JP4344904B2 - 無線通信機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを構成する無線通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅内や部屋内などの限られたエリア内において、複数の機器の間で、無線ＬＡＮシステムを構築して、データの送受信を行うことが考えられており、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）８０２．１１規格では、このような無線ＬＡＮシステムに用いることができる無線周波数帯として、２．４ＧＨｚ帯が規定されている。
【０００３】
図１０は、この２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮシステムを構成する従来の無線通信装置を示す。この無線通信装置では、データ送信時には、送信されるデータが、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）９１において、データ伝送用にパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、変復調部を構成するＢＢＰ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）９２において、高い伝送レートで変調されて、数１００ＭＨｚ前後の中間周波信号に変換される。さらに、その中間周波信号が、フロントエンド部９３において、２．４ＧＨｚ帯内で選択された無線周波数の高周波信号に変換され、その高周波信号が、アンテナ９９から送信される。
【０００４】
データ受信時には、他の無線通信装置から送信された高周波信号が、アンテナ９９で受信されて、フロントエンド部９３で中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、ＢＢＰ９２で復調されて、ＢＢＰ９２からパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＭＡＣ９１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ９１から受信データが得られる。
【０００５】
ＢＢＰ９２での変復調方式としては、ＣＣＫ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｏｄｅ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）などが用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の無線ＬＡＮシステムでは、機器間のデータ伝送可能距離が見通し距離で１００ｍ程度ある。そのため、住宅が密集する地域内や部屋が近接する建物内で、住宅や部屋ごとに無線ＬＡＮシステムを構築すると、電波は金属を含まない壁などは透過して伝播するため、データ伝送可能な一つのエリア内に複数の無線ＬＡＮシステムが同時に存在することになる。
【０００７】
これに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、図１１に示すように、２．４００〜２．４８３ＧＨｚの２．４ＧＨｚ帯内に、チャンネル１からチャンネル１１までの１１チャンネルの周波数が割り当てられているものの、同一エリア内で同時に複数のチャンネルを設定する場合には、隣り合うチャンネルの周波数間隔を２５ＭＨｚ以上とすることが定められている。これは、送受信される高周波信号が、変調された一定の帯域を有するものであるため、隣り合うチャンネルの周波数が近接していると、それぞれのチャンネルの信号が互いに相手方に対して妨害電波となるからである。
【０００８】
そのため、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１１でチャンネル１，６，１１として示すように最大で３チャンネルに限られ、上記のように住宅が密集する地域内や部屋が近接する建物内で、住宅や部屋ごとに無線ＬＡＮシステムを構築しようとすると、チャンネル不足を生じてしまう。
【０００９】
もっとも、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従う機器には、同一チャンネルの空き時間をシェアしながら、伝送レートを落としながらも通信リンクを確保する通信プロトコルが備えられている。
【００１０】
しかし、無線ＬＡＮシステムのエリア内および２．４ＧＨｚ帯の周波数帯内には、電子レンジの漏洩電波やデジタルコードレス電話の通話電波など、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準じていない、無線ＬＡＮシステムの通信に対して妨害となる電波が存在し得る。このような妨害電波が存在する所で、無線ＬＡＮシステムによって画像データや音声データのリアルタイム伝送を行おうとすると、妨害電波によってデータ伝送が途切れて画像や音声が乱れ、あるいはデータを送受信できなくなるという問題を生じる。
【００１１】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では最近、無線ＬＡＮシステムの周波数帯として５ＧＨｚ帯が開放された。そこで、無線ＬＡＮシステムの周波数帯として、２．４ＧＨｚ帯の代わりに５ＧＨｚ帯を用いることも考えられている。
【００１２】
しかし、５ＧＨｚ帯についても、２．４ＧＨｚ帯の場合と同様の理由から、同一エリア内で同時に複数のチャンネルを設定する場合には、隣り合うチャンネルの周波数間隔を２０ＭＨｚ以上とすることが定められている。
【００１３】
そのため、５ＧＨｚ帯についても、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１２に示すように最大で４チャンネルに限られ、上記のような妨害電波が存在する場合には、あるいは住宅が密集する地域内や部屋が近接する建物内で、住宅や部屋ごとに無線ＬＡＮシステムを構築しようとすると、チャンネル不足を生じる。
【００１４】
そこで、発明者は、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数を大幅に増加させることができ、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれを著しく低減することができる、無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器として、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯に対応したものを発明した。
【００１５】
図８は、その無線通信機器の一例を示す。この例の無線通信機器は、無線通信部７０が、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ７１、変復調部を構成するＢＢＰ７２、およびフロントエンド部７３によって構成されるとともに、そのフロントエンド部７３が、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａおよび５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂを備えるものである。
【００１６】
無線周波数帯として図１１に示したような２．４ＧＨｚ帯が選択され、２．４ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、ＢＢＰ７２で変調されて、周波数ｆｉａの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、中間周波フィルタであるバンドパスフィルタ７４ａを通じて、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａで周波数ｆａの高周波信号に変換され、その高周波信号が、アンテナ７９から送信される。
【００１７】
受信時には、他の無線通信装置から送信された周波数ｆａの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａで周波数ｆｉａの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、バンドパスフィルタ７４ａを通じて、ＢＢＰ７２で復調されて、ＢＢＰ７２からパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００１８】
一方、無線周波数帯として図１２に示したような５ＧＨｚ帯が選択され、５ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、ＢＢＰ７２で変調されて、周波数ｆｉｂの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、中間周波フィルタであるバンドパスフィルタ７４ｂを通じて、５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂで周波数ｆｂの高周波信号に変換され、その高周波信号が、アンテナ７９から送信される。
【００１９】
受信時には、他の無線通信装置から送信された周波数ｆｂの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂで周波数ｆｉｂの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、バンドパスフィルタ７４ｂを通じて、ＢＢＰ７２で復調されて、ＢＢＰ７２からパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００２０】
以下、「マルチ（ｍｕｌｔｉ）」は「複数（２以上）」を意味するとして、このような無線通信機器を「マルチバンド無線通信機器」と称し、このような無線通信機器によって構築される無線ＬＡＮシステムを「マルチバンド無線ＬＡＮシステム」と称する。
【００２１】
このようなマルチバンド無線通信機器によれば、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加する。すなわち、２．４ＧＨｚ帯を無線周波数帯とする場合には、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１１に示したように最大で３チャンネルであり、５ＧＨｚ帯を無線周波数帯とする場合には、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１２に示したように最大で４チャンネルであるのに対して、図８の無線通信機器では、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯のいずれでもチャンネル設定が可能であるので、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は最大で７チャンネルとなる。
【００２２】
したがって、例えば、２．４ＧＨｚ帯の各チャンネルが、他の無線ＬＡＮシステムで通信チャンネルとして用いられているために、または電子レンジの漏洩電波などが存在するために、当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができない場合でも、５ＧＨｚ帯のいずれかのチャンネルを当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができる可能性が大きくなり、逆に、５ＧＨｚ帯の各チャンネルが、当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができない場合でも、２．４ＧＨｚ帯のいずれかのチャンネルを当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができる可能性が大きくなる。したがって、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれも著しく低減する。
【００２３】
ところで、既存の無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器としては、２．４ＧＨｚ帯を用いるものと、５ＧＨｚ帯を用いるものとがあるが、ＩＥＥＥ８０２．１１規格から、２．４ＧＨｚ帯を用いるものでは、図９の上段に無線通信機器９０Ａとして示すように、変復調方式としてはＣＣＫ方式が主流であり、５ＧＨｚ帯を用いるものでは、同図の中段に無線通信機器９０Ｂとして示すように、変復調方式としてはＯＦＤＭ方式が主流になりつつある。
【００２４】
そのため、図９の下段に無線通信機器７０Ｃとして示す、図８のようなマルチバンド無線通信機器の変復調方式をＣＣＫ方式にすると、既存の２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器９０Ａと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができ、機器９０Ａと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができるが、既存の５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器９０Ｂと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができず、機器９０Ｂと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができない。
