JP2006197488A - Radio repeater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動画像や音声などの無線リアルタイム通信に適した無線中継装置に関する。 The present invention relates to a wireless relay device suitable for wireless real-time communication such as moving images and voices.
現在、無線LAN(Local Area Network)に代表されるパケット無線通信システムが急速に広まっている。こうした中、無線LANを用いてディジタルTV放送信号などの動画像信号を無線で送信する利用形態が普及しつつある。利用形態としては、例えば2階建ての一階にビデオサーバを設置し、ビデオサーバに無線LANのアクセスポイント(以下AP)を接続、二階のTV受像機に無線LANの端末を接続(あるいは内蔵)し、動画を無線で送信するような形態が考えられる。 Currently, packet radio communication systems represented by a wireless local area network (LAN) are rapidly spreading. Under such circumstances, a use form in which a moving image signal such as a digital TV broadcast signal is transmitted wirelessly using a wireless LAN is becoming widespread. For example, a video server is installed on the first floor of the second floor, a wireless LAN access point (hereinafter referred to as AP) is connected to the video server, and a wireless LAN terminal is connected (or built-in) to the TV receiver on the second floor. However, a mode in which a moving image is transmitted wirelessly can be considered.
このように動画像信号を無線LANで送信する場合、次のような問題点がある。無線LANは5GHz帯などの高い周波数を利用するシステムであるため、飛距離が小さく、場合によっては一軒家の一階から二階へ十分に電波が届かず、TV動画像を見ることができないか、あるいはできたとしても非常に劣悪な画質しか得られない場合がある。 Thus, when transmitting a moving image signal by wireless LAN, there exist the following problems. Wireless LAN is a system that uses a high frequency such as the 5 GHz band, so the flight distance is small, and in some cases, radio waves do not reach enough from the first floor to the second floor of the house, and TV video cannot be viewed. Even if it can, only very poor image quality may be obtained.
この種の問題を解決するには、主として二つの方法が考えられる。第1はAPの増設、第2は中継器の導入である。第1の方法では、ビデオサーバに接続されたAPとは別に例えば二階にAPを設置するとともに、一階のAPとの間を有線ケーブル(たとえばイーサネット(登録商標)ケーブル)で接続する。この方法は、有線ケーブルを一階と二階の間に敷設しなければならないため、設置が容易でなく、極めて利便性が悪い。 There are mainly two ways to solve this kind of problem. The first is the addition of APs, and the second is the introduction of repeaters. In the first method, an AP is installed on the second floor, for example, separately from the AP connected to the video server, and is connected to the AP on the first floor with a wired cable (for example, an Ethernet (registered trademark) cable). In this method, a wired cable must be laid between the first floor and the second floor, so that the installation is not easy and the convenience is extremely poor.
次に第2の方法では、接続が確立できない一階と二階の中間地点、例えば階段の踊り場付近に無線中継装置を導入する。無線中継装置を用いると、一階のAPの電波を一旦受信し、再度送信することで二階の端末へ電波を届かせることが可能であり、有線ケーブルを敷設する方法に比べて導入が容易である。 Next, in the second method, a wireless relay device is introduced at an intermediate point between the first floor and the second floor where connection cannot be established, for example, near the landing of a staircase. When using a wireless relay device, it is possible to receive the radio waves of the AP on the first floor once and send them again to the terminals on the second floor, which is easier to introduce than the method of laying a wired cable. is there.
このような中継装置は既に実用化されており、アンテナ、ミキサ、フィルタ、復調器、変調器などを有する。APより送信されたパケット信号は、アンテナで受信され、ミキサで中間周波数の信号に変換される。中間周波数の信号は、フィルタでチャネル選択された後、復調器で復調される。復調された信号は、変調器で中間周波数の信号へ変調される。変調された信号は、ミキサで同じ周波数へ周波数変換され、アンテナより他の端末へ送信される。 Such a relay apparatus has already been put into practical use, and includes an antenna, a mixer, a filter, a demodulator, a modulator, and the like. The packet signal transmitted from the AP is received by the antenna, and converted into an intermediate frequency signal by the mixer. The intermediate frequency signal is channel-selected by a filter and demodulated by a demodulator. The demodulated signal is modulated to an intermediate frequency signal by a modulator. The modulated signal is frequency-converted to the same frequency by a mixer and transmitted from an antenna to another terminal.
