JP4407017B2 - 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９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１０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１０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１１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装置として、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、その無線通信装置の一例を示す。この例の無線通信装置は、無線通信部７０として示すように、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を備えるとともに、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１０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た場合には、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７９ａ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７９ａ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１１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た場合には、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７９ｂ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７９ｂ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】
しかしながら、上述した無線通信装置では、中間周波フィルタとして２個のバンドパスフィルタ７４ａおよび７４ｂを必要とし、部品点数が多くなるとともに、変復調部を構成するＢＢＰ７２として、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に別個のＢＢＰを設け、または２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に中間周波数を切り換えなければならないので、ＢＢＰ７２が複雑な構成となり、無線通信装置全体として、部品点数が多く、構成が複雑で、大型化する問題がある。
【００２１】
上記の無線ＬＡＮシステムは、例えば、チューナや受信機などが内蔵または接続されるベース端末としての無線通信機器と、このベース端末から映像データや音声データを受信して映像や音声を出力するポータブル端末としての無線通信機器とによって構成されるが、特にポータブル端末としては、小型軽量かつ低コストであることが望まれる。
【００２２】
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、ユーザによるチャンネル設定のための操作を軽減することができるとともに、構成が簡単で、小型軽量化および低コスト化を実現することができる、無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器を提供するものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明の無線通信機器は、
無線ＬＡＮにおける複数の周波数帯のそれぞれに対応した複数のフロントエンド回路、この複数のフロントエンド回路に共通の中間周波フィルタ、および上記複数のフロントエンド回路のうちの一つを選択的に上記中間周波フィルタに接続するスイッチを有するフロントエンド部と、
送信時には、ベースバンドの送信データを特定の単一の中間周波数の中間周波信号に変調して上記中間周波フィルタに出力し、受信時には、上記中間周波フィルタから出力された上記中間周波数の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調するベースバンド処理部と、
上記フロントエンド部での無線周波数を上記複数の周波数帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて、他の無線通信機器との間でデータを送受信することによって、最も妨害の小さいチャンネルを判別し、そ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制御部と、
を備えるものである。
【００２６】
上記の構成の、この発明の無線通信機器では、フロントエンド部が複数の周波数帯に対応したものとされ、複数の周波数帯中のいずれの周波数帯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。しかも、そのチャンネル設定は無線通信機器の制御部が実行するので、ユーザは煩わしいチャンネル設定の操作を必要としない。
【００２７】
しかも、複数の無線周波数帯につき、中間周波数を同一にし、中間周波フィルタを共通にするので、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ベースバンド処理部として、複数の無線周波数帯用に複数のベースバンド処理部を設ける必要がなく、それぞれの無線周波数帯用に中間周波数を切り換える必要もないので、変復調部を構成するベースバンド処理部を簡単に構成することができ、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。
【００２８】
以下では、「２以上」を「マルチ」として、「複数の周波数帯」を「マルチバンド」と称する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
〔無線ＬＡＮシステムおよび無線通信機器の一例の概要…図１〜図３〕
図１は、この発明の無線通信機器を用いた無線ＬＡＮシステムの一例を示す。この例の無線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。
【００３０】
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。
【００３１】
さらに、機器１０は、後述のマルチバンド構成の無線通信部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。
【００３２】
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構成の無線通信部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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、およびマルチバンド対応のフロントエンド部７３によって構成される。
【００３６】
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。
【００３７】
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選択信号や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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、およびマルチバンド対応のフロントエンド部７３によって構成される。
【００４１】
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。
【００４２】
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選択信号や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。
【００４３】
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、すなわち無線通信装置の実施形態を示す。
【００４４】