【００２５】
また、機器７０Ｃの変復調方式をＯＦＤＭ方式にすると、機器９０Ｂと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができ、機器９０Ｂと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができるが、機器９０Ａと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができず、機器９０Ａと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができない。
【００２６】
そこで、この発明は、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することができるだけでなく、既存の無線通信機器を無駄にしないで、これと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる、新規な無線通信機器を提供するものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮにおける第１および第２の周波数帯にそれぞれ対応する第１および第２のフロントエンド回路と、
特定の単一の中間周波数の中間周波信号の処理を行う第１および第２のベースバンド処理部と、
上記第１あるいは第２のフロントエンド回路と、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部とのそれぞれを選択し、その選択したフロントエンド回路とベースバンド処理部とを接続するとともに、上記選択したフロントエンド回路が使用するチャンネルを制御する機器制御部と、
上記第１および第２のフロントエンド回路により共用されるアンテナと
を有し、
上記第１のベースバンド処理部は、送信時、ベースバンドの送信データを上記中間周波数で第１の変調形式の中間周波信号に変調して出力し、受信時、上記第１あるいは第２のフロントエンド回路から出力される上記第１の変調形式の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調し、
上記第２のベースバンド処理部は、送信時、ベースバンドの送信データを上記中間周波数で第２の変調形式の中間周波信号に変調して出力し、受信時、上記第１あるいは第２のフロントエンド回路から出力される上記第２の変調形式の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調し、
上記第１のフロントエンド回路は、これが上記機器制御部により選択された場合、上記送信時、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部から出力される上記第１あるいは第２の変調形式の中間周波信号を、上記第１の周波数帯におけるチャンネルの送信用の高周波信号にアップコンバートして上記アンテナに供給し、上記受信時、上記アンテナの受信した上記第１の周波数帯における高周波信号を、上記第１あるいは第２の変調形式で上記中間周波数の中間周波信号にダウンコンバートして上記第１あるいは第２のベースバンド処理部に供給し、
上記第２のフロントエンド回路は、これが上記機器制御部により選択された場合、上記送信時、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部から出力される上記第１あるいは第２の変調形式の中間周波信号を、上記第２の周波数帯におけるチャンネルの送信用の高周波信号にアップコンバートして上記アンテナに供給し、上記受信時、上記アンテナの受信した上記第２の周波数帯における高周波信号を、上記第１あるいは第２の変調形式で上記中間周波数の中間周波信号にダウンコンバートして上記第１あるいは第２のベースバンド処理部に供給し、
上記機器制御部は、相手機との接続開始時、上記第１のフロントエンド回路の出力信号のレベルから、上記相手機からの信号を受信できるか否かの第１の判断を実行し、
この第１の判断の結果、上記相手機からの信号を受信できるときには、上記第１のフロントエンド回路と上記第１のベースバンド処理部とを接続して上記相手機からの送信データを復調できるか否かの第２の判断を行い、
この第２の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できるときには、上記第１のフロントエンド回路と、上記第１のベースバンド処理部との接続状態を保持し、
上記第２の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できないときには、上記第１のフロントエンド回路と、上記第２のベースバンド処理部とを接続するとともに、この接続状態を保持し、
上記第１の判断の結果、上記相手機からの信号を受信できないときには、上記第２のフロントエンド回路と上記第２のベースバンド処理部とを接続して上記相手機からの送信データを復調できるか否かの第３の判断を行い、
この第３の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できるときには、上記第２のフロントエンド回路と、上記第２のベースバンド処理部との接続状態を保持し、
上記第３の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できないときには、上記第２のフロントエンド回路と、上記第１のベースバンド処理部とを接続するとともに、この接続状態を保持し、
上記相手機との通信時、このときに選択されているフロントエンド回路が対応する周波数帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて一定のデータを送受信することにより、復調された上記受信データのビット誤り率から最も妨害の小さいチャンネルを判別し、この判別結果のチャンネルを通信チャンネルとして設定する
ようにした無線通信機器
とするものである。
【００２８】
上記の構成の、この発明の無線通信機器では、例えば、複数の周波数帯を２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯とし、複数の変復調方式をＣＣＫ方式およびＯＦＤＭ方式としたときには、既存の無線通信機器として、２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式、５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式、２．４ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式、５ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の、いずれの無線通信機器と組み合わせても、単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することができる。しかも、無線周波数帯および変復調方式の選択設定は無線通信機器の制御部によって実行されるので、ユーザは無線周波数帯および変復調方式の選択設定のために煩わしい判断や操作を必要としない。
【００２９】
もちろん、この発明の無線通信機器のみを用いることによって、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
〔マルチバンド無線ＬＡＮシステムの一例の概要…図１〜図３〕
図１は、この発明の無線通信機器を用いたマルチバンド無線ＬＡＮシステムの一例を示す。この例のマルチバンド無線ＬＡＮシステムは、ベース端末としての無線通信機器１０と、ポータブル端末としての無線通信機器４０によって構成される。以下、「無線通信機器１０」を「機器１０」と略し、「無線通信機器４０」を「機器４０」と略する。
【００３１】
ベース端末としての機器１０は、電話回線１が接続されて、ポータブル端末としての機器４０が、機器１０を介して、電話の発信を行い、着信を受け、インターネットなどの外部のネットワークと接続できるものとされるとともに、ＳＴＢ（Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ：受信機）３、ＤＶＤプレーヤ４、デジタルＶＴＲ５などの機器が接続されて、ポータブル端末としての機器４０が、機器１０を介して、これら機器からの映像データおよび音声データを受信できるものとされる。
【００３２】
さらに、機器１０は、後述のマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信部７０、アンテナ７９、操作部１７、および図２に示すような機器制御部２０を備えるものとされる。
【００３３】
ポータブル端末としての機器４０は、画像表示用のＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）４１、音声出力用のスピーカ４３、および音声入力用のマイクロホン４５を備えるとともに、後述のマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信部７０、アンテナ７９、操作部４７、および図３に示すような機器制御部５０を備えるものとされる。
【００３４】
図２に示すように、機器１０の機器制御部２０は、ＣＰＵ２１を有し、そのバス２２に、ＣＰＵ２１が実行すべきプログラムや固定データなどが書き込まれたＲＯＭ２３、およびＣＰＵ２１のワークエリアなどとして機能するＲＡＭ２４が接続される。
【００３５】
また、バス２２には、モデム３１を介して電話回線１が接続され、それぞれインタフェース回路３３，３４，３５および３７を介してＳＴＢ３、ＤＶＤプレーヤ４、デジタルＶＴＲ５および操作部１７が接続される。
【００３６】
機器１０の無線通信部７０は、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ７１、変復調部を構成するＢＢＰ７２、およびフロントエンド部７３によって構成される。
【００３７】
そのＭＡＣ７１は、入出力ポート２５を介してバス２２に接続されて、ポータブル端末としての機器４０に送信されるデータ（コマンドを含む）が、バス２２からＭＡＣ７１に入力されるとともに、機器４０から送信されて機器１０の無線通信部７０で受信されたデータ（コマンドを含む）が、ＭＡＣ７１からバス２２に出力される。
【００３８】
また、ＭＡＣ７１がインタフェース回路２６を介してバス２２に接続されて、バス２２に出力される後述のバンド切換信号、変復調方式切換信号および送受切換信号などの制御信号が、ＭＡＣ７１を介してＢＢＰ７２およびフロントエンド部７３に供給される。
【００３９】
図３に示すように、機器４０の機器制御部５０は、図２に示した機器１０の機器制御部２０と同様に、ＣＰＵ５１を有し、そのバス５２に、ＲＯＭ５３およびＲＡＭ５４が接続される。
【００４０】
また、バス５２には、表示制御回路６１を介してＬＣＤ４１が接続され、インタフェース回路６２およびＤ／Ａコンバータ６３を介してスピーカ４３が接続され、インタフェース回路６５およびＡ／Ｄコンバータ６４を介してマイクロホン４５が接続されるとともに、インタフェース回路６７を介して操作部４７が接続される。
【００４１】
機器４０の無線通信部７０も、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ７１、変復調部を構成するＢＢＰ７２、およびフロントエンド部７３によって構成される。
【００４２】
そのＭＡＣ７１は、入出力ポート５５を介してバス５２に接続されて、ベース端末としての機器１０に送信されるデータ（コマンドを含む）が、バス５２からＭＡＣ７１に入力されるとともに、機器１０から送信されて機器４０の無線通信部７０で受信されたデータ（コマンドを含む）が、ＭＡＣ７１からバス５２に出力される。
【００４３】
また、ＭＡＣ７１がインタフェース回路５６を介してバス５２に接続されて、バス５２に出力される後述のバンド切換信号、変復調方式切換信号および送受切換信号などの制御信号が、ＭＡＣ７１を介してＢＢＰ７２およびフロントエンド部７３に供給される。
【００４４】
以上のように、ベース端末としての機器１０の無線通信部７０と、ポータブル端末としての機器４０の無線通信部７０は、同じ構成とされる。以下、その無線通信部７０の実施形態を示す。
【００４５】
〔無線通信部および無線通信機器の実施形態…図４〜図７〕
図４は、機器１０および４０の無線通信部７０の一実施形態を示す。
【００４６】
この実施形態では、無線通信部７０の変復調部を構成するＢＢＰ７２を、ＣＣＫ方式とＯＦＤＭ方式の２つの変復調方式を備えるものとし、フロントエンド部７３を、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯に対応したものとするとともに、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯につき、中間周波数を同一にする。
