JPH0879147A

JPH0879147A - ダイバーシティ方式

Info

Publication number: JPH0879147A
Application number: JP6238656A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Aikawa; 聡相河
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-09-07
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】マルチパスとシャドウイングの発生する伝搬
路においてシャドウイングが発生した場合においても伝
送誤りなしにリアルタイム伝送が行なえる方式の実現を
目的とする。【構成】送信側あるいは受信側に複数の指向性アンテ
ナを水平面内指向性（１１３１〜１１３６）が異なるよ
うに設け、これらのうち伝搬特性の良いものを選択し、
位相調整手段により位相あるいはタイミングをあわせた
後合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無線通信方式に関する。
特に、マルチパスおよびシャドウイングが発生する屋内
環境において、リアルタイム信号伝送が要求されるシス
テムに適している。

【０００２】

【従来の技術】無線通信における品質劣化の原因は、干
渉、マルチパス、シャドウイングなどが挙げられそれぞ
れについて各種補償技術の開発が行なわれている。特
に、無線ＬＡＮなどの屋内パケット通信においては、マ
ルチパスやシャドウイングの影響を除去するため、複数
の指向性アンテナを選択して用いるセクタアンテナ方式
が用いられている（特開平２−７９６２８『マルチパス
を克服するための高ビットレート通信システム』）。

【０００３】図３２および図３３は従来技術を説明する
図である。図３２で３２２０は第１局のアンテナで指向
性アンテナ３２２１、３２２２、３２２３、３２２４、
３２２５、３２２６からなる。３２３０は第２局のアン
テナであり指向性アンテナ３２３１、３２３２、３２３
３、３２３４、３２３５、３２３６からなる。３２４０
は通信方向を示す。図３３で３３２１、３３２２、３３
２３、３３２４、３３２５、３３２６は第１局の指向性
アンテナ、３３３１、３３３２、３３３３、３３３４、
３３３５、３３３６は第２局の指向性アンテナである。
３３５２は第１局で送受信される信号、３３６２は第２
局で送受信される信号である。３３５１は第１局の指向
性アンテナを選択する選択スイッチ、３３６１は第２局
の指向性アンテナを選択する選択スイッチである。ここ
では第１局第２局ともに、６個の指向性アンテナを有す
るため、３６通りの指向性アンテナの選択肢があるが、
このうち１つを選択して適用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】屋内において無線伝送
を行なう場合、壁や天井および什器などからの反射が直
接波の干渉として受信され、これにより品質劣化をおこ
す現象が発生する場合がある。これをマルチパスとよ
ぶ。壁や天井および什器などの動きは比較的遅くマルチ
パスの影響の変動は時間的に緩やかである。

【０００５】マルチパスの影響を抑えるためには、反射
が受信アンテナに入力されることを抑えるため、指向性
アンテナを適用することができる。しかし、指向性アン
テナを用いるためには、送信アンテナと受信アンテナの
方向調整が必要となる。これを解決するためには、従来
技術で説明したセクタアンテナ方式が適している。

【０００６】一方、屋内における無線伝送品質を劣化さ
せるもう１つの原因に、シャドウイングがある。これは
屋内における人などが電波を遮ることにより、受信レベ
ルが著しく低下し、品質が劣化するものである。これを
解決する手段としても前記セクタアンテナ方式の適用も
考えることはできる。屋内においては上述のように、マ
ルチパスが発生するため、複数の指向性アンテナのう
ち、いくつかは直接波以外の干渉波を主に受信する場合
がある。このため、前記セクタアンテナ方式ではシャド
ウイングにより、品質が劣化した場合には、他の指向性
受信アンテナを選択することにより、シャドウイングを
受けていない反射を入力とできる。

【０００７】しかし、シャドウイングの変動は人の動き
などと同様に高速である。一方、前述のセクタアンテナ
方式においてシャドウイングの影響を回避するために
は、パケット化された信号を受信し、この信号から伝送
路の品質を判断する。その結果から指向性アンテナを変
更する必要があると判断された後、再度各指向性アンテ
ナからの受信信号から最適な指向性アンテナを選択す
る。最適な指向性アンテナが選択された後に品質劣化が
発生したパケットを再送する。このような手順が必要で
あるため、高速なシャドウイングの影響を回避すること
が困難である。また、人が伝搬路上に立ち止るなどの変
動が低速あるいは変動しないシャドウイングの場合に
は、最適な指向性アンテナを再選択することは可能であ
るが、指向性アンテナの再選択を行なうための時間は通
信不能となる。このような通信不能の時間が発生する場
合方式は遅延を許容できるパケット通信などでは有効で
あるが、リアルタイムを要求されるような画像や音声の
通信には適用できない。

【０００８】本発明の目的は以上述べた従来技術の欠点
を解決し、無線通信をシャドウイングとマルチパスが発
生する伝送路条件下でリアルタイム信号伝送を行なえる
システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴は送信側に少なく共１つの送信アンテナ
を有し、受信側に水平面内指向性がほぼ等間隔の角度で
各々別の方向を向くｊ個の指向性受信アンテナと、該ｊ
個の指向性受信アンテナのうちｋ個（ｊ≧ｋ）の指向性
受信アンテナを選択する選択スイッチと、該選択スイッ
チを制御する選択回路と、選択された指向性受信アンテ
ナから受信される受信信号をそれぞれ入力とする位相調
整手段と、該位相調整手段を制御する位相制御回路と、
上記位相調整手段出力を合成する合成回路を有するダイ
バーシティ方式にある。

