JP2008124585A - 無線通信システム並びに無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射器側のアンテナの終端操作を行なうアンテナ・スイッチの駆動速度の限界を超えて反射波伝送の高速化を実現する。
【解決手段】非接触伝送装置からｎ個の無変調キャリアを送信する。携帯端末装置側では、ｎ個の無変調キャリアをｎ個のフィルタにより分離すると、ｎ個のアンテナ・スイッチを用いて各無変調キャリアをシリアル・パラレル変換したｎ個の送信データで変調を施して、それぞれ変調速度ｆ_mとなる変調反射波信号を生成し、合計でｎ・ｆ_mの変調速度を実現する。ｎ個の周波数は、変調速度ｆ_mの整数倍の間隔、すなわち互いのヌル点に配置され、キャリア間の干渉は抑制される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、比較的近距離の機器間において低消費電力の通信動作を実現する無線通信システム並びに無線通信装置に係り、特に、非接触伝送装置側からの無変調キャリアの送信と、携帯端末装置側におけるアンテナの終端操作に基づく受信電波の吸収と反射を利用した反射波伝送方式によりデータ通信を行なう無線通信システム並びに無線通信装置に関する。

さらに詳しくは、本発明は、反射波伝送により画像などの大容量データを高速に伝送する無線通信システム並びに無線通信装置に係り、特に、反射器側のアンテナの終端操作を行なうアンテナ・スイッチの駆動速度の限界を超えて反射波伝送の高速化を実現する無線通信システム並びに無線通信装置に関する。

無線通信技術は、有線通信方式におけるケーブルの配線からユーザを解放するシステムとして期待され、急速に普及してきている。ここで言う無線通信には、携帯電話（ＰＤＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信などが挙げられる。

また、最近ではＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）などに使用される非接触通信方式を利用したデータ通信システムについて提案がなされている。非接触の通信方法には、静電結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。このうち電波通信方式のＲＦＩＤシステムは、受信した無変調キャリアに対し変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器と、反射器からの変調反射波信号からデータを読み取る反射波読取器で構成され、「バックスキャッタ」とも呼ばれる反射波伝送を行なう。

反射器は、反射波読取器から無変調キャリアが送られてくると、アンテナ負荷インピーダンスの切り替え操作などに基づいてその反射波に変調を施してデータを重畳する。すなわち、反射器側ではキャリア発生源が不要であることから、低消費でデータ伝送動作を駆動する。そして、反射波読取器側では、このような変調反射波を受信し、復調並びに復号処理して伝送データを取得することができる。

また、反射器においてアンテナの負荷インピーダンスを変化させるためのアンテナ・スイッチを、送受信処理用の回路モジュールに組み込んでＣＭＯＳトランジスタで構成することもできるが、回路モジュールとは切り離して、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成することで、低消費電力で高速な切り替え動作が可能となる。後者の場合、反射波変調によるデータ伝送レートが向上するとともに、その消費電力は数１０μＷ以下に抑制される。したがって、無線ＬＡＮでは通信時に数百ｍＷ〜数Ｗ程度の電力を消費することを考慮すると、反射波通信は一般的な無線ＬＡＮの平均消費電力と比較すると圧倒的な性能差を持つと言える（例えば、特許文献１を参照のこと）。

反射器を搭載した端末は受信電波を反射する動作を行なうだけであるから、無線局とはみなされず、電波通信に課される法規制の対象外として扱われる。また、電磁誘導方式など他の非接触通信システムでは数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ（例えば１３．６５ＭＨｚ）の周波数を用いるのに対し、反射波通信方式では例えばＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｏｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｂａｎｄ）と呼ばれる２．４ＧＨｚ帯の高帯域を用いた高速なデータ伝送を実現することができる。

