JP4449888B2

JP4449888B2 - 無線通信装置

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Publication number: JP4449888B2
Application number: JP2005332186A
Authority: JP
Inventors: 英一佐野; 浩幸藤多
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: US8005504B2; US20070129104A1; JP2007142684A

Description

本発明は、異なる無線通信規格に則った複数の通信機能を搭載する無線通信装置に係り、特に、同一の周波数帯を利用する２つの異なる通信機能を搭載する無線通信装置に関する。

さらに詳しくは、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ機能とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能をともに搭載する無線通信装置に係り、特に、混信を招くことなく互換性のない２つの通信機能を同時に使用する無線通信装置に関する。

有線方式によるＬＡＮ配線からユーザを解放するシステムとして、無線ＬＡＮが注目されている。無線ネットワークに関する標準的な規格として、ＩＥＥＥ（ＴｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１が挙げられ、２．４ＧＨｚのＩＳＭ（ＩｎｄｕｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅＭｅｄｉｃａｌ）バンドと呼ばれるグローバルな無線周波数を使用して無線データ伝送を行なうことができる。最近では、「ホットスポット」に代表される無線ＬＡＮを用いたブロードバンド・インターネット接続サービスが普及してきており、カフェやホテル、ファーストフード、駅、空港など外出先に設けられたサービス・エリアでもインターネットが利用可能となることから、携帯電話機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などの移動端末に無線ＬＡＮ機能を搭載することが多くなってきている。

他方、さまざまな業界に対して適用可能なワイヤレス接続インターフェースを提供する標準規格として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が知られており、“ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＳＩＧ（ＳｐｅｃｉａｌＩｎｔｅｒｅｓｔＧｒｏｕｐ）”にその運営・管理が委ねられている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は、ＩＳＭバンドを使用するが、低消費電力及び短距離通信を特徴とし、全体のデータ伝送速度は１Ｍｂｐｓである。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の主なアプリケーションとして、電話機本体とハンドセット間の音声通信や、オーディオ機器からヘッドフォンへのオーディオ・データの伝送が想定される。

最近では、携帯電話機やＰＤＡなどの移動端末に無線ＬＡＮ機能とともに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能を搭載するニーズが高まってきている。無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信という２重の通信モードを備えた通信端末は、無線ＬＡＮのアクセスポイント経由でインターネットに接続し、所望のデータ・コンテンツをダウンロードできると同時に、オーディオ再生データをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によりヘッドセットに送り、音楽鑑賞することができる。

無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を同じ端末機器に搭載する場合、両通信方式の送受信機モジュールは基本的には別々の独立したユニットとして実現されるが、フィルタ、アンテナ、ＲＦスイッチといった幾つかのコンポーネントは共有することが可能である。

しかしながら、ともにＩＳＭバンドという同じ周波数帯を利用するこれらの通信規格に互換性はないため、同時に通信を行なおうとすると、お互いが妨害となり、混信を招き受信障害を起こすことになる。すなわち、各通信方式の送受信機が独立したアンテナを備える場合には、一方の送受信機のアンテナから空中に放出される信号が他方の送受信機のアンテナで受信され、混信を招くことになる。一方の送受信機が近傍で強力な高周波電力を出力すると、もう一方の送受信機のＲＦ受信回路に永久的なダメージを与えるおそれもある。また、両送受信機でアンテナを共用する場合は、一方の送受信機が送信期間中に他方の送受信機が受信動作を行なうと、アンテナ共用のための結合点で回り込み電流が生じるために、混信を招く。

このため、一方の送受信機が動作中は他方の送受信機の動作を停止せざるを得ない。端末機器が無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の双方の通信機能を搭載していても、無線ＬＡＮ経由でデータ伝送中はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を利用したオーディオ再生を行なえない、あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を利用した通話中は無線ＬＡＮ経由でのインターネット接続できないことになり、２重通信の機能を十分に享受できない。

