JP3604803B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数ホッピング方式を用いて通信する無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル無線通信方式が実用化されつつあり、その中で特に注目されているのがスペクトラム拡散通信である。スペクトラム拡散通信は伝送する情報を広い帯域に拡散することで、妨害除去能力が高く、秘話性に優れたものとして知られている。世界各国で、２．４ＧＨｚ帯の周波数がスペクトラム拡散通信のために割り当てられ、全世界で普及が進もうとしている。
【０００３】
また、スペクトラム拡散通信方式としては、大きく分けて周波数ホッピング（ＦＨ方式）と直接拡散（ＤＳ方式）がある。前者は使用可能な周波数帯域を一定の帯域幅をもつ複数の周波数チャネルに分割し、変調周波数を一定時間以内に変化させることによって、広い帯域を使用した伝送を行うものであり、後者は伝送する情報をその十倍から数百倍の速度の疑似雑音符号で拡散変調することにより広い帯域を使用するものである。
【０００４】
このうち、周波数ホッピングを用いたシステムは、比較的簡単な回路構成で実現できることから、既に多数提案されてきている。たとえば、無線ＬＡＮなどにおいては、データをパケットに組み立て、パケット毎に周波数を変更するような制御を行っている。
【０００５】
このようなシステムにおいては、相互干渉を防止するために、システムに収容される全ての端末が同時に周波数の切り替えを行うことが必要である。そのために、周波数切り替えタイミングを生成する専用の集中制御局を設け、集中制御局の生成するタイミングに同期して全ての端末が動作するものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例における周波数ホッピングを用いたシステムでは、周波数切り替えタイミングを生成する専用の集中制御局を必ず設ける必要があったため、以下のような問題があった。
【０００７】
１．集中制御局が故障した場合には、新たな集中制御局を設置するまでシステムの運用ができなくなる。
【０００８】
２．通信を行う上では必ずしも必要でない集中制御局を設ける必要があり、余分なスペースを確保したり、投資を行ったりしなければならない。
【０００９】
本発明は、専用の集中制御局を不要にすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周波数ホッピング方式を用いて通信する無線通信装置において、ユーザ操作に基づいて、動作モードを設定する設定手段と、上記設定手段による動作モードの設定に応じて、他の無線通信装置の周波数切り替えの基準となる周波数切り替えタイミングを生成し、該タイミングに従って周波数を切り替える切替手段と、周波数切り替えタイミングを示す情報を、上記切替手段により切り替えられた周波数で無線送信する送信手段とを有することを特徴とする無線通信装置を提供する。
【００１３】
本発明によれば、専用の集中制御局を不要にすることができる。
【００１４】
つまり、周波数切り替えタイミングの基準となる情報を無線送信する制御局を簡単に変更することができるので、制御局が故障したとしても容易にネットワークを復旧することができる。またさらに、周波数切り替えタイミングの基準となる情報を無線送信するので、周波数切り替えタイミング信号を通知する有線回線等も必要なく、該有線回線が接続されていない装置でも制御局になることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明の一実施例の無線通信システムの構成を示す説明図である。
【００１７】
本実施例の無線通信システムは、さまざまな機能を有する無線端末から構成されるものであり、公衆回線１０１を収容する公衆回線インターフェイスを有し、システム内の端末局に公衆網通信サービスを提供する網制御装置１０２と、この網制御装置１０２の内線に収容される無線電話機１０３と、無線ＰＣカードが接続されたパソコン１０４と、無線プリントバッファが接続されたプリンタ１０５と、ＬＡＮ１０７に接続され、イーサネットインターフェイスをもった無線ＬＡＮアダプタ１０６とを有する。
【００１８】
図２は、以上のような各端末に搭載される無線制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【００１９】
