JPH0732384B2

JPH0732384B2 - 無線通信方式

Info

Publication number: JPH0732384B2
Application number: JP24066885A
Authority: JP
Inventors: 勇夫中沢; 弘之八塚; 義和洞井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPS62101132A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕屋内等に於けるマイクロ波，ミリ波を用いた無線通信方
式に於いて、ノード送受信装置には複数のアンテナを接
続して、ターミナル送受信装置との間でバースト信号で
通信を行い、同一内容の複数のバースト信号の中の受信
信号の品質が最良となるバースト信号を受信処理し、電
波の伝搬状態の悪い環境に於いても、良好な通信品質を
確保できるようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、端末装置間或いは端末装置とセンタとの間等
で通信を行う無線通式方式に関するものである。

データ端末装置，テレビ電話端末装置等の端末装置間、
或いは、ホストコンピュータ等を備えたセンタとの間で
通信を行うシステムに於いて、端末装置の配置並びに移
動が容易なワイヤレス方式が開発されている。例えば、
赤外線を用いた通信方式や、マイクロ波を用いた通信方
式等が知られている。マイクロ波等の電波を用いた無線
通信方式に於いては、屋内に於ける電波の多重反射等に
よる受信レベルの変動が大きいものである。

〔従来の技術〕

事務所等の屋内に於ける無線通信方式に於いては、天井
にアンテナを設置してノード送受信装置と接続し、小型
のアンテナを備えたターミナル送受信装置を机上等に配
置して、ノード送受信装置とターミナル送受信装置との
間で、例えば、50GHz程度の周波数帯で無線通信を行う
ものである。その場合、ターミナル送受信装置を含む端
末装置内に電源を備えている場合は、完全な移動端末装
置となる。又天井に設置されたアンテナは、１個でその
屋内をカバーできない場合は、複数個のアンテナが分散
配置されることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

マイクロ波，ミリ波を使用して屋内で無線通信を行うも
のであるから、その屋内の電波の多重反射や人の移動等
による影響によって、アンテナの受信レベルが不安定と
なるものである。従って、高速のデータ通信を行うと誤
りが多くなるので、比較的低速のデータ通信が行われる
に過ぎなかった。

本発明は、複数のアンテナを分散配置して、時分割的に
使用し、最も受信信号の品質が良好な受信バースト信号
を受信処理して、高速データ通信を可能とすることを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の無線通信方式は、対向するアンテナの相対位置
を変化させることにより、干渉による受信レベルの低下
を防止できることに着目し、アンテナを複数分散配置し
て時分割的に使用し、干渉の少ない受信信号を時間軸上
で選択するものであり、第１図を参照して説明すると、
屋内の天井６等に分散配置された複数のアンテナ２が接
続されたノード送受信装置１と、アンテナ４を有し、机
６等の上に配置されたターミナル送受信装置３とを備
え、ノード送受信装置１及びターミナル送受信装置３
は、バースト信号を送信するもので、その場合に複数の
アンテナ２を時分割的に使用するものである。ノード送
受信装置１からのバースト信号を、各アンテナ２から時
間的に重ならないように送出し、又ターミナル送受信装
置３からのバースト信号を各アンテナ２で受信して、時
間的にバースト信号が重ならないようにノード送受信装
置１に加えるものである。

ノード送受信装置１及びターミナル送受信装置３に於い
ては、同一内容のバースト信号を繰り返し受信すること
になるから、それぞれのバースト信号の受信レベルを検
出し、最も受信信号の品質が良好となる例えば最大受信
レベルの受信バースト信号を受信信号として処理するも
のである。

〔作用〕

ノード送受信装置１からのバースト信号は、複数のアン
テナ２を時分割的に使用して、時間的に重ならないよう
に送出されるものであるから、ターミナル送受信装置３
では、複数のアンテナ２からそれぞれ同一内容のバース
ト信号を繰り返し受信することになる。従って、干渉が
最も少なく受信信号の品質が良好な受信バースト信号、
例えば、受信レベルが最も大きい受信バースト信号を用
いて受信処理することにより、誤りが最も少ない受信処
理を行うことができる。又ターミナル送受信装置３から
のバースト信号を複数のアンテナ２で受信し、各アンテ
ナ２の受信バースト信号が時間的に重ならない状態とし
て、ノード送受信装置１で受信信号の品質が良好な受信
バースト信号、例えば、受信レベルの最も大きい受信バ
ースト信号を用いて受信処理することにより、誤りの最
も少ない受信処理を行うことができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。本実施例では、受信信号の品質の良否の判断を受
信レベルにより行う場合について示すものである。