一方、従来IEEE 802.11a等の高速無線LANに加え、MIMO(Multi-Input Multi-Output(多入力多出力))技術を用いたさらに高速な無線LAN規格(IEEE802.11nと呼ばれる)が標準化されつつある。例えば、特許文献1(特開2003−198442号公報)には、MIMO通信システムにおいて、符号化されたデータ及びトレーニング信号を含む送信データを複数のアンテナに分配し、所定のタイミングで複数のアンテナから無線信号として送信する無線送信装置と、無線信号を受信してバッファに貯え、所定時間遅延させて送信を行う無線中継装置と、無線中継装置からの無線信号を複数のアンテナで受信し、受信した無線信号に多重化されているトレーニング信号を使用し、符号化されたデータを復調する無線受信装置とを有する無線中継伝送システムが記載されている。
従来の無線中継装置は、パケットを全て受信してバッファに記憶し、次いで記憶された内容に基づいて復調及び変調を行って送信信号を再構成して再送信するため、バッファリングと復調及び変調に伴い大きな時間遅延が発生する。データ通信等で動画像伝送のようなリアルタイム性が重要とされるアプリケーションにおいて、大きな時間遅延が発生すると、動画像を表示するまでの処理時間がかかり、画像のリアルタイム表示が難しくなってしまう。 The conventional radio relay apparatus receives all the packets, stores them in a buffer, and then performs demodulation and modulation based on the stored contents to reconstruct and retransmit the transmission signal, so that buffering, demodulation and modulation are performed. As a result, a large time delay occurs. In an application where real-time performance is important, such as moving image transmission in data communication or the like, if a large time delay occurs, it takes time to display a moving image, and real-time display of the image becomes difficult.
一方、特許文献1のように同様の無線中継装置をMIMO通信システムに適用した場合も、同様に大きな時間遅延が発生するため、リアルタイム性が損なわれる。
On the other hand, when a similar wireless relay apparatus is applied to a MIMO communication system as in
従って、本発明の目的は大きな時間遅延を伴うことなく動画像や音声などの連続データをリアルタイム性を維持しつつ中継することができる無線中継装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wireless relay device capable of relaying continuous data such as moving images and voices while maintaining a real time property without a large time delay.
上記課題を解決するために、本発明の一つの観点では第1の情報信号を第1の無線周波数で送信する第1の通信装置から受信し、前記第1の無線周波数と異なる第2の無線周波数に変換して、前記第2の無線周波数で通信を行う第2の通信装置へ送信する第1の無線送受信手段と、第2の情報信号を前記第2の無線周波数で送信する前記第2の通信装置から受信し、前記第1の無線周波数に変換して前記第1の通信装置へ送信する第2の無線送受信手段とを具備する。 In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a first information signal is received from a first communication device that transmits at a first radio frequency, and a second radio signal different from the first radio frequency is received. A first wireless transmission / reception means for converting to a frequency and transmitting to a second communication device for performing communication at the second radio frequency; and a second for transmitting a second information signal at the second radio frequency. And a second wireless transmission / reception means for receiving the data from the first communication device, converting the first wireless frequency to the first communication device, and transmitting the first wireless frequency to the first communication device.
