(57)【要約】      （修正有）【課題】搭載される機器内の設置環境に応じて、２つの受信系にそれぞれ対応する２つのアンテナの少なくともどちらか一方を、外部アンテナと内蔵アンテナを適宜切り換えて使用することが可能な無線通信モジュールを提供する。【解決手段】異なる二つの復調部１３，１８を有し、それぞれ復調を行う信号を受信する受信部１２，１６にはそれぞれ外部アンテナ１１、１４を接続する外部アンテナ接続部１２ａ、１４ａを有し、一方の受信部１６は内蔵アンテナ１７を有し、内蔵アンテナ１７は、外部アンテナ接続部１４ａに外部アンテナ１４が接続された場合には、受信部１６から切り離される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる二つの復調部を有し、それぞれ復調を行う信号を受信する受信部にはそれぞれ外部アンテナを接続する外部アンテナ接続部を有し、少なくともどちらか一方の受信部は内蔵アンテナを有し、前記内蔵アンテナは、外部アンテナ接続部に外部アンテナが接続された場合には、受信部から切り離されることを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信モジュールにおいて、前記内蔵アンテナを有さない側の外部アンテナ接続部に接続された外部アンテナを介してＭＩＭＯ通信の一方を行い、内蔵アンテナを介してＭＩＭＯ通信の他方を行い、前記内蔵アンテナを有する側の外部アンテナ接続部に外部アンテナが接続された場合には、当該接続された外部アンテナは前記内蔵アンテナと切り換えられて外部アンテナ接続部に接続されＭＩＭＯ通信の他方を行うことを特徴とする無線通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（multiple-input  and  multiple-output）対応のＭ２Ｍ（Machine  to  Machine）向けＬＴＥ（Long  Term  Evolution）通信方式の無線通信モジュールのアンテナ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、隣接する２つの基地局の中間地点に移動局が存在している時に、移動局が両方の基地局から同時に受信した場合に発生するビートによる通信品質劣化を防ぐためのダイバーシティ受信方式に関する技術が開示されている。特許文献１では、ダイバーシティ受信方式で、各アンテナの特性からダイバーシティ効果を得るために一つのアンテナから信号を選択的に使用している。
従来、携帯電話で使われていたＰＤＣ通信方式では、特許文献１に開示されているアンテナ選択ダイバーシティ受信方式を採用していたが、伝送スピードの高速化に伴い、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式へ移行し、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式では、ダイバーシティ受信方式を採用しなくても好適な受信特性を得ることができていた。
【０００３】
しかし、近年では、更なる伝送スピードの高速化に伴い、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）通信方式に移行しつつある。ＬＴＥ通信方式では、ＭＩＭＯ（multiple-input  and  multiple-output）方式に対応する必要があり、複数のアンテナで同時に異なるデータを送信し、受信時に合成することで疑似的に広帯域を実現し、通信の高速化を図っており、ダイバーシティ受信方式の採用要否に関係なく、複数の受信系にてそれぞれ受信する必要があるため、個々の受信系にアンテナを備えて無線信号を受信する必要が生じる。
【０００４】
図２には、従来のＭＩＭＯ対応のＬＴＥ通信方式による無線通信システムの構成の一例を示している。
図２に示すように、従来のＭＩＭＯ対応のＬＴＥ通信方式による無線通信システムでは、基地局２００と無線通信装置１００との間でデータの送受信が行われ、複数の経路（例えば、２チャネル）でデータを同時に送受信するよう構成されている。
基地局２００は、第１系統のアンテナＣ２０１及び第２系統のアンテナＤ２０２を有し、無線通信装置１００の第１系統のアンテナＡ１０１及び第２系統のアンテナＢ１０４それぞれと同時にデータの送受信を行う。
