JP2004289784A - 通信波伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 無線LAN親機2に接続され通信波を伝送する伝送路4と,伝送路4の複数箇所に設けられ伝送路4に対して通信波を分岐及び合流させる分岐回路51と,該分岐回路51ごとに設けられ無線LAN子機6との間で無線により通信波を送受信するアンテナ53と,分岐回路51とアンテナ53との間それぞれに接続され分岐回路51により分岐される通信波の周波数を変換してアンテナ53に出力する下り側周波数変換回路及び分岐回路51とアンテナ53との間それぞれに接続されアンテナ53により受信される通信波の周波数を変換して分岐回路51へ出力する上り周波数変換回路を備える周波数変換回路52とを具備する。
【選択図】図3
Description
屋内の無線LANシステムの場合を例にとると,屋内においては,通常,机,棚,仕切りや事務機器など,無線LANの親機と子機との間の電磁波の障害物が多数存在する。このため,障害物を回り込んで到達する電磁波 (信号)の電界強度が減り,送られたデータを復調するために必要なS/N(SN比)が十分得られない。この結果,データの誤り率が増え,再送が行われ,通信の実効速度が低下する。
この問題につき,天井の高さ3mで,18m×6mの広さの,机や椅子が多数配置された室内で,無線LANによる通信速度を実測したところ,2.4GHz帯の準マイクロ波帯域を使用し,最大で11Mbps の高速データ通信性能を有する市販の無線LAN機を用いた場合,室内の場所によって通信速度が大きくばらつき,場所によっては,通信速度が前記最大値の1/10となることが確認された。
この特許文献1では,無線通信網を形成する区域内の上方に沿って設けられた導波路と,この導波路に接続された無線LAN親機と,前記区域内に配置された無線LAN子機とを有し,前記導波路が複数の分岐回路(前記分岐・合流手段に相当)を有し,この分岐回路に前記区域内に向かう指向性を有する電磁波送受信用アンテナが接続された無線LANシステムとすることを骨子としている。
そして,この構成によって,電磁波の障害物が存在した場合でも,無線LANの親機と子機との間の電磁波通信の障害物とならないようにしている。また,例え電磁波の反射波があっても,その影響が小さくなるようにしている。
更に,特許文献1では,前記分岐回路や無線LAN子機に設けられた電磁波送受信用アンテナに指向性を持たせることによって,マルチパスフェージング抑制効果を増している。
この技術を用いれば,電磁波通信の障害物によるマルチパスフェージングを抑制できる。また,通信区域内の電波強度の均一性を増すことができる。
しかしながら,一般に伝送路内の高周波信号(通信波)の減衰率は,周波数が高いほど大きいため,伝送路の長さを十分に長く取ることができないという問題点があった。例えば,伝送路としてストリップ線路を用いた際の減衰率は1mあたり1dBに達する場合もある。このような高い減衰率では,必要な区域をカバーするために,伝送路に一定間隔ごとに増幅器を設ける等の対策をとるか,伝送路を短くして無線LAN親局(上位装置)を増設することでサービスエリアを広げる必要があり,機器数の増加による設置手間の増大,消費エネルギーの増大,ひいてはシステムコストの増大につながるという問題点があった。
また,各分岐回路(各分岐・合流手段)においては,周波数弁別がなされないため,伝送路で伝送している通信波は,全ての分岐回路から区域内全てに送出される。このため,例えば,分岐回路を設けた各エリアに対応付けて無線LANの親機(上位装置)を割り当てることにより,効率的な通信負荷の分散を行うといった柔軟な通信環境の設計ができないという問題点もあった。
そのため,本発明では,伝送路を伝送される通信波の周波数と,伝送路から分岐される分岐回路から下位装置に無線送信される通信波の周波数を異ならせることで,伝送路ないでは減衰の少ない低い周波数の通信波を伝送し,一方,伝送路から分岐される分岐回路から下位装置に無線送信される通信波の周波数を下位装置に適した高い周波数とすることで,伝送路内での信号の減衰を防止しうる通信波伝送装置を提供するものである。
本発明は上記のように,伝送路が長くても,そこを通過する通信波の減衰を少なくすることに成功したものであるが,壁で仕切られた複数の部屋を貫通して1本の長い伝送路を敷設することは,鉄筋コンクリートの壁などの場合,仮に貫通工事が物理的に可能であっても工事には多大なコストを要することになる。また,ビルにテナントとして入っているオフィスなどの場合,ビルの所有権者に了解を取らない限りこのような貫通工事は出来ない場合が多い。
別のケースとして,たとえば鉄道列車の車両内に通信波伝送路を敷設するような場合を考えると,編成車両間で通信波伝送路を跨いで敷設することは非常に困難である。これは鉄道車両間は,走行中常に相対的に揺れており,車両の相対位置関係が変化することによる。車両間の連結区間のみを曲げが可能なケーブルで接続することも考えられるが,新規製造車両に設計上埋め込むことは可能としても,既存車両に新たに敷設する場合,経路の確保も含め一般にはそのようなケーブルの新設は著しく困難である。さらに,車両編成は日々変更される場合が多く,通信波伝送路延長をケーブルを介して行うと,編成変更時の接続分離・再接続作業が増えてしまう不便性もある。 従って,本発明は,上記のように,壁等で仕切られた複数の部屋に敷設された通信波伝送路間で通信波を無線中継することにより,上記本発明の主たる目的を損なうことなく,低コストで長い伝送路を可能とする通信波伝送装置を提供するものである。
また本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その主たる目的とするところは,伝送路長の延長と,伝送容量の増大と,柔軟な通信環境の設計とを可能とする通信波伝送装置を提供することにある。
前記上位装置に直接あるいは間接的に接続され通信波を伝送する1あるいは複数の伝送路と,
前記伝送路の複数箇所に設けられ前記伝送路に対して通信波を分岐及び合流させる分岐・合流手段と,
前記分岐・合流手段ごとに設けられ前記下位装置との間で無線により通信波を送受信する無線アンテナと,
前記所定の上位装置と伝送路との間,もしくは複数の伝送路の間のいずれかあるいは複数に設けられ,それぞれの相互間で通信される通信波を授受する無線アンテナと,
を具備してなることを特徴とする通信波伝送装置として構成されるものである。
これにより,伝送路が長く伸びた場合でも,途中に設けられた無線アンテナを備えた通信部で,通信波をたとえば増幅するなどの処理を行うことができ,減衰の少ない,あるいはまったくない通信波伝送装置を提供することができる。
