JP3671576B2

JP3671576B2 - Wireless communication system

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Publication number: JP3671576B2
Application number: JP03673097A
Authority: JP
Inventors: 和也滝
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2017-02-20
Also published as: JPH10233715A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親機と複数の子機により構成される無線通信システムであって、いわゆる周波数ホッピング方式を用いて双方向の情報の授受を行う無線通信システムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、いわゆる無線ＬＡＮ（Local Area Network）が普及しつつあるが、この無線ＬＡＮに用いられる通信変調方式の一つとして最近一般化しつつあるのが、いわゆるスペクトラム拡散通信方式である。このスペクトラム拡散通信方式は、授受すべき信号のエネルギーを、その信号がもつ本来の周波数よりも広い周波数範囲に拡散して伝送する通信方式であり、電力密度を低く抑えることができる等の利点がある。
【０００３】
そして、このスペクトラム拡散通信方式の中の一方式として普及しつつあるのが周波数ホッピング方式である。この方式は時間と共に周波数を変化させつつ情報を伝送する方式で、ホッピング（周波数変更）の周期より十分長い時間で考えると電力密度を最も低く抑えられる利点があると共に、伝送する周波数が時々刻々と変化するので、妨害や盗聴に対しても耐性が高いという利点を有している。
【０００４】
ここで、上記周波数ホッピング方式を用いた無線通信においては、情報を送信する送信無線局と情報を受信する受信無線局の双方においてホッピングする周波数を同期させるために、変化する周波数を示すいわゆるホップテーブルを双方で共通に保有し、このホップテーブルに従って送信無線局と受信無線局において送信周波数及び受信周波数を変化させつつ情報の授受を行う構成となっている。
【０００５】
そして、従来の周波数ホッピング方式を用いた無線通信においては、授受すべき情報の属性に拘らず一のホップテーブルを用いて複数の子機との双方向通信を行っていたので、必然的にホッピング数（周波数を変更する回数であり、ホップテーブルに設定されている異なる周波数の数に等しい。）も全ての子機及び全ての属性の情報に対して固定的であった。
【０００６】
このとき、例えば、ホッピング数が相対的に多く設定されていると共に、一の周波数を用いて通信を実行している時間である滞留時間を短く設定したときには、頻繁に周波数を変更することとなることから、データの転送レートについては低いものの、外部からの妨害等に対する耐性が高いので、確実性の高い通信ができることとなり、従って、この場合は、情報の再送ができにくい音声データの授受（例えば、親機及び子機が電話機等である場合）に適しているといえる。
【０００７】
一方、ホッピング数を相対的に少なくすると共に、滞留時間を長く設定したときには、通信の確実性は低減するものの、周波数を変更する回数が少ないことから、データの転送レートを高く維持することができ、従って、この場合は、高転送レートが要求されるディジタルデータ等の非音声情報（例えば、親機及び子機がコンピュータ等に設置されている場合）に適しているといえる。なお、非音声情報については、一度で伝送できなかった情報については、再送するようにすることができるので、上記通信の確実性が低減することは大きな問題ではない。
【０００８】
このように、周波数ホッピング方式におけるホッピング数は、本来伝送すべき情報の属性に対応して変更することが望ましい。そして、このためには、例えば、親機が複数種類の異なるホップテーブルを備え、授受すべき情報の属性に対応して一の子機に一のホップテーブルのみを割り当てて通信を行うように構成することとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を採用すると、従来の複数のホップテーブルにおいては同じタイミングで相互に同一の周波数が設定されることがないので、例えば、一の子機と親機が通信中はホッピング数の異なる他の子機は親機と通信することが全くできず、親機への割込み等が不可能となる。従って、当該親機を介して夫々の子機が外部と通信するような構成の無線通信システムにおいては、一の子機が通信中は他の子機が全く外部に接続できなくなり子機利用上の利便性が頗る低下するという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、一の子機が親機と通信中であっても、他の子機が当該親機に割込んで通信することが容易に可能となる無線通信システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、親機と複数の子機との間で、周波数の変化を制御するためのホップテーブル等のホッピング制御情報に基づいて周波数ホッピング方式により周波数を変化させつつ無線により情報の授受を行う無線通信システムであって、前記親機に含まれると共に、前記周波数ホッピング方式におけるホッピング数が相互に異なる複数の前記ホッピング制御情報を記憶するホップテーブル格納部等の記憶手段と、前記親機に含まれると共に、前記記憶されている複数のホッピング制御情報に基づいて、前記授受すべき情報の属性に対応して前記ホッピング数を変化させつつ当該情報を送受信するコントローラ、送受信部等の親機送受信手段と、前記子機に含まれると共に、前記複数のホッピング制御情報の内いずれか一のホッピング制御情報を用いて前記親機との前記情報の送受信を行うコントローラ、送受信部等の子機送受信手段と、を備え、複数の前記ホッピング制御情報の夫々における少なくとも一部の周波数が相互に同一である同一周波数とされており、更に一の前記ホッピング制御情報における前記周波数の変化のパターンが、他の前記ホッピング制御情報における前記パターンに含まれる各周波数の間に一又は複数の他の周波数を挿入したパターンであるように構成されている。
【００１２】
請求項１に記載の発明の作用によれば、親機に含まれる記憶手段は、ホッピング数が相互に異なる複数のホッピング制御情報を記憶する。
【００１３】
そして、親機に含まれる親機送受信手段は、記憶されている複数のホッピング制御情報に基づいて、授受すべき情報の属性に対応してホッピング数を変化させつつ当該情報を送受信する。
【００１４】
これにより、子機に含まれる子機送受信手段は、複数のホッピング制御情報の内いずれか一のホッピング制御情報を用いて親機との情報の送受信を行う。
【００１５】
この時、複数のホッピング制御情報における少なくとも一部の周波数が同一周波数とされている。
【００１６】
よって、授受すべき情報の属性に対応してホッピング数を変化させつつ通信を行うので、当該属性に適合した秘匿性及び迅速性を保持して情報を授受することができる。
【００１７】
また、複数のホッピング制御情報における少なくとも一部の周波数が同一周波数とされており、且つ、子機送受信手段がホッピング制御情報の内いずれか一のホッピング制御情報を用いて親機との情報の授受を行うので、現在親機との情報の授受を行っていない子機であっても親機における送受信に上記同一周波数を用いて割込んで情報の授受を開始することができる。
【００１８】
【００１９】
更に、一のホッピング制御情報における周波数の変化のパターンが、他のホッピング制御情報におけるパターンに含まれる各周波数の間に一又は複数の他の周波数を挿入したパターンであるので、親機の送受信周波数が同一周波数となる間隔を短くすることができ、現在親機との情報の授受を行っていない子機が容易に親機との情報の授受を開始することができる。
【００２０】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記情報は、音声データ等の音声情報と当該音声情報以外のディジタルデータ等の非音声情報とを含み、一の前記子機に対しては前記音声情報のみを送受信し、他の前記子機に対しては前記非音声情報のみを送受信すると共に、前記音声情報に対応する前記ホッピング制御情報における、一の前記周波数を用いて通信を実行している時間である滞留時間が、前記非音声情報に対応する前記ホッピング制御情報における前記滞留時間よりも短く設定されており、更に前記音声情報に対応する前記ホッピング制御情報における前記ホッピング数が、前記非音声情報に対応する前記ホッピング制御情報における前記ホッピング数よりも多く設定されている。
【００２１】
請求項２に記載の発明の作用によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、情報が音声情報と非音声情報とを含み、一の子機に対しては音声情報のみを送受信し、他の子機に対しては非音声情報のみを送受信すると共に、音声情報に対応する滞留時間が非音声情報に対応する滞留時間よりも短く設定されおり、更に音声情報に対応するホッピング数が非音声情報に対応するホッピング数よりも多く設定されている。
【００２２】
よって、非音声情報を授受する際における転送レートを高く維持することができると共に、音声情報を授受する際における秘匿性を向上させエラー率を低減することができる。
【００２３】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信システムにおいて、前記音声情報に対応する前記ホッピング制御情報のホッピング数が、前記非音声情報に対応する前記ホッピング制御情報のホッピング数の２倍以上であるように構成される。
【００２４】
請求項３に記載の発明の作用によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、音声情報に対応するホッピング数が、非音声情報に対応するホッピング数の２倍以上であるので、音声情報の伝送時における秘匿性及び確実性が更に向上する。
【００２５】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、全ての前記子機が常に前記親機に対して送受信待機状態であるように構成される。
【００２６】
請求項４に記載の発明の作用によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、全ての子機が常に親機に対して送受信待機状態であると共に、ホッピング制御情報のうちの一部の周波数が相互に同一であるので、親機といずれか一の子機とが通信中のときでも、他のいずれの子機も必要な時に当該通信に対して割込むことができる。
【００２７】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記親機送受信手段は、前記同一周波数により前記情報の授受を実行する時間を、前記同一周波数以外の周波数により前記情報の授受を実行する時間よりも短くして当該情報の授受を行うように構成される。
【００２８】
請求項５に記載の発明の作用によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、親機送受信手段は、同一周波数により情報の授受を実行する時間を、同一周波数以外の周波数により情報の授受を実行する時間よりも短くして当該情報の授受を行う。
【００２９】
よって、夫々の子機が共通に使用できる同一周波数により通信する時間が短いので、当該同一周波数を用いた妨害等が生じる可能性も低くなり、共通でない周波数により実行されている情報の授受における信頼性が向上する。
【００３０】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記親機送受信手段は、前記同一周波数により前記情報の授受を実行する時間と、前記同一周波数以外の周波数により前記情報の授受を実行する時間とを同一として当該情報の授受を行うように構成される。
【００３１】
請求項６に記載の発明の作用によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、親機送受信手段は、同一周波数により情報の授受を実行する時間と、同一周波数以外の周波数により情報の授受を実行する時間とを同一として当該情報の授受を行う。
【００３２】
よって、周波数を変換するための親機又は子機における構成及び処理を簡略化することができる。
【００３３】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、前記ホッピング制御情報は、夫々の前記ホッピング数に対応する周波数を含むテーブル情報であるように構成される。
【００３４】
請求項７に記載の発明の作用によれば、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、ホッピング制御情報が夫々のホッピング数に対応する周波数を含むテーブル情報であるので、周波数変換のための処理を簡略化することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について説明する。
【００３６】