本発明によれば、復調/変調を行うことなく中継動作を行うため、大きな時間遅延が発生せず、動画像や音声などの連続データの中継動作を行う場合でもリアルタイム性を維持することができる。従って、特にMIMOのような高速データ通信システムに好適である。また、送受信周波数を異ならせることによって送受信間の干渉を防ぎ、良好な中継動作を行うことができる。 According to the present invention, since the relay operation is performed without performing demodulation / modulation, a large time delay does not occur, and the real-time property can be maintained even when the relay operation of continuous data such as moving images and voices is performed. . Therefore, it is particularly suitable for a high-speed data communication system such as MIMO. Also, by making the transmission / reception frequency different, interference between transmission and reception can be prevented, and a good relay operation can be performed.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る無線中継装置を含む無線通信システムを示している。無線中継装置51は、アクセスポイント(AP)50と動画像や音声を再生するTV受像機などの端末52との間に設置され、AP50と端末52間の無線通信を中継する装置である。AP50は、動画像や音声を配信するビデオ機器やパソコンなどの装置に接続されるか、または内蔵されており、アンテナ53を通して端末52へ伝達すべきRF信号を送信する。送信されるRF信号は、任意の変調方式で変調されている。AP50から送信されるRF信号は、無線中継装置51に送信される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a wireless communication system including a wireless relay device according to an embodiment of the present invention. The
無線中継装置51は、アンテナ54でAP50からのRF信号を受信し、受信したRF信号を周波数変換してアンテナ54から端末52へ向けて送信する。端末52では、アンテナ55で無線中継装置51からのRF信号を受信して動画像や音声などを再生する。同様に、端末52から送信されたRF信号を無線中継装置51で受信し、受信したRF信号を周波数変換してAP50へリアルタイムで送信する。無線中継装置51は、大きな時間遅延を発生することなく中継動作を行い、受信したRF信号を端末52に送信することで、端末52ではリアルタイムに動画像や音声を再生することができる。以下、無線中継装置51の実施形態について詳細に説明する。
The
(第1実施形態)
図2は、本発明の第1実施形態に従う無線中継装置を示す構成図である。図2に示す無線中継装置は、例えば図1のAP50から端末52への上り方向の中継動作を行う第1の無線送受信系統と、端末52からAP50への上り方向の中継動作を行う第2の無線送受信系統を有する。
(First embodiment)
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the wireless relay device according to the first embodiment of the present invention. The radio relay apparatus illustrated in FIG. 2 includes, for example, a first radio transmission / reception system that performs an upstream relay operation from the AP 50 to the
先ず、第1の無線送受信系統について説明すると、例えば図1のAP50から送信されてきた周波数f1のRF信号は第1の受信アンテナ1で受信される。アンテナ1から出力される受信信号は、低雑音増幅器(Low Noise Amplifier:LNA)30により増幅された後、後述するスイッチ20を介して第1のミキサ2(ダウンコンバータ(D/C))に入力される。ミキサ2に入力されたRF信号は、第1の局部発振器(LO)11からの第1ローカル信号と混合されることによって、周波数fiの中間周波数(IF)信号またはベースバンド信号に周波数変換される。ミキサ2からの出力信号は、第1のフィルタ3でフィルタリングされ、周波数fi以外の不要周波数成分が除去される。
First, the first radio transmission / reception system will be described. For example, an RF signal having a frequency f1 transmitted from the
フィルタ3からの出力信号は、さらに第2のミキサ4(アップコンバータ(U/C))によって第2の局部発振器(LO)12からの第2ローカル信号と混合されることによって、周波数f2のRF信号に周波数変換される。ミキサ4から出力されるRF信号は、電力増幅器(Power Amplifier:PA)32により所要レベルまで電力増幅され、第1の送信アンテナ5によって端末52に向けて送信される。
The output signal from the
一方、第2の無線送受信系統も基本的な構成は第1の無線送受信系統と同じである。第2の無線送受信系統では、例えば図1の端末52より送信されてきた周波数f2のRF信号が第2の受信アンテナ6で受信される。アンテナ6から出力されるRF信号は、LNA31により増幅された後、第3のミキサ7(ダウンコンバータ(D/C))によって第2の局部発振器12からの第2ローカル信号と混合されることにより、周波数fiのIF信号またはベースバンド信号に周波数変換される。ミキサ7からの出力信号は、第2のフィルタ8でフィルタリングされ、周波数fi以外の不要周波数成分が除去される。
On the other hand, the basic configuration of the second wireless transmission / reception system is the same as that of the first wireless transmission / reception system. In the second wireless transmission / reception system, for example, the RF signal of the frequency f2 transmitted from the
フィルタ7からの出力信号は、さらに第4のミキサ9(アップコンバータ(U/C))によって第1の局部発振器11からの第1ローカル信号と混合されることにより、周波数f1のRF信号に周波数変換される。ミキサ9から出力されるRF信号は、PA33により所要レベルまで電力増幅され、第2の送信アンテナ10によってAP50に向けて送信される。
The output signal from the
このように本実施形態の無線中継装置では、従来のように復調/変調を行うことなく、基本的に受信、周波数変換及び送信のみの処理でアナログ的に中継動作を行うため、大きな時間遅延の発生を防ぐことができる。従って、この無線中継装置を用いることにより、AP50と端末52との間で動画像や音声などの連続データをリアルタイムに通信することが可能となる。
