WO2007108221A1

WO2007108221A1 - 無線通信装置

Info

Publication number: WO2007108221A1
Application number: PCT/JP2007/050296
Authority: WO
Inventors: Tasuku Kitajima
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-09-27
Also published as: JP2009182367A

Abstract

　屋内に設置された固定端末装置と屋外アンテナとを接続する同軸ケーブルによる伝送損失を減らすことにより無線通信性能の劣化を防ぐようにした無線通信装置である。この無線通信装置は、屋内に設置された固定端末装置としての情報端末（１０１）に接続されたモデム（１０２）から受信した屋内周波数の信号をＩＦ周波数に変換して屋外へ送信するとともに、屋外で受信したＩＦ周波数の信号を屋内周波数に変換してモデム（１０２）へ供給するための屋内ユニット（１０４）と、該屋内ユニット（１０４）から受信したＩＦ周波数の信号を屋外周波数に変換して送受信アンテナ（１０８）へ供給するとともに、送受信アンテナ（１０８）で受信された屋外周波数の信号をＩＦ周波数に変換して屋内ユニット（１０４）へ送信するための屋外ユニット（１０７）と、屋内外ユニット間においてＩＦ周波数を用いて信号を伝送するケーブルとを具備する。

Description

明細書

無線通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、 FWA (Fixed Wireless Access)システムに好適な無線通信装置に関し、特に CSMA/CA (Carrier Sense

Multiple Access with Collision Avoidance :衝突回避機能付きキャリア感知多重ァクセス)方式のモデムにより送受信を行う無線通信装置に関する。

背景技術

[0002] FWA (Fixed Wireless Access)システムは、 WLL (Wireless Local Loop)システムとも呼ばれる無線通信システムであり、無線を利用して高速にデータを伝送するために比較的距離が短く見通しの良い区間でアンテナを対向させ、対向したアンテナ間で通信を行うものである（特許文献 1〜2参照）。 FWAシステムのユーザは、通常オフィスあるいは自宅に FWA用のアンテナを設置し、さらに当該アンテナに FWA用の端末装置を接続し、 FWA用の端末装置に接続したパーソナルコンピュータを使用してインターネットなどのデータ通信を実行することができる。

[0003] 一方、準ミリ波〜ミリ波帯等の屋外周波数を利用した FWAシステムは、屋内用無線 LANシステム（2. 4GHz帯、 5GHz帯）と異なりコストが高くなるため、既に普及し大幅な低コストィ匕も進んでいる CSMAZCA方式の無線 LANシステムの通信機器を流用するとともに周波数コンバータを用いることにより、低コストで任意の周波数に対応した装置を実現する方法が提案されている (特許文献 3〜4、非特許文献 1参照)。

[0004] 図 1は、非特許文献 1に開示されている第 1の従来の無線通信システムを示す構成図であり、親局側及び子局側の各 TDDモデム 1, 2には、その通信信号 (ベースバンド信号)を、送受信の各方向にっ、てベースバンド信号周波数 fO (5GHz帯）と準ミリ波帯の周波数 fl (25GHz帯）との間で双方向に変換する周波数コンバータ装置 91 , 92が接続されている。また、モデム 1, 2と周波数コンバータ装置 91, 92の間に備えられたスィッチ 93, 94により、 TDD通信の送受信タイミングに同期して送信側と受信側の信号経路が切り替えられる。これにより、無線 LAN用の TDDモデムの基本機能を活用して準ミリ波帯での無線通信を可能にしている。

[0005] 図 2、特許文献 4に開示されている第 2の従来の無線通信システムを示す構成図であり、 TDDモデム 1, 2に接続されその送信信号 (周波数 fO)を入力して第 1接続端 p 1へ出力するとともに、他の第 2接続端 p2からの入力信号 (周波数 fO)を TDDモデム 1, 2へ出力するサーキユレータ 11, 11と、サーキユレータ 11, 11からの周波数 fOの信号を周波数 flの信号に変換するとともに、受信アンテナ 32からの周波数 flの信号を周波数 fOの信号に変換する周波数コンバータ 2aとを具備した構成とすることにより、時分割多重復信 (TDD)方式の既存のモデムをそのまま有効活用して準ミリ波帯〜ミリ波帯域での無線通信を可能にして、る。