例えば、デジタルカメラや、ビデオ・カメラ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型音楽再生装置など、消費電力を極力抑えたいモバイル系の端末機器に反射器を組み込み、テレビ、モニタ、プリンタ、ＰＣ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレイヤなど、据え置き型の家電製品などからなるホスト機器に反射波読取器を組み込む。そして、カメラ付き携帯電話やデジタルカメラで撮った画像データを、反射波伝送路を経由でＰＣにアップロードし、画像データの蓄積や表示出力、プリントアウトなどを行なうことができる。

図４には、反射器と反射波読取器間で反射波伝送を行なう通信システムの構成例を示している。例えば、反射器は携帯電話１００として、反射波読取器は非接触伝送装置１０１としてそれぞれ構成されている。

携帯電話１００は、アンテナ２０１と、アンテナ・スイッチ２０２と、アンプ２０５と、判定部２０６と、ベースバンド処理部２０８と、携帯電話部２０９を備えている。

アンテナ・スイッチ２０２は、例えば単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチで構成され、接点２０３及び２０４を備えている。接点２０４は、受信時にはオンに、送信時にはオフに制御される。

接点２０３は、送信時の反射波生成用であり、ベースバンド処理部２０８から供給される送信データ（ＴＸＤＡＴＡ）に従って、オンオフ制御される。アンテナ２０１の負荷インピーダンスは、接点２０３がオンのときはショート、接点２０３がオフのときはオープンに制御され、非接触伝送装置１０１からの無変調キャリアの反射波に対してＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調を掛けることが可能となる。このようにして反射波伝送が実現される。アンテナ・スイッチ２０２にガリウム砒素のＦＥＴを用いれば、５０ＭＨｚ程度の切り替え速度が可能で、すなわち５０Ｍｂｐｓの高速伝送が可能となる。

携帯電話１００は、データ受信時には、非接触伝送装置１０１から送られてくるＡＳＫ変調波信号をアンテナ２０１で受信すると、アンテナ・スイッチ２０４を経由して、アンプ２０５で増幅され、判定部２０８で受信データに変換される。そして、ベースバンド処理部２０８は、通信制御を行ない、携帯電話部２０９と送受信データの授受を行なう。

一方、非接触伝送装置１０１は、アンテナ２１１と、送信波と受信波を分離するサーキュレータ２１２と、受信部２１３と、送信部２１４と、周波数ｆ１のローカル発振器２１７と、ベースバンド処理部２１５と、インターフェース部２１６を備えている。

ローカル発振器２１７で生成された無変調キャリアｆ１は、送信部２１４で増幅され、サーキュレータ２１２を経由して、アンテナ２１１より周波数ｆ１として送信される。変調反射波信号の受信時には、送信部２１４は、周波数ｆ１のローカル信号が無変調キャリアとしてそのままアンテナ２１１から送出される。また、送信時には、送信部２１４は、周波数ｆ１のローカル信号をベースバンド処理部２１５で生成された送信データでＡＳＫ変調して、同様にアンテナ２１１より送信する。

上述したように、携帯電話１００側では、送信時には、アンテナ２０１の負荷インピーダンスを操作することによって、非接触伝送装置１０１からの無変調キャリアの反射波に対してＰＳＫ変調を掛ける。これ対し、非接触伝送装置１０１側では、携帯電話１００からの中心周波数ｆ１の反射波をアンテナ２１１で受信すると、サーキュレータ２１２を経由して、受信部２１３、ローカル発振器２１７で受信処理してベースバンド信号に変換した後、ベースバンド処理部２１５で受信データに復調する。また、ベースバンド処理部２１５では、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）の画像データを受信した場合は、そのデコード処理も行なう。そして、インターフェース部２１６は、テレビ１０４に対しては例えばコンポジットによるビデオ信号１０５を出力し、パソコン１０６に対してはＵＳＢインターフェース１０７経由でデータ授受を行なう。

