JP2003134025A - 無線通信方法及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回線接続状態に応じて、アンテナおよび送受信
ユニットを切り替えることにより、回線を容易かつ円滑
に接続し、大容量データの送受信可能な無線通信装置を
提供する。 【解決手段】対向する移動局１および基地局２は、指向
性アンテナ３、１５と無指向性アンテナ４、１６と、ス
イッチユニット５、１７と、送信機６、１８と、エンコ
ーダ７、１９と、信号生成部８、２０と、受信機９、２
１と、デコーダ１０、２２と、信号処理部１１、２３
と、制御部１２、２４とのそれぞれを備え、回線接続前
には無指向性アンテナ４、１６を選択するとともに、小
容量データ（低速データ）を送受信するユニットを選択
し、回線接続後にはアンテナを指向性アンテナに切り替
えるとともに、大容量データ（高速データ）を送受信す
るユニットに切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信装置に関
し、特に回線接続状態に応じて、アンテナおよび送受信
ユニットを切り替える無線通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の無線通信装置は、たとえ
ば、特開平５−３２７６１２号公報に開示されているよ
うに、同じ性能で同じ送信電力のコードレス電話機にお
いて、親機と子機間が無指向性アンテナで接続できなく
なったときに、無指向性アンテナから指向性アンテナに
切り替えることにより、通話距離を伸ばし両機の無線接
続を維持し得ることが記載されている。

【０００３】また、特開平９−２８４２００号公報に開
示されているように、基地局と無線端末との相互間で無
線通信を行う無線通信装置において、受信した信号に基
づく相手側情報（送信信号レベル、端末属性、移動速
度、トラヒック量、要求品質レベル）により、アンテナ
ビームをオムニビームと複数ある狭ビームのいずかのビ
ームに切り替えることで、同一周波数干渉電力の低減あ
るいはシステム容量の向上を図ることが記載されてい
る。

【０００４】しかしながら、上記公報による従来技術
は、以下のような問題がある。すなわち、指向性（狭ビ
ーム）アンテナの使用時に回線が切断された場合、アン
テナ利得が高い反面アンテナビームが狭く相手局を捜索
する範囲が狭いため、回線の再接続が困難になる。ま
た、広範囲で捜索するために無指向性（広ビーム）アン
テナに切り替えた場合、データ量（受信帯域幅）あるい
は受信感度が一定のままでは、アンテナ利得が低くなる
ため回線の再接続が困難になることである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の無線通
信装置は、指向性（狭ビーム）アンテナの使用時に回線
が切断された場合、アンテナビームが狭く相手局を捜索
する範囲が狭いため、回線の再接続が容易でないという
欠点がある。

【０００６】また、広範囲で捜索するために無指向性
（広ビーム）アンテナに切り替えた場合、アンテナ利得
が低くなるため回線の再接続を行うことが容易でないと
いう欠点がある。

【０００７】本発明の目的は、このような従来の欠点を
除去するため、回線接続前にはアンテナを無指向性アン
テナに、且つ、小容量データ（低速データ）用の送受信
ユニットを選択し、また、回線接続後にはアンテナを指
向性アンテナに、かつ、大容量データ（高速データ）用
の送受信ユニットに切り替えることにより、回線を容易
かつ円滑に接続でき、接続後に大容量データを送受信で
きるようにした無線通信装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の無線通信方法
は、対向する２局の間でデータ伝送を行う無線通信方法
において、前記２局のそれぞれが回線接続前にはアンテ
ナを無指向性アンテナにするとともに、小容量データ
（低速データ）の送受信手段を選択し、回線接続後には
アンテナを指向性アンテナにするとともに、大容量デー
タ（高速データ）の送受信手段に切り替えることを特徴
としている。

【０００９】また、前記対向する２局は、それぞれ相手
局からの受信信号により回線接続状態を判断し、小容量
データを送受信する手段と大容量データを送受信する手
段とを切り替えることを特徴としている。

【００１０】また、本発明の無線通信装置は、対向する
２局の間でデータ伝送を行う無線通信装置において、前
記２局のそれぞれが指向性アンテナおよび無指向性アン
テナと、送信機ならびに送信データを生成し前記送信機
へ送出する信号生成部およびエンコーダを含む送信手段
と、受信機ならびに前記受信機から受け取る受信データ
を信号処理するデコーダおよび信号処理部を含む受信手
段と、前記指向性アンテナおよび無指向性アンテナを切
り替えるとともに送受信信号を分波するスイッチユニッ
トと、前記受信機で判断された回線接続状態に基づいて
前記スイッチユニット、前記エンコーダ、前記信号生成
部、前記受信機および前記デコーダのそれぞれへ切替信
号を出力する制御部と、より構成されることを特徴とし
ている。

