JP3025729B2

JP3025729B2 - ローカルエリアネットワークシステム

Info

Publication number: JP3025729B2
Application number: JP5108263A
Authority: JP
Inventors: 正盛徳田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 2000-03-27
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JPH06318892A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はコンピュータなどの複
数の端末で構成されたローカルエリアネットワークシス
テムに関し、特に、端末間でのデータの送受信を無線で
行なうローカルエリアネットワークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィス内のコンピュータを有機
的に結合したローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡ
Ｎと略す）が急速に普及するようになった。これらはコ
ンピュータ間を同軸ケーブルやツイストペアケーブルで
結んだ有線式ＬＡＮであり、高速性、信頼性の面で優れ
ている。しかし、有線式ＬＡＮはケーブル敷設の手間や
コストがかかり、またオフィスのレイアウト変更のたび
にケーブルの引回しを変更しなければならないことな
ど、機動性に劣るという欠点を有している。

【０００３】このような状況から、近年、無線式ＬＡＮ
が大きな注目を集めている。コンピュータ間を無線で通
信接続することによって、ケーブル敷設の手間やコスト
の大幅な低減、オフィス内のレイアウトの自由度の向
上、コンピュータの機動性の向上が図れる。この特徴ゆ
えに、無線式ＬＡＮはオフィス内での利用だけでなく、
製造業における生産管理、物流分野でも広く利用される
ようになってきた。

【０００４】図１０は従来の無線式ＬＡＮシステムの構
成図である。図１０では端末局２１〜２５の５局で１つ
のネットワークが構成されている。端末局２１は後述す
るインターフェースを介して外部の有線式の通信路３に
接続され、他のネットワークとのデータの送受信を行な
う。

【０００５】図１１は図１０の端末局の無線部の回路ブ
ロック図である。図１１を参照し、各端末局の無線部は
発振器（以下、ＯＳＣと略す）２０１、変調器（以下、
ＭＯＤと略す）２０２、高電力増幅器（以下、ＨＰＡと
略す）２０３、送受信アンテナ２０５、アンテナ２０５
に関連して設けられるアンテナスイッチ２０４、検波器
（以下、ＤＥＴと略す）２０６、ローノイズアンプ（以
下、ＬＮＡと略す）２０７、復調器（以下、ＤＥＭＯＤ
と略す）２０８、制御部２０９、メモリ２１０、外部装
置と接続するためのインターフェース（以下、ｉ／ｆと
略す）２１１および外部端子２１２を含む。

【０００６】次に図１１を参照して無線部の動作につい
て説明する。同じネットワーク内の端末局は同じ周波数
を使用するのでデータを他の端末局に向けて送信する場
合には、まず、この周波数が使用されていないかどうか
を調べる必要がある。このためには、まず制御部２０９
はアンテナスイッチ２０４を受信（端子Ｒ）側に切換え
る。したがって、送受信アンテナ２０５で受信された信
号はＬＮＡ２０７で増幅された後、ＤＥＴ２０６に導か
れ検波される。他の端末局がこの周波数を使用中のとき
は、ＤＥＭＯＤ２０８によって何らかのデータが復調さ
れるので、制御部２０９はデータが途切れるまで送信を
見合わせる。データが途切れ回線が空いたら、制御部２
０９はアンテナスイッチ２０４を送信（端子Ｔ）側に切
換える。その後制御部２０９はメモリ２１０に予め蓄え
られた送信すべきデータを読出しＭＯＤ２０２に与え
る。ＭＯＤ２０２にはＯＳＣ２０１から搬送波が入力さ
れているので、ＭＯＤ２０２はこの搬送波を送信すべき
データを用いて変調する。変調された搬送波はＨＰＡ２
０３で増幅された後、アンテナスイッチ２０４を介して
送受信アンテナ２０５に与えられ、放射される。

【０００７】ところで、メモリ２１０内に予め蓄えられ
るデータは、端子２１２およびｉ／ｆ２１１を介して該
無線部に接続されるパーソナルコンピュータやワークス
テーションとやりとりされるデータであり、送信先を特
定するためのアドレス情報および送信すべきデータなど
を含んで構成される。制御部２０９はメモリ２１０から
読出されたこのデータに、該端末局に予め割当てられた
送信元のアドレス情報を付加してＭＯＤ２０２に送信デ
ータとして与える。

