JP2000115041A - 無線lanシステムの無線通信装置 - Google Patents

無線lanシステムの無線通信装置

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JP2000115041A
JP2000115041A JP30166298A JP30166298A JP2000115041A JP 2000115041 A JP2000115041 A JP 2000115041A JP 30166298 A JP30166298 A JP 30166298A JP 30166298 A JP30166298 A JP 30166298A JP 2000115041 A JP2000115041 A JP 2000115041A
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Japan
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antenna
antennas
unit
switching
control unit
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JP30166298A
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Takeshi Shiobara
毅 塩原
Hiroyuki Murakami
博行 村上
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指向性を有した複数のアンテナを備えたアン
テナユニットと、前記アンテナの切替を制御する機能を
備えた制御ユニットとを設けた無線LANシステムの無
線通信装置において、制御ユニットを共通化してアンテ
ナ数を変更する。 【解決手段】 例えば親局は複数のアンテナT1〜Tm
を備えたアンテナユニット1と、MPU24がメモリ2
3に格納された制御プログラムを実行することにより各
種の処理を制御等する制御ユニット2と、無線信号の送
受信を行う無線周波数送受信回路ユニット3から構成さ
れ、アンテナユニット1には前記アンテナT1〜Tmの
数の情報を設定する設定手段を有したアンテナスイッチ
回路11を設けた一方、制御ユニット2には当該設定手
段により設定された情報を例えば信号線4を介して読み
取る読取手段や読み取ったアンテナ数に対応してアンテ
ナT1〜Tmの切替態様を変更して制御するアンテナ切
替制御手段を有したアンテナ制御回路21を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、指向性を有した複
数のアンテナを備えたアンテナユニットと、当該アンテ
ナの切替を制御する機能を備えた制御ユニットとを設け
た無線LANシステムの無線通信装置に関し、特に、制
御するアンテナの数を変更するに際して、制御ユニット
を共通化した無線通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば無線LANシステムの親局(C
M:Control Module)や子局(UM:User Module)と
いった無線通信装置では指向性を有した複数のアンテナ
を切り替えて無線通信することが行われており、これに
より、親局と子局との間での無線通信の品質を向上させ
ること等を実現している。ここで、指向性を有したアン
テナとしては例えばセクタアンテナが用いられており、
一例として、特公昭60−51818号公報に記載され
たシステムではセクタ型アンテナアレイを用いることに
より高品質な無線通信を実現している。
【0003】また、上記のような無線通信装置によりア
ンテナの切替制御を行う構成としては、例えば、指向性
を有した複数のアンテナを備えたアンテナユニットと当
該アンテナの切替を制御する制御回路や制御プログラム
を備えた制御ユニットとを無線通信装置に設けて、両ユ
ニットを信号線を介して接続した構成が用いられてい
る。このような構成では、制御ユニットに備えられた制
御回路等がアンテナ切替信号を前記信号線を介してアン
テナユニットへ送信することによりアンテナの切替制御
が行われる。
【0004】また、上記のような制御回路や制御プログ
ラムとしては、制御対象となるアンテナの数毎に個別の
ものが準備されて個別の制御ユニットに備えられてい
る。具体的に、アンテナとしてセクタアンテナが用いら
れた場合を例とすると、アンテナユニットに接続される
制御ユニットとしては当該アンテナユニットのセクタ数
に対応したものである必要があり、例えばセクタ数が異
なる複数のアンテナユニットが用いられる場合には各ア
ンテナユニット毎に対応した異なる制御ユニットが設け
られて接続される必要があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような無線通信装置では、上記したようにアンテナユニ
ットに備えられたアンテナの数と当該アンテナの切替を
制御する制御回路等を備えた制御ユニットとが固定的に
対応していたため、例えばアンテナユニットのアンテナ
数を変更する場合には、アンテナユニットを希望する数
のアンテナを備えた他のアンテナユニットに変更するば
かりでなく、当該他のアンテナユニットのアンテナ数に
対応した制御ユニットを新たに設けなければならないと
いった不具合があった。
【0006】具体的には、例えば無線LANシステムで
は親局や子局のレイアウトを変更するに際して、アンテ
ナユニットのアンテナ数を変更する必要が生じる場合も
あるが、こうした場合に、アンテナユニットばかりでな
く制御ユニットをも他のものに変更しなければならない
ことは、レイアウトの変更を行うユーザにとって非常に
面倒なことであり、また、コストも大きくなってしまっ
ていた。
【0007】また、同様に、上記のような無線通信装置
では、例えばアンテナ数が異なる複数のアンテナユニッ
トを無線LANシステムに設ける場合には各アンテナユ