例えば、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の双方の通信機能を搭載し、効率よくダイバーシティ・アンテナを共有するマルチトランシーバ移動端末装置について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。同移動端末装置は、それぞれ第１及び第２のアンテナ・ポートで接続される２本のダイバーシティ・アンテナを備え、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ動作モードでは、第２アンテナ・ポートをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機入出力ポートに接続するとともに無線ＬＡＮ送受信ポートを第２のアンテナ・ポートから切り離し、無線ＬＡＮ送信モードでは、無線ＬＡＮ送受信ポートを第１のアンテナ・ポートに接続するとともにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機入出力ポートを第２のアンテナ・ポートから切り離し、無線ＬＡＮ受信モードでＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機送受信ポートが第２のアンテナ・ポートから切り離されるときには、無線ＬＡＮ送受信ポートをいずれかのアンテナ・ポートに接続するように構成されている。

すなわち、この移動端末装置では、高周波スイッチを組み合わせ、そのスイッチング・アルゴリズムを工夫することにより、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の各送受信機が一対のダイバーシティ・アンテナを共有することを実現している。しかしながら、高周波スイッチの切り替えで混信を避けているため、回路が複雑で高周波スイッチング・ユニットが必要となりコストが嵩むという問題がある。また、これら高周波スイッチング・ユニットをコントロールするための制御回路と、それを動かすためのソフトウェアも必要となることから、全体のシステムが大掛かりになるデメリットがある。さらに、アンテナに接続される通信モジュールをスイッチの切り替えにより選択する構成となっているため、１つの通信機能が動作中はもう１つの通信機能を停止せざるをえない場合も発生してしまう。

特開２００１−２４５７９号公報

本発明の目的は、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のように、同一の周波数帯を利用する２つの異なる通信機能を好適に搭載することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のように互換性のない２つの通信機能を好適に搭載するとともに、混信を招くことなく２つの通信機能を同時に使用することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、互換性のない第１及び第２の通信規格に従う無線通信機能を搭載した無線通信装置であって、
第１の通信規格に従う無線通信動作を行ない、送受信信号を入出力するための第１の送受信ポートを備えた第１の送受信機と、
第２の通信規格に従う無線通信動作を行ない、送受信信号を入出力するための第２の送受信ポートを備えた第２の送受信機と、
前記第１及び第２の送受信機が送受信に共用する共用アンテナと、
前記共用アンテナと前記第１及び第２の送受信ポートを接続するアンテナ接続部と、
前記第１及び第２の送受信機における通信動作を制御する制御部を備え、
前記アンテナ接続部は、前記共用アンテナでの受信電力を前記第１及び第２の送受信ポートにほぼ均等に分配し、前記第１の送受信ポートからの送信電力を前記共用アンテナ及び前記第２の送受信ポートにほぼ均等に分配した後に前記第２の送受信ポートに分配した電力をキャンセルし、前記第２の送受信ポートからの送信電力を前記共用アンテナ及び前記第１の送受信ポートにほぼ均等に分配した後に前記第１の送受信ポートに分配した電力をキャンセルする、
ことを特徴とする無線通信装置である。そして、前記制御部は、一方の送受信機が送信期間中は他方の送受信機を受信動作に切り替えるようになっている。

ここで言う第１の通信規格は例えばＩＥＥＥ８０２．１１であり、第２の通信規格は同じＩＳＭバンドを使用するが互換性のないＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信である。

このような場合、２つの通信方式はともにＩＳＭバンドという同じ周波数帯を利用するが互換性がないため、同時に通信を行なおうとすると、お互いが妨害となり、混信を招き受信障害を起こすことになる。一方の送受信機が近傍で強力な高周波電力を出力すると、もう一方の送受信機のＲＦ受信回路に永久的なダメージを与えるおそれがある。このため、一方の送受信機が動作中は他方の送受信機を停止せざるを得ない。

