JPH05276076A - ミリ波スペースダイバーシティ送受信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内におけるミリ波帯の双方向通信におい
て、室内の反射によるマルチパスの影響を受け難くす
る。 【構成】 上側波帯を搬送波に載せた信号を第１アンテ
ナ２６より放射させる場合と、下側波帯を搬送波に載せ
た信号を第２アンテナ２９より放射させる場合とを、制
御回路２０の選択制御に基づき、中間周波スイッチ２３
を切り替えることで行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内の多数の子局と親
局を無線で接続して通信を行う無線ＬＡＮに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８および図９は従来のこの種のスペー
スダイバーシティ送受信方式を示すブロック図である。
図８には図示省略の送信側より発された送信信号を受信
側で受信する際の受信スペースダイバーシティの構成例
が示してあり、図において１，２はアンテナ、３はこれ
らのアンテナ１，２を切り替えるアンテナスイッチ（Ａ
ＮＴ ＳＷ）、４はアンテナ１，２で受信したＲＦ信号
をＩＦ信号に変換する受信機（ＲＥＣ）、５は受信機で
ＩＦ信号に変換されたデータ信号を復調する復調器（Ｄ
ＥＭ）、６は前記受信機４と復調器５、及びアンテナス
イッチ３に接続され、前記アンテナ１，２を切り替え制
御する制御回路（ＣＯＮＴ）である。

【０００３】この従来例においては、現在受信中のアン
テナからのＲＦ信号を受信機４でＩＦ信号に変換し、こ
のＩＦ信号は次段の復調器５及び制御回路６に送出され
る。さらに、復調器５で復調された復調信号はＤＡＴＡ
ＯＵＴとして取り出されると共に制御回路６に送出さ
れる。制御回路６は、受信機４からのＩＦ信号に基づい
て一定の受信電力がないと判断した場合、及び復調器５
からの復調信号に基づいてこの復調信号の符号誤り率が
規定以上に悪いと判断した場合は、アンテナスイッチ３
に指示してアンテナを他のものに切り替えるように作用
する。斯くすることにより、単一の受信機で２つのアン
テナからの信号を選択的に受信できるのである。

【０００４】次に、図９の場合も受信スペースダイバー
シティの構成例を示してあるが、この場合は２個のアン
テナで同時に信号を受信し、受信レベルの大きいアンテ
ナを選択して通信する方法が与えられる。すなわち、図
において、アンテナ７，８からの受信信号は受信機（Ｒ
ＥＣ１、ＲＥＣ２）９，１０に入力され、それぞれの受
信機９，１０からの出力信号は中間周波信号（ＩＦ１
ＯＵＴ、ＩＦ２ ＯＵＴ）としてＩＦスイッチ（ＩＦ
ＳＷ）１１に入力される。これと同時に、受信機９，１
０から制御回路（ＣＯＮＴ）１２にそれぞれのアンテナ
７，８による受信信号レベルに比例した信号がそれぞれ
入力され、その結果制御回路１２は中間周波信号（ＩＦ
１ ＯＵＴ、ＩＦ２ ＯＵＴ）のうち受信レベルの大き
い方の信号を選択するようにＩＦスイッチ１１に指示す
る。選択された中間周波信号は復調器１３に送出され、
ＤＡＴＡ ＯＵＴとして取り出される。

【０００５】上記したように、スペースダイバーシティ
方式によれば、一方のアンテナの受信状態乃至受信感度
が悪くても、他方のアンテナで受信した信号を用いるこ
とにより、相対的に受信状態乃至受信感度の向上を期せ
るのである。

【０００６】また、短時間に多量のデータ転送を行うこ
とが可能なミリ波帯によって行う双方向通信は、高速デ
ータ伝送の必要な無線ＬＡＮに好適である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ミリ波は高速
データ伝送に適しているが、データ伝送の高速性は室内
の反射によるマルチパスの干渉も大きくなるので、スペ
ースダイバーシティによって送信路を切り替えたとして
も、必ずしも良好な受信状態を得られるわけではない。

【０００８】また、従来のスペースダイバーシティと同
様の構成でミリ波スペースダイバーシティを行うために
は、ミリ波帯の信号に基づいてアンテナスイッチの動作
切替を高速に行わなければならない。しかしながら、ア
ンテナスイッチを高速で切り替えるには素子の性能に限
界があり、従来と同様なスイッチ構成では、ミリ波帯に
よるスペースダイバーシティの実現が困難である。

【０００９】一般的には図１０に等価回路例を示して、
接合容量を十分小さくできるＰＩＮダイオードをスイッ
チとして使用するが、ミリ波帯ではこのような素子の寄
生容量や誘導リアクタンスの影響により導通、非導通時
のインピーダンス変化が小さくなり、したがって挿入損
失やオン・オフ比特性が著しく劣化するという問題点が
ある。

【００１０】例えば、図１１に示したような５セクショ
ン、遮断周波数６０ＧＨｚ、入出力インピーダンス５０
ΩのＬＰＦ（帯域通過）型スイッチについて説明する
と、このＬＰＦ型スイッチの回路定数はＣ１＝０．０４
７ＰＦ、Ｌ１＝０．１６６ｎＨ、Ｃ２＝０．０８７Ｐ
Ｆ、Ｌ１＝０．１６６ｎＨ、Ｃ３＝０．０４７ＰＦで与
えられ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が図１１に示したＰＩＮダイ
オードのＣｐに相当している。このようなＬＰＦ型スイ
ッチでは、低域ろ波器としての遮断周波数は搬送波より
高く設定する必要があるので、ミリ波帯では直列インダ
クタンスＬ１、Ｌ２と並列キャパシタンスＣ１、Ｃ２、
Ｃ３の値が非常に小さくなり、実現が困難という問題点
がある。