【００１１】また、前記２局それぞれの前記受信機は、
入力された信号を所要の周波数に変換した後、所要の信
号形態に復調して出力するとともに、回線接続状態（ロ
ックオンまたはロックオフ）を判断し、判断結果に基づ
いたロックオン（回線接続）／ロックオフ（回線未接
続）信号を前記制御部へ送出することを特徴としてい
る。

【００１２】また、前記２局それぞれの前記エンコー
ダ、前記信号生成部、前記受信機および前記デコーダ
は、小容量データ（低速データ）および大容量データ
（高速データ）の送受信に適した少なくとも２つのユニ
ットと前記ユニットを切り替える入出力端それぞれのス
イッチとより構成されることを特徴としている。

【００１３】また、前記２局それぞれの前記制御部は、
前記受信機からロックオン信号を受け付けたときは、前
記指向性アンテナおよび大容量データの送受信に適した
ユニットの選択を指示する前記切替信号を出力し、前記
受信機からロックオフ信号を受け付けたときは、前記無
指向性アンテナおよび小容量データの送受信に適したユ
ニットの選択を指示する前記切替信号を出力することを
特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の無線通信
装置の一つの実施の形態を示すブロック図である。

【００１５】図１に示す本実施の形態の無線通信装置
は、対向する２局が移動局１と基地局２とより構成され
ており、移動局１では指向性アンテナ３、無指向性アン
テナ４、スイッチユニット５、送信機６、エンコーダ
７、信号生成部８、受信機９、デコーダ１０、信号処理
部１１および制御部１２より構成され、基地局２では指
向性アンテナ１５、無指向性アンテナ１６、スイッチユ
ニット１７、送信機１８、エンコーダ１９、信号生成部
２０、受信機２１、デコーダ２２、信号処理部２３およ
び制御部２４より構成されている。

【００１６】次に、本実施の形態の無線通信装置の動作
を図１を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１を参照すると、移動局１の指向性アン
テナ３および無指向性アンテナ４は、それぞれ基地局２
と送受信を行う。

【００１８】スイッチユニット５は、送信機６から受け
取る送信信号と受信機９へ送出する受信信号とを分波す
るとともに、制御部１２からの切替信号１３により、指
向性アンテナ３または無指向性アンテナ４の接続を切り
替える。

【００１９】送信機６は、エンコーダ７から出力された
信号を所要の周波数に変換し、所要の信号形態に変調し
た後、スイッチユニット５および指向性アンテナ３また
は無指向性アンテナ４を介して空間へ送信する。

【００２０】エンコーダ７は、信号生成部８から出力さ
れた信号をエンコードし、送信機６へ送出する。このエ
ンコーダ７は、図２に示すように、高速データ用エンコ
ーダ７ａ、低速データ用エンコーダ７ｂおよびこれらの
エンコーダを切り替えるために入出力端に接続された切
替器７ｃ、７ｄより構成され、制御部１２からの切替信
号１３により高速データ用エンコーダ７ａまたは低速デ
ータ用エンコーダ７ｂが選択される。

【００２１】信号生成部８は、制御部１２からの切替信
号１３に従って、高速（大容量）データあるいは低速
（小容量）データを生成し、生成したデータをエンコー
ダ７へ送出する。

【００２２】受信機９は、スイッチユニット５により分
波された受信信号を入力し、入力された信号を所要の周
波数に変換した後、所要の信号形態に復調して出力する
とともに、回線接続状態（ロックオンまたはロックオ
フ）を判断し、判断結果に基づいたロックオン／ロック
オフ信号１４を制御部１２へ送出する。この受信機９
は、図３に示すように、高速データ用受信機９ａ、低速
データ用受信機９ｂおよびこれらの受信機を切り替える
ために入出力端に接続されたスイッチ９ｃ、９ｄより構
成され、制御部１２からの切替信号１３により高速デー
タ用受信機９ａまたは低速データ用受信機９ｂが選択さ
れる。

【００２３】デコーダ１０は、受信機９から出力された
信号をデコードし、信号処理部１１へ送出する。このデ
コーダ１０は、図４に示すように、高速データ用デコー
ダ１０ａ、低速データ用デコーダ１０ｂおよび切替器１
０ｃ、１０ｄより構成され、制御部１２からの切替信号
１３により高速データ用デコーダ１０ａまたは低速デー
タ用デコーダ１０ｂが選択される。

