JPH0732385B2

JPH0732385B2 - 無線通信方式

Info

Publication number: JPH0732385B2
Application number: JP24066985A
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: JPS62101133A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕屋内等に於けるマイクロ波，ミリ波を要いた無線通信方
式に於いて、ノード送受信装置に複数のアンテナをルー
プ状に接続し、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
品質を確保し且つアンテナ系の信頼性を向上させたもの
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。赤外線を用いた場合は、マイクロ
波を用いた場合に比較して、通信距離を長くできないも
のである。又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。又複数のアンテナを配置した従来例に
於いては、単にサービスエリアを各アンテナに分担させ
る構成であり、総てのアンテナから同一内容のデータが
同時に送出されるものであった。

本発明は、複数のアンテナを分散配置してループ状に接
続し、且つ各アンテナを時分割的に使用して、受信信号
の品質が最良となる受信バースト信号を受信処理して、
通信品質を向上させ且つアンテナ系の信頼性を向上させ
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、複数のアンテナを分散配置し
てループ状に接続し、且つ各アンテナを時分割的に使用
するものであり、第１図を参照して説明すると、複数の
アンテナ２を天井等に分散配置して、ノード送受信装置
１にループ状に接続し、アンテナ４を有するターミナル
送受信装置３を机上等に配置し、バースト信号により通
信を行い、各アンテナ２を時分割的に使用して、同一内
容のバースト信号が時間的に重ならないように送出し、
ターミナル送受信装置３では、時間軸上に各アンテナ２
からのバースト信号が配列されるようにして受信され、
又ターミナル送受信装置３からのバースト信号は、各ア
ンテナ２で同時に受信され、ノード送受信装置１へは、
時間軸上に各アンテナ２の受信バースト信号が配列され
て加えられる。

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、受信信号の品質が最良となる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及びターミナル送受信装置３に於い
ては、同一内容の複数のバースト信号が時間軸上に配列
されて受信され、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から、最適な受信状
態のバースト信号を受信処理することができる。又アン
テナ２をループ状に接続したことにより、バースト信号
の送受信方向を切換えることができるから、障害時に容
易に対処することができる。

〔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着信
レベルで行う場合について説明する。

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、13,14
は切換スイッチ回路（SW）、15−１〜15−ｎはアンテ
ナ、16−１〜16−n,17−１〜17−ｎはハイブリッド回
路、18−１〜18−（ｎ−１）,19−１〜19−（ｎ−１）
は１バースト長の遅延時間を有する遅延回路、20−１〜
20−ｎはサーキュレータ、21はターミナル送受信装置、
22はアンテナである。

切換スイッチ回路13,14をハイブリッド回路16−1,17−
１側へ切換えて、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16−１からサーキュレータ20−１
を介してアンテナ15−１に加えられ、バースト信号が周
波数f₁で送出される。又遅延回路18−１により１バース
ト長の時間遅延されたバースト信号は、ハイブリッド回
路16−２からサーキュレータ20−２を介してアンテナ15
−２に加えられ、第２のバースト信号として周波数f₁で
送出される。以下同様にして、アンテナ15−ｎからｎバ
ースト長の遅延時間後に、バースト信号が周波数f₁で送
出されて、１フレームが終了する。

ターミナル送受信装置21では、アンテナ15−１〜15−ｎ
からのバースト信号が時間軸上に配列された状態で受信
されることになるから、最大受信レベルの受信バースト
信号を選択して受信処理することになる。

又ターミナル送受信装置21のアンテナ22から送出された
周波数f₂のバースト信号は、各アンテナ15−１〜15−ｎ
により受信される。アンテナ15−１で受信されたバース
ト信号は、サーキュレータ20−１からハイブリッド回路
17−１を介して受信部12へ加えられる。

又アンテナ15−２で受信されたバースト信号は、サーキ
ュレータ20−２からハイブリッド回路17−２を通り、遅
延回路19−１で１バースト長の時間遅延され、ハイブリ
ッド回路17−１を介して受信部12へ加えられる。以下同
様にして、アンテナ15−ｎで受信されたバースト信号
は、（ｎ−１）個の遅延回路を介して受信部12へ加えら
れる。従って、受信部12には、各アンテナ15−１〜15−
ｎで受信されたバースト信号が時間軸上に配列されて加
えられることになり、最大受信レベルの受信バースト信
号を選択して受信処理することになる。

