JP4364129B2 - 無線中継装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
fL1=5170−570=4600MHz
となる。次にf2=2457MHzとすると、fL2は、
fL2=2457−570=1887MHz
となる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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;
Claims (3)
- 共通送信アンテナと、
共通送信回路部と、
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の通信装置へ前記共通送信回路部及び前記共通送信アンテナを介して送信する第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の通信装置へ前記共通送信回路部及び前記共通送信アンテナを介して送信する第2の無線送受信手段と、
前記第1の無線送受信手段及び第2の無線送受信手段の受信信号レベルを測定するレベル測定手段と、
前記レベル測定手段により測定された前記第1の無線送受信手段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前記第1の無線送受信手段の送信動作を行わせ、前記レベル測定手段により測定された前記第2の無線送受信手段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前記第2の無線送受信手段の送信動作を行わせる手段と
を具備することを特徴とする無線中継装置。 - 共通受信アンテナを更に具備し、
前記第1の無線送受信手段は、前記共通受信アンテナを介して前記第1の通信装置から前記第1の無線周波数の信号を受信し、
前記第2の無線送受信手段は、前記共通受信アンテナを介して前記第2の通信装置から前記第2の無線周波数の信号を受信する
ことを特徴とする請求項1記載の無線中継装置。 - 第1の受信アンテナ及び第2の受信アンテナを更に具備し、
前記第1の無線送受信手段は、前記第1の受信アンテナを介して前記第1の通信装置から前記第1の無線周波数の信号を受信し、
前記第2の無線送受信手段は、前記第2の受信アンテナを介して前記第2の通信装置から前記第2の無線周波数の信号を受信する
ことを特徴とする請求項1記載の無線中継装置。
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