【０００８】同じネットワーク内の他の端末局は受信モ
ード（アンテナスイッチ２０４が端子Ｒ側）になってい
るので、送受信アンテナ２０５によって放射された信号
を受信し、アンテナスイッチ２０４を介してＬＮＡ２０
７に導く。ＬＮＡ２０７で増幅された受信信号はＤＥＴ
２０６で検波され、ＤＥＭＯＤ２０８で復調されて制御
部２０９に与えられる。復調されたデータには送信元ア
ドレス、送信先アドレスおよび送信データが含まれてお
り、データはメモリ２１０に蓄えられる。

【０００９】次に、データを受信した端末局は、データ
送信元の端末局に対してデータを正しく受信できたこと
を知らせるために、送信モード（アンテナスイッチ２０
４がＴ側）にセットされて「受信ＯＫ」の信号を送信す
る。この場合は、搬送波の使用の有無を確認せずに、デ
ータ受信直後に、「受信ＯＫ」を送信する。送信方法
は、先に述べたデータ送信の場合と全く同様である。

【００１０】データの送信元端末局は、データ送信が終
了した直後から受信モードに設定されるので、データ受
信（送信先）端末局からの「受信ＯＫ」を受信すること
によりデータ伝送が正しく行なわれたことを知る。も
し、データ受信（送信先）端末局でデータが正しく復調
されないときは、送信元端末局に対して「データ再送要
求」が送信される。データ送信元端末局はこの「データ
再送要求」を受信したことに応じて、データ伝送が正し
く行なわれなかったことを知り、再び同じデータを再送
信する。

【００１１】このように、データの送信先（受信）端末
局から送信元端末局に対して「受信ＯＫ」を送り返すの
は、全く同時に他の端末局がデータの送信を開始するこ
とがあるからである。すなわち、２局以上が同時にデー
タ送信を開始すると空間でデータの衝突が生じ、正しい
データの送受信が行なえなくなる。したがって、データ
の送信元端末局は「受信ＯＫ」を受信することにより、
空間でのデータの衝突もなく送信先端末局に正しくデー
タが送信されたことを知ることができる。また、データ
の送信元端末局は「データ再送要求」を受信することに
より、何らかの理由でデータの変化が生じたことを知
り、データの再送信を行なう。「受信ＯＫ」または「デ
ータ再送要求」を受信できないときは、空間でデータの
衝突が起きたと判断し、たとえばランダムな時間だけ待
った後、同じデータの再送信を行なう。

【００１２】図１０のシステムにおいて、外部のＬＡＮ
内の端末局にデータ伝送したいときは、端末局２１にそ
のデータを送信すればよい。端末局２１は外部のＬＡＮ
の端末局へのデータ伝送であることを知って、このデー
タを通信路３に送出する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示された無線
部は、ＯＳＣ２０１、ＭＯＤ２０２、ＨＰＡ２０３、ア
ンテナスイッチ２０４およびＬＮＡ２０７を含んで構成
されるので、端末局の無線部の消費電力が著しく大きく
なるという問題があった。また、無線部自体の大型化が
避けられず、ワンボード化することは到底不可能であっ
た。このため、従来のＬＡＮ用無線ユニットはコンピュ
ータとは独立した箱型の装置とならざるを得ず、携帯型
コンピュータ用の無線ユニットとしては実用性に欠ける
という問題があった。また、価格面でも高価なものとな
り、普及を妨げる一因となっていた。

【００１４】さらに、データの送信時に上述したように
データの衝突が発生し得るので、１つのＬＡＮ内に属す
る端末局が比較的多い場合や、データ送信回数が多い場
合にはスループットの著しい低下を招くという問題があ
った。

【００１５】それゆえにこの発明の目的は、端末局の無
線通信に関する消費電力の低下、およびその機器の小型
化ならびにコスト低下を可能とするローカルエリアネッ
トワークシステムを提供することである。

【００１６】この発明の他の目的は、無線によるデータ
通信時において高いスループットを得ることのできるロ
ーカルエリアネットワークシステムを提供することであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るローカル
エリアネットワークシステムは自ら搬送波を発振できる
基地局とこの搬送波を自ら発振できない少なくとも１つ
以上の端末局とを含み、各局間ではデータによって変調
された搬送波を用いてデータが無線により送受信され
る。

【００１８】基地局は、端末局のすべてに対して同時に
該基地局へ送信すべきデータの有／無を問い合わせるコ
マンドデータの送信に続いて変調されてない搬送波を送
信する第１送信手段を備えて構成される。

【００１９】各端末局は基地局へ送信すべきデータがあ
り、かつ基地局の第１送信手段により送信された問合わ
せコマンドデータを受信したことに応答して、このコマ
ンドデータに続いて送信された搬送波を用いて基地局へ
当該端末局を識別するためのアドレスを送信する第２送
信手段を備えて構成される。