画像データなど大容量のデータ伝送を行なうことを考慮すると、反射波伝送における伝送レートを向上することが急務である。反射器側では、反射波を変調するためのアンテナ・スイッチの駆動速度が伝送レートを向上させる１つの要因である。上述したように、送受信処理用のＣＭＯＳ回路モジュールとは切り離して、低消費電力で高速動作が可能なガリウム砒素のＩＣでアンテナ・スイッチを構成することで、従来の無線タグよりも高い伝送速度を実現することができる（アンテナ・スイッチ２０２にガリウム砒素のＦＥＴを用いれば、５０ＭＨｚ程度の切り替え速度が可能で、すなわち５０Ｍｂｐｓの高速伝送が可能）。

しかしながら、このような高速化の手法は、スイッチング素子の性能にのみ依存するものであり、反射器側のアンテナの終端操作を行なうアンテナ・スイッチの駆動速度の限界を超えて反射波伝送の高速化を実現することはできない。

特開２００５−６４８２２号公報

本発明の目的は、比較的近距離の機器間において低消費電力の通信動作を実現することができる、優れた無線通信システム並びに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、非接触伝送装置側からの無変調キャリアの送信と、携帯端末装置側におけるアンテナの終端操作に基づく受信電波の吸収と反射を利用した反射波伝送方式によりデータ通信を好適に行なうことができる、優れた無線通信システム並びに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、反射器側のアンテナの終端操作を行なうアンテナ・スイッチの駆動速度の限界を超えて反射波伝送の高速化を実現することができる、優れた無線通信システム並びに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、無変調キャリアを受信して変調反射波信号を送信する携帯端末装置と、無変調キャリアを送信するとともに変調反射波信号を受信する非接触伝送装置で構成される無線通信システムであって、
前記非接触伝送装置は、周波数ｆ１、…、ｆｎからなるｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の無変調キャリアを送信し、
前記携帯端末装置は、前記無変調キャリアを受信して周波数毎に分離し、各周波数ｆ１、…、ｆｎの無変調キャリアに対する反射波をそれぞれ変調速度ｆ_mにて変調処理して、ｎ×ｆ_mの伝送レートにて前記非接触伝送装置にデータ伝送することを特徴とする無線通信システムである。

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない（以下、同様）。

本発明は、無変調キャリアを受信してデータを重畳させた変調反射波を送出する反射器を搭載した携帯端末装置と、変調反射波からデータを読み取る反射波読取器を搭載した非接触伝送装置で構成される、電波の反射技術を利用した無線通信システムに関する。反射波伝送を利用した通信システムによれば、反射器側ではキャリア発生源が不要であることから、消費電力を格段に削減しながらデータ伝送を行なうことができ、一般的な無線ＬＡＮに比べると圧倒的な性能差である。

画像データなど大容量のデータ伝送を行なうことを考慮すると、反射波伝送における伝送レートを向上することが急務である。アンテナの負荷インピーダンスを切り替えるためのアンテナ・スイッチを低消費電力で高速動作が可能なガリウム砒素のＩＣで構成することによって、従来の無線タグよりも高い伝送速度を実現することができる。しかしながら、この場合、アンテナ・スイッチの駆動速度の限界を超えて反射波伝送の高速化を実現することはできない。

そこで、本発明に係る無線通信システムでは、周波数の異なる複数の反射波伝送路を形成して、使用する周波数帯の本数に応じて伝送レートの高速化を実現するようにした。すなわち、非接触伝送装置からは周波数の異なる複数本の無変調キャリアを送出し、これに対し、携帯端末装置は個々の周波数の無変調キャリアの反射波にそれぞれ独立に変調をかけて返信する。

携帯端末装置は、アンテナと、前記アンテナで受信した周波数ｆ１、…、ｆｎからなるｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の無変調キャリアを周波数毎に分離するｎ個のフィルタと、シリアルの送信データをｎ個の無変調キャリアに対応してｎ本のパラレル・データＴＤ１、…、ＴＤｎに変換するデータ処理手段と、前記のフィルタ毎に設けられ、他端が接地され、それぞれ対応するパラレル・データＴＤ１、…、ＴＤｎに応じてオン／オフ操作して、各周波数ｆ１、…、ｆｎの無変調キャリアに対する反射波に変調をかけるｎ個のアンテナ・スイッチを備えている。そして、中心周波数ｆ１、…、ｆｎからなる各変調反射波信号を合成して前記アンテナから送信するようになっている。