【００４７】
具体例として、変復調部を構成するＢＢＰ７２は、ＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａおよびＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂを備え、両者のうちの一つを選択的に信号伝送路に挿入するスイッチ７２ｐおよび７２ｑを備えるものとする。
【００４８】
フロントエンド部７３は、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａおよび５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂを備え、両者のうちの一つを選択的に、共通のアンテナ７９および共通の中間周波フィルタであるバンドパスフィルタ７４に接続するスイッチ７５および７７を備えるものとする。
【００４９】
図５に示すように、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａは、局発用のＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）８１ａ、送信時のアップコンバート用のミキサ８３ａ、受信時のダウンコンバート用のミキサ８４ａ、送信用のパワーアンプ８５ａ、受信用の低雑音アンプ８６ａ、および送受切換用のスイッチ８８ａによって構成される。
【００５０】
５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂも、同様に、局発用のＶＣＯ８１ｂ、送信時のアップコンバート用のミキサ８３ｂ、受信時のダウンコンバート用のミキサ８４ｂ、送信用のパワーアンプ８５ｂ、受信用の低雑音アンプ８６ｂ、および送受切換用のスイッチ８８ｂによって構成される。
【００５１】
なお、スプリアス発射を抑制するなどのために、ミキサとアンプとの間にフィルタを挿入し、また、２段以上のミキサによって、中間周波信号を高周波信号に変換し、高周波信号を中間周波信号に変換するなど、フロントエンド回路８０ａおよび８０ｂの具体的構成は、必要に応じて適宜、変更することができる。
【００５２】
この実施形態では、図２および図３に示した機器制御部２０および５０によって、無線周波数帯として図１１に示したような２．４ＧＨｚ帯が選択され、２．４ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、ＢＢＰ７２の変復調方式としてＣＣＫ方式が選択される。すなわち、ＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａが選択される。
【００５３】
この場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＢＢＰ７２ａに供給され、ＢＢＰ７２ａでＣＣＫ方式によって変調されて、数１００ＭＨｚ前後の周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００５４】
その中間周波信号は、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によって２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７７を通じて、フロントエンド回路８０ａに供給される。
【００５５】
フロントエンド回路８０ａのＶＣＯ８１ａの発振周波数は、設定された通信チャンネルの周波数ｆａに応じた周波数に制御されて、フロントエンド回路８０ａに供給された中間周波信号は、ミキサ８３ａで周波数ｆａの高周波信号に変換され、その高周波信号が、パワーアンプ８５ａで増幅され、送受切換信号Ｓ２０によって送信側に切り換えられたスイッチ８８ａを通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によってフロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、アンテナ７９から送信される。
【００５６】
受信時には、他の無線通信機器から送信された周波数ｆａの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、フロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、フロントエンド回路８０ａに供給され、受信側に切り換えられたスイッチ８８ａを通じて、低雑音アンプ８６ａで増幅され、ミキサ８４ａで周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００５７】
その中間周波信号は、フロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７７を通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じて、ＢＢＰ７２ａに供給され、ＢＢＰ７２ａでＣＣＫ方式によって復調されて、ＢＢＰ７２ａからパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＭＡＣ７１に供給され、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００５８】
一方、無線周波数帯として図１２に示したような５ＧＨｚ帯が選択され、５ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、ＢＢＰ７２の変復調方式としてＯＦＤＭ方式が選択される。すなわち、ＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂが選択される。
【００５９】
この場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＢＢＰ７２ｂに供給され、ＢＢＰ７２ｂでＯＦＤＭ方式によって変調されて、周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００６０】
その中間周波信号は、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によって５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７７を通じて、フロントエンド回路８０ｂに供給される。
【００６１】
フロントエンド回路８０ｂのＶＣＯ８１ｂの発振周波数は、設定された通信チャンネルの周波数ｆｂに応じた周波数に制御されて、フロントエンド回路８０ｂに供給された中間周波信号は、ミキサ８３ｂで周波数ｆｂの高周波信号に変換され、その高周波信号が、パワーアンプ８５ｂで増幅され、送受切換信号Ｓ２０によって送信側に切り換えられたスイッチ８８ｂを通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によってフロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、アンテナ７９ｂから送信される。
【００６２】
受信時には、他の無線通信機器から送信された周波数ｆｂの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、フロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、フロントエンド回路８０ｂに供給され、受信側に切り換えられたスイッチ８８ｂを通じて、低雑音アンプ８６ｂで増幅され、ミキサ８４ｂで周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００６３】
その中間周波信号は、フロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７７を通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じて、ＢＢＰ７２ｂに供給され、ＢＢＰ７２ｂでＯＦＤＭ方式によって復調されて、ＢＢＰ７２ｂからパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＭＡＣ７１に供給され、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００６４】
無線周波数帯の選択および通信チャンネルの設定は、一つの方法として、ユーザが、図１〜図３に示した機器１０および４０の操作部１７および４７で行う。この場合、例えば、機器１０または４０で、あるいは別の機器で、当該の無線ＬＡＮシステムのエリア内に存在する電波の周波数および強度を測定表示し、ユーザは、それを見て、当該の無線ＬＡＮシステムのエリア内において他の無線ＬＡＮシステムで用いられている通信電波や、当該の無線ＬＡＮシステムのエリア内における電子レンジの漏洩電波などが、妨害電波とならない周波数帯内のチャンネルを、当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして設定する。
【００６５】
操作部１７および４７での設定を受けて、機器制御部２０および５０は、設定されたチャンネルを通信チャンネルとするように、かつ、それに合わせてＢＢＰ７２の変復調方式を選択するように、機器１０および４０の無線通信部７０を制御する。
【００６６】
別の方法として、機器１０および４０が自ら通信チャンネルを設定するように機器１０および４０を構成することもできる。例えば、機器１０，４０間で通信を開始するに当たって、機器１０および４０が、機器制御部２０および５０によって、ＢＢＰ７２の変復調方式をＣＣＫ方式またはＯＦＤＭ方式に固定した状態で、無線周波数を２．４ＧＨｚ帯内および５ＧＨｚ帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて一定のデータを送受し、復調後のデータのビット誤り率などから、最も妨害の小さいチャンネルを判別して、そのチャンネルを通信チャンネルとして設定し、かつ、それに合わせてＢＢＰ７２の変復調方式を選択するように、機器１０および４０を構成する。
【００６７】
また、機器１０，４０間で通信中に、電子レンジの使用などによって、通信チャンネルに対して妨害となる電波が発生したときには、機器１０，４０が、それを検知して、通信チャンネルを妨害のないチャンネルに変更し、かつ、それが周波数帯の変更を伴うときには、それに合わせてＢＢＰ７２の変復調方式も変更するように、構成することもできる。
【００６８】
ただし、このマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信機器のみによって、図１に示したようなマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合には、必ずしも、上述したように無線周波数帯の選択に合わせて変復調方式が切り換えられる必要はなく、２．４ＧＨｚ帯内と５ＧＨｚ帯内のいずれで通信チャンネルが設定されるかにかかわらず、変復調方式が一つの方式、例えばＣＣＫ方式に固定されるようにしてもよい。
【００６９】
この実施形態の無線通信機器によれば、上述したように、このマルチバンドかつマルチ変復調方式の機器のみによって無線ＬＡＮシステムを構築することによって、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することができる。
【００７０】
さらに、この実施形態の無線通信機器は、既存の少なくとも主流的ないずれの無線通信機器も無駄にしないで、これと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる。
【００７１】
すなわち、上述したように、既存の無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器は、２．４ＧＨｚ帯を用いるものでは、図６の上段に無線通信機器９０Ａとして示すように、変復調方式としてはＣＣＫ方式が主流であり、５ＧＨｚ帯を用いるものでは、同図の中段に無線通信機器９０Ｂとして示すように、変復調方式としてはＯＦＤＭ方式が主流になりつつある。
【００７２】
したがって、図６の下段に無線通信機器７０Ｄとして示す、図４の実施形態のようなマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信機器を、既存の２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器９０Ａと組み合わせて、単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築しようとする場合には、機器７０Ｄの無線周波数帯を２．４ＧＨｚ帯に切り換え、かつ変復調方式をＣＣＫ方式に切り換えればよく、これによって、機器９０Ａと機器７０Ｄとの間で通信を行うことができ、機器９０Ａと機器７０Ｄを一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができる。
【００７３】