本発明において,上記上位装置あるいは伝送路と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記伝送される上り信号の通信波の周波数を変換して出力する上り周波数変換手段及び/若しくは信号の強度を変化させる上り増幅または減衰手段と,上記上位装置あるいは伝送路と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記伝送される下り信号の通信波の周波数を変換して出力する下り周波数変換手段及び/若しくは信号の強度を変化させる下り増幅または減衰手段と,を更に具備して構成することができる。
このような態様により,伝送路が伸びた場合でも上記増幅または減衰手段により通信波の減衰を回復し,あるいは過大である電波強度を適正に是正したりすることができたり,あるいは伝送路毎に通信波の周波数を変えることができるので,使用周波数の幅を増加させるといった利益を享受することができる。
また本出願では,所定の上位装置と下位装置との間で送受信される通信波の伝送を行う通信波伝送装置であって,前記上位装置に接続され通信波を伝送する伝送路と,前記伝送路の複数箇所に設けられ前記伝送路に対して通信波を分岐及び合流させる分岐・合流手段と,前記分岐・合流手段ごとに設けられ前記下位装置との間で無線により通信波を送受信する無線アンテナと,前記分岐・合流手段と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記分岐・合流手段により分岐される通信波の周波数を変換して前記無線アンテナに出力する下り周波数変換手段と,前記分岐・合流手段と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記無線アンテナにより受信される通信波の周波数を変換して前記分岐・合流手段へ出力する上り周波数変換手段と,を具備してなることを特徴とする通信波伝送装置が提供される。
これにより,前記伝送路内における通信波の周波数(伝送路周波数)と,前記無線アンテナで送受信される通信波の周波数(無線周波数)とを異ならせることができる。その結果,前記伝送路周波数を前記無線周波数よりも低周波数とすることにより,前記通信路における通信波の伝送損失を抑えることができる。従って,従来のように,前記無線周波数と前記伝送路周波数とが同一である場合に比べ,前記伝送路長を飛躍的に延長することが可能となる。
さらに,前記伝送路における複数の分岐部(通信波の分岐・合流部)それぞれにおいて使用する前記伝送路周波数と前記無線周波数との組み合わせを任意に設定することができ,使用する前記伝送路周波数の数(種類)を使用する前記無線周波数の数(種類)よりも多くすることもできる。その結果,使用可能な帯域の制約が大きい前記無線周波数の数(種類)に関わりなく,異なる前記伝送路周波数を有する多数の信号(チャンネル信号)が重畳された通信波を前記通信路に流すことができ,信号の衝突を回避して前記伝送路の信号伝送容量を飛躍的に拡大することが可能となる。また,例えば,隣り合うエリアの前記無線アンテナでは異なる前記無線周波数に設定して電波の干渉を防ぐ等の無線通信環境の柔軟な設計も可能となる。
例えば,前記下り周波数変換手段及び前記上り周波数変換手段が,一の周波数発振器と,入力した通信波と前記一の周波数発振器の発振信号とを混合するそれぞれ個別の周波数混合器と,前記周波数混合器の出力信号を入力するそれぞれ個別のバンドパスフィルタとを具備するものが考えられる。
これにより,前記伝送路から分岐した通信波に周波数の異なる複数のチャンネル信号(通信波)が重畳されている場合であっても,前記バンドパスフィルタによって所望のチャンネル信号のみを弁別することが可能である。さらに,前記一の周波数発振器を前記下り及び上りの各周波数変換手段で共用するシンプルな構成とすることができる。
これは,前記第1の周波数混合器によって所望のチャンネル信号(チャンネル周波数)を弁別するための周波数変換(1段階目)を行い,前記第2の周波数混合器によって相手側(出力側)周波数に合わせるための周波数変換(2段階目)を行うという2段階の周波数変換を行うものである。
このような構成によっても,前記伝送路から分岐した通信波に周波数の異なる複数のチャンネル信号(通信波)が重畳されている場合に,前記バンドパスフィルタによって所望のチャンネル信号のみを弁別することが可能である。さらに,入出力信号として使用する(弁別する)周波数に応じて各周波数発振器の発振周波数の設定を変更するだけで対応でき,前記バンドパスフィルタを交換する必要がない。従って,前記下り及び上りの各周波数変換手段ごとに,使用する前記伝送路周波数と前記無線周波数との組み合わせを任意に設定することが容易となる。例えば,前記各周波数発振器としてシンセサイザ等を用いれば,当該通信波伝送装置が配設される現場で設定するという柔軟な対応も可能となる。
例えば,前記分岐・合流手段と前記下り周波数変換手段と前記上り周波数変換手段とを相互に接続する第1のサーキュレータと,前記無線アンテナと前記下り周波数変換手段と前記上り周波数変換手段とを相互に接続する第2のサーキュレータと,の一方又は両方を具備するものである。
これにより,前記サーキュレータによって通信波の伝送方向をほぼ規制できる。即ち,通信波の伝送方向を,前記第1のサーキュレータによって前記分岐・合流手段から前記下り周波数変換手段への方向と前記上り周波数変換手段から前記分岐・合流手段への方向とに規制でき,前記第2のサーキュレータによって前記下り周波数変換手段から前記無線アンテナへの方向と前記無線アンテナから前記上り周波数変換手段への方向とに規制できる。その結果,通信波の回り込みによるループ発生を防止でき,通信品質を維持することが可能となる。
TDD方式では,前記上位装置側で送受信のタイミング(即ち,下り信号と上り信号の発生のタイミング)が制御されることが一般的である。従って,上記構成によれば,スイッチ切り替えにより,下り方向の通信波が発生中は前記下り周波数変換手段側にのみ通信波が流れるようにし,上り方向の通信波が発生中は前記上り周波数変換手段側にのみ通信波が流れるようにできる。これにより,下りと上りの各通信波が反対方向へ回り込まず,前記ループの発生を防止できる。
これにより,下り方向の通信波の発生(検出)有無によってスイッチ切り替えがなされるので,前記上位装置からの切り替え信号用の信号線を配設することなく,前記スイッチ制御手段が自律的にスイッチ切り替えを行って通信波の回り込みを防止できる。
また,このように前記アンテナ側スイッチを設けた場合において,前記分岐・合流手段と前記下り周波数変換手段と前記上り周波数変換手段とを相互に接続するサーキュレータを具備すれば,通信波の回り込み防止により効果的である。
これにより,上り方向の通信波の発生(検出)有無によってスイッチ切り替えがなされるので,前記上位装置からの切り替え信号用の信号線を配設することなく,前記スイッチ制御手段が自律的にスイッチ切り替えを行って通信波の回り込みを防止できる。
これを解決するため,前記下り周波数変換手段と前記アンテナ側スイッチとの間と,前記上り周波数変換手段と前記伝送路側スイッチとの間と,の一方又は両方に,通信波の伝送を遅延させる遅延手段を具備するものが考えられる。