【００１０】本発明は屋内無線通信方式において複数の
指向性アンテナからの受信信号を合成することを最も主
要な特徴とする。

【００１１】従来の技術とはシャドウイングによる品質
劣化が発生した場合においてもリアルタイム伝送を誤り
なしで伝送できる点が異なる。

【００１２】

【作用】図１は屋内おける無線伝送の状況を示す図であ
る。図で１１１、１１２、１１３、１１４は壁面であ
る。１２０は送信アンテナ、１３１、１３２、１３３、
１３４、１３５、１３６は指向性受信アンテナを示す。
これらの指向性アンテナは指向性が異なり、全体で３６
０゜をカバーする。１４１、１４２、１４３、１４４、
１４５は伝搬路を示す。１４１は送信アンテナから受信
アンテナへの直接波の伝搬路である。１４２は送信され
た電波が壁面１１１で反射した後受信される伝搬路であ
る。同様に１４３は壁面１１２で反射した伝搬路、１４
４、１４５は壁面で２回反射した伝搬路である。

【００１３】図２は図１における伝搬遅延の関係を示
す。横軸の時間は送信アンテナから受信アンテナへの伝
搬遅延時間を示す。図１における伝搬路１４１での伝搬
に必要な時間がｔ₄₁である。同様に伝搬路１４２、１４
３、１４４、１４５での伝搬に必要な時間はそれぞれｔ
₄₂、ｔ₄₃、ｔ₄₄、ｔ₄₅である。図２の２０１、２０２、
２０３、２０４、２０５はそれぞれ１４１、１４２、１
４３、１４４、１４５の遅延時間を示す。図１における
受信アンテナ１３１、１３２、１３３、１３４、１３
５、１３６はそれぞれ指向性アンテナであるため、各伝
搬路の到来方向とアンテナ指向性パターンによって各指
向性受信アンテナにおける遅延分散は異なる。これを図
３、図４、図５、図６、図７、図８に示す。この図で横
軸は図２と同様で伝搬に必要な時間を示す。縦軸は受信
レベルを示す。例えば、図１における指向性受信アンテ
ナ１３１では直接波である伝搬路１４１の電波のみが高
いレベルで受信される。この様子を図３に示す。

【００１４】また指向性受信アンテナ１３２、１３３、
１３４、１３５、１３６の受信波の遅延分散が図４、図
５、図６、図７、図８となる。

【００１５】ここで図６、図７で示すように指向性受信
アンテナ１３４、１３５からの入力は受信レベルが非常
に低くなる。また、図８に示すように指向性受信アンテ
ナ１３６は伝搬路１４３と１４４の電波が共に受信され
るため波形歪みが発生する。

【００１６】ここで受信レベルが特に低い指向性受信ア
ンテナ１３４、１３５および波形歪みのある受信アンテ
ナ１３６を除く指向性受信アンテナ１３１、１３２、１
３３での受信信号のみを選択する。これら３つの指向性
受信アンテナの遅延分散で最もレベルが高い信号、すな
わち図３における３０１、図４における４０５、図５に
おける５０２に着目すると、それぞれ伝搬に必要となる
時間がｔ₄₁、ｔ₄₅、ｔ₄₂と異なる。そこでこれらの時間
をあわせるため、指向性受信アンテナ３１での受信信号
を時間（ｔ₄₅−ｔ₄₁）また、指向性受信アンテナ３３で
の受信信号を時間（ｔ₄₅−ｔ₄₂）だけ遅延させる。これ
により、これら遅延された信号と指向性受信アンテナ３
２からの受信信号は同相する。これらを合成するとより
高いレベルでＤ／Ｕが高い受信信号を得ることができ
る。この関係を図９に示す。これにより、定常時のマル
チパスによる品質の劣化を抑えることができる。図９で
９１０、９２０、９３０はそれぞれ図１における指向性
受信アンテナ１３１、１３２、１３３の遅延分散を示
す。９４０は９１０を（ｔ₄₅−ｔ₄₁）だけ遅延させた後
の遅延分散を示す。同様に９６０は９３０を（ｔ₄₅−ｔ
₄₂）だけ遅延させた後の遅延分散を示す。９４０、９５
０、９６０からわかるように、それぞれの指向性受信ア
ンテナにおける最大の受信信号である９４１、９５５、
９６２が同期する。従って、これらを９４０、９５０、
９６０を合成した９７０レベルおよびＤ／Ｕが高くな
る。ここでＤ／Ｕとは希望波のレベルと非希望波のレベ
ルの比であり、Ｄ／Ｕが低い場合には、受信信号が劣化
する。

【００１７】次に、シャドウイングが発生した場合につ
いて説明する。たとえば、図１における伝搬路１４１上
を人が横切るなどの理由で、直接波が受信されなくなっ
た場合について図１０に示す。このとき、図１０におけ
る１０１０で受信される直接波１０１１のレベルが小さ
くなる。同様に遅延を与えた後の１０４１も小さくなっ
ている。しかし、１０２０、１０３０に示すように受信
指向性アンテナ１３２、１３３で反射の受信レベルが１
０２５、１０３２のように大きいため１０７０に示され
るようにシャドウイングが発生した後でも合成後の信号
は十分なレベルとＤ／Ｕを得ることができる。

【００１８】

【実施例】図１１および図１２は請求項１の実施例を説
明する図である。図１１で１１２０は送信アンテナであ
る。１１３０は受信側のアンテナであり、１１３１、１
１３２、１１３３、１１３４、１１３５、１１３６の６
個の指向性受信アンテナがある。すなわち、請求項１で
ｊ＝６の場合について示した図である。１１４０は１１
２０から１１３０へ送信される電波の伝搬路を示す。

【００１９】図１２で１２２０は送信アンテナ、１２３
１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、１２３
６は指向性受信アンテナ、１２４０は通信方向を示す。
１２５１は指向性受信アンテナを選択するための選択ス
イッチ、１２５２は指向性受信アンテナを選択するため
の選択回路、１２５３は位相調整手段、１２５４は位相
調整手段出力を合成する合成回路、１２５６は位相調整
手段を制御する位相制御回路、１２５５は１２５４の回
路出力として得られるダイバーシティ方式の出力であ
る。この例は複数の指向性受信アンテナでの入力を選択
ののち、合成するため、上記作用で説明したように、シ
ャドウイングが発生した場合においてもリアルタイム伝
送が可能となる。