切換スイッチ回路13,14をそれぞれハイブリッド回路16
−n,17−ｎ側へ切換えると、アンテナ15−１〜15−ｎの
順序に対するバースト信号の送信及び受信の順序は、前
述の場合と反対となる。従って、ループの途中の遅延回
路やハイブリッド回路等に断線等の障害が発生した場合
は、切換スイッチ回路13,14を切換えることによって、
障害個所の両側に存在する健全な回路を介してアンテナ
を使用することができる。

第３図は動作説明図であり、（ａ）は送信部11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15−１か
ら送出され、アンテナ15−２からは、遅延回路18−１に
より（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15−ｎからは、（ｎ−１）個の遅延回路
により、（ｄ）に示すように、τ（ｎ−１）の遅延時間
後に送出される。従って、各アンテナ15−１〜15−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21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
フレーム毎に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21からのバースト信号は、周波
数f₂でアンテナ22から送出され、アンテナ15−１〜15−
ｎでほぼ同時に受信される。アンテナ15−１で受信され
たバースト信号は、サーキュレータ20−１及びハイブリ
ッド回路17−１を介して受信部12に加えられ、アンテナ
15−２で受信されたバースト信号は、サーキュレータ20
−２、ハイブリッド回路17−２、遅延回路19−１及びハ
イブリッド回路17−１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15−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
ト信号は、（ｅ）と同様に１フレーム内で種々の受信レ
ベルとなり、最大受信レベルのバースト信号を選択して
受信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、23はデータを多重
化する多重化部、24は速度変換部、25は変調部、26は増
幅部、27はバースト信号として送出する為のスイッチ
部、28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23ではクロック
に従ってデータを多重化し、速度変換部24ではタイミン
グ発生部28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25に加える。変調部25で変調
されたデータは、増幅部26により増幅され、タイミング
発生部28からのタイミング信号によって制御されるスイ
ッチ部27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、29は不要帯域を除
去するバンドパスフィルタ、30は高周波増幅部、31は復
調部、32はデータの再生部、33はレベル検出部、34はタ
イミング発生部、35はメモリ、36は多重分離部である。

受信バースト信号はバンドパスフィルタ29を介して高周
波増幅部30に加えられ、増幅出力は復調部31に加えられ
て復調され、復調出力はデータの再生部32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35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35の読出アドレス信号を形成す
るものであり、メモリ35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36に加えられ、各データに分離される。

ターミナ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の実施例のブロック図であり、送
信部11と受信部12との間にサーキュレータ41−１〜41−
ｎが縦続接続され、各サーキュレータ41−１〜41−ｎに
アンテナ42−１〜42−ｎが接続されている。従って、ア
ンテナはノード送受信装置10に対してループ状に接続さ
れることになる。又各アンテナ42−１〜42−ｎにスイッ
チ回路43−１〜43−ｎが設けられている。アンテナ42−
１〜42−ｎは、スイッチ回路43−１〜43−ｎによって時
分割的に使用状態となるように制御されるものであり、
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及び図示を省略したターミナル
送受信装置からは、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、例えば、スイッチ回路43−１をオ
フとし、他のスイッチ回路43−２〜43−ｎをオンとする
と、送信部11からのバースト信号はサーキュレータ41−
１を介してアンテナ42−１に加えられて送出される。又
このアンテナ42−１で受信されたバースト信号は、サー
キュレータ43−１〜43−ｎを介して受信部12へ加えられ
る。

次にスイッチ回路43−１をオンとし、スイッチ回路43−
２のみをオフとすると、送信部11からのバースト信号
は、サーキュレータ41−1,41−２を介してアンテナ42−
２に加えられて送出される。又このアンテナ42−２で受
信されたバースト信号は、サーキュレータ41−２〜41−
ｎを介して受信部２へ加えられる。

以下同様にしてスイッチ回路43−ｎのみをオフとする
と、送信部11からのバースト信号は、サーキュレータ41
−１〜41−ｎを介してアンテナ42−ｎに加えられて送出
され、このアンテナ42−ｎで受信されたバースト信号
は、サーキュレータ41−ｎを介して受信部12へ加えられ
る。