As described above, the radio relay apparatus according to the present embodiment basically performs a relay operation in an analog manner only by reception, frequency conversion, and transmission without performing demodulation / modulation as in the prior art. Occurrence can be prevented. Therefore, by using this wireless relay device, continuous data such as moving images and voices can be communicated between the
また、第1の無線送受信系統の受信周波数はf1、送信周波数はf2、第2の無線送受信系統の受信周波数はf2、送信周波数はf2であり、いずれも送信周波数と受信周波数が異なっているため、第1及び第2の無線送受信系統の送受信時の干渉を防ぐことができる。すなわち、送信周波数と受信周波数が同じ場合には、ある一つの無線送受信系統から送信された信号が同じ無線送受信系統の受信側に回り込んで受信されてしまい、ハウリングのような不安定現象を起こす可能性があるが、送受信周波数が異なっていれば、このような問題は生じない。 In addition, the reception frequency of the first wireless transmission / reception system is f1, the transmission frequency is f2, the reception frequency of the second wireless transmission / reception system is f2, and the transmission frequency is f2, both of which have different transmission frequencies and reception frequencies. Interference during transmission / reception of the first and second wireless transmission / reception systems can be prevented. That is, when the transmission frequency and the reception frequency are the same, a signal transmitted from one wireless transmission / reception system wraps around and is received at the reception side of the same wireless transmission / reception system, which causes an unstable phenomenon such as howling. Although there is a possibility, such a problem does not occur if the transmission and reception frequencies are different.
尚、第1及び第2の無線送受信系統共に受信系と送信系は動作している。ここで、第1の無線送受信系統の受信周波数は第2の無線送受信系統の送信周波数と同じ(f1)であるため、第1の無線送受信系統の受信側には第2の無線送受信系統の送信信号が干渉することを避けるため、第2の無線送受信系統が送信を行う場合にスイッチ20をオフにして、第1の無線送受信系統の送信動作を停止する。尚、図2ではスイッチ20をLNA30とミキサ2との間に挿入しているが、例えばアンテナ1とLNA30との間に挿入してもよく、その位置は特に限定されない。
Note that the reception system and the transmission system are operating in both the first and second wireless transmission / reception systems. Here, since the reception frequency of the first wireless transmission / reception system is the same (f1) as the transmission frequency of the second wireless transmission / reception system, the transmission of the second wireless transmission / reception system is transmitted to the reception side of the first wireless transmission / reception system. In order to avoid signal interference, when the second radio transmission / reception system performs transmission, the
また、本実施形態では第1の局部発振器11及び第2の局部発振器12を第1の無線送受信系統と第2の無線送受信系統とで共有している。このときの各信号の周波数関係について、以下に簡単に説明する。
In the present embodiment, the first
第1の局部発振器11の発振周波数(第1ローカル信号周波数)をfL1とし、第2の局部発振器12の発振周波数(第2ローカル信号周波数)をfL2とすると、第1の無線送受信系統の受信周波数f1は、以下のようにIF周波数fiに変換される。
When the oscillation frequency (first local signal frequency) of the first
f1−fL1=fi
従って、第1のフィルタ3はfiを通過させ、f1+fL1を遮断する周波数特性を持てばよい。
f1-fL1 = fi
Accordingly, the
一方、第1の無線送受信系統においてIF周波数fiは、以下のように第2ローカル信号周波数fL2とミキシングされてf2となる。
f2−fL2=fi
第2の無線送受信系統では、受信周波数f2は以下のようにIF周波数fiに変換される。
f2−fL2=fi
次に、fiは以下のようにf1に変換される。
f1−fL1=fi
以上の関係によって、第1の無線送受信系統及び第2の無線送受信系統ともに同一のIFを用いることで、共通の第1の局部発振器11、第2の局部発振器12を用いることが可能となる。
On the other hand, in the first radio transmission / reception system, the IF frequency fi is mixed with the second local signal frequency fL2 as follows to become f2.
f2-fL2 = fi
In the second wireless transmission / reception system, the reception frequency f2 is converted to the IF frequency fi as follows.
f2-fL2 = fi
Next, fi is converted to f1 as follows.
f1-fL1 = fi
By using the same IF for both the first wireless transmission / reception system and the second wireless transmission / reception system, the common first
次に、上記の周波数関係を具体的な数値例により説明する。
先ず、f1=5170MHz、fi=570MHzと仮定する。このとき、fL1は、
fL1=5170−570=4600MHz
となる。次に、f2=5230MHzとすると、fL2は、
fL2=5230−570=4660MHz
となる。
Next, the above frequency relationship will be described with specific numerical examples.