ニット毎に対応した異なる制御ユニットを設けなければ
ならなかったため、こうした作業が例えば無線LANシ
ステムを構築するユーザにとって煩わしいものであっ
た。また、例えばアンテナユニットに対応していない制
御ユニットを誤って当該アンテナユニットに接続してし
まった場合には、当該アンテナユニットに備えられたア
ンテナの切替制御を正しく行うことができなくなってし
まうといった問題もあった。
【0008】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、指向性を有した複数のアンテ
ナを備えたアンテナユニットと、当該アンテナの切替を
制御する機能を備えた制御ユニットとを設けて、当該制
御ユニットにより前記アンテナの切替を制御するに際し
て、例えばアンテナユニットを他のアンテナユニットに
交換する等してアンテナの数を変更した場合であって
も、同一の制御ユニットを用いて当該アンテナの切替を
正しく制御することができる無線通信装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】すなわち、本発明の無線通信装置では、複
数種類のアンテナ数に対して制御ユニットを共通化する
ことにより、例えば制御対象となるアンテナの数が変更
された場合であっても、当該制御ユニットにより変更後
のアンテナ数に対応した切替の制御を行うことを実現す
る。また、本発明は更に、上記したアンテナユニットと
制御ユニットとが信号線を介して接続される場合に、当
該信号線の数を低減させて装置の小型化等を図ることが
できる無線通信装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る無線LANシステムの無線通信装置で
は、指向性を有した複数のアンテナを備えたアンテナユ
ニットと、前記アンテナの切替を制御するアンテナ切替
制御手段を備えた制御ユニットとを設けて、次のように
してアンテナの切替を制御する。すなわち、アンテナユ
ニットでは設定手段が当該アンテナユニットに備えられ
た前記アンテナの数の情報を設定する一方、制御ユニッ
トでは読取手段が前記設定手段により設定された情報を
読み取り、前記アンテナ切替制御手段が前記読み取られ
たアンテナ数に対応して前記アンテナの切替態様を変更
して制御する。
【0011】従って、例えば制御ユニットに接続された
アンテナユニットが他のアンテナユニットに交換される
等してアンテナの数が変更された場合であっても、制御
ユニットではアンテナユニットから読み取ったアンテナ
数の情報に対応してアンテナの切替態様を変更して制御
することができるため、複数種類のアンテナ数に対して
制御ユニットを共通化することができる。
【0012】また、本発明に係る無線LANシステムの
無線通信装置では更に、上記したアンテナユニットと制
御ユニットとは信号線を介して接続されており、前記読
取手段が前記設定手段から当該信号線を介して送信され
た前記情報を読み取った後に、前記アンテナ切替制御手
段が当該情報に基づくアンテナ数に対応するアンテナ切
替信号を当該信号線を介してアンテナユニットへ送信す
ることによりアンテナの切替制御を行うようにした。
【0013】従って、上記のようにアンテナユニットか
ら制御ユニットへ送信される信号(すなわち、上記に言
う前記情報)と、制御ユニットからアンテナユニットへ
送信されるアンテナ切替信号とが同一の信号線を用いて
伝送されるため、装置に備えられる信号線の数を少なく
抑えて装置の小型化やコストの低下を実現することがで
きる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明に係る一実施例を図面を参
照して説明する。なお、本例では、無線LANシステム
の無線通信装置として親局に本発明を適用した場合を示
し、また、指向性を有したアンテナとしてセクタアンテ
ナが用いられた場合を示す。
【0015】図1には、本発明を無線LANシステムの
親局に適用した場合における当該親局の概略的な構成例
を示してあり、この親局には、セクタアンテナから構成
されたアンテナT1〜Tm等を備えたアンテナユニット
1と、当該アンテナT1〜Tmの切替制御等を行う制御
ユニット2と、無線信号の送受信処理を制御する無線周
波数送受信回路ユニット3とが設けられている。ここ
で、本例では、アンテナユニット1と制御ユニット2と
は別体で設けられており、両ユニット1、2が信号線群
4を介して接続されている。
【0016】アンテナユニット1には、上記のようにm
個のアンテナT1〜Tmと、これらアンテナT1〜Tm
の切替を行うアンテナスイッチ回路11とが備えられて
いる。ここで、本例では、アンテナユニット1に備えら
れるアンテナの数(セクタ数)mは1、2、3、4、
6、8、12といった7種類の数の内のいずれかである
とし、後述するように本例では、これら7種類のセクタ
数のアンテナを備えたアンテナユニットに対して同一の
制御ユニット2を共通化している。また、アンテナスイ
ッチ回路11の具体的な構成例については後述する図2
を用いて詳しく説明する。
【0017】制御ユニット2には、上記したアンテナス
イッチ回路11によるアンテナ切替を制御するアンテナ
制御回路21と、当該アンテナ制御回路21を有して無
線通信処理を制御する無線制御論理回路22と、制御プ
ログラムを格納したメモリ23と、各種の処理を制御等
するMPU24とが備えられている。ここで、アンテナ
制御回路21の具体的な構成例については後述する図5
を用いて詳しく説明する。
【0018】制御ユニット2では、一例として、MPU
24がメモリ23に格納された制御プログラムをRAM
に展開して実行することにより無線制御論理回路22を
制御して信号のベースバンド処理等を行い、これによ
り、送信対象となる情報を無線周波数送受信回路ユニッ
ト3を介してアンテナユニット1のアンテナT1〜Tm
から無線送信させることや、アンテナユニット1のアン
テナT1〜Tmから無線受信された情報を無線周波数送