第２図は本発明の第１の実施例のブロック図であり、10
はノード送受信装置、11は送信部、12は受信部、13−１
〜13−ｎはアンテナ、14−１〜14−m,1−１〜15−ｍは
ハイブリッド回路（Ｈ）、16−１〜16−m,17−１〜17−
ｍは１バースト長の遅延時間を有する遅延回路（τ）、
18−１〜18−ｎはサーキュレータ、19はターミナル送受
信装置、20はアンテナである。

送信部11からバースト信号を送出すると、ハイブリッド
回路14−１を介して遅延回路16−１及びサーキュレータ
18−１に加えられ、サーキュレータ18−１からアンテナ
13−１に加えられて、周波数f₁で最初のバースト信号が
送出される。又遅延回路16−１により１バースト長の遅
延を受けたバースト信号は、ハイブリッド回路14−２を
介して次の遅延回路及びサーキュレータ18−２に加えら
れ、サーキュレータ18−２からアンテナ13−２に加えら
れて、２番目のバースト信号が送出される。以下同様に
して、アンテナ13−ｎから最後のバースト信号が送出さ
れる。従って、アンテナ13−１〜13−ｎからのバースト
信号は、同一の周波数f₁で且つ同一内容で時間軸上に配
列されたものとなる。

ターミナル送受信装置19はアンテナ20でそれぞれバース
ト信号を受信し、時間軸上に配列されたバースト信号の
中の一番受信レベルの大きいバースト信号を受信信号と
して処理する。

第３図は動作説明図であり、（ａ）は送信部１からのバ
ースト信号を示し、１フレーム周期で送出される。この
バースト信号は、（ｂ）に示すようにアンテナ13−１か
ら送出され、アンテナ13−２からは、（ｃ）に示すよう
にτ１の遅延時間後に送出される。又アンテナ13−ｎか
らは、（ｄ）に示すように、τｎの遅延時間後に送出さ
れる。従って、各アンテナ13−１〜13−ｎからのバース
ト信号は、時間軸上に配列されたものとなる。そして、
ターミナル送受信装置19では、（ｅ）に示すように、そ
れぞれ異なる受信レベルでバースト信号を受信すること
になり、最大受信レベルのバースト信号を選択して受信
するものである。

又ターミナル送受信装置19からのバースト信号は、周波
数f₂でアンテナ20から送出され、アンテナ13−１〜13−
ｎでほぼ同時に受信される。アンテナ13−１で受信され
たバースト信号は、サーキュレータ18−１及びハイブリ
ッド回路15−１を介して受信部12に加えられ、アンテナ
13−２で受信されたバースト信号は、サーキュレータ18
−２、ハイブリッド回路15−２、遅延回路17−１及びハ
イブリッド回路15−１を介して受信部12に加えられるか
ら、最初の受信バースト信号より１バースト長遅延され
て受信部12に加えられることになる。以下同様にして、
アンテナ13−ｎで受信されたバースト信号は、時間軸上
に最後に配列された状態で受信部12へ加えられる。

受信部12では、時間軸上に配列された同一内容のバース
ト信号の中の一番受信レベルの大きいバースト信号を受
信信号として処理するものである。

第４図は送信部のブロック図であり、21はデータ多重化
する多重化部、22は速度変換部、23は変調部、24は増幅
部、25はバースト信号として送出する為のスイッチ部、
26はクロックに従って各種のタイミング信号を発生する
タイミング発生部である。多重化部21ではクロックに従
ってデータを多重化し、速度変換部22ではタイミング発
生部26からのタイミング信号に従って多重化データの速
度変換を行い、変調部23に加える。変調部23で変調され
たデータは、増幅部24により増幅され、タイミング発生
部26からのタイミング信号によって制御されるスイッチ
部25から、第３図の（ａ）に示すようにバースト信号と
して送出される。

第５図は受信部のブロック図であり、27は不要帯域を除
去するバンドパスフィルタ、28は高周波増幅部、29は復
調部、30はデータの再生部、31はメモリ、32は多重分離
部、33はレベル検出部、34はタイミング発生部である。