【００２０】第3送信手段は、前記第2送信手段により、
各端末局から送信された前記アドレスを正常受信したこ
とに応答して、当該受信アドレスの送信に続いて変調さ
れてない前記搬送波を送信する。さらに、基地局におい
て、前記第2送信手段により、各端末局から送信された
前記アドレスを正常受信できなかった場合、前記基地局
は、全端末局に対し、再度前記第1の送信手段による送
信を行い、前記基地局へ送信すべきデータを有する端末
局は、ランダムな時間待機した後、前記第2の送信手段
による送信を行う。

【００２１】第４送信手段は、前記第2送信手段による
送信後、前記第3送信手段により送信された当該端末局
宛の前記アドレスを受信したことに応答して、該アドレ
スに続いて送信された前記搬送波を用いて前記基地局に
送信すべき前記データを送信する。

【００２２】

【作用】第１送信手段により基地局が端末局のすべてに
対して同時にデータ送信要求の有／無を問合わせると第
２送信手段により各端末局はデータ送信要求があり、か
つ第１送信手段により問合わせがなされたことに応答し
て、当該端末局を識別するためのアドレスを基地局に対
して送信する。

【００２３】基地局は第１送信手段にて端末局のすべて
に対して同時にデータ送信要求の有／無を問合わせるこ
とによりデータ送信要求のある端末局を第２送信手段に
より送信されたアドレスにて識別することができるの
で、簡単なプロトコルで動作して各端末局から基地局へ
のデータ送信について高いスループットを得ることがで
きる。また、基地局が正常に応答のあった端末局を認識
できない場合は、再度データ送信要求の有／無を問合わ
せ、各端末局はランダムな時間だけ待機したのち応答を
行うようにしたため、簡単なプロトコルで、同時に端末
局が応答して衝突が発生した場合にも、確実に通信を確
立できる。

【００２４】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。

【００２５】図１は、この発明の一実施例によるローカ
ルエリアネットワークシステムの構成図である。このシ
ステムは、外部通信路３に接続された基地局１と３つの
端末局２４ａ、２４ｂおよび２４ｃを含む。ここで、基
地局とは自ら無線通信のための搬送波を発振できる局を
言い、端末局は自らこの搬送波を発振できない局を言
う。各端末局は無線ユニット２ａ、２ｂおよび２ｃをそ
れぞれ接続し、これら無線ユニットを介して基地局１と
の間で無線によりデータの送受信を行なう。基地局１は
送受信アンテナ１１、送受信機１２および送受信機１２
を制御するとともに外部通信路３と基地局１とを接続す
るための制御部１３を含む。各端末局に接続される無線
ユニットは同様な構成を有する。そこで、ここでは無線
ユニット２ａを例にしてその構成を説明する。無線ユニ
ット２ａは送受信アンテナ２１ａ、送受信機２２ａおよ
び送受信機２２ａを制御するとともに端末局２４ａと該
無線ユニット２ａとを接続するための制御部２３ａを含
む。

【００２６】図２は、図１の基地局のブロック構成図で
あり、図３は図１の端末局に接続され無線ユニットのブ
ロック構成図である。図２を参照して、基地局１は送受
信アンテナ１１、送受信機１２を構成するＯＳＣ１２
１、ＭＯＤ１２２、サーキュレータ１２３、ＬＮＡ１２
４、ＤＥＴ１２５およびＤＥＭＯＤ１２６を含み、さら
に制御部１３を構成する制御回路１３１、メモリ１３
２、ｉ／ｆ１３３および外部通信路３と基地局１とを接
続するための端子１３４を含んで構成される。図１に示
される各無線ユニットは図３と同様なブロック構成を有
するので、ここでは無線ユニット２ａを例にしてそのブ
ロック構成を説明する。図３において無線ユニット２ａ
は送受信アンテナ２１ａ、送受信機２２ａを構成する整
合回路２２１、ダイオード２２２、ローパスフィルタ
（以下、ＬＰＦと略す）２２３を含み、さらに制御部２
３ａを構成する制御回路２３１、メモリ２３２、ｉ／ｆ
２３３および端末局と該無線ユニット２ａとを接続する
ための端子２３４を含む。ダイオード２２２としては、
検波特性に優れているたとえばショットキ・バリア・ダ
イオードが主として用いられる。また、ダイオード２２
２と送受信アンテナ２１ａとのインピーダンス整合をと
るために整合回路２２１が挿入され、この回路により効
率のよい検波が可能となる。