【００１１】また、直列インダクタンスＬ１、Ｌ２はチ
ップ電極に見合う太さのワイヤをボンディングして得ら
れるが、長さがチップサイズで制限されるという問題が
ある。さらに、並列キャパシタンスＣ１、Ｃ２、Ｃ３は
このスイッチのダイオードとしてのリアクタンスで決ま
るのでその値で決まる遮断周波数が通過する周波数より
十分高くなければならない。

【００１２】上記の例は集中定数型であったが、インダ
クタンスの実現が困難な場合は図１２乃至図１４に示し
たように分布定数型が考えられる。この場合は、図１２
に示したように長さｌ＝λ／４、特性インピーダンスＺ
ｏが直列に、ＰＩＮダイオードが並列に接続されてい
る。図１３はその等価回路でＺｄはＰＩＮダイオードを
表わし、図１４は図１２の全体の等価回路である。この
分布定数型の場合は図１０に示したように低域通過特性
は示さず中心周波数付近では帯域通過型になる。したが
って図１４に示した並列キャパシタンスＣの値が変化す
ると中心周波数が変化し、特性の安定化の点で問題があ
る。さらに、ダイオードの直流バイアスの導通時と非導
通時のインピーダンスの変化が小さいと、オン・オフ比
が小さくなることが最大の問題であり、ミリ波帯におけ
るスペースダイバーシティ方式を実現するためには、ア
ンテナのスイッチング動作を可能にする必要がある。

【００１３】なお、図９に示した受信側で行う従来のス
ペースダイバーシティを適用すれば、ミリ波のスイッチ
は不要であるが、アンテナ７，８で受ける受信波の周波
数は単波であるため、反射経路が非常に多い室内での無
線ＬＡＮにおいては、やはりマルチパスの干渉を受ける
ことが多くなる。

【００１４】上記した従来のスペースダイバーシティ方
式の各問題点に鑑み、本発明はスペースダイバーシティ
送受信方式によって親局と子局とで双方向通信を行う場
合に、送信側における送信アンテナあるいは受信側にお
ける受信アンテナを、ミリ波帯のスイッチを用いること
なく切替ができると共に、反射経路が多い室内において
もマルチパスの干渉を受け難い、ミリ波帯における送受
信が可能なスペースダイバーシティの実現が望まれてい
た。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、本発明によるミリ波スペースダイバーシティ送受信
方式は、多数の子局と１つの親局が双方向ミリ波通信を
行う無線ＬＡＮであって、送受信信号からパリティエラ
ーなどを受信側が検出した場合に、現在受信中の一方の
データ送信手段から他方のデータ送信手段に送信側が切
り替えて交信するミリ波スペースダイバーシティ送受信
方式において、送信データを中間周波数帯で変調する中
間周波変調手段（例えば変調器２２）と、該中間周波変
調手段（２２）より送出される中間周波信号をミリ波帯
の搬送波と混合させる搬送波混合手段（例えば、上側波
帯信号送信機２４或いは下側波帯信号送信機２８）と、
該搬送波混合手段（２４，２８）より送出される信号成
分のうち上側波帯のみを選択的に送信する上側波帯送信
手段（例えば上側波帯信号送信機２４）と、搬送波混合
手段（２４，２８）より送出される信号成分のうち下側
波帯のみを選択的に送信する下側波帯送信手段（例えば
下側波帯信号送信機２８）と、上側波帯送信手段（２
４）もしくは下側波帯送信手段（２８）の動作を中間周
波数帯の信号に基づいて選択的に切り替える中間周波信
号選択切替手段（例えば中間周波スイッチ２３）とを、
送信側（例えば親局）が備え、親局と子局との間で上下
側波帯を用いたスペースダイバーシティ送受信を行うも
のとした。

【００１６】また、多数の子局と１つの親局が双方向ミ
リ波通信を行う無線ＬＡＮであって、送信側から送信さ
れたデータ信号からパリティエラーなどを受信側が検出
した場合に、現在受信中の一方のデータ受信手段から他
方のデータ受信手段に受信側が切り替えて交信するミリ
波スペースダイバーシティ送受信方式において、送信デ
ータを中間周波数帯で変調する中間周波変調手段（例え
ば中間周波変調器７２）と、該中間周波変調手段（７
２）より送出される中間周波信号をミリ波帯の搬送波と
混合させる搬送波混合手段（例えば送信バランスミキサ
７３）と、該搬送波混合手段（７３）より送出される上
側波帯と下側波帯を含む信号成分を送信する上下側波帯
送信手段（例えばアンテナ７４）とを、送信側（例えば
親局）が備え、上記送信側より送信された信号の上側波
帯を選択的に受信して中間周波信号に変換する上側波帯
受信手段（例えば上側波帯受信機８７）と、送信側より
送信された信号の下側波帯を選択的に受信して中間周波
信号に変換する下側波帯受信手段（例えば下側波帯受信
機８８）と、中間周波信号から受信データを取り出す中
間周波復調手段（例えば復調器９０）と、該中間周波復
調手段（９０）へ供給する中間周波信号を上側波帯受信
手段（８７）と下側波帯受信手段（８８）との間で選択
的に切り替える中間周波信号選択切替手段（例えば中間
周波スイッチ８９）と、上側波より取り出した中間周波
信号と下側波より取り出した中間周波信号とを比較判定
し、通信状態の良好な受信信号を中間周波復調手段（９
０）へ供給するように、上記中間周波信号選択切替手段
（８９）の切替動作を中間周波数帯の信号に基づいて制
御する通信制御手段（例えば制御回路９４）とを、受信
側（例えば子局）が備え、親局と子局との間で上下側波
帯を用いたスペースダイバーシティ送受信を行うものと
した。