First, assume that f1 = 5170 MHz and fi = 570 MHz. At this time, fL1 is
fL1 = 5170−570 = 4600 MHz
It becomes. Next, if f2 = 5230 MHz, fL2 is
fL2 = 5230−570 = 4660 MHz
It becomes.
以上の説明はf1、f2ともに5GHz帯の場合であったが、一方が2.4GHz帯の場合についても例を示す。先ず、上記同様f1=5170MHz、fi=570MHzと仮定する。このときfL1は、
fL1=5170−570=4600MHz
となる。次にf2=2457MHzとすると、fL2は、
fL2=2457−570=1887MHz
となる。
Although the above description is for the case of f1 and f2 both in the 5 GHz band, an example is also shown in the case where one of them is in the 2.4 GHz band. First, it is assumed that f1 = 5170 MHz and fi = 570 MHz as described above. At this time, fL1 is
fL1 = 5170−570 = 4600 MHz
It becomes. Next, if f2 = 2457 MHz, fL2 is
fL2 = 2457−570 = 1888MHz
It becomes.
このような周波数関係を設定して共通のIFを用いることで、第1および第2の無線送受信系統で同一の局部発振器を用いることが可能となる。尚、無線LAN等パケット通信システムにおいては通常、上りと下りに同一の周波数を用いるが、上りの送信と下りの送信が時間的に同時に発生することはない。従って、無線送受信系統同士が干渉することなく中継を行うことができる。 By setting such a frequency relationship and using a common IF, it is possible to use the same local oscillator in the first and second wireless transmission / reception systems. In a packet communication system such as a wireless LAN, the same frequency is normally used for uplink and downlink, but uplink transmission and downlink transmission do not occur simultaneously in time. Therefore, relaying can be performed without interference between wireless transmission / reception systems.
尚、f1とf2が5GHz帯と2.4GHz帯のように大きく離れている場合には、ミキサを一段にして、f1を直接f2に変換したり、f2を直接f1に変換してもよい。 If f1 and f2 are far apart such as the 5 GHz band and the 2.4 GHz band, f1 may be directly converted to f2 or f2 may be directly converted to f1 with one mixer.
以下、本発明の他の実施形態について説明する。但し、以下では図2中の要素と同一の要素に同一符号を付して説明を省略する。また、以下ではLNA、PAについては説明を省略する。 Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. However, below, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as the element in FIG. 2, and description is abbreviate | omitted. In the following, description of LNA and PA is omitted.
(第2の実施形態)
図3を用いて本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態と図2に示した第1の実施形態との差異は、キャリアセンサ13、スイッチ14およびスイッチ15が付加された点である。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference between this embodiment and the first embodiment shown in FIG. 2 is that a
第1の無線送受信系統において、アンテナ1で受信され、IF周波数fiに変換された信号のレベルがキャリアセンサ13によって検出される。キャリアセンサ13は、検出レベルが予め定められた閾値を超えた場合、第2の無線送受信系統のスイッチ15をオフにする。これによって、アンテナ10からの送信周波数f1による送信動作を防止する。
In the first radio transmission / reception system, the
同様に、第2の無線送受信系統においてアンテナ6で受信されIF周波数fiに変換された周波数信号のレベルがキャリアセンサ13によって検出される。このときキャリアセンサ13は検出レベルが予め定められた閾値を越えた場合、第1の無線送受信系統のスイッチ14をオフにすることによって、アンテナ5からの送信周波数f2による送信動作を防止する。
Similarly, the
一般的に、無線LAN等ではCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれる方式が採られ、送信前にキャリアセンスを行い行い、あるレベルより高い他からの送信波がない場合に送信が許可される。このようなシステムに無線中継装置を用いる場合、たとえAP50付近で周波数f1のキャリアが検出されずとも、周波数f2がすでに使用されている場合にはキャリアセンスを周波数f2で行う必要があり、このような場合に本実施形態は極めて有効である。