ここで、以下に説明する実施形態は、親機と複数個の子機により形成されると共に、周波数ホッピング方式を用いる無線通信システムに対して本発明を適用した実施の形態である。
【００３７】
（Ｉ）構成
始めに、本実施形態の無線通信システムの構成について、図１乃至図５を用いて説明する。
【００３８】
先ず全体構成について説明すると、図１に示すように、実施形態の無線通信システムＳは、電話回線等の外部回線に接続された１台の親機ＳＯ（通信機）と、当該親機ＳＯと通信可能であると共に、子機相互間でも通信可能な例えば５台の子機ＳＣ_１乃至ＳＣ_５（通信機）とにより構成されている。なお、これらの親機ＳＯや子機ＳＣ_１等には、電話機やファクシミリ装置、プリンタ装置、コンピュータ等を接続することができる。
【００３９】
次に、上記親機ＳＯの構成及び概要動作について、図２を用いて説明する。
【００４０】
図２に示すように、親機ＳＯは、送信すべき情報等を生成すると共に受信した情報を処理する本体部１０と、送信すべき情報をアンテナＡＮＴを介して子機ＳＣ_１等に送信すると共に、子機ＳＣ_１等から送信されてきた情報を当該アンテナＡＮＴを介して受信し、本体部１０に出力する親機送受信手段としての送受信部１とにより構成されている。
【００４１】
そして、送受信部１は、インターフェース２と、変復調部３と、アップコンバータ４と、パワーアンプ５と、送受切替スイッチ６と、ローノイズアンプ７と、ダウンコンバータ８と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）９と上記アンテナＡＮＴにより構成されている。
【００４２】
また、本体部１０は、子機との間で授受すべき情報等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１１と、当該ＲＡＭ１１内に備えられ、ホップテーブルに含まれる情報を記憶する記憶手段としてのホップテーブル格納部１１Ａと、親機ＳＯ全体を制御する親機送受信手段としてのコントローラ１２と、親機ＳＯの各構成部材に対してコントローラ１２を介して電源電圧を供給する電源部１３とにより構成されている。
【００４３】
次に、本実施形態の無線通信システムＳを構成する子機の構成及び概要動作を、子機ＳＣ_１を例として図３を用いて説明する。なお、他の子機ＳＣ_２乃至ＳＣ_５は、基本的に子機ＳＣ_１と同様の構成であるので説明を省略する。
【００４４】
図３に示すように、子機ＳＣ_１は、送信すべき情報等を生成すると共に受信した情報を処理する本体部３０と、送信すべき情報をアンテナＡＮＴを介して親機ＳＯに送信すると共に、親機ＳＯから送信されてきた情報を当該アンテナＡＮＴを介して受信し、本体部３０に出力する子機送受信手段としての送受信部２０とにより構成されている。
【００４５】
そして、送受信部２０は、インターフェース２１と、変復調部２２と、アップコンバータ２３と、パワーアンプ２４と、送受切替スイッチ２５と、ローノイズアンプ２６と、ダウンコンバータ２７と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）２８と上記アンテナＡＮＴにより構成されている。
【００４６】
また、本体部３０は、親機との間で授受すべき情報等を一時的に記憶するＲＡＭ３１と、当該ＲＡＭ３１内に備えられ、ホップテーブルに含まれる情報を記憶するホップテーブル格納部３１Ａと、子機ＳＣ_１全体を制御するコントローラ３２と、コントローラ３２を介して子機ＳＣ_１の各構成部材に対して電源電圧を供給する電源部３３とにより構成されている。
【００４７】
（II）動作
次に、親機ＳＯ及び子機ＳＣ_１との間で情報の授受（ホップテーブルが親機ＳＯ及び子機ＳＣ_１において取得されており、これに基づいて周波数ホッピング方式により実行される情報の授受）を行う際の細部動作について、図２乃至図６を用いて説明する。
【００４８】
先ず、親機ＳＯから情報を送信し、子機ＳＣ_１においてこれを受信する場合の処理について説明する。
【００４９】
親機ＳＯから子機ＳＣ_１に対して情報を送信する場合、図２に示すように、当該送信すべき情報は一旦ＲＡＭ１１に蓄えられた後に情報信号Ｓifとして送受信部１内のインターフェース２に出力される。そして、インターフェース２によって情報信号Ｓifの属性に対応して送受信部１への取り込み動作（インターフェース動作）が行われ、変復調器３において所定の変調が施されて変調信号Ｓmiとして出力され、アップコンバータ４に出力される。
【００５０】
一方、情報信号Ｓifを子機ＳＣ_１に対して送信する際には、ＲＡＭ１１内のホップテーブル格納部１１Ａに格納されている上記ホップテーブルの情報がテーブル信号ＳttとしてＰＬＬ９に出力される。この時、ホップテーブル格納部１１Ａには、後述（図４（ｂ）参照）するように、ホッピング数の異なる複数種類のホップテーブルが格納されており（後述の例では、上記音声データを送受信する際に用いられるホッピング数の多いホップテーブルＴa及び上記ディジタルデータを送受信する際に用いられるホッピング数の少ないホップテーブルＴbがホップテーブル格納部１１Ａに格納されている。）、これらのホップテーブルが送受信すべきデータ（上記音声データか又は上記ディジタルデータか）に対応して選択されてその情報が出力されることとなる。
【００５１】
そして、テーブル信号Ｓttが出力されているＰＬＬ９においては、コントローラ１２からの制御信号Ｓplに基づきテーブル信号Ｓttを参照して当該ホップテーブルに設定されている周波数の局部信号Ｓcを生成して上記アップコンバータ４に出力する。
【００５２】
これらにより、ミキサ等から構成されているアップコンバータ４において、上記変調信号Ｓmiの周波数と局部信号Ｓcの周波数とが加算され、送信信号Ｓtとしてパワーアンプ５に出力され所定の増幅率で増幅される。その後、当該送信信号Ｓtが送受切替スイッチ６（コントローラ１２からの制御信号Ｓswに基づいて送信信号Ｓt側に切り替えられている。）を介してアンテナＡＮＴから子機ＳＣ_１に対して送信される。このアップコンバータ４の動作により、送信信号Ｓtを送信する時の周波数が、ホップテーブルとして設定されている周波数を含むように時間に対応して変化することとなる。
【００５３】
次に、子機ＳＣ_１における受信動作について図３を用いて説明する。
【００５４】
親機ＳＯから周波数を変化させつつ送信されてきた送信信号Ｓtを含む情報は、子機ＳＣ_１におけるアンテナＡＮＴにおいて受信され、送受切替スイッチ２５を介して受信信号Ｓrとしてローノイズアンプ２６において所定の増幅率で増幅される。このとき、送受切替スイッチ２５は、コントローラ３２からの制御信号Ｓswに基づいてローノイズアンプ２６側に切り替えられている。そして、ローノイズアンプにより増幅された受信信号Ｓrがダウンコンバータ２７に出力される。
【００５５】
一方、親機ＳＯからの情報を子機ＳＣ_１において受信する際には、ＲＡＭ３１内のホップテーブル格納部３１Ａに格納されているホップテーブル（子機ＳＣ_１が送受信すべきデータに対応したホップテーブル）の情報がテーブル信号ＳttとしてＰＬＬ２８に出力され、当該ＰＬＬ２８においては、コントローラ３２からの制御信号Ｓplに基づきテーブル信号Ｓttを参照して当該ホップテーブルに設定されている周波数の局部信号Ｓcを上記ダウンコンバータ２７に出力する。
【００５６】
これらにより、ミキサ等により構成されているダウンコンバータ２７において、上記受信信号Ｓrの周波数から局部信号Ｓcの周波数が減算され、親機ＳＯにおける変調信号Ｓmiと同様の信号である復調信号Ｓniとなって変復調器２２に出力され、当該変復調器２２において復調動作が実行されてインターフェース２１を介して本体部３０に出力される。その後、復調された信号は、本体部３０において情報信号ＳifとしてＲＡＭ３１に一時的に記憶される。
【００５７】
その後は、図示しない処理部により、記憶している情報に対して所定の処理等が実行される。
【００５８】
ここで、本実施形態における親機ＳＯと子機ＳＣ_１等との間で送受信される情報の構造について図４（ａ）を用いて説明する。
【００５９】
本実施形態の無線通信システムＳにおいては、いわゆるＴＤＤ（時分割デュープレクス）方式を用いて双方向通信を行う。すなわち、例えば親機ＳＯから子機ＳＣ_１に情報を送信する場合には、親機ＳＯは、図４（ａ）に示すように、周波数ホップスロット１５Ａ、送信スロット１５Ｂ、送受切替スロット１５Ｃ及び受信スロット１５Ｄからなるフレーム１５を単位として情報を構成して動作する。一方、子機ＳＣ_１は、図４（ａ）に示すように、周波数ホップスロット１６Ａ、受信スロット１６Ｂ、送受切替スロット１６Ｃ及び送信スロット１６Ｄからなるフレーム１６を単位として情報を構成して動作する。この時、これらの各スロットは、夫々のフレーム内での開始から終了までのタイミングが予め設定されて管理されている。また、周波数のホッピング（切替）は各フレーム毎に行われ、一のフレームを構成する情報を送受信している時に周波数が変化することはない。
【００６０】
これらのスロットの内、周波数ホップスロット１５Ａ及び１６Ａは、フレームの切り替えに伴って遷移状態となる送受信周波数を安定させる期間で、親機ＳＯ又は子機ＳＣ_１間で情報の送受信は行わない。
【００６１】
また、親機ＳＯの送信スロット１５Ｂ（すなわち子機ＳＣ_１の受信スロット１６Ｂ）では、親機ＳＯから子機ＳＣ_１へ情報が送信される期間で、当該情報には、上記送信信号Ｓtの他に、制御信号として、親機ＳＯと子機ＳＣ_１とのフレーム毎の同期を取るための同期信号、子機ＳＣ_１を呼出すための呼出信号、子機ＳＣ_１からの当該呼出を受け付けた旨を示す接続許可信号及び親機ＳＯが通信中である旨を示すビジー信号等が含まれている。
【００６２】
更に、送受切替スロット１５Ｃ又は１６Ｃは、親機ＳＯ及び子機ＳＣ_１の夫々において、送信と受信が入れ替わる遷移期間で、親機ＳＯ又は子機ＳＣ_１間で情報の送受信は行わない。
【００６３】
最後に、親機ＳＯの受信スロット１５Ｄ（すなわち子機ＳＣ_１の送信スロット１６Ｄ）は、後述の動作により子機ＳＣ_１から親機ＳＯへ情報が送信される期間で、当該情報には、後述の子機ＳＣ_１における送信信号Ｓtの他に、制御信号として、子機ＳＣ_１側で親機ＳＯとの同期が取れたことを返答する同期確認信号、親機ＳＯを呼出す呼出信号、親機ＳＯから呼出を受けた旨を示す接続了承信号及び子機ＳＣ_１が通信中である旨を示すビジー信号等が含まれている。
【００６４】
上述の各スロットにより構成されるフレームを単位として一つのフレームにおいて送受信が行われ、当該送受信が複数フレームに渡って繰返し実行されることにより親機ＳＯと子機ＳＣ_１間で双方向の通信が実行されることとなる。また、上記各フレームは、親機ＳＯにおける変復調器３及び子機ＳＣ_１における変復調器２２において夫々のコントローラからの制御信号Ｓmに基づいて構成されるものである。
【００６５】
次に、子機ＳＣ_１から情報を送信し、親機ＳＯにおいてこれを受信する場合の処理について説明する。
【００６６】
子機ＳＣ_１から親機ＳＯに対して情報を送信する場合の動作は、基本的には、上述の親機ＳＯから子機ＳＣ_１に対して情報を送信する場合の動作における親機ＳＯと子機ＳＣ_１を入れ替えた場合の処理と等価である。
【００６７】
すなわち、子機ＳＣ_１のＲＡＭ１１に記憶されている情報が、情報信号Ｓifとしてインターフェース２１及び変復調器２２を介して変調信号Ｓmiとしてアップコンバータ２３に出力される。そして、当該アップコンバータ２３においてＰＬＬ２８からのホップテーブル内の周波数情報に対応した局部信号Ｓcの周波数が加算されてパワーアンプ２４において増幅され、送受切替スイッチ２５を介してアンテナＡＮＴから送信される。この時には、送受信のための周波数が上記フレーム毎に変化していることとなる。
【００６８】
そして、親機ＳＯのアンテナＡＮＴにおいて受信された信号は、送受切替スイッチ６を介して受信信号Ｓrとしてローノイズアンプ７において増幅され、ダウンコンバータ８において当該受信信号Ｓrから局部信号Ｓcの周波数が減算されて復調信号Ｓniとなり、これが変復調器３において復調された後インターフェース２を介して本体部１０に送られ、切替スイッチ１３を介してＲＡＭ１１内に一時的に蓄えられる。
【００６９】
以上説明した各部の動作により、周波数ホッピング方式を用いて親機ＳＯと子機ＳＣ_１等との間で情報の双方向通信が実行されることとなる。
【００７０】
次に、周波数ホッピング方式に用いられる本発明に係るホップテーブルについて、図４（ｂ）を用いて例示しつつ説明する。なお、図４（ｂ）は、音声データ（この場合は、ディジタル化していてもよい。）を送受信する際に用いられるホッピング数の多い（すなわち、含まれている周波数の種類が多い）ホップテーブルＴaと、音声以外のディジタルデータを送受信する際に用いられるホッピング数の少ない（すなわち、含まれている周波数の種類が少ない）ホップテーブルＴbとが、親機ＳＯにおけるホップテーブル格納部１１Ａに記憶されている状態を示している。
【００７１】