受信回路ユニット3を介して受信処理することを行う。
また、制御ユニット2では、同様にMPU24が制御プ
ログラムを実行することによりアンテナ制御回路21を
制御して、アンテナスイッチ回路11に対して無線通信
に用いるアンテナT1〜Tmの切替を指示すること等を
行う。
【0019】本例では、上記したようにアンテナT1〜
Tmの切替制御を行うために制御ユニット1に備えられ
た制御回路(ハードウエア)や制御プログラム(ソフト
ウエア)は7種類のアンテナ数に対して共通化されてお
り、この構成の詳細については後述する。
【0020】無線周波数送受信回路ユニット3は、上記
したように無線信号の送受信処理を制御する機能を有し
ており、例えば無線制御論理回路22から入力された情
報を変調してアンテナスイッチ回路11を介してアンテ
ナT1〜Tmから無線送信することや、アンテナT1〜
Tmから無線受信された情報をアンテナスイッチ回路1
1を介して入力して復調し、復調した情報を無線制御論
理回路22へ出力すること等を行う。なお、本例では、
この無線周波数送受信ユニット3における処理について
も例えば上記したMPU24により制御されている。
【0021】以上の構成により、本例の親局では、m個
のアンテナT1〜Tmを切り替えて子局(図示せず)と
の間で情報を無線通信することを行う。以下では、上記
したアンテナスイッチ回路11やアンテナ制御回路21
の具体的な構成例を図面を参照して説明し、これらの図
を用いて本発明の要部であるアンテナT1〜Tmの切替
制御について説明する。
【0022】図2には、上記したアンテナスイッチ回路
11の一構成例を示してあり、このアンテナスイッチ回
路11には、コンフィグレーション用抵抗R1〜R8の
接続の仕方によりアンテナT1〜Tmの数の情報(アン
テナセクタ数情報)を設定する設定部と、4つの信号線
L1〜L4を介してアンテナ制御回路21から送信され
てきたアンテナ切替信号に基づいてアンテナT1〜Tm
の切替を行う切替部とが備えられている。
【0023】本例の設定部では、各信号線L1〜L4に
対してプルアップ抵抗R1〜R4或いはプルダウン抵抗
R5〜R8のいずれか一方を接続してあり、この接続の
状態によって4ビットの情報を設定して、最大で16通
りの情報を設定することができる構成となっている。こ
こで、本例では、プルアップ抵抗R1〜R4として正電
圧(VCC)と各信号線L1〜L4との間に設けた10
kΩの抵抗を用いている一方、プルダウン抵抗として接
地電圧(GND)と各信号線L1〜L4との間に設けた
10kΩの抵抗を用いている。また、本例ではプルアッ
プ抵抗R1〜R4側の正電圧として3.3Vの電圧を用
いている。
【0024】図3には、本例において設定される抵抗R
1〜R8の接続状態とアンテナセクタ数の情報とを対応
付けた対応テーブルH1を示してあり、この対応テーブ
ルH1では、信号線L1〜L4に接続される抵抗R1〜
R8の欄に黒丸を示してある。この対応テーブルH1に
示されるように、本例では7種類のアンテナセクタ数
1、2、3、4、6、8、12の情報に対してそれぞれ
異なった抵抗R1〜R8の接続状態が対応付けられてお
り、これらの対応付けは後述するアンテナ制御回路21
側においても把握されている。なお、本例では同図の対
応テーブルH1に示したもの以外の接続状態も設定可能
であるが、本例では同図に示した7種類の接続状態のみ
を用いる。
【0025】後述するように、上記した設定部における
抵抗R1〜R8の接続状態は、4つの信号線L1〜L4
から構成された信号線群4を介してアンテナセクタ数情
報としてアンテナ制御回路21へ送信され、この情報に
より、アンテナ制御回路21ではアンテナユニット1に
備えられたアンテナT1〜Tmの数を把握することを行
う。本例では、上記した設定部の抵抗R1〜R8の接続
状態によりアンテナユニット1に備えられたアンテナT
1〜Tmの数の情報を設定することにより、アンテナユ
ニットに備えられたアンテナの数の情報を設定する設定
手段が構成されている。
【0026】上記図2に示した切替部では、例えば2つ
のデコーダU1、U2を備えており、これらのデコーダ
U1、U2では上記した4つの信号線L1〜L4を介し
てアンテナ制御回路21から送信されてきたアンテナ切
替信号を入力して、入力したアンテナ切替信号の状態に
応じて通信に用いられる(ONされる)アンテナT1〜
Tmを切り替えることを行う。また、このアンテナT1
〜Tmの切替は、例えば各アンテナT1〜Tmに接続さ
れたトランジスタ(図示せず)のオンオフ状態を制御す
る信号をデコーダU1、U2から出力することにより行
う。
【0027】なお、デコーダU1、U2としてはどのよ
うなものが用いられてもよいが、例えば超小型のパッケ
ージも市販されているため、こうした小型のものをデコ
ーダU1、U2部分に適用すれば、装置の小型化を図る
ことができる。本例では、こうした小型のTSSOPパ
ッケージとして、例えば日立のHD74HCT138T
を用いており、このデコーダは、3.3VのCMOSレ
ベル入力で動作可能な5VのCMOSデコーダから構成
されている。
【0028】具体的に、例えばアンテナユニット1に1
2個のアンテナT1〜T12が備えられている場合に
は、第1のデコーダU1では、各信号線L1〜L4を介
して伝送されてきたアンテナ切替信号を対応した各端
子”G2AN”、”C”、”B”、”A”から入力し
て、入力した信号の状態に対応して制御信号(アンテナ
ON信号)ANT0N〜ANT7Nを各端子”Y0N”
〜”Y7N”から出力することにより8つのアンテナT
1〜T8に接続されたトランジスタを制御して、これら
各アンテナT1〜T8のオンオフの状態を切り替える。
【0029】また、同様に、第2のデコーダU2では、
各信号線L1〜L4を介して伝送されてきたアンテナ切
替信号を対応した各端子”G1”、”C”、”B”、”
A”から入力して、入力した信号の状態に対応して制御
信号(アンテナON信号)ANT8N〜ANT11Nを