これにより,前記遅延手段による遅延時間を適切に設定すれば,通信波が各スイッチに到達すると同時或いはその直前に接続切り替えが完了し,信号の先頭部分の欠損を防止できる。
さらに,前記上位装置と前記下位装置との間の通信が,TDD方式によるものに適用することが考えられる。
また上記のような無線アンテナは,指向性を与えることで,無線の減衰を補い通信距離を伸ばすことが可能となると同時に,与干渉及び被干渉を軽減することが出来る。
また本出願の別の発明においては,伝送路内における通信波の周波数(伝送路周波数)と,無線アンテナで送受信される通信波の周波数(無線周波数)とを異ならせることができる。その結果,前記伝送路周波数を前記無線周波数よりも低周波数とすることにより,前記通信路における通信波の伝送損失を抑えることができる。従って,従来のように,無線周波数と伝送路周波数とが同一である場合に比べ,伝送路長を飛躍的に延長することが可能となる。
さらに,伝送路における複数の分岐部(通信波の分岐・合流部)それぞれにおいて使用する伝送路周波数と無線周波数との組み合わせを任意に設定することができ,使用する伝送路周波数の数(種類)を使用する無線周波数の数(種類)よりも多くすることもできる。その結果,使用可能な帯域の制約が大きい無線周波数の数(種類)に関わりなく,異なる伝送路周波数を有する多数の信号(チャンネル信号)が重畳された通信波を通信路に流すことができ,信号の衝突を回避して伝送路の信号伝送容量を飛躍的に拡大することが可能となる。また,例えば,隣り合う無線通信エリアの無線アンテナでは異なる無線周波数に設定して電波の干渉を防いだり,各分岐部(無線通信エリア)に対応付けて使用する伝送路周波数がそれぞれ異なる上位装置(親機)を割り当てる等の無線通信環境の柔軟な設計も可能となる。
また,サーキュレータやスイッチにより下り及び上りの各通信波の伝送方向を規制することにより,通信波の回り込みによるループ発生を防止できるので,通信品質を維持することが可能となる。
ここに,図1は,本発明の一実施形態にかかる通信波伝送装置の概略構成を示す図,図2は,本発明のほかの実施形態にかかる通信波伝送装置の概略構成を示す図,図3は本発明の実施の形態に係る通信波伝送装置Xを用いた無線LANシステムの概略構成を表す図,図4は本発明の実施の形態に係る通信波伝送装置Xにおける分岐部の概略構成を表すブロック図,図5は本発明の第1の実施例に係る通信波伝送装置X1における分岐部の概略構成を表すブロック図,図6は本発明の第2の実施例に係る通信波伝送装置X2における分岐部の概略構成を表すブロック図,図7は本発明の第3の実施例に係る通信波伝送装置X3における分岐部の概略構成を表すブロック図,図8は本発明の第4の実施例に係る通信波伝送装置X4における分岐部の概略構成を表すブロック図,図9は本発明の第5の実施例に係る通信波伝送装置X5における分岐部の概略構成を表すブロック図,図10は本発明の第6の実施例に係る通信波伝送装置X6における分岐部の概略構成を表すブロック図,図11は本発明の第6の実施例に係る通信波伝送装置X6におけるスイッチの切り替えロジックを表す図,図12は本発明の第7の実施例に係る通信波伝送装置X7における分岐部の概略構成を表すブロック図,図13は本発明の第8の実施例に係る通信波伝送装置X8における分岐部の概略構成を表すブロック図,図14は本発明の第9の実施例に係る無線LANシステムの概略構成を表す図,図15は一般的な無線LAN親機と子機との間における伝送信号の信号レベルの見積り結果の一例を表す図である。
図1は斜線で示す壁で仕切られた3つの部屋それぞれに通信波伝送路4を敷設した様子を上面から見た平面図である。
上記通信波伝送路4は,各部屋ごとに分断され,3つの通信波伝送路A,B,Cから構成されている。各通信波伝送路上には,分岐合流手段と接続用無線アンテナを備えた中継アンテナAB(通信波伝送路AとBとを接続する),中継アンテナBC(通信波伝送路BとCとを接続する),中継アンテナAC(通信波伝送路AとCとを接続する)が設けられている。上記分岐合流手段と接続用無線アンテナの内容については,追って詳細に説明する。
図示の通信波伝送装置では,中継アンテナBC及びCBが対向の対と なり,通信波伝送路B,C間の通信波の中継を行う。同様に中継アンテナ AB及びBAが対となり,通信伝送路A,B間の中継を担う。これに より,3つの通信導波路間で通信波の中継が無線で行われ,前記したように ,通信波伝送路にアクセス用アンテナを介して無線接続されたモバイル,そ の他の端末からなる下位装置と上位装置との間で通信が行われる。当然なが ら上位装置と通信波伝送路Bとの間も無線通信が行われても差し支えない。
なお,図中太い点線にて中継アンテナの対向間での無線通信波の概略の伝 搬の様子が示されている。
対向する中継アンテナ同士の通信機能を向上させ,ノイズの進入を抑える ためには,無線波が及ぶ範囲を限定することが望ましい。その目的のために ,互いに相手の中継アンテナに対し指向性を持ったアンテナを用いることが 望ましい。
更に,各通信波伝送路毎にそこを流れる通信波の周波数を変えることによ って,多くの下位装置が受信することのできる周波数帯域の違いに対応する ことができる。この目的のために,上記増幅手段に代えて,あるいは上記増 幅手段に併設して周波数変換手段を設けることが有益である。かかる周波数 変換手段の内容については後記する。
上記図1及び図2の実施形態では,通信波伝送路を伝送される通信波の周波数と,これに接続されたアクセス用のアンテナ53から出力される無線通信波の周波数の異同については,とくにこだわらず,同じ周波数の場合も,あるいはアクセス用のアンテナ53と通信波伝送路との間に周波数変換手段を介在させて,通信波伝送路を伝送される通信波の周波数と異なる周波数の通信波を上記アクセス用のアンテナ53から無線出力させる場合も含んだ実施形態となっている。
通信波伝送装置Xは,分配器3を介して前記無線LAN親機2それぞれと接続される伝送路4と,該伝送路4の複数箇所に設けられ,該伝送路4により伝送される通信波の分岐及び前記伝送路4への通信波の合流を行うための分岐回路51(前記分岐・合流手段の一例)と,該分岐回路51ごとに設けられ,前記無線LAN子機6との間で無線電波として通信波を送受信するアンテナ53(無線アンテナ)と,前記分岐回路51と前記アンテナ53との間それぞれに接続され,通信波の周波数変換を行う周波数変換回路52とを具備している。以下,前記分岐回路51,前記周波数変換回路52及び前記アンテナ53を総称して分岐部5という。
さらに,前記無線LAN親機2は,前記スイッチングHUB1を介してイントラネットやインターネット等の上位ネットワークに接続され(不図示),また,前記無線LAN子機6それぞれにはパーソナルコンピュータ等の情報端末7が10Base-Tケーブル等により接続されている。
一方,前記無線LAN子機6から放射された無線電波(通信波)は,前記アンテナ53により受信され,前記周波数変換回路52により前記伝送路4内における周波数(以下,伝送路周波数という)に変換された後,前記分岐回路51により前記伝送路4内へ合流される。さらに,前記伝送路4内を伝送される前記上り信号は,前記分配器3により複数の前記無線LAN親機2それぞれに分配される。