〔無線通信装置（無線通信部）の第１の実施形態…図４および図５〕
第１の実施形態では、無線通信部７０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。
【００４５】
図４は、第１の実施形態の一例を示す。この例では、無線通信部７０のフロントエンド部７３を、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７７を備えるものとする。また、この例は、アンテナとして、２．４ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ａと５ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ｂを設ける場合である。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ＢＢＰ７２での変復調方式としては、上述したＣＣＫ，ＯＦＤＭ，ＱＰＳＫなどを用いることができる。
【００５０】
この例では、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１０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た場合には、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、数１００ＭＨｚ前後の周波数ｆｉ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７４を通じ、バンド選択信号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。
【００５１】
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を通じて、アンテナ７９ａから送信される。
【００５２】
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７９ａで受信されて、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。
【００５３】
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。
【００５４】
一方、無線周波数帯として図１１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た場合には、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ｆｉ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７４を通じ、バンド選択信号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。
【００５５】
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を通じて、アンテナ７９ｂ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ｆｂの高周波信号が、アンテナ７９ｂで受信されて、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。
【００５７】
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。
【００５８】
無線周波数帯の選択および通信チャンネルの設定の方法としては、一つには、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で行うことが考えられる。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。
【００５９】
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機器１０および４０の無線通信部７０を制御する。
【００６０】
しかし、この発明の方法では、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構成する。具体的に、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、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するように構成する。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するように構成することもできる。
【００６１】
図５は、第１の実施形態の他の例を示し、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。この場合、フロントエンド部７３には、フロントエンド回路８０ａおよび８０ｂのいずれか一つを選択的にアンテナ７９に接続するスイッチ７５が設けられ、これがバンド選択信号Ｓ１０によってスイッチ７７と同様に切り換えられる。
【００６２】
図４または図５の例によれば、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１０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１１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４または図５の例では、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。
【００６３】
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。
【００６４】
しかも、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯につき、中間周波数を同一にするので、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として、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に別個のＢＢＰを設ける必要がなく、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に中間周波数を切り換える必要もないので、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。
【００６５】
〔無線通信装置（無線通信部）の第２の実施形態…図６および図７〕
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。
【００６６】
そこで、第２の実施形態では、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するとともに、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯につき、中間周波数を同一にする。第３の周波数帯は、２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯とは異なる周波数帯、例えば５ＧＨｚ帯より高い周波数帯である。
【００６７】
図６は、第２の実施形態の一例を示す。この例では、無線通信部７０のフロントエンド部７３を、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａ、５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂおよび第３の周波数帯のフロントエンド回路８０ｃを備え、これらのうちの一つを選択的に、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７７ａおよび７７ｂを備えるものとする。また、この例は、アンテナとして、２．４ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ａ、５ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ｂおよび第３の周波数帯用のアンテナ７９ｃを設ける場合である。
【００６８】