【０００５】
無線通信装置１００は、第１系統用のアンテナＡ１０１と、第１系統の送受信部１０２と、第１系統の変復調部１０３と、第２系統用のアンテナＢ１０４と、第２系統の受信部１０５と、第２系統の復調部１０６と、制御部１０７と、上位機器との間でデータの入出力を行う外部インターフェース１０８とから構成されている。
【０００６】
送受信部１０２は、基地局２００の複数の送信アンテナとなるアンテナＣ２０１とアンテナＤ２０２を使って複数のストリームで送信された信号をアンテナＡ１０１を介して受信して受信処理したり、基地局２００に向けてのアンテナＡ１０１を介して送信する信号の送信処理を行う。
変復調部１０３は、送受信部１０２で受信した信号及び制御部１０７から入力されたデータの変復調処理を行う。
受信部１０５は、基地局２００の複数の送信アンテナとなるアンテナＣ２０１とアンテナ２０２Ｄを使って複数のストリームで送信された信号をアンテナＢ１０４を介して受信して受信処理を行う。
復調部１０６は、受信部１０５で受信した信号の復調処理を行う。
制御部１０７は、変復調部１０３で復調したデータ及び復調部１０６で復調したデータを合成処理し、合成処理したデータを外部インターフェース１０８を介して上位機器に出力したり、上位機器から外部インターフェース１０８を介して入力されたデータを処理して変復調部１０３に出力する。
【０００７】
また、送受信部１０２は、アンテナＡ１０１の図示していないコネクタ端子を接続するためのアンテナコネクタ部１０２ａを備えており、また、同様に、受信部１０５は、アンテナＢ１０４の図示していないコネクタ端子を接続するためのアンテナコネクタ部１０５ａを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２４８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、例えば、上記した無線通信装置１００が、自動販売機等の機器に搭載され、在庫状況などのデータ管理に使用するＭＩＭＯ対応のＭ２Ｍ（Machine  to  Machine）向け無線通信モジュールの場合、当該無線通信モジュールは、小型化されているため本体内部にアンテナを備えておらず、搭載される機器内の設置環境に応じて、無線通信モジュールの本体外部に設置する外部アンテナに依存するか、または、無線通信モジュールの本体内部に配置する回路基板上に形成するパターンアンテナや回路基板上に実装する実装型チップアンテナ等の内蔵アンテナが必要となる。
ただし、上述した無線通信モジュールの場合、搭載される機器内の設置環境によっては、無線通信モジュールの本体外部に設置する外部アンテナも２つの受信系に対応して必要数の２つを備えられるとは限らず、また、２つの受信系に対応して２つの内蔵アンテナを無線通信モジュールの本体内部に実装するスペースを確保するのが難しいという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような状況に鑑みて為されたものであり、搭載される機器内の設置環境に応じて、２つの受信系にそれぞれ対応する２つのアンテナの少なくともどちらか一方を、外部アンテナと内蔵アンテナを適宜切り換えて使用することが可能な無線通信モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る無線通信モジュールは、  異なる二つの復調部を有し、それぞれ復調を行う信号を受信する受信部にはそれぞれ外部アンテナを接続する外部アンテナ接続部を有し、少なくともどちらか一方の受信部は内蔵アンテナを有し、前記内蔵アンテナは、外部アンテナ接続部に外部アンテナが接続された場合には、受信部から切り離されることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明に係る無線通信モジュールは、上記した無線通信モジュールにおいて、前記内蔵アンテナを有さない側の外部アンテナ接続部に接続された外部アンテナを介してＭＩＭＯ通信の一方を行い、内蔵アンテナを介してＭＩＭＯ通信の他方を行い、前記内蔵アンテナを有する側の外部アンテナ接続部に外部アンテナが