この時、ホップテーブルＴaとホップテーブルＴbとの関係については、図４（ｂ）に示すように、ディジタルデータ用のホップテーブルＴbはｆ_１からＦ_Ｌまでの合計Ｌ個の周波数を含んでおり、音声データ用のホップテーブルＴaはｆ_１からｇ_Ｌまでの合計２Ｌ個の周波数を含んでいる。そして、各ホップテーブルにおいては、上から順番に（番号Ｃの順番で）送受信すべき情報のフレーム毎に周波数が割り当てられるのであるが、このときホップテーブルＴaの構成（周波数変更パターン）が、ホップテーブルＴbに含まれているｆ_１からｆ_Ｌまでの周波数の夫々の間に、他の周波数ｇ_１乃至ｇ_Ｌを一周波数ずつ挿入した構成となっている。すなわち、ホップテーブルＴaを用いて情報の授受を行うときは、一のフレームおきにホップテーブルＴbに含まれる周波数と同一の周波数（図４（ｂ）の場合、周波数ｆ_１からｆ_Ｌまで）で情報の送受信が行われる構成となっている。
【００７２】
なお、音声データを送受信する際にホッピング数の多いホップテーブルＴaを用い、ディジタルデータを送受信する際にホッピング数の少ないホップテーブルＴbを用いるのは、上述のように、ホッピング数が多く設定されていると共に滞留時間（一の周波数を用いて通信を実行している時間をいう。）を短く設定したときには外部からの妨害等に対する耐性が高いので音声データの授受に適しているからであり、一方、ホッピング数を少なくすると共に滞留時間を長く設定したときにはデータの転送レートを高く維持することができ、ディジタルデータの授受に適しているからである。
【００７３】
また、図４（ｂ）は、上述のように親機ＳＯのホップテーブル格納部１１Ａに記憶されているホップテーブルの状態を示しているが、これらに対応して、各子機内のホップテーブル格納部（図３符号３１Ａ参照）には、図４（ｂ）に示すホップテーブルＴa又はＴbのうち、いずれか一方のみが格納されている。すなわち、例えば、子機ＳＣ_１と親機ＳＯとの間で音声データを授受する場合には、子機ＳＣ_１にはホップテーブルＴaが格納されており、子機ＳＣ_２と親機ＳＯとの間でディジタルデータを授受する場合には、子機ＳＣ_２にはホップテーブルＴbが格納されている。そして、親機ＳＯにおいては、子機ＳＣ_１との間で音声データを授受するときには、コントローラ１２からの制御信号Ｓcrに基づいてホップテーブルＴaに対応する上記テーブル信号ＳttをＰＬＬ９に出力し、子機ＳＣ_２との間でディジタルデータを授受するときには、上記制御信号Ｓcrに基づいてホップテーブルＴbに対応する上記テーブル信号ＳttをＰＬＬ９に出力することとなる。
【００７４】
次に、上記ホップテーブルＴa又はホップテーブルＴbを用いた音声データの授受又はディジタルデータの授受における周波数の変化について、子機ＳＣ_１と親機ＳＯとの間で音声データを授受し、子機ＳＣ_２と親機ＳＯとの間ではディジタルデータを授受する場合を例として図５を用いて具体的に説明する。なお、図５（ａ）は親機ＳＯと子機ＳＣ_１との間でディジタルデータを授受する時の周波数の時間に対する変化を示すものであり、図５（ｂ）は親機ＳＯと子機ＳＣ_２との間で音声データを授受する時の周波数の時間に対する変化を示すものである。
【００７５】
始めに、親機ＳＯと子機ＳＣ_１との間でディジタルデータを授受する時は、親機ＳＯ及び子機ＳＣ_１に夫々格納されている上記ホップテーブルＴbが使用されてデータの授受が行われるので、その周波数は、図５（ａ）に示すように、周波数ｆ_１から順に一のフレーム１５（又はフレーム１７）毎にｆ_２、ｆ_３……と変化していくこととなる。そして、最後の周波数ｆ_Ｌまで変化した時には次に最初の周波数ｆ_１に戻る。このようにして周波数が変化しつつディジタルデータの授受が行われる。
【００７６】
次に、親機ＳＯと子機ＳＣ_１との間でのディジタルデータの授受を終えた後、親機ＳＯと子機ＳＣ_２との間で音声データの授受を開始する時は、親機ＳＯ及び子機ＳＣ_２に夫々格納されている上記ホップテーブルＴaが使用されてデータの授受が行われるので、その周波数は、図５（ｂ）に示すように、周波数ｆ_１から順に一のフレーム１５（又はフレーム１７）毎にｇ_１、ｆ_２、ｇ_２、ｆ_３、ｇ_３……と変化していくこととなる。そして、最後の周波数ｇ_Ｌまで変化した時には次に最初の周波数ｆ_１に戻る。また、親機ＳＯと子機ＳＣ_２との間での音声データの授受においては、図５に示すように、当該親機ＳＯと子機ＳＣ_２との間での通信における二つのフレーム１５が、親機ＳＯと子機ＳＣ_１との間での通信における一のフレーム１５に相当するように周波数切替のタイミングがコントローラ１２及び３２により制御される。
【００７７】
ここで、子機ＳＣ_１については、親機ＳＯとのディジタルデータの授受が終了した後は、電源が断となるのではなく送受信待機状態、いわゆるモニタ状態となる。すなわち、当該子機ＳＣ_１に格納されているホップテーブルＴbのパターンで周波数が変化しているいずれかの相手局との通信が何時でも開始できる状態となる。従って、親機ＳＯと子機ＳＣ_２が通信中であっても、当該通信に使用されるホップテーブルＴaが図４（ｂ）に示すパターンを備え、且つ、フレームの構成が図５に示す相互関係を備えているので、当該親機ＳＯと子機ＳＣ_２との通信における周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３……の部分については、子機ＳＣ_１においても傍受することができることとなる。
【００７８】
従って、親機ＳＯと子機ＳＣ_２が通信中のとき、子機ＳＣ_１は親機ＳＯが子機ＳＣ_２と通信中であることを認識できると共に、親機ＳＯが送信する同期信号により親機ＳＯと当該子機ＳＣ_１との同期関係を維持することができるのである。
【００７９】
また、これとは逆に、親機ＳＯと子機ＳＣ_１が通信中のときは子機ＳＣ_２はモニタ状態であるので、上述したホップパターンの相互関係及びフレームの構成の相互関係に起因して、親機ＳＯと子機ＳＣ_１との通信における周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３……の部分については、子機ＳＣ_２においても傍受することができることとなる。従って、当該子機ＳＣ_２は親機ＳＯが子機ＳＣ_１と通信中であることを認識できると共に、送信される同期信号により親機ＳＯと当該子機ＳＣ_２との同期関係を維持することができる。
【００８０】
なお、これまでの説明においては、各子機ＳＣのホップテーブルは一種類のみであるとして説明したが、これに限らず、各子機ＳＣにおいても複数のホップテーブルを格納し、これを授受するデータの種別に対応して以下に説明する親機ＳＯと同様の方法で変更するように構成することもできる。
【００８１】
次に、親機ＳＯにおけるホップテーブルの切換動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図６は、主としてコントローラ１２において実行される処理を示すフローチャートである。
【００８２】
親機ＳＯにおいては、始めにいずれかの子機ＳＣを呼出す要求が外部から入力されたか否かが判定され（ステップＳ１）要求があった時は（ステップＳ１：ＹＥＳ）、次に、呼出すべき子機ＳＣに対応したホッピング数のホップテーブルを選択すると共に、送信スロット１６Ａの長さを予めコントローラ１２上において設定する（ステップＳ２）。次に、実際にいずれかの子機ＳＣを呼出す際には、呼出先の子機ＳＣのＩＤ情報（一の子機ＳＣを特定するための情報であり、毎フレーム毎にその先頭に含まれる情報である。）とこれから通信するデータの種別（音声データか又はディジタルデータか）を、呼出す子機ＳＣに対して送信する（ステップＳ３）。ここで、データの種別を予め送信するのは、呼出す子機ＳＣが音声データとディジタルデータとの双方を授受できる子機である時に、当該子機におけるホップテーブルを切り換えるために必要だからである。
【００８３】
そしてステップＳ３における送信に対して応答があったか否かが判定され（ステップＳ４）あった場合には（ステップＳ４；ＹＥＳ）通信を開始し（ステップＳ１３）、応答がない時は（ステップＳ４；ＮＯ）応答があるまでステップＳ３における動作を繰返す。
【００８４】
一方、子機の呼出要求がない時は（ステップＳ１；ＮＯ）、次に、送信スロット１５Ａの長さ（滞留時間）を最短にしてホッピング数の異なるホップテーブルを備える全ての子機ＳＣからの呼出に対して親機ＳＯからの同期信号を伝送できる状態とすると共に、親機ＳＯが非使用状態であり、いずれかの子機ＳＣからの呼出を受け付けることができることを示す受け付け可能信号を全ての子機に対して送信し（ステップＳ５）、受信待機状態となる（ステップＳ６）。この時、ステップＳ５における送信は、予め親機ＳＯ及び全ての子機ＳＣにおいて共通的に設定されている所定の周波数を用いて行われる。
【００８５】
次に、いずれかの子機ＳＣからの呼出信号を受信したか否かが判定され（ステップＳ７）受信していない時は（ステップＳ７；ＮＯ）ステップＳ１に戻り、呼出信号を受信した時は（ステップＳ７；ＹＥＳ）、次に、当該呼出信号を送信した子機ＳＣのＩＤ情報に基づいて、当該子機ＳＣにおけるホッピング数（図６においては、ホップ数と示す。）が固定されているか否か、すなわち、当該子機ＳＣにおけるホップテーブルが一種類のみか否かが判定され（ステップＳ８）、ホッピング数が固定である時は（ステップＳ８；ＹＥＳ）、当該固定されているホッピング数を有するホップテーブルをホップテーブル格納部１１Ａから取り出してテーブル信号ＳttとしてＰＬＬ９に設定し（ステップＳ９）通信を開始する（ステップＳ１３）。
【００８６】
一方、ステップＳ８の判定において、ホッピング数が固定でない時は（ステップＳ８；ＮＯ）、当該呼出してきた子機ＳＣが異なるホップテーブルを備えている、すなわち、当該子機ＳＣが音声データとディジタルデータのいずれも通信可能であるとして、次にこれから通信すべきデータが音声データであるか否かを判定し（ステップＳ１０）、音声データである時は（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、上記ホップテーブルＴaを設定すると共に滞留時間を短くして（ステップＳ１２）通信を開始する（ステップＳ１３）。
【００８７】
また、ディジタルデータである時は（ステップＳ１０；ＮＯ）、上記ホップテーブルＴbを設定すると共に滞留時間を長くして（ステップＳ１１）通信を開始する（ステップＳ１３）。
【００８８】
そして、通信を開始した以降は、通信終了か否かが判定され（ステップＳ１４）、通信終了でない時は（ステップＳ１４；ＮＯ）通信処理を継続すべくステップＳ１に戻り、通信終了である時は（ステップＳ１４；ＹＥＳ）そのまま処理を終了する。
【００８９】
以上の図６に示す処理により、ホッピング数の異なる子機との接続が迅速に行えることとなる。
【００９０】
ここで、図６に示す処理において、親機ＳＯが受信待機中（ステップＳ６）であるときにおける周波数変更について、図７に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００９１】
図７に示すように、受信待機中においては、親機ＳＯは各子機ＳＣにおいて使用されているホップテーブルにおける最も短い受信スロット１６Ｂの長さに相当する長さを送信スロット１５Ｂの長さとして設定する。
【００９２】
このように設定することにより、図７（ａ）に示すように、ホッピング数が多いホップテーブルを使用する子機（例えば、上記子機ＳＣ₂）においては、親機ＳＯからの呼出信号は子機ＳＣ_１の受信スロット１６Ｂの最初で子機ＳＣ_１に受信されると共に（図６ステップＳ１参照）、親機ＳＯが受信スロット１５Ｄに移行した直後に、当該子機からの呼出信号を親機ＳＯに認識させることができる（図６ステップＳ７参照）。
【００９３】
また、図７（ｂ）に示すように、ホッピング数が少ないホップテーブルを使用する子機（例えば、上記子機ＳＣ_１）においては、親機ＳＯからの呼出信号は図７（ａ）の場合と同様に子機ＳＣ_１の受信スロット１６Ｂの最初で子機ＳＣ_１に受信されると共に、親機ＳＯにおける受信スロット１５Ｄの中間付近で当該子機ＳＣ_１からの呼出信号を親機ＳＯに認識させることができる。
【００９４】
次に、現在通信中の子機（例えば、子機ＳＣ_２と音声データを通信中）から異なる子機ＳＣ（例えば、ディジタルデータを通信すべき子機ＳＣ_１）に対して切り換える時の処理について、図８を用いて説明する。なお、図８は、当該切り換え前後を含む通信のタイミングチャートを示すものである。
【００９５】
先ず、ホップテーブルＴaを用いて親機ＳＯと子機ＳＣ_２との間で音声データを授受しているとする。この時、子機ＳＣ_１は、親機ＳＯと子機ＳＣ_２との間において周波数ｆ_１、ｆ_２……を用いて通信が行われている時に親機ＳＯからの同期信号等を傍受しており、当該親機ＳＯとの同期状態を維持している。
【００９６】
次に、子機ＳＣ_２との通信が完了した親機ＳＯは、ホップテーブルを切り換えてホップテーブルＴbとし、子機ＳＣ_１との通信を開始する。この時、子機ＳＣ_１が上記同期状態を維持しているので、ホッピング数変更に伴う再同期に必要な時間がほとんどなく、迅速に通信を開始することができる。これにより、無線通信システムＳ全体としての伝送効率が向上することとなる。
【００９７】
なお、他の方法として、親機ＳＯが子機ＳＣ_２との間で音声データを授受しているとき、一時的に子機ＳＣ_１からの割込みを受け付けて処理をするように構成することもできる。
【００９８】
以上説明したように、実施形態の無線通信システムＳの動作によれば、授受すべきデータの属性に対応してホッピング数を変化させつつ通信を行うので、当該属性に適合した秘匿性及び迅速性を保持して情報を授受することができる。
【００９９】