受信バースト信号はバンドパスフィルタ27を介して高周
波増幅部28に加えられ、増幅出力は復調部29に加えられ
て復調され、復調出力はデータの再生部30に加えられて
レベル識別によりデータが再生され、再生されたデータ
は、タイミング発生部34からのアドレス信号によりメモ
リ31に順次書込まれる。

又レベル検出部33は、クロックとフレームパルスとを用
いて、受信バースト信号のレベル検出を行うもので、各
アンテナによるバースト信号の受信レベルはそれぞれ異
なるから、１フレーム内の最大受信レベルを識別し、そ
の最大受信レベルとなる受信バースト信号を示す情報を
タイミング発生部34に加える。タイミング発生部34は、
その情報に従ってメモリ31の読出アドレス信号を形成す
るものであり、メモリ31から１フレーム内に於ける最大
受信レベルのバースト信号の再生データのみが読出され
て、多重分離部32に加えられ、各データに分離される。

ターミル送受信装置に於ける送信部及び受信部も第４図
及び第５図に示す構成とほぼ同じ構成である。

又ターミナル送受信装置が複数配置されている場合は、
送受信の衝突が生じないような各種の通信方式を採用す
ることができる。又周波数f₁,f₂を用いて送受信する代
わりに、垂直偏波と水平偏波とを用いて送受信すること
も可能である。

第６図は本発明の第２の実施例の説明図であり、送信部
11とサーキュレータ41が従続接続され、各サーキュレー
タ41を介してアンテナ42が接続され、アンテナ42にはス
イッチ回路43が設けられている。又受信部12とサーキュ
レータ44が縦続接続され、サーキュレータ44を介してア
ンテナ45が接続され、アンテナ45にはスイッチ回路46が
設けられている。スイッチ回路43,46は、アンテナ42,45
を時分割的に使用する為のものであり、PINダイオード
やショットキーダイオード等のダイオードをスイッチ素
子として用いた構成を採用することができ、図示を省略
した制御部から制御される。

この実施例は、送信部11及びターミナル送受信装置（図
示せず）からは、同一内容のバースト信号を繰り返し送
出するものであり、送信部11からのバースト信号は、ア
ンテナ42の時分割的な使用により順次異なるアンテナ42
から送出され、ターミナル送受信装置からのバースト信
号は、順次異なるアンテナ45の受信バースト信号を受信
部12へ加えるようにするものである。

即ち、スイッチ回路43,46をオフとしたアンテナ42,45が
使用状態となるから、例えば、送信部11側から第１番目
のスイッチ回路43をオフとすると、送信部11から繰り返
し送出するバースト信号がサーキュレータ41を介して第
１番目のアンテナ42から送出される。従って、バースト
信号と同期をとってスイッチ回路43を制御することによ
り、順次アンテナ42を使用状態としてバースト信号を送
出することができる。なお、最後のアンテナ42は、総て
のスイッチ回路43がオンとなることにより、サーキュレ
ータ41を介してバースト信号が加えられるので、最後の
アンテナ42についてのみスイッチ回路43を省略すること
ができる。

又第１番目のスイッチ回路46をオフとすると、第１番目
のアンテナ45で受信したバースト信号がサーキュレータ
44を介して受信部12へ加えられる。又第２番目のスイッ
チ回路46のみをオフとし、他のスイッチ回路46をオンと
すると、第２番目のアンテナ45で受信したバースト信号
がサーキュレータ44を介して受信部12へ加えられる。最
後のアンテナ45は、他のアンテナ45のスイッチ回路46を
オンとすることにより、受信したバースト信号がサーキ
ュレータ44を介して受信部12へ加えられるので、この最
後のアンテナ45のスイッチ回路46は省略することができ
る。

受信部12には、各アンテナ45で受信したバースト信号が
時間軸上に配列されるから、その受信レベルを第５図に
示すレベル検出部33等により検出し、受信レベルが最も
大きいバースト信号を選択して受信処理するものであ
る。又ターミナル送受信装置では、各アンテナ42から送
出したバースト信号は時間軸上に配列されたものとなる
から、それぞれの受信レベルを検出し、最も大きい受信
レベルのバースト信号を受信処理するものである。

第７図は本発明の第３の実施例の説明図であり、第６図
に示す実施例は、送信用と受信用とのアンテナ42,45を
別個に設けた場合であるが、この実施例は、アンテナ48
を送信用と受信用とに兼用したものである。アンテナ48
は、サーキュレータ47を介して送信部11と受信部12とに
接続され、各アンテナ48には、時分割的に使用する為の
スイッチ回路49が設けられている。

