JPH1023392A - 無線映像信号送受信システム - Google Patents

無線映像信号送受信システム

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JPH1023392A
JPH1023392A JP8174578A JP17457896A JPH1023392A JP H1023392 A JPH1023392 A JP H1023392A JP 8174578 A JP8174578 A JP 8174578A JP 17457896 A JP17457896 A JP 17457896A JP H1023392 A JPH1023392 A JP H1023392A
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JP
Japan
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transmitter
camera
information
receiver
spread spectrum
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Application number
JP8174578A
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English (en)
Inventor
Akitsuna Yuhara
章綱 湯原
Takashi Shiba
芝  隆司
Seiichiro Matsumoto
誠一郎 松本
Ryushi Nishimura
龍志 西村
Minoru Mogi
稔 茂木
Takuya Imaide
宅哉 今出
Yasuhiro Ota
康博 太田
Ryozo Murata
良三 村田
Tomoyuki Kurashige
知行 倉重
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Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の無線映像送受信装置を用いる場合に、そ
の相互の電波で干渉が生じないように構成し、複数の無
線映像情報を安定に利用でき、かつ、簡易化も容易な無
線映像信号相受信システムを提供する。 【解決手段】スペクトル拡散を用いた無線映像送受信装
置の各組で、送信機側に、受信機側には必要があれば指
向性アンテナ15を用いて送受信し、異なる組の間では
互いに送受信しないようにした。また、上記手段とは独
立、または併用して、スペクトル拡散を用いた無線映像
送受信装置の各組で微弱電波を用いて送受信するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無線映像信号送受信
システムに関する。
【0002】
【従来の技術】映像信号を無線で通信する場合、他の電
子機器への妨害を与えにくく、逆に他の電子機器からの
妨害を受け難いスペクトラム拡散方式の応用が提案され
ている。例えば、特開平7−50614号公報に上記応
用が示されて入る。また映像情報は情報量が多いので過
度の広い通信周波数帯域を避ける点で映像情報信号を符
号化し、帯域圧縮する技術、およびその応用製品も最近
広く開発されつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ただし、複数の無線映
像送受信装置を用いる場合には特にその相互の電波で干
渉が生じる問題がある。日本のスペクトラム拡散方式を
用いたISM帯無線LANのように、周波数帯域が2.
471〜2.497GHzと26MHzの帯域幅に限ら
れている場合、スペクトル拡散に用いる拡散符号の長さ
が通常の考えでは13と極めて限定され、直接拡散(D
S:direct sequence)方式では相互相
関の小さな拡散符号の組を選ぶことが事実上できない。
このため、相互の干渉を避ける為に、CSMA−CD
(carrier sense multiple a
ccess with collision dete
ction)が用いられ、一つの装置が送信中は、他の
装置が送信できない様にするため、実時間で同時に複数
の無線映像送受信装置を利用することは実質困難であ
る。一方、スペクトル拡散にFH(frequency
hopping)方式で複数組の送受信の組で互いに
瞬時周波数が重ならない様にホッピングパターンを選
び、システムを構成することも可能であるが、同期が難
しく制御や高周波系に負担がかかる外、事実上、狭帯域
通信なのでマルチパスフェージングや、他からの妨害に
弱いものとなる問題がある。