【００２０】図１３および図１４は請求項２の実施例を
説明する図である。図１３で１３２０は送信側のアンテ
ナであり、１３２１、１３２２、１３２３、１３２４、
１３２５、１３２６は指向性送信アンテナである。１３
３０は受信側のアンテナであり、１３３１、１３３２、
１３３３、１３３４、１３３５、１３３６は指向性受信
アンテナである。１３４０は通信方向を示す。

【００２１】図１４で１４２１、１４２２、１４２３、
１４２４、１４２５、１４２６は指向性送信アンテナで
あり１４３１、１４３２、１４３３、１４３４、１４３
５、１４３６は指向性受信アンテナである。１４４０は
通信方向を示す。１４５１は指向性受信アンテナを選択
するための選択スイッチ、１４５２は選択回路、１４５
３は位相調整手段、１４５６は位相制御回路、１４５５
はダイバーシティ方式出力である。一方送信側では、１
４６３は送信信号、１４６２は送信信号を分岐する回
路、１４６１は指向性送信アンテナを選択する選択スイ
ッチである。ここで、指向性送信アンテナを１つ選択す
る場合、すなわち、請求項２でｔ＝１の場合選択後は請
求項１と同様となり、シャドウイング対策に有効とな
る。しかも、送信アンテナ複数のうちから選択できるた
め、マルチパスの影響がすくないより特性のよい伝搬路
を選択できる。また、ｔ＝２以上とした場合、マルチパ
スを増やすことになるが、作用で説明したように、シャ
ドウイング対策として直接波が切断された場合には、反
射波などのマルチパス信号で受信を続けるため複数の指
向性送信アンテナから送信するほうが特性がよくなる場
合がある。

【００２２】図１５および図１６は送信側が複数のアン
テナを有し、受信側が１個のアンテナを有する実施例の
説明図である。図１５で１５３０は送信側のアンテナで
１５３１、１５３２、１５３３、１５３４、１５３５、
１５３６の指向性送信アンテナからなる。１５２０は受
信アンテナであり、１５４０は通信方向を示す。

【００２３】図１６で１６５５は送信信号、１６５４は
送信信号を分岐する分岐回路、１６５３は位相調整手
段、１６５６は位相制御回路、１６５２は送信信号を選
択する選択回路、１６５１は送信信号を選択するための
選択スイッチ、１６３１、１６３２、１６３３、１６３
４、１６３５、１６３６は指向性送信アンテナ、１６２
０は受信アンテナ、１６４０は通信方向を示す。ここで
は請求項１の場合と送信側と受信側を全く逆にした場合
である。選択された送信アンテナから出力される信号は
出力前に伝搬路のマルチパス特性に従って受信側で同相
となるようにタイミングがあわされるため、請求項１と
同様の効果が得られる。これは送信側では複数の指向性
アンテナを使用できるが、受信側では１つのアンテナで
対応する必要がある場合に有効となる。

【００２４】図１７および図１８は双方向通信の実施例
を説明する図である。図１７で１７２０は第１局の指向
性アンテナ、１７３０は第２局のアンテナで１７３１、
１７３２、１７３３、１７３４、１７３５、１７３６の
指向性アンテナからなる。１７４０は双方向通信の通信
方向を示す。

【００２５】図１８で１８２０は第１局のアンテナ、１
８３１、１８３２、１８３３、１８３４、１８３５、１
８３６は第２局の指向性アンテナ、１８４０は通信方向
を示す。１８５１は第２局の指向性アンテナを選択する
選択スイッチ、１８５２は選択回路、１８５３は第２局
での受信信号に対する位相調整手段、１８５６は位相制
御回路、１８５４は合成回路、１８５５はダイバーシテ
ィ方式出力である。１８６１は第２局の送受共用アンテ
ナにおいて送信をするか受信するかを選択するスイッ
チ、１８６２は送信信号に対する位相調整回路、１８６
３は分岐回路、１８６４は送信信号である。ここでは、
２つの局で双方向通信を行なう場合であり、それぞれ送
受共用アンテナを適用しているため、第１局から第２局
への場合でも第２局から第１局への場合でも伝搬路特性
は同じである。ここでたとえば第２局のみ複数の指向性
アンテナに適用できるような場合、図に示すような構成
とし、請求項１と請求項２の構成の組み合わせで実施す
ることができる。

【００２６】図１９および図２０は双方向通信の別の実
施例を説明する図である。図１９で１９２０は第１局の
アンテナで１９２１、１９２２、１９２３、１９２４、
１９２５、１９２６の指向性アンテナからなる。１９３
０は第２局のアンテナで１９３１、１９３２、１９３
３、１９３４、１９３５、１９３６の指向性アンテナか
らなる。１９４０は通信方向を示す。

【００２７】図２０で２０７５は第１局からの送信信
号、２０７４は送信信号２０７５を分岐する分岐回路、
２０７６は第１局の受信信号を合成する合成回路、２０
７７は第１局でのダイバーシティ方式出力である。２０
７３は第１において送信するか受信するかを選択する回
路、２０７１は第１局の指向性アンテナを選択する第１
の選択スイッチ２０７２は第１の選択スイッチを制御す
る第１の選択回路、２０２１、２０２２、２０２３、２
０２４、２０２５、２０２６は第１局の指向性アンテナ
である。２０４０は通信方向を示す。２０３１、２０３
２、２０３３、２０３４、２０３５、２０３６は第２局
の指向性アンテナ、２０５１は第２局の指向性アンテナ
を選択する第２の選択スイッチ、２０５２は第２の選択
回路、２０５３は第２局の受信信号に対する位相調整手
段、２０５６は位相調整回路、２０５４は合成回路、２
０５５は第２局のダイバーシティ出力、２０６１は第２
局において送信するか受信するかを選択する回路、２０
６４は第２局での送信信号、２０６３は分岐回路、２０
６２は第２局の送信信号に対する位相調整回路である。
ここで第１局にある複数の指向性アンテナのうち１つを
選択した場合、図１９、図２０と同様の構成となる。た
だし、第１局に複数の指向性アンテナがありそのうち１
つを選択するため、伝搬路特性を改善できる。また、第
１局において複数の指向性アンテナを選択した場合、請
求項２の後半で説明した場合と同様にマルチパスは増え
るがシャドウイング特性を改善できる場合がある。ま
た、図１７、図１８の場合と異なり、第１局において、
複数のアンテナを設置できるが、位相調整手段などの回
路により装置が複雑にできない場合に適用できる。