また、複数のホップテーブルにおける少なくとも一部の周波数が同一周波数（上記実施形態においては、ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３……ｆ_Ｌ）とされており、且つ、各子機ＳＣが、少なくともいずれか一のホップテーブルを用いて親機ＳＯとのデータの授受を行うので、現在親機ＳＯとのデータの授受を行っていない子機ＳＣであっても親機ＳＯにおける送受信に割込んでデータの授受を開始することができる。
【０１００】
更に、一のホップテーブルにおける周波数の変化のパターンが他のホップテーブルにおけるパターンに含まれる各周波数の間に他の周波数を挿入したパターンであるので、親機ＳＯの送受信周波数が上記同一周波数となる間隔を短くすることができ、現在親機ＳＯとのデータの授受を行っていない子機ＳＣが容易に親機ＳＯとの情報の授受を開始することができる。
【０１０１】
更にまた、授受するデータが音声データであるときはホッピング数が多く設定されるので、秘匿性を向上させエラー率を低減することができると共に、授受するデータがディジタルデータであるときはホッピング数が少なく設定されるので、転送レートを高く維持することができる。
【０１０２】
また、音声データに対応するホッピング数が、ディジタルデータに対応するホッピング数の２倍であるので、音声データの伝送時における秘匿性及び確実性が更に向上する。
【０１０３】
更に、全ての子機ＳＣが常に親機ＳＯに対してモニタ状態であると共に、ホップテーブルのうちの一部の周波数が相互に同一であるので、親機ＳＯといすれか一の子機ＳＣとが通信中のときでも、他のいずれの子機も必要な時に当該通信に対して割込むことができる。
【０１０４】
（III）変形形態
次に、本発明の変形形態について、図９及び図１０を用いて説明する。
【０１０５】
（ｉ）第１変形形態
上述した実施形態においては、音声データを通信する時のホッピング数（以下、音声ホッピング数という。）がディジタルデータを通信する時のホッピング数（以下、ディジタルホッピング数という。）の２倍の場合（図５又は図８参照）について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図９（ａ）に示すように、音声ホッピング数がディジタルホッピング数の３倍となるようにしてもよい。この場合には、音声データを通信する時のホップテーブルは、周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、…及び周波数ｇ_１、ｇ_２、ｇ_３、…並びに周波数ｈ_１、ｈ_２、ｈ_３、…を含むこととなる。このように構成した時は、音声データの通信における秘匿性及び耐妨害性並びに確実性が更に向上することとなる。
【０１０６】
なお、第１変形形態の場合には、ディジタルデータにおける一のフレーム１５の時間と音声データにおける三つのフレーム１５の時間とを等しくしておくと、ディジタルデータの通信から音声データの通信へ移行する時に当該移行がスムーズに行える。
【０１０７】
（ii）第２変形形態
上述した実施形態においては、ディジタルデータにおける一のフレーム１５の先頭に対応する位置に、音声データにおけるディジタルデータとの共通周波数（周波数ｆ_１、ｆ_２…）が位置するように音声データのホップテーブルが構成されていたが（図５又は図８参照）、これに限らず、例えば音声ホッピング数をディジタルホッピング数の３倍とする場合に、図９（ｂ）又は（ｃ）に示すように、ディジタルデータにおける一のフレーム１５の中間に対応する位置又は最後尾に対応する位置に、音声データにおけるディジタルデータとの共通周波数が位置するように音声データのホップテーブルを構成することもできる。
【０１０８】
（iii）第３変形形態
上述した実施形態においては、音声データにおける夫々のフレーム１５の長さ（すなわち、上記滞留時間）が全て一定の場合について説明したが、これに限らず、図９（ｄ）に示すように、共通周波数に対応するフレーム１５を共通周波数以外の周波数に対応するフレーム１５よりも短くする（すなわち、共通周波数以外の周波数に対応するフレーム１５がその分長くなる。）こともできる。
【０１０９】
この場合には、妨害を受けやすい共通周波数の滞留時間が短いので、妨害を受ける可能性のある時間が短くなることとなり、更に信頼性が向上することとなる。
【０１１０】
なお、ディジタルデータにおける共通周波数のフレーム１５の時間を短くしてもよいことはいうまでもない。
【０１１１】
（iv）第４変形形態
更に、図１０（ａ）に示すように、ディジタルデータにおける滞留時間と音声データにおける滞留時間を全て同一とすると共に、ディジタルデータにおける一のホッピング周期（図１０（ａ）において、周波数がｆ₁からｆ_Lまで一回変化する周期）における奇数番目のフレーム１５を共通周波数とし、次の一ホッピング周期においては、偶数番目のフレーム１５を共通周波数とするようにすることもできる。
【０１１２】
更にまた、共通周波数で通信するフレーム１５を、ディジタルデータにおける一ホッピング周期においてランダムに変更してもよい。
【０１１３】
この場合には、滞留時間が全て同一であるので、フレーム１５変更の制御を容易に行うことができる。更に、受信待機時の送信スロット長及び受信スロット長の制御が不要となり、ホッピングするタイミングも一定であるため、ＰＬＬ９、２８等を安価に構成することができる。
【０１１４】
（ｖ）第５変形形態
また、音声ホッピング数をディジタルホッピング数の４倍すると共に、図１０（ｂ）に示すように、ディジタルデータにおける一のホッピング周期内の周波数ｆ_１、ｆ_５、ｆ_９、…、ｆ_Ｌ−３に対応するスロット１５及び次のホッピング周期内の周波数ｆ_３、ｆ_７、ｆ_１１、…、ｆ_Ｌ−１に対応するスロット１５を共通周波数とするように音声データのホップテーブルを構成することもできる。
【０１１５】
更に、同様に音声ホッピング数をディジタルホッピング数の４倍すると共に、図１０（ｃ）に示すように、ディジタルデータにおける一のホッピング周期内の周波数ｆ_４、ｆ_８、ｆ_１２、…ｆ_Ｌに対応するスロット１５及び次のホッピング周期内の周波数ｆ_２、ｆ_６、ｆ_１０、…、ｆ_Ｌ−２に対応するスロット１５を共通周波数とするように音声データのホップテーブルを構成することもできる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、授受すべき情報の属性に対応してホッピング数を変化させつつ通信を行うので、当該属性に適合した秘匿性及び迅速性を保持して情報を授受することができる。
【０１１７】
また、複数のホッピング制御情報における少なくとも一部の周波数が同一周波数とされており、且つ、子機送受信手段がホッピング制御情報の内いずれか一のホッピング制御情報を用いて親機との情報の授受を行うので、現在親機との情報の授受を行っていない子機であっても親機における送受信に割込んで情報の授受を開始することができる。
【０１１８】
従って、いずれかの子機が親機と全く通信不能となることがない。
【０１１９】
更に、一のホッピング制御情報における周波数の変化のパターンが他のホッピング制御情報におけるパターンに含まれる各周波数の間に一又は複数の他の周波数を挿入したパターンであるので、親機の送受信周波数が同一周波数となる間隔を短くすることができ、現在親機との情報の授受を行っていない子機が容易に親機との情報の授受を開始することができる。
【０１２０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、情報が音声情報と非音声情報とを含み、一の子機に対しては音声情報のみを送受信し、他の子機に対しては非音声情報のみを送受信すると共に、音声情報に対応する滞留時間が非音声情報に対応する滞留時間よりも短く設定されおり、更に音声情報に対応するホッピング数が非音声情報に対応するホッピング数よりも多く設定されているので、非音声情報を授受する際における転送レートを高く維持することができると共に、音声情報を授受する際における秘匿性を向上させエラー率を低減することができる。
【０１２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、音声情報に対応するホッピング数が、非音声情報に対応するホッピング数の２倍以上であるので、音声情報の伝送時における秘匿性及び確実性が更に向上する。
【０１２２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、全ての子機が常に親機に対して送受信待機状態であると共に、ホッピング制御情報のうちの一部の周波数が相互に同一であるので、親機といずれか一の子機とが通信中のときでも、他のいずれの子機も必要な時に当該通信に対して割込むことができる。
【０１２３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、同一周波数により情報の授受を実行する時間を同一周波数以外の周波数により情報の授受を実行する時間よりも短くして当該情報の授受を行うので、夫々の子機が共通に使用できる同一周波数により通信する時間が短くなることにより当該同一周波数を用いた妨害等が生じる可能性も低くなり、共通でない周波数により実行されている情報の授受における信頼性が向上する。
【０１２４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、同一周波数により情報の授受を実行する時間と、同一周波数以外の周波数により情報の授受を実行する時間とを同一として当該情報の授受を行うので、周波数を変換するための親機又は子機における構成及び処理を簡略化することができる。
【０１２５】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、ホッピング制御情報が夫々のホッピング数に対応する周波数を含むテーブル情報であるので、周波数変換のための処理を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信システムの全体構成を示す図である。
【図２】実施形態の親機の概要構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態の子機の概要構成を示すブロック図である。
【図４】フレームの構成及びホップテーブルの一例を示す図であり、（ａ）はフレームの構成を示す図であり、（ｂ）はホップテーブルの一例を示す図である。
【図５】通信するデータのタイミングチャートであり、（ａ）はディジタルデータのタイミングチャートであり、（ｂ）は音声データのタイミングチャートである。
【図６】親機の処理を示すフローチャートである。
【図７】通信開始時のタイミングチャートであり、（ａ）は子機のフレームが短い場合を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は子機のフレームが長い場合を示すタイミングチャートである。
【図８】子機切り換え時のタイミングチャートである。
【図９】変形形態のタイミングチャートであり、（ａ）は音声ホッピング数がディジタルホッピング数の３倍の場合を示すタイミングチャート（Ｉ）であり、（ｂ）は音声ホッピング数がディジタルホッピング数の３倍の場合を示すタイミングチャート（II）であり、（ｃ）は音声ホッピング数がディジタルホッピング数の３倍の場合を示すタイミングチャート（III）であり、（ｄ）は音声データのフレーム長を可変とした場合のタイミングチャートである。
【図１０】滞留時間が同一の場合のタイミングチャートであり、（ａ）は滞留時間が同一の場合のタイミングチャート（Ｉ）であり、（ｂ）は滞留時間が同一の場合のタイミングチャート（II）であり、（ｃ）は滞留時間が同一の場合のタイミングチャート（III）である。
【符号の説明】
１、２０…送受信部
２、２１…インターフェース
３、２２…変復調器
４、２３…アップコンバータ
５、２４…パワーアンプ
６、２５…送受切替スイッチ
７、２６…ローノイズアンプ
８、２７…ダウンコンバータ
９、２８…ＰＬＬ
１０、３０…本体部
１１、３１…ＲＡＭ
１１Ａ、３１Ａ…ホップテーブル格納部
１２、３２…コントローラ
１３、３３…電源部
１５、１６…フレーム
１５Ａ、１６Ａ…周波数ホップスロット
１５Ｂ、１６Ｄ…送信スロット
１５Ｃ、１６Ｃ…送受切替スロット
１５Ｄ、１６Ｂ…受信スロット
Ｓ…無線通信システム
ＳＯ…親機
ＳＣ_１、ＳＣ_２、ＳＣ_３、ＳＣ_４、ＳＣ_５…子機
Ｓtt…テーブル信号
Ｓif…情報信号
Ｓcr、Ｓsw、Ｓm、Ｓpl…制御信号
Ｓc…局部信号
Ｓt…送信信号
Ｓr…受信信号
Ｓmi…変調信号
Ｓni…復調信号
ＡＮＴ…アンテナ
Ｔa、Ｔb…ホップテーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention belongs to a technical field of a wireless communication system that includes a parent device and a plurality of child devices, and performs bidirectional exchange of information using a so-called frequency hopping method.