送信部11及び受信部12側から第１番目のスイッチ回路49
のみオフとし、他のスイッチ回路49をオンとすると、送
信部11からのバースト信号は、最後のサーキュレータ47
で折返されて第１番目のアンテナ48から送出され、又こ
の第１番目のアンテナ48で受信したバースト信号のみが
受信部12へ加えられる。次に第２番目のスイッチ回路49
のみをオフとすると、第２番目のアンテナ48からバース
ト信号が送出され、又受信したバースト信号が受信部12
へ加えられる。即ち、使用するアンテナ48対応のスイッ
チ回路49をオフとすることになる。

第８図は本発明の第４の実施例の説明図であり、送信部
11にはサーキュレータ51を縦続接続し、受信部12にはサ
ーキュレータ53を縦続接続し、それらのサーキュレータ
51,53間にサーキュレータ52を介してアンテナ54を接続
すると共に、スイッチ回路55,56を設け、これらのスイ
ッチ回路55,56に制御部50から制御信号を加えるもので
ある。

送信部11と受信部12とに最も近い位置のスイッチ回路5
5,56を制御部50からの制御信号でオフとし、他のスイッ
チ回路55,56をオンとすると、送信部11からのバースト
信号は第１番目のアンテナ54から送出され、又このアン
テナ54で受信したバースト信号が受信部12へ加えられ
る。次に第２番目のスイッチ回路55,56をオフとし、他
のスイッチ回路55,56をオンとすると、送信部11からの
バースト信号は第２番目のアンテナ54から送出され、こ
のアンテナで受信したバースト信号が受信部12へ加えら
れる。スイッチ回路55,56は対として制御すれば、アン
テナ54は同時に送信と受信とを行うことになり、別個に
制御すれば、送信動作状態のアンテナとは別のアンテナ
が受信動作を行うことになる。

第９図は本発明の第５の実施例のブロック図であり、第
６図乃至第８図に示す実施例に於けるスイッチ回路を制
御して、アンテナを時分割的に使用する為の構成を示す
ものである。制御部からの制御信号は、第１番目のドラ
イバ60に加えられて、第１番目のアンテナのスイッチ回
路61が制御される。そして、制御信号は１バースト長の
遅延時間を有する遅延回路62（τ）を介して第２番目の
ドライバ60に加えられ、第２番目のアンテナのスイッチ
回路61が制御される。以下同様にして、制御信号が順次
遅延回路62により遅延されてスイッチ回路61が制御さ
れ、アンテナが順次使用状態となる。従って、各アンテ
ナを使用状態に制御する為の構成が遅延回路62を用いる
ことにより簡単となる。

第10図は動作説明図であり、（ａ）は第１番目のドライ
バ60に加えられる制御信号を示し、第２番目には、
（ｂ）に示すように、τの遅延時間後に制御信号が加え
られる。そして、（ｃ），（ｄ）に示すように遅延回路
62により遅延された制御信号がドライバ60に加えられ、
制御信号に対応したアンテナが使用状態となる。

第11図は本発明の第６の実施例のブロック図であり、制
御信号がタイミング発生回路63に同時に加えられ、各タ
イミング発生回路63に於いて制御信号を検出し、設定さ
れたタイミングでドライバ60に信号を加えて、アンテナ
のスイッチ回路61を制御するものである。

第12図はその動作説明図であり、（ａ）は制御部からの
制御信号を示し、タイミング発生回路63では、（ｂ）に
示すようにそれぞれ制御信号の立上りを検出した信号を
発生し、この検出信号から所定の時間後にドライバ60を
制御する信号を発生するものである。従って、第１番目
のタイミング発生回路63は、（ｃ）に示すように、制御
信号を検出すると同時にドライバ60に信号を加えて、第
１番目のアンテナのスイッチ回路61を制御する。又第２
番目のタイミング発生回路63は、制御信号を検出した
後、１バースト長の時間t1後に、ドライバ63に（ｄ）に
示す信号を加えて、第２番目のアンテナのスイッチ回路
61を制御する。

又第ｎ番目のタイミング発生回路63は、制御信号を検出
した後、ｎバースト長の時間tn後にドライバ63に（ｆ）
を示す信号を加えて、第ｎ番目のアンテナのスイッチ回
路61を制御することになる。