【００１７】

【作用】送信スペースダイバーシティにおいては、送信
側に設けた上側波帯送信手段および下側波帯送信手段に
よって、送信データを含む上側波帯もしくは下側波帯を
送信することが可能になる。また、搬送波たるミリ波帯
の信号を用いずに、中間周波変調手段で用いる中間周波
数帯の信号に基づいて中間周波信号選択切替手段の切替
動作を制御するので、当該中間周波信号選択切替手段の
オン・オフ比特性が低下してスイッチング機能を損なう
ようなことがない。

【００１８】一方、受信スペースダイバーシティにおい
ては、送信側に設けた上下側波帯送信手段によって送信
データを含む上下側波帯を送信すると共に、受信側に設
けた受信手段によって上下側波帯を選択受信することが
できる。そして、受信側に設けた受信手段によって上下
側波帯より中間周波信号を取り出すことが可能となる。
また、搬送波たるミリ波帯の信号を用いずに、中間周波
復調手段で用いる中間周波数帯の信号に基づいて中間周
波信号選択切替手段の切替動作を制御するので、当該中
間周波信号選択切替手段のオン・オフ比特性が低下して
スイッチング機能を損なうようなことがない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２０】図１は本発明によるミリ波スペースダイバ
ーシティ送受信方式による親局と子局との双方向通信の
基本構成を示すブロック図である。図において、スペー
スダイバーシティによる送受信は親局と子局１及び子局
２とで行うものとし、送信側としての親局が、送受信信
号からパリティエラー等を検出した場合に、現在送信中
の一方の送信手段から他方の送信手段に送信側が切り替
えて交信する所謂送信スペースダイバーシティが可能な
構成としてある。

【００２１】親局において、２１はデータを入力して多
重化するマルチプレクサ（ＭＵＸ）、２２はこのマルチ
プレクサ２１からの入力データで変調された中間周波数
帯の信号波を出力する中間周波変調手段としての変調器
（ＭＯＤ）、２３は後述の制御回路（ＣＯＮＴ）２０に
より制御され、変調器２２からの入力データを含む中間
周波信号の上側波帯（ＵＳＢ）成分及び下側波帯（ＬＳ
Ｂ）成分をそれぞれ切り替えて出力する中間周波信号選
択切替手段としての中間周波スイッチ（ＩＦＳＷ）、２
４はこの中間周波スイッチ２３で切り替えられ出力され
た上記上側波帯成分をミリ波帯の搬送波と混合させて送
信に供する搬送波混合手段及び上側波帯送信手段として
の上側波帯信号送信機（ＵＳＢ ＴＸ）、２５はこの上
側波帯信号送信機２４からの送信信号を受け、次のアン
テナ（ＡＮＴ）を介して送信するデュプレクサ（ＤＵ
Ｐ）、２６は上側波帯の信号成分を含む送信信号を放射
する第１アンテナ（ＡＮＴ）である。

【００２２】また、２７は上記中間周波スイッチ２３で
切り替え送出された下側波帯（ＬＳＢ）成分をミリ波帯
の搬送波と混合させて送信に供する搬送波混合手段およ
び下側波帯送信手段としての下側波帯信号送信機（ＬＳ
Ｂ ＴＸ）、２８は次のアンテナ（ＡＮＴ）を介して送
信するデュプレクサ、２９は下側波帯の信号成分を含む
送信信号を放射する第２アンテナ（ＡＮＴ）である。

【００２３】さらに、３０は例えば子局１から送られて
きた信号を第１アンテナ２６及びデュプレクサ２５を介
して受信し、中間周波信号に変換する受信機（ＲＸ）、
３１は例えば子局１から送られてきた信号を第２アンテ
ナ２９及びデュプレクサ２８を介して受信し、中間周波
信号に変換する受信機（ＲＸ）、３２はこれらの受信機
３０，３１からの信号を受けるとともに上記制御回路２
０により制御されて（受信スイッチ動作制御：Ｒ ＳＷ
ＣＯＮＴ）、受信機３０，３１の何れか一方の信号を
通すように切り替え選択する中間周波スイッチ（ＩＦ
ＳＷ）、３３は中間周波スイッチ３２からの信号を復調
する復調器（ＤＥＭ）、３４はその出力を多重分離化し
て受信データを取り出す（Ｒ ＤＡＴＡ ＯＵＴ）デマ
ルチプレクサ（ＤＭＵＸ）、２０は上記中間周波スイッ
チ２３，３２を制御する上記制御回路である。