[0006] 図 3は、特許文献 3に開示されている第 3の従来の無線通信システムを示す構成図であり、無線 LANモデム 1 (TDDモデム)からの送信信号が送信信号検出器 12で検出されたとき、モデム 1から送受信共用アンテナ 30に通じる信号経路力経路切替スイッチ 13, 40によって TDD通信に同期して切り替えられる。送信時は無線 LANモデム 1からの周波数 fOの信号はアップコンバータ 21により周波数 flの信号に変換されて送受信共用アンテナ 30から無線送信され、受信時は送受信共用アンテナ 30からの周波数 flの信号はダウンコンバータ 22により周波数 fOの信号に変換されてモデム 1に入力される。このような構成とすることにより、時分割多重復信 (TDD)方式の既存のモデムをそのまま有効活用した、準ミリ波帯〜ミリ波帯域での無線通信を可能にしている。

[0007] 特許文献 1 :特開平 11 98048号公報

特許文献 2：特開 2005 - 341404号公報

特許文献 3 :特開 2005 198077号公報

特許文献 4：特開 2005 - 253044号公報

非特許文献 1： 2003年電子情報通信学会「通信ソサイエティ大会予稿」、 B-5-173 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 準ミリ波〜ミリ波帯等の屋外周波数を利用した FWAシステムでは、屋内に設置された固定端末装置の内部に無線回路を配置し、高周波信号を同軸ケーブルなどにより屋外に設置された屋外アンテナ装置まで伝送するように構成されてヽるが、屋内の無線通信装置の信号を RF周波数に変換して屋外に送信する場合、屋内から屋外へのケーブルの長さは数メートル以上になることが多ぐそのため屋内に設置された固定端末装置と屋外アンテナ装置を接続する同軸ケーブルによる伝送損失による無線通信性能の劣化が生ずるという問題がある。

[0009] 屋外アンテナ装置に、アンテナ力送信される高周波信号を増幅する送信増幅器とアンテナで受信した高周波信号を増幅する受信増幅器を配置することにより、この同軸ケーブルによる伝送損失を補償する方法が考えられるが、そのためには高利得の送信増幅器及び受信増幅器を備える必要があり、コストアップの要因となる。

[0010] 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、屋内に設置された固定端末装置と屋外アンテナを接続する同軸ケーブルによる伝送損失を可及的に減らすことにより無線通信性能の劣化を防ぐことが可能な無線通信装置を提供することができる。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明は、 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance )方式のモデムにより送受信される通信信号を相手側無線通信装置との間で無線信号により中継伝送する無線通信装置において、前記モデムから入力された第 1の無線周波数信号を中間周波数 (IF周波数)信号に変換して屋外ユニットへ送信する第 1のダウンコンバータと、屋外ユニットから入力された中間周波数信号を前記第 1の無線周波数信号に変換して前記モデムへ出力する第 1のアップコンバータを有する屋内ユニットと、前記屋内ユニットから受信した前記中間周波数信号を第 2の無線周波数信号に変換して送信アンテナへ出力する第 2のアップコンバータと、受信アンテナから入力された前記第 2の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して前記屋内ユニットへ送信する第 2のダウンコンバータを有する前記屋外ユニットと、前記屋内ュニットと前記屋外ユニットの間に接続されて前記中間周波数に変換された信号を伝送する信号伝送ケーブルと、によって構成されてヽることを特徴とする。

[0012] 前記屋内ユニットは、前記モデムから入力される前記第 1の無線周波数信号の一部を抽出する方向性結合器と、該方向性結合器により抽出された前記第 1の無線周波数信号を監視し、前記モデムが前記第 1の無線周波数信号を送信しているときには第 1の制御信号を出力し、前記モデムが前記第 1の無線周波数信号を送信して、ないときには第 2の制御信号を出力するパワー検出回路と、該パワー検出回路によつて制御され、前記第 1の制御信号が出力されているとき、前記モデムから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータにより前記中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケーブルから入力された前記中間周波数信号を前記第 1のアップコンバータにより前記第 1の無線周波数信号に変換して前記モデムへ出力する経路に切り替える切り替えスィッチを備えた構成とすることができる。