この無線制御ユニットは、ＰＣＭＣＩＡインターフェイス、セントロニクス、イーサネット等のデータ入出力インターフェイス２０１と、ハンドセットインターフェイスや公衆網インターフェイス等の音声入出力インターフェイス２０２と、誤り訂正処理部２０３と、ユニット全体を制御するＣＰＵ２０４と、プログラムやデータを格納するメモリ２０５と、ＤＭＡ転送を行うためのＤＭＡコントローラ２０６と、アナログ音声情報とＡＤＰＣＭ符号との変換を行うＡＤＰＣＭコーデック２０７と、ＡＤＰＣＭ符号情報のスクランブル処理やフレーム処理を行うチャネルコーデック部２０８と、送受信信号の変復調処理等を行う無線部２０９と、データバス２１０と、本発明に係る機能である動作モード設定を行うための動作モード入力部２１１とを有する。
【００２０】
なお、動作モード入力部２１１は、プリンタ、網制御装置等の表示部のない端末の場合には、入力部はスイッチとなり、パソコンや電話機等の表示部とキー操作部のある端末の場合には、入力部はキー操作部となる。
【００２１】
インターフェイスを変更することにより、同じ構成の無線制御ユニットをさまざまな種類の端末に使用することが可能である。
【００２２】
図３は、チャネルコーデック２０８の構成を示すブロック図である。
【００２３】
同図において、チャネルコーデック２０８は、ＣＰＵバス３０１が接続されるＣＰＵバスインターフェイス３０３と、ＡＤＰＣＭコーデック２０７との間でＡＤＰＣＭ符号化された音声データをやりとりするＡＤＰＣＭインターフェイス３０４と、動作モードを設定するモードレジスタ３０５と、ホッピングパターンレジスタ３０６と、フレーム番号／次周波数番号（ＢＦ／ＮＦ）レジスタ３０７と、システムＩＤレジスタ３０８と、間欠起動端末アドレスレジスタ３０９と、ＬＣＣＨレジスタ３１０と、ＦＩＦＯバッファ３１１とを有する。
【００２４】
また、タイミング生成部３１２と、ＣＮＴチャネル組立／分解部３１３と、ＬＣＣＨ組立／分解部３１４と、データ組立／分解部３１５と、音声組立／分解部３１６と、フレーム同期部３１７と、ユニークワード検出部３１８と、ＣＲＣ符号化／復号化部３１９と、ビット同期部３２０と、無線制御部３２１と、間欠受信制御部３２２と、スクランブル／デスクランブル３２３と、無線部２０９からのアナログ受信信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ３２４と、ＡＤコンバータ３２４からの入力に基づいて受信レベルを検出し、割り込み信号３２６を出力する受信レベル検出部３２５とを有する。
【００２５】
図４は、本システムの無線端末で共通の構成を有する無線部を示すブロック図である。
【００２６】
送受信用アンテナ４０１ａ、４０１ｂは、無線信号を効率よく送受信するためのものであり、切り換えスイッチ４０２は、アンテナ４０１ａ、４０１ｂを切り換えるものである。バンド・パス・フィルタ（以下、ＢＰＦという）４０３は、不要な帯域の信号を除去するためのものであり、切り換えスイッチ４０４は、送受信を切り換えるものである。
【００２７】
アンプ４０５は、受信系のアンプであり、アンプ４０６は、送信系のパワーコントロール付アンプである。コンバータ４０７は、１ｓｔ．ＩＦ用のダウンコンバータであり、コンバータ４０８は、アップコンバータである。
【００２８】
切り換えスイッチ４０９は、送受信を切り換えるものであり、ＢＰＦ４１０は、ダウンコンバータ４０７によりコンバートされた信号から不要な帯域の信号を除去するためのものである。コンバータ４１１は、２ｎｄ．ＩＦ用のダウンコンバータであり、２つのダウンコンバータ４０７、４１１により、ダブルコンヴァージョン方式の受信形態を構成する。
【００２９】
ＢＰＦ４１２は、２ｎｄ．ＩＦ用であり、９０度移相器４１３は、ＢＰＦ４１２の出力位相を９０度移相するものである。クオドラチャ検波器４１４は、ＢＰＦ４１２、９０度移相器４１３により受信した信号の検波、復調を行うものである。さらに、コンパレータ４１５は、クオドラチャ検波器４１４の出力を波形整形するためのものである。
【００３０】
また、電圧制御型発振器（以下、ＶＣＯという）４１６と、ロー・パス・フィルタ（以下、ＬＰＦという）４１７と、プログラマブルカウンタ、プリスケーラ、および位相比較器等から構成されるＰＬＬ４１８とによって、受信系の周波数シンセサイザが構成される。
【００３１】
また、キャリア信号生成用のＶＣＯ４１９と、ＬＰＦ４２０と、プログラマブルカウンタ、プリスケーラ、および位相比較器等から構成されるＰＬＬ４２１とによって、ホッピング用の周波数シンセサイザが構成される。
【００３２】
また、変調機能を有する送信系のＶＣＯ４２２と、ＬＰＦ４２３と、プログラマブルカウンタ、プリスケーラ、および位相比較器等から構成されるＰＬＬ４２４とによって、周波数変調の機能を有する送信系の周波数シンセサイザが構成される。