接続された場合には、当該接続された外部アンテナは前記内蔵アンテナと切り換えられて外部アンテナ接続部に接続されＭＩＭＯ通信の他方を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、搭載される機器内の設置環境に応じて、２つの受信系にそれぞれ対応する２つのアンテナの少なくともどちらか一方を、外部アンテナと内蔵アンテナを適宜切り換えて使用することが可能な無線通信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る無線通信モジュールの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】従来のＭＩＭＯ対応のＬＴＥ通信方式による無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１に係る無線通信モジュールについて説明する。
本実施形態１に係る無線通信モジュールは、例えば、自動販売機の在庫状況の遠隔監視、工場内での工作機械の稼働状況の監視、またはスマートメータによる自動検針等に適用することが可能なＭＩＭＯ対応のＭ２Ｍ向けＬＴＥ通信方式の無線通信モジュールである。
【００１６】
本実施形態１に係る無線通信モジュールは、２つの受信系に対応して必要な２つのアンテナの一方が、搭載される機器などの環境に応じて別途設けられる外部アンテナに依存し、他方が、内蔵アンテナによって確保されると共に、搭載される機器など環境に応じて別途設けられる外部アンテナが２つ実装可能な場合には、外部アンテナの接続により内蔵アンテナが外部アンテナに切り換えられる構成とした。
【００１７】
［無線通信モジュールの構成］
次に、本発明の実施形態１に係る無線通信モジュールの構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る無線通信モジュールの構成の一例を示すブロック図であり、（ａ）は第２系統用の外部アンテナＹが接続していない場合を示し、また、（ｂ）は第２系統用の外部アンテナＹが接続した場合を示す。
本実施形態１に係る無線通信モジュール１０は、図２に示す基地局２００との間で複数のアンテナを用いてＭＩＭＯに対応したデータの送受信をするよう構成されている。
【００１８】
無線通信モジュール１０は、図１に示すように、第１系統の外部アンテナＸ１１と、第１系統の送受信部１２と、第１系統の変復調部１３と、第２系統の外部アンテナＹ１４と、アンテナ切替部１５と、第２系統の受信部１６と、第２系統の復調部１８と、制御部１９と、上位機器との間でデータの入出力を行う外部インターフェース２０とから構成されている。なお、上記の第１系統用の外部アンテナＸ１１及び第２系統用の外部アンテナＹ１４以外の１つまたは複数の構成要素は、１つまたは複数の回路基板上に形成するようにすればよい。
【００１９】
送受信部１２は、基地局２００の複数の送信アンテナとなるアンテナＣ２０１とアンテナＤ２０２を使って複数のストリームで送信された信号を外部アンテナＸ１１を介して受信して受信処理したり、基地局２００に向けての外部アンテナＸ１１を介して送信する信号の送信処理を行う。
変復調部１３は、送受信部１２で受信した信号及び制御部１９から入力されたデータの変復調処理を行う。
受信部１６は、内蔵アンテナ１７を備え、基地局２００の複数の送信アンテナとなるアンテナＣ２０１とアンテナＤ２０２を使って複数のストリームで送信された信号を外部アンテナＹ１４または内蔵アンテナ１７を介して受信して受信処理を行う。なお、内蔵アンテナ１７は、基板配線パターンで形成してもよいし、面実装タイプのチップアンテナであってもよい。
復調部１８は、受信部１６で受信した信号の復調処理を行う。
制御部１９は、変復調部１３で復調したデータ及び復調部１８で復調したデータを合成処理し、合成処理したデータを外部インターフェース１０８を介して上位機器に出力したり、上位機器から外部インターフェース２０を介して入力されたデータを処理して変復調部１３に出力する。
【００２０】
また、送受信部１２は、無線通信モジュール１０の本体外部に配置した外部アンテナＸ１１の図示していないコネクタ端子を本体内部に配置した回路基板等に接続するためのアンテナコネクタ部１２ａを備えている。