[0013] あるいは前記屋内ユニットは、前記第 1のダウンコンバータから出力される前記中間周波数信号の一部を抽出する方向性結合器と、該方向性結合器により抽出された前記中間周波数信号を監視し、前記中間周波数信号が出力されているとき第 1の制御信号を出力し、前記中間周波数信号が出力されていないとき第 2の制御信号を出力するパワー検出回路と、前記モデムから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータへ出力するとともに、前記第 1のアップコンバータ力入力された前記第 1の無線周波数信号を前記モデムへ出力するサーキユレータと、前記パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているときには、前記サーキユレータから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータにより前記中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケーブル力入力された前記中間周波数信号を前記第 1のアップコンバータにより前記第 1の無線周波数信号に変換して前記サーキユレータへ出力する経路に切り替える切り替えスィッチを備えた構成とすることができる。

[0014] また、前記屋外ユニットは、前記パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケーブルから入力された前記中間周波数信号を前記第 2のアップコンバータにより前記第 2の無線周波数信号に変換して前記送信アンテナへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記受信アンテナ力入力された前記第 2の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替える切り替えスィッチを備えた構成とすることができる。

[0015] 一般的に CSMAZCA方式では、自端末が送信する時間以外は常に受信しているため、パワー検出による送受信経路の切り替えが容易に実現できる。また、送信パヮーを検出し送信経路へ切り替える方式では検出遅延があるが、無線 LAN方式では送信フレーム先頭のショートプリアンブルの一部が送信できなくとも受信特性への影響は少ない。

[0016] また一般に、屋内から屋外へのケーブルは数メートル以上になることが多ぐその場合のミリ波'準ミリ波での減衰量は、数十 MHz帯の IF周波数の 10倍程度になるので、本発明の屋内ユニットと屋外ユニットを備え、屋内ユニットと屋外ユニットを接続するケーブルを伝送させる信号として IF周波数を使用することにより、ミリ波 ·準ミリ波を使用する場合と比較して、その減衰量を概ね 1Z10に抑えることが出来る。

発明の効果

[0017] 本発明は、 STAから送受信アンテナまでの信号経路において、 STAの近傍に配置された屋内ユニットと送受信アンテナの近傍に配置あるいは送受信アンテナと一体に構成された屋外ユニットの間では送受信信号を IF周波数に変換して伝送するため、その間のケーブル長が長くなつても信号の減衰を抑えることができ、また比較的安価なケーブルの使用が可能となる。

[0018] また、 CSMAZCA方式を採用する STA送信時のパワー検出し、その検出信号を TX切り替え信号として用いることにより、屋内 ·屋外ユニット内の送受信切り替えスィツチを切り替え、送受信経路を切り替える構成としたときには、 CSMAZCA方式を採用する既存の無線通信装置に対しても、特別な制御信号を引き出すことなく送受信パスを分離し、送信側のパワーアンプ力受信経路の洩れこむノイズを十分に押さえることが出来る。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]図 1は、第 1の従来の無線通信システムの構成図である。

[図 2]図 2は、第 2の従来の無線通信システムの構成図である。 [図 3]図 3は、第 3の従来の無線通信システムの構成図である。

[図 4]図 4は、本発明の無線通信装置を示す概略全体構成図である。

[図 5]図 5は、本発明の無線通信装置としての第 1の実施例におけるモデム、屋内ュニットおよび屋外ユニットの内部構成を示すブロック図である。

[図 6]図 6は、本発明の無線通信装置としての第 2の実施例におけるモデム、屋内ュニットおよび屋外ユニットの内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