フロントエンド回路８０ａ，８０ｂおよび８０ｃは、それぞれ、図４および図５の例のフロントエンド回路８０ａ，８０ｂと同様に構成される。スイッチ７７ａは、バンド選択信号Ｓ１１によって、２．４ＧＨｚ帯が選択されたときにはフロントエンド回路８０ａ側に、５ＧＨｚ帯または第３の周波数帯が選択されたときにはスイッチ７７ｂ側に、それぞれ切り換えられ、スイッチ７７ｂは、バンド選択信号Ｓ１２によって、５ＧＨｚ帯が選択されたときにはフロントエンド回路８０ｂ側に、第３の周波数帯が選択されたときにはフロントエンド回路８０ｃ側に、それぞれ切り換えられる。
【００６９】
この例は、無線周波数帯が３つである点を除いて、第１の実施形態の図４の例と同じであり、周波数ｆｃは、第３の周波数帯が選択された場合の無線周波数である。
【００７０】
図７は、第２の実施形態の他の例を示し、一つのアンテナ７９を、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯で共用する場合である。この場合、フロントエンド部７３には、フロントエンド回路８０ａ，８０ｂおよび８０ｃのいずれか一つを選択的にアンテナ７９に接続するスイッチ７５ａおよび７５ｂが設けられ、これらがバンド選択信号Ｓ１１およびＳ１２によってスイッチ７７ａおよび７７ｂと同様に切り換えられる。
【００７１】
この例は、無線周波数帯が３つである点を除いて、第１の実施形態の図５の例と同じである。
【００７２】
図６または図７の例の第２の実施形態によれば、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が、図４または図５の例の第１の実施形態より増加し、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、第１の実施形態より低減する。
【００７３】
しかも、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯につき、中間周波数を同一にするので、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として、それぞれの周波数帯用に別個のＢＢＰを設ける必要がなく、それぞれの周波数帯用に中間周波数を切り換える必要もないので、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。
【００７６】
〔他の実施形態または例〕
無線通信部７０は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、第３の周波数帯および第４の周波数帯など、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
【発明の効果】
上述したように、この発明によれば、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、ユーザによるチャンネル設定のための操作を軽減することができるとともに、無線通信機器の構成を簡単にすることができ、小型軽量化および低コスト化を実現することができる。
【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】第１の実施形態の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態の他の例を示す図である。
【図６】第２の実施形態の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態の他の例を示す図である。
【図８】無線通信装置の一例を示す図である。
【図９】従来の無線通信装置の一例を示す図である。
【図１０】２．４ＧＨｚ帯のチャンネル構成を示す図である。
【図１１】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９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１０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１０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１１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装置として、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、その無線通信装置の一例を示す。この例の無線通信装置は、無線通信部７０として示すように、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を備えるとともに、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１０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た場合には、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７９ａ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７９ａ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１１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た場合には、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７９ｂ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７９ｂ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】
しかしながら、上述した無線通信装置では、中間周波フィルタとして２個のバンドパスフィルタ７４ａおよび７４ｂを必要とし、部品点数が多くなるとともに、変復調部を構成するＢＢＰ７２として、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に別個のＢＢＰを設け、または２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に中間周波数を切り換えなければならないので、ＢＢＰ７２が複雑な構成となり、無線通信装置全体として、部品点数が多く、構成が複雑で、大型化する問題がある。
【００２１】
上記の無線ＬＡＮシステムは、例えば、チューナや受信機などが内蔵または接続されるベース端末としての無線通信機器と、このベース端末から映像データや音声データを受信して映像や音声を出力するポータブル端末としての無線通信機器とによって構成されるが、特にポータブル端末としては、小型軽量かつ低コストであることが望まれる。
【００２２】
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、ユーザによるチャンネル設定のための操作を軽減することができるとともに、構成が簡単で、小型軽量化および低コスト化を実現することができる、無線ＬＡＮシステム用の無線通信機器を提供するものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明の無線通信機器は、
無線ＬＡＮにおける複数の周波数帯のそれぞれに対応した複数のフロントエンド回路、この複数のフロントエンド回路に共通の中間周波フィルタ、および上記複数のフロントエンド回路のうちの一つを選択的に上記中間周波フィルタに接続するスイッチを有するフロントエンド部と、
送信時には、ベースバンドの送信データを特定の単一の中間周波数の中間周波信号に変調して上記中間周波フィルタに出力し、受信時には、上記中間周波フィルタから出力された上記中間周波数の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調するベースバンド処理部と、
上記フロントエンド部での無線周波数を上記複数の周波数帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて、他の無線通信機器との間でデータを送受信することによって、最も妨害の小さいチャンネルを判別し、そ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制御部と、
を備えるものである。
【００２６】