各端子”Y0N”〜”Y3N”から出力することにより
4つのアンテナT9〜T12に接続されたトランジスタ
を制御して、これら各アンテナT9〜T12のオンオフ
の状態を切り替える。
【0030】なお、本例では、第1のデコーダの端子”
G1”には正電圧(VCC)を接続してあり、また、第
1のデコーダU1の端子”G2BN”や第2のデコーダ
U2の端子”G2AN”及び”G2BN”には接地電圧
(GND)を接続してある。また、本例では、第2のデ
コーダU2の端子”Y4N”〜”Y7N”には他の回路
素子が接続されていない状態(”Not Connect”)とな
っている。
【0031】また、各デコーダU1、U2には例えば正
電圧(VCC)と接地電圧(GND)との間に設けられ
たバイパスコンデンサZ1、Z2が接続されており、こ
れによりスイッチングノイズを除去することを行ってい
る。このバイパスコンデンサZ1、Z2としては例えば
周波数特性のよいコンデンサをICの電源−グラウンド
(GND)端子のなるべく近くに配置することが好まし
く、一例として、積層セラミックのチップコンデンサ
(例えば0.01μF)を用いることによって十分な効
果を得ることができる。
【0032】また、本例では、デコーダU1、U2から
出力される各制御信号ANT0N〜ANT11Nがそれ
ぞれ出力ダンピング抵抗R9〜R20を介してトランジ
スタへ入力される構成を用いてあり、各抵抗R9〜R2
0として例えば47Ωの抵抗を用いることにより、デコ
ーダU1、U2の出力インピーダンスとトランジスタの
入力インピーダンス及び基板パターンのインピーダンス
とのミスマッチによる波形の乱れを低減している。な
お、本例のように制御信号ANT0N〜ANT11Nが
単にトランジスタをスイッチングする信号として用いら
れる場合には比較的低速のスイッチングが行われるた
め、出力ダンピング抵抗R9〜R20を省略することも
できる。
【0033】図4には、本例において4つの信号線L1
〜L4を介して後述するアンテナ制御回路21からデコ
ーダU1、U2へ入力される各信号AS3、AS2、A
S1、AS0の電圧状態と当該デコーダU1、U2から
アンテナをオン(イネーブル)にするために出力される
制御信号ANT0N〜ANT11Nとを対応付けた動作
テーブルH2を示してあり、この動作テーブルH2で
は、各信号AS3〜AS0について高電圧状態を”H”
で示す一方、低電圧状態を”L”で示してある。なお、
本例では制御信号ANT0N〜ANT11NとしてLO
Wアクティブの信号を用いている。
【0034】上記した動作テーブルH2に示されるよう
に、本例では、最大のセクタ数である12に対応して4
ビットの信号値によりデコーダU1、U2を制御する構
成を用いており、例えばアンテナユニット1に12個の
アンテナT1〜T12が備えられている場合には、動作
テーブルH2に示す12種類の入力状態に対応して各ア
ンテナT1〜T12がオンに切り替えられる一方、上記
した12種類の入力状態以外の状態では全てのアンテナ
T1〜T12がオフ状態に切り替えられる。なお、アン
テナの切替の態様としては、必ずしも上記した動作テー
ブルH2に示した態様が用いられなくともよく、種々な
切替の態様が用いられてもよい。
【0035】ここで、以上では、アンテナユニット1に
12個のアンテナが備えられている場合を例としてデコ
ーダU1、U2によるアンテナ切替の一例を示したが、
例えばアンテナユニット1に備えられるアンテナの数が
12個以外の場合においても同様な構成により切り替え
を行うことができる。また、例えばアンテナユニット1
に備えられるアンテナの数が8個以下の場合には、1つ
のデコーダU1のみを備えてアンテナ切替を行うことも
できる。
【0036】図5には、上記したアンテナ制御回路21
の一部を構成する回路の構成例を示してあり、同図に
は、3つのフリップフロップ回路FF1〜FF3と、バ
ッファ33と、入出力バッファ回路部BAに設けられた
入力バッファ31n及び出力バッファ34nと、アンテ
ナセクタ数レジスタRE1を構成するフリップフロップ
回路32nと、アンテナセレクトレジスタRE2を構成
するフリップフロップ回路35nとを示してあり、これ
らの回路が例えばLSIの内部に構成されている。
【0037】ここで、上記図5に示した回路構成は上記
した4つの信号線L1〜L4(すなわち、上記した4つ
の信号ASn:n=3、2、1、0)のそれぞれに対し
てアンテナ制御回路21に備えられており、すなわち、
例えばアンテナセクタ数レジスタRE1は各信号線L1
〜L4に対応した4つのフリップフロップ回路32n
(n=3〜0)から構成されており、同様に、アンテナ
セレクトレジスタRE2は各信号線L1〜L4に対応し
た4つのフリップフロップ回路35n(n=3〜0)か
ら構成されている。なお、本例では、上記した2つのレ
ジスタRE1、RE2や入出力バッファ回路部BA以外
の3つのフリップフロップ回路FF1〜FF3やバッフ
ァ33については、同一のものを4つの信号線L1〜L
4に対して共用している。
【0038】本例の図5に示した回路構成では、第1の
フリップフロップ回路FF1〜第3のフリップフロップ
回路FF3が直列に接続されており、後述するタイミン
グで、第1のフリップフロップ回路FF1では端子”
D”から正電圧(VDD)が入力され、端子”P”から
クロック信号(CLK)が入力され、端子”CLR”か
らリセット信号(RESETN)が入力される一方、入
力状態に応じて端子”Q”から信号Q1が出力される。
また、第2のフリップフロップ回路FF2では、第1の
フリップフロップ回路FF1から出力された信号Q1が
端子”D”から入力され、上記したクロック信号が端
子”P”から入力される一方、入力状態に応じて端子”
Q”から信号Q2が出力される。
【0039】また、第3のフリップフロップ回路FF3
では、第2のフリップフロップ回路FF2から出力され
た信号Q2が端子”D”から入力され、上記したクロッ
ク信号が端子”P”から入力される一方、入力状態に応