[0020] 101 情報端末

102, 201, 301 CSMAZCA方式の無線 LANシステム用モデム

104, 206, 306 屋内ユニット

106, 214, 314 屋内ケーブル

107, 215, 315 屋外ユニット

108, 223, 323 送受信アンテナ

109 屋外基地局

110 屋内スペース

202, 209, 210, 216, 217, 302, 308, 316, 317 切り替えスィッチ

203, 303 受信部

204, 304 送信部

207, 312 方向性結合器

208, 313 パワー検出回路

211, 220, 309, 320 アップコンバータ

212, 218, 310, 318 ダウンコンバータ

213, 222, 311, 322 ローカル周波数発振器

発明を実施するための最良の形態

[0021] 図 4は、本発明の無線通信装置を示す概略全体構成図である。

[0022] 図 4において、 CSMAZCA方式の無線 LANシステム用のモデム 102は情報端末 101と接続されており、屋内周波数（2. 4GHz帯、 5GHz帯)で相手側無線通信装置と通信する機能を有している。屋内ユニット 104は、モデム 102から受信した屋内周波数の信号を IF周波数 (数十 MHz程度）に周波数変換して屋外ユニット 107へ送信する機能と、屋外ユニット 107から受信した IF周波数の信号を屋内周波数に周波数変換してモデム 102へ送信する機能を有して、る。

[0023] 屋外ユニット 107は屋外基地局 109との間で無線通信を行うための送受信アンテナ 108を備えており、また屋内ユニット 104から受信した IF周波数の信号を屋外周波数 (準ミリ波〜ミリ波帯の周波数）に周波数変換して送受信アンテナ 108へ供給する機能と、送受信アンテナ 108で受信された屋外周波数の信号を IF周波数に周波数変換して屋内ユニット 104へ送信する機能を有している。

[0024] 屋内ユニット 104と屋外ユニット 107の間は屋内ケーブル 106で接続されているが、本発明では、このケーブル 106を介して伝送される信号の周波数は、数十 MHz程度の IF周波数に変換されているので、無線周波数として使用されているマイクロ波あるいはミリ波の周波数を伝送する場合と比較して、このケーブルによる伝送ロスを 1Z 10程度に抑えることができ、モデム 102と屋外ユニット 107の間で良好な送受信レべルを保つことができる。

[0025] また、屋内ユニット 104はモデム 102の送信時にパワーを検出する機能を有しており、検出した信号を用いて、屋内ユニット 104と屋外ユニット 107は内部回路を送信経路に切り替える。送信出力を検出していない場合は常に、屋内ユニット 104と屋外ユニット 107は内部回路を受信経路に切り替えられている。

[0026] 図 5は、本発明の無線通信装置としての第 1の実施例におけるモデム、屋内ュ-ットおよび屋外ユニットの内部構成を示すブロック図である。

[0027] CSMAZCA方式の無線 LANシステム用のモデム 201は、送受信切り替えスイツチ 202と受信部 203と送信部 204で構成される。送受信切り替えスィッチ 202は、送信時には送信部 204を、モデム 201と屋内ユニット 206とを結ぶケーブル 205と繋ぎ、送信時以外はケーブル 205と受信部 203を繋ぐ機能を有している。受信部 203は CSMAZCA方式に従ヽ受信した無線フレームを復調する機能を有しており、送信部 204は変調を行って無線フレームを送出する機能を有している。

[0028] 屋内ユニット 206は、方向性結合器 207とパワー検出回路 208と切り替えスィッチ 2 09及び 210、さらにアップコンバータ 211とダウンコンバータ 212、ローカル周波数発振器 213で構成される。方向性結合器 207は、モデム 201から送信される RF周波数 flの一部をパワー検出回路 208の方向に抜き出す機能を有している。パワー検出回路 208は、抜き出された送信信号を検出する機能と、他回路に対して TXZRX切り替え信号を送る機能を有してヽる。

[0029] 切り替えスィッチ 209、 210は TX切り替え信号を受けた時、方向性結合器 207からダウンコンバータ 212を経由して屋内ケーブル 214に出力される経路を繋ぐ機能を有している。また、切り替えスィッチ 209、 210は、モデム 201が送信を行っていないとき即ち RX切り替え信号を受けているときは、屋内ケーブル 214からアップコンパ一タ 211を経由して方向性結合器 207に出力される経路を繋ぐ機能を有している。

[0030] アップコンバータ 211は、屋外ユニットからの IF周波数 f2の信号をモデム 201が受信可能な RF周波数 flに変換する機能を有している。ダウンコンバータ 212は、モデム 201からの RF周波数 flの信号を IF周波数 f 2に変換する機能を有している。アップコンバータ 211及びダウンコンバータ 212は、周波数変換用の基準周波数信号 (基準信号)を出力するローカル周波数発振器 213を共用している。

