JP2001016220A - 無線伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数組の無線データ伝送装置に同一の拡散符号
を割り当てた場合においても、他の組の送信信号によっ
てキャリア検出を行うことが減少する無線データ伝送装
置を提供すること。 【解決手段】無線伝送システムにおいて、同一周波数帯
域を使用して無線によりデータ伝送を行う伝送装置の組
を複数組備え、各伝送装置の送信周波数帯域が使用可能
な周波数帯域内に収まり、かつ任意の１つの組が使用す
る第１の送信周波数帯域の中心周波数を他の組が使用す
る第２の送信周波数帯域の中心周波数と異なるように設
定する。本発明によれば、組ごとに伝送可能な範囲で中
心周波数をずらすことによって、他の組の検波／復調後
の信号検出感度を低下させ、送信待機による伝送効率の
低下を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線伝送システムに
関し、特に、複数組の無線伝送装置がそれぞれ効率良く
データ伝送を行うことが可能な無線伝送システムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線データ伝送を行う装置とし
て、例えばスペクトラム拡散技術を使用した無線データ
伝送装置がある。この伝送装置は拡散符号を使用して送
信信号を拡散させて伝送を行うものであり、同一の周波
数帯域を使用しても、異なる拡散符号を使用することに
よって目的とする信号を弁別／抽出することが可能な通
信方式である。

【０００３】無線ＬＡＮシステム等においては、上記し
たデータ伝送装置を使用し、送信制御方式としては例え
ばキャリア検出を行い、キャリアがなければ送信を行う
ＣＳＭＡ（キャリアセンスマルチフ゜ルアクセス）方式を採用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４は、例えば無線Ｌ
ＡＮシステムなどにおいて、２つあるいはそれ以上の無
線データ伝送装置からなる組を複数組接近して配置した
場合のシステム構成を示すブロック図である。無線デー
タ伝送装置１０および１１が１つの組となり、１２およ
び１３が他の組となって同じ中心周波数ｆ１でそれぞれ
半二重通信を行う。送信制御方式としては各装置共ＣＳ
ＭＡ方式を使用する。このように、２つあるいはそれ以
上の無線データ伝送装置からなる組を複数組接近して配
置した場合、拡散符号として異なる符号を使用し、かつ
キャリア検出方式として受信信号を復調することによっ
てキャリアを検出する方式を採用すれば、お互いの組は
それぞれ他の組の送信状態とは無関係にデータの送受信
を行うことができる。

【０００５】しかし、拡散符号として採用可能な符号パ
ターンの数は限られており、送受信回路に使用される拡
散／逆拡散処理を行うＬＳＩチップの中には、拡散符号
パターンが固定されており、変更不可能なものがある。
従って、このようなチップを使用して伝送装置を製造し
た場合には各装置の拡散符号パターンは全て同一とな
る。ところが、２つの組で同じ拡散符号を使用すると、
他の組の伝送装置の送信信号を受信した場合にもキャリ
アを検出してしまい、その結果、送信可能であるにも関
わらず、他の組の送信が終了するまで送信が行われなく
なり、伝送効率が減少してしまうという問題点があっ
た。本発明の目的は、前記のような従来技術の問題点を
解決し、複数組の無線データ伝送装置に同一の拡散符号
を割り当てた場合においても、他の組の送信信号によっ
てキャリア検出を行うことが減少する無線データ伝送装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、無線伝送シス
テムにおいて、同一周波数帯域を使用し、ＣＳＭＡ送信
制御方式を使用して無線によりデータ伝送を行う伝送装
置の組を複数組備え、各伝送装置の送信周波数帯域が使
用可能な周波数帯域内に収まり、かつ任意の１つの組が
使用する第１の送信周波数帯域の中心周波数は、他の組
が使用する第２の送信周波数帯域の中心周波数と異なっ
ていることを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、組ごとに伝送可能な範囲
で中心周波数をずらすことによって、他の組の検波／復
調後の信号検出感度を低下させ、送信待機による伝送効
率の低下を防止することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は、本発明を適用した無線伝送装置を
含む通信システムの構成を示すブロック図である。無線
伝送装置２０および２１が１つの組となり、２２および
２３が他の組となって同じ中心周波数ｆ１でそれぞれ半
二重通信を行う。変調方式としてはＤＰＳＫ（差分位相
変調）を採用し、拡散符号によってスペクトラム拡散を
行う。送信制御方式としては各装置共ＣＳＭＡ方式を使
用する。即ち、キャリアが検出された場合には送信せず
に待機し、キャリアが検出されなくなると送信を開始す
る。