【００３３】
基準クロック発振器４２５は、各種ＰＬＬ４１８、４２１、４２４用の基準クロックを供給するものであり、ベースバンドフィルタ４２６は、送信データ（ベースバンド信号）の帯域制限用フィルタである。
【００３４】
図５は、本システムで用いる無線フレームを示す説明図である。
【００３５】
図において、１フレームは６２５０ビット（１０ｍｓ）の長さを有し、ＣＮＴ（システム制御）チャネル、ＬＣＣＨ（論理制御チャネル）チャネル、音声データチャネル２本、データチャネルの合計５本の時分割多重チャネルと周波数切り替え区間とから構成される。
【００３６】
ＣＮＴチャネルは、キャリアセンス部（ＣＳ）、プリアンブル（ＰＲ）、受信した端末がフレーム同期を保持するためのフレーム同期ワード部（ＳＹＮ）、同一システムに属する集中制御局からのデータのみを受信するためのシステムＩＤ部（ＩＤ）、ホッピングパターンの制御に使用するフレーム番号情報部（ＢＦ）、間欠受信中の端末の起動をかけるための間欠端末起動アドレス部（ＷＡ）、ホッピングパターンレジスタ３０８の更新を行うための次フレーム周波数部（ＮＦ）、ＣＲＣ部（ＣＲＣ）、ガードタイム（ＧＴ）から構成される。
【００３７】
ＬＣＣＨチャネルは、キャリアセンス部（ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２）、プリアンブル部（ＰＲ）、ユニークワード部（ＵＷ）、システムＩＤ部（ＩＤ）、送信アドレス部（ＤＡ）、ＬＣＣＨ制御データ部（Ｄａｔａ）、ＣＲＣ部（ＣＲＣ）、周波数切り替え部（ＣＦ）から構成される。
【００３８】
音声チャネルは、キャリアセンス部（ＣＳ）、プリアンブル部（ＰＲ）、ユニークワード部（ＵＷ）、システムＩＤ部（ＩＤ）、音声データ部（Ｔ／Ｒ）、ＣＲＣ部（ＣＲＣ）から構成される。
【００３９】
データチャネルは、キャリアセンス部（ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２）、プリアンブル部（ＰＲ）、ユニークワード部（ＵＷ）、システムＩＤ部（ＩＤ）、送信アドレス部（ＤＡ）、データ部（Ｄａｔａ）から構成される。
【００４０】
本実施例においては、ＣＮＴチャネルとＬＣＣＨチャネルが第一のホッピングパターンを、２本の音声データチャネルが第二のホッピングパターンを、データチャネルが第三のホッピングパターンを使用する。
【００４１】
図６は、本システムで用いる周波数ホッピングの概念を示す説明図である。
【００４２】
本実施例のシステムでは、日本国において使用が認められている２６ＭＨｚの帯域を利用した１ＭＨｚ幅の２６の周波数チャネルを使用する。そして、妨害ノイズなどで使用できない周波数がある場合を考慮し、２６のチャネルの中から２０の周波数チャネルを選択し、選択した周波数チャネルを所定の順番で周波数ホッピングを行う。
【００４３】
このシステムでは、１フレームが１０ｍｓの長さをもち、１フレーム毎に周波数チャネルをホッピングしていく。そのため１つのホッピングパターンの１周期の長さは２００ｍｓである。
【００４４】
図６において、異なるホッピングパターンは異なる模様で示している。このように、同じ時間で同じ周波数が使用されることがないようなパターンを、各フレームで使用することにより、データ誤りが発生するのを防ぐことが可能となるものである。
【００４５】
本システムにおいては、ＣＮＴチャネルとＬＣＣＨチャネルにおいて第一のホッピングパターンを使用し、音声チャネルにおいて第二のホッピングパターンを使用し、データチャネルにおいて第三のホッピングパターンを使用することにより、それぞれのチャネルが同じ時刻に同じ周波数を使用することがないように制御している。これにより、各チャネルごとに異なる通信相手とデータの送受信を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、チャネルコーデック内に保持するホッピングパターンの数を少なくするために、それぞれのチャネルで用いられるホッピングパターンは周波数を同じ順序に並べたパターンを時間シフトして生成するものとしている。
【００４７】
図７は、本システムで用いる４つのチャネルと周波数ホッピングの概念を示す説明図である。これは、制御チャネル、音声チャネル、データチャネルが独立してホッピングする様子を示している。
【００４８】
以下、図２〜図７に従って無線制御ユニットの基本動作の説明を行う。
【００４９】
（設置時の動作モード設定）
