(57)【要約】【課題】長距離伝送可能な通信モードと近距離伝送に適した通信モードを一台の無線通信装置で簡便に実現することを目的とする。【解決手段】パルス変調器１１５とパルス復調器１１６を用いて変復調された第１のパルス変調信号を第２のアンテナ１１２で直接近距離に対し送受信するモードと、前記第１のパルス変調信号を局部発振器１０７からの局発信号を用いて搬送波に対して変復調した第２のパルス変調信号を第１のアンテナ１０１で長距離に対し送受信するモードを有し、伝送路品質を計測するエラーカウンタ１１７により伝送品質を識別しながら、前記複数のモードを切替えながら通信を行う。これにより、簡便な構成で実現された近距離伝送システムに対し、簡便な回路を付加するのみで長距離伝送も可能とする。また伝送モードを切替える際に伝送品質を観測しながら切替えることで、安定した通信を実現できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散パルスを用いてスペクトル拡散された第１のパルス変調信号を送受信する第１のアンテナと、前記第１のパルス変調信号を局部発振信号と混合して得られる第２のパルス変調信号を送受信する第２のアンテナと、前記第１のアンテナにより送受信するモードと前記第２のアンテナにより送受信するモードとを伝送品質状態により切り替えるモード切替スイッチと、を有する無線通信装置。
【請求項２】
拡散パルスを用いてスペクトル拡散された第１のパルス変調信号を発生するパルス変調器と、前記第１のパルス変調信号を逆拡散し復調するパルス復調器と、前記パルス変調信号の有する周波数帯域に応じた第１のアンテナと、前記第１のパルス変調信号を局部発振信号と混合して第２のパルス変調信号を発生する送信用混合器と、前記第２のパルス変調信号を送受信するための第２のアンテナと、前記第２のパルス変調信号を第１のパルス変調信号に周波数変換するための受信用混合器とを有し、伝送品質を計測する機能を有し、第１のアンテナによる送受信を行うモードと第２のアンテナによる送受信を行うモードとを前記伝送品質を計測した結果をもとに切り替えながら通信を行うことを特長とする無線通信装置。
【請求項３】
更に、拡散パルスを少なくとも２種類以上発生するクロック信号源を有し、第１のパルス変調信号と第２のパルス変調信号を用いる時で各々の拡散クロック周波数を変更することを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
クロック信号源に対する逓倍回路を有し、逓倍回路の利用、不利用により拡散クロック周波数を可変とすることを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項５】
クロック信号源に対する分周回路を有し、分周回路の利用、不利用により拡散クロック周波数を可変とすることを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項６】
周波数シンセサイザを少なくとも２台以上有し、前記周波数シンセサイザをスイッチで切り替えることを特長とする請求項３記載の無線通信装置。
【請求項７】
１台の周波数シンセサイザを有し、前記周波数シンセサイザのデータを変更することで、２種類以上の周波数を発生させることを特長とする請求項３記載の無線通信装置。
【請求項８】
第２のパルス変調信号を用いるときに伝送品質により、少なくとも２種類以上の拡散クロック周波数を変更することを特長とする請求項３記載の無線通信装置。
【請求項９】
拡散パルス系列として少なくとも２種類以上を発生する機能を有し、第１のパルス変調信号と第２のパルス変調信号を用いる時で、拡散パルス系列を変更することを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項１０】
第２のパルス変調信号を用いるときに伝送品質により、少なくとも２種類以上の拡散パルス系列を変更することを特長とする請求項９記載の無線通信装置。
【請求項１１】
第２のパルス変調信号を搬送する搬送波信号として２０ＧＨｚ以上の周波数を用いることを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項１２】
第２のパルス変調信号を搬送する搬送波信号として少なくとも２種類以上の搬送波信号を有し、前記搬送波信号を伝送品質により変更することを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項１３】
