとき、無線モデム３１の通信処理制御（図１０参照）においては、Ｓ60でNoと判定されるので、無線モデム３２から送信された非音声データが受信される（Ｓ63）。このように、親機１０と無線モデム３１〜３３との間の通信には、親子間通信用周波数ホップパターンを常に用いる。このため、親機１０と無線モデム３１〜３３とは絶えず同期が維持されており、非音声データ用スロットが空いたときには、直ちにデータを送信でき、データ伝送に必要な高速アクセスを実現することができる。これに加えて、各フレームＦＢのデータ送受信実行期間として、複数の音声用スロット６１，６３と、非音声データ用スロット６２とを設けたので、親機１０と電話子機２１〜２３との間で音声通信が行われているときでも、非音声データ用スロット６２により、親機１０と無線モデム３１〜３３との間で非音声データ通信を行うことができる。
【００５４】
ところで、前記親機通信制御において、電話子機２１〜２３から呼出しがあったときは（Ｓ13：Yes ）、その呼出しがあった電話子機２１〜２３に対して応答し（Ｓ14）、前述したように電話子機と通信処理が実行される（Ｓ15）。次に、電話子機２１〜２３同士間における通信制御について、図８に基づいて説明する。電話子機通信制御において、親機１０に対して呼出しを行うときには（Ｓ32：Yes ）、親機１０を呼出し（Ｓ40）、応答があり次第、前述したように親機と通信処理が実行される（Ｓ39）。
【００５５】
しかし、親機１０を呼出さないときには（Ｓ32：No）、ホッピングカウンタ５２のカウント値Ｍを変更する変更パラメータＳの値として、「−２」がセットされる（Ｓ33）。即ち、電話子機２１〜２３としては、親子間通信用周波数ホップパターンを、所定フレーム数を「−２」とするフレームだけ遅れる側にずらした子機間呼出し用周波数ホップパターンに切換えられる。ここで、一時的にカウント値として、「Ｍ＋Ｓ」にすることで、子機間呼出し用周波数ホップパターンを簡単に作成することができる。
【００５６】
次に、他の電話子機２１〜２３から呼出しがないときで（Ｓ34：No）、しかも他の電話子機２１〜２３を呼び出さないときには（Ｓ35：No）、変更パラメータＳの値に「０」をセットして、親子間通信用周波数ホップパターンに切換えてから（Ｓ36）、スリープ状態になる（Ｓ37）。即ち、電話子機２１〜２３が作動中以外のときには、「Ｓ＝０」として親子間通信用周波数ホップパターンから決定されるホッピング周波数と、「Ｓ＝−２」として子機間呼出し用周波数ホップパターンから決定されるホッピング周波数とが交互に切換えられるので、親機１０に対する着呼や発呼を容易に行うことができ、しかも電話子機２１〜２３に対する着呼や発呼も容易に行うことができる。
【００５７】
ところで、図１２に示すように、親機１０と電話子機２１との間で通信中に、フレームＦ２４のときに、親機１０のホッピング周波数「ｆ４」であるのに対して、「ｆ２」のホッピング周波数に切換えられ、子機間呼出し用周波数ホップパターンでもって、例えば、電話子機２２が電話子機２３に対して呼び出す場合には（Ｓ34：No、Ｓ35：Yes ）、電話子機２２は、音声受信用スロット７１と音声送信用スロット７３とを入替えして、フレームＦ２４以降の各フレームの音声送信用スロット７３において、応答を受けるまで所定時間に亙って連続的に呼出しする（Ｓ44）。
【００５８】
一方、電話子機２３は図８の電話子機通信制御において、呼出しを受けたときに（Ｓ34：Yes ）、フレームＦ２５でウェイク状態になって音声送信用スロット７３において応答し（Ｓ41）、変更パラメータＳの値として、「２」がセットされ（Ｓ42）、親機１０のホッピング周波数「ｆ６」であるのに対して、「ｆ８」のホッピング周波数に切換えられ、図９で説明したように、子機と通信処理が実行される（Ｓ43）。そして、呼出した電話子機２２においては、フレームＦ２５の音声受信用スロット７１で応答を受信したときには（Ｓ45）、変更パラメータＳの値として、「２」がセットされ（Ｓ42）、同様に、親機１０のホッピング周波数「ｆ６」であるのに対して、「ｆ８」のホッピング周波数に切換えられ、子機と通信処理が実行される（Ｓ43）。
【００５９】
即ち、相互に通信する電話子機２２，２３の各々においては、親子間通信用周波数ホップパターンを、所定フレーム数を「２」とするフレームだけ進む側にずらした子機間通信用周波数ホップパターンに切換えられるので、電話子機２２及び電話子機２３としては、一時的にカウント値として、「Ｍ＋Ｓ」にすることで、子機間通信用周波数ホップパターンを簡単に作成して、親機１０と電話子機２１との間で通信中に、これら電話子機２２，２３同士間で同時的に通信することができる。ところで、図１３に示すように、これら電話子機２２，２３同士間で通信が継続されているときには、電話子機２２，２３の何れにおいても、例えば、フレームＦ３５に示すように、定期的にホッピング周波数を、親機１０のホッピング周波数「ｆ５」と同様の「ｆ５」に切換えることで、一時的に親子間通信用周波数ホップパターンに変更して、親機１０からの呼出しの有無をチェックする。
【００６０】
そして、図１３のフレームＦ３７に示すように、電話子機２２，２３同士間での通信が終了したときには、これら電話子機２２，２３においては、変更パラメータＳの値に「０」がセットされ（Ｓ36）、親子間通信用周波数ホップパターンに切換えられる（Ｓ36）。そして、次のフレームＦ３８において親機１０から送信される同期信号を受信して、同期ズレが補正されてからスリープ状態になる（Ｓ37）。
【００６１】
このように、親機１０と、３台の音声用子機である電話子機（コードレス電話機）２１〜２３と、３台の非音声用子機である無線モデム３１〜３３とをとを備えた無線通信システム１において、電話子機２２，２３同士間の通信には、親機１０と電話子機２１との間の通信に用いる親子間通信用周波数ホップパターンを、所定フレーム数を「２」とするフレームだけ進む側にずらした子機間通信用周波数ホップパターンに切換えられ、その子機間通信用周波数ホップパターンが用いられるので、親機１０と電話子機１０とで通信が行われている場合でも、親子間の通信を妨害することなく、子機間通信を同時的に行うことができる。また、子機同士間通信に専用の周波数ホップパターンを別途設けることなく、親子間通信用周波数ホップパターンを共通に使用することができるとともに、周波数ホッピングの簡単化を図ることができる。
