WO2014129165A1 - 信号強度調整装置、通信システム、信号強度調整方法、および、記録媒体 - Google Patents

信号強度調整装置、通信システム、信号強度調整方法、および、記録媒体 Download PDF

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WO2014129165A1
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communication device
attenuated
antenna
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勇作 岡村
利雄 斉藤
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Ｎｅｃマグナスコミュニケーションズ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/36—Repeater circuits

Definitions

  • the present invention relates to a signal intensity adjusting device, a communication system, a signal intensity adjusting method, and a recording medium.
  • a network system in which a plurality of communication devices communicate with each other via a wired communication network and a wireless communication network is generally known.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of such a network system.
  • the network system includes a communication device A, communication devices B and C, a communication device D, coaxial lines 14, 15 and 18, and antennas 7 and 8.
  • the communication devices A to C are wired using a coaxial line 14. Further, the communication device A is connected to the antenna 7 via the coaxial line 15, and the communication device D is connected to the antenna 8 via the coaxial line 18.
  • communication between the communication device A and the communication device D is performed by a wired connection using the coaxial line 15, a wireless connection between the antennas 7 and 8, and a wired connection using the coaxial line 18.
  • transmission data modulated at a specific carrier frequency in the communication apparatus A is transmitted to the antenna 7 via the coaxial line 15 and is radiated (transmitted) as a radio wave 19.
  • the transmitted radio wave 19 is received by the antenna 8, and the transmission data thus received in the form of the radio wave 19 is received by the communication device D via the coaxial line 18.
  • Patent Document 1 a repeater device that amplifies attenuated radio waves arriving from a base station on a path through which radio waves used between the mobile terminal and the base station propagate is used to make the mobile terminal data communication service.
  • a technology for expanding the area where the network can be used is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a contactless communication system in which a reader / writer having a loop antenna reads data recorded on an IC (Integrated_Circuit) card or the like at high speed.
  • the IC card has a loop antenna similar to the reader / writer.
  • the non-contact communication system magnetically couples such an IC card by holding it over a reader / writer, and modulates the data recorded on the IC card or the like using an electromotive force generated by the magnetic field coupling. read out.
  • Patent Document 3 discloses a technique for compensating for the attenuation of the strength of a radio signal from an antenna integrally provided in a portable radio device, for example, by a metal body in a moving body. Yes. According to the technique of Patent Document 3, an antenna coupling coil is fitted to the antenna of this portable radio device, and the extendable second antenna connected to the antenna coupling coil is installed outside the vehicle of the moving body to face each other. Enables communication with portable radios.
  • a radio station (hereinafter referred to as “weak radio station”) that emits extremely weak radio waves defined by the Radio Law, in which the electric field intensity of the radio waves 19 transmitted from the antenna 7 or 8 is set. If the value exceeds the standard value of the radio wave standard, the radio wave law is violated.
  • the electric field strength of weak radio waves emitted from weak radio radio stations is stipulated in the Article 6, 1 of the Ordinance for Enforcement of the Ordinance of the Ministry of Internal Affairs and Communications based on Article 4, Item 1 of the Radio Law.
  • the electric field strength of the radio wave must be 500 ⁇ V (microvolt) / m (meter) or less. Further, when the frequency of a radio wave to be emitted exceeds 322 MHz and is 10 GHz (gigahertz) or less, the electric field strength of the radio wave must be 35 ⁇ V / m or less.
  • the electric field strength (hereinafter also referred to as “signal strength”) of the radio wave used is a radio wave standard regarding weak radio radio stations stipulated in the technical standards of the Radio Law. No information is given on how to deal with the excess.
  • An object of the present invention is to provide a signal strength adjusting device and a communication system that solve the above-described problems.
  • the signal strength adjustment device is an attenuation in which a signal strength of a first signal received from a communication device via a signal line is attenuated to a predetermined value or less.
  • Signal strength attenuation means for converting the signal into a signal and emitting the attenuated signal from the antenna in the form of a radio wave is provided.
  • a communication system includes a first communication device, one or more other communication devices different from the first communication device, a first signal strength adjustment device, and a second A signal strength adjusting device, wherein the first signal strength adjusting device is a signal of the first signal with respect to the first signal received from the first communication device via the first signal line.
  • a first signal intensity attenuating means for converting the intensity into a first attenuation signal attenuated to a predetermined value or less and radiating the first attenuation signal in the form of a radio wave from the first antenna;
  • the second signal strength adjustment device is configured to perform the first attenuation signal received by the second antenna on the first attenuation signal radiated from the first antenna in the form of a radio wave.
  • Amplifying the signal strength of one attenuation signal to a signal strength suitable for the other communication device Into a first amplified signal, including an amplified signal of the first, the first signal strength amplifying means for transmitting to the other communication apparatus via the second signal line.
  • the signal strength adjustment method of the signal strength adjustment device is a signal strength adjustment method of the signal strength adjustment device, and for the first signal received via the signal line from the communication device, The signal intensity of the first signal is converted to an attenuated signal attenuated to a predetermined value or less, and the attenuated signal is radiated from the antenna in the form of a radio wave.
  • a signal strength adjustment method for a communication system includes a first communication device, one or more other communication devices different from the first communication device, and a first signal strength adjustment device. And a second signal strength adjusting device, wherein the first signal strength adjusting device is connected to the first communication device via the first signal line.