図１に示す端末のうち、無線電話機とパソコンには、動作モード入力部２１１として、表示部とデータ入力部があり、その他の端末には、動作モード設定用のスイッチがある。そこで、システム設置時に、その表示部およびデータ入力部、またはスイッチを使って、システムに収容する端末のうちの１台を集中制御局に設定することが必要となる。
【００５０】
具体的には、無線電話機またはパソコンの立ち上げ時には、表示部に「動作モードを設定してください。１．集中制御局 ２．端末局」と表示する。設定したい動作モードの番号をデータ入力部より入力することで、動作モードが設定される。
【００５１】
その他の端末においては、オン／オフスイッチが内蔵されているので、集中制御局の場合には、スイッチをオン側に倒し、端末局の場合には、スイッチをオフ側に倒すことで動作モードが設定される。また、一度設定されたモードは新たに設定を行うまでは保持される。
【００５２】
集中制御局となった端末は、伝送フレームの基準タイミングを生成し、呼制御、ホッピングパターンの管理／割り当てを行う。端末局は、集中制御局の生成したタイミングに基づいて動作を行い、通信開始に際しては発信要求やホッピングパターンの割り当て要求を集中制御局に対して行う。なお、動作のより詳細については、チャネルコーデックの動作説明などで説明する。
【００５３】
（伝送データ種別）
伝送されるデータは、大きく３つに分けられる。
【００５４】
まず、第一は、発信要求などの呼制御を行うための制御データである。これはＲＯＭに格納されたプログラムに従って発生されるものであり、ＣＰＵデータバスを介してチャネルコーデック２０８に書き込まれる。
【００５５】
第二は、音声などのリアルタイムデータである。このデータは、音声入出力インターフェイス２０２から入力され、アナログ音声がＡＤＰＣＭコーデック２０７によりデジタル符号に変換され、所定のタイミングによりチャネルコーデック２０８に取り込まれる。
【００５６】
第三は、パソコン本体のメモリ２０５などから送られる非リアルタイムデータである。このデータは、データ入出力インターフェイス２０１から入力され、ＤＭＡ転送によってメモリ２０５に格納される。所定量のデータがメモリ２０５に格納されると、誤り訂正処理部（ＥＣＣ）２０３によって符号化を施した後にチャネルコーデック２０８にＤＭＡ転送される。
【００５７】
また、これらのデータを受信する場合は、全く逆の流れとなる。
【００５８】
（チャネルコーデックの動作説明）
チャネルコーデック２０８は、図５に示すフレームフォーマットにデータを組み立てたり、フレームを分解してデータを入出力インターフェイス２０１に送ったりする機能を有するものである。以下、チャネルコーデック２０８の動作について説明を行う。
【００５９】
まず、チャネルコーデック２０８の動作タイミングの基準は、集中制御局側のタイミング生成部で生成される。集中制御局側では、この基準タイミングに従ってフレームの送信を行い、フレームを受信した端末局では、フレーム同期ワードに従ってフレーム同期を保持する。
【００６０】
このようにして、集中制御局における基準タイミングに基づいたフレーム同期がとられることにより、フレーム内の上述した周波数切り替え部（ＣＦ）に含まれる同期パルスに基づき、集中制御局と端末局との周波数切り替えタイミングの同期がとられることとなり、システム全体で同期した周波数切り替え動作が行われる。
【００６１】
次に、集中制御局側からＣＮＴチャネルで送られるデータは、チャネルコーデック２０８内部のレジスタに格納されている。チャネルコーデック２０８内部にはＨＰレジスタ３０６、ＩＤレジスタ３０８、ＷＡ（起動端末アドレス）レジスタ３０９があり、集中制御局側では、ＣＰＵ２０４がこれらのレジスタに必要な値を書き込む。
【００６２】
また、動作タイミングに同期して、フレーム番号／次フレーム周波数番号（ＢＦ／ＮＦ）レジスタ３０７内部の値は更新される。ＮＦレジスタに書き込まれる周波数番号は、ＣＮＴチャネルのホッピングパターン（第一のホッピングパターン）となっている。チャネルコーデック２０８は、ＣＮＴチャネルのデータを送信するタイミングでこれらのレジスタ内のデータを読み出し、ＣＮＴ組み立て部３１２でデータの組み立てを行って送信を行う。
【００６３】
一方、端末局においては、ＣＮＴチャネルを受信すると、ＣＮＴ分解部３１２で分解を行い、受信した各部の値を使って処理を行う。受信したシステムＩＤが自局のＩＤレジスタ３０６に書き込まれた値と一致した場合のみ、それ以降のデータを受信するように制御する。受信したＷＡが間欠受信中に自局のＷＡレジスタ３０７の値と一致した場合には起動要求割り込みを発生する。さらに、受信したＢＦ、ＮＦ情報データを利用してホッピングパターンレジスタ３０８のテーブルを書き換える。