また、機器７０Ｄを既存の５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器９０Ｂと組み合わせて、単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築しようとする場合には、機器７０Ｄの無線周波数帯を５ＧＨｚ帯に切り換え、かつ変復調方式をＯＦＤＭ方式に切り換えればよく、これによって、機器９０Ｂと機器７０Ｄとの間で通信を行うことができ、機器９０Ｂと機器７０Ｄを一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができる。
【００７４】
この場合、機器７０Ｄ、すなわち図１〜図３に示した機器１０，４０は、ユーザが、これと組み合わされる既存の無線通信機器の無線周波数帯および変復調方式を知っていて、それを操作部１７，４７で指示したときには、それに従って機器制御部２０，５０が無線周波数帯および変復調方式を切り換えるように構成する。
【００７５】
さらに、機器７０Ｄが自ら、これと組み合わされる既存の無線通信機器の無線周波数帯および変復調方式を判別して、それと一致させるように自身の無線周波数帯および変復調方式を切り換えるように機器７０Ｄ、すなわち機器１０，４０を構成することもできる。
【００７６】
図７は、この場合の機器７０Ｄの機器制御部２０，５０が行う判別切換処理ルーチンの一例を示し、既存の無線通信機器として、２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器、５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器、２．４ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器、５ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器の、４種類の機器が存在するとした場合である。
【００７７】
この判別切換処理ルーチンでは、既存の機器から機器７０Ｄに一定のデータを送信した状態で処理を開始して、まずステップＳ１で、機器７０Ｄの無線周波数帯を２．４ＧＨｚ帯に切り換え、次にステップＳ２で、図４のバンドパスフィルタ７４の出力信号レベルから、既存の機器からの信号を受信できるか否かを判断する。
【００７８】
既存の機器からの信号を受信できるときには、既存の機器は２．４ＧＨｚ帯であると判断して、ステップＳ２からステップＳ３に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＣＣＫ方式に切り換え、さらにステップＳ４に進んで、データを復調できるか否かを判断する。
【００７９】
そして、データを復調できるときには、既存の機器は２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式であると判断して、ステップＳ４からステップＳ５に進んで、選択した周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）および変復調方式（ＣＣＫ方式）が既存の機器のそれと一致するとした上で、判別切換処理を終了する。
【００８０】
ステップＳ４でデータを復調できないと判断したときには、既存の機器は２．４ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式であると判断して、ステップＳ４からステップＳ６に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＯＦＤＭ方式に切り換えて、判別切換処理を終了する。
【００８１】
ステップＳ２で既存の機器からの信号を受信できないと判断したときには、既存の機器は５ＧＨｚ帯であると判断して、ステップＳ２からステップＳ７に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＯＦＤＭ方式に切り換え、さらにステップＳ８に進んで、データを復調できるか否かを判断する。
【００８２】
そして、データを復調できるときには、既存の機器は５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式であると判断して、ステップＳ８からステップＳ５に進んで、選択した周波数帯（５ＧＨｚ帯）および変復調方式（ＯＦＤＭ方式）が既存の機器のそれに一致するとした上で、判別切換処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ８でデータを復調できないと判断したときには、既存の機器は５ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式であると判断して、ステップＳ８からステップＳ９に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＣＣＫ方式に切り換えて、判別切換処理を終了する。
【００８４】
機器７０Ｄと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する既存の無線通信機器が、図６に示した、２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器９０Ａ、または５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器９０Ｂに限られる場合には、ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ８およびＳ９は不要である。
【００８５】
なお、図４の例のように、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯につき、中間周波数を同一にする場合には、中間周波フィルタが１個でよく、部品点数を削減することができるとともに、変復調部を構成するＢＢＰ７２を簡単に構成することができ、無線通信部７０および無線通信機器全体として、構成が簡単で、小型軽量かつ低コストとなる。
【００８６】
〔他の実施形態または例〕
図４の例は、ＣＣＫ方式とＯＦＤＭ方式の２つの変復調方式を備えるＢＢＰ７２として、ＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａとＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂを設ける場合であるが、一つのＢＢＰを機能的に、ＣＣＫ方式によってデータを変復調するモードと、ＯＦＤＭ方式によってデータを変復調するモードとに、切り換えるように構成してもよい。
【００８７】
また、図４の例は、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯に対応するフロントエンド部７３として、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａと５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂを設ける場合であるが、一つのフロントエンド回路を２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯で共用することもできる。
【００８８】
ただし、一つのＶＣＯで２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯をカバーできない場合には、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に２個のＶＣＯを設け、または、一つのＶＣＯの発振出力を５ＧＨｚ帯用とし、その発振出力を分周して得られた局発信号を２．４ＧＨｚ帯用とする、などの構成とすればよい。
【００８９】
さらに、図４の例は、一つのアンテナ７９を２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯で共用する場合であるが、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に別個のアンテナを設けてもよい。
【００９０】
無線ＬＡＮシステムの無線周波数帯として現在、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で認められている周波数帯は、２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯のみであるが、これ以外の周波数帯を無線ＬＡＮシステムの無線周波数帯とすることも、技術的に可能であり、将来的にＩＥＥＥの規格で認められる可能性もある。
【００９１】
そこで、無線通信部７０を、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯の３つの周波数帯に対応したものとし、さらには第４の周波数帯を含む４つ以上の周波数帯に対応したものとすることもできる。この場合、第３以降の周波数帯に対応する変復調方式としては、ＣＣＫ方式とＯＦＤＭ方式のいずれか、または第３以降の変復調方式を用いることが考えられる。
【００９２】
また、無線通信機器としては、例えば、図１に示したベース端末としての機器１０内にデジタル放送を受信できるチューナなどを内蔵させることもできる。
【００９３】
さらに、無線ＬＡＮシステムは、一つのベース端末と複数のポータブル端末によって、または複数のベース端末と一つのポータブル端末によって、または複数のベース端末と複数のポータブル端末によって、構築することもできる。また、特殊な場合として、ある無線通信機器を送信専用とし、ある無線通信機器を受信専用とすることもできる。
【００９４】
【発明の効果】
上述したように、この発明の無線通信機器によれば、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することができるだけでなく、既存の無線通信機器を無駄にしないで、これと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の無線通信機器を用いたマルチバンド無線ＬＡＮシステムの一例を示す図である。
【図２】ベース端末としての無線通信機器の一例を示す図である。
【図３】ポータブル端末としての無線通信機器の一例を示す図である。
【図４】 この発明の無線通信機器の一実施形態を示す図である。
【図５】図４のフロントエンド部の具体例を示す図である。
【図６】この発明の無線通信機器と既存の無線通信機器とによって単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合の説明に供する図である。
【図７】この発明の無線通信機器と既存の無線通信機器とによって単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合の無線周波数帯および変復調方式の切り換えについての処理ルーチンの一例を示す図である。
【図８】無線通信機器の考えられる例を示す図である。
【図９】図８の無線通信機器と既存の無線通信機器とによって単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合の説明に供する図である。
【図１０】従来の無線通信機器の一例を示す図である。
【図１１】２．４ＧＨｚ帯のチャンネル構成を示す図である。
【図１２】５ＧＨｚ帯のチャンネル構成を示す図である。
【符号の説明】
主要部については図中に全て記述したので、ここでは省略する。
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを構成する無線通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅内や部屋内などの限られたエリア内において、複数の機器の間で、無線ＬＡＮシステムを構築して、データの送受信を行うことが考えられており、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）８０２．１１規格では、このような無線ＬＡＮシステムに用いることができる無線周波数帯として、２．４ＧＨｚ帯が規定されている。
【０００３】
図１０は、この２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮシステムを構成する従来の無線通信装置を示す。この無線通信装置では、データ送信時には、送信されるデータが、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）９１において、データ伝送用にパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、変復調部を構成するＢＢＰ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）９２において、高い伝送レートで変調されて、数１００ＭＨｚ前後の中間周波信号に変換される。さらに、その中間周波信号が、フロントエンド部９３において、２．４ＧＨｚ帯内で選択された無線周波数の高周波信号に変換され、その高周波信号が、アンテナ９９から送信される。
【０００４】
データ受信時には、他の無線通信装置から送信された高周波信号が、アンテナ９９で受信されて、フロントエンド部９３で中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、ＢＢＰ９２で復調されて、ＢＢＰ９２からパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＭＡＣ９１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ９１から受信データが得られる。