これに対し、本発明に係る無線通信装置では、通信規格に互換性のない第１の送受信機と第２の送受信機とが、アイソレーション特性を持つように設計されたアンテナ接続部を介して共用アンテナに接続されているので、送受信機の一方の機能を完全に停止させることなく、低コストで且つ容易に同時運用することが可能になる。

例えば、第１の送受信機が送信期間中に第２の送受信機が受信動作を行なっている場合について考察してみる。第１の送受信機による送信信号は、第１の送受信ポートから出力されると、アンテナ接続部によって、共用アンテナ及び第２の送受信ポートにほぼ均等に分配され、共用アンテナから空中に放出される。また、第２の送受信ポートに分配した電力はキャンセルされるので、第２の送受信機で混信を招くことはない。この場合、第１の送受信機からの送信電力はアンテナ接続部により分配されるときに半減する（例えば、３ｄＢ程度の送信電力のダウンとなる）が、簡単で且つ低コストで実現する回路構成により、互換性のない２つの通信規格による同時運用が可能である。

また、他の無線通信装置からの第２の通信規格に従う無線信号を共用アンテナで受信した場合、アンテナ接続部によって、その受信電力が前記第１及び第２の送受信ポートにほぼ均等に分配されるので、第２の送受信機により受信処理を行なうことができる。

勿論、第２の送受信機が送信期間中に第１の送受信機が受信動作を行なっている場合についても、同様に第１及び第２の送受信機による同時運用が可能である。

このようなアイソレーション特性を持つアンテナ接続部は、例えば、ウィルキンソン型の電力分配合成器や、方向性結合器を用いて実装することができる。

また、第１の送受信機は、第１の受信ポート経由で接続される第１の選択ダイバーシティ受信用アンテナを備えるとともに、第２の送受信機は、第２の受信ポート経由で接続される第２の選択ダイバーシティ受信用アンテナを備えていてもよい。このような場合、第１の送受信機は、第１の選択ダイバーシティ用受信アンテナと共用アンテナという２本のアンテナを用いて選択ダイバーシティ受信動作を行なうことができる。同様に、第２の送受信機は、第２の選択ダイバーシティ用受信アンテナと共用アンテナを用いて選択ダイバーシティ受信動作を行なうことができる。

ところが、一方の送受信機がこのような選択ダイバーシティ受信動作を行なっているときに、他方の送受信機が送信処理を行なうと、共用アンテナから空中に放出される無線信号が一方の送受信機の選択ダイバーシティ用受信アンテナで受信されてしまい、混信を招いてしまうことになる。

そこで、制御部は、他方の送受信機が送信処理を行なっていることを検出すると、一方の送受信機の受信アンテナとして、アイソレーション特性を持つ共用アンテナに設定するという選択ダイバーシティ受信動作を行なわせることによって、上述と同様に混信を防ぎ、同時運用を実現することができる。

また、本発明の第２の側面は、互換性のない第１及び第２の通信規格に従う無線通信機能を搭載し、ダイバーシティ送受信を行なう無線通信装置であって、
第１及び第２の共用アンテナと、
第１の通信規格に従う無線通信動作を行ない、前記第１及び第２の共用アンテナに対し送受信信号をそれぞれ入出力するための２つの送受信ポートを備え、ダイバーシティ送受信動作が可能な第１の送受信機と、
第２の通信規格に従う無線通信動作を行ない、前記第１及び第２の共用アンテナに対し送受信信号をそれぞれ入出力するための２つの送受信ポートを備え、ダイバーシティ送受信動作が可能な第２の送受信機と、
前記第１及び第２の共用アンテナと前記第１及び第２の各送受信ポートをそれぞれ接続する第１及び第２のアンテナ接続部と、
前記第１及び第２の送受信機における通信動作を制御する制御部を備え、
前記の各アンテナ接続部は、前記共用アンテナでの受信電力を前記第１及び第２の送受信機の対応する送受信ポートにほぼ均等に分配し、前記第１の送受信機側からの送信電力を前記共用アンテナ及び前記第２の送受信機の対応する送受信ポートにほぼ均等に分配した後に前記第２の送受信機側に分配した電力をキャンセルし、前記第２の送受信機側からの送信電力を前記共用アンテナ及び前記第１の送受信機の対応する送受信ポートにほぼ均等に分配した後に前記第１の送受信機側に分配した電力をキャンセルする、
ことを特徴とする無線通信装置である。そして、前記制御部は、一方の送受信機が一方の共用アンテナを用いた送信期間中は、他方の送受信機を他方の共用アンテナを用いた受信動作に切り替えるようになっている。