【００２８】請求項３について説明する。図２０に示し
た第２局の指向性アンテナを選択するためには、第２局
における受信信号を用いることができるが、第１局にお
いては受信信号を合成する回路がないため、第１局での
受信信号によって第１局の指向性アンテナを選択するこ
とができない。しかし、請求項３の方法により第１局の
指向性アンテナを選択することができる。まず第１局の
第１の指向性アンテナである図２０の２０２１から試験
信号出力する。これを第２局で受信し、合成後の出力２
０５５の特性を指向性アンテナ２０２１の特性とする。
次に２０２２から試験信号を出力し、同様の手順を繰り
返す。これを２０２１、２０２２、２０２３、２０２
４、２０２５、２０２６のすべてについて行ない、各指
向性アンテナからの信号の特性を測定する。この結果か
ら第１局の指向性アンテナのうち適当なものを判断し、
その結果を第２局から第１に転送し指向性アンテナを選
択する。

【００２９】図２１および図２２は双方向通信の別の実
施例を説明する図である。図２１で２１２０は第１局の
アンテナで２１２１、２１２２、２１２３、２１２４、
２１２５、２１２６の指向性アンテナからなる。２１３
０は第２局のアンテナで２１３１、２１３２、２１３
３、２１３４、２１３５、２１３６の指向性アンテナか
らなる。２１４０は通信方向を示す。

【００３０】図２２で２２８４は第１局からの送信信
号、２２８３は送信信号２２８４を分岐する分岐回路、
２２５４は第１局の受信信号を合成する合成回路、２２
５５は第１局でのダイバーシティ方式出力である。２２
８１は第１において送信するか受信するかを選択する回
路、２２７１は第１局の指向性アンテナを選択する第１
の選択スイッチ、２２７２は第１の選択スイッチを制御
する第１の選択回路、２２７３は第１の位相調整手段、
２２７６は第１の位相調整回路である。２２２１、２２
２２、２２２３、２２２４、２２２５、２２２６は第１
局の指向性アンテナである。２２４０は通信方向を示
す。２２３１、２２３２、２２３３、２２３４、２２３
５、２２３６は第２局の指向性アンテナ、２２５１は第
２局の指向性アンテナを選択する第２の選択スイッチ、
２２５２は第２の選択回路、２２５３は第２局の受信信
号に対する位相調整手段、２２５６は位相調整回路、２
２５４は合成回路、２２５５は第２局のダイバーシティ
出力、２２６１は第２局において送信するか受信するか
を選択する回路、２２６４は第２局での送信信号、２２
６３は分岐回路、２２６２は第２局の送信信号に対する
位相調整回路である。これは請求項２のダイバーシティ
方式を双方向通信にしたものであり、それぞれ受信局側
でダイバーシティの制御を行なうものである。

【００３１】次にアンテナの選択について説明する。こ
こまでの実施例において選択回路が用いられている。こ
れは受信信号の特性によって指向性アンテナを選択する
ものである。ここでいう受信信号の特性として第１の方
法では入力レベルを用いる。指向性アンテナの向きが相
手局のアンテナとの位置に対して悪いために、入力レベ
ルが低い場合があり、このような指向性アンテナを選択
しないようにするものである。また、第２の方法では波
形歪特性を用いる。マルチメディアパスにより直接波あ
るいは反射波が複数アンテナに入力される場合、波形歪
みが発生する。これは復調信号の劣化を起こすため、こ
のような指向性アンテナを選択しないようにするもので
ある。さらに、第３の方法では誤り検出を行ない、選択
をする。誤り検出のためには、送信側と受信側で前もっ
て決めてあるユニークワードを適用し受信信号とユニー
クワードを比較して決定する方法や、誤り検出符号を用
いて行なう方法などがある。またこれらのレベル、波形
歪、誤りを組み合わせて選択することができる。

【００３２】図２３は親子通信の実施例を説明する図で
ある。図で２３２０は親局のアンテナで指向性アンテナ
２３２１、２３２２、２３２３、２３２４、２３２５、
２３２６からなる。２３３１、２３３２、２３３３は子
局の指向性アンテナである。２３４１、２３４２、２３
４３は親局と子局２３３１、２３３２、２３３３との通
信方向を示す。この図に示すように、通信は親局と各子
局の間で行なわれる。ある１つの子局と親局の間の通信
にのみ着目すると、請求項４の構成と同様である。親局
は複数ある子局それぞれと通信を行なう場合、各子局ご
とに適した指向性アンテナの選択あるいは位相調整回路
の調整を行なう。

【００３３】図２４は親子通信の別の実施例を説明する
図である。図で２４２０は親局のアンテナで指向性アン
テナ２４２１、２４２２、２４２３、２４２４、２４２
５、２４２６からなる。２４３０、２４４０、２４５０
はそれぞれ子局のアンテナで２４３０は指向性アンテナ
２４３１、２４３２、２４３３、２４３４、２４３５、
２４３６からなり、２４４０は２４４１、２４４２、２
４４３、２４４４、２４４５、２４４６からなり、２４
５０は２４５１、２４５２、２４５３、２４５４、２４
５５、２４５６からなる。２４６１、２４６２、２４６
３は各子局との通信方向を示す。この図で各子局におい
て最適な指向性アンテナたとえば、図の２４３２、２４
４１、２４５１を選択する。その後は図２３と同様の構
成となる。

