(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる方向に指向性を有する複数の素子アンテナからなるセクタアンテナと、
該セクタアンテナに接続された、該複数の素子アンテナのうちの一つの素子アンテナを選択するために高周波信号の切替を行うセクタ切替スイッチと、
ＴＤＭＡ制御部とからなるＴＤＭＡ無線通信に用いられるアンテナ切替装置において、
ＴＤＭＡ制御部が上記セクタ切替スイッチに接続され、
ＴＤＭＡのタイムスロットのうち自局に割り当てられたタイムスロットが開始するタイミングと同期して、通信を行う所定のセクタをオンにするための電力を上記セクタ切替スイッチに供給し、
一方、上記自局に割り当てられたタイムスロットが終了するタイミングと同期して、上記セクタ切替スイッチに供給する電力を停止させることを特徴とするアンテナ切替装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＤＭＡを用いた無線通信に用いられる、アンテナに関するものであって、特に、複数の素子アンテナにより構成され、ビーム方向を切り替えることができるセクタアンテナにおいて、低消費電力化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来のＴＤＭＡを用いた無線通信システム［Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｍｉ  ａｎｄ  Ｋ．Ｕｊｉｉｅ，“Ａｌｔａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ｏｆ  １９ＧＨｚ  Ｒａｄｉｏ  ＬＡＮ  Ｓｙｓｔｅｍ，”ＭＷＥ’９３  ＭｉｃｒｏｗａｖｅＷｏｒｋｓｈｏｐ  Ｄｉｇｅｓｔ，ｐｐ．２０１−２０６，１９９３．］に用いられるセクタアンテナの構成ブロック図とフレームフォーマットを説明する図である。ここで、１はＴＤＭＡ制御部、２はドライバ回路、３は送受信器部、４は、セクタ切替スイッチ、５はセクタアンテナ、６は超フレーム、７はフレーム、８は基本フレーム、９は第１フレーム、１０は第１基本フレーム、１２は端末局→基地局制御セグメント、１３はデータスロットであり、１４は基地局→端末局制御セグメントを示している。
【０００３】
同図（ａ）は従来例の装置構成ブロックを説明する図であり、同図（ｂ）にＴＤＭＡ通信におけるタイムスロットの割り当て例を示す。同図（ａ）はＴＤＭＡ制御部（１）から伝達される制御信号をもとにドライバ回路（２）によりセクタ切替スイッチ（４）の駆動信号が発生され、セクタ切替スイッチ（４）の動作を制御するものである。本通信システムは基地局・端末局用アンテナ共に６セクタアンテナを使用しており、最も通信品質の良いセクタを選択し、内蔵されたセクタ切替スイッチにより使用するセクタアンテナを切り替えて用いるものである。また本通信システムでは一つの基地局に対して、複数の端末局に時分割多重により接続するものである。
【０００４】
しかし、本通信システムにおける端末局では、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｕｐｌｅｘ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）通信中において端末が待機中においても、セクタ切替スイッチは動作しており、いずれかのセクタが選択された状態であり、定常的に電力が消費されるという問題があった。なお同図（ｂ）においてハッチングされているフレーム（７）はセクタ切替スイッチに通電し、いずれかのセクタが選択された状態となっていることを示している。
【０００５】
また、通常セクタ切り替え用デバイスとしてリレー回路や半導体スイッチが用いられており、周波数が高くなるに従い、セクタ切替デバイスの挿入損失が無視できなくなる。そのため通常準ミリ波帯では切り替え用デバイスとしてはＰＩＮダイオードを用いて構成している。しかし、より挿入損失の低損失化を実現するためにはダイオードスイッチ動作時に流す順方向電流値を大きくする必要があり、消費電力増加の一因になっているという問題があった。
【０００６】
しかしながら、本従来例の使用形態においては外部から電源を供給できるため、使用時間の制限などの問題とはなっていない。しかし、移動性が要求される携帯端末などの電源の確保が難しく、内蔵したバッテリー等により駆動する場合には深刻な問題となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のＴＤＭＡ無線通信に用いられるセクタアンテナのアンテナ切替手段では、伝送品質の良いセクタに切り替え、また一度切り替えると常時接続し続ける構成となっており、ＴＤＭＡのタイムスロットを考慮して低消費電力化を行ったものはない。
【０００８】
本発明は、ＴＤＭＡ無線通信に用いられるセクタアンテナのアンテナ切替装置において、ＴＤＭＡのタイムスロットを考慮し、各端末の未使用タイムスロットの間、セクタ切替スイッチ自体の通電を停止し、低消費電力化を実現することを目的としている。