[0031] 屋外ユニット 215は、切り替えスィッチ 216及び 217、ダウンコンバータ 218、ローノィズアンプ 219、アップコンバータ 220、パワーアンプ 221、ローカル周波数発振器 2 22、及び送受信共用アンテナ 223で構成される。切り替えスィッチ 216及び 217は、パワー検出回路 208から TX切り替え信号を受けた時、屋内ケーブル 214からアップコンバータ 220、パワーアンプ 221を経由して送受信共用アンテナ 223に出力される経路を繋ぎ、パワー検出回路 208から RX切り替え信号を受けているときは、送受信共用アンテナ 223からローノイズアンプ 219、ダウンコンバータを経由して屋内ケープル 214に出力される経路を繋ぐ機能を有している。

[0032] アップコンバータ 220は、屋内ユニットからの IF周波数 f2の信号を屋外通信が可能な RF周波数 f 3に変換する機能を有している。パワーアンプ 221は、入力された RF 周波数 f 3の信号を増幅する機能を有している。ローノイズアンプ 219は、送受信共用アンテナ 223で受信された RF周波数 f 3の信号を増幅する機能を有して、る。ダウンコンバータ 218は、 RF周波数 f 3の信号を IF周波数 f 2に変換する機能を有している。アップコンバータ 220及びダウンコンバータ 218は、周波数変換用の基準周波数信号 (基準信号)を出力するローカル周波数発振器 222を共用している。また送受信共用アンテナ 223は、図 4の屋外基地局 109との間で RF周波数 f3の電波を送受信する機能を有している。

[0033] 次に、図 4および図 5を参照して第 1の実施例の動作について説明する。

<送信時の動作 >

[0034] モデム 201が送信部 204にて RF周波数 flの無線フレームを送信すると、同時に、切り替えスィッチ 202は送信部 204からケーブル 205の経路を繋ぐ。屋内ユニット 20 6に入力された RF周波数 flの信号は、方向性結合器 207で切り替えスィッチ 209とノヮ一検出回路 208に分配される。パワー検出回路 208に RF信号が入力されると、パワー検出回路 208はその電力を検出して、 TX切り替え信号 (例えば" H"信号)を出力する。この TX切り替え信号は、屋内ユニット 206内の切り替えスィッチ 209、 21 0と屋外ユニット 215内の切り替えスィッチ 216と 217に送信される。

[0035] 屋内ユニット 206内の切り替えスィッチ 209、 210は、この TX切り替え信号をうけて、ダウンコンバータ 212を通る経路に切り替えられる。よって、モデム 201から送出された RF周波数 flの信号はダウンコンバータ 212に入力されてローカル周波数発振器 213からの基準周波数信号とミキシングされ、 IF周波数 f 2に変換される。 IF周波数 f2の信号は、屋内ケーブル 214を経由して、屋外ユニット 215に入力される。

[0036] また屋外ユニット 215内の切り替えスィッチ 216、 217は、送信パワー検出回路 208 力もの TX切り替え信号をうけて、アップコンバータ 220とパワーアンプ 221を通る経路に切り替えられる。よって、屋内ケーブル 214を経由して入力された IF周波数 f 2の信号はアップコンバータ 220に入力されてローカル周波数発振器 222からの基準周波数信号とミキシングされ、 RF周波数 f 3に変換される。 RF周波数 f 3の信号はパワーアンプ 221により増幅され、送受信共用アンテナ 223を経由して、図 4に示されている屋外基地局 109に向けて送信される。

<受信時の動作 >

[0037] 受信時には、モデム 201の切り替えスィッチ 202はケーブル 205から受信部 203の経路を繋ぐ。また、屋内ユニット 206内のパワー検出回路 208には送信信号は入力されないので、パワー検出回路 208からは RX切り替え信号 (例えば" L"信号）が出力されている。