【００２４】次に、例えば子局１において（子局２も同
様なのでその説明は省略する。）、３５は親局からの電
波を受信する受信手段としてのアンテナ、３６はデュプ
レクサ（ＤＵＰ）、３７はアンテナ３５及びデュプレク
サ３６を介して、親局からの上側波帯（ＵＳＢ）もしく
は下側波帯（ＬＳＢ）の送信信号を受信して中間周波信
号（ＩＦ信号）に変換する受信機（ＲＸ）、３８は受信
機３７からのＩＦ信号を復調する復調器（ＤＥＭ）、３
９はその出力を多重分離化し、親局から送信されたデー
タを取り出すデマルチプレクサである。

【００２５】さらに、４０は親局に送信したいデータを
入力（Ｔ ＤＡＴＡ ＩＮ）し多重化するマルチプレク
サ、４１はこの入力信号で変調した中間周波数帯の信号
波を出力する変調器（ＭＯＤ）、４２はこの変調器４１
からの信号を搬送波に載せ、デュプレクサ３６及びアン
テナ３５を介して親局に送信する送信機（ＴＸ）であ
る。

【００２６】上記のような基本構成において、例えば親
局側から子局側にデータを送信する送信スペースダイバ
ーシティの場合は、変調器２２でマルチプレクサ２１を
介して入力したデータで中間周波信号を変調し、中間周
波スイッチ２３に送出する。中間周波スイッチ２３は制
御回路２０から送信切替制御信号を受けて上側波帯もし
くは下側波帯の何れを送信するかを決定し、上側波帯の
ときはアンテナ２６側に回路を切り替えて上側波帯信号
送信機２４に上側波帯信号を送出し、下側波帯のときは
アンテナ２９側に回路を切り替えて下側波帯信号送信機
２７に下側波帯信号を送出する。

【００２７】そして、上側波帯信号送信機２４または下
側波帯信号送信機２７は入力された信号を搬送波に乗
せ、デュプレクサ２８、アンテナ２９を介して子局側に
信号を送信することになる。なお、上記中間周波スイッ
チ３２による切り替えは、子局から送信されたデータの
誤りを監視して、通信状態の良い信号（上側波帯信号も
しくは下側波帯信号）を選択するように、制御回路２０
が中間周波スイッチ３２の切替を行う場合（親局が単独
で信号選択を決定する場合）や、子局からの要求あるい
は上下側波帯を一定のフォーマットの同じデータを子局
に送り、子局で通信状態のよいものを選択し、子局が選
択したものを親局においても選択するように、制御回路
２０が送信切替信号として中間周波スイッチ３２に送出
して切り替える場合（子局の受信状態と関連させて親局
が選択決定する場合）等があり、送信側における第１送
信手段もしくは第２送信手段の切替は、予め定めた通信
プロトコルによって適宜処理すれば良い。

【００２８】以上説明したように、本発明に係るミリ波
スペースダイバーシティ送受信方式による送信スペース
ダイバーシティにおいては、送信側としての親局に設け
た上側波帯送信手段として機能する上側波帯信号送信機
２４とデュプレクサ２５と第１アンテナ２６によって送
信データを含む上側波帯を送信できると共に、下側波帯
送信手段として機能する下側波帯信号送信機２７とデュ
プレクサ２８と第２アンテナ２９によって送信データを
含む下側波帯を送信することが可能になる。

【００２９】また、搬送波たるミリ波帯の信号を用いず
に、中間周波変調手段で用いる中間周波数帯の信号に基
づいて、中間周波信号選択切替手段としての中間周波ス
イッチ２３の切替動作を制御回路３５が制御するので、
当該中間周波スイッチ２３のオン・オフ比特性が低下し
てスイッチング機能を損なうようなことがない。よっ
て、ミリ波帯のスペースダイバーシティにおいても、高
価で消費電力の高い超高速スイッチング素子等を使用す
る必要がなく、従来のスペースダイバーシティにおいて
一般的に使用されているＰＩＮダイオード等で中間周波
信号選択切替手段を構成できるので、著しいコストアッ
プやシステム駆動時の電力消費量を増大させるようなこ
とがない。

【００３０】また、当該無線通信における送受信状態か
ら良好な通信状態を得られる上側波帯もしくは下側波帯
を送信するように、中間周波スイッチ２３で上側波帯信
号送信機２４もしくは下側波帯信号送信機２７を選択的
に切り替えて、親局と子局との間でミリ波スペースダイ
バーシティを行うので、同一信号を別々のアンテナから
送信する従来の送信スペースダイバーシティ方式と異な
り、上側波帯を用いた送信信号と下側波帯を用いた送信
信号との伝搬特性の相違によって、受信状態の良否が生
ずることとなる。したがって、送信側としての親局にお
ける第１アンテナ２６と第２アンテナ２９を切り替える
ことによって、送信信号の送信路を変えると共に送信周
波数を変えることができ、周波数ダイバーシティと同様
な効果が得られる。よって、室内の反射経路によるマル
チパスの干渉を軽減し、アンテナ設置の自由度を高める
ことができる。

【００３１】したがって、高指向性・高受信感度で高速
伝送となるミリ波帯の無線ＬＡＮにおける送受信に際し
て、マルチパスの干渉によるフェーディングの影響を軽
減し、一層良好な受信状態を確保できるスペースダイバ
ーシティの実現を図ることができる。