第７図は本発明の第３の実施例の説明図であり、45,46
はサーキュレータ、47−1,47−2,・・・,48−1,48−2,
・・・はハイブリッド回路（Ｈ）、49−1,・・・、50−
1,・・・は遅延回路（τ）、51−1,51−2,・・・,52−
1,52−2,・・・はアンテナ、53,54は無反射終端器であ
る。

切換スイッチ回路13,14が図示状態であると、送信部11
からのバースト信号は、サーキュレータ45を介してハイ
ブリッド回路47−１に加えられ、ハイブリッド回路47−
１からアンテナ51−１に加えられて送出される。又遅延
回路49−１により１バースト長遅延されたバースト信号
は、ハイブリッド回路47−２を介してアンテナ51−２に
加えられて送出される。

又アンテナ52−１で受信されたバースト信号は、サーキ
ュレータ46を介して受信部12へ加えられ、又アンテナ52
−２で受信されたバースト信号は、ハイブリッド回路48
−２から遅延回路50−１に加えられて、１バースト長遅
延され、ハイブリッド回路48−１からサーキュレータ46
を介して受信部12へ加えられる。

従って、アンテナ51−1,51−2,・・・から同一内容のバ
ースト信号が順次送出され、又アンテナ52−1,52−2,・
・・で受信されたバースト信号は、時間軸上に配列され
た状態で受信部12へ加えられる。

切換スイッチ回路13,14をそれぞれ切換えると、送信部1
1からのバースト信号は、サーキュレータ46を介してハ
イブリッド回路48−１に加えられ、アンテナ52−１から
最初にバースト信号が送出され、１バースト長の時間後
に、アンテナ52−２からバースト信号が送出される。又
アンテナ51−１で受信されたバースト信号は、サーキュ
レータ45を介して受信部12へ加えられ、アンテナ51−２
で受信されたバースト信号は、１バースト長の時間後
に、受信部12へ加えられることなる。

従って、アンテナ系は二重化されているので、一方のア
ンテナ系に障害が発生しても、システムダウンとなるこ
とはない。又この実施例は、送信と受信とを異なるアン
テナ系を用いて行うものであるから、送受信の干渉を少
なくすることが可能となる。

第８図は本発明の第４の実施例のブロック図であり、第
７図に示す実施例のハイブリッド回路の代わりに、方向
性結合器55−1,55−2,・・・,56−1,56−2,・・・を用
いた場合を示すもので、他の第７図と同一符号は同一部
分を示すものである。又作用は、第７図に示す実施例と
ほぼ同じで、重複した説明となるから、省略する。又実
施例に於ける方向性結合器55−1,55−2,・・・,56−1,5
6−2,・・・の結合度は、ノード送受信装置10からの接
続順位が近い程小さくするように設定することが望まし
いことになる。

第９図は本発明の第５の実施例のブロック図であり、第
７図及び第８図と同一符号は同一部分を示し、57−1,57
−2,・・・,58−1,58−2,・・・はサーキュレータ、59
−1,59−2,・・・,60−1,60−2,・・・はスイッチ回
路、61,62はサーキュレータの１端子を短絡する短絡部
である。切換スイッチ回路13、14が図示状態に切換えら
れている時、送信部11からのバースト信号は、サーキュ
レータ45から各アンテナ対応のサーキュレータ57−1,57
−2,・・・を介して伝搬し、短絡部61で反射され、再び
アンテナ対応のサーキュレータ57−1,57−2,・・・を送
信部11方向へ伝搬する。従って、スイッチ回路51−1,52
−2,・・・を選択してオフとすると、そのオフとしたス
イッチ回路対応のアンテナからバースト信号が送出され
る。

又アンテナ52−1,52−2,・・・で同時にバースト信号を
受信することになるが、スイッチ回路60−1,60−2,・・
・の中の１個のみをオフとし、他をオンとすることによ
り、オフとしたスイッチ回路対応のアンテナで受信した
バースト信号がサーキュレータ46を介して受信部12へ加
えられ。