【００６２】
また、電話子機２１〜２３同士間の呼出しには、親子間通信用周波数ホップパターンを、所定フレーム数を「−２」とするフレームだけ遅れる側にずらすことで、子機間通信用周波数ホップパターンおよび親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間呼出し用周波数ホップパターンが用いられるので、親子通信や子機同士間通信を妨害することなく、任意の電話子機２１〜２３から通信していない電話子機２１〜２３を随時呼び出すことができるとともに、子機間呼出しに専用の周波数ホップパターンを別途設けることなく、親子間通信用周波数ホップパターンを共通に使用することができ、更に周波数ホッピングの簡単化を図ることができる。
【００６３】
ここで、前記実施形態の変更形態として、次のように構成してもよい。
１）複数台の電話子機を設けた場合に、電話子機同士間の通信に用いる子機間通信用周波数ホップパターンとして、相互に通信する電話子機同士に特有の子機間通信用周波数ホップパターンを用いるようにして、電話子機同士間の通信を複数組み同時的に実現できるようにしてもよい。
２）親子間通信用周波数ホップパターンと、子機間通信用周波数ホップパターンと子機間呼出し用周波数ホップパターンとを夫々専用に設けるようにしてもよい。
３）子機間呼出し用周波数ホップパターンを設けずに、親子間で通信が行われているときに、親機１０が一時的に通信を中断して、子機間同士の呼出しができるように構成してもよい。
４）更に、本発明は前記実施形態に限定して解釈されるべきではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、前記実施形態の各部の制御に、既存の制御や当業者に自明の制御に基いて種々の変更を加えることもあり得る。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１の周波数ホッピング方式による無線通信システムによれば、親機と非音声用子機と複数の音声用子機とを備え、親機と非音声用子機と複数の音声用子機の各々が、フレーム切換え手段と、周波数選択手段と、送受信タイミング制御手段と、無線送受信手段とを有し、音声用子機同士間の通信には、親機と音声用子機との間の通信に用いる親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間通信用周波数ホップパターンを用いるので、親機と音声用子機とで通信が行われている場合でも、親子間の通信を妨害することなく、子機間通信を独立的に行うことができる。
【００６５】
【００６６】
更に、前記音声用子機同士間の呼出しには、子機間通信用周波数ホップパターンおよび親子間通信用周波数ホップパターンとは異なる子機間呼出し用周波数ホップパターンを用いるので、親子通信や子機同士間通信を妨害することなく、任意の音声用子機から通信していない音声用子機を随時呼び出すことができる。
【００６７】
【００６８】
【００６９】
更に、前記音声用子機が作動中以外のときには、親子間通信用周波数ホップパターンから決定される周波数と子機間呼出し用周波数ホップパターンから決定される周波数とを交互に切換えるので、親機に対する着呼や発呼を容易に行うことができ、しかも子機に対する着呼や発呼も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成図である。
【図２】親機の無線通信部の構成図である。
【図３】親子間通信用周波数ホップパターンを説明する図表である。
【図４】親機と電話子機と無線モデムのフレーム構成を説明する説明図である。
【図５】親機通信制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図６】無線モデムと通信処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図７】電話子機と通信処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図８】電話子機通信制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図９】親機／電話子機と通信処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１０】無線モデム通信制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１１】親機と電話子機との通信、親機と無線モデムとの通信、無線モデム同士間の通信を説明するタイミングチャートである。
【図１２】親機と電話子機との通信、電話子機同士間の通信を説明するタイミングチャートである。
【図１３】電話子機同士間の通信終了を説明するタイミングチャートである。
【図１４】従来の技術に係る周波数ホッピング方式を用いた送受信装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１        無線通信システム
１１      無線通信部
２１〜２３  電話子機（コードレス電話機）
３１〜３３  無線モデム
５０      ホップパターンテーブル
５１      ホッピングコントローラ
【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】
0003773074.tif 000009
【図９】
0003773074.tif 000010
【図１０】
0003773074.tif 000011
【図１１】
0003773074.tif 000012
【図１２】
0003773074.tif 000013
【図１３】
0003773074.tif 000014
【図１４】
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