  • the received first signal is converted into a first attenuation signal in which the signal strength of the first signal is attenuated to a predetermined value or less, and the first attenuation signal is transmitted from the first antenna to the radio wave.
  • the second signal strength adjusting device receives the first attenuation signal received by the second antenna, and is radiated from the first antenna in the form of a radio wave.
  • the signal strength of the first attenuation signal is set to the other communication device.
  • the computer-readable recording medium provides a first signal received from a communication device via a signal line, and the signal strength of the first signal is equal to or lower than a predetermined value.
  • a program for causing a computer to execute a process of converting the attenuated signal into an attenuated signal and a process of radiating the attenuated signal from the antenna in the form of a radio wave is recorded.
  • the present invention has an effect that a signal transmitted by wire can be easily transmitted wirelessly without violating the Radio Law.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows an example of a structure of the communication network system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a figure explaining the communication system used when a certain communication apparatus exchanges a frame signal between several other communication apparatuses in the communication network system which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • the signal strength of the frame signal transmitted from the communication device is attenuated, and the frame signal with the attenuated signal strength is transmitted from the antenna in the form of radio waves. It is a figure showing the change of signal strength.
  • FIG. It is a block diagram showing the detailed structure of the signal strength adjustment part in the 1st Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows an example of a network system. It is a block diagram which shows an example of a structure of the signal strength adjustment apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication network system according to an embodiment of the present invention.
  • the communication network system includes communication devices A, B, C, and D, signal strength adjustment units 3 and 4, a coaxial line 14, a coaxial line 15, and a coaxial line 16. ,
  • the coaxial line 15 connects the communication device A and the signal strength adjusting unit 3
  • the coaxial line 16 connects the adjusting unit 3 and the antenna 7
  • the coaxial line 17 connects the antenna 8 and the signal strength adjusting unit 4.
  • the coaxial line 18 connects the adjustment unit 4 and the communication device D
  • the coaxial line 14 connects the coaxial line 15 and the communication devices B and C.
  • the signal intensity adjustment unit 3 includes an attenuation unit 5 and an amplification unit 6.
  • the signal intensity adjustment unit 4 includes an attenuation unit 9 and an amplification unit 10.
  • the antenna 7 and the antenna 8 are wirelessly connected by a radio wave 19.
  • a coaxial line is used as a signal line for transmitting a signal, but the present invention is not limited to the coaxial line.
  • a frame signal composed of data of a predetermined length is exchanged.
  • FIG. 2 a communication method used when communication device A exchanges frame signals with other communication devices B to D will be described.
  • the horizontal axis represents the passage of time.
  • the communication method between the communication device A and the communication devices B to D is a time division multiplex communication method, and a predetermined time slot cycle is repeated.
  • each time slot cycle includes a fixed slot portion and a free slot portion.
  • the fixed slot portion includes a plurality of time slots used when data is transmitted and received in a fixed manner between the communication device A and the communication devices B to D.
  • the free slot portion is a time slot in which data can be freely transmitted and received between the communication devices B to D, for example, if no communication is performed during that time.
  • the fixed slot portion includes TS1, TS2, TS3, TS4, TS5, TS6, and TS7 in order of elapse of time.
  • TS1 is a time slot for transmission of frame schedule information.
  • TS2 is a time slot for transmission of a frame signal from the communication apparatus A to the communication apparatus D.
  • TS3 is a time slot for transmission of a frame signal from the communication apparatus D to the communication apparatus A.
  • TS4 is a time slot for transmission of a frame signal from the communication apparatus A to the communication apparatus B.
  • TS5 is a time slot for transmission of a frame signal from the communication apparatus B to the communication apparatus A.
  • TS6 is a time slot for transmission of a frame signal from the communication apparatus A to the communication apparatus C.
  • TS7 is a time slot for transmission of a frame signal from the communication apparatus C to the communication apparatus A.
  • the transmission direction from the communication device A to the other communication devices is also referred to as “downward”.
  • the transmission direction from the other communication device to the communication device A is also referred to as “up”.
  • the frame schedule information includes unique identification information, which will be described later, of the communication apparatuses A to D, the order of time slots assigned to the communication apparatuses B to D, and the time slot period (that is, schedule information).
  • a frame signal transmitted from the communication device A to the communication device D is sent to the attenuation unit 5 in the signal strength adjustment unit 3 through the coaxial line 15, and the signal strength is attenuated in the attenuation unit 5.
  • the frame signal whose signal intensity is attenuated is sent to the antenna 7 through the coaxial line 16.
  • the antenna 7 converts the frame signal into a radio wave 19 (hereinafter also referred to as “radio wave signal”) and transmits it. However, since the signal strength of the frame signal is attenuated in the attenuation unit 5, it is transmitted from the antenna 7.
  • the signal intensity of the radio wave 19 is less than a predetermined specified value.
  • the radio wave 19 transmitted from the antenna 7 is received by the antenna 8.
  • the radio wave 19 received by the antenna 8 is restored to the original frame signal by the antenna 8 and passed to the signal strength adjustment unit 4.
  • the amplification unit 10 in the signal strength adjustment unit 4 amplifies the signal strength of the received frame signal to a predetermined signal strength that can be received by the communication device D, and sends the frame signal thus amplified to the communication device D. To do.
  • the frame signal is transmitted from the communication device D to the communication device A, the frame signal is transmitted in the reverse direction as described above.