【００６４】
なお、ＮＦフィールドにかかれる周波数番号は、ＣＮＴチャネルのホッピングパターンのものであるので、音声チャネル、データチャネルで使用するホッピングパターンは、ＮＦフィールドに書かれた周波数番号に基づいて作成されるホッピングパターンレジスタを時間シフトすることによって生成する構成となっている。
【００６５】
ＬＣＣＨチャネルでは、送信側端末のＣＰＵ２０４がチャネルコーデック２０８内部のＬＣＣＨレジスタ３１０に格納したデータがＬＣＣＨ組立／分解部３１４で組み立てられ、所定のタイミングで送信される。他の端末との衝突を防ぐために、複数のキャリアセンスフィールドが設けられている。受信したＬＣＣＨデータはＬＣＣＨ組立／分解部３１４で分解され、ＬＣＣＨレジスタ３１０に一旦格納された後、ＣＰＵ２０４に対して割り込みを発生し、ＣＰＵ２０４が読み取る。
【００６６】
音声チャネルでは、ＡＤＰＣＭインターフェイス３０４を介して入力されたデータを音声組立／分解部３１６で組み立て、所定のタイミングで送出する。逆に、受信した音声データは音声組立／分解部３１６で所定のタイミングで分解され、ＡＤＰＣＭインターフェイス３０４を介してＡＤＰＣＭコーデック２０７のタイミングで出力される。
【００６７】
データチャネルでは、ＣＰＵ２０４がデータ送信要求を行った場合のみデータが送信される。データ送信要求が行われている場合、チャネルコーデック２０８のＣＰＵバスインターフェイス３０３は１バイトごとのタイミングでＤＭＡリクエストを出力する。ＤＭＡリクエストにＤＭＡコントローラ２０６が応じてデータが書き込まれると、データ組立／分解部３１５でデータをシリアルに変換して所定のタイミングで送信する。
【００６８】
逆に、データを受信した場合には、データ組立／分解部３１５でデータをパラレルに変換し、１バイトごとにＤＭＡリクエストを出力し、ＤＭＡコントローラ２０６は受信データをメモリ２０５に転送する。１フレーム分のデータの転送を終了すると、ＣＰＵ２０４に対して割り込みを発生する。
【００６９】
データ送信時には、必要に応じてＣＲＣ符号生成部３１８でＣＲＣ符号を生成し、ＣＲＣフィールドに格納して送信する。受信側ではＣＲＣチェックを行い、誤りの発生を検出することができる。また、フレーム同期ワード、ユニークワード以外の全ての送信データには、スクランブラ３２２においてスクランブルがかけられる。これは無線部２０９に送られるデータの不平衡性を下げるとともに、同期クロック抽出を容易にするためである。
【００７０】
逆に、データ受信時には、ユニークワードを検出すると、そのタイミングでデスクランブラ３２２においてデスクランブルを行い、ＣＲＣチェックを行うと同時に、各フィールドの分解部にデータを入力する。
【００７１】
（動作例の説明）
以上説明したように、本システムにおいては、端末間の通信のために複数のチャネルから構成されるフレームを級み立て、使用する周波数を一定時間ごとに切り替える制御を行っている。
【００７２】
以下、本システムの具体的な動作をパソコンに接続されたハンドセットを使って網制御装置を介しての音声通信を行いながら、そのパソコンが、その他のパソコンとの間でファイル転送を行う場合について説明する。なお、本例においては網制御装置が集中制御局として機能するものとして説明する。
【００７３】
図８は、本システムにおける電源投入時の制御局および端末局の動作シーケンスを示す説明図であり、図９は、データ通信または音声通信開始までの呼制御シーケンスを示す説明図である。また、図１０は、パソコンにおける発信制御動作を示すフローチャートであり、図１１は、集中制御局における発信制御動作を示すフローチャートである。さらに、図１２は、データ伝送動作を示すフローチャートである。以下、これらの図に従って説明をする。
【００７４】
《電源立ち上げ時の制御局および端末局のシーケンス》
まず、図８のＳ１００１で電源が立ち上げられ、端末の初期化が行われると、端末は自端末が制御局であるか端末局であるかを判断し、制御局であることを認識すると、ホッピングパターンを決定し、同期信号、ホッピングパターン情報、自分のエリア番号等をフレームに組み立て、所定のタイミング毎にＣＮＴフレームとして出力を行う。
【００７５】
また、同様に端末の立ち上げ後、自端末が端末局であることを認識すると、自端末のアドレスおよび受信する制御局のエリア番号の記憶を行う。この処理が終了すると、制御局からのＣＮＴフレームを任意の周波数で待つ。制御局からのＣＮＴフレームを受信すると、このフレーム中のＮＦを基に、次の単位時間にホップする周波数を取得する。