これにより,前記サービス区域内に存在する前記無線LAN子機6に接続された前記情報端末7が,通信波伝送装置Xを介してイントラネットやインターネット等のジョイネットワークに通信接続可能に構成されている。
この無線LANシステムの特徴は,前記周波数変換回路52を具備することである。これにより,前記無線LAN親機2が下位側(即ち,前記伝送路4側)に対して送受信する通信波の周波数と,前記無線LAN子機6が無線電波として上位側に対して送受信する通信波の周波数とを異ならせることが可能となる。
複数の前記無線LAN親機2は,例えば直接拡散方式の変調を用いてデータを変調し,TDD方式で通信を行なう。以下,前記無線LAN親機2から前記無線LAN子機6に向かって伝送される信号(通信波)を下り信号,前記無線LAN子機6から前記無線LAN親機2に向かって伝送される信号(通信波)を上り信号という。
複数の前記無線LAN親機2が用いる通信波の中心周波数(前記伝送路周波数)fa,fb,fc,fdはそれぞれ異なっており,互いに干渉しない周波数に設定されている。例えば,占有周波数帯域幅22MHzの変調波を用いている場合には,中心周波数fa,fb,fc,fdは,互いに少なくとも22MHzの周波数間隔をあけて配置(設定)される。ここで,前記伝送路周波数fa〜fdは,前記伝送路4において減衰の少ない周波数に設定される。例えば,前記伝送路4として,ストリップ線路を用いた場合,fa〜fdを2.4GHz帯にすると1dB/m程度の伝送損失とすることが,また,800MHz程度の周波数にすると,0.5dB/m程度の伝送損失とすることが可能となる。このように,無線電波の周波数(前記アンテナ53により無線で送受信される通信波の周波数)にかかわらず,前記伝送路4上での通信波の周波数を低周波数に設定できるので,減衰量の小さい信号伝送が可能となる。
前記伝送路4の構造や材質は各種考えられ,前記無線LAN親機2により下位側に送受信される通信波を低損失で伝送可能な構造及び材質が選択可能である。
また,前記伝送路4の製造や取り付け等の観点から,前記伝送路4の構造や材質に制限がある場合でも,前記伝送路4に用いる構造及び材質に適した周波数を設定(使用)することが可能である。
例えば,前記伝送路4として,テフロン基板(テフロンはデュポン社の登録商標,以下同じ)にストリップ線路を形成したものを用いた場合,その伝送ロスは,5.2GHz帯では2.7dB/m程度,2.4GHz帯では1.3dB/m程度,800MHzでは0.5dB/m程度である。このため,無線周波数として5.2GHz帯を使用する場合においても,前記伝送路4における伝送周波数を800MHz帯に設計すれば,従来に比べ損失を大幅に減らすことが可能になる。
これを言い換えると,無線周波数と回線設計上の前記伝送路4の許容伝送損失が与えられている場合,従来のように,無線周波数と前記伝送路4内の伝送周波数が同一である場合に比べ,前記伝送路4の長さを飛躍的に長くすることが可能となる。
例えば,無線周波数として5.2GHz帯を用い,回線設計上の伝送路損失として10dBまでが許されている場合を考える。この場合,前記伝送路4として,テフロン基板にストリップ線路を形成したものを用いた場合,従来のように無線周波数と前記伝送路4内の伝送周波数とが同一の場合には,前記伝送路4の最大伝送長さは4m程度になる。これに対し,伝送路内周波数として800MHzを用いれば20mの伝送が可能になる。伝送路として同軸線路(同軸ケーブル)を用いればさらに長距離での伝送が可能となる。
前記分岐部5は前記分岐回路51,前記周波数変換回路52及び前記アンテナ53を具備している。このような構造は,図1及び図2に示した実施形態における中継用アンテナあるいはアクセス用無線アンテナの部分にも同様のものが適用されている。
前記分岐回路51は,前記伝送路4内の前記下り信号(電気信号)の一部を結合し,周波数変換回路に導く(タップする)とともに,前記周波数変換回路からの前記上り信号を前記伝送路4内に合流させる。
前記周波数変換回路52は,前記伝送路4内を流れる前記下り信号(通信波)から所望の変調波のみを周波数により弁別し,所望の変調波のみを選択的に無線周波数に変換する。さらに,前記アンテナ53で受信された前記上り信号(通信波)のうち所望の変調波のみを周波数により弁別し,所望の変調波のみを選択的に伝送路周波数に変換する。
さらに,エリアA1〜A8ごとに,4つの前記無線LAN親機2のいずれに通信接続するかが予め定められている。図3の例では,エリアA1,A2では前記伝送路周波数がfaである前記無線LAN親機2に,エリアA3,A4では前記伝送路周波数がfbである前記無線LAN親機2に,エリアA5,A6では前記伝送路周波数がfcである前記無線LAN親機2に,エリアA7,A8では前記伝送路周波数がfdである前記無線LAN親機2に,それぞれ通信接続されるよう構成されている。
即ち,前記周波数変換回路52それぞれは,エリアA1,A2に設けられるものは前記伝送路周波数faと前記無線周波数fa_RFとの間の相互変換を行うように,エリアA3,A4に設けられるものは前記伝送路周波数fbと前記無線周波数fb_RFとの間の相互変換を行うように,エリアA5,A6に設けられるものは前記伝送路周波数fcと前記無線周波数fc_RFとの間の相互変換を行うように,エリアA7,A8に設けられるものは前記伝送路周波数fdと前記無線周波数fa_RFとの間の相互変換を行うように予め設定されている。
また,各エリアに対応づけて通信接続する前記無線LAN親機2(上位装置)が割り当てられるため,効率的な通信負荷の分散を行うことが可能となる。
図4は,当該通信波伝送装置Xにおける前記分岐部5の概略構成を表すブロック図である。図4に示す前記分岐部5は,前記伝送路4を流れる通信波の4つのチャンネル周波数fa,fb,fc,fd(前記伝送路周波数)のうち,中心周波数がfaであるチャンネル信号(通信波)を弁別し,該チャンネル周波数faと前記無線周波数fa_RFとの間の相互変換を行うものの例,即ち,図3における,エリアA1,A2に設けられる前記分岐部5の例である。
前述したように,前記分岐部5は,前記分岐回路51,前記周波数変換回路52及び前記アンテナ53を有している。
さらに,前記周波数変換回路52は,前記下り信号(下り方向の通信波)の周波数変換を行う下り側周波数変換回路52a(前記下り周波数変換手段の一例)と,前記上り信号(上り方向の通信波)の周波数変換を行う上り側周波数変換回路52b(前記上り周波数変換手段の一例)と,前記分岐回路51と前記上り側/下り側の各周波数変換回路52a,52bとを接続して通信波の分配及び合成を行う分配器52cと,前記アンテナ53と前記上り側/下り側の各周波数変換回路52a,52bとを接続して通信波の分配及び合成を行う分配器52dとを具備している。