【０００５】
ＢＢＰ９２での変復調方式としては、ＣＣＫ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｏｄｅ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）などが用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の無線ＬＡＮシステムでは、機器間のデータ伝送可能距離が見通し距離で１００ｍ程度ある。そのため、住宅が密集する地域内や部屋が近接する建物内で、住宅や部屋ごとに無線ＬＡＮシステムを構築すると、電波は金属を含まない壁などは透過して伝播するため、データ伝送可能な一つのエリア内に複数の無線ＬＡＮシステムが同時に存在することになる。
【０００７】
これに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、図１１に示すように、２．４００〜２．４８３ＧＨｚの２．４ＧＨｚ帯内に、チャンネル１からチャンネル１１までの１１チャンネルの周波数が割り当てられているものの、同一エリア内で同時に複数のチャンネルを設定する場合には、隣り合うチャンネルの周波数間隔を２５ＭＨｚ以上とすることが定められている。これは、送受信される高周波信号が、変調された一定の帯域を有するものであるため、隣り合うチャンネルの周波数が近接していると、それぞれのチャンネルの信号が互いに相手方に対して妨害電波となるからである。
【０００８】
そのため、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１１でチャンネル１，６，１１として示すように最大で３チャンネルに限られ、上記のように住宅が密集する地域内や部屋が近接する建物内で、住宅や部屋ごとに無線ＬＡＮシステムを構築しようとすると、チャンネル不足を生じてしまう。
【０００９】
もっとも、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従う機器には、同一チャンネルの空き時間をシェアしながら、伝送レートを落としながらも通信リンクを確保する通信プロトコルが備えられている。
【００１０】
しかし、無線ＬＡＮシステムのエリア内および２．４ＧＨｚ帯の周波数帯内には、電子レンジの漏洩電波やデジタルコードレス電話の通話電波など、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準じていない、無線ＬＡＮシステムの通信に対して妨害となる電波が存在し得る。このような妨害電波が存在する所で、無線ＬＡＮシステムによって画像データや音声データのリアルタイム伝送を行おうとすると、妨害電波によってデータ伝送が途切れて画像や音声が乱れ、あるいはデータを送受信できなくなるという問題を生じる。
【００１１】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では最近、無線ＬＡＮシステムの周波数帯として５ＧＨｚ帯が開放された。そこで、無線ＬＡＮシステムの周波数帯として、２．４ＧＨｚ帯の代わりに５ＧＨｚ帯を用いることも考えられている。
【００１２】
しかし、５ＧＨｚ帯についても、２．４ＧＨｚ帯の場合と同様の理由から、同一エリア内で同時に複数のチャンネルを設定する場合には、隣り合うチャンネルの周波数間隔を２０ＭＨｚ以上とすることが定められている。
【００１３】
そのため、５ＧＨｚ帯についても、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１２に示すように最大で４チャンネルに限られ、上記のような妨害電波が存在する場合には、あるいは住宅が密集する地域内や部屋が近接する建物内で、住宅や部屋ごとに無線ＬＡＮシステムを構築しようとすると、チャンネル不足を生じる。
【００１４】
そこで、発明者は、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数を大幅に増加させることができ、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれを著しく低減することができる、無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器として、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯に対応したものを発明した。
【００１５】
図８は、その無線通信機器の一例を示す。この例の無線通信機器は、無線通信部７０が、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ７１、変復調部を構成するＢＢＰ７２、およびフロントエンド部７３によって構成されるとともに、そのフロントエンド部７３が、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａおよび５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂを備えるものである。
【００１６】
無線周波数帯として図１１に示したような２．４ＧＨｚ帯が選択され、２．４ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、ＢＢＰ７２で変調されて、周波数ｆｉａの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、中間周波フィルタであるバンドパスフィルタ７４ａを通じて、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａで周波数ｆａの高周波信号に変換され、その高周波信号が、アンテナ７９から送信される。
【００１７】
受信時には、他の無線通信装置から送信された周波数ｆａの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａで周波数ｆｉａの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、バンドパスフィルタ７４ａを通じて、ＢＢＰ７２で復調されて、ＢＢＰ７２からパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００１８】
一方、無線周波数帯として図１２に示したような５ＧＨｚ帯が選択され、５ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、ＢＢＰ７２で変調されて、周波数ｆｉｂの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、中間周波フィルタであるバンドパスフィルタ７４ｂを通じて、５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂで周波数ｆｂの高周波信号に変換され、その高周波信号が、アンテナ７９から送信される。
【００１９】
受信時には、他の無線通信装置から送信された周波数ｆｂの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂで周波数ｆｉｂの中間周波信号に変換され、その中間周波信号が、バンドパスフィルタ７４ｂを通じて、ＢＢＰ７２で復調されて、ＢＢＰ７２からパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００２０】
以下、「マルチ（ｍｕｌｔｉ）」は「複数（２以上）」を意味するとして、このような無線通信機器を「マルチバンド無線通信機器」と称し、このような無線通信機器によって構築される無線ＬＡＮシステムを「マルチバンド無線ＬＡＮシステム」と称する。
【００２１】
このようなマルチバンド無線通信機器によれば、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加する。すなわち、２．４ＧＨｚ帯を無線周波数帯とする場合には、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１１に示したように最大で３チャンネルであり、５ＧＨｚ帯を無線周波数帯とする場合には、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は、図１２に示したように最大で４チャンネルであるのに対して、図８の無線通信機器では、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯のいずれでもチャンネル設定が可能であるので、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数は最大で７チャンネルとなる。
【００２２】
したがって、例えば、２．４ＧＨｚ帯の各チャンネルが、他の無線ＬＡＮシステムで通信チャンネルとして用いられているために、または電子レンジの漏洩電波などが存在するために、当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができない場合でも、５ＧＨｚ帯のいずれかのチャンネルを当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができる可能性が大きくなり、逆に、５ＧＨｚ帯の各チャンネルが、当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができない場合でも、２．４ＧＨｚ帯のいずれかのチャンネルを当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして用いることができる可能性が大きくなる。したがって、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれも著しく低減する。
【００２３】
ところで、既存の無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器としては、２．４ＧＨｚ帯を用いるものと、５ＧＨｚ帯を用いるものとがあるが、ＩＥＥＥ８０２．１１規格から、２．４ＧＨｚ帯を用いるものでは、図９の上段に無線通信機器９０Ａとして示すように、変復調方式としてはＣＣＫ方式が主流であり、５ＧＨｚ帯を用いるものでは、同図の中段に無線通信機器９０Ｂとして示すように、変復調方式としてはＯＦＤＭ方式が主流になりつつある。
【００２４】
そのため、図９の下段に無線通信機器７０Ｃとして示す、図８のようなマルチバンド無線通信機器の変復調方式をＣＣＫ方式にすると、既存の２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器９０Ａと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができ、機器９０Ａと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができるが、既存の５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器９０Ｂと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができず、機器９０Ｂと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができない。
【００２５】
また、機器７０Ｃの変復調方式をＯＦＤＭ方式にすると、機器９０Ｂと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができ、機器９０Ｂと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができるが、機器９０Ａと機器７０Ｃとの間では通信を行うことができず、機器９０Ａと機器７０Ｃは一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができない。
【００２６】
そこで、この発明は、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することができるだけでなく、既存の無線通信機器を無駄にしないで、これと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる、新規な無線通信機器を提供するものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮにおける第１および第２の周波数帯にそれぞれ対応する第１および第２のフロントエンド回路と、
特定の単一の中間周波数の中間周波信号の処理を行う第１および第２のベースバンド処理部と、
上記第１あるいは第２のフロントエンド回路と、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部とのそれぞれを選択し、その選択したフロントエンド回路とベースバンド処理部とを接続するとともに、上記選択したフロントエンド回路が使用するチャンネルを制御する機器制御部と、