【００３４】図２５は親子通信の別の実施例を説明する
図である。２５２０は親局のアンテナで指向性アンテナ
２５２１、２５２２、２５２３、２５２４、２５２５、
２５２６からなる。２５３０、２５４０、２５５０は子
局のアンテナでそれぞれ複数の指向性アンテナ２５３
１、２５３２、２５３３、２５３４、２５３５、２５３
６あるいは２５４１、２５４２、２５４３、２５４４、
２５４５、２５４６あるいは２５５１、２５５２、２５
５３、２５５４、２５５５、２５５６からなる。２５６
１、２５６２、２５６３は通信方向を示す。この図で親
局側で各子局毎に指向性アンテナを選択し、子局の複数
の指向性アンテナとで通信を行なう構成である。

【００３５】図２６は親子通信の別の実施例を説明する
図である。図で２６２０、２６６０はそれぞれ親局の信
号を送受信するアンテナであり、比較的離れた場所にそ
れぞれ複数の指向性アンテナ２６２１、２６２２、２６
２３、２６２４、２６２５、２６２６あるいは２６６
１、２６６２、２６６３、２６６４、２６６５、２６６
６からなる。２６３０、２６４０、２６５０は子局のア
ンテナであり、それぞれ指向性アンテナ２６３１、２６
３２、２６３３、２６３４、２６３５、２６３６あるい
は２６４１、２６４２、２６４３、２６４４、２６４
５、２６４６あるいは２６５１、２６５２、２６５３、
２６５４、２６５５、２６５６からなる。また２６７
１、２６７２、２６７３はアンテナ２６２０と各子局と
の通信方向を、２６８１、２６８２、２６８３はアンテ
ナ２６６０と各子局との通信方向を示す。親局のアンテ
ナを比較的離れた複数の場所に分けて設置することです
べての伝搬路が同時にシャドウイングの影響を受ける可
能性が小さくなりシャドウイング対策としての効果が大
きくなる。

【００３６】位相制御手段について説明する。上記説明
した実施例において位相調整回路が用いられる。これは
作用で説明したように、各指向性アンテナから入力され
る信号を同相にして合成するため位相をあわせるための
回路である。ここで位相をあわせる手段として、移相器
又はトランスバーサル型フィルタを適用している。トラ
ンスバーサル型フィルタの場合には、遅延時間差が大き
い場合においても適用が可能である。また、移相器によ
る構成の場合、比較的回路構成が簡易になる。

【００３７】ところで、作用で説明したように、伝搬路
の特性を劣化させる原因としてマルチパスとシャドウイ
ングがある。マルチパスの影響は比較的に変動が時間的
に緩やかである。それに対してシャドウイングによる影
響は時間的に急である。また、シャドウイングは一般
に、人が通るなどの原因によるもので、比較的短時間で
復旧する。ここで、シャドウイングが発生した場合に、
位相調整手段の調整はシャドウイングによる急激な変化
に追い付くことは困難であるとともに、追従のために位
相調整手段における回路のパラメータの変化にかかる時
間が長くなり、シャドウイングの影響のある時間を長く
する場合がある。そこで、位相調整手段の移相器の位相
又は、位相調整手段のトランスバーサルフィルタのタッ
プ係数を急激な時間変動に対して保持することによりシ
ャドウイングの影響が長くなることを防ぐ。

【００３８】ところで、上記説明したように、本発明を
適用した場合、シャドウイングが発生しても受信レベル
の急激な変動は抑えることが可能である。しかし、若干
のレベル変動が残留する。このような受信レベルの変動
に対して、ＡＧＣ（自動利得制御）回路が有効である。
これは受信レベルの変動に対して、受信信号を増幅する
アンプの利得を制御し、出力レベルを一定に保つもので
ある。しかしながら、シャドウイングによる急激な受信
レベル変動があった場合には、ＡＧＣの制御が追従でき
ず追従するまでの短い時間に誤りが発生する場合があ
る。この結果、バースト誤りが発生する。ここで本発明
ではバースト誤り訂正機能を付加している。バースト誤
り訂正機能の代表的なものとして、バースト誤り訂正符
号の適用や、インターリーブ手段などがある。

【００３９】図２７はトランスバーサル等化器を具備す
る実施例を説明する図である。図で２７３１、２７３
２、２７３３、２７３４、２７３５、２７３６は複数の
指向性受信アンテナから受信された受信信号である。２
７４２、２７４３、２７４４、２７４５、２７４６は移
相器、２７５０は合成回路、２７６０はトランスバーサ
ル型等化器を示す。２７４２、２７４３、２７４４、２
７４５、２７４６の各移相器は合成回路２７５０のすべ
ての入力を同相とするように作用するが、移相器の不完
全性により位相が十分に一致できない場合がある。この
場合、波形歪が発生する。この波形歪を除去するために
トランスバーサル型等化器を適用する。これにより、位
相調整手段は移相器による簡単な構成で、１つのトラン
スバーサル型等化器で波形歪を除去することが可能とな
る。

【００４０】図２８は受信アンテナの合成方法の実施例
を説明する図である。図で２８３１、２８３２、２８３
３、２８３４、２８３５、２８３６は複数の指向性受信
アンテナから受信された受信信号である。２８４２、２
８４３、２８４４、２８４５、２８４６は位相調整手
段、２８５０は合成回路、２８６０はスイッチ、２８７
０は出力を示す。本発明のダイバーシティ方式を実現す
るためには、合成回路２８５０の入力すべてを同相とす
る必要がある。まずスイッチ２８６０において２８４
３、２８４４、２８４５、２８４６出力をすべて断とし
合成回路２８５０には２８３１と２８４２出力のみを入
力する。このとき、合成回路出力２８７０により２８４
２を制御し、２８３１と２８４２出力を同相とする。次
に、スイッチ２８６０において２８４３出力のみを断か
ら入とし、２８３１と２８４２出力と２８４３出力を合
成する。ここで再度２８７０により２８４３を制御し２
８５０入力をすべて同相とする。以降これを繰り返す。
これにより最終的に２８５０入力を同相とする。ただ
し、選択されていない指向性アンテナについては断のま
まとする。