また,前記上り側周波数変換回路52bは,前記アンテナ53による受信信号を増幅する受信アンプ524と,該受信アンプ524の出力信号を入力する周波数混合器525と,該周波数混合器521の出力信号を入力してチャンネル周波数faの帯域のみを通過させる(即ち,他のチャンネル周波数fb〜fdの帯域を通過させない)バンドパスフィルタ526とを具備している。前記バンドパスフィルタ526により周波数弁別が行われた信号(通信波)は,前記分配器52c及び前記分岐回路51を介して前記伝送路4に合流される。
また,図6に示す周波数変換回路52では,前記下り及び上りの各周波数変換回路52a,52bは,基準発振信号を生成(出力)するための1つの周波数発振器525が共用され,該周波数発振器525による基準発振信号が,2つの前記周波数混合器521,525それぞれに入力(混合)されるよう構成されている。このように一の周波数発振器525を前記下り及び上りの各周波数変換回路2a,52bで共用するのでシンプルな構成とすることができる。
以下,前記周波数変換回路52の動作について説明する。
なおこのような周波数変換回路52は,図1及び図2に示した実施形態のおける中継用アンテナの部分に適用されたものと同様である。
前記分岐回路51により前記伝送路4から分岐され,前記分配器52cを介して前記下り側周波数変換回路52aに入力される通信波(入力信号)には,全てのチャンネル周波数fa〜fdの信号が含まれる。この入力信号は,前記周波数混合器521によって前記周波数発振器525の発振信号(基準発振信号)と混合されることにより周波数が変換される(出力周波数=入力周波数±基準発振信号の周波数)。ここで,前記周波数発振器525による基準発振信号の周波数(基準周波数fLO)は,前記チャンネル周波数faが前記無線周波数fa_RFに変換されるよう設定される。即ち,前記バンドパスフィルタ522の通過特性にもよるが,概ね(fLO=fa_RF−fa)(fa_RF,faともに中心周波数を表すものとする)となるように設定される。
これにより,前記全チャンネル周波数fa〜fdの信号を含む通信波から,チャンネル周波数faの信号(チャンネル信号)のみが弁別されるとともに,それが前記無線周波数fa_RFに周波数変換されて前記アンテナ53から放射される。
一方,前記アンテナ53により受信され,前記分配器52d及び前記受信アンプ524を介して前記上り側周波数変換回路52bに入力される通信波(入力信号)の周波数は,前記無線周波数faである。この入力信号は,前記周波数混合器525によって前記基準周波数fLOの基準発振信号と混合されることにより周波数が変換される。ここで,前記基準周波数fLOは,概ね(fLO=fa_RF−fa)となるように設定されているため,前記周波数混合器525の出力信号の周波数は,fa±fLO=(fa_RF,2fa−fa_RF)となる。この変換後の信号は,前記バンドパスフィルタ526によって前記チャンネル周波数faの帯域のみが弁別される。
これにより,前記無線周波数faの通信波の周波数が,チャンネル周波数faに変換されるとともに,それが前記伝送路4に合流される。
例えば,前記伝送路周波数をfb,前記無線周波数をfb_RFとする場合には,下り側の前記バンドパスフィルタ522を,前記無線周波数fb_RFの帯域のみを通過させるものとし,上り側の前記バンドパスフィルタ526を,前記伝送路周波数(チャンネル周波数)fbの帯域のみを通過させるものとするとともに,前記周波数発振器525の発振周波数をそれに合わせて設定すればよい。
このような構成によれば,前記周波数変換回路52を,1つの前記周波数発振器525を用いて構成できる点で有効である。
ここで,各分岐部5において,アンプ等の能動素子への電源供給が必要になる。これについては,前記伝送路4として同軸ケーブルやストリップ線路を用いた場合には前記分岐部5へ電源供給するために,前記伝送路4に直流電源を重畳すれば,電源ケーブルを別途配設する必要がなくなる。
次に,本発明の第1の実施例に係る通信波伝送装置X1について説明する。本通信波伝送装置X1は,前記通信波伝送装置Xにおける前記周波数変換回路52を他の構成に置き換えたものであり,その他の構成及び機能は前記通信波伝送装置Xと同じものである。以下,図5を用いて,通信波伝送装置X1が具備する周波数変換回路81について説明する。
前記周波数変換回路81は,前記下り信号(下り方向の通信波)の周波数変換を行う下り側周波数変換回路81a(前記下り周波数変換手段の一例)と,前記上り信号(上り方向の通信波)の周波数変換を行う上り側周波数変換回路81b(前記上り周波数変換手段の一例)と,前記分岐回路51と前記上り側/下り側の各周波数変換回路81a,81bとを接続して通信波の分配及び合成を行う分配器81cと,前記アンテナ53と前記上り側/下り側の各周波数変換回路81a,81bとを接続して通信波の分配及び合成を行う分配器81dとを具備している。
前記下り側周波数変換回路81aについて見れば,前記1段目の周波数発振器812aによる基準発振信号の周波数を,前記チャンネル周波数fa〜fdのうちの所望の1つ(中心周波数)が前記下り中間周波数fa_Ifdsに変換されるよう設定すれば,前記1段目のバンドパスフィルタ813aにより,所望のチャンネル信号のみが弁別(抽出)される。さらに,この周波数弁別後の信号(通信波)の周波数が,前記無線周波数fa_RF,fb_RF,fc_RF,fd_RFのうちの所望の1つに変換されるよう,前記2段目の周波数発振器815aによる基準発振信号の周波数を設定すれば,前記無線周波数を所望の周波数とすることができる。このことは,前記上り側周波数変換回路81bにおいても同様である。
ここで,下り側の前記2段目のバンドパスフィルタ817aは,前記2段目の周波数混合器814aに含まれる不要な低周波数成分を除去するためのものであり,使用する前記無線周波数に応じて特性の異なるものに変える必要はない。これは,例えばハイパスフィルタであってもかまわない。同様に,上り側の前記2段目のバンドパスフィルタ817bも使用する前記伝送路周波数に応じて変える必要はない。これは,例えばローパスフィルタであってもかまわない。
このように,1段目で周波数弁別を行うための周波数変換を行い,2段目で相手側(出力側)周波数に合わせるための周波数変換を行うという2段階の周波数変換を行うことにより,使用する周波数に応じてバンドパスフィルタを交換する必要がない。
これにより,前記分岐部5ごとに,使用する前記伝送路周波数と前記無線周波数との組み合わせを任意に設定することが容易となり,当該通信波伝送装置X1が配設される現場で設定することも可能となる。
しかしながら,前記下り側と上り側の各周波数変換回路81a,81bを同一基板上に形成するような場合,下りと上りの中間周波数fa_IFds,fa_Ifduを同じにすると,不要な相互干渉が生じることがあり得る。このような場合には,図5に示す構成において,下りと上りの中間周波数fa_IFds,fa_Ifduが異なるように前記バンドパスフィルタ813a,813bを選定すれば,下り信号と上り信号の相互干渉を防止することができる。