第２のアンテナの利得を第１のアンテナと比べて高く設定したことを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項１４】
無線拡散パルス信号のパルス間に応じた分解能を有する、通信装置間の伝搬距離を計測する機能を有し、前記計測された伝搬距離をもとに伝送品質を予測し、第１のアンテナによる送受信を行うモードと、第２のアンテナによる送受信を行うモードとを前記伝送品質を計測した結果を元に切り替えながら通信を行うことを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項１５】
ビット誤り率またはパケット誤り率から伝送品質を予測する機能を有し、第１のアンテナによる送受信を行うモードと、第２のアンテナによる送受信を行うモードとを切り替えながら通信を行うことを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項１６】
入力データ列に対する直列並列変換器と、少なくとも２つ以上に並列変換されたデータ列各々に接続されたパルス変調器と、前記各パルス変調信号を合成する合成器と、受信したパルス変調信号に対する分配器と、少なくとも２つ以上に分配された変調信号各々に接続されたパルス復調器と、前記各パルス復調器の出力信号に対する並列直列変換器を有し、前記各パルス復調器に伝送品質を計測する機能を有し、伝送品質に応じて、並列動作させるパルス変調器およびパルス復調器の数を可変としたことを特長とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項１７】
並列接続されたパルス変調器およびパルス復調器において、各々の異なる拡散パルスクロックおよび拡散パルス系列を有し、伝送品質を計測した結果に応じて、使用するパルス変調器の数および組み合わせを可変としたことを特長とする請求項１４の無線通信装置。
【請求項１８】
請求項１から１７記載の無線通信装置を用いた無線通信端末局と、少なくとも２台以上の無線通信基地局とを有する無線通信システムにおいて、無線通信端末間の通信において各々第１のパルス変調信号を第１のアンテナを用いて通信を行い、無線通信基地局と無線通信端末との間の通信において、各々第２の変調信号を第２のアンテナを用いて通信を行うことを特長とする無線通信システム。
【請求項１９】
請求項１から１７記載の無線通信装置を用いた無線通信基地局と、少なくとも２台以上の無線通信端末局とを有する無線通信システムにおいて、無線通信基地局間の通信において各々第１のパルス変調信号を第１のアンテナを用いて通信を行うことを特長とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の通信モードを有する無線通信装置の構成方法とこれを使用した無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における、複数の通信モードを有する無線通信装置の構成として、図１１に記載したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１１に示す無線通信装置の構成は、複数の帯域に対応した複数のアンテナ１４０１およびアンテナ共用器１４０２、複数の帯域に対応した局発シンセサイザ１４０４とそれを構成するＶＣＯ１〜ｎ、送信ミキサ１４０５、受信ミキサ１４１２と制御部１４１０、復調部１４０６、変調部１４１１、ソフトウェアメモリ１４０７、メモリ１４０８、ソフトウェア１４０９などからなる。
【０００４】
このように構成された複数の通信モードを有する無線通信装置においては、最適な通信周波数帯域を、局発シンセサイザ１４０４中のＶＣＯを切替えることで選択する。また、各周波数帯に対応した変復調方式を、ソフトウェア１４０９を選択することにより切替える。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２６９８４８号公報（（００１９）〜（００３２）段、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この無線通信装置においては、複数の周波数帯の通信モードに対応できるものの、対応できる周波数範囲は、送信ミキサ、受信ミキサが対応する周波数範囲に制約される。例えばミリ波帯とベースバンド近傍での二つのモードに対応するためには、非常に広帯域のミキサ回路が必要となる。