上記第１および第２のフロントエンド回路により共用されるアンテナと
を有し、
上記第１のベースバンド処理部は、送信時、ベースバンドの送信データを上記中間周波数で第１の変調形式の中間周波信号に変調して出力し、受信時、上記第１あるいは第２のフロントエンド回路から出力される上記第１の変調形式の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調し、
上記第２のベースバンド処理部は、送信時、ベースバンドの送信データを上記中間周波数で第２の変調形式の中間周波信号に変調して出力し、受信時、上記第１あるいは第２のフロントエンド回路から出力される上記第２の変調形式の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調し、
上記第１のフロントエンド回路は、これが上記機器制御部により選択された場合、上記送信時、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部から出力される上記第１あるいは第２の変調形式の中間周波信号を、上記第１の周波数帯におけるチャンネルの送信用の高周波信号にアップコンバートして上記アンテナに供給し、上記受信時、上記アンテナの受信した上記第１の周波数帯における高周波信号を、上記第１あるいは第２の変調形式で上記中間周波数の中間周波信号にダウンコンバートして上記第１あるいは第２のベースバンド処理部に供給し、
上記第２のフロントエンド回路は、これが上記機器制御部により選択された場合、上記送信時、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部から出力される上記第１あるいは第２の変調形式の中間周波信号を、上記第２の周波数帯におけるチャンネルの送信用の高周波信号にアップコンバートして上記アンテナに供給し、上記受信時、上記アンテナの受信した上記第２の周波数帯における高周波信号を、上記第１あるいは第２の変調形式で上記中間周波数の中間周波信号にダウンコンバートして上記第１あるいは第２のベースバンド処理部に供給し、
上記機器制御部は、相手機との接続開始時、上記第１のフロントエンド回路の出力信号のレベルから、上記相手機からの信号を受信できるか否かの第１の判断を実行し、
この第１の判断の結果、上記相手機からの信号を受信できるときには、上記第１のフロントエンド回路と上記第１のベースバンド処理部とを接続して上記相手機からの送信データを復調できるか否かの第２の判断を行い、
この第２の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できるときには、上記第１のフロントエンド回路と、上記第１のベースバンド処理部との接続状態を保持し、
上記第２の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できないときには、上記第１のフロントエンド回路と、上記第２のベースバンド処理部とを接続するとともに、この接続状態を保持し、
上記第１の判断の結果、上記相手機からの信号を受信できないときには、上記第２のフロントエンド回路と上記第２のベースバンド処理部とを接続して上記相手機からの送信データを復調できるか否かの第３の判断を行い、
この第３の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できるときには、上記第２のフロントエンド回路と、上記第２のベースバンド処理部との接続状態を保持し、
上記第３の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できないときには、上記第２のフロントエンド回路と、上記第１のベースバンド処理部とを接続するとともに、この接続状態を保持し、
上記相手機との通信時、このときに選択されているフロントエンド回路が対応する周波数帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて一定のデータを送受信することにより、復調された上記受信データのビット誤り率から最も妨害の小さいチャンネルを判別し、この判別結果のチャンネルを通信チャンネルとして設定する
ようにした無線通信機器
とするものである。
【００２８】
上記の構成の、この発明の無線通信機器では、例えば、複数の周波数帯を２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯とし、複数の変復調方式をＣＣＫ方式およびＯＦＤＭ方式としたときには、既存の無線通信機器として、２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式、５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式、２．４ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式、５ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の、いずれの無線通信機器と組み合わせても、単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することができる。しかも、無線周波数帯および変復調方式の選択設定は無線通信機器の制御部によって実行されるので、ユーザは無線周波数帯および変復調方式の選択設定のために煩わしい判断や操作を必要としない。
【００２９】
もちろん、この発明の無線通信機器のみを用いることによって、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
〔マルチバンド無線ＬＡＮシステムの一例の概要…図１〜図３〕
図１は、この発明の無線通信機器を用いたマルチバンド無線ＬＡＮシステムの一例を示す。この例のマルチバンド無線ＬＡＮシステムは、ベース端末としての無線通信機器１０と、ポータブル端末としての無線通信機器４０によって構成される。以下、「無線通信機器１０」を「機器１０」と略し、「無線通信機器４０」を「機器４０」と略する。
【００３１】
ベース端末としての機器１０は、電話回線１が接続されて、ポータブル端末としての機器４０が、機器１０を介して、電話の発信を行い、着信を受け、インターネットなどの外部のネットワークと接続できるものとされるとともに、ＳＴＢ（Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ：受信機）３、ＤＶＤプレーヤ４、デジタルＶＴＲ５などの機器が接続されて、ポータブル端末としての機器４０が、機器１０を介して、これら機器からの映像データおよび音声データを受信できるものとされる。
【００３２】
さらに、機器１０は、後述のマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信部７０、アンテナ７９、操作部１７、および図２に示すような機器制御部２０を備えるものとされる。
【００３３】
ポータブル端末としての機器４０は、画像表示用のＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）４１、音声出力用のスピーカ４３、および音声入力用のマイクロホン４５を備えるとともに、後述のマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信部７０、アンテナ７９、操作部４７、および図３に示すような機器制御部５０を備えるものとされる。
【００３４】
図２に示すように、機器１０の機器制御部２０は、ＣＰＵ２１を有し、そのバス２２に、ＣＰＵ２１が実行すべきプログラムや固定データなどが書き込まれたＲＯＭ２３、およびＣＰＵ２１のワークエリアなどとして機能するＲＡＭ２４が接続される。
【００３５】
また、バス２２には、モデム３１を介して電話回線１が接続され、それぞれインタフェース回路３３，３４，３５および３７を介してＳＴＢ３、ＤＶＤプレーヤ４、デジタルＶＴＲ５および操作部１７が接続される。
【００３６】
機器１０の無線通信部７０は、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ７１、変復調部を構成するＢＢＰ７２、およびフロントエンド部７３によって構成される。
【００３７】
そのＭＡＣ７１は、入出力ポート２５を介してバス２２に接続されて、ポータブル端末としての機器４０に送信されるデータ（コマンドを含む）が、バス２２からＭＡＣ７１に入力されるとともに、機器４０から送信されて機器１０の無線通信部７０で受信されたデータ（コマンドを含む）が、ＭＡＣ７１からバス２２に出力される。
【００３８】
また、ＭＡＣ７１がインタフェース回路２６を介してバス２２に接続されて、バス２２に出力される後述のバンド切換信号、変復調方式切換信号および送受切換信号などの制御信号が、ＭＡＣ７１を介してＢＢＰ７２およびフロントエンド部７３に供給される。
【００３９】
図３に示すように、機器４０の機器制御部５０は、図２に示した機器１０の機器制御部２０と同様に、ＣＰＵ５１を有し、そのバス５２に、ＲＯＭ５３およびＲＡＭ５４が接続される。
【００４０】
また、バス５２には、表示制御回路６１を介してＬＣＤ４１が接続され、インタフェース回路６２およびＤ／Ａコンバータ６３を介してスピーカ４３が接続され、インタフェース回路６５およびＡ／Ｄコンバータ６４を介してマイクロホン４５が接続されるとともに、インタフェース回路６７を介して操作部４７が接続される。
【００４１】
機器４０の無線通信部７０も、パケット組立分解部を構成するＭＡＣ７１、変復調部を構成するＢＢＰ７２、およびフロントエンド部７３によって構成される。
【００４２】
そのＭＡＣ７１は、入出力ポート５５を介してバス５２に接続されて、ベース端末としての機器１０に送信されるデータ（コマンドを含む）が、バス５２からＭＡＣ７１に入力されるとともに、機器１０から送信されて機器４０の無線通信部７０で受信されたデータ（コマンドを含む）が、ＭＡＣ７１からバス５２に出力される。
【００４３】
また、ＭＡＣ７１がインタフェース回路５６を介してバス５２に接続されて、バス５２に出力される後述のバンド切換信号、変復調方式切換信号および送受切換信号などの制御信号が、ＭＡＣ７１を介してＢＢＰ７２およびフロントエンド部７３に供給される。
【００４４】
以上のように、ベース端末としての機器１０の無線通信部７０と、ポータブル端末としての機器４０の無線通信部７０は、同じ構成とされる。以下、その無線通信部７０の実施形態を示す。
【００４５】
〔無線通信部および無線通信機器の実施形態…図４〜図７〕
図４は、機器１０および４０の無線通信部７０の一実施形態を示す。
【００４６】
この実施形態では、無線通信部７０の変復調部を構成するＢＢＰ７２を、ＣＣＫ方式とＯＦＤＭ方式の２つの変復調方式を備えるものとし、フロントエンド部７３を、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯に対応したものとするとともに、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯につき、中間周波数を同一にする。
【００４７】
具体例として、変復調部を構成するＢＢＰ７２は、ＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａおよびＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂを備え、両者のうちの一つを選択的に信号伝送路に挿入するスイッチ７２ｐおよび７２ｑを備えるものとする。
【００４８】
フロントエンド部７３は、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａおよび５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂを備え、両者のうちの一つを選択的に、共通のアンテナ７９および共通の中間周波フィルタであるバンドパスフィルタ７４に接続するスイッチ７５および７７を備えるものとする。
【００４９】
図５に示すように、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａは、局発用のＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）８１ａ、送信時のアップコンバート用のミキサ８３ａ、受信時のダウンコンバート用のミキサ８４ａ、送信用のパワーアンプ８５ａ、受信用の低雑音アンプ８６ａ、および送受切換用のスイッチ８８ａによって構成される。
【００５０】
５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂも、同様に、局発用のＶＣＯ８１ｂ、送信時のアップコンバート用のミキサ８３ｂ、受信時のダウンコンバート用のミキサ８４ｂ、送信用のパワーアンプ８５ｂ、受信用の低雑音アンプ８６ｂ、および送受切換用のスイッチ８８ｂによって構成される。
【００５１】
なお、スプリアス発射を抑制するなどのために、ミキサとアンプとの間にフィルタを挿入し、また、２段以上のミキサによって、中間周波信号を高周波信号に変換し、高周波信号を中間周波信号に変換するなど、フロントエンド回路８０ａおよび８０ｂの具体的構成は、必要に応じて適宜、変更することができる。
【００５２】