【０００９】それぞれの無線伝送装置は接近して配置さ
れており、１つの無線伝送装置の送信信号は他の３つの
無線伝送装置において受信可能なレベルで到達する。本
発明においては、一方の組の無線伝送装置２０、２１
は、送信信号の中心周波数がｆ１に設定されている。ま
た、他方の組の無線伝送装置２２、２３の送信信号の中
心周波数はｆ２（≠ｆ１）に設定されている。

【００１０】図３は、本発明の無線伝送装置が使用する
周波数帯域を示す説明図である。ｆL〜ｆHの間の周波数
帯域が無線伝送装置が送受信可能な周波数帯域であるも
のとし、例えば２．４ＧＨｚ帯で前記帯域の幅が３０Ｍ
Ｈｚ程度であってもよい。一方の組の無線伝送装置２
０、２１の送信信号は、中心周波数がｆ１であり、帯域
幅が例えば１０ＭＨｚ程度であり、他方の組の無線伝送
装置２２、２３の送信信号の中心周波数ｆ２は例えばｆ
１よりも１ＭＨｚ程度低く設定される。

【００１１】このように、それぞれの組の使用周波数を
ずらすことによって、他の組の信号を受信した場合に検
波／復調後の信号のアイパターンが乱れて信号の品質が
劣化し、キャリア検出感度が低下する。

【００１２】図２は、実施例である無線伝送装置の構成
を示すブロック図である。送受信回路２４は、後述する
ような構成で、入力されたパケットデータを送信し、受
信したデータを出力する。送受信回路２４は送受信デー
タの入出力端子の他、制御信号の入出力用のシリアルポ
ートを備えている。入出力回路２５は送受信回路２４と
ＣＰＵバスとのインターフェイス回路であり、送受信デ
ータや制御信号の入出力を行う。

【００１３】ＣＰＵ２６はＲＯＭ２８に格納されている
制御プログラムに基づき、送受信パケットの組み立て、
分解、誤り制御、送信制御、送受信回路への送受信周波
数の設定など装置全体の制御を行う。ＲＡＭ２７はワー
クエリアや送受信のバッファとして使用される。ＬＡＮ
インターフェイス回路２９は例えば周知のＣＳＭＡ方式
のバス型ＬＡＮのインターフェイス回路である。

【００１４】送信制御において、ＣＰＵ２６は、送受信
回路２４からキャリア検出信号として信号品質値を受信
し、該品質値が所定値以下であれば、送受信回路２４に
対して送信を行うように指示し、該品質値が所定値以上
の場合には、送信せずに待機する。

【００１５】図５は、本発明の無線伝送装置における送
受信回路の構成例を示すブロック図である。アンテナに
よって受信された信号は低雑音アンプ３０によって増幅
され、バンドパスフィルタ３１を介してミキサ３２に入
力される。ミキサ３２は入力信号とローカルオシレータ
であるＶＣＯａ７１の出力信号とをミキシング（乗算）
して中間周波数信号を出力する。アンプ３４は中間周波
数信号の増幅を行い、バンドパスフィルタ３５の出力信
号は直交復調器であるミキサ３６、３７に入力される。