【００３２】なお、以上の基本構成は親局を送信側とし
て行う送信スペースダイバーシティについて示したが、
子局を送信側とした場合も同様に構成される。

【００３３】次に、本発明の具体的実施例について説明
する。図２及び図３は送信側にスペースダイバーシティ
方式を採用した場合の本発明の具体的実施例を示すブロ
ック図である。特に、図２は上側波帯（ＵＳＢ）を図の
アンテナ１から、下側波帯（ＬＳＢ）をアンテナ２から
送信する場合の構成であり、図３は上側波帯を図のアン
テナ２から、下側波帯をアンテナ１から送信する場合の
構成を示したものである。

【００３４】図２において、２２は図１と同じく変調器
（ＩＦ ＭＯＤ）、３２も図１と同じ中間周波スイッチ
（ＩＦ ＳＷ）である。さらに、５１は上記アンテナ
（ＡＮＴ）１、５２は上記アンテナ（ＡＮＴ）２、５３
は搬送波を発生する局部発振器（ＬＯＣ ＯＳＣ）、５
４は中間周波スイッチ３２で切り替え送出された中間周
波信号と局部発振器５３からの搬送波を混合し、側波帯
を発生させる送信バランスミキサ（ＳＢ ＭＩＸ
１）、５５は同様に、中間周波スイッチ３２で切替送出
され、ただし上記の場合に対して位相が９０°シフトさ
れた中間周波信号と局部発振器５３からの搬送波を混合
し、位相を９０°シフトさせる送信バランスミキサ（Ｓ
Ｂ ＭＩＸ ２）、５６は局部発振器５３と送信バラン
スミキサ５４，５５に接続され、局部発振器５３からの
搬送波信号を位相シフトなしに送信バランスミキサ５
４，５５に転送する３ｄＢ０°ハイブリッド、５７は中
間周波スイッチ３２からの中間周波信号を送信バランス
ミキサ５５側に対して９０°位相シフトさせ、送信バラ
ンスミキサ５４側に対して位相シフトなしに送信バラン
スミキサ５４，５５にそれぞれ転送する３ｄＢ９０°ハ
イブリッド、５８は送信バランスミキサ５４，５５とア
ンテナ５２，５１に接続され、送信バランスミキサ５
４，５５からの中間周波信号で混合された搬送波をそれ
ぞれ９０°位相シフトさせてアンテナ５２，５１に送出
する３ｄＢ９０°ハイブリッドである。

【００３５】同様に図３において３ｄＢ９０°ハイブリ
ッド５９以外は図２の場合と全く同じであり、ハイブリ
ッド５９は中間周波スイッチ３２からの位相シフトを上
側波帯と下側波帯で逆にしたものである。なお、図２お
よび図３中においては、局部発振器５３からの搬送波
（ＬＯＣ）の位相、上側波帯（ＵＳＢ、ｆL0＋ＩＦ）の
位相、下側波帯（ＬＳＢ、ｆL0−ＩＦ）の位相につい
て、夫々記号を異ならせて示してある。

【００３６】上記のように構成した実施例においては、
変調器２２で送信データにより変調された中間周波信号
を中間周波スイッチ３２に送出し、中間周波スイッチ３
２は図１に示した制御回路２０からの制御信号（ＳＷ
ＣＯＮＴ）により制御され、変調器２２からの中間周波
信号の位相を０°または９０°シフトさせ、位相シフト
０°の中間周波信号は送信バランスミキサ５４に、９０
°のものは送信バランスミキサ５５に送出する。送信バ
ランスミキサ５４，５５は上記中間周波信号を受ける
と、これらの信号を０°ハイブリッド５６を介して局部
発振器５３から送出された搬送波と混合して上下側波帯
信号を発生し、それぞれの側波帯信号を９０°ハイブリ
ッド５８に送出する。

【００３７】９０°ハイブリッド５８を通過したＵＳＢ
はアンテナ５１から、ＬＳＢは５２から、夫々子局に向
けて送信される。このときのアンテナ５１，５２におけ
る上下側波帯の位相関係は図示のようになる。図３の場
合も同様であり、中間周波スイッチ３２を切り替えて９
０゜ハイブリッド５７の入力端子“８”へ入力すると、
アンテナ５１からＬＳＢが、アンテナ５２からＵＳＢが
夫々送信されることとなる。

【００３８】図４は、図２及び図３で示したように送信
側にスペースダイバーシティ方式を採用した場合の受信
側の実施例を示すブロック図である。この場合は１つの
アンテナで上下側波帯のいずれかを選択的に受信する。