[0002]
[Prior art]
  In recent years, a so-called wireless LAN (Local Area Network) is becoming widespread, and what is recently becoming popular as one of the communication modulation methods used in this wireless LAN is a so-called spread spectrum communication method. This spread spectrum communication system is a communication system that spreads and transmits the energy of a signal to be transmitted and received over a frequency range wider than the original frequency of the signal, and has the advantage that the power density can be kept low. is there.
[0003]
  The frequency hopping method is becoming popular as one of the spread spectrum communication methods. This method is a method of transmitting information while changing the frequency with time. When considering a time sufficiently longer than the period of hopping (frequency change), there is an advantage that the power density can be minimized, and the frequency of transmission is changed every moment. Since it changes, it has the advantage of being highly resistant to interference and eavesdropping.
[0004]
  Here, in the radio communication using the frequency hopping method, a so-called hop table indicating a changing frequency in order to synchronize the hopping frequency in both the transmitting radio station transmitting information and the receiving radio station receiving information. Is shared by both parties, and information is exchanged between the transmitting radio station and the receiving radio station while changing the transmission frequency and the receiving frequency according to this hop table.
[0005]
  In wireless communication using the conventional frequency hopping method, bidirectional communication is performed with a plurality of slave units using one hop table regardless of the attribute of information to be exchanged. The number (the number of times the frequency is changed, which is equal to the number of different frequencies set in the hop table) is also fixed for all the slave units and all attribute information.
[0006]
  At this time, for example, when the number of hoppings is set to be relatively large and the dwell time, which is the time during which communication is performed using one frequency, is set short, the frequency is frequently changed. Therefore, although the data transfer rate is low, it is highly resistant to external interference and the like, so that highly reliable communication can be performed. Therefore, in this case, it is difficult to retransmit information (for example, transmission / reception of voice data) It can be said that it is suitable for the case where the parent device and the child device are telephones or the like.
[0007]
  On the other hand, when the number of hops is relatively small and the residence time is set long, the reliability of communication is reduced, but the frequency of changing the frequency is small, so the data transfer rate can be kept high. Therefore, this case can be said to be suitable for non-voice information such as digital data that requires a high transfer rate (for example, when the parent device and the child device are installed in a computer or the like). As for non-speech information, information that could not be transmitted at once can be retransmitted. Therefore, reducing the reliability of the communication is not a big problem.
[0008]
  As described above, it is desirable to change the number of hops in the frequency hopping method in accordance with the attribute of information to be originally transmitted. For this purpose, for example, the master unit is provided with a plurality of different hop tables, and is configured to perform communication by assigning only one hop table to one slave unit corresponding to the attribute of information to be exchanged. Will be.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  However, if such a configuration is adopted, the same frequency is not set at the same timing in a plurality of conventional hop tables. For example, the number of hops while one slave unit and the master unit are communicating Other child devices having different values cannot communicate with the parent device at all and cannot interrupt the parent device. Therefore, in a wireless communication system configured such that each slave unit communicates with the outside via the master unit, other slave units cannot be connected to the outside at all while one slave unit is communicating. There is a problem that the convenience of the system is lowered.
[0010]
  Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that even if one slave unit is communicating with the master unit, another slave unit interrupts and communicates with the master unit. It is an object of the present invention to provide a wireless communication system that can easily achieve this.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is based on frequency hopping based on hopping control information such as a hop table for controlling a change in frequency between a master unit and a plurality of slave units. A wireless communication system that exchanges information wirelessly while changing a frequency according to a method, and is a hop that is included in the base unit and stores a plurality of hopping control information with different hopping numbers in the frequency hopping method Based on a plurality of hopping control information stored in storage means such as a table storage unit and the base unit, the hopping number is changed while changing the number of hopping corresponding to the attribute of the information to be exchanged A controller for transmitting and receiving information, a parent device transmission / reception means such as a transmission / reception unit, and the plurality of hopping controls included in the child device A controller that transmits / receives the information to / from the parent device using any one of the hopping control information in the information, and slave device transmitting / receiving means such as a transmitting / receiving unit, and at least one of each of the plurality of hopping control information The frequency of the parts is the same frequency that is mutually the sameThe frequency change pattern in one hopping control information is a pattern in which one or a plurality of other frequencies are inserted between the frequencies included in the pattern in the other hopping control information.It is configured as follows.
[0012]
  According to the operation of the first aspect of the present invention, the storage means included in the master unit stores a plurality of hopping control information having different hopping numbers.
[0013]
  Based on a plurality of stored hopping control information, the base unit transmission / reception means included in the base unit transmits / receives the information while changing the number of hops corresponding to the attribute of the information to be exchanged.
[0014]
  Accordingly, the slave unit transmitting / receiving means included in the slave unit transmits / receives information to / from the master unit using any one of the plurality of hopping control information.
[0015]
  At this time, at least some frequencies in the plurality of hopping control information are the same frequency.
[0016]
  Therefore, since communication is performed while changing the number of hops corresponding to the attribute of information to be exchanged, information can be exchanged while maintaining confidentiality and speediness suitable for the attribute.
[0017]
  Further, at least some of the frequencies in the plurality of hopping control information are the same frequency, and the slave unit transmission / reception means transmits / receives information to / from the master unit using any one of the hopping control information. Therefore, even a slave unit that is not currently exchanging information with the master unit can start transmission / reception of information by interrupting transmission / reception in the master unit using the same frequency.
[0018]]
[0019
  Furthermore,Since the frequency change pattern in one hopping control information is a pattern in which one or a plurality of other frequencies are inserted between the frequencies included in the pattern in the other hopping control information, the transmission / reception frequency of the base unit is the same. The frequency interval can be shortened, and a child device that is not currently exchanging information with the parent device can easily start sending and receiving information with the parent device.
[0020]
  To solve the above problems, the claims2The invention described in claim 11In the wireless communication system described above, the information includes voice information such as voice data and non-voice information such as digital data other than the voice information, and transmits / receives only the voice information to one slave unit. A residence time that is a time during which only the non-voice information is transmitted to and received from the other handset and communication is performed using one frequency in the hopping control information corresponding to the voice information. Is set shorter than the dwell time in the hopping control information corresponding to the non-voice information, and the hopping number in the hopping control information corresponding to the voice information further corresponds to the non-voice information. More than the hopping number in the hopping control information is set.
[0021]
  Claim2According to the operation of the invention described in claim1In addition to the operation of the described invention, the information includes voice information and non-voice information, and transmits / receives only the voice information to one slave unit and transmits / receives only non-voice information to the other slave unit. In addition, the dwell time corresponding to the voice information is set shorter than the dwell time corresponding to the non-voice information, and the hopping number corresponding to the voice information is set to be larger than the hopping number corresponding to the non-voice information. .
[0022]
  Therefore, it is possible to maintain a high transfer rate when exchanging non-voice information, improve confidentiality when exchanging voice information, and reduce an error rate.
[0023]
  To solve the above problems, the claims3The invention described in claim 12The hopping number of the hopping control information corresponding to the voice information is configured to be more than twice the hopping number of the hopping control information corresponding to the non-voice information.
[0024]
  Claim3According to the operation of the invention described in claim2In addition to the operation of the invention described in the above, since the number of hops corresponding to voice information is more than twice the number of hops corresponding to non-voice information, confidentiality and certainty at the time of transmission of voice information are further improved. .
[0025]
  To solve the above problems, the claims4The invention according to claim 1 is from3The wireless communication system according to any one of the above, is configured such that all the slave units are always in a transmission / reception standby state with respect to the master unit.
[0026]
  Claim4According to the operation of the invention described in claim 1,3In addition to the operation of the invention described in any one of the above, since all the slave units are always in a transmission / reception standby state with respect to the master unit, some frequencies in the hopping control information are mutually identical. , Parent machineZEven when one of the slave units is communicating, any other slave unit can interrupt the communication when necessary.
[0027]
  To solve the above problems, the claims5The invention according to claim 1 is from4In the wireless communication system according to any one of the above, the base unit transmission / reception means sets a time for performing transmission / reception of the information at the same frequency as a time for performing transmission / reception of the information at a frequency other than the same frequency. The information is exchanged in a short time.
[0028]
  Claim5According to the operation of the invention described in claim 1,4In addition to the operation of the invention described in any one of the above, the base unit transmitting / receiving means makes the time for exchanging information at the same frequency shorter than the time for exchanging information at a frequency other than the same frequency. Exchange information.
[0029]
  Therefore, since the time for communication using the same frequency that each slave unit can use in common is short, the possibility of occurrence of interference using the same frequency is reduced, and the reliability in the transmission and reception of information that is executed using a frequency that is not common. Improves.
[0030]
  To solve the above problems, the claims6The invention according to claim 1 is from4In the wireless communication system according to any one of the above, the base unit transmission / reception means includes: a time for performing transmission / reception of the information at the same frequency; and a time for performing transmission / reception of the information at a frequency other than the same frequency. The information is exchanged with the same information.
[0031]
  Claim6According to the operation of the invention described in claim 1,4In addition to the operation of the invention described in any one of the above, the base unit transmitting / receiving means sets the time for exchanging information at the same frequency to the time for exchanging information at a frequency other than the same frequency. Send and receive this information.
[0032]
  Therefore, the configuration and processing in the parent device or the child device for converting the frequency can be simplified.
[0033]
  To solve the above problems, the claims7The invention according to claim 1 is from6In the wireless communication system according to any one of the above, the hopping control information is configured to be table information including a frequency corresponding to each of the hopping numbers.