【００１６】９０°移相器７３は、ＶＣＯｂ７２から出
力されるキャリア信号をそれぞれ９０°移相の異なる２
つの信号に変換し、２つのミキサ３６、３７にそれぞれ
出力する。それぞれのミキサ３６、３７は同期検波を行
い、直交ベースバンド信号を出力する。ベースバンド信
号は多重化器ＭＵＸによって多重化され、ローパスフィ
ルタ３９を通過して分離器４０によって再び分離され
る。そして、Ａ／Ｄ変換器４１、４２によってデジタル
信号に変換される。

【００１７】逆拡散処理器４３は、コリレータ（相関検
出器）によって入力されたベースバンド信号の逆拡散処
理を行い、元のデジタル差分符号化信号を再生する。復
調器４４は、復調（差分復号化）処理を行い、復調（再
生）されたデジタルデータを出力する。

【００１８】品質検出器４６は、逆拡散処理後の信号を
ビット同期信号に同期してサンプリングした値から受信
信号の品質を生成する。即ち、サンプル値が所定の閾値
より上か下かによって１か０か（−１か）が判定される
場合に、サンプル値と閾値との差であるマージンの大き
さによって品質を検出する。あるいは、復調器４４にお
ける各ビット間の位相変移において、あり得ない位相変
移が検出される率である位相エラー率から信号品質を検
出する。外部インターフェイス回路４５は受信データの
出力、送信データの入力のためのデータポート、および
制御信号の入出力用のシリアルポートを備えている。

【００１９】送信データは変調器（符号変換器）５０に
よって所定の形式で変調（差分符号化）され、拡散処理
器５１によって所定の拡散符号と乗算され帯域が拡散さ
れる。拡散された直交変調信号はローパスフィルタ５４
を通過して直交変調器のミキサ５５、５６に入力され
る。ミキサ５５、５６は、９０°移相器７３から出力さ
れる９０°移相の異なるキャリア信号と拡散された信号
とを乗算し、直交変調された中間周波数信号（スペクト
ラム拡散されたＤＰＳＫ信号）を出力する。

【００２０】中間周波数信号はアンプ５７、バンドパス
フィルタ５８を経てミキサ５９に入力される。ミキサ５
９は入力信号とローカルオシレータであるＶＣＯａ７１
の出力信号とをミキシング（乗算）して送信周波数信号
を出力する。送信周波数信号はバンドパスフィルタ６
０、パワーアンプ６１を経てアンテナから送信される。

【００２１】ＶＣＯ制御回路７０は、２つのＶＣＯ７
１、７２と組み合わされて２つのＰＬＬシンセサイザ回
路を構成している。ＶＣＯｂ７２は変復調のためのキャ
リアを生成しており、周波数は固定である。ＶＣＯａ７
１は局発信号を発生しており、ＶＣＯａ７１の発振周波
数はＣＰＵ２６からの周波数設定コマンドに基づいて設
定される。

【００２２】次に、動作を説明する。まず、無線データ
伝送装置の設置時にはそれぞれの伝送装置に中心周波数
を決定するＶＣＯａ７１の局発周波数を設定する。設定
方法は、例えば無線伝送装置の接続されているＬＡＮの
端末から無線伝送装置へ周波数設定用コマンドを送信
し、当該コマンドを受信した無線伝送装置のＣＰＵ２６
は、受信したコマンドの内容に基づき、送受信回路２４
のＶＣＯ制御回路７０に局発周波数を設定する。この
際、図３に示すように、１つの組の中心周波数ｆ１と他
の組の中心周波数ｆ２とを各組の送信周波数帯域が使用
可能な周波数帯域内に収まる範囲内で例えば１ＭＨｚ程
度ずらして設定する。

【００２３】伝送動作時においては、各伝送装置はＣＳ
ＭＡ制御を行う。即ち、各伝送装置のＣＰＵは品質検出
器から出力される信号品質値を監視し、信号品質が所定
値以上である場合には他の装置が送信中であるものと見
なす。また信号品質が所定値以下である場合にはチャネ
ルは空いているものと見なし、送信を行う。