【００４１】図２９に受信アンテナの合成方法の別の実
施例の説明図を示す。図で２９３１、２９３２、２９３
３、２９３４、２９３５、２９３６は複数の指向性受信
アンテナから受信された受信信号である。２９４２、２
９４３、２９４５、２９４６は位相調整手段、２９５
１、２９５２は合成回路、２９６１、２９６２はスイッ
チ、２９７１は２９５１出力、２９７２は２９５２出
力、２９８０は位相調整手段、２９８１は合成回路、２
９８２はダイバーシティ方式出力である。ここでまず２
９３１、２９３２、２９３３を２９５１で２９３４、２
９３５、２９３６を２９５２で合成する。ここでは並列
に同時に行なうことができる。さらにこれらの合成結果
である２９７１と２９７２を２９８１で合成する。これ
により合成するまでの時間を短縮できる。

【００４２】図３０は位相調整手段の実施例を説明する
図である。ここでは６個の受信指向性アンテナと４個の
位相調整手段がある場合について説明する。すなわち、
図３０はｊ＝６、ｋ＝４の場合である。３０３１、３０
３２、３０３３、３０３４、３０３５、３０３６は指向
性受信アンテナ、３０５０は６個の指向性受信アンテナ
入力から４つ選択するスイッチ、３０６１、３０６２、
３０６３、３０６４は位相調整回路、３０７０は合成回
路、３０７１はダイバーシティ方式出力である。ここで
は指向性アンテナの個数が６であるのに対して位相調整
手段は指向性アンテナより少ない４しかない。指向性ア
ンテナはできるだけよい伝搬路を選択するために多く必
要であるが、そのすべてを選択できることはまれであ
る。また、ダイバーシティの効果としては指向性アンテ
ナの数より少ない数の位相調整手段で十分である。さら
に、位相調整手段は回路規模を大きくするため、少ない
数に抑えるほうが経済的に有効である。従って図３０の
ような構成が有効となる。

【００４３】図３１は位相調整手段の別の実施例の説明
図である。図で３１７１は送信信号、３１７０は分岐回
路、３１６１、３１６２、３１６３、３１６４は位相調
整手段、３１５０はスイッチ、３１３１、３１３２、３
１３３、３１３４、３１３５、３１３６は指向性送信ア
ンテナである。図３０での説明と同様に指向性アンテナ
数より少ない位相調整回路で構成される。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は反射波等
を合成した信号を利用するためシャドウイングが発生し
た場合においても、受信レベル低下を抑えることができ
るため、シャドウイングによる瞬断の発生をなくすこと
ができ、シャドウイングが発生する伝搬環境化でも映像
や音声などのリアルタイム信号を伝送することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作用を説明する図であり、屋内おける
無線伝送の状況を示す図である。