第10図は本発明の第６の実施例のブロック図であり、ア
ンテナ64−１〜64−ｎ対応のサーキュレータ63−１〜63
−ｎが、ノード送受信装置10のサーキュレータ45,46間
にループ状に接続され、各アンテナ64−１〜64−ｎにス
イッチ回路65−１〜65−ｎが設けられている。サーキュ
レータ63−１〜63−ｎは、伝搬方向が交互に反対となる
ように設定され、例えば、切換スイッチ回路13,14が図
示状態に切換えられていると、サーキュレータ45から奇
数番目に位置するアンテナを時分割的に使用することが
でき、又切換スイッチ回路13,14を図示状態と反対側に
切換えると、サーキュレータ45から偶数番目に位置する
アンテナを時分割的に使用することができる。

従って、第６図に示す実施例のアンテナ系を、送受信の
切換えにより、機能的に二重化構成としたことになる。

第11図は本発明の第７の実施例のブロック図であり、送
信と受信とのアンテナ系を別ループとした場合について
のものである。切換スイッチ回路13にループ状に方向性
結合器66−１〜66−ｎと遅延回路68−１〜68−ｎとを接
続し、切換スイッチ14にループ状に方向性結合器67−１
〜67−ｎと遅延回路69−１〜69−ｎとを接続し、各方向
性結合器66−１〜66−n,67−１〜67−ｎにアンテナ70−
１〜70n,71−１〜71−ｎを接続する。

遅延回路68−１〜68−n,69−１〜69−ｎは、それぞれ1/
2バースト長の遅延時間を有し、又方向性結合器66−１
〜66−n,67−１〜67−ｎは、交互に結合方向を反対とす
るものである。従って、図示状態に切換スイッチ回路1
3,14が切換えられている時、送信部11からのバースト信
号は、奇数番目のアンテナから順次送出され、奇数番目
のアンテナ間には、２個の遅延回路が接続されることに
なるから、１バースト長の遅延を順次受けたバースト信
号が送出されることになる。又アンテナ67−１〜67−ｎ
の奇数番目で受信した信号が順次１バースト長遅延され
て、受信部12へ加えられることになる。切換スイッチ回
路13,14を図示状態と反対側に切換えると、方向性結合
器66−１〜66−n,67−１〜67−ｎの結合方向が交互に反
対となっているから、偶数番目のアンテナが使用状態と
なり、バースト信号の送出及び受信が行われることにな
る。

第12図及び第13図はアンテナ接続説明図であり、第12図
は異なるループにアンテナ72を接続して分散配置した場
合を示し、例えば、切換スイッチ回路13,14（第７図，
第８図参照）により上側と下側との送信，受信の切換え
を行うことができる。又第13図は、並行して配置したル
ープにアンテナ73を接続した場合を示し、一方のループ
と他方のループとに接続したアンテナを交互に配置する
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
をループ状に接続して分散配置し、各アンテナ２にスイ
ッチ回路又は遅延回路を接続して各アンテナ２を時分割
的に使用する状態とし、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、ターミナル送受信装置３では、受信した複数の
同一内容のバースト信号の中の品質が最良となる例えば
干渉が最小で、且つ受信レベルが最も大きいバースト信
号を受信信号として処理するもので、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
通信を行うことが可能となる。又ループ状に接続したこ
とにより、途中に障害が発生しても、バースト信号の送
受信の方向を切換えることが容易となり、システムダウ
ンとなることなく、通信を継続することができる。又ア
ンテナ系を機能的或いは物理的に二重化構成とすれば、
一層信頼性を向上させることができる。

【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11図は本発明の第２乃
至第７の実施例のブロック図、第12図及び第13図はアン
テナの接続説明図である。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、10はノード送受信装置、11
は送信部、12は受信部、13,14は切換スイッチ回路、15
−１〜15−ｎはアンテナ、16−１〜16−n,17−１〜17−
ｎはハイブリッド回路（Ｈ）、18−１〜18−（ｎ−
１）,19−１〜18−（ｎ−１）は遅延回路（τ）、20−
１〜20−ｎはサーキュレータ、21はターミナル送受信装
置、22はアンテナである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−120211（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−77247（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−21652（ＪＰ，Ａ)

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、分散配置された前記複数のアンテナ（２）をループ状に
前記ノード送受信装置（１）に接続し、該ノード送受信装置（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、前記ループ状に
接続した前記複数のアンテナ（２）に順次加えて、該複
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。