また、携帯端末装置は、周波数ｆ１、…、ｆｎのうち少なくとも１つを中心周波数とする変調信号を受信する受信手段をさらに備えていてもよい。

一方、非接触伝送装置は、アンテナと、それぞれ周波数ｆ１、…、ｆｎのローカル信号を発振するｎ個（但し、ｎは２以上の整数）のローカル発振器と、周波数ｆ１、…、ｆｎからなるｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の無変調キャリアを前記アンテナから送信する送信手段と、各周波数ｆ１、…、ｆｎの無変調キャリアに対する反射波がそれぞれ変調速度ｆ_mにて変調処理された変調反射波信号を前記アンテナ経由で受信する受信手段で構成される。

したがって、本発明によれば、使用する無変調キャリアの本数に応じて独立した反射波伝送系統を形成してｎ×ｆ_mの伝送レートを実現することができるので、アンテナ・スイッチの性能限界により伝送レートが制限されることがなくなり、高速で且つ低消費の反射波伝送が可能となる。

また、非接触伝送装置側の前記送信手段は、周波数ｆ１、…、ｆｎのうち少なくとも１つの無変調キャリアを送信データで変調して該変調信号を前記アンテナから送信することにより、非接触伝送装置から携帯端末装置へのデータ伝送を行なうことができる。

ここで、携帯端末装置では、周波数毎に無変調キャリア及びその反射波信号を通過するバンドパス・フィルタを備え、互いに他の周波数の無変調キャリアと変調波を遮断するように構成される。しかしながら、バンドパス・フィルタには減衰量に限界があり、特に、一方の変調波のスペクトラムは減衰するものの、無限の広がりを持つため、干渉の原因となる。

そこで、本発明では、変調反射波信号の周波数スペクトラムは、それぞれ中心周波数に対してプラスマイナスｆ_mの整数倍の位置にスペクトラムのヌル点が存在することに着目して、変調速度ｆ_mの整数倍（例えば３倍）の周波数間隔となるように、各反射波伝送系統における各無変調キャリアの周波数の配置を選定している。このようして、２つの周波数配置を工夫することで、相互干渉を軽減することが可能となる。

本発明によれば、反射器側のアンテナの終端操作を行なうアンテナ・スイッチの駆動速度の限界を超えて反射波伝送の高速化を実現することができる、優れた無線通信システム並びに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システムでは、反射波読取器を備えた非接触伝送装置からは周波数の異なる複数ほんの無変調キャリアを送出し、これに対し、反射器を備えた携帯端末装置側では個々の周波数の無変調キャリアの反射波にそれぞれ独立に変調をかけて返信する。すなわち、携帯端末装置側では無変調キャリアの本数に応じて送信データを振り分けて複数の変調反射波信号を多重化して送信することができるので、使用する周波数帯の本数に応じて伝送レートを高速化することができる。したがって、本発明によれば、アンテナ・スイッチの性能限界により伝送レートが制限されることがなくなり、高速で且つ低消費の反射波伝送が可能となる。

また、本発明によれば、反射波読取器としての非接触伝送装置は、各無変調キャリアを周波数軸上で変調速度（ｂａｕｄ ｒａｔｅ）の整数倍となる間隔だけ離間して配置しているので、各キャリアのヌル点に次のキャリアが立つこととなり、キャリア間の干渉を抑制することができる。

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。

図１には、反射波伝送方式を適用した通信システムの構成例を示している。図示の通信システムでは、携帯電話１００と非接触伝送装置１０１の間で反射波伝送を行なう。ここで、参照番号１０２は非接触伝送装置１０１からの無変調キャリアを示し、参照番号１０３は携帯電話１００からの反射波を示している。