[0034]
  Claim7According to the operation of the invention described in claim 1,6In addition to the operation of the invention described in any one of the above, since the hopping control information is table information including frequencies corresponding to the respective hopping numbers, the processing for frequency conversion can be simplified.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Next, preferred embodiments of the present invention will be described.
[0036]
  Here, the embodiment described below is an embodiment in which the present invention is applied to a radio communication system that is formed of a master unit and a plurality of slave units and uses a frequency hopping method.
[0037]
  (I)Constitution
  First, the configuration of the wireless communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0038]
  First, the overall configuration will be described. As shown in FIG. 1, the wireless communication system S of the embodiment includes a single parent device SO (communication device) connected to an external line such as a telephone line, and the parent device SO. For example, 5 slave units SC that can communicate with each other and communicate with each other.₁To SC₅(Communication device). In addition, these parent machine SO and child machine SC₁Etc., a telephone, a facsimile machine, a printer, a computer, etc. can be connected.
[0039]
  Next, the configuration and outline operation of the parent device SO will be described with reference to FIG.
[0040]
  As shown in FIG. 2, the parent device SO generates information to be transmitted and the like, and processes the received information, and the child device SC via the antenna ANT transmits the information to be transmitted.₁Etc. and the slave unit SC₁The transmission / reception unit 1 is configured as a base unit transmission / reception unit that receives information transmitted from the communication unit via the antenna ANT and outputs the information to the main body unit 10.
[0041]
  The transmission / reception unit 1 includes an interface 2, a modulation / demodulation unit 3, an up converter 4, a power amplifier 5, a transmission / reception selector switch 6, a low noise amplifier 7, a down converter 8, and a PLL (Phase Locked Loop) 9. The antenna ANT is configured.
[0042]
  The main unit 10 also includes a RAM (Random Access Memory) 11 that temporarily stores information to be exchanged with the slave unit, and a memory that is provided in the RAM 11 and stores information included in the hop table. A hop table storage unit 11A as a unit, a controller 12 as a base unit transmission / reception unit that controls the entire base unit SO, and a power source unit 13 that supplies a power source voltage to each component of the base unit SO via the controller 12 It is comprised by.
[0043]
  Next, the configuration and general operation of the slave unit constituting the wireless communication system S of the present embodiment will be described as the slave unit SC.₁Will be described with reference to FIG. In addition, other cordless handset SC₂To SC₅Is basically a handset SC₁Since the configuration is the same as in FIG.
[0044]
  As shown in FIG.₁Generates the information to be transmitted and the like, and processes the received information, transmits the information to be transmitted to the parent device SO via the antenna ANT, and transmits the information transmitted from the parent device SO. It is configured by a transmission / reception unit 20 as a slave transmission / reception means that receives via the antenna ANT and outputs to the main body unit 30.
[0045]
  The transmission / reception unit 20 includes an interface 21, a modulation / demodulation unit 22, an up converter 23, a power amplifier 24, a transmission / reception changeover switch 25, a low noise amplifier 26, a down converter 27, and a PLL (Phase Locked Loop) 28. The antenna ANT is configured.
[0046]
  The main body 30 includes a RAM 31 that temporarily stores information to be exchanged with the parent device, a hop table storage 31A that is provided in the RAM 31 and stores information included in the hop table, Handset SC₁A controller 32 that controls the whole, and a slave SC via the controller 32₁And a power supply unit 33 for supplying a power supply voltage to each of the constituent members.
[0047]
  (II)Action
  Next, base unit SO and handset SC₁Exchange of information (with hop table as base unit SO and handset SC)₁The detailed operation when performing the transmission / reception of information executed by the frequency hopping method based on this will be described with reference to FIGS.
[0048]
  First, information is transmitted from the parent device SO, and the child device SC₁The processing for receiving this will be described.
[0049]
  Master unit SO to slave unit SC₁2, the information to be transmitted is temporarily stored in the RAM 11 and then output to the interface 2 in the transmission / reception unit 1 as an information signal Sif, as shown in FIG. Then, the interface 2 performs a capturing operation (interface operation) to the transmission / reception unit 1 corresponding to the attribute of the information signal Sif, and the modulator / demodulator 3 performs a predetermined modulation and outputs the modulated signal Smi. Is output.
[0050]
  On the other hand, the information signal Sif is transmitted to the slave unit SC.₁Is transmitted to the PLL 9 as the table signal Stt, which is stored in the hop table storage unit 11A in the RAM 11. At this time, as will be described later (see FIG. 4B), the hop table storage unit 11A stores a plurality of types of hop tables having different hopping numbers (in the example described later, the above-described audio data is transmitted / received). The hop table Ta having a large number of hops used at the time and the hop table Tb having a small number of hops used when transmitting / receiving the digital data are stored in the hop table storage unit 11A). The data is selected corresponding to the power data (whether the audio data or the digital data), and the information is output.
[0051]
  In the PLL 9 from which the table signal Stt is output, the local signal Sc having the frequency set in the hop table is generated by referring to the table signal Stt based on the control signal Spl from the controller 12 and the upconverter. 4 is output.
[0052]
  As a result, in the up-converter 4 composed of a mixer or the like, the frequency of the modulation signal Smi and the frequency of the local signal Sc are added and output to the power amplifier 5 as a transmission signal St and amplified at a predetermined amplification factor. . Thereafter, the transmission signal St is transmitted from the antenna ANT to the slave unit SC via the transmission / reception selector switch 6 (switched to the transmission signal St side based on the control signal Ssw from the controller 12).₁Sent to. By the operation of the up-converter 4, the frequency when transmitting the transmission signal St changes corresponding to time so as to include the frequency set as the hop table.
[0053]
  Next, handset SC₁The receiving operation in will be described with reference to FIG.
[0054]
  The information including the transmission signal St transmitted while changing the frequency from the base unit SO is the slave unit SC.₁Is received at the antenna ANT, and is amplified as a reception signal Sr through the transmission / reception changeover switch 25 by the low noise amplifier 26 at a predetermined amplification factor. At this time, the transmission / reception changeover switch 25 is switched to the low noise amplifier 26 side based on the control signal Ssw from the controller 32. Then, the reception signal Sr amplified by the low noise amplifier is output to the down converter 27.
[0055]
  On the other hand, the information from the parent device SO is transferred to the child device SC.₁At the hop table (child device SC) stored in the hop table storage unit 31A in the RAM 31.₁Hop table corresponding to data to be transmitted / received) is output to the PLL 28 as a table signal Stt, which is set in the hop table with reference to the table signal Stt based on the control signal Spl from the controller 32. The local signal Sc of the frequency being output is output to the down converter 27.
[0056]
  As a result, in the down converter 27 constituted by a mixer or the like, the frequency of the local signal Sc is subtracted from the frequency of the received signal Sr to become a demodulated signal Sni that is the same signal as the modulated signal Smi in the parent device SO. The signal is output to the modem 22, the demodulation operation is executed in the modem 22, and is output to the main body 30 via the interface 21. Thereafter, the demodulated signal is temporarily stored in the RAM 31 as the information signal Sif in the main body 30.
[0057]
  Thereafter, a predetermined process or the like is performed on the stored information by a processing unit (not shown).
[0058]
  Here, the parent device SO and the child device SC in the present embodiment₁The structure of information transmitted / received to / from the device will be described with reference to FIG.
[0059]
  In the wireless communication system S of the present embodiment, bidirectional communication is performed using a so-called TDD (Time Division Duplex) method. That is, for example, the master unit SO to the slave unit SC₁As shown in FIG. 4A, the base unit SO transmits information in units of a frame 15 including a frequency hop slot 15A, a transmission slot 15B, a transmission / reception switching slot 15C, and a reception slot 15D. Configure and operate. On the other hand, handset SC₁As shown in FIG. 4A, information is configured and operated in units of a frame 16 including a frequency hop slot 16A, a reception slot 16B, a transmission / reception switching slot 16C, and a transmission slot 16D. At this time, the timing from the start to the end in each frame is set and managed in advance for each of these slots. Further, frequency hopping (switching) is performed for each frame, and the frequency does not change when information constituting one frame is transmitted / received.
[0060]
  Among these slots, the frequency hop slots 15A and 16A are periods in which the transmission / reception frequency that is in a transition state in accordance with the switching of frames is stabilized, and the master unit SO or the slave unit SC.₁No information is sent or received between them.
[0061]
  Further, the transmission slot 15B of the parent device SO (that is, the child device SC)₁In the receiving slot 16B), the master unit SO to the slave unit SC₁In the period during which information is transmitted to, the information includes, in addition to the transmission signal St, as a control signal, the parent device SO and the child device SC.₁Synchronization signal for synchronizing each frame with the slave unit SC₁Call signal for calling, slave unit SC₁A connection permission signal indicating that the call from the mobile phone has been accepted, a busy signal indicating that the parent device SO is communicating, and the like are included.
[0062]
  Further, the transmission / reception switching slot 15C or 16C includes the parent device SO and the child device SC.₁In each of the above, in the transition period in which transmission and reception are switched, the parent device SO or the child device SC₁No information is sent or received between them.
[0063]
  Finally, the receiving slot 15D of the parent device SO (that is, the child device SC)₁The transmission slot 16D) of the slave SC₁Is a period in which information is transmitted from the base unit SO to the base unit SO.₁In addition to the transmission signal St in FIG.₁Synchronization confirmation signal for returning the synchronization with the parent device SO on the side, a call signal for calling the parent device SO, a connection acceptance signal indicating that the call has been received from the parent device SO, and the child device SC₁Includes a busy signal indicating that communication is in progress.
[0064]
  Transmission / reception is performed in one frame in units of frames composed of the above-described slots, and the transmission / reception is repeatedly executed over a plurality of frames, whereby the parent device SO and the child device SC.₁Bidirectional communication will be executed between them. Each frame includes the modem 3 and the slave SC in the master SO.₁The modulator / demodulator 22 is configured based on the control signal Sm from each controller.
[0065]
  Next, handset SC₁A process when information is transmitted from the mobile station and received by the parent device SO will be described.
[0066]
  Handset SC₁Basically, the operation when transmitting information from the master unit SO to the master unit SO is as follows.₁Master unit SO and slave unit SC in operation when transmitting information to₁This is equivalent to the processing when
[0067]
  That is, handset SC₁The information stored in the RAM 11 is output to the up-converter 23 as the modulation signal Smi via the interface 21 and the modem 22 as the information signal Sif. Then, the frequency of the local signal Sc corresponding to the frequency information in the hop table from the PLL 28 is added in the up-converter 23, amplified in the power amplifier 24, and transmitted from the antenna ANT via the transmission / reception changeover switch 25. At this time, the frequency for transmission / reception changes for each frame.
[0068]
  Then, the signal received by the antenna ANT of the base unit SO is amplified by the low noise amplifier 7 as the reception signal Sr via the transmission / reception changeover switch 6, and the frequency of the local signal Sc is subtracted from the reception signal Sr by the down converter 8. The demodulated signal Sni is demodulated by the modem 3 and then sent to the main body 10 via the interface 2 and temporarily stored in the RAM 11 via the changeover switch 13.
[0069]
  By the operation of each unit described above, the base unit SO and the base unit SC using the frequency hopping method.₁Etc., bidirectional communication of information will be executed.
[0070]
  Next, the hop table according to the present invention used for the frequency hopping method will be described with reference to FIG. 4B. FIG. 4B shows a hop table having a large number of hops (that is, many types of frequencies included) used when transmitting / receiving audio data (in this case, it may be digitized). Ta and a hop table Tb having a small number of hoppings (that is, a small number of included frequencies) used when transmitting / receiving digital data other than voice are stored in the hop table storage unit 11A in the parent device SO. It shows the state.