じて端子”Q”から信号Q3が出力される。ここで、第
3のフリップフロップ回路FF3から出力された信号Q
3はバッファ33を介して入出力バッファ回路部BAの
出力バッファ34nに入力され、これにより当該出力バ
ッファ34nのオンオフの状態が制御される。なお、本
例では、上記したクロック信号としては無線制御論理回
路22内の基準クロックの信号を用いており、第1〜第
3のフリップフロップ回路FF1〜FF3へ入力され、
また、上記したリセット信号としては無線制御論理回路
22内の電源オンリセット信号を用いており、第1のフ
リップフロップ回路FF1へ入力される
【0040】また、入出力バッファ回路部BAに設けら
れた入力バッファ31nの入力端と出力バッファ34n
の出力端とは対応した信号線L1〜L4と接続されてお
り、入力バッファ31nの出力端はアンテナセクタ数レ
ジスタRE1を構成するフリップフロップ回路32nの
端子”D”に接続されている一方、出力バッファ34n
の入力端はアンテナセレクトレジスタRE2を構成する
フリップフロップ回路35nの端子”Q”に接続されて
いる。
【0041】また、アンテナセクタ数レジスタRE1を
構成するフリップフロップ回路32nでは、入力バッフ
ァ31nから出力された信号が端子”D”に入力され、
上記した第2のフリップフロップ回路FF2から出力さ
れた信号Q2が端子”P”に入力される一方、入力状態
に応じて端子”Q”から信号が出力される。本例では、
後述するように、アンテナセクタ数レジスタRE1を構
成する4つのフリップフロップ回路32n(n=0〜
3)から出力される信号に基づいて、アンテナユニット
1のアンテナスイッチ回路11から受信したアンテナセ
クタ数情報が読み取られる。
【0042】また、アンテナセレクトレジスタRE2を
構成するフリップフロップ回路35nでは、例えばMP
U24により制御された信号が端子”D”や端子”P”
から入力される一方、入力状態に応じて端子”Q”から
信号(アンテナ切替信号)が出力される。本例では、こ
のようにMPU24がアンテナセレクトレジスタ35n
を構成する4つのフリップフロップ回路35n(n=0
〜3)を制御してアンテナ切替信号を出力し、このアン
テナ切替信号を各信号線L1〜L4を介してアンテナス
イッチ回路11へ送信することにより、アンテナT1〜
Tmの切替制御が行われる。
【0043】次に、以上のような構成から成るアンテナ
制御回路21によりアンテナスイッチ回路11を制御し
て行われるアンテナ切替処理の手順(動作タイミング)
の一例を上記した図5や以下に示す図6を参照して説明
する。図6には、上記したクロック信号(”CLK”)
や、リセット信号(”RESETN”)や、第1のフリ
ップフロップ回路FF1〜第3のフリップフロップ回路
FF3から出力される信号”Q1”〜”Q3”の時間変
化の一例を示してあり、また、同図には、入出力バッフ
ァ回路部BAの入出力端子の状態(”AS[3:
0]”)やアンテナセクタ数レジスタRE1の状態(”
アンテナセクタ数レジスタの状態”)の時間変化の一例
を示してある。
【0044】ここで、クロック信号としては例えば所定
の周波数でオン状態(”ON”)とオフ状態(”OF
F”)とを繰り返す信号が常に第1のフリップフロップ
回路FF1〜第3のフリップフロップ回路FF3に入力
されており、本例では、このクロック信号の周期とし
て、第1のフリップフロップ回路FF1が動作開始時に
安定するまでのメタステーブル時間より十分長い時間が
設定されている。
【0045】また、リセット信号としては例えば当該親
局に備えられた各機能をリセットする場合に発生させら
れるLOWアクティブな信号が用いられており、本例で
は、このリセット信号により第1のフリップフロップ回
路FF1のパワーがオンにされると電源の電圧が規定電
圧以上に達して、全ての回路が正常に動作できる時間ま
でアクティブ状態が保たれる。
【0046】上記図5に示した回路の動作例としては、
上記図6に示されるように、まず、第1のフリップフロ
ップ回路FF1に入力されるリセット信号がオン(”O
N”)状態になると、その後、クロック信号の最初の立
ち上がりのタイミング(第1のCLKエッジ入力タイミ
ング)S1に応じて第1のフリップフロップ回路FF1
から出力される信号Q1がオフ状態(”OFF”)から
オン状態(”ON”)へ切り替えられる。
【0047】次に、上記した第1のCLKエッジ入力タ
イミングの次のクロック信号の立ち上がりのタイミング
(第2のCLKエッジ入力タイミング)S2に応じて第
2のフリップフロップ回路FF2から出力される信号Q
2がオフ状態(”OFF”)からオン状態(”ON”)
へ切り替えられる。そして、この信号Q2がオン状態へ
切り替えられたタイミングS3に応じてアンテナセクタ
数レジスタRE1を構成するフリップフロップ回路32
nのクロック端子”P”に立ち上がりエッジが入力さ
れ、4つのフリップフロップ回路32n(n=0〜3)
によりアンテナスイッチ回路11の設定部に設定された
アンテナセクタ数情報が取り込まれる(ラッチされ
る)。
【0048】すなわち、上記したようにアンテナスイッ
チ回路11の設定部では4つの信号線L1〜L4に対す
る抵抗R1〜R8の接続状態によりアンテナセクタ数情
報が設定されており、アンテナセクタ数レジスタRE1
を構成する4つのフリップフロップ回路32n(n=0
〜3)では上記した信号Q2がオフ状態の場合にはアン
テナセクタ数情報が不定であったものが、当該信号Q2
がオン状態になったことにより各信号線L1〜L4を介
して前記設定部の抵抗接続状態を読み取り、読み取った
抵抗接続状態に応じた信号を出力端”Q”から出力する
ことを行う。
【0049】本例の制御ユニット2では例えばメモリ2
3に上記図3に示した対応テーブルH1が格納されてお
り、本例では、上記のように例えば親局がリセットされ
て起動された直後においてMPU24が制御プログラム
を実行してアンテナセクタ数レジスタRE1を構成する
4つのフリップフロップ回路32n(n=0〜3)から