本発明の第２の側面に係る無線通信装置は、互換性のない第１及び第２の通信規格に従う無線通信機能を搭載するとともに、第１及び第２の共用アンテナを備えている。そして、第１及び第２の送受信機は、いずれも第１及び第２の共用アンテナに対し送受信信号をそれぞれ入出力するための２つの送受信ポートを備え、ダイバーシティ送受信動作が可能である。

ところが、２つの通信方式はともにＩＳＭバンドという同じ周波数帯を利用するが互換性がないため、同時に通信を行なおうとすると、お互いが妨害となり、混信を招き受信障害を起こすことになる。一方の送受信機が近傍で強力な高周波電力を出力すると、もう一方の送受信機のＲＦ受信回路に永久的なダメージを与えるおそれがある。このため、一方の送受信機が動作中は他方の送受信機を停止せざるを得ないという問題がある。

これに対し、本発明の第２の側面に係る無線通信装置、第１及び第２の送受信機の各送受信ポートは、アイソレーション特性を持つように設計された第１及び第２のアンテナ接続部を介して第１及び第２の共用アンテナに接続されているので、送受信機の一方の機能を完全に停止させることなく、低コストで且つ容易に同時運用することが可能になる。

例えば、第１の送受信機が第１の共用アンテナを用いて送信期間中に第２の送受信機が第２の共用アンテナを用いて受信動作を行なっている場合について考察してみる。第１の送受信機による送信信号は、第１のアンテナ接続部によって第１の共用アンテナ及び第２の送受信機にほぼ均等に分配され、共用アンテナから空中に放出される。また、第２の送受信機側に分配した電力はキャンセルされるので、第２の送受信機で混信を招くことはない。この場合、第１の送受信機からの送信電力はアンテナ接続部により分配されるときに半減する（例えば、３ｄＢ程度の送信電力のダウンとなる）が、簡単で且つ低コストで実現する回路構成により、互換性のない２つの通信規格による同時運用が可能である。

また、他の無線通信装置からの第２の通信規格に従う無線信号を第２の共用アンテナで受信した場合、第２のアンテナ接続部によって、その受信電力が前記第１及び第２の送受信機のそれぞれにほぼ均等に分配されるので、第２の送受信機により受信処理を行なうことができる。

このようにアイソレーション特性を持つアンテナ接続部は、例えば、ウィルキンソン型の電力分配合成器や、方向性結合器を用いて実装することができる（同上）。

本発明によれば、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のように、同一の周波数帯を利用する２つの異なる通信機能を好適に搭載することができる、優れた無線通信装置を提供することができる。

また、本発明によれば、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のように互換性のない２つの通信機能を好適に搭載するとともに、混信を招くことなく２つの通信機能を同時に使用することができる、優れた無線通信装置を提供することができる。本発明に係る無線通信装置によれば、これら互換性を持たない２つの通信規格からなる送受信機の一方の機能を完全に停止させる必要がなくなり、低コストで且つ容易に同時運用することが可能になる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。

本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のように、同一の周波数帯を利用する２つの異なる通信機能を搭載した無線通信装置である。ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は、互換性のない通信規格であるが、本発明に係る無線通信装置は、混信を招くことなく２つの通信機能を同時に使用するよう構成されている。