【００３９】図において、６１は送信側から送られて来
た送信信号の上側波帯と下側波帯を後に示すＩＦＳＷに
おける切り替えにしたがって選択的に受信するアンテ
ナ、６２はこのアンテナ６１からの受信信号の位相を９
０°シフトさせて分配する３ｄＢ９０°ハイブリッド
（３ｄＢ ９０°ＨＹＢ）、６３は３ｄＢ９０°ハイブ
リッド６２からの受信信号を中間周波信号に変換するた
めの搬送波を発生する受信局部発振器（Ｒ ＬＯＣ）、
６４，６５は、それぞれ、局部発振器６３からの搬送波
と３ｄＢ９０°ハイブリッドからの受信信号を混合して
中間周波信号に変換する受信バランスミキサ（Ｒ ＭＩ
Ｘ １、Ｒ ＭＩＸ ２）、６６は受信バランスミキサ
６４，６５からの中間周波信号を９０°位相シフトさせ
る３ｄＢ９０°ハイブリッド（３ｄＢ ９０°ＨＹ
Ｂ）、６７は図示しない制御回路からの制御信号（中間
周波スイッチ切替信号）により制御され、上記３ｄＢ９
０°ハイブリッド６６との接続を図の２の端子に設定し
て受信信号の上側波帯を通過させ、または１の端子に設
定して下側波帯を通過させる中間周波スイッチ（ＩＦ
ＳＷ）、６８はこの中間周波スイッチ６７からの信号を
復調して出力信号を与える中間周波帯復調器（ＩＦ Ｄ
ＥＭ）である。なお、各部位における信号の位相は図に
示したようになる。

【００４０】なお、ＵＳＢ受信とＬＳＢ受信とでは、デ
ータ信号の位相が逆相となるので、上記中間周波帯復調
器６８に、例えばＬＳＢ受信の場合には出力信号の位相
を反転させて出力する機能を付加するように予め構成し
ても良いし、反転回路を別途に設けておき、ＬＳＢ受信
の場合のデータ信号のみを該反転回路へ供給するよう
に、中間周波帯復調器６８が受信信号に応じて出力先を
切り替えるようにしても良い。

【００４１】上記のように構成された本実施例では、図
２及び図３で示した送信側から送られてきた送信信号は
３ｄＢ９０°ハイブリッド６２で位相を９０°シフトさ
れて受信バランスミキサ６４，６５に送られ、個々で受
信局部発振器６３からの搬送波と混合され、中間周波信
号となって３ｄＢ９０°ハイブリッド６６に送出され
る。９０°ハイブリッド６６からの中間周波信号は中間
周波スイッチ６７により上記のように上下側波帯のいず
れかが選択され、中間周波帯復調器６８で復調されてデ
ータが取り出される。

【００４２】次に、受信側でスペースダイバーシティ方
式を採用した場合の実施例につき、図５ないし図７に基
づいて説明する。図５は受信側でスペースダイバーシテ
ィを行う場合の送信側の構成を示すブロック図、図６は
そのときの送信側である親局を含めて受信側の構成を示
すブロック図、更に図７は２つのアンテナにより上、下
側波帯をそれぞれ選択的に受信する場合で、図６の受信
側の構成を異なる角度から説明するブロック図である。

【００４３】図５において、７１はミリ波帯の送信用搬
送波を発生する局部発振器（ＬＯＣＯＳＣ）、７２は送
信データで中間周波信号を変調する中間周波変調手段と
しての中間周波変調器（ＩＦ ＭＯＤ）、７３は局部発
振器７１からの搬送波と中間周波変調器７２からの中間
周波信号を取り込み、９０°位相シフトした送信信号を
出力する搬送波混合手段としての送信バランスミキサ
（ＳＢ ＭＩＸ）、７４はこの送信信号を送信する上下
側波帯送信手段としてのアンテナ（ＡＮＴ）である。な
お、本実施例においては、上下側波帯の信号成分を含む
送信信号を単一のアンテナ７４より出力するものとした
が、前記した実施例と同様に、上側波帯送信手段（例え
ば上側波帯信号送信機および第１アンテナ）と下側波帯
送信手段（下側波帯信号送信機および第２アンテナ）と
から上下側波帯送信手段を構成するようにしても良い。

【００４４】また、図６において、上記図５に示した親
局の送信回路構成（局部発振器７１、中間周波変調器７
２、送信バランスミキサ７３）が送受信機（親局ＴＲ
Ｘ）８１に含まれるものとしてあり、アンテナ８２を介
して子局との双方向通信を行うようにしてある。なお、
アンテナ８７は図５のアンテナ（ＡＮＴ）７４を子局に
応じて複数設けた構成とする場合もある。

【００４５】図６の受信側たる子局において、８３は送
信側から送られてきた送信波の上側波帯（ＵＳＢ）を選
択的に受信する第１アンテナ（ＡＮＴ１）、８４は送信
側から送られてきた下側波帯（ＬＳＢ）を選択的に受信
するアンテナ（ＡＮＴ２）、８５，８６はデュプレク
サ、８７および８８はデュプレクサ８５からの受信信号
を選択的に受信して中間周波信号に変換処理する上側波
帯受信機（ＵＳＢ ＲＸ）および同様の下側波帯受信機
（ＬＳＢ ＲＸ）である。そして、本実施例において
は、第１アンテナ８３とデュプレクサ８６と上側波帯受
信機８７とから上側波帯受信手段を構成し、第２アンテ
ナ８４とデュプレクサ８７と下側波帯受信手段８８とか
ら下側波帯受信手段を構成するものとしてある。

