JP2006279444A - 送信出力制御方法およびマイクロ波無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】送信局の入力端子に入力されるＬＡＮ入力信号の有無に関わらず送信器が一定出力で送信することによる無駄な電力および他のマイクロ波無線通信に対する干渉を最小にするマイクロ波無線通信システムおよびその送信出力制御方法を提供する。
【解決手段】送信局２０の入力端子２１にＭＡＣフレーム検出器２２を設け、入力信号の有無を監視する。入力信号がある場合には、送信出力制御部２６にその旨を通知して送信機２４の送信出力を上げる。一方、入力信号がない場合には、送信出力制御部２６にその旨を通知して送信機２４の送信出力を下げる。尚、一度送信機２４の送信出力を上げると、予め設定した一定期間その状態を維持する。また、入力信号がなくて送信機２４の送信出力が下げられた状態が一定時間継続すると、定期的に送信機２４の出力を上げる。
【選択図】図１

Description

本発明は送信出力制御方法およびマイクロ波無線通信システムに関し、特に入力信号の物理インタフェースがＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）であるマイクロ波無線通信システムおよびその送信出力制御方法に関する。

コンピュータ、特にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が普及すると、多数のユーザがＰＣおよび周辺機器を使用する環境では、これらの機器を独立して使用するのではなく、ネットワーク（ＬＡＮ）により相互接続してリソース（資源）を相互に利用すると共にユーザ間でデータ通信を行うのが好ましい。

斯かるＬＡＮは、ケーブルにより電気的に相互接続して構築することも可能であるが、大企業等の如く複数のサイト（場所）にオフィス等を有し、相互間の距離が離れている場合には、ＬＡＮの少なくとも一部分を無線により構築するのが便利であり、また経済的にも優れている。

斯かる技術分野における従来技術は、種々の技術文献に開示されている。送受信部とデータ処理部とを分離可能にすると共に、複数のＭＡＣフレームを送受信可能にする無線ＬＡＮのコールＩＤ識別システムが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。受信待機モードのとき無線部および受信レベル判定部のみを動作させることにより消費電力を低減する無線ＬＡＮシステムの消費電力管理方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。また、受信局の受信情報に基づいて送信局の送信出力を制御するホットスタンバイ方式の送信電力制御機能を有する無線通信システムが開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開平８−３２５８２号公報（第３‐４頁、第１図） 特開平８−３０７４２８号公報（第３頁、第１図） 特開平１０−２７６１２０号公報（第４頁、第１図）

図３は、典型的なマイクロ波無線通信システムの構成を示す簡易ブロック図である。このマイクロ波無線通信システム４０は、送信局５０および受信局６０により構成される。そして、送信局５０は、入力端子５１、変調器５３、送信機５４および送信アンテナ５５を含んでいる。一方、受信局６０は、受信アンテナ６１、受信機６２、復調器６３および出力端子６４を含んでいる。

図３に示すマイクロ波無線通信システム４０において、入力端子５１に入力されたＬＡＮ信号は、変調器５３により変調され、送信機５４に送出される。送信機５４は、この変調信号を増幅し、送信アンテナ５５から無線（又はマイクロ波）信号として送出される。受信局６０では、送信局５０の送信アンテナ５５から送出された無線信号を受信アンテナ６１で受信され、受信機６２へ送られる。受信機６２では、受信した信号を所定振幅に増幅し、復調器６３へ送出する。そして、復調器６３により復調された信号は、出力端子６４からＬＡＮ信号として送出される。

尚、このマイクロ波無線通信システム４０では、双方向の無線通信が行われるので、図３に示す送受信の流れとは反対方向の通信が存在する。しかし、単に、図３中の送信局５０と受信局６０を交換するのみであるので、ここでは説明の便宜上省略する。

従来技術では、次の如き幾つかの課題を有する。第１に入力信号の物理インタフェースがＬＡＮであるマイクロ波無線通信システムでは、入力信号の有無に関わらず送信機の出力を常に必要な一定レベルまで上げているため、入力信号がない場合でも無駄に消費電流を浪費していることとなる。即ち、従来のマイクロ波無線通信システムでは、入力信号は、Ｅ１、Ｔ１又はＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ系の規格に基づく電気又は光信号であり、その中には電話回線にして数１０乃至数１０００回線分の情報が含まれている。また、無線機としては、その入力信号の中身の解析まで行っていないため、入力信号中の有効な情報の有無に関わらず、常に送信を行っている。そのために、入力信号がＬＡＮに変わっても、同様に送信を行う。

第２に、入力信号の有無に関わらず常に通信可能な送信出力を維持しているため、他のマイクロ波無線通信システムに対する干渉を低減できない。

本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、斯かる課題を克服又は軽減する、入力信号の物理インタフェースがＬＡＮである送信出力制御方法およびマイクロ波無線通信システムを提供することを主たる目的とする。