【００２７】次に図１、図２および図３を参照し、この
発明の一実施例によるＬＡＮシステムの動作を説明す
る。まず、基地局１から端末局へデータを送信する場合
について説明する。

【００２８】基地局１から端末局へ送信するデータは、
メモリ１３２に予め蓄えられたデータである。メモリ１
３２内のデータは、外部通信路３および端子１３４を介
して外部のシステムより送られてきたものか、あるいは
後述する方法により同じＬＡＮシステム内の端末局から
送信されてきたものである。

【００２９】基地局１から端末局へのデータ送信として
は、同じデータをすべての端末局へ向けて一斉に送信す
る場合と、特定端末局に特定データを送信する場合とが
ある。図４は、図１のＬＡＮシステムにおいて、基地局
１から全端末局へデータを送信する場合に用いられる通
信手順を示す図である。図５は、図１のＬＡＮシステム
において、基地局１から特定の端末局へデータを送信す
る場合に用いられる通信手順を示す図である。図４に従
って、基地局１から全端末局２４ａ、２４ｂおよび２４
ｃへ一斉に同じデータを送信する場合について説明す
る。まず、「全端末局に対するデータ送信」という旨
の制御信号（コマンド）を制御回路１３１で作り、これ
とメモリ１３２から読出した「データ送信元アドレ
ス」および、「送信データ」を変調信号としてＭＯＤ
１２２にあたえる。ＭＯＤ１２２にはＯＳＣ１２１から
搬送波信号も入力されているので、ここで搬送波が前述
の変調信号を用いて変調される。そして、これがサーキ
ュレータ１２３、送受信アンテナ１１を介して全端末局
に向けて放射される。ＭＯＤ１２２における変調方法と
しては、振幅変調（ＡＳＫ）が主として用いられる。こ
れはｐｉｎダイオードにより容易に振幅変調器を構成で
きるからである。

【００３０】一方、全端末局は送受信アンテナ２１ａ
（２１ｂ，２１ｃ）で基地局１からの送信信号を受信し
ダイオード２２２で検波し、ＬＰＦ２２３を介して制御
回路２３１に入力する。各端末局の制御回路２３１はま
ず、「全端末局に対するデータ送信」のコマンドを受
信することに応じて、以後に続いて送信される「デー
タ送信元アドレス」および「送信データ」を受信し、
メモリ２３２にデータとして蓄える。蓄えられた後、制
御回路２３１はメモリ２３２からデータを読出しｉ／ｆ
２３３および端子２３４を介して端末局、たとえばパー
ソナルコンピュータなどへ受信データを転送する。

【００３１】次に、図５の手順に従って、基地局１から
特定の端末局（たとえば、端末局２４ａ）へデータを送
信する場合について説明する。

【００３２】基地局１においては、まず、「特定の端
末局に対するデータ送信」という旨のコマンドが制御回
路１３１で作られ、これとメモリ１３２から読出された
データ送信先、すなわち端末局２４ａを特定するための
「データ送信先アドレス」およびデータ送信元を特定
するための「データ送信元アドレス」をＭＯＤ１２２
に変調信号として与える。ＭＯＤ１２２はＯＳＣ１２１
から与えられる搬送波を与えられた変調信号で変調し、
変調された搬送波はサーキュレータ１２３および送受信
アンテナ１１を介して全端末局に向けて放射される。

【００３３】全端末局は、送受信アンテナ２１ａ（２１
ｂ，２１ｃ）でこれを受信し、ダイオード２２２により
検波する。各端末局の制御回路２３１は「特定の端末
局に対するデータ送信」コマンドを受信することにより
次に受信される「データ送信先アドレス」が予め回路
２３１内にストアされた自局を特定するためのアドレス
に一致するならば、次に送信されてくる「データ送信
元アドレス」および「送信データ」を受信し、メモリ
２３２に格納する。「データ送信先アドレス」と自局
アドレスとが一致しない端末局は、以後に受信されるデ
ータはすべて無視する。「データ送信先アドレス」に
一致するアドレスを有する端末局は、「データ送信元
アドレス」までを正しく受信できて、以後の通信の準備
ができていることを知らせるために、基地局１に対して
「了解」の旨のコマンドを返送する。ただし、前述し
たように端末局の無線ユニットには搬送波を発振するた
めの発振器が含まれていないので、自ら電波を発生する
ことができない。このため、端末局の無線通信用の搬送
波は、基地局１から供給される。したがって、基地局１
は「データ送信元アドレス」を送信した後に、ＯＳＣ
１２１からの搬送波をＭＯＤ１２２を素通りさせて、す
なわち変調されていない無変調搬送波（（連続波）：
Ｃ．Ｗ．と略す）として端末局に向けて放射する。