[0038] 図 4に示されている屋外基地局 109から送信された RF周波数 f3の信号は、送受信共用アンテナ 223を経由して、屋外ユニット 215に入力される。切り替えスィッチ 216 と 217は、屋内ユニット 206内のパワー検出回路 208から RX切り替え信号を受けているときは、常にローノイズアンプ 219、ダウンコンバータ 218を通る経路を選択する。よって、送受信共用アンテナ 223で受信された RF周波数 f3の信号はローノイズァンプ 219により増幅され、その後、ダウンコンバータ 218に入力されてローカル周波数発振器 222からの基準周波数信号とミキシングされ、 IF周波数 f2に変換される。

[0039] この IF周波数 f2の信号は、屋内ケーブル 214を経由して、屋内ユニット 206に入力される。屋内ユニット 206内の切り替えスィッチ 209と 210は、パワー検出回路 208から RX切り替え信号を受けているときには、常にアップコンバータ 211を通る経路を選択する。よって、屋内ケーブル 214を経由して入力された IF周波数 f 2の信号はアツプコンバータ 211に入力され、ローカル周波数発振器 213からの基準周波数信号とミキシングされて、 RF周波数 flに変換される。

[0040] 屋内ユニット 206で RF周波数 flに変換された受信信号は、方向性結合器 207とケ一ブル 205を経由してモデム 201に入力される。切り替えスィッチ 202は CSMAZC A方式に従い受信時は常に受信部 203に繋がる経路を選択しているので、この受信信号は受信部 203に入力されて無線フレームが復調される。

[0041] 図 6は、本発明の無線通信装置としての第 2の実施例におけるモデム、屋内ュ-ットおよび屋外ユニットの内部構成を示すブロック図である。

[0042] 第 2の実施例の基本的構成は、図 4および図 5に示される第 1の実施例と同様である力第 2の実施例では、屋内ユニット内のダウンコンバータによって IF周波数 f2に変換された後の送信信号により、モデムからの送信信号の検出を行っている点を特徴としている。

[0043] そのため、屋内ユニット 306は、サーキユレータ 307と切り替えスィッチ 308とアップコンバータ 309とダウンコンバータ 310と周波数発振器 311、及び方向性結合器 312 とパワー検出回路 313で構成されている。サーキユレータ 307は動的に経路を切り替えることなぐアップコンバータ 309からケーブル 305への経路とケーブル 305からダゥンコンバータ 310への経路を分離する機能を有する。なお、モデム 301と屋外ュ- ット 315は、図 4および図 5に示される第 1の実施例と同様である。

[0044] 次に図 4および図 6を参照して第 2の実施例の動作について説明する。

<送信時の動作 >

[0045] モデム 301の送信部 304から RF周波数 flの無線フレームが送信されると、同時に、切り替えスィッチ 302は送信部 304からケーブル 305の経路を繋ぐ。屋内ユニット 3 06に入力された RF周波数 flの信号は、サーキユレータ 307でダウンコンバータ 310 を通る経路に分離される。分離された RF周波数 flの信号は、ダウンコンバータ 310 に入力され、ローカル周波数発振器 311からの基準周波数信号とミキシングされて、 IF周波数 f2に変換される。

[0046] IF周波数 f2の信号は、方向性結合器 312で切り替えスィッチ 308とパワー検出回路 313に分配される。パワー検出回路 313に IF周波数 f 2の信号が入力されてその電力が検出されると、パワー検出回路 313は、 TX切り替え信号 ("H"信号)を、屋内ユニット 306内の切り替えスィッチ 308と屋外ユニット 315内の切り替えスィッチ 316 及び 317に送信する。この TX切り替え信号を受けて、切り替えスィッチ 308は方向性結合器 312から屋内ケーブル 314に通る経路を選択する。

[0047] 従って、この IF周波数 f2の信号は、屋内ケーブル 314を経由して屋外ユニット 315 に入力される。送信検出回路 313からの TX切り替え信号をうけて、切り替えスィッチ 316、 317はアップコンバータ 320とパワーアンプ 321を通る経路に切り替えられているので、屋外ユニット 315に入力された IF周波数 f 2の信号はアップコンバータ 320 に入力され、ローカル周波数発振器 322からの基準周波数信号とミキシングされ、 R F周波数 f3に変換される。 RF周波数 f 3の信号はパワーアンプ 321により増幅されて送受信共用アンテナ 323に供給され、送受信共用アンテナ 323から図 4に示されて V、る屋外基地局 109に向けて送信される。