【００２４】信号処理部１１は、デコーダ１０から出力
された信号より、高速（大容量）データまたは低速（小
容量）データであることを認識し、信号処理を行う。

【００２５】制御部１２は、受信機９からロックオン／
ロックオフ信号１４が入力されると、ロックオンまたは
ロックオフの情報を含んだ切替信号１３を抽出し、スイ
ッチユニット５、エンコーダ７、信号生成部８、受信機
９およびデコーダ１０へ送出する。

【００２６】一方、基地局２においては、移動局１と同
様の動作を行う。

【００２７】図１によると、基地局２の指向性アンテナ
１５および無指向性アンテナ１６は、それぞれ移動局１
と送受信を行う。

【００２８】スイッチユニット１７は、送信機１８から
受け取る送信信号と受信機２１へ送出する受信信号とを
分波するとともに、制御部２４からの切替信号２５によ
り、指向性アンテナ１５または無指向性アンテナ１６の
接続を切り替える。

【００２９】送信機１８は、エンコーダ１９から出力さ
れた信号を所要の周波数に変換し、所要の信号形態に変
調した後、スイッチユニット１７および指向性アンテナ
１５または無指向性アンテナ１６を介して空間へ送信す
る。

【００３０】エンコーダ１９は、信号生成部２０から出
力された信号をエンコードし、送信機１８へ送出する。
このエンコーダ１９は、図５に示すように、高速データ
用エンコーダ１９ａ、低速データ用エンコーダ１９ｂお
よびこれらのエンコーダを切り替えるために入出力端に
接続された切替器１９ｃ、１９ｄより構成され、制御部
２４からの切替信号２５により高速データ用エンコーダ
１９ａまたは低速データ用エンコーダ１９ｂが選択され
る。

【００３１】信号生成部２０は、制御部２４からの切替
信号２５に従って、高速（大容量）データあるいは低速
（小容量）データを生成し、生成したデータをエンコー
ダ１９へ送出する。

【００３２】受信機２１は、スイッチユニット１７によ
り分波された受信信号を入力し、入力された信号を所要
の周波数に変換した後、所要の信号形態に復調して出力
するとともに、回線接続状態（ロックオンまたはロック
オフ）を判断し、判断結果に基づいたロックオン／ロッ
クオフ信号２６を制御部２４へ送出する。この受信機２
１は、図６に示すように、高速データ用受信機２１ａ、
低速データ用受信機２１ｂおよびこれらの受信機を切り
替えるために入出力端に接続されたスイッチ２１ｃ、２
１ｄより構成され、制御部２４からの切替信号２５によ
り高速データ用受信機２１ａまたは低速データ用受信機
２１ｂが選択される。

【００３３】デコーダ２２は、受信機２１から出力され
た信号をデコードし、信号処理部２３へ送出する。この
デコーダ２２は、図７に示すように、高速データ用デコ
ーダ２２ａ、低速データ用デコーダ２２ｂおよび切替器
２１ｃ、２１ｄより構成され、制御部２４からの切替信
号２５により高速データ用デコーダ２２ａまたは低速デ
ータ用デコーダ２２ｂが選択される。

【００３４】信号処理部２３は、デコーダ２２から出力
された信号より、高速（大容量）データまたは低速（小
容量）データであることを認識し、信号処理を行う。

【００３５】制御部２４は、受信機２１からロックオン
／ロックオフ信号２６が入力されると、ロックオンまた
はロックオフの情報を含んだ切替信号２５を抽出し、ス
イッチユニット１７、エンコーダ１９、信号生成部２
０、受信機２１およびデコーダ２２へ送出する。

【００３６】次に、本実施の形態の無線通信装置の切り
替え動作について説明する。図８は、本実施の形態の無
線通信装置の切り替え動作を示すフローチャートであ
る。

【００３７】移動局１は、接続の初期において、スイッ
チユニット５は無指向性アンテナ４を、受信機９は低速
データ用受信機９ｂを、デコーダ１０は低速データ用デ
コーダ１０ｂを、エンコーダ７は低速データ用エンコー
ダ７ｂをそれぞれ選択し、信号生成部８は低速（小容
量）データを生成している（ステップＳ３１）。