【００２４】ここで、品質検出器の検出特性は、受信信
号の周波数がずれるに従って劣化し、中心周波数が１Ｍ
Ｈｚ程度ずれた場合には、検出感度が２０ｄＢ以上低下
し、検出される信号品質が著しく劣化する。従って、伝
送装置は、同じ組の相手伝送装置が送信中はキャリアを
検出して送信を待機するが、他の組の伝送装置が送信中
であってもチャネルが空いているものと見なし、送信を
開始する。以上の様な構成および動作によって、複数組
の伝送装置を接近して使用した場合においても伝送効率
の低下が防止できる。

【００２５】以上、本発明の実施例を開示したが、本発
明には下記のような変形例も考えられる。実施例におい
ては、ＤＰＳＫ変調方式を採用し、スペクトラム拡散を
使用する例を開示したが、スペクトラム拡散を使用しな
い場合においても、複数組の無線データ伝送装置を同一
周波数帯で任意の変調方式で使用する場合に本発明を適
用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
無線伝送システムにおいて、同一周波数帯域を使用して
無線によりデータ伝送を行う伝送装置の組を複数組備
え、各伝送装置の送信周波数帯域が使用可能な周波数帯
域内に収まり、かつ任意の１つの組が使用する第１の送
信周波数帯域の中心周波数は、他の組が使用する第２の
送信周波数帯域の中心周波数と異なっている。従って、
本発明によれば、組ごとに伝送可能な範囲で中心周波数
をずらすことによって、他の組の検波／復調後の信号検
出感度を低下させ、送信待機による伝送効率の低下を防
止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信システムの構成を示すブロック図
である。

【図２】実施例である無線伝送装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明の無線伝送装置が使用する周波数帯域を
示す説明図である。

【図４】２つあるいはそれ以上の無線データ伝送装置か
らなる組を複数組接近して配置した場合のシステム構成
を示すブロック図である。

【図５】本発明の無線伝送装置における送受信回路の構
成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０、１１、１２、１３、２０、２１、２２、２３…無
線伝送装置、２４…送受信回路、２５…入出力回路、２
６…ＣＰＵ、２７…ＲＡＭ、２８…ＲＯＭ、２９…ＬＡ
Ｎインターフェイス回路、３０…低雑音アンプ、３１、
３３、３５…バンドパスフィルタ、３２…ミキサ、３４
…アンプ、３６、３７…ミキサ、３８、４０…多重分離
器、３９…ローパスフィルタ、４１、４２…Ａ／Ｄ変換
器、４３…逆拡散処理器、４４…復調器、４５…外部イ
ンターフェイス回路、４６…品質検出器、５０…変調
器、５１…拡散処理器、５４…ローパスフィルタ、５
５、５６…ミキサ、５７…アンプ、５８…バンドパスフ
ィルタ、５９…ミキサ、６０…バンドパスフィルタ、６
１…パワーアンプ、７０…ＶＣＯ制御回路、７１、７２
…ＶＣＯ、７３…９０°移相器

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年６月６日（２０００．６．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一周波数帯域を使用し、ＣＳＭＡ送信制
   御方式を使用して無線によりデータ伝送を行う伝送装置
   の組を複数組備え、各伝送装置の送信周波数帯域が使用
   可能な周波数帯域内に収まり、かつ任意の１つの組が使
   用する第１の送信周波数帯域の中心周波数は、他の組が
   使用する第２の送信周波数帯域の中心周波数と異なって
   いることを特徴とする無線伝送システム。
2. 【請求項２】前記伝送装置は、スペクトラム拡散技術を
   使用して伝送を行うことを特徴とする請求項１に記載の
   無線伝送システム。
3. 【請求項３】前記伝送装置は、逆拡散後の受信信号の品
   質を評価することによってキャリア検出を行うキャリア
   検出手段を有し、 前記第１の送信周波数帯域の中心周波数は、前記第２の
   送信周波数帯域の中心周波数と、伝送装置の前記キャリ
   ア検出手段のキャリヤ検出感度が低下する程度にずれて
   いることを特徴とする請求項２に記載の無線伝送システ
   ム。