【図２】本発明の作用を説明する図であり、図１におけ
る伝搬遅延の関係を示す。

【図３】本発明の作用を説明する図であり、図１の指向
性アンテナ１３１の遅延分散を示す図である。

【図４】本発明の作用を説明する図であり、図１の指向
性アンテナ１３２の遅延分散を示す図である。

【図５】本発明の作用を説明する図であり、図１の指向
性アンテナ１３３の遅延分散を示す図である。

【図６】本発明の作用を説明する図であり、図１の指向
性アンテナ１３４の遅延分散を示す図である。

【図７】本発明の作用を説明する図であり、図１の指向
性アンテナ１３５の遅延分散を示す図である。

【図８】本発明の作用を説明する図であり、図１の指向
性アンテナ１３６の遅延分散を示す図である。

【図９】本発明の作用を説明する図であり、本発明の原
理を示す図である。

【図１０】本発明の作用を説明する図であり、本発明が
シャドウイングに対して効果があることの原理を示す図
である。

【図１１】本発明の実施例を説明する図である。

【図１２】図１１の実施例を説明する図である。

【図１３】本発明の別の実施例を説明する図である。

【図１４】図１３の実施例を説明する図である。

【図１５】本発明の別の実施例の説明図である。

【図１６】図１５の実施例の説明図である。

【図１７】本発明の別の実施例を説明する図である。

【図１８】図１７の実施例を説明する図である。

【図１９】本発明の別の実施例を説明する図である。

【図２０】図１９の実施例を説明する図である。

【図２１】本発明の別の実施例を説明する図である。

【図２２】図２１の実施例を説明する図である。

【図２３】本発明の親子通信の実施例を説明する図であ
る。

【図２４】親子通信の別の実施例を説明する図である。

【図２５】親子通信の別の実施例を説明する図である。

【図２６】親子通信の別の実施例を説明する図である。

【図２７】本発明の実施例を説明する図である。

【図２８】本発明の実施例を説明する図である。

【図２９】本発明の実施例の説明図を示す。

【図３０】本発明の実施例を説明する図である。

【図３１】本発明の実施例の説明図である。

【図３２】従来技術を説明する図である。

【図３３】従来技術を説明する図である。

【符号の説明】

１１１、１１２、１１３、１１４壁面１２０送信アンテナ１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６指
向性受信アンテナ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５伝搬路２０１、２０２、２０３、２０４、２０５遅延時間を
示す線３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、４
０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、５０
１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、６０
１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、７０
１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、８０
１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６遅延分散
を示す線９１０、９２０、９３０遅延分散を示す図９４０、９５０、９６０遅延を与えた後の遅延分散を
示す図９７０合成後の遅延分散を示す図１０１０、１０２０、１０３０遅延分散を示す図１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５、
１０１６、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４、
１０２５、１０２６、１０３１、１０３２、１０３３、
１０３４、１０３５、１０３６、１０４１、１０４２、
１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０５１、
１０５２、１０５３、１０５４、１０５５、１０５６、
１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、１０６５、
１０６６遅延分散を示す線１０４０、１０５０、１０６０遅延を与えた後の遅延
分散を示す図１０７０シャドウイングがある場合に合成後の遅延分
散を示す図１１２０送信アンテナ１１３０受信アンテナ１１３１、１１３２、１１３３、１１３４、１１３５、
１１３６指向性受信アンテナ１１４０通信方向を示す線１２２０送信アンテナ１２３１、１２３２、１２３３、１２３４、１２３５、
１２３６指向性受信アンテナ１２４０通信方向を示す線１２５１選択スイッチ１２５２選択回路１２５３位相調整手段１２５４合成回路１２５５ダイバーシティ方式の出力１２５６位相制御回路１３２０送信アンテナ１３２１、１３２２、１３２３、１３２４、１３２５、
１３２６指向性送信アンテナ１３３０受信アンテナ１３３１、１３３２、１３３３、１３３４、１３３５、
１３３６指向性受信アンテナ１３４０通信方向を示す線１４２１、１４２２、１４２３、１４２４、１４２５、
１４２６指向性送信アンテナ１４３１、１４３２、１４３３、１４３４、１４３５、
１４３６指向性受信アンテナ１４４０通信方向を示す線１４５１選択スイッチ１４５２選択回路１４５３位相調整手段１４５５ダイバーシティ方式出力１４５６位相制御回路１４６３送信信号１４６２分岐回路１４６１選択スイッチ１５３０送信アンテナ１５３１、１５３２、１５３３、１５３４、１５３５、
１５３６指向性送信アンテナ１５２０受信アンテナ１５４０通信方向を示す線１６５５送信信号１６５４分岐回路１６５３位相調整手段１６５２送信信号を選択する選択回路１６５１送信信号を選択するためのスイッチ１６５６位相制御回路１６３１、１６３２、１６３３、１６３４、１６３５、
１６３６指向性送信アンテナ１６２０受信アンテナ１６４０通信方向を示す線１７２０第１局の指向性アンテナ１７３０第２局のアンテナ１７３１、１７３２、１７３３、１７３４、１７３５、
１７３６指向性アンテナ１７４０通信方向を示す線１８２０第１局のアンテナ、１８３１、１８３２、１８３３、１８３４、１８３５、
１８３６第２局の指向性アンテナ１８４０通信方向を示す線１８５１選択スイッチ１８５２選択回路１８５３位相調整手段１８５４合成回路１８５５ダイバーシティ方式出力１８５６位相制御回路１８６１送信をするか受信するかを選択するスイッチ１８６２位相調整回路１８６３分岐回路１８６４送信信号１９２０第１局のアンテナ１９２１、１９２２、１９２３、１９２４、１９２５、
１９２６指向性アンテナ１９３０第２局のアンテナ１９３１、１９３２、１９３３、１９３４、１９３５、
１９３６指向性アンテナ１９４０通信方向２０７５第１局からの送信信号２０７４分岐回路２０７６第１局の合成回路２０７７第１局でのダイバーシティ方式出力２０７３第１において送信するか受信するかを選択す
る回路２０７１第１の選択スイッチ２０７２第１の選択回路２０２１、２０２２、２０２３、２０２４、２０２５、
２０２６第１局の指向性アンテナ２０４０通信方向を示す線２０３１、２０３２、２０３３、２０３４、２０３５、
２０３６第２局のアンテナ２０５１第２局の選択スイッチ２０５２選択回路２０５３第２局の受信信号に対する位相調整手段２０５４合成回路２０５５第２局のダイバーシティ出力２０５６位相制御回路２０６１第２局において送信するか受信するかを選択