【００３４】「データ送信先アドレス」に一致するア
ドレスを有する端末局２４ａは、これをアンテナ２１ａ
で受信しダイオード２２２に導く。一方、制御回路２３
１は「了解」コマンドを作り、ＬＰＦ２２３を介して
ダイオード２２２に変調信号として印加する。ダイオー
ド２２２は、ショットキ・バリヤ・ダイオードであり、
無バイアス（０Ｖ）のときと逆バイアス（たとえば逆バ
イアス５Ｖ）のときでは端子間容量値が大きく変化する
ので、整合回路２２１を最適設計することにより、ダイ
オード２２２に印加される変調信号のＨｉｇｈ、Ｌｏｗ
に応じて受信したＣ．Ｗ．を振幅変調してアンテナ２１
ａから反射したり、位相変調して反射したりできる。た
とえば、ダイオード２２２への変調信号がＬｏｗのとき
（無バイアス時）、受信したＣ．Ｗ．を吸収し、Ｈｉｇ
ｈのとき（逆バイアス時）、全反射するように整合回路
２２１を設計すれば、送受信アンテナ２１ａからは変調
信号のＨｉｇｈ，Ｌｏｗの信号列と同じ形の搬送波が応
答信号として再放射される。すなわち、送受信アンテナ
２１ａで受信されたＣ．Ｗ．は変調信号のＨｉｇｈ，Ｌ
ｏｗに応じて振幅変調されて、再びアンテナ２１ａより
再放射（反射）される。

【００３５】以上述べた手順により、「データ送信先
アドレス」に一致するアドレスを有する端末局は「了
解」コマンドを基地局１に送信できる。基地局１ではア
ンテナ１１でこれを受信し、サーキュレータ１２３を介
してＬＮＡ１２４に入力し信号増幅した後、ＤＥＴ１２
５で検波する。ＤＥＴ１２５としてはホモダイン検波器
が用いられることが多く、図２の例ではＯＳＣ１２１か
ら局部発振信号がＤＥＴ１２５に供給されている。ＤＥ
Ｔ１２５で検波された信号はＤＥＭＯＤ１２６で元の二
値信号に戻された後、制御回路１３１に与えられる。制
御回路１３１は、送信先の端末局２１ａからの「了
解」コマンドを確認したことに応じて、実際のデータ送
信に移行する。データの送信方法は先に述べた場合と同
じであり説明を省略する。送信先端末局２４ａが「送
信データ」を正しく受信できているかどうかの確認を行
なうために「送信データ」を送信後に、Ｃ．Ｗ．を
送信する。端末局２４ａは「送信データ」を正しく受
信できたときは、「受信ＯＫ」のコマンドを用いて、
逆に受信エラーがあったときは「データ再送要求」の
コマンドを用いて、直前に受信したＣ．Ｗ．を変調し
アンテナ２１ａを介して反射する。基地局１はこのコマ
ンドを受信し、「受信ＯＫ」なら一連の送信を完了
し、「データ再送要求」ならば「送信データ」の再
送信を行なう。

【００３６】なお、「送信データ」が多い場合には、
送信データをブロックごとに分け、図５の、および
の手続を繰り返せばよい。また、図５において「了
解」が基地局１に返送されないときは、基地局１はの
手続に戻ればよい。さらに、通信手順の簡単化のため
に、手順およびを省いてもよい。

【００３７】図６は、図１のＬＡＮシステムにおいて、
端末局が基地局１へデータを送信する場合に用いられる
通信手順を示す図である。次に、端末局から基地局１に
データを送信する場合について、図６の手順を参照して
説明する。図３に示されるように、端末局の無線ユニッ
トにはＯＳＣが含まれていないので自ら電波を発してデ
ータを送信することはできない。そこて、基地局１は自
局のネットワーク内に所属するすべての端末局に対して
データの送信要求の有無の問合わせを行なう。そして、
データ送信のための搬送波を全端末局に供給する。

【００３８】まず、基地局１は全端末局に対して、デー
タの送信を行ないたい端末局はあるかという旨の「デ
ータの送信要求の有無」コマンドとＣ．Ｗ．を、たと
えば周期Ｔで連続的に繰り返し放射する（図６参照）。
この場合、のコマンドの送信方法は、先に述べた端末
局へのデータの送信方法と全く同じであるので説明は省
略する。