図１には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示している。

図示の無線通信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１に従う送受信動作を行なう無線ＬＡＮ通信部１１と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信に従う送受信動作を行なうＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２と、これら両通信部１１及び１２における通信動作を制御する制御回路１７を備えている。無線通信装置１０は、例えば通信モジュールとして、携帯電話機やＰＤＡなどの移動端末機器（図示しない）に搭載することができるものとする。

無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の間にはそれぞれの状態をお互いが認識するための信号線が接続されている。ＢＴ＿Ｒｅｑｕｅｓｔは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信動作の開始を無線ＬＡＮ通信部１１に要求する信号線である。また、ＢＴ＿Ｓｔａｔｅは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２における通信状態を無線ＬＡＮ通信部１１に通知するための信号線である。また、ＢＴ＿Ｆｒｅｑは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２において現在使用中のホッピング周波数を通知するための信号線である。また、ＷＬ＿Ａｃｔｉｃｅは、無線ＬＡＮ通信部１１における通信動作のアクティビティをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２に通知するための信号線である。但し、これらの信号線に基づく動作自体は本発明の要旨に直接関連しないので、以下ではこれ以上説明しない。

また、無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２はそれぞれ高周波入出力用の送受信ポートＰ１をそれぞれ備えており、これらの送受信ポートＰ１は、電力分配合成器１３を介して１つの共用アンテナ１４に接続されている。

電力分配合成器１３は、例えばウィルキンソン（Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ）型のものであり、無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の間でアイソレーション特性を持つように設計されている。具体的には、電力分配合成器１３は、共用アンテナでの受信電力を無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の各送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配し、無線ＬＡＮ通信部１１の送受信ポートＰ１からの送信電力を共用アンテナ１４及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配した後にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の送受信ポートＰ１に分配した電力をキャンセルする。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の送受信ポートＰ１からの送信電力を共用アンテナ１４及び無線ＬＡＮ通信部１１の送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配した後に、無線ＬＡＮ通信部１１の送受信ポートＰ１に分配した電力をキャンセルする。

制御回路１７は、一方の送受信機が送信期間中は他方の送受信機を受信動作に切り替える。

例えば、無線ＬＡＮ通信部１１が送信期間中にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２が受信動作を行なっている場合について考察してみる。無線ＬＡＮ通信部１１による送信信号は電力分配合成器１３によって、共用アンテナ１４及び第２の送受信ポートにほぼ均等に分配され、共用アンテナから空中に放出される。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の送受信ポートＰ１に分配した電力はキャンセルされるので、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２で混信を招くことはない。この場合、無線ＬＡＮ通信部１１からの送信電力は電力分配合成器１３により分配されるときに半減する（例えば、３ｄＢ程度の送信電力のダウンとなる）が、簡単で且つ低コストで実現する回路構成により、互換性のない２つの通信規格による同時運用が可能である。

また、他の無線通信装置からのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信信号を共用アンテナ１４で受信した場合、電力分配合成器１３によって、その受信電力が無線ＬＡＮ通信部１１及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２それぞれの送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配されるので、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２により受信処理を行なうことができる。

勿論、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２が送信期間中に無線ＬＡＮ通信部１１が受信動作を行なっている場合についても、同様に双方の送受信機による同時運用が可能である。

無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の間でアイソレーション特性を持つように共用アンテナ１４と接続するためのデバイスとして、ウィルキンソン型の電力分配合成器１３以外に、方向性結合器１３´を用いることもできる。図２には、この場合の無線通信装置１０の構成例を示している。方向性結合器１３´による送受信電力の結合動作は、電力分配合成器１３による電力分配及び合成作用とほぼ等価であり、また、無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２、制御回路１７の動作は上述と同様なので、ここではこれ以上の説明を省略する。