【００３８】一方、基地局２においては、スイッチユニ
ット１７は無指向性アンテナ１６を、受信機２１は低速
データ用受信機２１ｂを、デコーダ２２は低速データ用
デコーダ２２ｂを、エンコーダ１９は低速データ用エン
コーダ１９ｂをそれぞれ選択し、信号生成部２０は低速
（小容量）データを生成している（ステップＳ３２）。

【００３９】したがって、移動局１で受信された信号
は、無指向性アンテナ４で受信され、スイッチユニット
５を介して、受信機９へ送出される。受信機９に入力さ
れた信号は、所要の周波数に変換、復調された後にデコ
ーダ１０でデコードされ、信号処理部１１へ送出され
る。この時、受信機９では入力された信号により、移動
局１と基地局２との間での回線接続状態（ロックオンま
たはロックオフ）を判断し（ステップＳ３３）、ロック
オフ（回線未接続）状態の場合にはロックオフ信号１４
を制御部１２へ出力し、ロックオン（回線接続）状態と
判断した場合には、ロックオン信号１４を制御部１２へ
送出する。

【００４０】制御部１２は、ロックオフ信号１４が入力
された場合には、ロックオフの情報を含んだ切替信号１
３をスイッチユニット５、受信機９、デコーダ１０、エ
ンコーダ７および信号生成部８へ継続して出力し、ステ
ップＳ３１の設定を維持する。また、ロックオン信号１
４が入力された場合には、ロックオンの情報を含んだ切
替信号１３をスイッチユニット５、受信機９、デコーダ
１０、エンコーダ７および信号生成部８へ送出する。こ
の切替信号１３により、スイッチユニット５は指向性ア
ンテナ３に、受信機９は高速データ用受信機９ａに、デ
コーダ１０は高速用デコーダ１０ａに、エンコーダ７は
高速データ用エンコーダ７ａにそれぞれ切り替えが行わ
れ、信号生成部８では高速（大容量）データを生成し、
信号処理部１１では入力された高速（大容量）データを
信号処理する（ステップＳ３４）。したがって、生成さ
れた高速（大容量）データは、エンコーダ７でエンコー
ドされ、送信機６で所要の周波数に変換、変調された後
にスイッチユニット５を介して、指向性アンテナ３から
空間へ送信される。この動作は、受信機９で回線が切断
されたことが判定されるまで継続され、切断が判定され
た時点（ステップＳ３６）でステップ３１の動作に戻
る。

【００４１】また、基地局２で受信された信号は、無指
向性アンテナ１６およびスイッチユニット１７を介し
て、受信機２１へ送出される。受信機２１に入力された
信号は、所要の周波数に変換、復調された後にデコーダ
２２でデコードされ、信号処理部２３へ送出される。こ
の時、移動局１の場合と同様に、受信機２１では入力さ
れた信号により、移動局１と基地局２との間での回線接
続状態（ロックオンまたはロックオフ）を判断し（ステ
ップＳ３３）、ロックオフ状態の場合にはロックオフ信
号２６を制御部２４へ出力し、ロックオン状態と判断し
た場合には、ロックオン信号２６を制御部２４へ送出す
る。

【００４２】制御部２４は、ロックオン信号２６が入力
された場合には、ロックオンの情報を含んだ切替信号２
５をスイッチユニット１７、受信機２１、デコーダ２
２、エンコーダ１９および信号生成部２０へ継続して出
力し、ステップＳ３２の設定を維持する。また、ロック
オン信号２６が入力された場合には、ロックオンの情報
を含んだ切替信号２５をスイッチユニット１７、受信機
２１、デコーダ２２、エンコーダ１９および信号生成部
２０へ送出する。この切替信号２５により、スイッチユ
ニット１７は指向性アンテナ１５に、受信機２１は高速
データ用受信機２１ａに、デコーダ２２は高速用デコー
ダ２２ａに、エンコーダ１９は高速データ用エンコーダ
１９ａにそれぞれ切り替えが行われ、信号生成部２０で
は高速（大容量）データを生成し、信号処理部２３では
入力された高速（大容量）データを信号処理する（ステ
ップＳ３５）。したがって、生成された高速（大容量）
データは、エンコーダ１９でエンコードされ、送信機１
８で所要の周波数に変換、変調された後にスイッチユニ
ット１７を介して、指向性アンテナ１５から空間へ送信
される。この動作は、受信機２１で回線が切断されたこ
とが判定されるまで継続され、切断が判定された時点
（ステップＳ３６）でステップ３２の動作に戻る。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線通信
方法および無線通信装置によれば、回線接続前にはアン
テナを無指向性アンテナにするとともに、小容量データ
（低速データ）用の送受信ユニットを選択し、回線接続
後にはアンテナを指向性アンテナにするとともに、大容
量データ（高速データ）用の送受信ユニットに切り替え
ることにより、容易かつ円滑な回線接続と回線接続後に
大容量データの送受信とを可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無線通信装置の一つの実施の形態を示
すブロック図である。