非接触伝送装置１０１は、コンポジットなどのビデオ・インタフェース１０５を通してテレビ１０４と接続されている。携帯電話１００で撮影された画像を非接触伝送で非接触伝送装置１０１に転送し、非接触伝送装置１０１内でＪＰＥＧのデコードを行ない、アナログのビデオ信号としてテレビ１０４に出力される。このようにして、携帯電話１００を非接触伝送装置１０１に置くだけで簡単にデータの伝送を実現することができる。

さらに、非接触伝送装置１０１にはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェースが装備されており、パソコン１０６とＵＳＢケーブル１０７を介して接続することで、携帯電話１００は、パソコン１０６及び非接触伝送装置１０１経由でインターネット１０８上のホスト（図示しない）との間でデータの授受を行なうことが可能となる。例えば、インターネット１０８上で提供されている音楽データをパソコン１０６に一端ダウンロードし、さらにパソコン１０６からＵＳＢインターフェース経由で非接触伝送装置１０１へ、非接触伝送装置１０１から携帯電話１００へと、順次ダウンロードするようなアプリケーションが考えられる。

反射波伝送は、反射波読取器側からの無変調キャリアの送信と、反射器側におけるアンテナの終端操作に基づく反射波の変調作用により実現する。アンテナの終端操作を行なうアンテナ・スイッチの駆動速度が伝送レートを決定する１つの要因となり、アンテナ・スイッチにガリウム砒素のＦＥＴを用いれば、５０ＭＨｚ程度の切り替え速度が可能、すなわち５０Ｍｂｐｓの高速伝送を実現することができる。本発明に係る通信システムでは、さらに周波数の異なる複数の無変調キャリアを多重化して反射波伝送を行なうことで、反射波伝送路の本数に応じて伝送レートが増大するので、アンテナ・スイッチの性能限界により伝送レートが制限されることがなくなり、高速で且つ低消費の反射波伝送が可能となる。

図２には、図１に示した通信システムにおける携帯電話１００及び非接触伝送装置１０１の内部構成を示している。図４に示した構成例との主な相違点は、携帯電話１００側に、新たな反射波生成用のアンテナ・スイッチ３０３を設けたことと、非接触伝送装置１０１側には、ｆ１以外にｆ２の周波数を送受信することができる送信部３０５、受信部３０４、ｆ２用ローカル発振器３０６を設けたことにある。

非接触伝送装置１０１側からｆ１及びｆ２という２本の周波数帯において無変調キャリアを送信し、携帯電話１００側では各周波数帯においてそれぞれ独立して反射波の変調処理を行なうことにより、２本の独立した反射伝送により非接触伝送装置１０１への上り方向のデータを行なう。また、非接触伝送装置１０１からは、周波数ｆ１を用いて携帯電話１００への下り方向のデータ伝送を行なう。

携帯電話１００は、電力分配（合成）器（ＰＤ）３００と、バンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）３０２及び３０３、単極双投スイッチスイッチからなるアンテナ・スイッチ２０２、単極スイッチからなるアンテナ・スイッチ３０３を備え、周波数ｆ１及びｆ２においてそれぞれ独立して動作する２本の反射波伝送系統を構成している。アンテナ・スイッチ２０２は接点２０３及び２０４を備えており、接点２０４は、受信時にはオンに、送信時にはオフに制御される。

携帯電話１００は、送信時において、ベースバンド処理部２０８で、送信データがシリアル・データからパラレル・データＴＤ１、ＴＤ２に変換される。また、非接触伝送装置１０１からは周波数ｆ１及びｆ２の２成分からなる無変調キャリアが送出されており（後述）、電力分配（合成）器３００は、アンテナ２０１で受信したｆ１とｆ２の周波数を単に２つの反射波伝送系統に分配して、それぞれバンドバス・フィルタ３０１又は３０２を介して各周波数用のアンテナ・スイッチ２０２、３０３に供給する。