[0071]
  At this time, regarding the relationship between the hop table Ta and the hop table Tb, the hop table Tb for digital data is f as shown in FIG.₁To F_LUp to a total of L frequencies, and the hop table Ta for voice data is f₁To g_LIn total, 2L frequencies are included. In each hop table, a frequency is assigned to each frame of information to be transmitted / received in order from the top (in the order of number C). At this time, the configuration of the hop table Ta (frequency change pattern) is F included in table Tb₁To f_LBetween each of the frequencies up to₁To g_LIs inserted one frequency at a time. That is, when information is exchanged using the hop table Ta, the frequency same as the frequency included in the hop table Tb every other frame (in the case of FIG. 4B, the frequency f₁To f_LIn this case, information is transmitted and received.
[0072]
  Note that the hop table Ta having a large number of hops is used when transmitting and receiving voice data, and the hop table Tb having a small number of hops is used when transmitting and receiving digital data. In addition, when the dwell time (which means the time during which communication is performed using one frequency) is set short, it is suitable for sending and receiving voice data because it is highly resistant to external interference and the like. This is because when the number of hoppings is reduced and the residence time is set longer, the data transfer rate can be kept high, which is suitable for digital data transfer.
[0073]
  FIG. 4B shows the state of the hop table stored in the hop table storage unit 11A of the parent device SO as described above. Corresponding to these states, the hop table stored in each child device is stored. The unit (see reference numeral 31A in FIG. 3) stores only one of the hop tables Ta and Tb shown in FIG. 4B. That is, for example, the handset SC₁When the voice data is exchanged between the main unit SO and the main unit SO, the sub unit SC₁Contains the hop table Ta, and the slave SC₂When the digital data is exchanged between the main unit SO and the main unit SO, the sub unit SC₂Stores a hop table Tb. And, in the master unit SO, the slave unit SC₁When the voice data is exchanged with the hop table Ta, the table signal Stt corresponding to the hop table Ta is output to the PLL 9 based on the control signal Scr from the controller 12, and the slave SC₂When the digital data is exchanged between and the table signal Stt, the table signal Stt corresponding to the hop table Tb is output to the PLL 9 based on the control signal Scr.
[0074]
  Next, regarding the change in frequency in the exchange of audio data or the exchange of digital data using the hop table Ta or the hop table Tb, the slave unit SC₁Voice data is exchanged between the phone and the parent device SO, and the child device SC₂A case will be described in detail with reference to FIG. 5 as an example where digital data is exchanged between the device and the parent device SO. FIG. 5A shows the base unit SO and the base unit SC.₁FIG. 5 (b) shows changes in frequency with respect to time when digital data is exchanged between the master unit SO and the slave unit SC.₂The change with respect to the time of the frequency at the time of sending / receiving audio | voice data between is shown.
[0075]
  First, the master unit SO and the slave unit SC₁When sending and receiving digital data to and from the master unit SO and slave unit SC₁Since the above-described hop table Tb stored in each is used to exchange data, the frequency thereof is the frequency f as shown in FIG.₁F for each frame 15 (or frame 17) in order from₂, F₃...... and will change. And the last frequency f_LThe first frequency f₁Return to. In this way, digital data is exchanged while changing the frequency.
[0076]
  Next, base unit SO and handset SC₁After completing the exchange of digital data between the main unit SO and the sub unit SC₂When starting to send and receive audio data to and from the main unit SO and the sub unit SC₂Since the above-described hop table Ta stored in each is used to exchange data, the frequency is set to a frequency f as shown in FIG.₁G for each frame 15 (or frame 17)₁, F₂, G₂, F₃, G₃...... and will change. And the last frequency g_LThe first frequency f₁Return to. Also, base unit SO and handset SC₂As shown in FIG. 5, in the transmission / reception of audio data between the parent device SO and the child device SC,₂The two frames 15 in communication between the main unit SO and the sub unit SC₁The frequency switching timing is controlled by the controllers 12 and 32 so as to correspond to one frame 15 in communication with the controller 12.
[0077]
  Here, handset SC₁After the transmission / reception of digital data to / from the base unit SO is completed, the power supply is not cut off but a transmission / reception standby state, that is, a so-called monitor state is entered. That is, the child device SC₁The communication with any of the other stations whose frequencies are changing in the pattern of the hop table Tb stored in is ready to start. Therefore, the master unit SO and the slave unit SC₂4 is in communication, the hop table Ta used for the communication has the pattern shown in FIG. 4B, and the frame configuration has the correlation shown in FIG. SO and handset SC₂Frequency f in communication with₁, F₂, F₃For the part of ......, the handset SC₁Will be able to be intercepted.
[0078]
  Therefore, the master unit SO and the slave unit SC₂When the unit is communicating₁Is the parent machine SO is the child machine SC₂The master unit SO and the slave unit SC can be recognized by the synchronization signal transmitted from the master unit SO.₁The synchronization relationship can be maintained.
[0079]
  On the contrary, the master unit SO and the slave unit SC₁When the unit is communicating₂Is in the monitor state, and therefore, due to the above-described interrelationship between the hop patterns and the interrelationship between the frame configurations, the parent device SO and the child device SC₁Frequency f in communication with₁, F₂, F₃For the part of ......, the handset SC₂Will be able to be intercepted. Therefore, the child device SC₂Is the parent machine SO is the child machine SC₁And the slave unit SC and the slave unit SC according to the transmitted synchronization signal.₂The synchronization relationship with can be maintained.
[0080]
  In the description so far, it has been described that each child device SC has only one type of hop table. However, the present invention is not limited to this, and each child device SC also stores a plurality of hop tables and exchanges them. Corresponding to the type of data, it can be configured to change in the same manner as the parent device SO described below.
[0081]
  Next, the hop table switching operation in base unit SO will be described using the flowchart shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart mainly showing processing executed in the controller 12.
[0082]
  In base unit SO, it is first determined whether or not a request for calling one of the slave units SC is input from the outside (step S1). If there is a request (step S1: YES), then the slave unit to be called A hop table having the number of hops corresponding to the SC is selected, and the length of the transmission slot 16A is set on the controller 12 in advance (step S2). Next, when actually calling one of the child devices SC, the ID information of the called child device SC (information for specifying one child device SC, which is information included at the head of each frame) And the type of data to be communicated (voice data or digital data) is transmitted to the calling handset SC (step S3). Here, the reason why the data type is transmitted in advance is that it is necessary to switch the hop table in the child device when the calling child device SC is a child device that can exchange both voice data and digital data.
[0083]
  Then, it is determined whether or not there is a response to the transmission in step S3 (step S4) (step S4; YES), communication is started (step S13), and when there is no response (step S4; NO) ) Repeat the operation in step S3 until there is a response.
[0084]
  On the other hand, when there is no request for calling the handset (step S1; NO), the length from the transmission slot 15A (residence time) is made the shortest and all the handset SCs provided with hop tables having different hopping numbers are next. In response to the call, a state in which a synchronization signal from the parent device SO can be transmitted, and a reception signal indicating that the parent device SO is in an unused state and a call from any of the child devices SC can be received is displayed for all the children. It transmits to the machine (step S5) and enters a reception standby state (step S6). At this time, the transmission in step S5 is performed using a predetermined frequency set in advance in advance in the parent device SO and all the child devices SC.
[0085]
  Next, it is determined whether or not a call signal from any of the slave units SC has been received (step S7). If not received (step S7; NO), the process returns to step S1, and if a call signal is received (step S7). Next, based on the ID information of the slave unit SC that has transmitted the call signal, whether or not the number of hops in the slave unit SC (shown as the number of hops in FIG. 6) is fixed. That is, it is determined whether or not there is only one type of hop table in the child device SC (step S8), and when the hopping number is fixed (step S8; YES), the hop having the fixed hopping number. The table is extracted from the hop table storage unit 11A and set in the PLL 9 as the table signal Stt (step S9) and communication is started (step S13).
[0086]
  On the other hand, when the number of hops is not fixed in the determination in step S8 (step S8; NO), the called child device SC has different hop tables, that is, the child device SC has voice data and digital data. In step S10, it is determined whether the data to be communicated next is voice data (step S10). If the data is voice data (step S10; YES), the hop table Ta is stored. The setting is made and the residence time is shortened (step S12), and communication is started (step S13).
[0087]
  When the data is digital data (step S10; NO), the hop table Tb is set and the residence time is lengthened (step S11) to start communication (step S13).
[0088]
  After the communication is started, it is determined whether or not the communication is finished (step S14). When the communication is not finished (step S14; NO), the process returns to step S1 to continue the communication process, and when the communication is finished. (Step S14; YES) The process is terminated as it is.
[0089]
  With the processing shown in FIG. 6, the connection with the child devices having different hopping numbers can be performed quickly.
[0090]
  Here, in the process shown in FIG. 6, the frequency change when the base unit SO is in the reception standby state (step S6) will be described using the timing chart shown in FIG.
[0091]
  As shown in FIG. 7, during reception standby, base unit SO sets the length corresponding to the length of the shortest reception slot 16B in the hop table used in each slave unit SC as the length of transmission slot 15B. Set.
[0092]
  By setting in this way, as shown in FIG. 7A, a slave unit using a hop table with a large number of hops (for example, the slave unit SC)₂), The call signal from the parent device SO is the child device SC.₁At the beginning of the receiving slot 16B₁(See step S1 in FIG. 6), and immediately after the parent device SO shifts to the reception slot 15D, the calling signal from the child device can be recognized by the parent device SO (see step S7 in FIG. 6). .
[0093]
  Further, as shown in FIG. 7 (b), a slave unit using a hop table with a small number of hops (for example, the slave unit SC).₁), The call signal from the parent device SO is the same as that in the case of FIG.₁At the beginning of the receiving slot 16B₁And at the middle of the reception slot 15D in the parent device SO, the child device SC₁Can be made to recognize the call signal from the base unit SO.
[0094]
  Next, the currently communicating slave unit (eg, slave unit SC)₂To a different slave unit SC (for example, a slave unit SC to communicate digital data)₁) Will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a communication timing chart including before and after the switching.
[0095]
  First, using the hop table Ta, the parent device SO and the child device SC₂Assume that audio data is being exchanged with At this time, handset SC₁Is the base unit SO and handset SC₂Frequency f₁, F₂When the communication is performed using..., The synchronization signal from the parent device SO is intercepted, and the synchronization state with the parent device SO is maintained.
[0096]
  Next, handset SC₂The base unit SO that has completed communication with the hop table switches the hop table to the hop table Tb.₁Start communication with. At this time, handset SC₁Since the above-mentioned synchronization state is maintained, there is almost no time required for resynchronization accompanying the change in the hopping number, and communication can be started quickly. Thereby, the transmission efficiency as the whole radio | wireless communications system S will improve.
[0097]
  As another method, the parent device SO is the child device SC.₂When sending / receiving voice data to / from₁It can also be configured to receive and process an interrupt from
[0098]
  As described above, according to the operation of the wireless communication system S of the embodiment, since communication is performed while changing the number of hops corresponding to the attribute of data to be exchanged, confidentiality and quickness suitable for the attribute. You can exchange information by holding.
[0099]
  Further, at least some of the frequencies in the plurality of hop tables are the same frequency (in the above embodiment, f₁, F₂, F₃...... f_LAnd each child device SC transmits / receives data to / from the parent device SO using at least one of the hop tables, and is not currently transmitting / receiving data to / from the parent device SO. Even the machine SC can interrupt data transmission / reception in the parent machine SO and start sending and receiving data.
[0100]
  Further, since the frequency change pattern in one hop table is a pattern in which other frequencies are inserted between the frequencies included in the patterns in the other hop tables, the transmission / reception frequency of base unit SO is the same frequency. The interval can be shortened, and a slave unit SC that is not currently exchanging data with the master unit SO can easily start sending and receiving information with the master unit SO.