【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、無線通信に用いるアンテナ装置に関するものであり、異なる方向に指向性を有する複数の素子アンテナからなるセクタアンテナと、該セクタアンテナに接続された、該複数の素子アンテナのうちの一つの素子アンテナを選択するために高周波信号のＯＮ／ＯＦＦを司るための例えばダイオード、トランジスタ、またはＦＥＴなどの半導体とドライバ回路により構成されるセクタ切替スイッチと、ＴＤＭＡ制御部とからなるＴＤＭＡ無線通信に用いられるアンテナ切替手段であり、ＴＤＭＡ制御部が上記セクタ切替スイッチに接続され、ＴＤＭＡのタイムスロットのうち自局に割り当てられたタイムスロットが開始するタイミングと同期して、通信を行う所定のセクタをＯＮにするための電力を上記セクタ切替スイッチに供給し、一方、上記自局に割り当てられたタイムスロットが終了するタイミングと同期して、上記セクタ切替スイッチに供給する電力を停止することである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１Ａ及び図１Ｂは本発明の第一の実施例を示す図である。ここで、１はＴＤＭＡ制御部、２はドライバ回路、３は送受信器部、４はセクタ切替スイッチ、５はセクタアンテナ、６は超フレーム、７はフレーム、８は基本フレーム、９は第１フレーム、１０は第１基本フレーム、１１は第２基本フレーム、１２は端末局→基地局制御セグメント、１３はデータスロットであり、１４は基地局→端末局制御セグメントを示している。
【００１１】
図１Ａは本切替手段を実現する装置構成ブロックを説明する図であり、図１ＢにＴＤＭＡ通信におけるタイムスロットの割り当て例を示す。図１ＡはＴＤＭＡ制御部（１）から伝達される制御信号を元にドライバ回路（２）によりセクタ切替スイッチ（４）の駆動信号が発生され、セクタ切替スイッチ（４）の動作を制御するものであり、図１Ａ及び図１Ｂでは６つのセクタアンテナ（５）から構成されている例を示したものである。なおここでは６セクタの例を示したが、セクタ数は任意で適用可能である。通常、通信品質の良い方から使用するセクタアンテナ（５）を選択し送受信器部とセクタアンテナ（５）を接続するが、ＴＤＭＡ無線通信の場合においては、一つの端末局に割り当てられているフレーム（７）以外の通信を行わない時間はセクタ切替スイッチ（４）において一つのセクタアンテナ（５）を選択しておく必要はない。またセクタ切替スイッチ（４）は選択した状態を維持すること自体電力を消費する。本実施例においては図１Ｂの第１基本フレーム（１０）が本端末局に割り当てられた基本フレーム（８）であるとすると、１０個ある基本フレームの内、第１基本フレーム（１０）以外の基本フレームではＴＤＭＡ制御部（１）から本端末において未使用であるフレーム（７）において電力供給を停止する制御信号を出し、ドライバ回路（２）によりセクタ切替スイッチ（４）への電力供給を停止するか、もしくはセクタアンテナ（５）を未選択状態にすることで、定常的な電力の消費を抑えることができる。なお、図１Ｂにおいて基本フレーム（８）がハッチングされている箇所はセクタ切替スイッチ（４）に通電し、いずれかのセクタが選択された状態となっていることを示している。
【００１２】
【発明の効果】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、無線通信に用いるアンテナ装置に関するものであり、異なる方向に指向性を有する複数の素子アンテナからなるセクタアンテナと、該セクタアンテナに接続された、該複数の素子アンテナのうちの一つの素子アンテナを選択するために高周波信号のＯＮ／ＯＦＦを司るための例えばダイオード、トランジスタ、またはＦＥＴなどの半導体とドライバ回路により構成されるセクタ切替スイッチと、ＴＤＭＡ制御部とからなるＴＤＭＡ無線通信に用いられるアンテナ切替装置であり、ＴＤＭＡ制御部が上記セクタ切替スイッチに接続され、ＴＤＭＡのタイムスロットのうち自局に割り当てられたタイムスロットが開始するタイミングと同期して、通信を行う所定のセクタをＯＮにするための電力を上記セクタ切替スイッチに供給し、一方、上記自局に割り当てられたタイムスロットが終了するタイミングと同期して、上記セクタ切替スイッチに供給する電力を停止することを特徴とする。従来技術とはセクタ切替スイッチの電源を制御する点が異なる。これにより、未使用時間における消費電力を削減することが可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の第一の実施例を示すブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａの装置の動作とフレームフォーマットを示す。
【図２】従来の無線ＬＡＮシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１  ＴＤＭＡ制御部
２  ドライバ回路
３  送受信器部
４  セクタ切替スイッチ
５  セクタアンテナ
６  超フレーム
７  フレーム
８  基本フレーム
９  １フレーム
１０  第１基本フレーム
１１  第２基本フレーム
１２  端末局→基地局制御セグメント
１３  データスロット
１４  基地局→端末局制御セグメント
【図１Ａ】
0003567302.tif 000002
【図１Ｂ】
0003567302.tif 000003
【図２】
0003567302.tif 000004