バンドパス・フィルタ３０１は周波数ｆ１とその反射波を通過させ、バンドパス・フィルタ３０２は周波数ｆ２とその反射波を通過させる。どちらもＳＡＷフィルタなどで構成される。２つの周波数ｆ１及びｆ２からなる無変調キャリアをそれぞれのアンテナ・スイッチ２０３、３０３が一緒に反射をさせてしまうと混信してしまう。そこで、各反射波伝送系統ではバンドパス・フィルタ３０１と３０２でそれぞれ所望の周波数ｆ１又はｆ２を分離・抽出し、それぞれ他方の周波数帯の反射波に変調を施さないようにしている。

アンテナ・スイッチ２０２は、一方の送信データＴＤ１に従ってオン／オフ動作して負荷インピーダンスを変動させて、周波数ｆ１の無変調キャリアに対する反射波を変調速度ｆ_mにて変調して、周波数ｆ１の変調反射波信号を生成する。また、アンテナ・スイッチ３０３は、他方の送信データＴＤ２に従ってオン／オフ動作して負荷インピーダンスを変動させて、周波数ｆ２の無変調キャリアに対する反射波を変調速度ｆ_mにて変調して、周波数ｆ２の変調反射波信号を生成する。

そして、電力分配（合成）器３００は、各反射波伝送系統において反射されてきたＰＳＫ変調波を合成して、１つのアンテナ２０１から放射させる。このようして、２つのアンテナ・スイッチ２０３及び３０３を用いることにより、伝送速度を２倍に高めることが可能となる。

また、携帯電話１００は、データ受信時には、非接触伝送装置１０１から周波数ｆ１で送られてくるＡＳＫ変調波信号をアンテナ２０１で受信すると、電力分配（合成）器３００で振り分けられ、さらにバンドパス・フィルタ３０１で所望周波数帯のみが抽出された後、アンテナ・スイッチ２０４を経由して、アンプ２０５で増幅され、判定部２０８で受信データに変換される。そして、ベースバンド処理部２０８は、通信制御を行ない、携帯電話部２０９と送受信データの授受を行なう。

一方、非接触伝送装置１０１は、アンテナ２１１と、送信波と受信波を分離するサーキュレータ２１２と、２つの周波数ｆ１及びｆ２を受信可能な受信部３０４と、２つの周波数を送信可能な送信部３０５と、各周波数ｆ１及びｆ２をそれぞれ発振するローカル発振器２１７及び３０６と、ベースバンド処理部２１５と、インターフェース部２１６を備えている。

２つの無変調キャリアｆ１とｆ２は、周波数ｆ１のローカル発振器２１７と周波数ｆ２のローカル発振器３０６で生成されると、送信部３０５でそれぞれ増幅され、サーキュレータ２１２を経由して、アンテナ２１１より送信される。

非接触伝送装置１０１からデータ送信を行なうとき、ベースバンド処理部２１５で生成された送信データを、送信部２１４で周波数ｆ１によりＡＳＫ変調し、アンテナ２１１より送信される。

また、変調反射波信号の受信時には、送信部２１４は、周波数ｆ１及びｆ２からなる２つのローカル信号が無変調キャリアとしてそのままアンテナ２１１から送出される。そして、携帯電話１００から上述のようにして各周波数ｆ１及びｆ２の無変調キャリアに対する変調反射波信号が返信される。非接触伝送装置１０１では、これらの変調反射波信号がアンテナ２１１で受信され、サーキュレータ２１２を経由して、受信部２１３で受信され、ベースバンド処理部２１５で受信データに復調される。２つの周波数の変調反射波信号の受信には、２つの受信機を用いる方法や、１つの受信機で２つの変調波を受信してベースバンド処理部で分離・復調する方法などが考えられる。但し、受信データの復調処理自体は本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書では詳細な説明を省略する。

ベースバンド処理部２１５では、ＪＰＥＧの画像データを受信した場合は、そのデコード処理も行なう。インターフェース部は、テレビ１０４には、例えばコンポジットによるビデオ信号を出力し、パソコン１０６にはＵＳＢインターフェース経由でデータ授受を行なう。