  • the frame signal transmitted from the communication device D is sent to the attenuation unit 9 in the signal intensity adjustment unit 4 via the coaxial line 18, and the signal strength is attenuated in the attenuation unit 9.
  • the frame signal whose signal intensity is attenuated is sent to the antenna 8 through the coaxial line 17.
  • the antenna 8 converts the frame signal to the radio wave 19 and transmits it. However, since the signal strength of the frame signal is attenuated in the attenuation unit 9, the electric field strength of the radio wave 19 transmitted from the antenna 8 is a predetermined specified value. It becomes the following.
  • the radio wave 19 transmitted from the antenna 8 is received by the antenna 7.
  • the radio wave 19 received by the antenna 7 is restored to the original frame signal by the antenna 7 and passed to the signal strength adjusting unit 3.
  • the amplifying unit 6 in the signal strength adjusting unit 3 amplifies the signal strength of the received frame signal to a predetermined signal strength that can be received by the communication device A, and sends the frame signal thus amplified to the communication device A. To do.
  • FIG. 3 is a diagram showing a change in signal strength when the signal strength of the frame signal transmitted from the communication apparatus A is attenuated and the frame signal with the attenuated signal strength is transmitted from the antenna 7 in the form of the radio wave 19. is there.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a change in signal strength when the signal strength of the frame signal received by the antenna 8 in the form of the radio wave 19 is amplified and the frame signal with the amplified signal strength is transmitted to the communication device D. is there.
  • the horizontal axis indicates the elapsed time
  • the vertical axis indicates the signal strength
  • one frame signal is composed of a frame schedule information part and a frame data part.
  • the frame schedule information part includes a unique identification number assigned to the communication device of the transmission source and transmission destination of the time slot cycle. For example, the identification number of the communication device A as the transmission source is “1” (not shown in FIGS. 2 to 4), and the identification number of the communication device D as the transmission destination is “4” (FIG. 2). is there. Further, the order of the time slots following the frame schedule information includes information that the communication device D is the first (not shown in FIGS. 2 to 4).
  • FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the signal strength adjusting unit 3. Note that the configuration of the adjustment unit 4 is the same as the configuration of the adjustment unit 3, and a description thereof will be omitted.
  • the signal strength adjusting unit 3 includes an attenuating unit 5, an amplifying unit 6, a switching unit 70, a switching unit 71, and a frame detection and time slot calculation unit 72.
  • the attenuation unit 5 includes a signal intensity measurement unit 51, an internal attenuation unit 52, an attenuation amount calculation unit 53, an attenuation amount storage unit 54, and an attenuation amount control unit 55.
  • the amplification unit 6 includes a signal intensity measurement unit 61, an internal amplification unit 62, an amplification amount calculation unit 63, an amplification amount storage unit 64, and an amplification amount control unit 65.
  • the signal strength measuring unit 51 in the attenuating unit 5 measures the signal strength of the frame signal transmitted from the communication device A. Based on the signal strength of the frame signal thus measured, an attenuation amount calculation unit 53 calculates an attenuation amount that reduces the electric field strength transmitted from the antenna 7 in the form of the radio wave 19 to a predetermined specified value or less.
  • the attenuation amount storage unit 54 stores the attenuation amount calculated by the attenuation amount calculation unit 53.
  • the attenuation amount control unit 55 attenuates the signal strength of the frame signal input to the internal attenuation unit 52 based on the attenuation amount stored in the attenuation amount storage unit 54.
  • the frame signal whose signal intensity has been attenuated is transmitted from the antenna 7 in the form of a radio wave 19.
  • the signal strength measuring unit 61 in the amplifying unit 6 measures the signal strength of the frame signal received by the antenna 7. Based on the signal strength of the frame signal thus measured, the amplification amount calculation unit 63 calculates an amplification amount that makes the signal strength of the frame signal a specified value that can be received by the communication device A.
  • the amplification amount storage unit 64 stores the amplification amount calculated by the amplification amount calculation unit 63.
  • the amplification amount control unit 65 amplifies the signal intensity of the frame signal input to the internal amplification unit 62 based on the amplification amount stored in the amplification amount storage unit 64.
  • the frame detection and time slot calculation unit 72 detects that a time slot for transmission of frame schedule information and a time slot for transmission of a frame signal from the communication device A to the communication device D have arrived.
  • the switching units 70 and 71 are switched so that the frame signal is sent to the attenuation unit 5.
  • the switching units 70 and 71 are switched so as to send the frame signal from the antenna 7 to the amplification unit 6.
  • a time division multiplex communication method is adopted as a communication method, and a time slot for transmitting frame schedule information and a time slot for transmitting a frame signal from the communication device A to the communication device D are used. Are switched so that the frame signals from the communication device A are sent to the attenuation unit 5 only during those time slots.
  • the communication method to be employed is not limited to the time division multiplex communication method.
  • the signal strength adjustment unit 3 adds a frame end information unit to the end of the frame signal, and the frame signal is sent to the attenuation unit 5 until the frame end information unit is detected by the frame detection and time slot calculation unit 72.
  • the switching units 70 and 71 may be operated so as to send them.
  • the first embodiment of the present invention has an effect that a signal transmitted by wire can be easily transmitted wirelessly without violating the Radio Law.