【図２】図１に示す移動局側のエンコーダの構成を示す
ブロック図である。

【図３】図１に示す移動局側の受信機の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図１に示す移動局側のデコーダの構成を示すブ
ロック図である。

【図５】図１に示す基地局側のエンコーダの構成を示す
ブロック図である。

【図６】図１に示す基地局側の受信機の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】図１に示す基地局側のデコーダの構成を示すブ
ロック図である。

【図８】本実施の形態の無線通信装置の切り替え動作を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 移動局 ２ 基地局 ３ 指向性アンテナ ４ 無指向性アンテナ ５ スイッチユニット ６ 送信機 ７ エンコーダ ８ 信号生成部 ９ 受信機 １０ デコーダ １１ 信号処理部 １２ 制御部 １５ 指向性アンテナ １６ 無指向性アンテナ １７ スイッチユニット １８ 送信機 １９ エンコーダ ２０ 信号生成部 ２１ 受信機 ２２ デコーダ ２３ 信号処理部 ２４ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 拓史 東京都府中市日新町一丁目10番地 エヌイ ーシーネットワーク・センサ株式会社内 Ｆターム(参考） 5K067 AA15 BB21 EE02 EE10 FF02 GG01 GG11 HH21 KK02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する２局の間でデータ伝送を行う無
   線通信方法において、前記２局のそれぞれが回線接続前
   にはアンテナを無指向性アンテナにするとともに、小容
   量データ（低速データ）の送受信手段を選択し、回線接
   続後にはアンテナを指向性アンテナにするとともに、大
   容量データ（高速データ）の送受信手段に切り替えるこ
   とを特徴とする無線通信方法。
2. 【請求項２】 前記対向する２局は、それぞれ相手局か
   らの受信信号により回線接続状態を判断し、小容量デー
   タを送受信する手段と大容量データを送受信する手段と
   を切り替えることを特徴とする請求項１記載の無線通信
   方法。
3. 【請求項３】 対向する２局の間でデータ伝送を行う無
   線通信装置において、前記２局のそれぞれが指向性アン
   テナおよび無指向性アンテナと、送信機ならびに送信デ
   ータを生成し前記送信機へ送出する信号生成部およびエ
   ンコーダを含む送信手段と、受信機ならびに前記受信機
   から受け取る受信データを信号処理するデコーダおよび
   信号処理部を含む受信手段と、前記指向性アンテナおよ
   び無指向性アンテナを切り替えるとともに送受信信号を
   分波するスイッチユニットと、前記受信機で判断された
   回線接続状態に基づいて前記スイッチユニット、前記エ
   ンコーダ、前記信号生成部、前記受信機および前記デコ
   ーダのそれぞれへ切替信号を出力する制御部と、より構
   成されることを特徴とする無線通信装置。
4. 【請求項４】 前記２局それぞれの前記受信機は、入力
   された信号を所要の周波数に変換した後、所要の信号形
   態に復調して出力するとともに、回線接続状態（ロック
   オンまたはロックオフ）を判断し、判断結果に基づいた
   ロックオン（回線接続）／ロックオフ（回線未接続）信
   号を前記制御部へ送出することを特徴とする請求項３記
   載の無線通信装置。
5. 【請求項５】 前記２局それぞれの前記エンコーダ、前
   記信号生成部、前記受信機および前記デコーダは、小容
   量データ（低速データ）および大容量データ（高速デー
   タ）の送受信に適した少なくとも２つのユニットと前記
   ユニットを切り替える入出力端それぞれのスイッチとよ
   り構成されることを特徴とする請求項３又は４記載の無
   線通信装置。
6. 【請求項６】 前記２局それぞれの前記制御部は、前記
   受信機からロックオン信号を受け付けたときは、前記指
   向性アンテナおよび大容量データの送受信に適したユニ
   ットの選択を指示する前記切替信号を出力し、前記受信
   機からロックオフ信号を受け付けたときは、前記無指向
   性アンテナおよび小容量データの送受信に適したユニッ
   トの選択を指示する前記切替信号を出力することを特徴
   とする請求項３、４又は５記載の無線通信装置。