図３には、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示している。

図示の無線通信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１に従う送受信動作を行なう無線ＬＡＮ通信部１１と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信に従う送受信動作を行なうＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２と、これら両通信部１１及び１２における通信動作を制御する制御回路１７を備えている。無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の間にはそれぞれの状態をお互いが認識するための、上述と同様の信号線が接続されている。

また、無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２は、１つの高周波入出力用の送受信ポートＰ１と高周波入力用の受信ポートＰ２をそれぞれ備えている。このうち、送受信ポートＰ１は、電力分配合成器１３を介して１つの共用アンテナ１４に接続されている。また、各通信部１１及び１２の受信ポートＰ２はそれぞれ選択ダイバーシティ受信用の受信アンテナ１５及び１６に接続されており、無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２はともに、選択ダイバーシティ用受信アンテナ１５又は１６と共用アンテナ１４を用いて、選択ダイバーシティ受信動作を行なうことができる。

電力分配合成器１３は、例えばウィルキンソン型のものであり、無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の間でアイソレーション特性を持つように設計されている。具体的には、電力分配合成器１３は、共用アンテナでの受信電力を無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の各送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配し、無線ＬＡＮ通信部１１の送受信ポートＰ１からの送信電力を共用アンテナ１４及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配した後にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の送受信ポートＰ１に分配した電力をキャンセルする。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の送受信ポートＰ１からの送信電力を共用アンテナ１４及び無線ＬＡＮ通信部１１の送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配した後に、無線ＬＡＮ通信部１１の送受信ポートＰ１に分配した電力をキャンセルする。

一方の送受信機が選択ダイバーシティ受信動作を行なっているときに、他方の送受信機が送信処理を行なうと、共用アンテナから空中に放出される無線信号が一方の送受信機の選択ダイバーシティ用受信アンテナで受信されてしまい、混信を招いてしまうことになる。また、一方の送受信機が近傍で高周波信号を出力すると、他方の送受信機の受信部に永久的なダメージを与える危惧がある。そこで、制御回路１７は、他方の送受信機が送信処理を行なっていることを検出すると、一方の送受信機の受信アンテナとして、アイソレーション特性を持つ共用アンテナに設定するという選択ダイバーシティ受信動作を行なわせることによって、上述と同様に混信を防ぎ、同時運用を実現するようにしている。

無線ＬＡＮ通信部１１が他の無線通信の相手方に対して特定のチャンネルで高周波の信号を出力しているとき、制御回路１７はこれを検知すると、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の受信アンテナを送受信ポートＰ１に設定する。これによって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２は、他のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信装置からの送信信号を受信することが可能となる。且つ、電力分配合成器１３は無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の間でアイソレーション特性があるので、無線ＬＡＮ通信部１１が送受信ポートＰ１から高周波の信号を出力しても、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の受信機能に永久的なダメージを与えることはなく、受信妨害の程度も削減することができる。

一方で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２が他の無線通信の相手方に対してある特定のチャンネルで高周波の信号を出力しているとき、制御回路１７はこれを検知すると、無線ＬＡＮ通信部１１の受信アンテナを送受信ポートＰ１に設定する。これによって、無線ＬＡＮ通信部１１は、他の無線ＬＡＮ通信装置からの送信信号を受信することが可能となる。且つ、電力分配合成器１３は装置間でアイソレーション特性があるので、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２が送受信ポートＰ１から高周波の信号を出力しても、無線ＬＡＮ通信部１１の受信機能に永久的なダメージを与えることはなく、受信妨害の程度も削減することができる。

無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２の間でアイソレーション特性を持つように共用アンテナ１４と接続するためのデバイスとして、ウィルキンソン型の電力分配合成器１３以外に、方向性結合器１３´を用いることもできる。図４には、この場合の無線通信装置１０の構成例を示している。方向性結合器１３´による送受信電力の結合動作は、電力分配合成器１３による電力分配及び合成作用とほぼ等価であり、また、無線ＬＡＮ通信部１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１２、制御回路１７の動作は上述と同様なので、ここではこれ以上の説明を省略する。