【００７６】
端末局は、受信した周波数を基に受信周波数を変え、次のＣＮＴフレームを待つ。端末局では、この処理を繰り返し、制御局で使用しているホッピングパターンを認識し、これを記憶する。
【００７７】
端末局において、ホッピングパターンの記憶が終了すると、Ｓ１００２で端末局よりＬＣＣＨフレームを用いて端末局に新たに端末局として加わることを通知する。このとき、ＬＣＣＨフレームのＤＡに全ての端末が受信するグローバルアドレスをいれ、また、データ部には新規の登録を行うことを示すデータを入れて送信する。
【００７８】
制御局では、ＬＣＣＨフレームを受信し、その中のＤＡグローバルアドレスがあると、データ部のデータを受信し、端末局のアドレスおよび登録要求信号があった場合は、この情報を基に、端末局アドレスを記憶し、新規に登録する。
【００７９】
この登録が終了すると、Ｓ１００３において、制御局は、新規登録した端末局に対し、制御局のアドレスをＬＣＣＨフレームを用いて通知する。端末局では、ＬＣＣＨフレームにより制御局のアドレスを受信すると、制御局のアドレスを記憶し、この処理が終了後、Ｓ１００４で制御局に対してＬＣＣＨフレームを用いて立ち上げ完了通知を行う。制御局で、端末局からの立ち上げ完了通知を受信すると、通常の処理へと移行する。
【００８０】
端末局では、立ち上げ完了通知を出力後に、Ｓ１００５において端末局からの発信が可能となる。
【００８１】
《音声通信》
まず、パソコンの音声通信アプリケーションプログラムを起動する（Ｓ１２０２）。すると、パソコンにインストールされている無線ユニットドライバが動作し、データ入出力インターフェイス２０１を介して無線制御ユニットに音声送信要求および送信先番号（相手端末の内線番号）を送る（Ｓ１２０３）。
【００８２】
次に、無線制御ユニットは発信手順に入る。ここで、ＬＣＣＨデータとして発信要求コマンドをチャネルコーデック２０８内のＬＣＣＨレジスタ３０９に書き込み（Ｓ１２０４）、宛先アドレスレジスタに集中制御局アドレスを書き込んだ上で（Ｓ１２０５）、チャネルコーデック２０８のモードレジスタ３０５をＬＣＣＨ送信モードに設定する（Ｓ１２０６）。
【００８３】
ＬＣＣＨ送信の際は、チャネルコーデック２０８内でキャリアセンス用フィールドでキャリア検出を行う（Ｓ１２０７）。この間にキャリアを検出した場合には、他の端末がＬＣＣＨチャネルを使用していると考えられるので、次のフレームまでデータ送信は中止するという競合制御を行う（Ｓ１２０８）。
【００８４】
また、上記キャリアを検出しない場合には、他の端末はＬＣＣＨチャネルを使用しないと考えられるので、集中制御局へのデータの送出を開始する（Ｓ１２０９）。なお、ＬＣＣＨデータの送信に使用するホッピングパターンはＣＮＴチャネルと同じく第一のホッピングパターンを使用している。
【００８５】
上記発信要求コマンドを受けた集中制御局は、公衆回線に対してダイヤリングなどの発信処理を行う。公衆回線を介して相手端末からの応答があれば、発信要求を行ったパソコンに対してＬＣＣＨを使って着信通知コマンドを送る。さらに、今後音声データをパソコンと集中制御局の間でやり取りする際のホッピングパターン（第二のホッピングパターン）番号の通知、および、２つある音声チャネルのうち、どちらを送信側として使用するかの通知を行う。
【００８６】
以上の着信通知、ホッピングパターン、使用するチャネルの割り当てを受けたパソコン側では、チャネルコーデック２０８に、音声通信チャネルで使用するホッピングパターン番号と使用するチャネルをセット等を行い、ＡＤＰＣＭコーデック２０７の動作を開始する（Ｓ１４０１〜Ｓ１４０４）。
【００８７】
以上の手順により、パソコンと公衆回線ゲートウェイと相手端末の間のリンクが確立し、パソコンと相手端末の間での通話が開始される（Ｓ１４０５）。
【００８８】
音声通信中は、パソコンのハンドセットから入力された音声がＡＤＰＣＭコーデック２０７によって符号化され、この符号化されたデータはチャネルコーデック２０８に入力され、１６０ビットごとにプリアンブル、ユニークワードを付加した上で、スクランブルをかけて、所定の音声チャネルの位置において送信を行う。
【００８９】
一方、受信する場合には、音声チャネルにおいて受信したデータのプリアンブル区間でビット同期を確立し、ユニークワードを検出するとデスクランブルを行う。デスクランブルされたデータはＡＤＰＣＭコーデック２０７により符号化されて、ハンドセットのスピーカから音声として出力される。
【００９０】
《データ通信》