出力された信号の状態と対応テーブルH1の内容とを参
照することにより、当該フリップフロップ回路32n
(n=0〜3)によりラッチされたアンテナセクタ数情
報に基づいてアンテナユニット1に備えられたアンテナ
T1〜Tmの数を読み取る。
【0050】本例では、上記のようにしてアンテナセク
タ数レジスタRE1によりラッチされたアンテナセクタ
数情報の内容をMPU24が読み取ることにより、アン
テナユニットに備えられたアンテナの数を設定する前記
設定手段により設定された当該情報を読み取る読取手段
が構成されている。
【0051】なお、例えば上記したリセット信号がクロ
ック信号に対して非同期な信号である場合には、第1の
フリップフロップ回路FF1が動作開始時に安定化する
までのセットアップ時間やホールド時間が経過する前に
当該第1のフリップフロップ回路FF1から信号Q1が
出力されてしまうことも生じ得るが、本例では、第2の
フリップフロップ回路FF2を設けることによりこうし
た不具合を解消している。
【0052】すなわち、本例では上記のようにクロック
信号の周期を第1のフリップフロップ回路FF1のメタ
ステーブル時間より十分長く設定してあるため、仮に第
1のフリップフロップ回路FF1から上記した第1のC
LKエッジ入力タイミングS1で出力される信号Q1が
メタステーブル状態となってしまった場合であっても、
第2のCLKエッジ入力タイミングS2までには当該信
号Q1が安定な状態となることから、第2のフリップフ
ロップ回路FF2から出力される信号Q2に信号Q1の
メタステーブル状態が波及してしまうことはない。
【0053】また、上記のようにしてアンテナセクタ数
レジスタRE1によりアンテナセクタ数情報がラッチさ
れて例えばMPU24により当該情報が読み取られる
と、上記図6に示されるように、上記した第2のCLK
エッジ入力タイミングの次のクロック信号の立ち上がり
のタイミング(第3のCLKエッジ入力タイミング)S
4に応じて第3のフリップフロップ回路FF3から出力
される信号Q3がオフ状態(”OFF”)からオン状態
(”ON”)へ切り替えられる。
【0054】そして、この信号Q3がオン状態へ切り替
えられたタイミングS5に応じて出力バッファ34nが
出力イネーブルとなり、アンテナセレクトレジスタRE
2を構成するフリップフロップ回路35nの設定状態が
信号線L1〜L4へアンテナ切替信号を出力することが
できる状態へ切り替えられる。本例では、このような状
態において、MPU24が上記のようにして読み取った
アンテナの数に応じた態様でアンテナセレクトレジスタ
35nを構成する4つのフリップフロップ回路35n
(n=0〜3)を制御することにより、各信号線L1〜
L4を介して送信する信号AS3〜AS0の状態に応じ
て上記図4に示した動作テーブルH2で示されるアンテ
ナの切替制御を行う。
【0055】本例では、このようにしてMPU24が読
み取ったアンテナ数に対応してアンテナセレクトレジス
タRE2へ入力する信号(すなわち、当該レジスタRE
2の設定値)を制御してアンテナT1〜Tmの切替を制
御することにより、アンテナユニットに備えられた設定
手段から読み取られたアンテナの数に対応してアンテナ
の切替態様を変更して当該アンテナの切替を制御するア
ンテナ切替制御手段が構成されている。
【0056】上記したように、本例では、アンテナT1
〜Tmの切替制御を行うために制御ユニット1に備えら
れた制御回路(ハードウエア)や制御プログラム(ソフ
トウエア)は7種類のアンテナ数に対して共通化されて
おり、一例として、MPU24では予めメモリ23に格
納されているアンテナ切替制御用の処理プログラム中の
パラメータを上記のようにして読み取ったアンテナ数に
対応して置き換えることにより、当該処理プログラムを
制御対象のアンテナ数に適したものに対応させてアンテ
ナ切替を制御する。本例では、このように共通化された
制御回路や制御プログラムにより制御対象のアンテナ数
に対応して上記した7種類のアンテナ切替を制御するこ
とができる。なお、アンテナ数が1である場合には必ず
しも切替制御が行われなくともよい。
【0057】ここで、本例では、上記のようにしてアン
テナ制御回路21によりアンテナセクタ数情報を正確に
ラッチし、当該情報を読み取った後にアンテナT1〜T
mの切替を制御するため、例えば第3のフリップフロッ
プ回路FF3から出力される信号Q3がハイレベル(オ
ン状態)へ切り替えられるまでは出力バッファ34nが
ハイインピーダンスの状態(すなわち、アンテナセレク
トレジスタRE2からの信号を出力させない出力ディセ
ーブルの状態)に保たれる一方、前記信号Q3がハイレ
ベルへ切り替えられた後には、アンテナセレクトレジス
タRE2から出力バッファ34nを介して各信号線L1
〜L4へ信号を出力することができるイネーブルの状態
が保たれる構成を用いている。
【0058】また、本例では上記のような構成におい
て、例えば出力バッファ34nの出力インピーダンスと
してアンテナスイッチ回路11の設定部に設けられる抵
抗R1〜R8の値に比べて十分小さなものを用いている
ため、アンテナセレクトレジスタRE2を構成する各フ
リップフロップ回路35n(n=3〜0)から出力され
るアンテナ切替信号が当該抵抗R1〜R8の影響を受け
てしまうことを防止しており、これにより、各フリップ
フロップ回路35n(n=3〜0)に設定された状態に
対応した信号AS3〜AS0をそのままロジックレベル
で信号線L1〜L4を介してデコーダU1、U2へ出力
することができる。
【0059】なお、本例ではアンテナスイッチ回路11
の設定部に設けられる抵抗R1〜R8として10kΩの
抵抗を用いたが、例えばアンテナ制御回路21側のベー
スバンド処理部をCMOSのLSIから構成したような
場合には、こうした抵抗R1〜R8としては当該LSI
の入力インピーダンス(一般に、数MΩ)に比べて十分
小さな抵抗値のものが用いられれば問題はなく、10k
Ω以外の値の抵抗が用いられてもよい。一例として、こ