図５には、本発明のさら他の実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示している。

図示の無線通信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１に従う送受信動作を行なう無線ＬＡＮ通信部３１と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信に従う送受信動作を行なうＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２と、これら両通信部３１及び３２における通信動作を制御する制御回路３７を備えている。無線ＬＡＮ通信部３１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の間にはそれぞれの状態をお互いが認識するための、上述と同様の信号線が接続されている。

また、無線ＬＡＮ通信部３１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２は、２つの高周波入出力用の送受信ポートＰ１及びＰ２をそれぞれ備えている。このうち、送受信ポートＰ１は電力分配合成器３３を介してダイバーシティ送受信用のアンテナ３５に接続されるとともに、他方の送受信ポートＰ２は電力分配器３４を介してダイバーシティ送受信用のアンテナ３６に接続されている。したがって、無線ＬＡＮ通信部３１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２はともに、２本の共用アンテナ３５及び３６を用いて選択ダイバーシティ送受信動作を行なうことができる。

電力分配合成器３３は、例えばウィルキンソン型のものであり、無線ＬＡＮ通信部３１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の間でアイソレーション特性を持つように設計されている。具体的には、電力分配合成器３３は、アンテナ３５での受信電力を無線ＬＡＮ通信部３１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の各送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配し、無線ＬＡＮ通信部３１の送受信ポートＰ１からの送信電力をアンテナ３５及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配した後にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の送受信ポートＰ１に分配した電力をキャンセルする。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の送受信ポートＰ１からの送信電力をアンテナ３５及び無線ＬＡＮ通信部３１の送受信ポートＰ１にほぼ均等に分配した後に、無線ＬＡＮ通信部３１の送受信ポートＰ１に分配した電力をキャンセルする。また、電力分配合成器３４のアイソレーション特性も同様である。

２つの通信方式はともにＩＳＭバンドという同じ周波数帯を利用するが互換性がないため、同時に通信を行なおうとすると、お互いが妨害となり、混信を招き受信障害を起こすことになる。一方の送受信機が近傍で強力な高周波電力を出力すると、もう一方の送受信機のＲＦ受信回路に永久的なダメージを与えるおそれがある。このため、一方の送受信機が動作中は他方の送受信機を停止せざるを得ないという問題がある。そこで、制御回路３７は、一方の送受信機が一方の共用アンテナを用いた送信期間中は、他方の送受信機を他方の共用アンテナを用いた受信動作に切り替えることによって、上述と同様に混信を防ぎ、同時運用を実現するようにしている。

無線ＬＡＮ通信部３１が他の無線通信の相手方に対してある特定のチャンネルで例えばＰ１のポートから高周波の信号を出力しているとき、制御回路３７はこれを検知すると、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の受信アンテナをＰ２に設定する。これによって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２は、他のＢＴ無線通信装置の電波を受信することが可能となる。且つ、電力分配合成器３４は装置間でアイソレーション特性があるので、無線ＬＡＮ通信部３１がＰ１から高周波の信号を出力しても、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の受信機能に永久的なダメージを与えることはなく、受信妨害の程度も削減することができる。

一方で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２が他の無線通信の相手方に対して特定のチャンネルで例えばＰ１のポートから高周波の信号を出力しているとき、制御回路３７はこれを検知すると、無線ＬＡＮ通信部３１の受信アンテナをＰ２に設定する。これによって、無線ＬＡＮ通信部３１は、他の無線ＬＡＮ通信装置からの送信信号を受信することが可能となる。且つ、電力分配合成器３３は装置間でアイソレーション特性があるので、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２がＰ１から高周波の信号を出力しても、無線ＬＡＮ通信部３１の受信機能に永久的なダメージを与えることはなく、受信妨害の程度も削減することができる。