【0004】また、無線化の手段として赤外光を用いる
ことも広く行なわれるが、遮蔽物の有る場合には通信で
きず、汎用性に乏しい。
【0005】本発明の目的は複数の無線映像送受信装置
を用いる場合には特にその相互の電波で干渉が生じない
ように構成し、複数の無線映像情報を安定に利用でき
る、かつ簡易化も容易な無線映像信号送受信システムを
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明ではスペクトル拡散を用いた無線映像送受
信装置の各組で、送信機側に、受信機側には必要があれ
ば指向性アンテナを用いて送受信し、異なる組の間では
互いに送受信しないようにした。また、上記手段とは独
立に、または併用して、スペクトル拡散を用いた無線映
像送受信装置の各組で微弱電波を用いて送受信するよう
にした。さらに、スペクトル拡散を用いた無線映像送受
信装置の送信装置と映像情報を利用する場所の間に比較
的長い伝送区間がある場合には組となる無線映像受信装
置は上記無線映像送信装置の比較的近傍に置き、残りの
伝送区間は有線で通信するようにした。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。図1は本発明による無線映像信号送受信システ
ムの一実施例としてのビル管理システムの平面図であ
る。図2は図1に示すビル管理システムの断面図であ
る。図3は図1に示すビル管理システムのブロック図で
ある。
【0008】図1、図2で1は対象となるビルディング
の1階平面図、1’はn階の平面図、2、2’はその廊
下、3は管理人室、4は1階の空室、4’はn階の空
室で、これらが本発明の実施例としてのビル管理シス
テムで映像情報をもって監視すべき直接の対象である。
5、5’はケーブルで廊下2、2’の天井部に沿って設
けられ、6はビルディングの入口、7、7’はエレベー
タ(EV)、8,8’は階段であり、11、11’はビ
デオカメラで、空室4あるいは4’の内部を撮像して、
符号化し圧縮したデジタルの映像情報信号を出力し、1
2、12’は送(受)信機でビデオカメラで符号化し圧
縮したデジタルの映像情報信号をスペクトル拡散して無
線周波数帯域の信号に変換し、13、13’は指向性ア
ンテナで、組となる(送)受信機のアンテナに向けて設
置され、スペクトル拡散して無線周波数帯域の信号に変
換された信号を組となる(送)受信機に向けて電波とし
て送り出している。14、14’は(送)受信機で、そ
れぞれ送(受)信機12、12’と組になるもので、そ
れぞれ組となる送信側指向性アンテナ13、13’に向
けられた15、15’の指向性アンテナで受波したスペ
クトル拡散した無線周波数帯域の信号を符号化し圧縮し
たデジタルの映像情報信号にもどし、18、18’の端
子から有線伝送用の信号に直して、それぞれケーブル
5、5’で管理人室3に伝送している。管理人室3で、
17は制御装置で、複数の組となる送受信装置とデジタ
ルの映像情報信号を制御すると共に、復号化してTVモ
ニタ16に画像として表示させる。21は外壁、22は
本天井/床、23は内張り天井、24は採光用天窓、2
5、25’は扉である。図3で31は撮像部で、これで
得られた映像情報信号を32の符号化部で符号化情報に
直し、即ち画像圧縮し、33のシリアル/パラレル変換
部でパラレルデータからシリアルデータに変換し、34
のFIFO(first in first out)
メモリで符号化部と無線部のクロックタイムの違いを調
整した後、35のDPSK変調部でDPSKデータに変
換し、36の拡散変調部でスペクトル拡散符号を乗じ、
この拡散信号をもって37のRF変調部で無線周波数の
搬送波信号を変調し、無線周波数帯のスペクトル拡散信
号とし、指向性アンテナ13から、電波として受信側の
指向性アンテナ15に向けて放射する。この電波を受信
側の指向性アンテナ15で受け、41のRF増幅部で増
幅した後、42の相関検出部で逆拡散して拡散利得をも
ったRFを含むパルスを得た後、43の検波部で、ベー
スバンドのパルスに変換し、44のデータ再生部で+−
の極性判定を行い、元の符号化された映像情報信号をシ
リアルデータとして再生する。この符号化された映像情
報信号を45の再変調部で単純なBPSK信号に直し、
ケーブル5の有線区間で管理人室3に伝送し、制御装置
17の51の復調部で符号化された映像情報信号に戻
し、52の復号化部で元の映像情報信号に戻し、53の
映像表示部でモニタ画面上に表示する。
【0009】本実施例では映像情報の符号化をMPEG
1により行い、誤り訂正、再送要求等の信号も含め、2
Mbpsの情報速度を伝送する。この信号は1シンボル
時間1μsのDQPSKとして25チップの拡散符号で