  • the signal strength adjustment unit attenuates the signal sent from the communication device by wire so that the signal strength is less than the specified value specified by the Radio Law and transmits it in the form of radio waves. This is because the received signal is amplified in the form of a weak radio wave having an electric field strength equal to or less than the legally prescribed value. Further, the effect is further enhanced by transmitting the amplified signal to the communication device by wire.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the signal strength adjusting apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the signal strength adjusting device 100 corresponds to the signal strength adjusting units 3 and 4 according to the first embodiment.
  • the signal strength adjustment device 100 includes a signal strength attenuation unit 50.
  • the signal strength attenuation unit 50 corresponds to the attenuation unit 5 according to the first embodiment.
  • the signal strength attenuation unit 50 converts the first signal received from the communication device via the signal line 101 into an attenuated signal obtained by attenuating the signal strength of the first signal to a predetermined value or less.
  • the signal intensity attenuating unit 50 radiates the attenuated signal from the antenna 7 in the form of a radio wave 19.
  • the signal intensity attenuating unit 50 of the signal intensity adjusting device is realized by hardware such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the signal line 101 is a wired signal line, and is realized by a coaxial line, for example.
  • the signal transmitted from the communication device by wire is attenuated so that the electric field strength is not more than a specified value specified by the Radio Law and transmitted in the form of a radio wave. Can do. Therefore, according to the signal strength adjusting apparatus according to the present embodiment, there is an effect that a signal transmitted by wire can be easily transmitted wirelessly without violating the Radio Law.
  • each operation in the above-described embodiment can be executed by hardware or software, or a combination of both.

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Abstract

　有線で送信されてきた信号を、電波法に違反することなく無線により簡単に伝送させることができる信号強度調整装置および通信システムを提供する。本発明の信号強度調整装置は、通信装置から信号線を介して受信した第１の信号を、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換し、該減衰信号をアンテナから電波の形で放射する信号強度減衰手段を備える。

Description

信号強度調整装置、通信システム、信号強度調整方法、および、記録媒体
　本発明は、信号強度調整装置、通信システム、信号強度調整方法および記録媒体に関する。
　複数の通信装置が有線通信ネットワークおよび無線通信ネットワークを介して相互に通信するネットワークシステムが一般的に知られている。
　図６は係るネットワークシステムの一例を示すブロック図である。
　図６を参照すると、該ネットワークシステムは、通信装置Ａと、通信装置Ｂ及びＣと、通信装置Ｄと、同軸線１４、１５および１８と、アンテナ７および８とから構成される。
　ここで、通信装置Ａ乃至Ｃは、同軸線１４を用いて有線接続されている。さらに、通信装置Ａは同軸線１５を介してアンテナ７と接続され、通信装置Ｄは同軸線１８を介してアンテナ８と接続されている。
　すなわち、通信装置Ａと通信装置Ｄとの間の通信は、同軸線１５による有線接続と、アンテナ７および８間の無線接続と、同軸線１８による有線接続とにより行われる。
　具体的には、通信装置Ａにおいて特定の搬送周波数で変調された送信データが、同軸線１５を介してアンテナ７に伝えられ、電波１９として放射（送信）される。その送信された電波１９はアンテナ８で受信され、こうして電波１９の形で受信された上記送信データは同軸線１８を介して通信装置Ｄで受信される。