【００３９】各端末局は「データの送信要求の有無」
コマンドを受信することにより、基地局１へのデータ送
信が可能であることを知る。そして、データの送信要求
のある端末局はのコマンドの後に続くＣ．Ｗ．に対
して自局の「端末局アドレス」で変調を行ない、変調
された搬送波を反射する。この場合の変調方法も先に述
べたものと同じである説明を省略する。

【００４０】基地局１はこの反射波を受信することによ
り、データの送信要求のある端末局のアドレスを知り、
データの送信要求を受理する。基地局１において、デー
タの送信要求が受理されたことを要求元の端末局に対し
知らせるために、基地局１より「了解」コマンド、
該端末局アドレスおよびＣ．Ｗ．を送信する。要求元
の端末局はこれを受信することにより、自局が出したデ
ータの送信要求が基地局１において受理されたことを知
り、Ｃ．Ｗ．に対してデータの送信先アドレスおよ
び送信データで変調を施し、変調された搬送波を反射す
る。

【００４１】基地局１は、この応答信号を受信し検波し
て、メモリ１３２に格納するとともに、受信データに誤
りがないときは、該端末局に対して「受信ＯＫ」のコ
マンドを送信する。もし、受信データに誤りがあるとき
は、データの再送信を必要とするので「再送要求」の
コマンドを送信する。送信元の端末局は「受信ＯＫ」
を受信した場合は通信を完了し、「再送要求」を受信
した場合は同じデータの再送信を行なう。なお、送信デ
ータが多い場合には、データをブロックごとに分け図６
の、およびの手順を繰り返せばよい。

【００４２】ごく稀に、複数の端末局が同時にＣ．
Ｗ．に対して自局の端末局アドレスで変調を行なう場合
がある。この場合は、空中でデータの衝突が生じ基地局
１はどの端末局がデータの送信要求を出しているのかを
正しく理解することができない。そこで、基地局１は全
端末局に対してデータの送信要求が衝突した旨の「衝
突発生」コマンドを送信する。要求元の端末局はこのコ
マンドを受信することにより、自局の出したデータの送
信要求、すなわち「端末局アドレス」が基地局１側で
受理されなかったことを知る。そこで、たとえば、ラン
ダムな時間だけ待機して、再度、データの送信要求（
「端末局アドレス」）を出す。ただし、この場合はの
コマンドが基地局１から送信されていることを確認する
必要がある。

【００４３】なお、通信手順の簡略化のため、「衝突
発生」コマンドを送信せずに、データの衝突が発生した
場合は基地局１はおよびの手順に戻ってもよい。こ
の場合、データの送信要求を出した端末局は「了解」
コマンドと自局のアドレスである「端末局アドレス」
が送信されてこないので、送信要求が空中で衝突して基
地局１に受理されなかったことを知ることができる。

【００４４】図７は、図３の端末局用線ユニットが基板
上に実装された場合の回路構成図である。図７におい
て、送受信アンテナ２１ａ（２１ｂ，２１ｃ）としては
円形パッチアンテナが用いられている。また、整合回路
２２１はマイクロストリップ線路２２１ａ，２２１ｂ，
２２１ｃおよび２２１ｄを含んで構成され、同様にＬＰ
Ｆ２２３もまたマイクロストリップ線路２２３ａ、２２
３ｂおよび２２３ｃを含んで構成される。円形パッチア
ンテナおよびマイクロストリップ線路は、片面が地導体
２４２で覆われた誘電体基板２４１上にエッチング技術
を用いて容易に形成される。ショットキ・バリヤ・ダイ
オード２２２としては、ガラス封止型のものや、プラス
チックパッケージ入りのものが使用され、そのアノード
側はスルーホール２４３でグランド電位に接続されてい
る。また、制御回路２３１、メモリ２３２、ｉ／ｆ２３
３および端子２３４は誘電体基板２４１上に表面実装さ
れる。

【００４５】上述したように本実施例に係る端末局用無
線ユニットは消費電力の多いＯＳＣおよびＨＰＡなどが
不要であるので、消費電力量の削減、小型化および低コ
スト化が実現できるとともに、図７からもわかるように
コンピュータの拡張ボードとしてコンピュータに一体的
に搭載することができる。