In general, in wireless LANs, a method called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) is adopted, carrier sense is performed before transmission, and transmission is performed when there is no other transmitted wave higher than a certain level. Is allowed. When a wireless relay device is used in such a system, even if a carrier having a frequency f1 is not detected in the vicinity of the
このように本実施形態では、キャリアセンサ13とスイッチ14及びスイッチ15を設け、第2の無線送受信系統の受信信号レベルが予め定められた閾値より大きい場合に第1の無線送受信系統の送信動作を停止させ、第2の無線送受信系統の受信信号レベルが予め定められた閾値より大きい場合に第2の無線送受信系統の送信動作を停止させることにより、第1の無線送受信系統と第2の無線送受信系統が送受信する際に互いに干渉することなく、中継動作を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では第1のミキサ2と第1のフィルタ3との間に、一定時間の遅延を発生させるアナログ遅延回路40が挿入される。このアナログ遅延回路40により、第2のアンテナ5から送信される信号がそのまま第1のアンテナ1で受信されることにより発生する干渉を避けることができる。尚、図3ではアナログ遅延回路40をミキサ2とフィルタ3との間に挿入しているが、フィルタ3とミキサ4との間、またはミキサ4とスイッチ14との間にアナログ遅延回路を挿入してもよい。
In the present embodiment, an
(第3の実施形態)
次に、図4を用いて本発明の第3の実施形態について説明する。図4に示す無線中継装置では、第1の無線送受信系統と第2の無線送受信系統とで受信アンテナ1及び送信アンテナ10を共用し、アンテナの本数を削減している。動作は図2に示す第1の実施形態と同一であるので、省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the radio relay apparatus shown in FIG. 4, the first radio transmission / reception system and the second radio transmission / reception system share the
この場合、受信アンテナ1については第1及び第2の無線送受信系統の受信部に共通に接続してよいが、送信アンテナ10については第1及び第2の無線送受信系統の送信部に共通に接続すると、一方の無線送受信系統が送信するときに送信信号が他方の無線送受信系統のPAに漏れ込み、PAを破壊する可能性がある。
In this case, the
そこで、本実施形態では図4に示すようにスイッチ21を設け、送信する方の無線送受信系統のみを送信アンテナ10に接続し、送信しない方の無線送受信系統を送信アンテナ10から切り離すようにしている。なお、スイッチ21に代えてアイソレータを用いてもよい。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a
(第4の実施形態)
次に、図5を用いて本発明の第4の実施形態について説明する。図5に示す無線中継装置は、図4に示す第3の実施形態の無線中継装置をさらに変形したもので、図4に示す無線中継装置との差異は、第2のミキサ4と第4のミキサ9を共通化し、また、第1の局部発振器11および第2の局部発振器12を切替えるスイッチ16、および第1のフィルタ3および第2のフィルタ8を切替えるスイッチ17を付加した点である。すなわち、第2のミキサ4を第1の無線送受信系統と第2の無線送受信系統で共通化し、スイッチ16およびスイッチ17を用いて第1の無線送受信系統と第2の無線送受信系統の送信を切替えるようにしている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The radio relay apparatus shown in FIG. 5 is a further modification of the radio relay apparatus of the third embodiment shown in FIG. 4. The difference from the radio relay apparatus shown in FIG. The
例えば、第1の無線送受信系統の送信を行う、即ち、f1で受信した信号をf2に変換して送信する場合、スイッチ16を第1のフィルタ3側へ切替え、スイッチ17を第2の局部発振器12側へ切替えることで、f2の信号を送信する。一方、f2で受信した信号をf1に変換して送信する場合には、スイッチ16を第2のフィルタ8側へ切替え、スイッチ17を第1の局部発振器11側へ切替えることで、f1の信号を送信する。これにより、アンテナ10のみならず送信用のミキサ4を第1の無線送受信系統と第2の無線送受信系統で共通化することが可能となり、回路の簡略化を図ることができる。
For example, when transmitting the first wireless transmission / reception system, that is, when the signal received at f1 is converted to f2 and transmitted, the