拡散され、中心周波数300MHzの無線周波数信号を
変調して微弱電波として伝送され、受信の相関検出には
中心周波数300MHzの弾性表面波(SAW)マッチ
ドフィルタを用いる。通常のバーカー符号による拡散に
比べ、拡散利得も大きく、いわゆるタイムサイドローブ
モ比較的に小さくでき、無線周波数で雑音の中から拡散
利得を得ており、そのため雑音や妨害にも強い。相関検
出後の検波には簡単な遅延検波を用いて、最も強度の強
い波を選ぶことにより、マルチパスフェージングにも対
策できる。
【0010】更に、図1で隣室に同様のカメラ送信機の
組が有る場合でも、間仕きりの存在、微弱電波の使用に
より、隣りあう送信機の電波が混信する危険は小さく、
更に指向性アンテナの使用により、万全となる。また、
廊下側に全面に金属板が有る場合は問題であるが、通常
の簡易間仕きり、ガラス窓等を介して、アンテナを向か
い会わせることにより、送信受信が可能となる。図2の
上の欄には採光用の天窓を介して送信受信している例、
中の欄には天窓が使えないので扉の窓に向けて、送信受
信のアンテナを配置し、回折波、反射波を利用した例を
示している。尚、微弱電波であってもSAWマッチドフ
ィルタを用いた本実施例の場合は2Mbpsの情報速度
で約20m伝送しうるので、実用上かなりの範囲をカバ
ーできる。
【0011】本発明の第二の実施例は、スペクトラム拡
散の無線通信に2.4GHzのISM帯域を用い、指向
性アンテナを用いて各部屋の大きな場合に対処する。I
SM帯域のスペクトラム拡散の無線では出力が10mW
/MHzと大きなために鉄筋コンクリートの壁も貫通す
るので、異なる階の異なる組の間ですら混信の恐れが有
る。そこで指向性アンテナが必須であり、その配置も工
夫が必要となる。
【0012】本発明の第3の実施例は、ビル管理システ
ムで平面図は図1と、断面図は図2と同じであるが、そ
のシステム構成が図4、その動作説明が図5となるもの
を示すことができる。図4では制御装置17の復号化部
52の後に、伝送されてきた符号化情報、または符号化
情報を復号化して得られた映像情報を記憶するメモリ1
9を設けている。図5の(a)(b)に示すようにカメ
ラ11、送信機12を時間TIの周期で周期的に1ない
し3フレームTCの時間、間歇動作させた際に間歇動作
時の最後の1フレームの映像を記憶させ、カメラ、送信
機の停止期間中には最後の1フレームの映像を表示す
る。これにより、カメラ、送信機の消費電力を低減さ
せ、電池でもその交換頻度を低くして無線映像信号送受
信システムとして使用可能としている。2.4GHz帯
でもよいが、微弱電波を用いれば、消費電力は小さいの
で、電池使用には好適である。時間TIを10sとし、
時間TCを(3/24)sとすれば、電池寿命は80倍
となり、通常1時間のところ、80時間と3日に一回の
電池交換で済む。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、複数の無線映像送受信
装置を用いる場合に、その相互の電波で干渉が生じない
ように構成し、複数の無線映像情報を安定に利用でき、
かつ、簡易化も容易な無線映像信号相受信システムを提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無線映像信号送受信システムの一
実施例のビル管理システムの平面図。
【図2】本発明による無線映像信号送受信システムの一
実施例のビル管理システムの断面図。
【図3】本発明による無線映像信号送受信システムの一
実施例のビル管理システムのブロック図。
【図4】本発明による無線映像信号送受信システムの他
の一実施例のビル管理システムのブロック図。
【図5】図4の動作の説明図。
【符号の説明】
1…1階平面図、 2…廊下、 3…管理人室、 4…空室、 4’…空室、 5,5’…ケーブル、 6…入口、 7,7’…エレベータ、 8,8’…階段、 11,11’…ビデオカメラ、 12,12’…送(受)信器、 13,13’…指向性アンテナ、 14,14’…(送)受信器、 15,15’…指向性アンテナ、 16…TVモニタ、 17…制御装置、 18…端子、 25…扉。