【００４６】図８は、この発明の他の実施例による端末
局に用いられる無線ユニットのブロック構成図である。
図８の無線ユニット２ａ（２ｂ，２ｃ）は送信器として
アンテナ２１１および反射型変調器２２０ａを含み、受
信器としてアンテナ２１２および検波器２２０ｂを含
み、さらに制御部として制御回路２３１、メモリ２３
２、ｉ／ｆ２３３および端子２３４を含む。なお、図８
の構成要素のうち図３と同じ機能を有するものには同じ
番号を付して説明を省略する。反射型変調器２２０ａは
整合回路２２１ａ、ショットキ・バリヤ・ダイオード２
２２ａおよびＬＰＦ２２３ａを含む。検波器２２０ｂは
整合回路２２１ｂ、ショットキ・バリヤ・ダイオード２
２２ｂおよびＬＰＦ２２３ｂを含む。図８の無線ユニッ
トにおいては、基地局１からの送信コマンドおよび送信
データはアンテナ２１２で受信され検波器２２０ｂで信
号の検波が行なわれる。一方、端末局から基地局１へコ
マンドまたはデータを送信する場合には、アンテナ２１
１で基地局１からＣ．Ｗ．を受信し、反射型変調器２２
０ａでこれを変調し反射する。検波器２２０ｂおよび反
射型変調器２２０ａは個々にダイオード２２２ｂ、２２
２ａを含んでおり、またそれぞれの整合回路は、それぞ
れ最適に設計することができるので、データの送信およ
び受信とも効率が向上する。

【００４７】なお、アンテナ２１１および２１２は図８
に示されるように送信側および受信側について別々に設
けてもよいし、送信側および受信側で共用するようにし
て１つ設け、送信時と受信時とで偏波面が互いに直交関
係になるようにこのアンテナを設計するようにしてもよ
い。

【００４８】なお、図８の無線ユニットも、図７に示さ
れるように誘電体基板２４１上にエッチング技術を用い
て容易に形成することができる。

【００４９】図９はこの発明の他の実施例による基地局
のブロック構成図である。図９の基地局１は、送受信機
能としてアンテナ１１ａおよび１１ｂ、ＯＳＣ１２１ａ
および１２１ｂ、ＭＯＤ１２２、サーキュレータ１２
３、ＬＮＡ１２４およびＤＥＴ１２５を含み、さらに制
御部として制御回路１３１、メモリ１３２、ｉ／ｆ１３
３および端子１３４を含む。図９の構成要素のうち、図
２と同じ機能を持つものには同一番号を付し説明を省略
する。図９の基地局１においては、端末局から送信され
るコマンドまたはデータを受信する場合には、ＯＳＣ１
２１ａとアンテナ１１ａが使用される。一方、端末局へ
コマンドまたはデータを送信する場合には、ＯＳＣ１２
１ｂとＭＯＤ１２２とアンテナ１１ｂとが使用される。
この場合、端末局用無線ユニットとしては図８に示され
たものが使用される。なお、通信手順については、図
４、図５および図６に示された手順がそのまま採用され
る。

【００５０】図９に示されるように基地局１において、
端末局とのデータの送信、受信を別々の系統で行なうこ
とにより、送信と受信とを同時に行なうことが可能にな
り、スループットの向上を図れる。この場合、データの
受信と送信とで使用する周波数を変えてもよいし、アン
テナに関する偏波面を変えてもよい。周波数を別々に設
定するには、ＯＳＣ１２１ａと１２１ｂとの発振周波数
を変えればよく、それに応じて端末局側の反射型変調器
２２０ａおよび検波器２２０ｂを設計すればよい。アン
テナの偏波面のみを変える場合は、ＯＳＣ１２１ｂは不
要となりＯＳＣ１２１ａの出力をＭＯＤ１２２に導くよ
うに設計すればよい。

【００５１】なお、図１の実施例においては、基地局１
が外部通信路３に接続されているが、端末局用無線ユニ
ットが外部通信路３に接続されるようなシステム構成で
も適用可能である。

【００５２】上述した実施例による端末局無線ユニット
は、ＯＳＣおよびＨＰＡなどが不要となって消費電力低
減、小型化および低コスト化が可能となる。したがっ
て、図７に示されるように１基板上に一体的に形成でき
るので、コンピュータ用の無線ユニットとしてコンピュ
ータと一体的に形成することが可能となる。

【００５３】また、データ送信時の衝突は、図６に示さ
れるように端末局がデータの送信要求（図６の「端末
局アドレス」）を出すごく短い期間でしか生じ得ないの
で、スループットの高い無線式ＬＡＮシステムの構築が
可能となる。さらに、該システムにおいて電波を発する
ものは基地局１だけであるので、該システムの外部機器
に対して電波障害を与えることが少なくなる。