まず、パソコンのデータ通信アプリケーションプログラムを起動する（Ｓ１２０２）。すると、パソコンにインストールされている無線ユニットドライバが動作し、データ入出力インターフェイス部２０１を介して無線制御ユニットにデータ送信要求および送信先番号（相手端末の内線番号）を送る（Ｓ１２０３）。
【００９１】
次に、無線制御ユニットは音声通信の場合と同様に発信手順に入り、集中制御局へのＬＣＣＨデータの送出を開始する。
【００９２】
上記発信要求コマンドを受けた集中制御局は、同じくＬＣＣＨを使って相手端末に着信通知を行い、相手端末から応答が返ってきたら２つの端末にデータ送受信用のホッピングパターン（第三のホッピングパターン）番号を送信することにより呼設定は完了する（Ｓ１２０９）。
【００９３】
以上の手順により２つの端末は、データ送受信用のホッピングパターンを得ると、チャネルコーデック２０８に使用するホッピングパターン番号をセットし（Ｓ１２１１）、データチャネルにおいては、与えられたホッピングパターンに従って周波数を切り替えながらデータの送受信を行う（Ｓ１２１３）。つまり、無線制御ユニットドライバがパソコン本体のメモリ２０５から無線制御ユニット内のメモリ２０５に送信するデータを転送する（Ｓ１３０２）。
【００９４】
無線制御ユニットでは、メモリ２０５に格納されたデータを誤り訂正符号化して再びメモリ２０５に格納する（Ｓ１３０３）。その後に、ＤＭＡコントローラに対してメモリ２０５からチャネルコーデック２０８へのＤＭＡ転送アドレスをセットするとともに（Ｓ１３０４）、チャネルコーデック２０８のモードレジスタ３０５に送信要求をセットする（Ｓ１３０５）。
【００９５】
送信要求を受けたチャネルコーデック２０８は、データチャネルのタイミングに合わせて１バイト単位でＤＭＡリクエストを発生する。ＤＭＡリクエストを受けたＤＭＡコントローラ２０６はメモリ２０５内のデータをチャネルコーデック２０８に転送し、チャネルコーデック２０８はプリアンブル、ユニークワードを付加した上で、スクランブルをかけて送信を行う（Ｓ１３０８）。
【００９６】
なお、チャネルコーデック２０８内では送信に先立ち、ＬＣＣＨの場合と同様のキャリアセンスによる競合制御を行うことにより、データの衝突を防いでいる（Ｓ１３０６、Ｓ１３０６）。
【００９７】
１バケット分の送信を終了すると（Ｓ１３０９）、ＣＰＵ２０４に対して割り込みを発生する（Ｓ１３１０）。さらに送信するデータがあるならば（Ｓ１３１１）、Ｓ１３０４に戻って再び送信を行う。
【００９８】
送信するデータがない場合は、チャネルコーデック２０８のモードレジスタ３０５を受信モードにセットして受信待機する（Ｓ１３１２）。なお、受信側無線制御ユニットでは、予めＤＭＡコントローラをチャネルコーデック２０８からメモリ２０５への転送モードにセットしておく。チャネルコーデック２０８においては、受信したデータのプリアンブル区間においては、１バイト単位でＤＭＡリクエストを発生する。ＤＭＡリクエストを受けたＤＭＡコントローラ２０６は、チャネルコーデック２０８からメモリ２０５にデータを転送する（Ｓ１３１３、Ｓ１３１４）。
【００９９】
１バケット分のデータの転送が終了すると、チャネルコーデック２０８から受信完了割り込みが発生し、ＣＰＵ２０４は、メモリ２０５に格納されたデータの誤り訂正復号処理を施し、最終的な受信データとなる。そこで、このデータをパソコン本体に転送する（Ｓ１３１５）。
【０１００】
以上の手順により、データの伝送を行うことができる。さらに、伝送するデータがある場合には、同様の手順を繰り返すことで無制限の量のデータを伝送することが可能となる（Ｓ１３１６）。
【０１０１】
《集中制御局を変更する場合の処理》
本発明の機能が最も有効に働くのは、集中制御局を変更する必要が生じた場合である。例えば、上記システムにおいて、集中制御局として使用していた網制御装置が何らかの理由で故障したとする。この場合には、システム内のパソコンを立ち上げ直し、動作モードを設定画面において集中制御局を選択すれば、それ以降は、当該パソコンを集中制御局としてシステムが動作する。
【０１０２】
この動作状態においては、公衆網への音声通信アクセスはできないが、パソコン間のデータ通信を行うことは可能である。
【０１０３】
《まとめ》
このようにして、システム内の端末のうちの１台を集中制御局として動作させることにより、専用の集中制御局を設けなくとも周波数ホッピングシステムの運用が可能となる。また、集中制御局として使用している端末が故障した場合でも、システム全体の運用に影響を与えない安全性の高いシステムを提供することが可能となる。
【０１０４】