フロントページの続き (72)発明者 芝 隆司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 松本 誠一郎 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地株 式会社日立製作所システム事業部内 (72)発明者 西村 龍志 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 茂木 稔 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 今出 宅哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 太田 康博 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 村田 良三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 倉重 知行 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】映像信号の情報量を圧縮して符号化する符
    号化手段を設けたカメラと、上記カメラの符号化手段の
    出力する符号化情報をスペクトル拡散方式により変調す
    る拡散変調し、無線周波数で電波で送信する送信機を設
    け、上記送信機の送信手段から送信する無線電波信号を
    受信し、受信スペクトル拡散信号を相関検出して自己相
    関信号を検波し、符号化情報に直し、有線区間で伝送す
    るために接続処理を行なう受信機を設け、さらに有線区
    間上に上記受信機を接続しうる端子を複数個設け、上記
    カメラ及び送信機と受信機の組を一組、または複数組、
    異なる組では互いに送受信しない様に設け、これらの一
    組、または複数組のカメラ及び送信機と受信機の組と有
    線区間で接続され、伝送されてきた符号化情報を映像情
    報に戻す復号化処理を行なう制御部と復号化された映像
    情報を画面上に表示する映像表示部を有し、上記カメラ
    及び送信機と受信機の組を上記端子群の内では任意の場
    所に移設し得て、上記映像表示部を以って上記カメラか
    らの映像情報を観察し利用しうることを特徴とする無線
    映像信号送受信システム。
  2. 【請求項2】映像信号の情報量を圧縮して符号化する符
    号化手段を設けたカメラと、上記カメラの符号化手段の
    出力する符号化情報をスペクトル拡散方式により変調す
    る拡散変調し、無線周波数で電波で送信する送信機を設
    け、上記送信機の送信手段から送信する無線電波信号を
    受信し、受信スペクトル拡散信号を相関検出して自己相
    関信号を検波し、符号化情報に直し、有線区間で伝送す
    るために接続処理を行なう受信機を設け、さらに有線区
    間上に上記受信機を接続しうる端子を複数個設け、上記
    カメラ及び送信機と受信機の組を一組、または複数組、
    複数組の場合は上記カメラ及び送信機の側を、これ等の
    間で互いに異なる部屋に設け、且つ異なる組では互いに
    送受信しない様に設け、これらの一組、または複数組の
    カメラ及び送信機と受信機の組と有線区間で接続され、
    伝送されてきた符号化情報を映像情報に戻す復号化処理
    を行なう制御部と復号化された映像情報を画面上に表示
    する映像表示部を有し、上記カメラ及び送信機と受信機
    の組を上記端子群の内では任意の場所に移設し得て、上
    記映像表示部を以って上記カメラからの映像情報を観察
    し利用しうることを特徴とする無線映像信号送受信シス
    テム。
  3. 【請求項3】映像信号の情報量を圧縮して符号化する符
    号化手段を設けたカメラと、上記カメラの符号化手段の
    出力する符号化情報をスペクトル拡散方式により変調す
    る拡散変調し、無線周波数で電波で送信する送信機を設
    け、上記送信機の送信手段から送信する無線電波信号を
    受信し、受信スペクトル拡散信号を相関検出して自己相
    関信号を検波し、符号化情報に直し、有線区間で伝送す
    るために接続処理を行なう受信機を設け、さらに有線区
    間上に上記受信機を接続しうる端子を複数個設け、上記
    カメラ及び送信機と受信機の組を一組、または複数組、
    複数組の場合は上記カメラ及び送信機の側を、これ等の
    間で互いに異なる部屋に設け、ないしは上記カメラ及び
    送信機と受信機の組で各々方向性アンテナを設け、一つ
    の組の中で互いに送受信を行い、異なる組の間では互い
    に送受信しない様に設け、これらの一組、または複数組
    のカメラ及び送信機と受信機の組と有線区間で接続さ
    れ、伝送されてきた符号化情報を映像情報に戻す復号化
    処理を行なう制御部と復号化された映像情報を画面上に
    表示する映像表示部を有し、上記カメラ及び送信機と受
    信機の組を上記端子群の内では任意の場所に移設し得
    て、上記映像表示部を以って上記カメラからの映像情報
    を観察し利用しうることを特徴とする無線映像信号送受