【００５４】

【発明の効果】各端末局はデータ送信時、基地局へ送信
すべきデータがありかつ基地局の第１送信手段により送
信された問合わせコマンドデータを受信したことに応答
して、該コマンドデータに続いて送信された変調されて
いない搬送波を用いて基地局へアドレスを送信すること
ができるので、端末局は、自局のアドレス送信のために
搬送波を自ら発振するための機器を必要としない。した
がって、端末局側の無線通信に関する消費電力の低減、
およびその機器の小型化ならびにコスト低下が可能とな
る。また基地局は第１送信手段にて端末局のすべてに対
して同時にデータ送信要求の有／無を問合わせることに
よりデータ送信要求の有る端末局を第２送信手段により
送信されたアドレスにて一意に識別するという簡易なプ
ロトコルで動作して各端末局から基地局へのデータ送信
について高いスループットを有したシステムを得ること
ができる。また、各端末局は第４送信手段によるデータ
送信時に基地局の第３送信手段から送信された変調され
てない搬送波を用いて基地局にデータ送信できるので、
端末局はデータ送信のために搬送波を自ら発振するため
の機器を必要とせず、端末局側の無線通信に関する消費
電力の低減、およびその機器の小型化ならびにコスト低
下が可能となる。

【００５５】さらに、データ送信時のデータ衝突は、各
端末局が第2送信手段を用いてアドレスを基地局へ送信
するためのごく短い期間でしか生じ得ない。また、も
し、データ衝突が発生した場合、各端末局はランダムな
時間待機したのち再送出を行うため、簡単な構成でスル
ープットの高いLANシステムの構築が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるローカルエリアネッ
トワークシステムの構成図である。

【図２】図１の基地局のブロック構成図である。

【図３】図１の端末局に接続される無線ユニットのブロ
ック構成図である。

【図４】図１のローカルエリアネットワークシステムに
おいて、基地局から全端末局へデータを送信する場合に
用いられる通信手順を示す図である。

【図５】図１のローカルエリアネットワークシステムに
おいて、基地局から特定の端末局へデータを送信する場
合に用いられる通信手順を示す図である。

【図６】図１のローカルエリアネットワークシステムに
おいて、端末局から基地局へデータを送信する場合に用
いられる通信手順を示す図である。

【図７】図３の端末局用無線ユニットが基板上に実装さ
れた場合の回路構成図である。

【図８】この発明の他の実施例による端末局に用いられ
る無線ユニットのブロック構成図である。

【図９】この発明の他の実施例による基地局のブロック
構成図である。

【図１０】従来の無線式ローカルエリアネットワークシ
ステムの構成図である。

【図１１】図１０の端末局の無線部の回路ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１基地局２ａ、２ｂおよび２ｃ無線ユニット３外部通信路１１、２１ａ、２１ｂおよび２１ｃ送受信アンテナ１２、２２ａ、２２ｂおよび２２ｃ送受信機１３、２３ａ、２３ｂおよび２３ｃ制御部なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04L 12/00 - 12/48 H04Q 7/00 - 7/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自ら搬送波を発信できる基地局と前記搬
送波を自ら発信できない少なくとも１つ以上の端末局と
を含み、各局間ではデータによって変調された前記搬送
波を用いて前記データが無線により送受信されるローカ
ルエリアネットワークシステムであって、前記基地局において、前記端末局のすべてに対して同時
に、該基地局へ送信すべき前記データの有／無を問い合
わせるコマンドデータの送信に続いて変調されてない前
記搬送波を送信する第1送信手段と、前記各端末局において、前記基地局へ送信すべき前記デ
ータが有り、かつ前記第1送信手段により送信された前
記問合わせコマンドデータを受信したことに応答して、
該コマンドデータに続いて送信された前記搬送波を用い
て、前記基地局へ当該端末局を識別するためのアドレス
を送信する第2送信手段と、前記基地局において、前記第2送信手段により、各端末
局から送信された前記アドレスを正常受信したことに応
答して、当該受信アドレスの送信に続いて変調されてな
い前記搬送波を送信する第3送信手段と、前記基地局において、前記第2送信手段により、各端末
局から送信された前記アドレスを正常受信できなかった
場合、前記基地局は、全端末局に対し、再度前記第1の
送信手段による送信を行い、前記基地局へ送信すべきデ
ータを有する端末局は、ランダムな時間待機した後、前
記第2の送信手段による送信を行うことを特徴とするロ
ーカルエリアネットワークシステム。
【請求項２】前記各端末局は、前記第2送信手段によ
る送信後、前記第3送信手段により送信された当該端末
局宛の前記アドレスを受信したことに応答して、該アド
レスに続いて送信された前記搬送波を用いて前記基地局
に送信すべき前記データを送信する第4送信手段をさら
に備えた、請求項１に記載のローカルエリアネットワー
クシステム。