(第5実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態において、第1の無線送受信系統の送信、即ち、f2による送信を行うか、第2の無線送受信系統の送信、即ち、f1による送信を行うかの判断の方法について例を挙げて説明する。図6に示す無線中継装置において、図5に示す無線中継装置に追加されているブロックはキャリアセンサ13である。このキャリアセンサ13は、図3に示す第2の実施形態で述べたキャリアセンサと同じ機能を有するものでもよい。
(Fifth embodiment)
Next, in the fifth embodiment of the present invention, it is determined whether transmission of the first wireless transmission / reception system, that is, transmission by f2, or transmission of the second wireless transmission / reception system, that is, transmission by f1 is performed. The method will be described with an example. In the wireless relay device shown in FIG. 6, a block added to the wireless relay device shown in FIG. The
キャリアセンサ13は、常にf1およびf2の周波数の信号強度を測定している。f1もしくはf2に予め定められたある閾値以上のレベルの信号が入力すると、スイッチ16及び17はf2もしくはf1で送信する方向へ切替えられ、f1もしくはf2の信号をf2もしくはf1の周波数へ変換し再送信する。
The
例えば、f1の周波数の信号が受信された場合、スイッチ16および17は第1の無線送受信系統の送信すなわちf2を送信する方向へ切替えられ周波数f2で信号が再送信される。一方、f2の周波数の信号が受信された場合、スイッチ16および17は第2の無線送受信系統の送信すなわちf1を送信する方向へ切替えられ周波数f1で信号が再送信される。
For example, when a signal having a frequency of f1 is received, the
第2の実施形態で述べたように、CSMA/CAのシステムでは、仮にf1で周波数が受信された場合、f1の送信を中止し、f2で周波数が受信された場合はf2の再送信を中止する機能を備える必要がある。図6に示す無線中継装置の場合、f1の周波数の信号が受信された場合、スイッチ16および17はf2の周波数で送信する方向へ切替えられるため、事実上f1で送信することはできず、第2の実施形態で示した動作と同じ動作をおこなっているのと等価であり、同様の効果が期待できる。尚、図6に示す無線中継装置では受信用のアンテナ1をf1とf2で共通化している例を示したが、アンテナ1をf1用およびf2用に分割してもよい。
As described in the second embodiment, in the CSMA / CA system, if a frequency is received at f1, transmission of f1 is stopped, and if a frequency is received at f2, retransmission of f2 is stopped. It is necessary to have the function to do. In the case of the wireless relay device shown in FIG. 6, when a signal having the frequency f1 is received, the
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態として無線中継装置をMIMOに対応させ、同一の周波数で複数の伝送路を利用して高速化を図る実施形態について説明する。図7に示す無線中継装置60に、更に図2に示した2系統の無線送受信系統61を追加し、第1および第2の局部発振器を共用している。MIMOシステムは、同一の周波数で複数の伝送路を利用して高速化を図るため、図7に示す無線中継装置60に2系統の無線送受信系統61を追加することで、送信2、受信2の所謂2×2のMIMOに対応することができる。図7に示す無線中継装置60、61では、無線送受信系統を合計2系統用意し2×2のMIMOに対応しているが、さらに無線送受信系統を2系統追加することで3×3のMIMOシステムに適用することが可能となる。
(Sixth embodiment)
Next, as a sixth embodiment of the present invention, an embodiment will be described in which the radio relay apparatus is made compatible with MIMO, and a plurality of transmission paths are used at the same frequency to increase the speed. The two wireless transmission /
尚、図2に示す無線中継装置がMIMOシステムに設置された場合、図2に示す無線中継装置を経ることによりMIMOの効果がなくなるため、MIMOを用いたシステムに中継装置を導入する際には、図7に示す構成をとることが必須である。 When the radio relay apparatus shown in FIG. 2 is installed in the MIMO system, the MIMO effect is lost by going through the radio relay apparatus shown in FIG. 2, so when introducing the relay apparatus into a system using MIMO. It is essential to adopt the configuration shown in FIG.