[0101]
  Furthermore, since the number of hops is set when the data to be exchanged is voice data, the confidentiality can be improved and the error rate can be reduced, and when the data to be exchanged is digital data, the number of hops can be increased. Since the number is set to be small, the transfer rate can be kept high.
[0102]
  Further, since the number of hops corresponding to the audio data is twice the number of hops corresponding to the digital data, the confidentiality and certainty at the time of transmitting the audio data are further improved.
[0103]
  Further, since all the slave units SC are always in the monitoring state with respect to the master unit SO, and some frequencies in the hop table are mutually the same, either the master unit SO or one of the slave units SC. Even during communication, any other slave unit can interrupt the communication when necessary.
[0104]
  (III)Deformation
  Next, a modified embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0105]
  (I)First variant
  In the embodiment described above, when the number of hops when communicating voice data (hereinafter referred to as the number of voice hops) is twice the number of hops when communicating digital data (hereinafter referred to as the number of digital hops) ( Although the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIG. 9A, the number of voice hops may be three times the number of digital hops. In this case, the hop table when communicating voice data has a frequency f₁, F₂, F₃, ... and frequency g₁, G₂, G₃... and frequency h₁, H₂, H₃, ... will be included. When configured in this way, the confidentiality, anti-jamming resistance, and certainty in communication of audio data are further improved.
[0106]
  In the case of the first modification, if the time of one frame 15 in the digital data is equal to the time of the three frames 15 in the audio data, the communication shifts from digital data communication to audio data communication. Sometimes the transition can be done smoothly.
[0107]
  (Ii)Second variant
  In the above-described embodiment, the common frequency (frequency f with the digital data in the audio data) is set at the position corresponding to the head of one frame 15 in the digital data.₁, F₂The hop table of the audio data is configured such that (...) is located (see FIG. 5 or FIG. 8). However, the present invention is not limited to this. For example, when the number of audio hops is three times the number of digital hops, FIG. As shown in (b) or (c), the audio data is such that a common frequency with the digital data in the audio data is located at a position corresponding to the middle of one frame 15 in the digital data or a position corresponding to the tail. The hop table can also be configured.
[0108]
  (Iii)Third variant
  In the above-described embodiment, the case where the lengths of the respective frames 15 in the audio data (that is, the residence time) are all constant has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. The frame 15 corresponding to the frequency can be made shorter than the frame 15 corresponding to the frequency other than the common frequency (that is, the frame 15 corresponding to the frequency other than the common frequency is correspondingly longer).
[0109]
  In this case, since the residence time of the common frequency that is susceptible to interference is short, the time during which interference is likely to occur is shortened, and the reliability is further improved.
[0110]
  Needless to say, the time of the common frequency frame 15 in the digital data may be shortened.
[0111]
  (Iv)Fourth variant
  Furthermore, as shown in FIG. 10 (a), the dwell time in the digital data and the dwell time in the audio data are all the same, and the frequency is f in one hopping cycle in the digital data (FIG. 10 (a)).₁To f_LThe odd-numbered frames 15 in the cycle that changes once) can be the common frequency, and the even-numbered frames 15 can be the common frequency in the next one hopping cycle.
[0112]
  Furthermore, the frame 15 communicated at the common frequency may be randomly changed in one hopping cycle in the digital data.
[0113]
  In this case, since all the residence times are the same, it is possible to easily control the frame 15 change. Furthermore, control of the transmission slot length and the reception slot length during reception standby is unnecessary, and the timing of hopping is constant, so that the PLLs 9 and 28 can be configured at low cost.
[0114]
  (V)5th modification
  Further, the number of voice hops is multiplied by four times the number of digital hops, and the frequency f within one hopping period in the digital data as shown in FIG.₁, F₅, F₉... f_L-3And the frequency f in the next hopping period₃, F₇, F₁₁... f_L-1It is also possible to configure the hop table of the audio data so that the slot 15 corresponding to is set to the common frequency.
[0115]
  Further, similarly, the number of voice hops is quadrupled the number of digital hops, and as shown in FIG. 10C, the frequency f within one hopping period in the digital data.₄, F₈, F₁₂... f_LAnd the frequency f in the next hopping period₂, F₆, F₁₀... f_L-2It is also possible to configure the hop table of the audio data so that the slot 15 corresponding to is set to the common frequency.
[0116]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the invention, communication is performed while changing the number of hops corresponding to the attribute of the information to be exchanged, so that the confidentiality and speediness adapted to the attribute are maintained. You can exchange information.
[0117]
  Further, at least some of the frequencies in the plurality of hopping control information are the same frequency, and the slave unit transmission / reception means transmits / receives information to / from the master unit using any one of the hopping control information. Therefore, even a slave unit that is not currently exchanging information with the master unit can interrupt transmission / reception with the master unit and start sending / receiving information.
[0118]
  Therefore, any of the slave units does not become incapable of communicating with the master unit at all.
[0119]
  MoreThe frequency change pattern in one hopping control information is a pattern in which one or a plurality of other frequencies are inserted between the frequencies included in the pattern in the other hopping control information. The frequency interval can be shortened, and a child device that is not currently exchanging information with the parent device can easily start sending and receiving information with the parent device.
[0120]
  Claim2According to the invention described in claim1In addition to the effects of the invention described in (1), the information includes voice information and non-voice information, only voice information is transmitted / received to one slave unit, and only non-voice information is sent to the other slave unit. In addition to transmitting and receiving, the dwell time corresponding to the voice information is set shorter than the dwell time corresponding to the non-voice information, and the hopping number corresponding to the voice information is set more than the hopping number corresponding to the non-voice information. Therefore, it is possible to maintain a high transfer rate when exchanging non-voice information, improve confidentiality when sending and receiving voice information, and reduce an error rate.
[0121]
  Claim3According to the invention described in claim2In addition to the effects of the invention described in the above, since the number of hops corresponding to voice information is more than twice the number of hops corresponding to non-voice information, the confidentiality and certainty at the time of transmission of voice information are further improved. .
[0122]
  Claim4According to the invention described in claim 1,3In addition to the effect of the invention described in any one of the above, since all the slave units are always in a transmission / reception standby state with respect to the master unit, some frequencies in the hopping control information are mutually the same. , Parent machineZEven when one of the slave units is communicating, any other slave unit can interrupt the communication when necessary.
[0123]
  Claim5According to the invention described in claim 1,4In addition to the effect of the invention described in any one of the above, the time for performing information transmission / reception at the same frequency is set to be shorter than the time for performing information transmission / reception at a frequency other than the same frequency. Therefore, since the time for communication using the same frequency that each slave unit can use in common is shortened, the possibility of causing interference using the same frequency is also reduced. Reliability is improved.
[0124]
  Claim6According to the invention described in claim 1,4In addition to the effect of the invention described in any one of the above, the information is exchanged by setting the time for exchanging information at the same frequency and the time for exchanging information at a frequency other than the same frequency. Therefore, the configuration and processing in the parent device or the child device for converting the frequency can be simplified.
[0125]
  Claim7According to the invention described in claim 1,6In addition to the effect of the invention described in any one of the above, since the hopping control information is table information including frequencies corresponding to the respective hopping numbers, the processing for frequency conversion can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a wireless communication system.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the parent device according to the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the slave unit according to the embodiment.
4A and 4B are diagrams illustrating an example of a frame configuration and a hop table. FIG. 4A is a diagram illustrating a frame configuration, and FIG. 4B is a diagram illustrating an example of a hop table.
FIG. 5 is a timing chart of data to be communicated, (a) is a timing chart of digital data, and (b) is a timing chart of audio data.
FIG. 6 is a flowchart showing processing of the master unit.
7A and 7B are timing charts at the start of communication, in which FIG. 7A is a timing chart showing a case where the frame of the child device is short, and FIG. 7B is a timing chart showing a case where the frame of the child device is long.
FIG. 8 is a timing chart when the handset is switched.
FIG. 9 is a timing chart of a modified embodiment, (a) is a timing chart (I) showing a case where the number of voice hops is three times the number of digital hops, and (b) is a chart showing that the number of voice hops is the number of digital hops. 3 is a timing chart (II) showing a case of three times, (c) is a timing chart (III) showing a case where the number of voice hops is three times the number of digital hops, and (d) shows the frame length of voice data. It is a timing chart in the case of being variable.
FIG. 10 is a timing chart when the residence time is the same, (a) is a timing chart (I) when the residence time is the same, and (b) is a timing chart (II) when the residence time is the same. (C) is a timing chart (III) when the residence times are the same.
[Explanation of symbols]
  1, 20 ... transmission / reception unit
  2, 21 ... Inter-Face
  3, 22 ... modem
  4, 23 ... Upconverter
  5, 24 ... Power amplifier
  6, 25 ... Transmission / reception selector switch
  7, 26 ... Low noise amplifier
  8, 27 ... Down converter
  9, 28 ... PLL
  10, 30 ... main body
  11, 31 ... RAM
  11A, 31A ... Hop table storage
  12, 32 ... Controller
  13, 33 ... power supply
  15, 16 ... Frame
  15A, 16A ... Frequency hop slot
  15B, 16D ... transmission slot
  15C, 16C ... transmission / reception switching slot
  15D, 16B ... Receive slot
  S: Wireless communication system
  SO ... Master unit
  SC₁, SC₂, SC₃, SC₄, SC₅…Cordless handset
  Stt ... Table signal
  Sif ... Information signal
  Scr, Ssw, Sm, Spl ... Control signal
  Sc ... Local signal
  St: Transmission signal
  Sr: Received signal
  Smi: Modulation signal
  Sni: Demodulated signal
  ANT ... antenna
  Ta, Tb ... Hop table

Claims

A wireless communication system that exchanges information wirelessly while changing a frequency by a frequency hopping method based on hopping control information for controlling a change in frequency between a parent device and a plurality of child devices,
Storage means for storing a plurality of the hopping control information included in the base unit and having different hopping numbers in the frequency hopping method.
A base unit transmitting / receiving unit configured to transmit / receive the information while changing the number of hops corresponding to an attribute of the information to be exchanged based on the plurality of stored hopping control information included in the base unit; ,
A slave unit transmitting / receiving means included in the slave unit and configured to transmit / receive the information to / from the master unit using any one of the plurality of hopping control information;
With
At least some of the frequencies in each of the plurality of hopping control information are the same frequency as each other,
Further, the frequency change pattern in one of the hopping control information is a pattern in which one or a plurality of other frequencies are inserted between the frequencies included in the pattern in the other hopping control information. Wireless communication system.

The wireless communication system according to claim 1, wherein
The information includes voice information and non-voice information other than the voice information,
Sending and receiving only the voice information to one of the slave units, sending and receiving only the non-voice information to the other slave unit,
In the hopping control information corresponding to the voice information, a residence time that is a time during which communication is performed using the one frequency is shorter than the residence time in the hopping control information corresponding to the non-voice information. Is set,
Further, the wireless communication system is characterized in that the hopping number in the hopping control information corresponding to the voice information is set larger than the hopping number in the hopping control information corresponding to the non-voice information.

The wireless communication system according to claim 2 ,
The wireless communication system, wherein the hopping number of the hopping control information corresponding to the voice information is at least twice the hopping number of the hopping control information corresponding to the non-voice information.

The wireless communication system according to any one of claims 1 to 3 ,
A wireless communication system, wherein all the slave units are always in a transmission / reception standby state with respect to the master unit.

The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4 ,
The base unit transmission / reception means performs transmission / reception of the information by making a time for performing transmission / reception of the information at the same frequency shorter than a time for performing transmission / reception of the information by a frequency other than the same frequency. A wireless communication system.

The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4 ,
The base unit transmission / reception means performs transmission / reception of the information by setting the time for performing the transmission / reception of the information at the same frequency and the time for performing the transmission / reception of the information at a frequency other than the same frequency. Wireless communication system.

The radio communication system according to any one of claims 1 to 6 ,
The wireless communication system, wherein the hopping control information is table information including a frequency corresponding to each hopping number.