また、対応する周波数帯域に対応した数だけ局発シンセサイザを持つ必要があり、無線装置として回路規模の増大を招く。また、アンテナを複数用いるため、アンテナ利得を各モードで変更することができるものの、その他の回路部分は共通であるために、各モードにおける送信電力の制御が困難であり、通信距離を大きく変更することが難しい。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、ミリ波帯とベースバンド帯近傍を用いた複数の通信モードを有する無線通信装置において、簡便な構成で複数の周波数帯および通信方式に対応した無線通信装置を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、拡散パルスを用いてスペクトル拡散された第１のパルス変調信号を送受信する第１のアンテナと、前記第１のパルス変調信号を局部発振信号と混合して得られる第２のパルス変調信号を送受信する第２のアンテナと、前記第１のアンテナにより送受信するモードと前記第２のアンテナにより送受信するモードとを伝送品質状態により切り替えるモード切替スイッチと、を有する無線通信装置としたものである。これにより、簡便な構成でミリ波帯とベースバンド帯近傍通信の複数モードに対応した無線通信機を実現することができる。
【０００９】
また、本発明は、拡散パルスを用いてスペクトル拡散された第１のパルス変調信号を発生するパルス変調器と、前記第１のパルス変調信号を逆拡散し復調するパルス復調器と、前記パルス変調信号の有する周波数帯域に応じた第１のアンテナと、前記第１のパルス変調信号を局部発振信号と混合して第２のパルス変調信号を発生する送信用混合器と、前記第２のパルス変調信号を送受信するための第２のアンテナと、前記第２のパルス変調信号を第１のパルス変調信号に周波数変換するための受信用混合器とを有し、伝送品質を計測する機能を有し、第１のアンテナによる送受信を行うモードと第２のアンテナによる送受信を行うモードとを前記伝送品質を計測した結果をもとに切り替えながら通信を行うことを特長とする無線通信装置としたものである。これにより、簡便な構成でミリ波帯とベースバンド帯近傍通信の複数モードに対応した無線通信機を実現することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記の無線通信装置を用いた無線通信端末局と、少なくとも２台以上の無線通信基地局とを有する無線通信システムにおいて、無線通信端末間の通信において各々第１のパルス変調信号を第１のアンテナを用いて通信を行い、無線通信基地局と無線通信端末との間の通信において、各々第２の変調信号を第２のアンテナを用いて通信を行うことを特長とする無線通信システムである。
【００１１】
また、本発明は、上記の無線通信装置を用いた無線通信基地局と、少なくとも２台以上の無線通信端末局とを有する無線通信システムにおいて、無線通信基地局間の通信において各々第１のパルス変調信号を第１のアンテナを用いて通信を行うことを特長とする無線通信システムである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の無線通信装置は、拡散パルスを用いてスペクトル拡散された第１のパルス変調信号を送受信する第１のアンテナと、前記第１のパルス変調信号を局部発振信号と混合して得られる第２のパルス変調信号を送受信する第２のアンテナと、前記第１のアンテナにより送受信するモードと前記第２のアンテナにより送受信するモードとを伝送品質状態により切り替えるモード切替スイッチと、を有するものである。このような構成とすることにより、簡便な構成で、ベースバンド近傍を利用した近距離通信と搬送波を用いた長距離通信の機能がひとつの無線機で実現できる。
【００１３】
本発明の請求項２記載の無線通信装置は、拡散パルスを用いてスペクトル拡散された第１のパルス変調信号を発生するパルス変調器と、前記第１のパルス変調信号を逆拡散し復調するパルス復調器と、前記パルス変調信号の有する周波数帯域に応じた第１のアンテナと、前記第１のパルス変調信号を局部発振信号と混合して第２のパルス変調信号を発生する送信用混合器と、前記第２のパルス変調信号を送受信するための第２のアンテナと、前記第２のパルス変調信号を第１のパルス変調信号に周波数変換するための受信用混合器とを有し、伝送品質を計測する機能を有し、第１のアンテナによる送受信を行うモードと第２のアンテナによる送受信を行うモードとを前記伝送品質を計測した結果をもとに切り替えながら通信を行うことを特長とするものである。このような構成とすることにより、簡便な構成で、ベースバンド近傍を利用した近距離通信と搬送波を用いた長距離通信の機能がひとつの無線機で実現できる。