(第7の実施形態)
更に、MIMOシステムに本発明の無線中継装置を構成する場合、図8に示すようにアンテナを共通化することでアンテナ数を削減することが可能となる。図8は図4に示す実施形態をMIMOに適用したものである。図8に示すMIMO用無線中継装置63、64によれば、本来必要なアンテナの本数を1/2に削減することが可能となる。特に、MIMOシステムの場合、アンテナ本数が増え、例えば2×2の構成の場合においても従来では8本ものアンテナが必要となるが、図8に示すアンテナ数を削減する構成は、極めて回路の簡略化を図ることができる。
(Seventh embodiment)
Furthermore, when the radio relay apparatus of the present invention is configured in a MIMO system, the number of antennas can be reduced by sharing antennas as shown in FIG. FIG. 8 is an embodiment in which the embodiment shown in FIG. 4 is applied to MIMO. According to the MIMO
(第8の実施形態)
次に、受信信号をIQベースバンド信号に変換して処理する実施形態について説明する。図9において、図2に示した実施形態をアンテナ共有化した無線中継装置65に、同様にアンテナ共有化した2系統の無線送受信系統66を追加し、さらに第1および第2の局部発振器を共用し、その第1及び第2の局部発信器に接続された90°移相器(Phase Shifter:PS)を有する。第1および第2の局部発振器11、12からの周波数を90°PS41、42で90°位相をシフトし、第1〜4のミキサに提供する。第1〜4のミキサは90°位相シフトされた周波数を受信信号の周波数と混合する。即ち、受信信号をIQベースバンドに変換する。下段の無線送受信系統も同様に受信信号をIQベースバンドに変換する。
(Eighth embodiment)
Next, an embodiment in which a received signal is converted into an IQ baseband signal and processed will be described. In FIG. 9, two wireless transmission /
1、5、6、10、53〜55…アンテナ;
2、4、7、9…ミキサ;
3、8…フィルタ;
11、12…局部発振器;
13…キャリアセンサ;
16、17、20…スイッチ;
30、31…LNA;
32、33…PA;
40…アナログ遅延回路;
41〜44…90°移相器;
50・・・アクセスポイント(AP);
51・・・無線中継装置;
52・・・端末;
1, 5, 6, 10, 53-55 ... antenna;
2, 4, 7, 9 ... mixer;
3, 8 ... Filter;
11, 12 ... Local oscillator;
13 ... Carrier sensor;
16, 17, 20 ... switch;
30, 31 ... LNA;
32, 33 ... PA;
40. Analog delay circuit;
41-44 ... 90 ° phase shifter;
50 ... access point (AP);
51 .. wireless relay device;
52 ... terminal;
Claims (13)
第2の情報信号を前記第2の無線周波数で送信する前記第2の通信装置から受信し、前記第1の無線周波数に変換して前記第1の通信装置へ送信する第2の無線送受信手段とを具備することを特徴とする無線中継装置。 A first information signal is received from a first communication device that transmits at a first radio frequency, converted to a second radio frequency different from the first radio frequency, and communicated at the second radio frequency. First wireless transmission / reception means for transmitting to a second communication device to be performed;
Second wireless transmission / reception means for receiving a second information signal from the second communication device for transmitting at the second radio frequency, converting to the first radio frequency and transmitting to the first communication device And a wireless relay device.
前記第2の無線送受信手段は、前記第2の無線周波数の信号を前記第2のローカル信号と混合して第2の中間周波数の信号へ変換する第3のミキサと、前記第2の中間周波数の信号をフィルタリングする第2のフィルタと、前記第2のフィルタの出力信号を前記第1のローカル信号と混合して前記第1の無線周波数の信号に変換する第4のミキサとを有することを特徴とする請求項1記載の無線中継装置。 The first wireless transmitting / receiving means mixes the first radio frequency signal with a first local signal and converts it to a first intermediate frequency signal; and the first intermediate frequency signal A first filter that filters a signal; and a second mixer that mixes an output signal of the first filter with a second local signal to convert it to a signal of the second radio frequency;
The second radio transmitting / receiving means mixes the second radio frequency signal with the second local signal to convert it to a second intermediate frequency signal, and the second intermediate frequency. A second filter that filters the first signal, and a fourth mixer that mixes the output signal of the second filter with the first local signal to convert the signal to the first radio frequency signal. The wireless relay device according to claim 1, wherein:
第2の情報信号を前記第2の無線周波数で送信する前記第2の通信装置から受信し、前記第1の無線周波数に変換して前記第1の通信装置へ送信する複数の第2の無線送受信手段とを具備することを特徴とする無線中継装置。 A first information signal is received from a first communication device that transmits at a first radio frequency, converted to a second radio frequency different from the first radio frequency, and communicated at the second radio frequency. A plurality of first wireless transmission / reception means for transmitting to a second communication device to be performed;
A plurality of second radios that receive a second information signal from the second communication device that transmits at the second radio frequency, convert the first information signal to the first radio frequency, and transmit the converted signal to the first communication device. A wireless relay device comprising a transmission / reception means.
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