前述の課題を解決するため本発明による送信出力制御方法およびマイクロ波無線通信システムは次のような特徴的な構成を採用している。

（１）変調器および送信機を含み、入力端子に入力される入力信号がＬＡＮインタフェースであるマイクロ波無線システムの送信出力を制御する送信出力制御方法において、
前記ＬＡＮ入力信号の有無を検出するステップと、該検出の結果に基づいて前記ＬＡＮ入力信号の有および無に応じてそれぞれ前記送信機の送信出力を増加および減少するように制御するステップとを備える送信出力制御方法。
（２）前記変調器は、前記ＬＡＮ入力信号の有無に関わらず常時変調を行っている上記（１）の送信出力制御方法。
（３）前記送信機の送信出力が一度増加されると、予め設定された一定時間その状態を維持する上記（１）又は（２）の送信出力制御方法。
（４）前記ＬＡＮ入力信号がなく前記送信機の送信出力が低下された状態が予め設定された一定時間継続すると、定期的に前記送信機の送信出力を増加するステップを備える上記（１）、（２）又は（３）の送信出力制御方法。
（５）入力端子に入力されるＬＡＮ信号を変調する変調器、該変調器で変調された信号を増幅して送信アンテナで対向局の受信アンテナに向けて送信する送信機を含むマイクロ波無線通信システムにおいて、
前記入力端子および前記変調器間に設けられたＭＡＣフレーム検出器と、該ＭＡＣフレーム検出器の出力により前記送信機の送信出力を制御する送信出力制御部とを備えるマイクロ波無線通信システム。
（６）前記送信出力制御部は、前記送信機の送信出力を一度増加すると、その状態を一定期間維持する維持手段を備える上記（５）のマイクロ波無線通信システム。
（７）前記送信出力制御部は、前記入力信号がない状態が一定期間継続すると、定期的に前記送信機の送信出力を増加する手段を備える上記（５）又は（６）のマイクロ波無線通信システム。

本発明の送信出力制御方法およびマイクロ波無線通信システムによると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、ＬＡＮの入力信号がない場合には、送信機の送信出力を下げることにより、送信機の無駄な電力消費を避けることが可能である。また、ＬＡＮの入力信号がない場合には、送信機の送信出力を下げることにより、他の無線システムに対する干渉を最低限に抑えることが可能である。

以下、本発明による送信出力制御方法およびマイクロ波無線通信システムの好適実施例の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図１は、本発明によるマイクロ波無線通信システムの好適実施例の構成を示すブロック図である。図１に示すこのマイクロ波無線通信装置１０は、送信局（又はＡ局）２０および受信局（又はＢ局）３０により構成される。

送信局２０は、入力端子２１、ＭＡＣフレーム検出器２２、変調器２３、送信機２４、送信アンテナ２５、送信出力制御部２６を含んでいる。一方、受信局３０は、受信アンテナ３１、受信機３２、復調器３３および出力端子３４を含んでいる。

図１に示すマイクロ波無線通信システム１０において、入力端子２１より入力されたＬＡＮ信号は、ＭＡＣフレーム検出器２２を通った後、変調器２３により変調されて送信機２４に送出される。送信機２４は、この変調信号を所定振幅に増幅し、送信アンテナ２５から無線信号として送出する。

送信アンテナ２５から送出された無線信号は、受信局３０の受信アンテナ３１で受信され、受信機３２へ送られる。この受信機３２では、受信した信号を所定振幅に増幅し、復調器３３に送出する。そして、復調器３３により復調された信号は、出力端子３４よりＬＡＮ信号として送出される。尚、本発明では双方向の無線通信を想定しているため、図１に示した送信、受信の流れとは反対方向の通信が存在するが、構成が全く同じとなるため、ここでは省略する。

また、送信機２４は、一般的な送信機に適用されるＡＧＣ（自動利得制御）回路を採用した送信出力可変機能を有しており、送信出力制御部２６により送信出力が制御される。送信出力制御部２６は、ＭＡＣフレーム検出器２２からの入力信号検出情報２７に基づき、送信機２４の利得を制御する。リンクが確立していない又はＭＡＣフレームが検出されない状態、即ち入力信号がないと判断された場合には、送信機２４の送信出力を下げる。一方、入力信号が検出された場合には、送信機２４の送信出力を増幅する。

但し、長時間にわたりＬＡＮの入力信号がない場合には、対向局である受信局３０の受信機３２では無線信号の未入力が継続してしまうため、送信機２４の故障により受信レベルが低下しているのか又は意図的に送信機２４の送信出力が下げられていることにより受信レベルが低下しているのか判別できない。斯かる状態を防止するため、ＬＡＮの入力信号がない場合でも送信出力制御部２６は、定期的に送信機２４の出力を上げることにより、送信機２４の機器故障が発生していないことを判別することが可能である。