【００１４】
本発明の請求項３から１０記載の無線通信装置は、拡散パルスのクロック信号源として少なくとも２種類以上を発生する機能または、２種類以上の拡散パルスを発生する機能を有し、第１のパルス変調信号と第２のパルス変調信号を用いる時で各々の拡散クロック周波数または、拡散パルス系列を変更する機能を有する。このような構成とすることにより、ベースバンド近傍を利用する場合と、搬送波を用いる場合で大きく異なる伝搬路の伝送品質に応じて拡散率を容易に変更することができ、安定した通信を実現することができる。また搬送波を用いた第２のパルス変調信号を用いる中でも、伝送品質に応じて拡散クロック周波数または、拡散パルス系列を変更することで、安定した通信を実現することができる。
【００１５】
本発明の請求項１１、１２記載の無線装置は、搬送波として２０ＧＨｚ以上の単一の周波数または２種類以上の搬送波周波数を用いることを特長とする。このような構成とすることにより、ベースバンド近傍と比べて大きく電波伝搬の特性が変わるために、搬送波を用いた際に伝送品質の改善が得られる可能性が高くなる。さらに搬送波の中でも複数の搬送波周波数を用意することで、伝送品質の改善の可能性がさらに高まる。
【００１６】
本発明の請求項１３記載の無線通信装置は、第２のアンテナの利得を第１のアンテナと比べて高く設定したことを特長とする。このような構成とすることにより、搬送波を用いて通信を行う際に長距離の伝送に適した無線通信装置が実現できる。
【００１７】
本発明の請求項１４、１５記載の無線通信装置は、無線拡散パルス信号のパルス間に応じた分解能を有する、通信装置間の伝搬距離を計測する機能を有し、前記計測された伝搬距離をもとに伝送品質を予測する機能、またはビット誤り率、パケット誤り率を計測する機能を有し、第１のアンテナによる送受信を行うモードと、第２のアンテナによる送受信を行うモードとを前記伝送品質を計測した結果を元に切り替えながら通信を行う機能を有する。このような構成とすることにより、より確実な伝送品質の予測が可能となり、安定した通信を実現することができる。
【００１８】
本発明の請求項１６、１７記載の無線通信装置は、入力データ列に対する直列並列変換器と、少なくとも２つ以上に並列変換されたデータ列各々に接続されたパルス変調器と、前記各パルス変調信号を合成する合成器と、受信したパルス変調信号に対する分配器と、少なくとも２つ以上に分配された変調信号各々に接続されたパルス復調器と、前記各パルス復調器の出力信号に対する並列直列変換器を有し、前記各パルス復調器に伝送品質を計測する機能を有し、伝送品質に応じて、並列動作させるパルス変調器およびパルス復調器の数を可変としたことを特長とする。このような構成とすることにより、ベースバンド近傍と、搬送波を利用する場合において、伝送速度を容易に可変することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項１８記載の無線通信システムは、請求項１から１４記載の無線通信装置を用いた無線通信端末局と、少なくとも２台以上の無線通信基地局とを有する無線通信システムにおいて、無線通信端末間の通信において各々第１のパルス変調信号を第１のアンテナを用いて通信を行い、無線通信基地局と無線通信端末との間の通信において、各々第２の変調信号を第２のアンテナを用いて通信を行うことを特長とする。このような構成とすることにより、広いサービスエリアのサービスと干渉することなく、端末間の通信が容易に実現できる。
【００２０】
本発明の請求項１９記載の無線通信システムは、請求項１から１４記載の無線通信装置を用いた無線通信基地局と、少なくとも２台以上の無線通信端末局とを有する無線通信システムにおいて、無線通信基地局間の通信において各々第１のパルス変調信号を第１のアンテナを用いて通信を行うことを特長とする。このような構成とすることにより、基地局間のリンクを搬送波を用いたリンクで容易に実現できる。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の無線通信装置の構成を示したものである。図１において、１０１は第１のアンテナ、１０２は第１の送受切替えスイッチ、１０３と１０４はそれぞれ電力増幅器と低雑音増幅器、１０５、１０６は帯域通過フィルタ、１０７は局部発振器、１０８と１０９はそれぞれ送信用混合器と受信用混合器である。１１０は低域通過フィルタ、１１１は第２の送受切替スイッチ、１１２は第２のアンテナ、１１３は第１のモード切替スイッチ、１１４は第３の送受切替スイッチ、１１５はパルス変調器、１１６はパルス復調器、１１７はエラーカウンタ、１１８はベースバンド信号処理部、１１９は伝送品質識別部、１２０はデータ部である。