次に,本発明の第2の実施例に係る通信波伝送装置X2について説明する。本通信波伝送装置X2は,前記通信波伝送装置Xにおける前記周波数変換回路52の一部を他の構成に置き換えたものであり,その他の構成及び機能は前記通信波伝送装置Xと同じものである。以下,図6を用いて,通信波伝送装置X2の前記通信波伝送装置Xと異なる点について説明する。
図6に示すように,通信波伝送装置X2は,前記通信波伝送装置Xの前記周波数変換回路52における前記分配器52c,52dを,それぞれサーキュレータ82c,82dに置き換えたものである。即ち,一方のサーキュレータ82cは,前記分岐回路51と前記下り側周波数変換回路52aと前記上り側周波数変換回路52bとを相互に接続するものである。もう一方のサーキュレータ82dは,前記アンテナ53と前記下り側周波数変換回路52aと前記上り側周波数変換回路52bとを相互に接続するものである。
これに対し,接続部にサーキュレータ82c,82dを用いた図8の構成によればループの発生を防止できる。
前記サーキュレータ82cは,その一方向伝送特性により,主として前記分岐回路51側→前記下り側周波数変換回路52a側→前記上り側周波数変換回路52b側→前記分岐回路51側の方向にのみ信号伝送がされるように接続されている。
また,もう一方の前記サーキュレータ82dは,その一方向伝送特性により,主として前記下り側周波数変換回路52a側→前記アンテナ53側→前記上り側周波数変換回路52b側→前記下り側周波数変換回路52a側の方向にのみ信号伝送がされるように接続されている。前記サーキュレータ82c,82dは,上記した方向と反対方向の信号伝送については,20dB以上の伝送遮断特性を設けることが可能である。
このような構成により,信号の回り込みを防止でき,通信品質を維持することが可能となる。
図6の例では,2つのサーキュレータ82c,82dを設けているが,いずれか一方のみ(他方は,例えば分配器とする)としても同様の効果が得られる。
次に,本発明の第3の実施例に係る通信波伝送装置X3について説明する。本通信波伝送装置X3は,前記通信波伝送装置Xにおける前記周波数変換回路52の一部を他の構成に置き換えたものであり,その他の構成及び機能は前記通信波伝送装置Xと同じものである。以下,図7を用いて,通信波伝送装置X3の前記通信波伝送装置Xと異なる点について説明する。
図7に示すように,通信波伝送装置X3は,前記通信波伝送装置Xの前記周波数変換回路52における前記分配器52c,52dを,それぞれ伝送路側スイッチ83c,アンテナ側スイッチ83dに置き換え,これら各スイッチ83c,83dの接続状態を切り替えるスイッチ制御回路83eを新たに設けたものである。このような構成により,TDD方式の通信において,前記各スイッチ83c,83dを適切なタイミングで切り替えることにより,前記上り/下りの各周波数変換回路52a,52b間での信号の回り込みを防止することができる。
図7の例では,2つのスイッチ83c,83dを設けているが,いずれか一方のみ(他方は,例えば分配器とする)としても同様の効果が得られる。
次に,図8を用いて,本発明の第4の実施例に係る通信波伝送装置X4について説明する。
本通信波伝送装置X4は,前記通信波伝送装置Xの前記周波数変換回路52における前記アンテナ53側の前記分配器52dを,アンテナ側スイッチ84dに置き換え,このスイッチ84dの接続状態を切り替えるスイッチ制御回路84eと,前記下り側周波数変換回路52aにおける通信波の信号強度(電力)を検出するための信号の分岐回路84f'及び下り信号検出器84fとを新たに設けたものである。このような構成によっても,TDD方式の通信における信号の回り込みを防止することができる。ここで,前記分岐回路51との接続部分には,前記分配器52cを用いても前記サーキュレータ82cを用いてもかまわない。
前記下り信号検出器84fは,前記下り側周波数変換回路52aにおいて,所望のチャンネル信号(伝送路周波数)が弁別された後の信号(通信波)の信号強度を検出するものである。
また,前記スイッチ制御回路84eは,前記下り信号検出器84fの検出結果を入力し,所定レベル以上の下り信号の強度が検出された場合には,前記下り側周波数変換回路52aと前記アンテナ53とが接続されるよう前記アンテナ側スイッチ84dを切り替える。一方,所定レベル以上の下り信号の強度が一定時間以上検出されない場合には,前記上り側周波数変換回路52bと前記アンテナ53とが接続されるよう前記アンテナ側スイッチ84dを切り替える。この信号強度による信号有無の検出は,信号強度の大小だけでなく,その変化等を加味して検出すること等も考えられる。
ここで,前記アンテナ53により受信された上り信号が,前記分配器52cを介して前記下り側周波数変換回路52aに回り込み,前記下り信号検出器84fで信号が検出されることも考えられる。しかし,通常,前記下り側周波数変換回路52aに回り込む上り信号の強度は,前記下り側周波数変換器に入力される下り信号の強度よりも小さいため,所定レベルのしきい値判定によって下り信号と上り信号とは識別可能である。
例えば,一般的な無線LANの親機及び子機の送信電力は+15dBmであるのに対し,受信感度は-70dBm程度まで有している。実際のレベル差の一例を見積もった結果を図15に示す。
図15に示す例は,一例ではあるが,無線LAN親機の送受信レベルとして標準的なものである。この例によれば,前記下り側周波数変換回路52aへの下り信号の入力レベル-8dBmと,同回路52aへの上り信号の回り込みレベル-32dBmの間には20dB以上のレベル差がある。このことから,所定レベルのしきい値判定によって下り信号と上り信号とは識別可能であることがわかる。
また,通信環境によって,下りと上りの信号のレベル差を十分確保できない場合には,前記分配器51との接続を,前記分配器52cではなく,前記サーキュレータ82cにすることで,下りと上りの信号分離比をさらに20dB以上改善することができる。
以上示したように,本通信波伝送装置X4によれば,下り方向の通信波の発生(検出)有無によってスイッチ切り替えがなされるので,前記無線LAN親機2からの切り替え信号用の信号線を配設することなく,各周波数変換器X4それぞれが自律的にスイッチ切り替えを行って信号の回り込みを防止できる。
次に,図9を用いて,本発明の第5の実施例に係る通信波伝送装置X5について説明する。
本通信波伝送装置X5は,前記通信波伝送装置X4の信号強度に基づくスイッチ切り替えを,上り信号の強度検出結果に基づいて行われるよう構成されたものである。
図9に示すように,通信波伝送装置X5は,前記通信波伝送装置X2の前記周波数変換回路82における前記伝送路4側の前記サーキュレータ82cを,伝送路側スイッチ85cに置き換え,このスイッチ85cの接続状態を切り替えるスイッチ制御回路85eと,前記上り側周波数変換回路52bにおける通信波の信号強度(電力)を検出するための分岐回路85f'及び上り信号検出器85fとを新たに設けたものである。このような構成によっても,TDD方式の通信における信号の回り込みを防止することができる。