第13図はドライバの接続説明図であり、第９図の実施例
に於けるドライバの接続構成の要部を示すものであっ
て、例えば、75Ωの同軸ケーブル64に、高入力インピー
ダンスのドライバ65が接続され、このドライバ65の出力
によってスイッチ回路が制御される。従って、制御信号
は同軸ケーブル64によって減衰されることなく、各ドラ
イバ65に加えられることになる。

第14図はタイミング発生回路のブロック図であり、第11
図の実施例に於けるタイミング発生回路63の一例を示す
ものである。制御部からの制御信号は、立上り検出部66
に加えられて立上りが検出され、検出信号（第12図の
（ｂ）参照）はカウンタ67に加えられる。カウンタ67は
この検出信号によってクロック発生部68からのクロック
のカウントを開始する。クロック発生部68は、制御信号
の立上りに同期して発振している。カウンタ67のカウン
ト数を設定しておくことにより、検出信号からの時間を
設定することができ、カウンタ67の出力信号が出力部69
に加えられ、所定の時間幅の出力信号がドライバに加え
られる。

カウンタ67の設定は、各アンテナ対応に設定するもので
あり、それによって、各アンテナを時分割的に使用状態
とすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、ノード送受信装置１と
ターミナル送受信装置３との間は、バースト信号で通信
するもので、ノード送受信装置１には複数のアンテナ２
が接続され、各アンテナ２をスイッチ回路や遅延回路に
より時分割的に使用して、時間的に重ならないようにバ
ースト信号を各アンテナ２から送出し、ターミナル送受
信装置３は、複数の同一内容のバースト信号を受信し
て、その中の最良品質のバースト信号を選択して受信処
理し、又ターミナル送受信装置３からのバースト信号に
ついても、複数のアンテナ２をスイッチ回路や遅延回路
により時分割的に使用して、そのバースト信号をノード
送受信装置１では時間的に重ならないように受信し、複
数の同一内容のバースト信号の中の最良品質のバースト
信号を選択して受信処理するものであり、屋内等の電波
の伝搬特性が不安定な環境に於いても、誤りの少ないデ
ータ通信が可能となる利点がある。この場合、同一内容
のバースト信号が各アンテナ２から時分割的にターミナ
ル送受信装置３に対して送出され、又ノード送受信装置
１は、ターミナル送受信装置３からの同一内容のバース
ト信号を時分割的に受信することにより冗長性がある
が、最適受信条件を選択できるから、確実なデータ通信
が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の第１の
実施例のブロック図、第３図は本発明の第１の実施例の
動作説明図、第４図は送信部のブロック図、第５図は受
信部のブロック図、第６図乃至第８図は本発明の第２乃
至第４の実施例の説明図、第９図は本発明の第５の実施
例のブロック図、第10図は本発明の第５の実施例の動作
説明図、第11図は本発明の第６の実施例のブロック図、
第12図は本発明の第６の実施例の動作説明図、第13図は
ドライバの接続説明図、第14図はタイミング発生回路の
ブロック図である。１はノード送受信装置、２はアンテナ、３はターミナル
送受信装置、４はアンテナ、５は天井、６は机、10はノ
ード送受信装置、11は送信部、12は受信部、13−１〜13
−ｎはアンテナ、14−１〜14−m,15−１〜15−ｍはハイ
ブリッド回路、16−１〜16−m,17−１〜17−ｍは遅延回
路、18−１〜18−ｎはサーキュレータ、19はターミナル
送受信装置である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノード送受信装置（１）と、該ノード送受
信装置（１）に接続され且つ分散配置された複数のアン
テナ（２）と、任意数のターミナル送受信装置（３）
と、該ターミナル送受信装置（３）のアンテナ（４）と
を備え、前記ノード送受信装置（１）から前記ターミナル送受信
装置（３）へバースト信号を送出する際に、前記ノード
送受信装置（１）からのバースト信号を前記複数のアン
テナ（２）の時分割的使用により時間的に重ならないよ
うに各アンテナ（２）から送出し、前記ターミナル送受
信装置（３）は、受信した複数の同一内容のバースト信
号のうち品質が最良のバースト信号を選択処理し、前記ターミナル送受信装置（３）から前記ノード送受信
装置（１）へバースト信号を送出する際に、前記ターミ
ナル送受信装置（３）からのバースト信号を前記複数の
アンテナ（２）の時分割的使用により時間的に重ならな
いように前記ノード送受信装置（１）で受信し、複数の
同一内容のバースト信号のうち品質が最良のバースト信
号を選択処理することを特徴とする無線通信方式。