図３には、図２に示した通信システムにおける周波数配置例を示している。

参照番号４００は、周波数ｆ１の無変調キャリアであり、非接触伝送装置１０１側で、ローカル発振器２１７で生成したローカル信号を、送信部３０５で変調をかけることなく、サーキュレータ２１２経由でアンテナ２１１から送出される。

一方、参照番号４０１は、周波数ｆ１の無変調キャリアを携帯電話１００側で反射して生成される中心周波数ｆ１の反射波の周波数スペクトラムである。また、参照番号４０２は、バンドパス・フィルタ３０１の周波数特性であり、周波数ｆ１の無変調キャリア（並びに変調信号）をアンテナ・スイッチ２０２に通過させるとともに、中心周波数ｆ１の反射波をアンテナ２０１に通過させる。

また、参照番号４０３は、周波数ｆ２の無変調キャリアであり、非接触伝送装置１０１側で、ローカル発振器３０６で生成したローカル信号を、送信部３０５で変調をかけることなく、サーキュレータ２１２経由でアンテナ２１１から送出される。

一方、参照番号４０４は、周波数ｆ２の無変調キャリアを携帯電話１００側で反射して生成される中心周波数ｆ２の反射波の周波数スペクトラムである。また、参照番号４０５は、バンドパス・フィルタ３０２の周波数特性であり、周波数ｆ１の無変調キャリアをアンテナ・スイッチ３０３に通過させるとともに、中心周波数ｆ２の反射波をアンテナ２０１に通過させる。

図３を見て分るように、アンテナ・スイッチ２０２内のスイッチ２０３並びにアンテナ・スイッチ３０２でそれぞれ変調速度ｆ_mにて変調した変調反射波信号（ＰＳＫ変調波）の周波数スペクトラムは、中心周波数ｆ１並びにｆ２に対して、プラスマイナスｆ_mの整数倍の位置にスペクトラムのヌル点が存在する。

各バンドパス・フィルタ３０１及び３０２は、それぞれ周波数ｆ１又はｆ２のうち一方の無変調キャリアと変調反射波信号を相補的に通過させ、それぞれ参照番号４０２及び４０５で示す周波数特性を持ち、一方の無変調キャリアと変調波を遮断するように作られるが、その減衰量には限界がある。特に、一方の変調波のスペクトラムは減衰するものの、無限の広がりを持つため、干渉の原因となる。

そこで、本実施形態では、このような干渉を軽減するために、一方の変調波のスペクトラムのヌルの点に、もう一方の周波数を配置するようにしている。変調反射波信号の周波数スペクトラムは、それぞれ中心周波数ｆ１並びにｆ２に対して、プラスマイナスｆ_mの整数倍の位置にスペクトラムのヌル点が存在する（前述）。図３に示す例では、変調速度ｆ_mの３倍の周波数間隔となるように、各反射波伝送系統における無変調キャリアの周波数ｆ１とｆ２を選定している。このようして、２つの周波数配置を工夫することで、相互干渉を軽減することが可能となる。

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、説明の便宜上、２つの周波数の無変調キャリアを使用した実施形態について説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、３つ以上の周波数の無変調キャリアを使用しても、同様に、各無変調キャリアに対する反射波に送信データを振り分けることで、伝送レートの高速化を実現することができる。

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、反射波伝送方式を適用した通信システムの構成例を示した図である。 図２は、図１に示した通信システムにおける携帯電話１００及び非接触伝送装置１０１の内部構成を示した図である。 図３は、図２に示した通信システムにおける周波数配置例を示した図である。 図４は、反射器と反射波読取器間で反射波伝送を行なう通信システムの構成例（従来技術）を示した図である。

