干渉を起こさない2.4GHz帯ワイヤレス通信を実現する　――ノイズ発生のメカニズムとDS-SSスペクトラム拡散方式による干渉の回避

● 周波数ホッピングで信号の衝突を避けるBluetooth

　別の干渉発生源としてBluetoothシステムが挙げられ ます．Bluetoothは，スペクトラム拡散方式としてFH-SS（frequency hopping spectrum spread；周波数ホッピング方式）を採用しています．これは，Bluetoothシステムとそれに関連するすべてのノードが625μsごとに，2.4GHz帯で利用可能な83MHz内の79チャネルの一つに周波数を変化させるということです．

　図3（a）は，500ms間のBluetoothシステムの動作を示します．一方，図3（b）は同じBluetoothシステムについて，5s間にわたる動作を示しています．周波数ホッピングの理論では，2.4GHz帯を使用する別のシステムが存在する場合，あるシステムがそれらのシステムと衝突するのは数パーセントの時間だけで，残りの時間は「静かな（使用されていない）」チャネルを見つけて動作を続けます．別のシステムが周波数ホッピングを採用していなければ，Bluetoothシステムがその別のシステムの周波数と重なるのは79回のホッピングに1回だけで，その後，すぐに別の周波数にホッピングしていきます（図4）．つまり，このような場合，ほとんどの時間はBluetoothシステムが別のRFシステムに影響を与えることはないといえます．

図3　Bluetoothシステムの周波数スペクトラム
（a）は，ホストと通信中のBluetoothデバイスを示している．掃引時間は500ms．Bluetoothは，任意のある時点において1MHzのRFチャネルを使用し，毎秒1,600回ずつチャネル間をホッピングする．（b）の波形は，（a）と同じBluetoothデバイスのものである．掃引時間は5sであり，Bluetoothが2.4GHz帯のバンド内ですべてのチャネルを使用していることがわかる．つまり，Bluetoothの場合，バンド内で動作している2.4GHz帯を使用するどのデバイスに対しても信号が衝突し，再送信を行わせる原因になる可能性が高い．

図4 周波数ホッピング
あるRFシステムが周波数ホッピングを採用していなければ，Bluetoothシステムがそのシステムの周波数と重なるのは79回のホッピングのうち1回だけで，その後，すぐに別の周波数にホッピングしていく．