【００４６】また、８９は上，下側波帯受信機８７，８
８からの中間周波信号を切り替える中間周波信号選択切
替手段としての中間周波スイッチ（ＩＦＳＷ）、９０は
中間周波スイッチ８９からの信号を復調してデータを出
力（ＤＡＴＡ ＯＵＴ）する中間周波復調手段としての
復調器（ＤＥＭ）、９１はデータを取り込んで（ＤＡＴ
Ａ ＩＮ）送信を選択する送信スイッチ（Ｔ ＳＷ）、
９２，９３はこの送信スイッチ９１と上記デュプレクサ
８５，８６にそれぞれ接続され、上側波帯及び下側波帯
に対して送信処理を行う送信機（ＵＳＢ ＴＸ、ＬＳＢ
ＴＸ）、９４は上記中間周波スイッチ８９と送信スイ
ッチ９１の動作を制御する制御回路である。なお、本実
施例においては、通信状態の良好な受信信号を復調き９
０へ供給するように、中間周波スイッチ８９の切替動作
を中間周波数帯の信号に基づいて制御する通信制御手段
を上記制御回路９４に含ませるものとしてある。

【００４７】さらに、図７において、１０１，１０２は
それぞれ、図６の受信側のアンテナ８３，８４であり、
１０３，１０４，１０５はそれぞれ図６の上側波帯受信
機（ＵＳＢ ＲＸ）８８に含まれている受信バランスミ
キサ（Ｒ ＭＩＸ １、ＲＭＩＸ ２）、および受信局
部発振器である。１０６，１０７はそれぞれ上側波帯バ
ンドパスフィルタ及び下側波帯バンドパスフィルタ、１
０８は図示省略の制御回路によって切替制御（ＳＷ Ｃ
ＯＮＴ）される中間周波スイッチ（ＩＦ ＳＷ）８９、
１０９は中間周波の利得を調整する中間周波利得調整回
路（ＩＦ ＡＧＣ）、１１０は図６の中間周波帯復調器
（ＤＥＭ）９０と同じ復調器（ＩＦＤＥＭ）である。

【００４８】以上説明したように、本発明に係るミリ波
スペースダイバーシティ送受信方式による受信スペース
ダイバーシティにおいては、送信データを含む上下側波
帯を送信側たる親局のアンテナ８２より送信すると共
に、受信側の第１アンテナ８３および第２アンテナ８４
によって上側波帯と下側波帯を受信し、上側波帯受信機
８７および下側波帯受信機８８によって中間周波信号に
変換処理することができる。また、搬送波たるミリ波帯
の信号を用いずに、受信波の中間周波変換時に用いる中
間周波数帯の信号に基づいて中間周波スイッチ８９の切
替動作を制御回路９４が制御するので、当該中間周波ス
イッチ８９のオン・オフ比特性が低下してスイッチング
機能を損なうようなことがない。

【００４９】したがって、上側波帯より得た中間周波信
号もしくは下側波帯より得た中間周波信号の何れか通信
状態の良好な受信信号を復調器９０へ供給するように制
御回路９４によって制御することで、親局と子局との間
でミリ波スペースダイバーシティを行うことが可能とな
る。これにより、上記した送信スペースダイバーシティ
と同様に、周波数ダイバーシティの効果を得ることがで
きるので、マルチパスの干渉によるフェーディングの影
響を受け難く、良好な通信状態を確保できるスペースダ
イバーシティ送受信方式とすることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るミリ
波スペースダイバーシティ送受信方式による送信スペー
スダイバーシティにおいては、送信側に設けた上側波帯
送信手段および下側波帯送信手段によって、送信データ
を含む上側波帯もしくは下側波帯を送信することが可能
になる。また、搬送波たるミリ波帯の信号を用いずに、
中間周波変調手段で用いる中間周波数帯の信号に基づい
て中間周波信号選択切替手段の切替動作を制御するの
で、当該中間周波信号選択切替手段のオン・オフ比特性
が低下してスイッチング機能を損なうようなことがな
い。

【００５１】したがって、当該無線通信における送受信
状態から良好な通信状態を得られる上側波帯もしくは下
側波帯を送信するように、上側波帯送信手段もしくは下
側波帯送信手段を選択的に切り替えて、親局と子局との
間でミリ波スペースダイバーシティを行うことが可能と
なる。これにより、送信側における送信手段を切り替え
ることにより、周波数のことなる信号波を送信すること
が可能となり、周波数ダイバーシティの効果を得ること
ができる。

【００５２】また、本発明に係るミリ波スペースダイバ
ーシティ送受信方式による受信スペースダイバーシティ
においては、送信側に設けた上下側波帯送信手段によっ
て送信データを含む上下側波帯を送信すると共に、受信
側に設けた受信手段によって上下側波帯を受信すること
ができる。そして、受信側に設けた受信手段によって受
信したデータ信号を、上側波帯受信手段と下側波帯受信
手段とから夫々中間周波信号を取り出すことが可能とな
る。また、搬送波たるミリ波帯の信号を用いずに、中間
周波復調手段で用いる中間周波数帯の信号に基づいて中
間周波信号選択切替手段の切替動作を制御するので、当
該中間周波信号選択切替手段のオン・オフ比特性が低下
してスイッチング機能を損なうようなことがない。

【００５３】したがって、上側波帯より得た中間周波信
号もしくは下側波帯より得た中間周波信号の何れか通信
状態の良好な受信信号を中間周波復調手段へ供給するよ
うに通信制御手段によって制御することで、親局と子局
との間でミリ波スペースダイバーシティを行うことが可
能となる。これにより、受信側における上下側波帯受信
手段を切り替えることにより、周波数のことなる信号波
を受信・復調することが可能となり、周波数ダイバーシ
ティの効果を得ることができる。