　また、特許文献１には、携帯端末と基地局との間で用いられる電波が伝搬する経路において、基地局から到達する減衰した電波を増幅するリピータ装置を用いることにより、携帯端末がデータ通信サービスを利用可能なエリアを拡大する技術が開示されている。
　また、特許文献２には、ループ・アンテナを有するリーダライタが、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ＿Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード等に記録されたデータを高速に読み出す非接触通信システムが開示されている。上記ＩＣカードは、リーダライタと同様のループ・アンテナを有する。非接触通信システムは、このようなＩＣカード等をリーダライタにかざすことにより磁界結合させ、その磁界結合による起電力を用いてＩＣカード等に記録されたデータに変調をかけることによって、上記データを読み出す。
　また、特許文献３には、携帯用無線機に一体的に備えられたアンテナからの電波信号の強度が、移動体における例えば金属製の車体等によって減衰するのを補うための技術が開示されている。特許文献３の技術によれば、この携帯用無線機のアンテナにアンテナ結合コイルを勘合させ、該アンテナ結合コイルにつながる延長可能な第２のアンテナを移動体の車外に設置することで、対向する携帯用無線機との通信を可能とする。
特表２０１０－５２９７４０号公報 特開２０１０－２７８５１８号公報 特開平０５－２４３８３０号公報
　しかしながら、図６に示したネットワークシステムには、アンテナ７又は８から送信される電波１９の電界強度が、電波法に定められた著しく微弱な電波を発射する無線局（以下、「微弱電波無線局」と言う。）に関する電波規格の規定値を超える場合には、電波法に違反してしまうという問題がある。
　因みに、微弱電波無線局から発射される微弱電波の電界強度は、電波法第４条第１号に基づく、総務省令施行規則第６条１号において以下のように規定されている。
　即ち、発射する電波の周波数が３２２ＭＨｚ（メガヘルツ）以下の場合には、その電波の電界強度は５００μＶ（マイクロボルト）／ｍ（メートル）以下でなければならないと定められている。また、発射する電波の周波数が３２２ＭＨｚを超え１０ＧＨｚ（ギガヘルツ）以下の場合には、その電波の電界強度は３５μＶ／ｍ以下でなければならないと定められている。
　なお、特許文献１乃至３のいずれにも、使用している電波の電界強度（以下、「信号強度」とも言う。）が、電波法の技術基準に定められた微弱電波無線局に関する電波規格を超える場合にどのように対処するかについては何ら記載されていない。
　本発明の目的は、上述した問題点を解決する信号強度調整装置および通信システムを提供することにある。
　本発明の一態様に係る信号強度調整装置は、通信装置から信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換し、該減衰信号をアンテナから電波の形で放射する信号強度減衰手段を備える。
　また、本発明の一態様に係る通信システムは、第１の通信装置と、第１の通信装置とは異なる１または複数の他の通信装置と、第１の信号強度調整装置と、第２の信号強度調整装置と、を備え、前記第１の信号強度調整装置は、前記第１の通信装置から第１の信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた第１の減衰信号に変換し、該第１の減衰信号を第１のアンテナから電波の形で放射する第１の信号強度減衰手段を含み、前記第２の信号強度調整装置は、第２のアンテナによって受信した前記第１の減衰信号であって、前記第１のアンテナから電波の形で放射された前記第１の減衰信号に対し、該第１の減衰信号の信号強度を前記他の通信装置に適する信号強度まで増幅した第１の増幅信号に変換し、該第１の増幅信号を、第２の信号線を介して前記他の通信装置に送信する第１の信号強度増幅手段を含む。
　また、本発明の一態様に係る信号強度調整装置の信号強度調整方法は、信号強度調整装置の信号強度調整方法であって、通信装置から信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換し、該減衰信号をアンテナから電波の形で放射する。
　また、本発明の一態様に係る通信システムの信号強度調整方法は、第１の通信装置と、第１の通信装置とは異なる１または複数の他の通信装置と、第１の信号強度調整装置と、第２の信号強度調整装置と、を備えた通信システムの信号強度調整方法であって、前記第１の信号強度調整装置が、前記第１の通信装置から第１の信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた第１の減衰信号に変換し、該第１の減衰信号を第１のアンテナから電波の形で放射し、前記第２の信号強度調整装置が、第２のアンテナによって受信した前記第１の減衰信号であって、前記第１のアンテナから電波の形で放射された前記第１の減衰信号に対し、該第１の減衰信号の信号強度を前記他の通信装置に適する信号強度まで増幅した第１の増幅信号に変換し、該第１の増幅信号を、第２の信号線を介して前記他の通信装置に送信する。
　また、本発明の一態様に係るコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、通信装置から信号線を介して受信した第１の信号を、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換する処理と、該減衰信号をアンテナから電波の形で放射する処理と、をコンピュータに実行させるプログラムを記録する。
　本発明には、有線で送信されてきた信号を、電波法に違反することなく無線により簡単に伝送させることができるという効果がある。
本発明の第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、ある通信装置が他の複数の通信装置との間でフレーム信号をやりとりする際に使用する通信方式について説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、通信装置から送信されるフレーム信号の信号強度を減衰させ、信号強度が減衰させられたフレーム信号を電波の形でアンテナから送信する際の信号強度の変化を表す図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、アンテナが電波の形で受信したフレーム信号の信号強度を増幅させ、信号強度が増幅されたフレーム信号を通信装置へ送出する際の信号強度の変化を表す図である。 本発明の第１の実施形態における信号強度調整部の詳細な構成を表すブロック図である。 ネットワークシステムの一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る信号強度調整装置の構成の一例を示すブロック図である。