うした抵抗R1〜R8としては一般に大きな抵抗値のも
のを用いた方が通常動作時の消費電力を低減することが
でき、例えば10kΩ〜100kΩ程度の値のものを用
いるのが好ましい。
【0060】また、本例では上記図2に示したようにプ
ルアップ抵抗R1〜R4側の正電圧として3.3Vの電
圧を用いており、これにより、例えばアンテナ制御回路
21側のベースバンド処理部をCMOSのLSIから構
成した場合においても、3.3Vで駆動する当該LSI
が通常動作時においてハイレベルを出力しているときに
プルアップ抵抗R1〜R4側の正電圧からオン状態にあ
るPチャネルのMOSFETを通して電流が流れてしま
うのを防止している。
【0061】以上に示したように、本例の親局では、例
えば制御ユニット2と接続するアンテナユニット1を交
換することにより当該制御ユニット2により制御するア
ンテナT1〜Tmの数(セクタ数)を変更した場合であ
っても、複数種類のアンテナ数に対して共通化された制
御回路や制御プログラムを備えた制御ユニット2では、
接続されたアンテナユニット1に備えられたアンテナT
1〜Tmの数を読み取り、読み取ったアンテナ数に対応
した態様でアンテナ切替を制御することができる。
【0062】従って、本例の親局では、例えば制御ユニ
ット2を他のものに交換せずとも、当該制御ユニット2
と接続されるアンテナユニット1のアンテナT1〜Tm
の数を変更するだけで、変更後のアンテナ数に対応して
正しくアンテナ切替を制御することができ、これにより
親局では、例えばユーザが制御ユニット2の設定等を変
更せずとも、複数種類のアンテナ数に自動的に対応して
適切な無線通信処理を行うことができる。
【0063】上記のようなことから、本例では、例えば
無線LANシステムのレイアウトを変更するに際して、
アンテナユニット1のアンテナ数を変更する必要が生じ
た場合であっても、アンテナユニット1側のみの変更で
アンテナ数の変更を実現することもできるため、レイア
ウトの変更を行うユーザの労力を低減することや、ま
た、レイアウトの変更にかかるコストを低減することが
できる。
【0064】また、同様に、本例では、例えばアンテナ
数が異なる複数のアンテナユニット1を無線LANシス
テムに設けるような場合においても、全てのアンテナユ
ニット1に対して共通の制御ユニット2を設ければよい
ため、無線LANシステムを構築するユーザがアンテナ
ユニットのアンテナ数毎に異なる制御ユニットを設けな
ければならないといった煩わしさをなくすことができ、
また、アンテナユニットに対してアンテナ数の合わない
制御ユニットが接続されてしまうことも防止することが
できる。
【0065】なお、本例では、制御ユニット2に対して
別体で設けられたアンテナユニット1が交換可能な構成
を示したが、例えばアンテナユニット1が交換されなく
とも、制御ユニット2とアンテナユニット1とが比較的
遠隔に設置されているような場合には、本発明を適用す
ることにより、アンテナユニット1側のアンテナ数や設
定部を変更するのみでアンテナ数に応じた切替制御を実
現することができるため、レイアウトの変更を行うユー
ザの労力を低減することができる。
【0066】また、本例の親局では、例えばアンテナユ
ニット1と制御ユニット2とを接続する同一の信号線L
1〜L4を用いて、制御ユニット2の前記読取手段がア
ンテナユニット1の前記設定手段から当該信号線L1〜
L4を介して送信されたアンテナセクタ数情報を読み取
った後に、制御ユニット2の前記アンテナ切替制御手段
が当該情報に基づくアンテナ数に対応するアンテナ切替
信号を当該信号線L1〜L4を介してアンテナユニット
1へ送信するようにしたため、装置に備えられる信号線
の数を少なく抑えて装置の小型化やコストの低下を実現
することができる。
【0067】具体的には、例えばビット情報を用いて7
種類のアンテナセクタ数情報をアンテナ切替信号とは別
の信号線を介して送信するとすれば、少なくとも3ビッ
ト(すなわち、8通り)の情報を送信するための信号線
が更に必要となってしまうため、例えばアンテナユニッ
ト1と制御ユニット2とを接続するための接続用コネク
タやケーブルや制御ユニット2側に備えられるLSIパ
ッケージの端子数等が増加してしまって装置の小型化の
支障となってしまうが、本例の親局では上記のように、
こうした問題を解消して装置の小型化を実現している。
また、このように装置の小型化を図ることは、例えば小
型で設置上の制約が少ないことが要求されるパーソナル
用途向けの無線LANシステム等の商品においては非常
に大きな効果を奏する。
【0068】なお、本例では、好ましい態様として、上
記のようにアンテナセクタ数情報とアンテナ切替信号と
を同一の信号線L1〜L4を介して送信するようにした
が、本発明では、制御ユニットがアンテナユニットに設
定された情報に基づいて当該アンテナユニットに備えら
れたアンテナの数を読み取ることができればよいため、
例えばアンテナ数の情報とアンテナ切替信号とが異なる
信号線を介して送信されてもよい。また、信号線として
も、アンテナ数の情報やアンテナ切替信号を送信するこ
とができるものであれば、どのようなものが用いられて
もよい。
【0069】ここで、上記実施例では、アンテナユニッ
トにおいて信号線に設けた抵抗の接続状態によりアンテ
ナ数の情報を設定する構成を示したが、アンテナ数の情
報の設定の仕方としてはどのようなものが用いられても
よく、要は、制御ユニットにより当該情報を読み取るこ
とができる構成が用いられればよい。また、制御ユニッ
トにより当該情報を読み取る仕方としても種々な手段が
用いられてもよい。一例として、アンテナ数の情報を格
納したメモリをアンテナユニットに設けて、制御ユニッ
トが当該メモリから当該情報を読み取るといった態様を
用いることもできる。
【0070】また、上記実施例では、アンテナユニット
と制御ユニットとを信号線を介して接続した構成を示し
たが、両ユニットの接続の仕方としては他の手段が用い