【００５４】よって、室内の側壁や天井壁等の反射によ
って生じた多数の通信路を経た送信波の干渉に対しても
良好な通信状態を確保できる周波数ダイバーシティの効
果を有するミリ波スペースダイバーシティ送受信方式と
することができ、アンテナの位置決定の自由度を高める
ことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるミリ波スペースダイバーシティ送
受信装置の基本構成を示すブロック図である。

【図２】送信側にスペースダイバーシティ方式を採用し
た場合の本発明の具体的実施例を示すブロック図であ
る。

【図３】同様のブロック図である。

【図４】図２及び図３に示したように送信側にスペース
ダイバーシティ方式を採用した場合の受信側の実施例を
示すブロック図である。

【図５】受信側でスペースダイバーシティ方式を採用し
た場合の送信側の構成を示すブロック図である。

【図６】図５の場合の送信介意路を有する親局も含めて
受信側の構成を示すブロック図である。

【図７】２つのアンテナにより上、下側波帯をそれぞれ
選択的に受信する場合で、図６の受信側の構成を異なる
角度からみたときのブロック図である。

【図８】従来のスペースダイバーシティの第１受信方法
の概略を示すブロック図である。

【図９】従来のスペースダイバーシティの第２受信方法
の概略を示すブロック図である。

【図１０】ＰＩＮダイオードの等価回路を示す回路図で
ある。

【図１１】ＬＰＦ型のスイッチ構成図である。

【図１２】分布定数型フィルタのスイッチ構成図であ
る。

【図１３】図１２の構成図においてＰＩＮダイオード部
を等価した構成図である。

【図１４】図１２全体の等価回路図である。

【符号の説明】

２２ 変調器（ＭＯＤ） ２３ 中間周波スイッチ（ＩＦＳＷ） ２４ 上側波帯信号送信機（ＵＳＢ ＴＸ） ２６ 親局アンテナ（ＡＮＴ） ２７ 下側波帯信号受信機（ＬＳＢ ＴＸ） ２９ アンテナ（ＡＮＴ） ３０ 受信機（ＲＸ） ３１ 受信機（ＲＸ） ３２ 中間周波スイッチ ３３ 復調器 ３５ 子局アンテナ ３７ 受信機 ４１ 変調器 ４２ 送信機（ＴＸ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/28

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の子局と１つの親局が双方向ミリ波
   通信を行う無線ＬＡＮであって、送受信信号からパリテ
   ィエラーなどを検出した場合に、現在送信中の一方のデ
   ータ送信手段から他方のデータ送信手段に送信側が切り
   替えて交信するミリ波スペースダイバーシティ送受信方
   式において、 送信データを中間周波数帯で変調する中間周波変調手段
   と、該中間周波変調手段より送出される中間周波信号を
   ミリ波帯の搬送波と混合させる搬送波混合手段と、該搬
   送波混合手段より送出される信号成分のうち上側波帯の
   みを選択的に送信する上側波帯送信手段と、搬送波混合
   手段より送出される信号成分のうち下側波帯のみを選択
   的に送信する下側波帯送信手段と、上側波帯送信手段も
   しくは下側波帯送信手段の動作を中間周波数帯の信号に
   基づいて選択的に切り替える中間周波信号選択切替手段
   とを、送信側が備え、 親局と子局との間で上下側波帯を用いたスペースダイバ
   ーシティ送受信を行うことを特徴とするミリ波スペース
   ダイバーシティ送受信方式。
2. 【請求項２】 多数の子局と１つの親局が双方向ミリ波
   通信を行う無線ＬＡＮであって、送信側から送信された
   データ信号からパリティエラーなどを受信側が検出した
   場合に、現在受信中の一方のデータ受信手段から他方の
   データ受信手段に受信側が切り替えて交信するミリ波ス
   ペースダイバーシティ送受信方式において、 送信データを中間周波数帯で変調する中間周波変調手段
   と、該中間周波変調手段より送出される中間周波信号を
   ミリ波帯の搬送波と混合させる搬送波混合手段と、該搬
   送波混合手段より送出される上側波帯と下側波帯を含む
   信号成分を送信する上下側波帯送信手段とを、送信側が
   備え、 上記送信側より送信された信号の上側波帯を選択的に受
   信して中間周波信号に変換する上側波帯受信手段と、送
   信側より送信された信号の下側波帯を選択的に受信して
   中間周波信号に変換する下側波帯受信手段と、中間周波
   信号から受信データを取り出す中間周波復調手段と、該
   中間周波復調手段へ供給する中間周波信号を上側波帯受
   信手段と下側波帯受信手段との間で選択的に切り替える
   中間周波信号選択切替手段と、上側波より取り出した中
   間周波信号と下側波より取り出した中間周波信号とを比
   較判定し、通信状態の良好な受信信号を中間周波復調手
   段へ供給するように、上記中間周波信号選択切替手段の
   切替動作を中間周波数帯の信号に基づいて制御する通信
   制御手段とを、受信側が備え、 親局と子局との間で上下側波帯を用いたスペースダイバ
   ーシティ送受信を行うことを特徴とするミリ波スペース
   ダイバーシティ送受信方式。