ここで,単に所定レベル以上であれば常に上り側に接続することとしていないのは,前述したように,下り信号の強度が上り信号の強度より大きいため,前記サーキュレータ82dで信号の回り込みを抑えてもなお,上り信号の強度よりも上り側に回り込んできた下り信号の強度の方が高い場合を想定したものである。
下りと上りの信号強度のバランスによっては,図9に示すような構成も考えられる。一般的には,図8に示した前記通信波伝送装置X4の構成の方が好適であると考えられる。
また,図10に示すように,前記通信波伝送装置X4と前記通信波伝送装置X5とを組み合わせた通信波伝送装置X6(第6の実施例)も考えられる。
本通信波伝送装置X6では,前記下り信号検出器84fと前記上り信号検出器85fとの両方の検出結果に基づいてスイッチ制御回路86eが前記伝送路側スイッチ85c及び前記アンテナ側スイッチ84dを切り替える。
図11に,前記スイッチ制御回路86eのスイッチ切り替えロジックを示す。このロジックは,前記スイッチ制御回路84e,85eの両方のロジックを組み合わせたものであるが,前記下り信号検出器84fと前記上り信号検出器とが同時に信号を検出した場合が不定となる。この場合,例えば現状維持とすることが考えられる。
このように,下りと上りの両信号が同時に検出される状態は,無線LAN親機と子機との間で,上り信号と下り信号の衝突が発生している状態であるので,いずれにせよ通信はエラーとなる。通常,無線LAN親機と子機は,このような衝突状態が継続しないよう,ランダムバックオフ等のアルゴリズムで衝突が解消されるよう構成されており,ほとんど通信に影響を与えることはない。
また,前記通信波伝送装置X2,X3,X4,X5,X6における前記下り側及び上り側の各周波数変換回路52a,52bを,前記通信波伝送装置X1における前記下り側及び上り側の各周波数変換回路82a,82bに置き換えた構成も考えられる。
図12は,その一例として,記通信波伝送装置X6における前記下り側及び上り側の各周波数変換回路52a,52bを,前記通信波伝送装置X1における前記下り側及び上り側の各周波数変換回路82a,82bに置き換えた構成例である。作用効果は前述した通りである。
また,前記信号検出器84f,85fの検出信号により,下りと上りの信号経路の接続状態をスイッチ切り替えする前記通信波伝送装置X4,X5,X6,X7において,前記下り及び上りの各信号検出器84f,85fそれぞれから,前記アンテナ側/伝送路側の各スイッチ84d,85cそれぞれに至るまでの信号の経路上に,通信波の伝送を遅延させる信号遅延手段を設けた構成も考えられる。
図13は,その一例として,前記通信波伝送装置X4における前記下り信号検出器84fから,前記アンテナ側スイッチ84dに至るまでの信号の経路上に,通信波の伝送を遅延させる信号素子88gを設けた通信波伝送装置X8の構成例である。
前記各信号検出器84f,85fで信号が検出されてから,前記各スイッチ84d,85cが所定の接続状態に切り替わるまでに要する時間が,信号(通信波)が前記各スイッチ84d,85cに到達するまでの時間よりも長い場合,信号の先頭のプリアンブル部分が正常に伝送されないことが発生する。
しかし,図12に示す通信波伝送装置X8の構成において,前記遅延素子88gにおける通信波伝送の遅延時間を,前記下り信号検出器84fで信号が検出されてから,前記アンテナ側スイッチ84dが所定の接続状態に切り替わるまでに要する時間相当に設定すれば,信号が前記アンテナ側スイッチ84dに到達すると同時或いはその直前に接続切り替えが完了し,信号の先頭部分の欠損を防止できる。
図3に示した無線LANシステムでは,複数の前記無線LAN親機2が用いる通信波の中心周波数(前記伝送路周波数)fa,fb,fc,fdはそれぞれ異なり,また,前記無線周波数fa_RF,fb_RF,fc_RFとも異なるものであった。しかし,IEEE802.11規格に準拠した汎用的な既存の無線LAN親機を用いる場合,該無線LAN親機は無線LAN子機と直接無線通信を行うことが想定されているため,無線LAN親機の使用周波数は前記無線周波数fa,fb,fcである。さらに,使用周波数の選択肢には限りがある。このため,前記無線LAN親機2として汎用的な無線LAN親機を用いると,図3に示した無線LANシステムの構成では,前記伝送路周波数を低い周波数として伝送路長を長くできる(伝送の減衰を小さくできる)というメリットが生じない。さらに,前記伝送路4で周波数を多重化して伝送できるチャンネル数が,前記無線周波数fa_RF,fb_RF,fc_RFの選択肢の数で制限されてしまう。
そこで,前記無線LAN親機2それぞれと前記伝送路4との間の信号経路において,通信波の周波数を変換する周波数変換器(以下,親機側周波数変換器という)を設けることが考えられる。その一例である無線LANシステム(第9の実施例)の概略構成を図14(a)に示す。
図14に示す例では,前記無線LAN親機2a,2b,2c,2dは,それぞれ前記無線周波数fa_RF,fb_RF,fc_RF,fa_RF(2aと2dは同じ)を使用するものである。従って,各親機側周波数変換器9a,9b,9c,9dは,それぞれfaとfa_RF,fbとfb_RF,fcとfc_RF,fdとfa_RFの相互の周波数変換を行うよう構成されている。各親機側周波数変換器9a,9b,9c,9dは,前記通信波伝送装置X,X1〜X8における周波数変換回路52,81〜88と同様の構成により実現可能である。
これにより,4つの前記無線LAN親機2a,2b,2c,2dそれぞれは,図14(b)に示すように,3種類の前記無線周波数fa_RF,fb_RF,fc_RFのいずれかを使用するので一部重複が生じるが,前記伝送路4においては4チャンネル分の周波数成分fa,fb,fc,fdがが多重化された重複のない(信号衝突のない)通信波としてマッピングされ,,前記分岐部5それぞれで前記アンテナ53により送受信されるときには,再び前記無線周波数fa_RF,fb_RF,fc_RFのいずれかが使用されることになる。
これにより,既存の無線LAN機器をそのまま使用することも可能になる。
また,図14(c)に示すように,前記伝送路周波数fa,fb,fc,fdそれぞれの周波数間隔を,前記無線周波数a_RF,fb_RF,fc_RFの周波数間隔に関わりなく広くすることも可能である。これにより,周波数変換回路における前記バンドパスフィルタ522,526,813a,813bが,それほど急峻なカットオフ特性を有していなくてもチャネル信号(周波数)の弁別が可能となる。このことは,バンドパスフィルタの特性のばらつきによる動作不良の発生防止,及びバンドパスフィルタのコストダウンにつながる。
2…無線LAN親機(上位装置)
3…分配器
4…伝送路
5…分岐部
6…無線LAN子機(下位装置)
7…情報端末
9…周波数変換器
51…分岐回路(分岐・合流手段)
52,81〜88…周波数変換回路