また、アンテナ切替部１５は、無線通信モジュール１０の本体外部に配置した外部アンテナＹ１４の図示していないコネクタ端子を本体内部に配置した回路基板等に接続するためのアンテナコネクタ部１４ａを備えている。
【００２１】
アンテナ切替部１５は、受信部１６との間に設けた切替スイッチ１６ａでアンテナコネクタ部１４ａまたは内蔵アンテナ１７の接点部１７ａに接続を切り替える動作を行う。なお、アンテナ切替部１５は、アンテナコネクタ部１４ａに受信用外部アンテナ１４の図示していないコネクタ端子が嵌合していない場合（図１（ａ））には、切替スイッチ１６ａで内蔵アンテナ１７の接点部１７ａに接続させ、また、アンテナコネクタ部１４ａに受信用外部アンテナ１４の図示していないコネクタ端子が嵌合した場合（図１（ｂ））には、切替スイッチ１６ａでアンテナコネクタ部１４ａに接続させるよう動作する。
なお、アンテナ切替部１５でのアンテナ切替方法としては、外部アンテナの接続の有無を電気信号で検出して切り替えたり、外部アンテナの接続が有る場合と無い場合で機構的に切り替えたり、回路基板上にスイッチング回路を設ける等の様々な技術を使用して達成することができる。
【００２２】
なお、本発明の無線通信モジュールをスマートメータに用いた場合に、近距離無線通信（特定小電力無線）などが併設される場合があり（マルチホップ等で近隣のデータを収集して、無線通信モジュールが集約したデータを公衆回線で纏めて送るなど）、当該特定小電力無線などからまたは特定小電力無線などへの信号干渉が生じる場合に、両アンテナ共に外部アンテナを使用可能とする選択肢を有することで本無線通信モジュールの伝搬影響を考慮することができる。
【００２３】
以上説明したように、本発明の実施形態１に係る無線通信モジュールによれば、搭載される機器内の設置環境に応じて、２つの受信系にそれぞれ対応する２つのアンテナの少なくともどちらか一方を、外部アンテナと内蔵アンテナを適宜切り換えて使用することが可能な無線通信モジュールを提供することができる。
【００２４】
＜他の実施形態＞
以下、本発明の他の実施形態に係る無線通信モジュールについて、詳細に説明する。
本発明の他の実施形態に係る無線通信モジュールは、本発明の実施形態１に係る無線通信モジュール１０に対して、例えば、以下の特徴を有するものである。
（１）第２系統の受信系に代えて、第１系統の送受信系にアンテナ切替部を設けると共に、第２系統の受信部に代えて、第１系統の送受信部に内蔵アンテナを備える構成とする。
（２）第１系統の送受信系にもアンテナ切替部を設けると共に、第１系統の送受信部にも内蔵アンテナを備える構成とする。
【００２５】
以上説明したように、本発明の他の実施形態に係る無線通信モジュールによれば、搭載される機器内の設置環境に応じて、２つの受信系にそれぞれ対応する２つのアンテナの少なくともどちらか一方を、外部アンテナと内蔵アンテナを適宜切り換えて使用することが可能な無線通信モジュールを提供することができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０：無線通信モジュール、１１：第１系統の外部アンテナＸ、１２：第１系統の送受信部、１２ａ：アンテナコネクタ部、：１３：第１系統の変復調部、１４：第２系統の外部アンテナＹ、１４ａ：アンテナコネクタ部、１５：アンテナ切替部、１６：第２系統の受信部、１６ａ：切替スイッチ、１７：内蔵アンテナ、１７ａ：接点部、１８：第２系統の復調部、１９：制御部、２０：外部インターフェース、１００：無線通信装置、１０１：無線通信装置の第１系統のアンテナＡ、１０２：第１系統の送受信部、１０２ａ：アンテナコネクタ部、１０３：第１系統の変復調部、１０４：無線通信装置の第２系統用のアンテナＢ、１０５：第２系統の受信部、１０５ａ：アンテナコネクタ部、１０６：第２系統の復調部、１０７：制御部、１０８：外部インターフェース、２００：基地局、２０１：基地局の第１系統のアンテナＣ、２０２：基地局の第２系統のアンテナＤ。
【図１】
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【図２】
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