符号の説明

１００…携帯電話
１０１…非接触伝送装置
１０４…テレビ
１０５…ビデオ・インターフェース
１０６…パソコン
１０７…ＵＳＢケーブル
１０８…インターネット
２０１…アンテナ
２０２…アンテナ・スイッチ
２０５…アンプ
２０６…判定部
２０８…ベースバンド処理部
２０９…携帯電話部
２１１…アンテナ
２１２…サーキュレータ
２１３…受信部
２１４…送信部
２１５…ベースバンド処理部
２１６…インターフェース部
２１７…ｆ１用ローカル発振器
３００…電力分配（合成）器
３０２、３０３…バンドパス・フィルタ
３０３…アンテナ・スイッチ
３０４…受信部
３０５…送信部
３０６…ｆ２用ローカル発振器

Claims (11)

1. 無変調キャリアを受信して変調反射波信号を送信する携帯端末装置と、無変調キャリアを送信するとともに変調反射波信号を受信する非接触伝送装置で構成される無線通信システムであって、
   前記非接触伝送装置は、周波数ｆ１、…、ｆｎからなるｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の無変調キャリアを送信し、
   前記携帯端末装置は、前記無変調キャリアを受信して周波数毎に分離し、各周波数ｆ１、…、ｆｎの無変調キャリアに対する反射波をそれぞれ変調速度ｆ_mにて変調処理して、ｎ×ｆ_mの伝送レートにて前記非接触伝送装置にデータ伝送する、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 変調速度ｆ_mの整数倍の周波数間隔となるように、各無変調キャリアの周波数ｆ１、…、ｆｎの配置を選定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 他の周波数の無変調キャリアに対する変調反射波信号の周波数スペクトラムのヌル点となる位置に、それぞれの無変調キャリアの周波数を配置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
4. 無変調キャリアを受信して変調反射波信号を送信する無線通信装置であって、
   アンテナと、
   前記アンテナで受信した周波数ｆ１、…、ｆｎからなるｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の無変調キャリアを周波数毎に分離するｎ個のフィルタと、
   シリアルの送信データをｎ個の無変調キャリアに対応してｎ本のパラレル・データＴＤ１、…、ＴＤｎに変換するデータ処理手段と、
   前記のフィルタ毎に設けられ、他端が接地され、それぞれ対応するパラレル・データＴＤ１、…、ＴＤｎに応じてオン／オフ操作して、各周波数ｆ１、…、ｆｎの無変調キャリアに対する反射波に変調をかけるｎ個のアンテナ・スイッチを備え、
   中心周波数ｆ１、…、ｆｎからなる各変調反射波信号を合成して前記アンテナから送信する、
   ことを特徴とする無線通信装置。
5. 変調速度ｆ_mの整数倍の周波数間隔となるように、各無変調キャリアの周波数ｆ１、…、ｆｎの配置が選定されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
6. 他の周波数の無変調キャリアに対する変調反射波信号の周波数スペクトラムのヌル点となる位置に、それぞれの無変調キャリアの周波数が配置されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
7. 周波数ｆ１、…、ｆｎのうち少なくとも１つを中心周波数とする変調信号を受信する受信手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
8. 無変調キャリアを送信するとともに変調反射波信号を受信する無線通信装置であって、
   アンテナと、
   それぞれ周波数ｆ１、…、ｆｎのローカル信号を発振するｎ個（但し、ｎは２以上の整数）のローカル発振器と、
   周波数ｆ１、…、ｆｎからなるｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の無変調キャリアを前記アンテナから送信する送信手段と、
   各周波数ｆ１、…、ｆｎの無変調キャリアに対する反射波がそれぞれ変調速度ｆ_mにて変調処理された変調反射波信号を前記アンテナ経由で受信する受信手段と、
   を具備することを特徴とする無線通信装置。
9. 変調速度ｆ_mの整数倍の周波数間隔となるように、各無変調キャリアの周波数ｆ１、…、ｆｎの配置を選定する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
10. 他の周波数の無変調キャリアに対する変調反射波信号の周波数スペクトラムのヌル点となる位置に、それぞれの無変調キャリアの周波数を配置する、
    ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
11. 前記送信手段は、周波数ｆ１、…、ｆｎのうち少なくとも１つの無変調キャリアを送信データで変調して該変調信号を前記アンテナから送信する、
    ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。