この実施形態では、図２および図３に示した機器制御部２０および５０によって、無線周波数帯として図１１に示したような２．４ＧＨｚ帯が選択され、２．４ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、ＢＢＰ７２の変復調方式としてＣＣＫ方式が選択される。すなわち、ＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａが選択される。
【００５３】
この場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＢＢＰ７２ａに供給され、ＢＢＰ７２ａでＣＣＫ方式によって変調されて、数１００ＭＨｚ前後の周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００５４】
その中間周波信号は、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によって２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７７を通じて、フロントエンド回路８０ａに供給される。
【００５５】
フロントエンド回路８０ａのＶＣＯ８１ａの発振周波数は、設定された通信チャンネルの周波数ｆａに応じた周波数に制御されて、フロントエンド回路８０ａに供給された中間周波信号は、ミキサ８３ａで周波数ｆａの高周波信号に変換され、その高周波信号が、パワーアンプ８５ａで増幅され、送受切換信号Ｓ２０によって送信側に切り換えられたスイッチ８８ａを通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によってフロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、アンテナ７９から送信される。
【００５６】
受信時には、他の無線通信機器から送信された周波数ｆａの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、フロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、フロントエンド回路８０ａに供給され、受信側に切り換えられたスイッチ８８ａを通じて、低雑音アンプ８６ａで増幅され、ミキサ８４ａで周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００５７】
その中間周波信号は、フロントエンド回路８０ａ側に切り換えられたスイッチ７７を通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じて、ＢＢＰ７２ａに供給され、ＢＢＰ７２ａでＣＣＫ方式によって復調されて、ＢＢＰ７２ａからパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＢＢＰ７２ａ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＭＡＣ７１に供給され、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００５８】
一方、無線周波数帯として図１２に示したような５ＧＨｚ帯が選択され、５ＧＨｚ帯内で通信チャンネルが設定される場合には、ＢＢＰ７２の変復調方式としてＯＦＤＭ方式が選択される。すなわち、ＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂが選択される。
【００５９】
この場合には、送信時には、送信されるデータが、ＭＡＣ７１でパケット構成にされ、そのパケット構成のデータが、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＢＢＰ７２ｂに供給され、ＢＢＰ７２ｂでＯＦＤＭ方式によって変調されて、周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００６０】
その中間周波信号は、変復調方式切換信号Ｓ３０によってＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によって５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７７を通じて、フロントエンド回路８０ｂに供給される。
【００６１】
フロントエンド回路８０ｂのＶＣＯ８１ｂの発振周波数は、設定された通信チャンネルの周波数ｆｂに応じた周波数に制御されて、フロントエンド回路８０ｂに供給された中間周波信号は、ミキサ８３ｂで周波数ｆｂの高周波信号に変換され、その高周波信号が、パワーアンプ８５ｂで増幅され、送受切換信号Ｓ２０によって送信側に切り換えられたスイッチ８８ｂを通じ、さらにバンド切換信号Ｓ１０によってフロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、アンテナ７９ｂから送信される。
【００６２】
受信時には、他の無線通信機器から送信された周波数ｆｂの高周波信号が、アンテナ７９で受信されて、フロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７５を通じて、フロントエンド回路８０ｂに供給され、受信側に切り換えられたスイッチ８８ｂを通じて、低雑音アンプ８６ｂで増幅され、ミキサ８４ｂで周波数ｆｉの中間周波信号に変換される。
【００６３】
その中間周波信号は、フロントエンド回路８０ｂ側に切り換えられたスイッチ７７を通じ、バンドパスフィルタ７４を通じ、さらにＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｑを通じて、ＢＢＰ７２ｂに供給され、ＢＢＰ７２ｂでＯＦＤＭ方式によって復調されて、ＢＢＰ７２ｂからパケット構成のデータが得られる。さらに、そのパケット構成のデータは、ＢＢＰ７２ｂ側に切り換えられたスイッチ７２ｐを通じて、ＭＡＣ７１に供給され、ＭＡＣ７１でパケット構成が解かれて、ＭＡＣ７１から受信データが得られる。
【００６４】
無線周波数帯の選択および通信チャンネルの設定は、一つの方法として、ユーザが、図１〜図３に示した機器１０および４０の操作部１７および４７で行う。この場合、例えば、機器１０または４０で、あるいは別の機器で、当該の無線ＬＡＮシステムのエリア内に存在する電波の周波数および強度を測定表示し、ユーザは、それを見て、当該の無線ＬＡＮシステムのエリア内において他の無線ＬＡＮシステムで用いられている通信電波や、当該の無線ＬＡＮシステムのエリア内における電子レンジの漏洩電波などが、妨害電波とならない周波数帯内のチャンネルを、当該の無線ＬＡＮシステムの通信チャンネルとして設定する。
【００６５】
操作部１７および４７での設定を受けて、機器制御部２０および５０は、設定されたチャンネルを通信チャンネルとするように、かつ、それに合わせてＢＢＰ７２の変復調方式を選択するように、機器１０および４０の無線通信部７０を制御する。
【００６６】
別の方法として、機器１０および４０が自ら通信チャンネルを設定するように機器１０および４０を構成することもできる。例えば、機器１０，４０間で通信を開始するに当たって、機器１０および４０が、機器制御部２０および５０によって、ＢＢＰ７２の変復調方式をＣＣＫ方式またはＯＦＤＭ方式に固定した状態で、無線周波数を２．４ＧＨｚ帯内および５ＧＨｚ帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて一定のデータを送受し、復調後のデータのビット誤り率などから、最も妨害の小さいチャンネルを判別して、そのチャンネルを通信チャンネルとして設定し、かつ、それに合わせてＢＢＰ７２の変復調方式を選択するように、機器１０および４０を構成する。
【００６７】
また、機器１０，４０間で通信中に、電子レンジの使用などによって、通信チャンネルに対して妨害となる電波が発生したときには、機器１０，４０が、それを検知して、通信チャンネルを妨害のないチャンネルに変更し、かつ、それが周波数帯の変更を伴うときには、それに合わせてＢＢＰ７２の変復調方式も変更するように、構成することもできる。
【００６８】
ただし、このマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信機器のみによって、図１に示したようなマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合には、必ずしも、上述したように無線周波数帯の選択に合わせて変復調方式が切り換えられる必要はなく、２．４ＧＨｚ帯内と５ＧＨｚ帯内のいずれで通信チャンネルが設定されるかにかかわらず、変復調方式が一つの方式、例えばＣＣＫ方式に固定されるようにしてもよい。
【００６９】
この実施形態の無線通信機器によれば、上述したように、このマルチバンドかつマルチ変復調方式の機器のみによって無線ＬＡＮシステムを構築することによって、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することができる。
【００７０】
さらに、この実施形態の無線通信機器は、既存の少なくとも主流的ないずれの無線通信機器も無駄にしないで、これと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる。
【００７１】
すなわち、上述したように、既存の無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器は、２．４ＧＨｚ帯を用いるものでは、図６の上段に無線通信機器９０Ａとして示すように、変復調方式としてはＣＣＫ方式が主流であり、５ＧＨｚ帯を用いるものでは、同図の中段に無線通信機器９０Ｂとして示すように、変復調方式としてはＯＦＤＭ方式が主流になりつつある。
【００７２】
したがって、図６の下段に無線通信機器７０Ｄとして示す、図４の実施形態のようなマルチバンドかつマルチ変復調方式の無線通信機器を、既存の２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器９０Ａと組み合わせて、単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築しようとする場合には、機器７０Ｄの無線周波数帯を２．４ＧＨｚ帯に切り換え、かつ変復調方式をＣＣＫ方式に切り換えればよく、これによって、機器９０Ａと機器７０Ｄとの間で通信を行うことができ、機器９０Ａと機器７０Ｄを一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができる。
【００７３】
また、機器７０Ｄを既存の５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器９０Ｂと組み合わせて、単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築しようとする場合には、機器７０Ｄの無線周波数帯を５ＧＨｚ帯に切り換え、かつ変復調方式をＯＦＤＭ方式に切り換えればよく、これによって、機器９０Ｂと機器７０Ｄとの間で通信を行うことができ、機器９０Ｂと機器７０Ｄを一つの無線ＬＡＮシステム内で用いることができる。
【００７４】
この場合、機器７０Ｄ、すなわち図１〜図３に示した機器１０，４０は、ユーザが、これと組み合わされる既存の無線通信機器の無線周波数帯および変復調方式を知っていて、それを操作部１７，４７で指示したときには、それに従って機器制御部２０，５０が無線周波数帯および変復調方式を切り換えるように構成する。
【００７５】
さらに、機器７０Ｄが自ら、これと組み合わされる既存の無線通信機器の無線周波数帯および変復調方式を判別して、それと一致させるように自身の無線周波数帯および変復調方式を切り換えるように機器７０Ｄ、すなわち機器１０，４０を構成することもできる。
【００７６】
図７は、この場合の機器７０Ｄの機器制御部２０，５０が行う判別切換処理ルーチンの一例を示し、既存の無線通信機器として、２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器、５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器、２．４ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器、５ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器の、４種類の機器が存在するとした場合である。
【００７７】
この判別切換処理ルーチンでは、既存の機器から機器７０Ｄに一定のデータを送信した状態で処理を開始して、まずステップＳ１で、機器７０Ｄの無線周波数帯を２．４ＧＨｚ帯に切り換え、次にステップＳ２で、図４のバンドパスフィルタ７４の出力信号レベルから、既存の機器からの信号を受信できるか否かを判断する。
【００７８】
既存の機器からの信号を受信できるときには、既存の機器は２．４ＧＨｚ帯であると判断して、ステップＳ２からステップＳ３に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＣＣＫ方式に切り換え、さらにステップＳ４に進んで、データを復調できるか否かを判断する。
【００７９】