　次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１は本発明の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成の一例を示すブロック図である。
　図１を参照すると、本実施形態に係る通信ネットワークシステムは、通信装置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤと、信号強度調整部３および４と、同軸線１４と、同軸線１５と、同軸線１６と、同軸線１７と、同軸線１８と、を含んでいる。同軸線１５は通信装置Ａと信号強度調整部３とを接続し、同軸線１６は調整部３とアンテナ７とを接続し、同軸線１７はアンテナ８と信号強度調整部４とを接続し、同軸線１８は調整部４と通信装置Ｄとを接続し、同軸線１４は同軸線１５と通信装置ＢおよびＣとを接続する。
　信号強度調整部３は、減衰部５と、増幅部６とを含む。信号強度調整部４は、減衰部９と、増幅部１０とを含む。また、アンテナ７とアンテナ８との間は、電波１９により無線接続される。
　尚、本実施形態では、信号を伝送する信号線として同軸線を用いているが、同軸線に限定されるものではない。
　通信装置Ａと通信装置Ｄとの間では、所定の長さのデータからなるフレーム信号がやりとりされる。
　図２を参照して、通信装置Ａが他の通信装置Ｂ乃至Ｄとの間でフレーム信号をやりとりする際に使用する通信方式について説明する。図２において、横軸は時間の経過を表す。
　図２から分かるように、通信装置Ａと通信装置Ｂ乃至Ｄとの間の通信の方式は時分割多重通信方式であり、所定のタイムスロットサイクルが繰り返される。
　ここで、本実施形態では、各タイムスロットサイクルは、固定スロット部と自由スロット部とから成る。
　固定スロット部は、通信装置Ａと通信装置Ｂ乃至Ｄとの間で、固定的にデータを送受信する際に用いる複数のタイムスロットからなる。
　一方、自由スロット部は、その間に通信が行われていなければ、例えば、通信装置Ｂ乃至Ｄの間で自由にデータを送受信することができるタイムスロットである。
　固定スロット部は、時間の経過順に、ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４、ＴＳ５、ＴＳ６、ＴＳ７が含まれる。ＴＳ１は、フレームスケジュール情報の送信のためのタイムスロットである。ＴＳ２は、通信装置Ａから通信装置Ｄへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットである。ＴＳ３は、通信装置Ｄから通信装置Ａへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットである。ＴＳ４は、通信装置Ａから通信装置Ｂへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットである。ＴＳ５は、通信装置Ｂから通信装置Ａへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットである。ＴＳ６は、通信装置Ａから通信装置Ｃへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットである。ＴＳ７は、通信装置Ｃから通信装置Ａへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットである。
　尚、通信装置Ａからそれ以外の通信装置へ向う送信方向を「下り」とも言う。また、通信装置Ａへそれ以外の通信装置から向う送信方向を「上り」とも言う。
　フレームスケジュール情報には、通信装置Ａ乃至Ｄの後述する固有の識別情報と、通信装置Ｂ乃至Ｄに割り当てられるタイムスロットの順番およびタイムスロットの期間（つまり、スケジュール情報）とが含まれる。
　以降の本実施形態の説明では、本発明に関係する、固定スロット部における通信装置Ａと通信装置Ｄとの間のフレーム信号の送受信についてのみ説明する。
　次に、図１を参照して、本実施形態の動作について説明する。
　例えば、通信装置Ａから通信装置Ｄへ送信されるフレーム信号は、同軸線１５を介して信号強度調整部３内の減衰部５に送られ、減衰部５においてその信号強度が減衰される。
　こうして信号強度が減衰されたフレーム信号は、同軸線１６を介してアンテナ７に送られる。
　アンテナ７は、フレーム信号を電波１９（以下、「電波信号」とも言う。）に変換して送信するが、減衰部５においてフレーム信号の信号強度は減衰させられているため、アンテナ７から送信される電波１９の信号強度は所定の規定値以下になる。
　アンテナ７から送信された電波１９はアンテナ８で受信される。アンテナ８で受信された電波１９は、アンテナ８で元のフレーム信号に復元され、信号強度調整部４に渡される。
　そして、信号強度調整部４における増幅部１０は、受信したフレーム信号の信号強度を通信装置Ｄが受信可能な所定の信号強度に増幅し、こうして信号強度を増幅したフレーム信号を通信装置Ｄに送出する。
　一方、フレーム信号が通信装置Ｄから通信装置Ａへ送出される場合は、上述したのと逆方向にフレーム信号が送信される。
　すなわち、通信装置Ｄから送信されるフレーム信号は、同軸線１８を介して信号強度調整部４における減衰部９に送られ、減衰部９においてその信号強度が減衰される。
　こうして信号強度が減衰されたフレーム信号は、同軸線１７を介してアンテナ８へ送られる。
　アンテナ８は、フレーム信号を電波１９に変換して送信するが、減衰部９においてフレーム信号の信号強度は減衰させられているため、アンテナ８から送信される電波１９の電界強度は所定の規定値以下になる。
　アンテナ８から送信された電波１９はアンテナ７で受信される。アンテナ７で受信された電波１９は、アンテナ７で元のフレーム信号に復元され、信号強度調整部３に渡される。
　そして、信号強度調整部３における増幅部６は、受信したフレーム信号の信号強度を通信装置Ａが受信可能な所定の信号強度に増幅し、こうして信号強度を増幅したフレーム信号を通信装置Ａに送出する。
　図３は、通信装置Ａから送信されるフレーム信号の信号強度を減衰させ、信号強度が減衰させられたフレーム信号を電波１９の形でアンテナ７から送信する際の信号強度の変化を表す図である。
　また、図４は、アンテナ８が電波１９の形で受信したフレーム信号の信号強度を増幅させ、信号強度が増幅されたフレーム信号を通信装置Ｄへ送出する際の信号強度の変化を表す図である。
　図３および４に含まれるグラフにおいて、横軸は経過時間を示し、縦軸は信号強度を示す。
　また、図３及び図４から分かるように、一つのフレーム信号はフレームスケジュール情報部とフレームデータ部とから構成される。