なお、以上の第１実施例においては、当初網制御装置を集中制御局として選択し、その後、パソコンを集中制御局として切り替えたが、どの端末を集中制御局に選択しても同様の効果が期待できる。ただ、集中制御局は常時タイミング信号を送信する必要があるため、電源を切断する可能性の少ない端末、移動する可能性の少ない端末を選択することが望ましい。
【０１０５】
【発明の効果】
周波数切り替えタイミングの基準となる情報を無線送信する制御局を簡単に変更することができるので、制御局が故障したとしても容易にネットワークを復旧することができる。またさらに、周波数切り替えタイミングの基準となる情報を無線送信するので、周波数切り替えタイミング信号を通知する有線回線等も必要なく、該有線回線が接続されていない装置でも制御局になることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の無線通信システムの構成を示す説明図である。
【図２】上記実施例における無線制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】上記実施例におけるチャネルコーデックの構成を示すブロック図である。
【図４】上記実施例における無線部の構成を示すブロック図である。
【図５】上記実施例で用いる無線フレームを示す説明図である。
【図６】上記実施例で用いる周波数ホッピングの概念を示す説明図である。
【図７】上記実施例で用いる４つのチャネルと周波数ホッピングの概念を示す説明図である。
【図８】上記実施例における電源投入時の制御局および端末局の動作シーケンスを示す説明図である。
【図９】上記実施例におけるデータ通信または音声通信開始までの呼制御シーケンスを示す説明図である。
【図１０】上記実施例におけるパソコンにおける発信制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】上記実施例における集中制御局における発信制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】上記実施例におけるデータ伝送動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１…公衆回線、
１０２…網制御装置、
１０３…無線電話機、
１０４…パソコン、
１０５…プリンタ、
１０６…無線ＬＡＮアダプタ、
１０７…ＬＡＮ。

Claims (6)

1. 周波数ホッピング方式を用いて通信する無線通信装置において、
   ユーザ操作に基づいて、動作モードを設定する設定手段と；
   上記設定手段による動作モードの設定に応じて、他の無線通信装置の周波数切り替えの基準となる周波数切り替えタイミングを生成し、該タイミングに従って周波数を切り替える切替手段と；
   周波数切り替えタイミングを示す情報を、上記切替手段により切り替えられた周波数で無線送信する送信手段と；
   を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１において、
   上記切替手段は、上記設定手段による設定に応じて、他の無線通信装置が無線送信した情報に基づいて、周波数を切り替えることを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項１において、
   上記設定手段により第一のモードに設定された場合に、他の無線通信装置の周波数切り替えの基準となる周波数切り替えタイミングの生成が行われ、
   上記設定手段により上記第一のモードが設定された場合に、他の無線通信装置と通信するためのホッピングパターンを決定する決定手段を有することを特徴とする無線通信装置。
4. 請求項１において、
   上記設定手段により第一のモードに設定された場合に、他の無線通信装置の周波数切り替えの基準となる周波数切り替えタイミングの生成が行われ、
   上記設定手段により上記第一のモードに切り替えられた場合に、通信相手にホッピングパターン情報を通知する通知手段を有することを特徴とする無線通信装置。
5. 請求項１において、
   上記無線通信装置に搭載されたスイッチ、または無線通信装置に接続されているアダプタに搭載されたスイッチのユーザ操作に応じて、上記設定手段は動作モードを設定することを特徴とする無線通信装置。
6. 請求項１において、
   無線通信装置と、または無線通信装置の表示部およびデータ入力部のユーザ操作に応じて、上記設定手段は動作モードを設定することを特徴とする無線通信装置。

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