52a,81a…下り側周波数変換回路(下り周波数変換手段)
52b,81b…上り側周波数変換回路(上り周波数変換手段)
521,525,811a,814a,811b,814b…周波数混合器
522,526,813a,813b…バンドパスフィルタ
523,524,817a,817b…アンプ
52c,52d,81c,81d…分配器
82c,82d…サーキュレータ
83c,83d…スイッチ
83e,84e,85e,86e…スイッチ制御回路
84f,85f…信号検出器(信号強度検出手段)
53…アンテナ(無線アンテナ)
Claims (15)
- 所定の上位装置と下位装置との間で送受信される通信波の伝送を行う通信波伝送装置であって,
前記上位装置に直接あるいは間接的に接続され通信波を伝送する1あるいは複数の伝送路と,
前記伝送路の複数箇所に設けられ前記伝送路に対して通信波を分岐及び合流させる分岐・合流手段と,
前記分岐・合流手段ごとに設けられ前記下位装置との間で無線により通信波を送受信する無線アンテナと,
前記所定の上位装置と伝送路との間,もしくは複数の伝送路の間のいずれかあるいは複数に設けられ,それぞれの相互間で通信される通信波を授受する無線アンテナと,
を具備してなることを特徴とする通信波伝送装置。 - 上記上位装置あるいは伝送路と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記伝送される上り信号の通信波の周波数を変換して出力する上り周波数変換手段及び/若しくは信号の強度を変化させる上り増幅または減衰手段と,
上記上位装置あるいは伝送路と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記伝送される下り信号の通信波の周波数を変換して出力する下り周波数変換手段及び/若しくは信号の強度を変化させる下り増幅または減衰手段と,
を具備してなる請求項1記載の通信波伝送装置。 - 所定の上位装置と下位装置との間で送受信される通信波の伝送を行う通信波伝送装置であって,
前記上位装置に接続され通信波を伝送する伝送路と,
前記伝送路の複数箇所に設けられ前記伝送路に対して通信波を分岐及び合流させる分岐・合流手段と,
前記分岐・合流手段ごとに設けられ前記下位装置との間で無線により通信波を送受信する無線アンテナと,
前記分岐・合流手段と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記分岐・合流手段により分岐される通信波の周波数を変換して前記無線アンテナに出力する下り周波数変換手段と,
前記分岐・合流手段と前記無線アンテナとの間それぞれに接続され前記無線アンテナにより受信される通信波の周波数を変換して前記分岐・合流手段へ出力する上り周波数変換手段と,
を具備してなることを特徴とする通信波伝送装置。 - 前記下り周波数変換手段及び前記上り周波数変換手段が,
一の周波数発振器と,
入力した通信波と前記一の周波数発振器の発振信号とを混合するそれぞれ個別の周波数混合器と,
前記周波数混合器の出力信号を入力するそれぞれ個別のバンドパスフィルタとを具備してなる請求項1〜3のいずれかに記載の通信波伝送装置。 - 前記下り周波数変換手段及び前記上り周波数変換手段それぞれが,
発振周波数が可変である第1及び第2の周波数発振器と,
入力した通信波と前記第1の周波数発振器の発振信号とを混合する第1の周波数混合器と,
前記第1の周波数混合器の出力信号を入力するバンドパスフィルタと,
前記バンドパスフィルタの出力信号と前記第2の周波数発振器の発振信号とを混合する第2の周波数混合器と,
を具備してなる請求項1〜3のいずれかに記載の通信波伝送装置。 - 前記分岐・合流手段と前記下り周波数変換手段と前記上り周波数変換手段とを相互に接続する第1のサーキュレータと,
前記無線アンテナと前記下り周波数変換手段と前記上り周波数変換手段とを相互に接続する第2のサーキュレータと,の一方又は両方を具備してなる請求項3〜5のいずれかに記載の通信波伝送装置。 - 前記分岐・合流手段と前記下り周波数変換手段又は前記上り周波数変換手段のいずれとを接続するかを切り替える伝送路側スイッチと,
前記無線アンテナと前記下り周波数変換手段又は前記上り周波数変換手段のいずれとを接続するかを切り替えるアンテナ側スイッチと,の一方又は両方を具備し,
前記上位装置からの所定の切り替え信号に基づいて前記各スイッチが切り替わるよう構成されてなる請求項1〜3のいずれかに記載の通信波伝送装置。 - 前記無線アンテナと前記下り周波数変換手段又は前記上り周波数変換手段のいずれとを接続するかを切り替えるアンテナ側スイッチと,
前記下り周波数変換手段における通信波の信号強度を検出する信号強度検出手段と,
前記信号強度検出手段の検出結果に基づいて前記アンテナ側スイッチを切り替えるスイッチ制御手段と,
を具備してなる請求項1〜3のいずれかに記載の通信波伝送装置。 - 前記分岐・合流手段と前記下り周波数変換手段と前記上り周波数変換手段とを相互に接続するサーキュレータを具備してなる請求項6に記載の通信波伝送装置。
- 前記分岐・合流手段と前記下り周波数変換手段又は前記上り周波数変換手段のいずれとを接続するかを切り替える伝送路側スイッチと,
前記無線アンテナと前記下り周波数変換手段と前記上り周波数変換手段とを相互に接続するサーキュレータと,
前記上り周波数変換手段における通信波の信号強度を検出する信号強度検出手段と,
前記信号強度検出手段の検出結果に基づいて前記伝送路側スイッチを切り替えるスイッチ制御手段と,
を具備してなる請求項1〜3のいずれかに記載の通信波伝送装置。 - 前記分岐・合流手段と前記下り周波数変換手段又は前記上り周波数変換手段のいずれとを接続するかを切り替える伝送路側スイッチと,
前記無線アンテナと前記下り周波数変換手段又は前記上り周波数変換手段のいずれとを接続するかを切り替えるアンテナ側スイッチと,
前記下り周波数変換手段における通信波の信号強度を検出する第1の信号強度検出手段と,
前記上り周波数変換手段における通信波の信号強度を検出する第2の信号強度検出手段と,
前記第1及び第2の信号強度検出手段の検出結果に基づいて前記各スイッチを切り替えるスイッチ制御手段と,
を具備してなる請求項1〜3のいずれかに記載の通信波伝送装置。 - 前記下り周波数変換手段と前記アンテナ側スイッチとの間と,前記上り周波数変換手段と前記伝送路側スイッチとの間と,の一方又は両方に,通信波の伝送を遅延させる遅延手段を具備してなる請求項6〜9のいずれかに記載の通信波伝送装置。
- 前記伝送路が,導波管,同軸ケーブル又はストリップ線路のいずれかである請求項1〜10のいずれかに記載の通信波伝送装置。
- 前記上位装置と前記下位装置との間の通信が,TDD方式によるものである請求項1〜11のいずれかに記載の通信波伝送装置。
- 前記無線アンテナが指向性アンテナである請求項1〜14のいずれかに記載の通信波伝送装置。
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