<受信時の動作 >

[0048] 受信時には、モデム 301の切り替えスィッチ 302はケーブル 305から受信部 303の経路を繋ぐ。また、屋内ユニット 306内のパワー検出回路 313には IF周波数 f2の信号が入力されないので、パワー検出回路 313からは RX切り替え信号 ("L"信号)が出力されている。

[0049] 図 4に示されている屋外基地局 109から送信された RF周波数 f3の信号は、送受信共用アンテナ 323を経由して、屋外ユニット 315に入力される。パワー検出回路 313 から RX切り替え信号（"L"信号）が出力されている場合、切り替えスィッチ 316と 317 は、常にローノイズアンプ 319、ダウンコンバータ 318を通る経路を選択している。よつて、受信された RF周波数 f 3の信号はローノイズアンプ 319により増幅され、その後、ダウンコンバータ 318に入力されてローカル周波数発振器 322からの基準周波数信号とミキシングされ、 IF周波数 f2に変換される。

[0050] IF周波数 f2の信号は、屋内ケーブル 314を経由して、屋内ユニット 306に入力される。切り替えスィッチ 308は、パワー検出回路 313からは RX切り替え信号（"L"信号）が出力されている場合、常にアップコンバータ 309を通る経路を選択している。よって、 IF周波数 f2の信号はアップコンバータ 309に入力され、ローカル周波数発振器 31 1からの基準周波数信号とミキシングされ、 RF周波数 f 1に変換される。

[0051] RF周波数 flの信号はサーキユレータ 307でケーブル 305を通る経路に分離され、モデム 301に入力される。切り替えスィッチ 302は CSMAZCA方式に従い送信時以外は常に受信部 303に繋がる経路を選択している。受信部 303は入力された RF 周波数 flから無線フレームを復調する。

[0052] このように、第 2の実施例では屋内ユニットの送受信経路を分離するためにサーキユレータを使用し、 RF周波数 flの送信信号をダウンコンバートして IF帯に変換した後、送信時のパワー検出を行っている。 IF帯での検出により、パワー検出回路の応答時間が短縮され、より早く送受信経路の切り替えが行えるという利点を有している。

[0053] なお上記各実施例では、屋外ユニットとアンテナを一体構成として、るが、屋外ュニットをアンテナの近傍に分離した状態で配置してもよい。また実施例では、アンテナを送受信共用のアンテナとして構成したが、送信用と受信用のアンテナを独立に配置してもよい。その場合は、切り替えスィッチ 217、 317は不要となる。

Claims

請求の範囲

[1] CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式のモデムにより送受信される通信信号を相手側無線通信装置との間で無線信号により中継伝送する無線通信装置において、

前記モデム力入力された第 1の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して屋外ユニットへ送信する第 1のダウンコンバータと、屋外ユニットから入力された中間周波数信号を前記第 1の無線周波数信号に変換して前記モデムへ出力する第 1のアツプコンバータを有する屋内ユニットと、

前記屋内ユニットから受信した前記中間周波数信号を第 2の無線周波数信号に変換して送信アンテナへ出力する第 2のアップコンバータと、受信アンテナ力入力された前記第 2の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して前記屋内ユニットへ送信する第 2のダウンコンバータを有する前記屋外ユニットと、

前記屋内ユニットと前記屋外ユニットの間に接続されて、前記中間周波数に変換された信号を伝送する信号伝送ケーブルと、

によって構成されて！ヽることを特徴とする無線通信装置。

[2] 前記屋内ユニットは、

前記モデムから入力される前記第 1の無線周波数信号の一部を抽出する方向性結合器と、

該方向性結合器により抽出された前記第 1の無線周波数信号を監視し、前記モデムが前記第 1の無線周波数信号を送信しているとき第 1の制御信号を出力し、前記モデムが前記第 1の無線周波数信号を送信していないときは第 2の制御信号を出力するパワー検出回路と、

該パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているときには、前記モデムから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータにより前記中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケープルから入力された前記中間周波数信号を前記第 1のアップコンバータにより前記第 1 の無線周波数信号に変換して前記モデムへ出力する経路に切り替える切り替えスィツチと

を備えて、ることを特徴とする請求項 1に記載の無線通信装置。

[3] 前記屋内ユニットは、

前記第 1のダウンコンバータから出力される前記中間周波数信号の一部を抽出する方向性結合器と、

該方向性結合器により抽出された前記中間周波数信号を監視し、前記中間周波数信号が出力されているときには、第 1の制御信号を出力し、前記中間周波数信号が出力されていないときには、第 2の制御信号を出力するパワー検出回路と、前記モデムから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータへ出力するとともに、前記第 1のアップコンバータから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記モデムへ出力するサーキユレータと、

前記パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているときには、前記サーキユレータから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータにより前記中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケーブル力入力された前記中間周波数信号を前記第 1のアップコンバータにより前記第 1の無線周波数信号に変換して前記サーキユレータへ出力する経路に切り替える切り替えスィッチと

[4] 前記屋外ユニットは、前記パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケーブルから入力された前記中間周波数信号を前記第 2のアップコンバータにより前記第 2の無線周波数信号に変換して前記送信アンテナへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記受信アンテナ力入力された前記第 2の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替える切り替えスィツチを備えていることを特徴とする請求項 2または 3に記載の無線通信装置。

[5] 請求項 1に記載の無線通信装置に用いられる前記屋内ユニットであって、前記モデム力入力された第 1の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して屋外ユニットへ送信する第 1のダウンコンバータと、屋外ユニットから入力された中間周波数信号を前記第 1の無線周波数信号に変換して前記モデムへ出力する第 1のアップコンバータを有して、ることを特徴とする屋内ユニット。

[6] 前記モデムから入力される前記第 1の無線周波数信号の一部を抽出する方向性結合器と、

該パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているとき、前記モデムから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータにより前記中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケーブルから入力された前記中間周波数信号を前記第 1のアップコンバータにより前記第 1の無線周波数信号に変換して前記モデムへ出力する経路に切り替える切り替えスィッチと

を備えていることを特徴とする請求項 5に記載の屋内ユニット。

[7] 前記第 1のダウンコンバータから出力される前記中間周波数信号の一部を抽出する方向性結合器と、

該方向性結合器により抽出された前記中間周波数信号を監視し、前記中間周波数信号が出力されているとき第 1の制御信号を出力し、前記中間周波数信号が出力されていないとき第 2の制御信号を出力するパワー検出回路と、前記モデムから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータへ出力するとともに、前記第 1のアップコンバータから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記モデムへ出力するサーキユレータと、

前記パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているとき、前記サーキユレータから入力された前記第 1の無線周波数信号を前記第 1のダウンコンバータにより前記中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記信号伝送ケ一ブル力入力された前記中間周波数信号を前記第 1のアップコンバータにより前記第 1の無線周波数信号に変換して前記サーキユレータへ出力する経路に切り替える切り替えスィッチと

[8] 請求項 1に記載の無線通信装置に用いられる前記屋外ユニットであって、前記屋内ユニットから受信した前記中間周波数信号を第 2の無線周波数信号に変換して送信アンテナへ出力する第 2のアップコンバータと、受信アンテナ力入力された前記第 2 の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して前記屋内ユニットへ送信する第 2 のダウンコンバータを有していることを特徴とする屋外ユニット。

[9] 請求項 2または 3に記載の無線通信装置に用いられる前記屋外ユニットであって、前記パワー検出回路によって制御され、前記第 1の制御信号が出力されているとき、前記信号伝送ケーブルカゝら入力された前記中間周波数信号を前記第 2のアップコンパータにより前記第 2の無線周波数信号に変換して前記送信アンテナへ出力する経路に切り替え、前記第 2の制御信号が出力されているときには、前記受信アンテナから入力された前記第 2の無線周波数信号を中間周波数信号に変換して前記信号伝送ケーブルへ出力する経路に切り替える切り替えスィッチを備えていることを特徴とする屋外ユニット。