次に、図１に示す本発明によるマイクロ波無線通信システム１０の動作、特にその送信出力制御動作を図２のフローチャートを参照して詳細に説明する。先ず、ＭＡＣフレーム検出器２２でＭＡＣフレームの有無を検出する（ステップＳ１）。入力端子２１にＬＡＮの入力信号がない（又はリンクが確立していない）場合には、ＭＡＣフレーム検出器２２は、入力信号を検出しない。即ち、ＭＡＣフレーム検出で、入力信号がない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）には、送信出力制御部２６に対して入力信号検出情報２７により「入力信号がない旨」を通知する（ステップＳ２）。そのとき、送信出力制御部２６は、送信機２４の送信出力を下げる（ステップＳ３）。

一方、入力端子２１にＬＡＮの入力信号があった場合（ステプＳ１：Ｙｅｓ）には、ＭＡＣフレーム検出器２２は、入力信号検出情報２７により入力信号が検出されたことを送信出力制御部２６に通知する（ステップＳ４）。この情報に基づき送信出力制御部２６は、送信機２４の送信出力を上げる（ステップＳ５）。それにより入力されたＬＡＮ信号は、無線搬送波として受信局３０側へ送信されることとなる。

尚、通常ＬＡＮの信号は、入力がない場合には、暫くその状態が持続されるが、一度入力が検出されると、バースト的に通信が継続される可能性が高い。そのため、一旦送信機２４の出力が上げられた場合には、予め設定された一定時間送信機２４の出力を上げた状態を維持する。更に、変調器２３は、ＬＡＮの信号がない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）でも常に変調は行っており、ランダムパターンのスクランブル信号を送信機２４に対して送出している。このことにより、ＬＡＮの信号がない状態でも一定時間送信機２４の送信出力を維持し、対向局である受信局３０に対して無線搬送波を出力が可能であり、バースト的な信号入力でも欠損なく信号を送信する。そのために、送信局２０内にはタイマ（図示せず）を有し、送信機２４の送信出力が継続して低下している時間の経過を監視する。

一方、長時間にわたりＬＡＮの入力信号がない場合には、対向局である受信局３０の受信機３２は、無線信号の未入力が継続してしまう。そのため、送信機２４の故障により受信レベルが低下しているのか又は意図的に送信機２４の送信出力が下げられていることにより受信レベルが低下しているのか判別できない。この状態を防止するため、ＬＡＮの入力信号がない場合でも送信出力制御部２６は、定期的に送信機２４の出力を上げる（ステップＳ６）。これにより、送信機２４の機器故障が発生していないことを判別又は確認することが可能である。

上述した動作により、ＬＡＮの入力信号がない場合には、送信機２４の送信出力を下げることにより、送信機２４の消費電流の低下および他の無線システムへの干渉を最低限とすることが可能である。

以上、本発明による送信出力制御方法およびマイクロ波無線通信システムの好適実施例の構成および動作を詳細に説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨および精神を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。

本発明によるマイクロ波無線通信システムの好適実施例の全体構成を示すブロック図である。 図１のマイクロ波無線通信システムにおける送信出力制御動作を説明するフローチャートである。 一般的なマイクロ波無線通信システムのシステム構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ マイクロ波無線通信システム
２０ 送信局
２１ 入力端子
２２ ＭＡＣフレーム検出部
２３ 変調器
２４ 送信機
２５ 送信アンテナ
２６ 送信出力制御部
３０ 受信局
３１ 受信アンテナ
３２ 受信機
３３ 復調器

Claims (7)

1. 変調器および送信機を含み、入力端子に入力される入力信号がＬＡＮインタフェースであるマイクロ波無線システムの送信出力を制御する送信出力制御方法において、
   前記ＬＡＮ入力信号の有無を検出するステップと、該検出の結果に基づいて前記ＬＡＮ入力信号の有および無に応じてそれぞれ前記送信機の送信出力を増加および減少するように制御するステップとを備えることを特徴とする送信出力制御方法。
2. 前記変調器は、前記ＬＡＮ入力信号の有無に関わらず常時変調を行っていることを特徴とする請求項１に記載の送信出力制御方法。
3. 前記送信機の送信出力が一度増加されると、予め設定された一定時間その状態を維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の送信出力制御方法。
4. 前記ＬＡＮ入力信号がなく前記送信機の送信出力が低下された状態が予め設定された一定時間継続すると、定期的に前記送信機の送信出力を増加するステップを備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の送信出力制御方法。
5. 入力端子に入力されるＬＡＮ信号を変調する変調器、該変調器で変調された信号を増幅して送信アンテナで対向局の受信アンテナに向けて送信する送信機を含むマイクロ波無線通信システムにおいて、
   前記入力端子および前記変調器間に設けられたＭＡＣフレーム検出器と、該ＭＡＣフレーム検出器の出力により前記送信機の送信出力を制御する送信出力制御部とを備えることを特徴とするマイクロ波無線通信システム。
6. 前記送信出力制御部は、前記送信機の送信出力を一度増加すると、その状態を一定期間維持する維持手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波無線通信システム。
7. 前記送信出力制御部は、前記入力信号がない状態が一定期間継続すると、定期的に前記送信機の送信出力を増加する手段を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のマイクロ波無線通信システム。

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