上記の構成の、この発明の無線通信機器では、フロントエンド部が複数の周波数帯に対応したものとされ、複数の周波数帯中のいずれの周波数帯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。しかも、そのチャンネル設定は無線通信機器の制御部が実行するので、ユーザは煩わしいチャンネル設定の操作を必要としない。
【００２７】
しかも、複数の無線周波数帯につき、中間周波数を同一にし、中間周波フィルタを共通にするので、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ベースバンド処理部として、複数の無線周波数帯用に複数のベースバンド処理部を設ける必要がなく、それぞれの無線周波数帯用に中間周波数を切り換える必要もないので、変復調部を構成するベースバンド処理部を簡単に構成することができ、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。
【００２８】
以下では、「２以上」を「マルチ」として、「複数の周波数帯」を「マルチバンド」と称する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
〔無線ＬＡＮシステムおよび無線通信機器の一例の概要…図１〜図３〕
図１は、この発明の無線通信機器を用いた無線ＬＡＮシステムの一例を示す。この例の無線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。
【００３０】
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。
【００３１】
さらに、機器１０は、後述のマルチバンド構成の無線通信部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。
【００３２】
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構成の無線通信部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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、およびマルチバンド対応のフロントエンド部７３によって構成される。
【００３６】
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。
【００３７】
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選択信号や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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、およびマルチバンド対応のフロントエンド部７３によって構成される。
【００４１】
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。
【００４２】
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選択信号や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。
【００４３】
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、すなわち無線通信装置の実施形態を示す。
【００４４】
〔無線通信装置（無線通信部）の第１の実施形態…図４および図５〕
第１の実施形態では、無線通信部７０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。
【００４５】
図４は、第１の実施形態の一例を示す。この例では、無線通信部７０のフロントエンド部７３を、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７７を備えるものとする。また、この例は、アンテナとして、２．４ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ａと５ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ｂを設ける場合である。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ＢＢＰ７２での変復調方式としては、上述したＣＣＫ，ＯＦＤＭ，ＱＰＳＫなどを用いることができる。
【００５０】
この例では、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１０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た場合には、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、数１００ＭＨｚ前後の周波数ｆｉ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７４を通じ、バンド選択信号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。
【００５１】
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を通じて、アンテナ７９ａから送信される。
【００５２】
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７９ａで受信されて、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。
【００５３】
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。
【００５４】
一方、無線周波数帯として図１１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た場合には、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ｆｉ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７４を通じ、バンド選択信号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。
【００５５】
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を通じて、アンテナ７９ｂ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ｆｂの高周波信号が、アンテナ７９ｂで受信されて、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。
【００５７】
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。
【００５８】
無線周波数帯の選択および通信チャンネルの設定の方法としては、一つには、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で行うことが考えられる。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。
【００５９】
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機器１０および４０の無線通信部７０を制御する。
【００６０】
しかし、この発明の方法では、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構成する。具体的に、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、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するように構成する。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するように構成することもできる。
【００６１】