無線ＬＡＮ通信部３１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２の間でアイソレーション特性を持つように共用アンテナ１４と接続するためのデバイスとして、ウィルキンソン型の電力分配合成器３３及び３４以外に、方向性結合器３３´及び３４´を用いることもできる。図６には、この場合の無線通信装置１０の構成例を示している。方向性結合器３３´又は３４´による送受信電力の結合動作は、電力分配合成器３３による電力分配及び合成作用とほぼ等価であり、また、無線ＬＡＮ通信部３１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３２、制御回路３７の動作は上述と同様なので、ここではこれ以上の説明を省略する。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書では、無線通信装置が搭載する互換性のない２つの通信機能として、ＩＥＥＥ８０２．１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を採り上げたが、勿論その他の通信規格の組み合わせであっても、同様に本発明を適用することができる。

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示した図である。図２は、共用アンテナと各送受信機の接続に方向性結合器を用いた図１の変形例を示した図である。図３は、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示した図である。図４は、共用アンテナと各送受信機の接続に方向性結合器を用いた図３の変形例を示した図である。図５は、本発明のさらに他の実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成を模式的に示した図である。図６は、共用アンテナと各送受信機の接続に方向性結合器を用いた図５の変形例を示した図である。

符号の説明

１０…無線通信装置１１…無線ＬＡＮ通信部
１２…Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部
１３…電力分配合成器
１３´…方向性結合器
１４…共用アンテナ
１５、１６…選択ダイバーシティ受信用アンテナ
１７…制御回路
３１…無線ＬＡＮ通信部
３２…Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部
３３、３４…電力分配合成器
３３´、３４´…方向性結合器
３５、３６…選択ダイバーシティ送受信用アンテナ
３７…制御回路

Claims

同じ周波数帯で且つ互換性のない第１及び第２の通信規格に従う無線通信機能を搭載した無線通信装置であって、
共用アンテナと、
第１の通信規格に従う無線通信動作を行ない、前記共用アンテナからの送受信信号を入出力するための第１の送受信ポートと第１の受信ポート経由で接続される第１の選択ダイバーシティ受信用アンテナを備え、前記第１の選択ダイバーシティ受信用アンテナ及び前記共用アンテナを用いて選択ダイバーシティ受信動作が可能な第１の送受信機と、
第２の通信規格に従う無線通信動作を行ない、前記共用アンテナからの送受信信号を入出力するための第２の送受信ポートと第２の受信ポート経由で接続される第２の選択ダイバーシティ受信用アンテナを備え、前記第２の選択ダイバーシティ受信アンテナ用及び前記共用アンテナを用いて選択ダイバーシティ受信動作が可能な第２の送受信機と、
前記共用アンテナと前記第１及び第２の送受信ポートを接続するアンテナ接続部と、
前記第１及び第２の送受信機における通信動作を制御する制御部を備え、
前記アンテナ接続部は、前記共用アンテナでの受信電力を前記第１及び第２の送受信ポートにほぼ均等に分配し、前記第１の送受信ポートからの送信電力を前記共用アンテナ及び前記第２の送受信ポートにほぼ均等に分配した後に前記第２の送受信ポートに分配した電力をキャンセルし、前記第２の送受信ポートからの送信電力を前記共用アンテナ及び前記第１の送受信ポートにほぼ均等に分配した後に前記第１の送受信ポートに分配した電力をキャンセルし、
前記制御部は、他方の送受信機が送信動作を行なっているときに、前記共用アンテナを一方の送受信機の受信用のアンテナに設定する、
ことを特徴とする無線通信装置。
前記制御部は、一方の送受信機が送信期間中は他方の送受信機を受信動作に切り替える、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
第１の通信規格はＩＥＥＥ８０２．１１であり、第２の通信規格はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信である、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記アンテナ接続部は、ウィルキンソン型の電力分配合成器で構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記アンテナ接続部は、方向性結合器で構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。