する回路２０６４第２局での送信信号２０６３分岐回路２０６２第２局の送信信号に対する位相調整回路２１２０第１局のアンテナ２１２１、２１２２、２１２３、２１２４、２１２５、
２１２６指向性アンテナ２１３０第２局のアンテナ２１３１、２１３２、２１３３、２１３４、２１３５、
２１３６指向性アンテナ２１４０通信方向を示す線２２８４第１局からの送信信号２２８３分岐回路２２５４合成回路２２５５ダイバーシティ方式出力２２８１第１において送信するか受信するかを選択す
る回路２２７１第１の選択スイッチ２２７２第１の選択回路２２７３第１の位相調整手段２２７６第１の位相調整回路２２２１、２２２２、２２２３、２２２４、２２２５、
２２２６第１局の指向性アンテナ２２４０通信方向を示す線２２３１、２２３２、２２３３、２２３４、２２３５、
２２３６第２局の指向性アンテナ２２５１第２の選択スイッチ２２５２第２の選択回路２２５３位相調整手段２２５６位相調整回路２２５４合成回路２２５５第２局のダイバーシティ出力２２６１第２局において送信するか受信するかを選択
する回路２２６４第２局での送信信号２２６３分岐回路２２６２第２局の送信信号に対する位相調整回路２３２０親局のアンテナ２３２１、２３２２、２３２３、２３２４、２３２５、
２３２６指向性アンテナ２３３１、２３３２、２３３３子局の指向性アンテナ２３４１、２３４２、２３４３親局と子局との通信方
向を示す線２４２０親局のアンテナ２４２１、２４２２、２４２３、２４２４、２４２５、
２４２６指向性アンテナ２４３０、２４４０、２４５０子局のアンテナ２４３１、２４３２、２４３３、２４３４、２４３５、
２４３６、２４４１、２４４２、２４４３、２４４４、
２４４５、２４４６、２４５１、２４５２、２４５３、
２４５４、２４５５、２４５６指向性アンテナ２４６１、２４６２、２４６３各子局との通信方向を
示す線２５２０親局のアンテナ２５２１、２５２２、２５２３、２５２４、２５２５、
２５２６指向性アンテナ２５３０、２５４０、２５５０子局のアンテナ２５３１、２５３２、２５３３、２５３４、２５３５、
２５３６、２５４１、２５４２、２５４３、２５４４、
２５４５、２５４６、２５５１、２５５２、２５５３、
２５５４、２５５５、２５５６指向性アンテナ２５６１、２５６２、２５６３通信方向を示す線２６２０、２６６０親局のアンテナ２６２１、２６２２、２６２３、２６２４、２６２５、
２６２６、２６６１、２６６２、２６６３、２６６
４、２６６５、２６６６指向性アンテナ２６３０、２６４０、２６５０子局のアンテナ２６３１、２６３２、２６３３、２６３４、２６３５、
２６３６、２６４１、２６４２、２６４３、２６４５、
２６４６、２６５１、２６５２、２６５３、２６５４、
２６５５、２６５６指向性アンテナ２６７１、２６７２、２６７３、２６８１、２６８２、
２６８３通信方向を示す線２７３１、２７３２、２７３３、２７３４、２７３５、
２７３６受信信号２７４２、２７４３、２７４４、２７４５、２７４６
移相器２７５０合成回路２７６０トランスバーサル型等化器２８３１、２８３２、２８３３、２８３４、２８３５、
２８３６受信信号２８４２、２８４３、２８４４、２８４５、２８４６
位相調整手段２８５０合成回路２８６０スイッチ２８７０出力２９３１、２９３２、２９３３、２９３４、２９３５、
２９３６受信信号２９４２、２９４３、２９４５、２９４６位相調整手
段２９５１、２９５２合成回路２９６１、２９６２スイッチ２９７１、２９７２合成回路出力２９８０位相調整手段２９８１合成回路２９８２ダイバーシティ方式出力３０３１、３０３２、３０３３、３０３４、３０３５、
３０３６指向性受信アンテナ３０５０選択スイッチ３０６１、３０６２、３０６３、３０６４位相調整回
路、３０７０合成回路３０７１ダイバーシティ方式出力３１７１送信信号３１７０分岐回路３１６１、３１６２、３１６３、３１６４位相調整手
段３１５０スイッチ３１３１、３１３２、３１３３、３１３４、３１３５、
３１３６指向性送信アンテナ３２２０第１局のアンテナ３２２１、３２２２、３２２３、３２２４、３２２５、
３２２６指向性アンテナ３２３０第２局のアンテナ３２３１、３２３２、３２３３、３２３４、３２３５、
３２３６指向性アンテナ３２４０通信方向を示す線３３２１、３３２２、３３２３、３３２４、３３２５、
３３２６第１局の指向性アンテナ３３３１、３３３２、３３３３、３３３４、３３３５、
３３３６第２局の指向性アンテナ３３５２第１局で送受信される信号３３６２第２局で送受信される信号３３５１第１局の指向性アンテナを選択するスイッチ３３６１第２局の指向性アンテナを選択するスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信側に少なく共１つの送信アンテナを
有し、受信側に水平面内指向性がほぼ等間隔の角度で各
々別の方向を向くｊ個の指向性受信アンテナと、該ｊ個
の指向性受信アンテナのうちｋ個（ｊ≧ｋ）の指向性受
信アンテナを選択する選択スイッチと、該選択スイッチ
を制御する選択回路と、選択された指向性受信アンテナ
から受信される受信信号をそれぞれ入力とする位相調整
手段と、該位相調整手段を制御する位相制御回路と、上
記位相調整手段出力を合成する合成回路を有することを
特徴とするダイバーシティ方式。
【請求項２】送信側にｓ個（ｓ≧２）の、水平面内指
向性がほぼ等間隔の角度で各々別の方向を向く指向性ア
ンテナをもうけ、該ｓ個のアンテナのうちｔ個（ｓ≧
ｔ）のアンテナを選択する選択スイッチをもうけ、選択
されたｔ個のアンテナから同一または位相制御された送
信信号を送信する、請求項１記載のダイバーシティ方
式。
【請求項３】請求項２のダイバーシティ方式におい
て、ｓ個の指向性送信アンテナのうち順次１つの指向性
送信アンテナから試験用信号を送信し、前記ｊ個の指向
性受信アンテナで受信した試験用信号を合成し、合成さ
れた信号を入力とする選択回路を有し、該選択回路によ
って上記ｓ個の指向性送信アンテナのうちの１つを選択
することを特徴とするダイバーシティ方式。
【請求項４】第１局と第２局の間で双方向通信を行な
うシステムにおいて、前記送信アンテナ及び前記受信ア
ンテナが送受共用アンテナである、請求項１、２、又は
３に記載のダイバーシティ方式。
【請求項５】１つの親局と複数の子局を有し、親局と
各子局の間で通信を行なうシステムにおいて、前記送信
アンテナ及び前記受信アンテナが送受共用アンテナであ
る、請求項１、２、又は３に記載のダイバーシティ方
式。
【請求項６】前記位相制御手段が移相器及びトランス
バーサルフィルタから選択される一方により構成され
る、請求項１記載のダイバーシティ方式。
【請求項７】請求項６のダイバーシティ方式におい
て、急激な伝搬路特性の変動に対して追従しない、ある
いは急激な伝搬路特性の変動があった場合一時的に各移
相制御手段の位相を保持することを特徴とするダイバー
シティ方式。
【請求項８】請求項１記載のダイバーシティ方式にお
いて、ｊ個の指向性受信アンテナからの信号のうち選択
されたｋ個の指向性受信アンテナについて、まず第１の
指向性アンテナと第２の指向性アンテナからの受信信号
を合成し、合成された信号と第３の指向性アンテナから
の受信信号を合成し、同様に順次第ｋの指向性アンテナ
まで合成することを特徴とするダイバーシティ方式。
【請求項９】請求項１記載のダイバーシティ方式にお
いて、ｊ個の指向性受信アンテナからの信号のうち選択
されたｍ個の指向性受信アンテナについて、まずｍ₁ 個
（２≦ｍ₁ ＜ｍ）の指向性アンテナからの受信信号を合
成し第１の合成信号を出力し、同時にｍ₂ 個（ｍ₂ ＝ｍ
−ｍ₁ ）の指向性アンテナからの受信信号を合成し第２
の合成信号を出力し、第１の合成信号と第２の合成信号
を合成することを特徴とするダイバーシティ方式。