図５は、第１の実施形態の他の例を示し、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。この場合、フロントエンド部７３には、フロントエンド回路８０ａおよび８０ｂのいずれか一つを選択的にアンテナ７９に接続するスイッチ７５が設けられ、これがバンド選択信号Ｓ１０によってスイッチ７７と同様に切り換えられる。
【００６２】
図４または図５の例によれば、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１０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１１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４または図５の例では、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。
【００６３】
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。
【００６４】
しかも、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯につき、中間周波数を同一にするので、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として、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に別個のＢＢＰを設ける必要がなく、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用に中間周波数を切り換える必要もないので、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。
【００６５】
〔無線通信装置（無線通信部）の第２の実施形態…図６および図７〕
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。
【００６６】
そこで、第２の実施形態では、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するとともに、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯につき、中間周波数を同一にする。第３の周波数帯は、２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯とは異なる周波数帯、例えば５ＧＨｚ帯より高い周波数帯である。
【００６７】
図６は、第２の実施形態の一例を示す。この例では、無線通信部７０のフロントエンド部７３を、２．４ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ａ、５ＧＨｚ帯のフロントエンド回路８０ｂおよび第３の周波数帯のフロントエンド回路８０ｃを備え、これらのうちの一つを選択的に、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７７ａおよび７７ｂを備えるものとする。また、この例は、アンテナとして、２．４ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ａ、５ＧＨｚ帯用のアンテナ７９ｂおよび第３の周波数帯用のアンテナ７９ｃを設ける場合である。
【００６８】
フロントエンド回路８０ａ，８０ｂおよび８０ｃは、それぞれ、図４および図５の例のフロントエンド回路８０ａ，８０ｂと同様に構成される。スイッチ７７ａは、バンド選択信号Ｓ１１によって、２．４ＧＨｚ帯が選択されたときにはフロントエンド回路８０ａ側に、５ＧＨｚ帯または第３の周波数帯が選択されたときにはスイッチ７７ｂ側に、それぞれ切り換えられ、スイッチ７７ｂは、バンド選択信号Ｓ１２によって、５ＧＨｚ帯が選択されたときにはフロントエンド回路８０ｂ側に、第３の周波数帯が選択されたときにはフロントエンド回路８０ｃ側に、それぞれ切り換えられる。
【００６９】
この例は、無線周波数帯が３つである点を除いて、第１の実施形態の図４の例と同じであり、周波数ｆｃは、第３の周波数帯が選択された場合の無線周波数である。
【００７０】
図７は、第２の実施形態の他の例を示し、一つのアンテナ７９を、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯で共用する場合である。この場合、フロントエンド部７３には、フロントエンド回路８０ａ，８０ｂおよび８０ｃのいずれか一つを選択的にアンテナ７９に接続するスイッチ７５ａおよび７５ｂが設けられ、これらがバンド選択信号Ｓ１１およびＳ１２によってスイッチ７７ａおよび７７ｂと同様に切り換えられる。
【００７１】
この例は、無線周波数帯が３つである点を除いて、第１の実施形態の図５の例と同じである。
【００７２】
図６または図７の例の第２の実施形態によれば、同一エリア内で同時に設定可能なチャンネル数が、図４または図５の例の第１の実施形態より増加し、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、第１の実施形態より低減する。
【００７３】
しかも、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯および第３の周波数帯につき、中間周波数を同一にするので、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として、それぞれの周波数帯用に別個のＢＢＰを設ける必要がなく、それぞれの周波数帯用に中間周波数を切り換える必要もないので、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。
【００７６】
〔他の実施形態または例〕
無線通信部７０は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、第３の周波数帯および第４の周波数帯など、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
【発明の効果】
上述したように、この発明によれば、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、ユーザによるチャンネル設定のための操作を軽減することができるとともに、無線通信機器の構成を簡単にすることができ、小型軽量化および低コスト化を実現することができる。
【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】第１の実施形態の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態の他の例を示す図である。
【図６】第２の実施形態の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態の他の例を示す図である。
【図８】無線通信装置の一例を示す図である。
【図９】従来の無線通信装置の一例を示す図である。
【図１０】２．４ＧＨｚ帯のチャンネル構成を示す図である。
【図１１】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 (3)
- 無線ＬＡＮにおける複数の周波数帯のそれぞれに対応した複数のフロントエンド回路、この複数のフロントエンド回路に共通の中間周波フィルタ、および上記複数のフロントエンド回路のうちの一つを選択的に上記中間周波フィルタに接続するスイッチを有するフロントエンド部と、
送信時には、ベースバンドの送信データを特定の単一の中間周波数の中間周波信号に変調して上記中間周波フィルタに出力し、受信時には、上記中間周波フィルタから出力された上記中間周波数の中間周波信号をベースバンドの受信データに復調するベースバンド処理部と、
上記フロントエンド部での無線周波数を上記複数の周波数帯内の各チャンネルの周波数に順次切り換えて、他の無線通信機器との間でデータを送受信することによって、最も妨害の小さいチャンネルを判別し、そ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制御部と、
を備える無線通信機器。 - 請求項１の無線通信機器において、
上記複数の周波数帯のそれぞれに対応した複数のアンテナを備える無線通信機器。 - 請求項１の無線通信機器において、
上記複数の周波数帯に共用されるアンテナを備える無線通信機器。
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