そして、データを復調できるときには、既存の機器は２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式であると判断して、ステップＳ４からステップＳ５に進んで、選択した周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）および変復調方式（ＣＣＫ方式）が既存の機器のそれと一致するとした上で、判別切換処理を終了する。
【００８０】
ステップＳ４でデータを復調できないと判断したときには、既存の機器は２．４ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式であると判断して、ステップＳ４からステップＳ６に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＯＦＤＭ方式に切り換えて、判別切換処理を終了する。
【００８１】
ステップＳ２で既存の機器からの信号を受信できないと判断したときには、既存の機器は５ＧＨｚ帯であると判断して、ステップＳ２からステップＳ７に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＯＦＤＭ方式に切り換え、さらにステップＳ８に進んで、データを復調できるか否かを判断する。
【００８２】
そして、データを復調できるときには、既存の機器は５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式であると判断して、ステップＳ８からステップＳ５に進んで、選択した周波数帯（５ＧＨｚ帯）および変復調方式（ＯＦＤＭ方式）が既存の機器のそれに一致するとした上で、判別切換処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ８でデータを復調できないと判断したときには、既存の機器は５ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式であると判断して、ステップＳ８からステップＳ９に進んで、機器７０Ｄの変復調方式をＣＣＫ方式に切り換えて、判別切換処理を終了する。
【００８４】
機器７０Ｄと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する既存の無線通信機器が、図６に示した、２．４ＧＨｚ帯およびＣＣＫ方式の機器９０Ａ、または５ＧＨｚ帯およびＯＦＤＭ方式の機器９０Ｂに限られる場合には、ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ８およびＳ９は不要である。
【００８５】
なお、図４の例のように、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯につき、中間周波数を同一にする場合には、中間周波フィルタが１個でよく、部品点数を削減することができるとともに、変復調部を構成するＢＢＰ７２を簡単に構成することができ、無線通信部７０および無線通信機器全体として、構成が簡単で、小型軽量かつ低コストとなる。
【００８６】
〔他の実施形態または例〕
図４の例は、ＣＣＫ方式とＯＦＤＭ方式の２つの変復調方式を備えるＢＢＰ７２として、ＣＣＫ方式のＢＢＰ７２ａとＯＦＤＭ方式のＢＢＰ７２ｂを設ける場合であるが、一つのＢＢＰを機能的に、ＣＣＫ方式によってデータを変復調するモードと、ＯＦＤＭ方式によってデータを変復調するモードとに、切り換えるように構成してもよい。
【００８７】
また、図４の例は、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の２つの周波数帯に対応するフロントエンド部７３として、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａと５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂを設ける場合であるが、一つのフロントエンド回路を２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯で共用することもできる。
【００８８】
ただし、一つのＶＣＯで２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯をカバーできない場合には、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に２個のＶＣＯを設け、または、一つのＶＣＯの発振出力を５ＧＨｚ帯用とし、その発振出力を分周して得られた局発信号を２．４ＧＨｚ帯用とする、などの構成とすればよい。
【００８９】
さらに、図４の例は、一つのアンテナ７９を２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯で共用する場合であるが、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に別個のアンテナを設けてもよい。
【００９０】
無線ＬＡＮシステムの無線周波数帯として現在、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で認められている周波数帯は、２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯のみであるが、これ以外の周波数帯を無線ＬＡＮシステムの無線周波数帯とすることも、技術的に可能であり、将来的にＩＥＥＥの規格で認められる可能性もある。
【００９１】
そこで、無線通信部７０を、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯の３つの周波数帯に対応したものとし、さらには第４の周波数帯を含む４つ以上の周波数帯に対応したものとすることもできる。この場合、第３以降の周波数帯に対応する変復調方式としては、ＣＣＫ方式とＯＦＤＭ方式のいずれか、または第３以降の変復調方式を用いることが考えられる。
【００９２】
また、無線通信機器としては、例えば、図１に示したベース端末としての機器１０内にデジタル放送を受信できるチューナなどを内蔵させることもできる。
【００９３】
さらに、無線ＬＡＮシステムは、一つのベース端末と複数のポータブル端末によって、または複数のベース端末と一つのポータブル端末によって、または複数のベース端末と複数のポータブル端末によって、構築することもできる。また、特殊な場合として、ある無線通信機器を送信専用とし、ある無線通信機器を受信専用とすることもできる。
【００９４】
【発明の効果】
上述したように、この発明の無線通信機器によれば、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が大幅に増加し、妨害電波によって通信リンクが途切れてしまうおそれが著しく低減するマルチバンド無線ＬＡＮシステムを構築することができるだけでなく、既存の無線通信機器を無駄にしないで、これと組み合わせて単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の無線通信機器を用いたマルチバンド無線ＬＡＮシステムの一例を示す図である。
【図２】ベース端末としての無線通信機器の一例を示す図である。
【図３】ポータブル端末としての無線通信機器の一例を示す図である。
【図４】 この発明の無線通信機器の一実施形態を示す図である。
【図５】図４のフロントエンド部の具体例を示す図である。
【図６】この発明の無線通信機器と既存の無線通信機器とによって単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合の説明に供する図である。
【図７】この発明の無線通信機器と既存の無線通信機器とによって単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合の無線周波数帯および変復調方式の切り換えについての処理ルーチンの一例を示す図である。
【図８】無線通信機器の考えられる例を示す図である。
【図９】図８の無線通信機器と既存の無線通信機器とによって単一バンド無線ＬＡＮシステムを構築する場合の説明に供する図である。
【図１０】従来の無線通信機器の一例を示す図である。
【図１１】２．４ＧＨｚ帯のチャンネル構成を示す図である。
【図１２】５ＧＨｚ帯のチャンネル構成を示す図である。
【符号の説明】
主要部については図中に全て記述したので、ここでは省略する。
Claims (1)
- ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮにおける第１および第２の周波数帯にそれぞれ対応する第１および第２のフロントエンド回路と、
特定の単一の中間周波数の中間周波信号の処理を行う第１および第２のベースバンド処理部と、
上記第１あるいは第２のフロントエンド回路と、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部とのそれぞれを選択し、その選択したフロントエンド回路とベースバンド処理部とを接続するとともに、上記選択したフロントエンド回路が使用するチャンネルを制御する機器制御部と、
上記第１および第２のフロントエンド回路により共用されるアンテナと
を有し、
上記第１のベースバンド処理部は、送信時、ベースバンドの送信データを上記中間周波数で第１の変調形式の中間周波信号に変調して出力し、受信時、上記第１あるいは第２のフロントエンド回路から出力される上記第１の変調形式の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調し、
上記第２のベースバンド処理部は、送信時、ベースバンドの送信データを上記中間周波数で第２の変調形式の中間周波信号に変調して出力し、受信時、上記第１あるいは第２のフロントエンド回路から出力される上記第２の変調形式の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調し、
上記第１のフロントエンド回路は、これが上記機器制御部により選択された場合、上記送信時、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部から出力される上記第１あるいは第２の変調形式の中間周波信号を、上記第１の周波数帯におけるチャンネルの送信用の高周波信号にアップコンバートして上記アンテナに供給し、上記受信時、上記アンテナの受信した上記第１の周波数帯における高周波信号を、上記第１あるいは第２の変調形式で上記中間周波数の中間周波信号にダウンコンバートして上記第１あるいは第２のベースバンド処理部に供給し、
上記第２のフロントエンド回路は、これが上記機器制御部により選択された場合、上記送信時、上記第１あるいは第２のベースバンド処理部から出力される上記第１あるいは第２の変調形式の中間周波信号を、上記第２の周波数帯におけるチャンネルの送信用の高周波信号にアップコンバートして上記アンテナに供給し、上記受信時、上記アンテナの受信した上記第２の周波数帯における高周波信号を、上記第１あるいは第２の変調形式で上記中間周波数の中間周波信号にダウンコンバートして上記第１あるいは第２のベースバンド処理部に供給し、
上記機器制御部は、相手機との接続開始時、上記第１のフロントエンド回路の出力信号のレベルから、上記相手機からの信号を受信できるか否かの第１の判断を実行し、
この第１の判断の結果、上記相手機からの信号を受信できるときには、上記第１のフロントエンド回路と上記第１のベースバンド処理部とを接続して上記相手機からの送信データを復調できるか否かの第２の判断を行い、
この第２の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できるときには、上記第１のフロントエンド回路と、上記第１のベースバンド処理部との接続状態を保持し、
上記第２の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できないときには、上記第１のフロントエンド回路と、上記第２のベースバンド処理部とを接続するとともに、この接続状態を保持し、
上記第１の判断の結果、上記相手機からの信号を受信できないときには、上記第２のフロントエンド回路と上記第２のベースバンド処理部とを接続して上記相手機からの送信データを復調できるか否かの第３の判断を行い、
この第３の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できるときには、上記第２のフロントエンド回路と、上記第２のベースバンド処理部との接続状態を保持し、
上記第３の判断の結果、上記相手機からの送信データを復調できないときには、上記第２のフロントエンド回路と、上記第１のベースバンド処理部とを接続するとともに、この接続状態を保持し、
上記相手機との通信時、このときに選択されているフロントエンド回路が対応する周波数帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて一定のデータを送受信することにより、復調された上記受信データのビット誤り率から最も妨害の小さいチャンネルを判別し、この判別結果のチャンネルを通信チャンネルとして設定する
ようにした無線通信機器。
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