　フレームスケジュール情報部は、そのタイムスロットサイクルの送信元および送信先の通信装置に割り当てられた固有の識別番号を含む。例えば、送信元である通信装置Ａの識別番号は「１」であり（図２乃至図４には図示せず）、送信先である通信装置Ｄの識別番号は「４」（図２）である。また、フレームスケジュール情報に続くタイムスロットの順番は、通信装置Ｄが１番目であるという情報も含む（図２乃至図４には図示せず）。
　次に、信号強度調整部３および４の詳細な構成および動作について説明する。
　図５は信号強度調整部３の詳細な構成を表すブロック図である。なお、調整部４の構成は調整部３の構成と同一であるため、その説明は省略する。
　図５を参照すると、信号強度調整部３は、減衰部５と、増幅部６と、切替部７０と、切替部７１と、フレーム検出及びタイムスロット計算部７２とを含む。
　また、減衰部５は、信号強度測定部５１と、内部減衰部５２と、減衰量計算部５３と、減衰量記憶部５４と、減衰量制御部５５とを含む。
　また、増幅部６は、信号強度測定部６１と、内部増幅部６２と、増幅量計算部６３と、増幅量記憶部６４と、増幅量制御部６５とを含む。
　減衰部５内の信号強度測定部５１は、通信装置Ａから送信されるフレーム信号の信号強度を測定する。こうして測定されたフレーム信号の信号強度を基に、アンテナ７から電波１９の形で送信される電界強度を所定の規定値以下にするような減衰量が減衰量計算部５３によって計算される。
　そして、減衰量記憶部５４は、減衰量計算部５３によって計算された減衰量を記憶する。
　次に、減衰量制御部５５は、減衰量記憶部５４に記憶された減衰量に基づいて、内部減衰部５２に入力された当該フレーム信号の信号強度を減衰させる。
　こうして信号強度を減衰させられたフレーム信号はアンテナ７から電波１９の形で送信される。
　一方、増幅部６内の信号強度測定部６１は、アンテナ７で受信したフレーム信号の信号強度を測定する。こうして測定されたフレーム信号の信号強度を基に、当該フレーム信号の信号強度を通信装置Ａで受信可能な規定値にするような増幅量が増幅量計算部６３によって計算される。
　そして、増幅量記憶部６４は、増幅量計算部６３において計算された増幅量を記憶する。
　次に、増幅量制御部６５は、増幅量記憶部６４に記憶された増幅量に基づいて、内部増幅部６２に入力された当該フレーム信号の信号強度を増幅させる。
　フレーム検出及びタイムスロット計算部７２は、フレームスケジュール情報の送信のためのタイムスロットと、通信装置Ａから通信装置Ｄへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットとが到来したことを検出し、当該フレーム信号が減衰部５に送られるよう切替部７０及び７１を切替える。
　その後、通信装置Ａから通信装置Ｄへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットの期間が経過すると、アンテナ７からのフレーム信号を増幅部６に送るように切替部７０および７１を切り替える。
　なお、本実施形態では、通信方式として時分割多重通信方式を採用して、フレームスケジュール情報の送信のためのタイムスロットと、通信装置Ａから通信装置Ｄへのフレーム信号の送信のためのタイムスロットとが到来した場合に、それらのタイムスロットの間だけ通信装置Ａからのフレーム信号を減衰部５に送るように切替部７０および７１を動作させるようにしている。しかし、本実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、採用する通信方式は時分割多重通信方式に限定されるものではない。例えば、信号強度調整部３は、フレーム信号の最後にフレーム終了情報部を付加し、そのフレーム終了情報部がフレーム検出及びタイムスロット計算部７２で検出されるまで、当該フレーム信号を減衰部５に送るように切替部７０および７１を動作させるようにしてもよい。
　以上、本発明の第１の実施の形態には、有線で送信されてきた信号を、電波法に違反することなく無線により簡単に伝送させることができるという効果がある。
　その理由は、信号強度調整部が通信装置からの有線で送られてきた信号を、電波法で規定された規定値以下の電界強度になるように減衰させて電波の形で送信すると共に、電波法で規定された規定値以下の電界強度の微弱電波の形で受信した信号を増幅するからである。さらに、その効果は、その増幅した信号を有線で通信装置に伝送することで、一層高まる。
　尚、微弱電波を用いることで、使用する周波数の制約がなく、多くの周波数を活用することができる。また、微弱電波により近隣の他の無線電波と干渉する可能性が減少するため、これによっても周波数を有効活用することができるという効果もある。
　＜第２の実施の形態＞
　次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る信号強度調整装置について説明する。なお、説明の便宜上、前述した第１の実施の形態で説明した図面に含まれる部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　図７は、本実施形態に係る信号強度調整装置１００の構成の一例を示すブロック図である。信号強度調整装置１００は、第１の実施の形態に係る信号強度調整部３および４に相当する。
　図７に示す通り、信号強度調整装置１００は、信号強度減衰部５０を備えている。信号強度減衰部５０は、第１の実施の形態に係る減衰部５に相当する。信号強度減衰部５０は、通信装置から信号線１０１を介して受信した第１の信号を、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換する。そして、信号強度減衰部５０は、減衰信号をアンテナ７から電波１９の形で放射する。
　信号強度調整装置の信号強度減衰部５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などのハードウェアによって実現される。また、信号線１０１は有線の信号線であり、例えば、同軸線で実現される。
　このような信号強度調整装置１００によれば、通信装置から有線で送られてきた信号を、電波法で規定された規定値以下の電界強度になるように減衰させて電波の形で送信することができる。よって、本実施の形態に係る信号強度調整装置によれば、有線で送信されてきた信号を、電波法に違反することなく無線により簡単に伝送させることができるという効果を奏する。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　例えば、上述した実施の形態における各動作は、ハードウェアまたはソフトウェア、あるいはその両方の複合構成によって実行することも可能である。
　なお、ソフトウェアによる処理を実行する場合には、例えば、上記各処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。また、上記プログラムは、例えば、ハードディスクなどの記録媒体に記録しておくことが可能である。