られてもよく、例えば両ユニットがコネクタを介して接
続される構成が用いられてもよい。
【0071】また、上記実施例では、制御ユニットが
1、2、3、4、6、8、12といった7種類のアンテ
ナ数に対応してアンテナの切替態様を変更して制御する
構成を示したが、制御ユニットにより制御するアンテナ
の数としては必ずしもこれら7種類に限られず、例えば
制御ユニットが他のアンテナ数に対応して制御を行う構
成が用いられてもよい。また、アンテナユニットに備え
られるアンテナとしても、指向性を有したアンテナであ
れば、どのようなアンテナが用いられてもよい。
【0072】以上のように、本発明に係る無線LANシ
ステムの無線通信装置の構成としては種々なものが用い
られてもよく、また、以上に例示した態様に限られるこ
となく、要は、制御ユニットがアンテナユニットに設定
されたアンテナ数の情報を読み取り、読み取ったアンテ
ナ数に対応してアンテナの切替態様を変更して制御する
ことができるものであれば、どのような態様で本発明の
無線通信装置が構成されてもよい。また、上記実施例で
は、本発明の無線通信装置を無線LANシステムの親局
に適用した場合を示したが、本発明は、例えば無線LA
Nシステムの子局に適用することもできる。
【0073】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る無線
LANシステムの無線通信装置によると、制御ユニット
がアンテナユニットに設定されたアンテナ数の情報を読
み取り、読み取ったアンテナ数に対応してアンテナの切
替態様を変更してアンテナの切替を制御するようにした
ため、例えば複数種類のアンテナ数に対して制御ユニッ
トを共通化することができ、これにより、アンテナユニ
ット側の変更のみで無線通信に用いる指向性を有したア
ンテナの数を変更することもできる。
【0074】また、本発明に係る無線LANシステムの
無線通信装置によると、アンテナユニットと制御ユニッ
トとを信号線を介して接続し、アンテナユニットから当
該信号線を介してアンテナ数の情報を制御ユニットへ送
信した後に、制御ユニットが読み取った当該情報に基づ
くアンテナ数に対応するアンテナ切替信号を当該信号線
を介してアンテナユニットへ送信するようにしたため、
同一の信号線を用いてアンテナ数の情報とアンテナ切替
信号とを送信することができ、これにより、装置の小型
化等を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る無線LANシステムの
親局の構成例を示す図である。
【図2】アンテナスイッチ回路の構成例を示す図であ
る。
【図3】対応テーブルの一例を示す図である。
【図4】動作テーブルの一例を示す図である。
【図5】アンテナ制御回路の一部を構成する回路の構成
例を示す図である。
【図6】アンテナ制御回路により行われる処理の動作タ
イミングの一例を説明するための図である。
【符号の説明】
1・・アンテナユニット、 2・・制御ユニット、3・
・無線周波数送受信回路ユニット、 4・・信号線群、
11・・アンテナスイッチ回路、 T1〜Tm・・アン
テナ、21・・アンテナ制御回路、 22・・無線制御
論理回路、23・・メモリ、 24・・MPU、 H1
・・対応テーブル、H2・・動作テーブル、 L1〜L
4・・信号線、 R1〜R20・・抵抗、U1、U2・
・デコーダ、 Z1、Z2・・コンデンサ、FF1〜F
F3、32n、35n・・フリップフロップ回路、BA
・・入出力バッファ回路部、 31n、33、34n・
・バッファ、RE1・・アンテナセクタ数レジスタ、R
E2・・アンテナセレクトレジスタ、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA05 DB04 FA01 FA13 FA26 FA29 FA30 FA31 HA05 JA07 JA08 5K011 AA06 DA02 DA12 DA15 GA05 GA06 JA12 KA01 KA08 5K033 AA03 AA04 DA01 DA17 DB01 DB09 DB12 DB14 EC01 EC02 5K059 AA12 CC02 CC03 DD02 DD15 DD27 EE02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指向性を有した複数のアンテナを備えた
    アンテナユニットと、前記アンテナの切替を制御するア
    ンテナ切替制御手段を備えた制御ユニットとを設けた無
    線LANシステムの無線通信装置において、 アンテナユニットには、当該アンテナユニットに備えら
    れた前記アンテナの数の情報を設定する設定手段を備え
    る一方、 制御ユニットには、前記設定手段により設定された情報
    を読み取る読取手段を備え、 前記アンテナ切替制御手段は前記読み取られたアンテナ
    数に対応して前記アンテナの切替態様を変更して制御す
    ることを特徴とする無線LANシステムの無線通信装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の無線LANシステムの
    無線通信装置において、 アンテナユニットと制御ユニットとは信号線を介して接
    続されており、 前記読取手段が前記設定手段から当該信号線を介して送
    信された前記情報を読み取った後に、前記アンテナ切替
    制御手段が当該情報に基づくアンテナ数に対応するアン
    テナ切替信号を当該信号線を介してアンテナユニットへ
    送信することを特徴とする無線LANシステムの無線通
    信装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008154136A (ja) * 2006-12-20 2008-07-03 Omron Corp 通信処理装置、通信処理方法、およびプログラム

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