    信システム。
  4. 【請求項4】上記受信スペクトル拡散信号を相関検出す
    る手段として弾性表面波マッチドフィルタを用いた請求
    項1、2または3の無線映像信号送受信システム。
  5. 【請求項5】スペクトル拡散方式による無線電波信号に
    微弱電波を用い、受信スペクトル拡散信号を相関検出す
    る手段として弾性表面波マッチドフィルタを用いた請求
    項1、2、3または4の無線映像信号送受信システム。
  6. 【請求項6】入力光を光電変換して映像信号を出力する
    撮像手段と、上記映像信号の情報量を圧縮して符号化す
    る符号化手段を設けたカメラと、上記カメラの符号化手
    段の出力する符号化情報をスペクトラム拡散方式により
    変調する拡散変調する拡散変調手段と、上記拡散変調手
    段の出力するスペクトラム拡散信号を無線周波数で電波
    で送信する送信手段からなる送信機を設け、上記送信機
    の送信手段から送信する無線電波信号を受信する受信手
    段と、上記受信手段の出力する受信スペクトラム拡散信
    号を相関検出する相関検出手段と、上記相関検出手段か
    ら出力される自己相関信号を検波しベースバンドの検波
    信号とする検波部と、上記検波部から出力される検波信
    号を符号化情報に直すデータ再生部と、上記データ再生
    部から出力される符号化情報を有線区間で伝送するため
    に接続処理を行なう接続処理部からなる受信機を設け、
    さらに有線区間上に上記接続処理部を接続しうる端子を
    複数個設け、上記カメラ及び送信機と受信機の組を一
    組、または複数組、複数組の場合は上記カメラ及び送信
    機の側を、これ等の間で互いに異なる部屋に設け、か
    つ、ないしは上記カメラ及び送信機と受信機の組で各々
    方向性アンテナを設け、一つの組の中で互いに送受信を
    行い、複数組の場合は異なる組の間では互いに送受信し
    ない様に設け、これらの一組、または複数組のカメラ及
    び送信機と受信機の組と有線区間で接続された接続処理
    部と伝送されてきた符号化情報を映像情報に戻す復号化
    処理部からなる制御部と上記制御部で復号化された映像
    情報を画面上に表示する映像表示部を有し、上記カメラ
    及び送信機と受信機の組を上記端子群の内では任意の場
    所に移設し得て、上記映像表示部を以って上記カメラか
    らの映像情報を観察し利用しうることを特徴とする無線
    映像信号送受信システム。
  7. 【請求項7】上記受信スペクトル拡散信号を相関検出す
    る手段として弾性表面波マッチドフィルタを用いたこと
    を特徴とする請求項6の無線映像信号送受信システム。
  8. 【請求項8】上記スペクトル拡散方式による無線電波信
    号に微弱電波を用い、受信スペクトル拡散信号を相関検
    出する手段として弾性表面波マッチドフィルタを用いた
    請求項6または7の無線映像信号送受信システム。
  9. 【請求項9】伝送されてきた符号化情報、または上記符
    号化情報を復号化して得られた映像情報を記憶するメモ
    リを設け、カメラ、送信機を周期的に間歇動作させた際
    に間歇動作時の最後の1フレームの映像を記憶させ、カ
    メラ、送信機の停止期間中二は上記最後の1フレームの
    映像を表示することにより、上記カメラ、送信機の消費
    電力を低減せしめ、電池でもその交換頻度を低くして使
    用可能ならしめた請求項1、2、3、4、5、6、7ま
    たは8の無線映像信号送受信システム。
JP8174578A 1996-07-04 1996-07-04 無線映像信号送受信システム Pending JPH1023392A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000188614A (ja) * 1998-10-02 2000-07-04 Thomson Consumer Electronics Inc パケット転送レ―ト変換システムにおける出力シンボルレ―ト制御のための装置および方法
US7209746B1 (en) 1998-03-31 2007-04-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for wireless video and audio transmission utilizing a minute-power level wave

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