　この出願は、２０１３年２月２５日に出願された日本出願特願２０１３－０３４６９５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　３　　信号強度調整部
　４　　信号強度調整部
　５　　減衰部
　６　　増幅部
　７　　アンテナ
　８　　アンテナ
　９　　減衰部
　１０　　増幅部
　１４　　同軸線
　１５　　同軸線
　１６　　同軸線
　１７　　同軸線
　１８　　同軸線
　１９　　電波
　５１　　信号強度測定部
　５２　　内部減衰部
　５３　　減衰量計算部
　５４　　減衰量記憶部
　５５　　減衰量制御部
　６１　　信号強度測定部
　６２　　内部増幅部
　６３　　増幅量計算部
　６４　　増幅量記憶部
　６５　　増幅量制御部
　７０　　切替部
　７１　　切替部
　７２　　フレーム検出及びタイムスロット計算部
　１００　　信号強度調整装置
　１０１　　信号線
　５０　　信号強度減衰部

Claims (10)

  1. 　通信装置から信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換し、該減衰信号をアンテナから電波の形で放射する信号強度減衰手段
    　を備えることを特徴とする信号強度調整装置。
  2. 　前記アンテナにより電波の形で受信した第２の信号に対し、該第２の信号の信号強度を前記通信装置に適する信号強度まで増幅した増幅信号に変換し、該増幅信号を前記信号線を介して前記通信装置に送信する信号強度増幅手段
    　を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の信号強度調整装置。
  3. 　前記信号強度増幅手段は、
    　前記第２の信号の信号強度を測定する第１の信号強度測定手段と、
    　前記第１の信号強度測定手段で測定された該第２の信号の信号強度を、前記通信装置に適する信号強度にするための増幅量を計算する増幅量計算手段と、
    　該増幅量計算手段で計算された該増幅量に基づき、前記第２の信号を増幅させる内部増幅手段と、
    　を含むことを特徴とする請求項２に記載の信号強度調整装置。
  4. 　前記信号強度減衰手段は、
    　前記第１の信号の信号強度を測定する第２の信号強度測定手段と、
    　前記第２の信号強度測定手段で測定された信号強度を前記所定の規定値以下にするための減衰量を計算する減衰量計算手段と、
    　該減衰量計算手段で計算された該減衰量に基づき、前記第１の信号の信号強度を減衰させる内部減衰手段と、
    　を含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の信号強度調整装置。
  5. 　第１の通信装置と、
    　第１の通信装置とは異なる１または複数の他の通信装置と、
    　第１の信号強度調整装置と、
    　第２の信号強度調整装置と、を備え、
    　前記第１の信号強度調整装置は、前記第１の通信装置から第１の信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた第１の減衰信号に変換し、該第１の減衰信号を第１のアンテナから電波の形で放射する第１の信号強度減衰手段を含み、
    　前記第２の信号強度調整装置は、第２のアンテナによって受信した前記第１の減衰信号であって、前記第１のアンテナから電波の形で放射された前記第１の減衰信号に対し、該第１の減衰信号の信号強度を前記他の通信装置に適する信号強度まで増幅した第１の増幅信号に変換し、該第１の増幅信号を、第２の信号線を介して前記他の通信装置に送信する第１の信号強度増幅手段を含む、ことを特徴とする通信システム。
  6. 　前記第２の信号強度調整装置は、前記他の通信装置から前記第２の信号線を介して受信した第２の信号に対し、該第２の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた第２の減衰信号に変換し、該第２の減衰信号を前記第２のアンテナから電波の形で放射する第２の信号強度減衰手段を更に備え、
    　前記第１の信号強度調整装置は、前記第１のアンテナによって、電波の形で受信した第３の信号であって、前記第２のアンテナから前記第２の減衰信号として放射された第３の信号に対し、該第３の信号の信号強度を前記第１の通信装置の受信に適する信号強度まで増幅した第２の増幅信号に変換し、該第２の増幅信号を前記第１の信号線を介して前記第１の通信装置に送信する第２の信号強度増幅手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
  7. 　前記第１の信号強度調整装置は、
    　前記第１の通信装置から前記他の通信装置への信号の送信のために割り当てられたタイムスロットの期間には、前記第１の信号を前記第１の信号強度減衰手段に送り、
    　前記他の通信装置から前記第１の通信装置への信号の送信のために割り当てられたタイムスロットの期間には、前記第３の信号を前記第２の信号増幅手段に送るように信号の送り先を切り替える切り替え手段を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
  8. 　信号強度調整装置の信号強度調整方法であって、通信装置から信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換し、該減衰信号をアンテナから電波の形で放射する、ことを特徴とする信号強度調整方法。
  9. 　第１の通信装置と、第１の通信装置とは異なる１または複数の他の通信装置と、第１の信号強度調整装置と、第２の信号強度調整装置と、を備えた通信システムの信号強度調整方法であって、
    　前記第１の信号強度調整装置が、前記第１の通信装置から第１の信号線を介して受信した第１の信号に対し、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた第１の減衰信号に変換し、
    　該第１の減衰信号を第１のアンテナから電波の形で放射し、
    　前記第２の信号強度調整装置が、第２のアンテナによって受信した前記第１の減衰信号であって、前記第１のアンテナから電波の形で放射された前記第１の減衰信号に対し、該第１の減衰信号の信号強度を前記他の通信装置に適する信号強度まで増幅した第１の増幅信号に変換し、
    　該第１の増幅信号を、第２の信号線を介して前記他の通信装置に送信する、ことを特徴とする信号強度調整方法。
  10. 　通信装置から信号線を介して受信した第１の信号を、該第１の信号の信号強度を予め定めた規定値以下まで減衰させた減衰信号に変換する処理と、
    　該減衰信号をアンテナから電波の形で放射する処理と、をコンピュータに実行させるプログラムを記録するコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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