【００２２】
データ部１２０よりベースバンド信号処理部１１８に入力された信号は、適切なフレームフォーマットに変換され、パルス変調器１１５に入力され第１のパルス変調信号としてパルス変調される。パルス変調された信号は、第３の送受切換スイッチ１１４を介して第１のモード切替スイッチ１１３を通じ、第２のアンテナ１１２または第２の送受切替スイッチ１１１に入力される。
【００２３】
第２のアンテナ１１２を選択した場合には、パルス変調された信号はそのまま電波として空中に放射される。第２の送受切替スイッチ１１１を選択した場合には、パルス変調された信号は送信用混合器１０８で局部発振器１０７からの局発信号と混合され、変調された第２のパルス変調信号を得る。第２のパルス変調信号は、帯域通過フィルタ１０５、電力増幅器１０３、第１の送受切替スイッチ１０２を通じて第１のアンテナ１０１より空中に放射される。
【００２４】
パルス変調された信号を第１のアンテナ１０１で受信した際には、第１の送受切替スイッチ１０２によりパルス変調された信号は低雑音増幅器１０４に入力され、帯域通過フィルタ１０６を通り、受信用混合器１０９に入力され、局部発振器１０７からの局発信号と混合される。低域通過フィルタ１１０を通り、第２の送受切替スイッチ１１１および第１のモード切替スイッチ１１３、そして第３の送受切換スイッチ１１４を通じて、パルス復調器１１６に入力される。パルス復調器１１６により復調されたデータは、ベースバンド信号処理部１１８により、所望のデータ列に変換される。
【００２５】
パルス復調器１１６で復調された信号に対し、エラーカウンタ１１７により誤りが何個存在するかをカウントし、伝送品質識別部１１９によりカウント数を用いて伝送品質を計測し、あらかじめ設定した伝送品質レベルに満たない場合には第１のモード切替スイッチ１１３を第２の送受切替スイッチ１１１側に設定する機能を有する。
【００２６】
第１のモード切替スイッチ１１３により、第２のアンテナ１１２で受信したパルス変調信号を選択した場合にも同様に、パルス復調器１１６、エラーカウンタ１１７を用いた復調動作を実施する。局部発振信号を搬送波として通信を行う場合を搬送波モード、搬送波を用いない場合をベースバンドモードとして以下詳細に説明をする。
【００２７】
図２は本発明の無線通信装置における、パルス変調部１１５およびパルス復調部１１６の内部構成を示したものである。パルス変調器１１５は、第１のクロック信号源１２１と、これより周波数の低い第２のクロック信号源１２２と、これを切り替える第２のモード切替スイッチ１２３と、スペクトル拡散変調信号を得るための拡散パルス発生器１２４と、スペクトル拡散を行う拡散器１２５からなる。
【００２８】
拡散パルス発生器１２４によって発生した拡散パルス信号は、データ列と混合され、拡散された第１のパルス変調信号となる。搬送波モードにおいては、さらに搬送波と混合される。第１のパルス変調信号の振幅が＋１，−１の場合には、搬送波はＢＰＳＫ変調、拡散パルス列の振幅が＋１，０の場合にはＡＳＫ変調され、第２のパルス変調信号が得られる。
【００２９】
パルス復調器１１６は入力されたパルス変調信号に対し、混合器１２６と低域通過フィルタ１２９と検波器１３０とからなる相関検波器１３１により、拡散パルス発生器１２８により発生した拡散信号を用いて逆拡散および検波が行われる。クロック周波数はパルス変調器と共通で、ベースバンドモードにおいて第１のクロック信号源１２１、搬送波モードにおいて第２のクロック信号源１２２を第３のモード切替スイッチ１２７により選択する。
【００３０】
なお、パルス復調器１１６の第１のクロック信号源１２１と第２のクロック信号源１２２からのクロック信号は、パルス変調器１１５に用いたものと同一のものからの信号を用いてもよく、あるいはパルス変調器１１５とは別に設置したものからの信号を用いても良い。
【００３１】
パルス変調器１１５及びパルス復調器１１６のいずれも、伝送品質識別結果を入力し、それを第２のモード切替スイッチ１２３及び第３のモード切替スイッチ１２７に入力することにより、搬送波モードとベースバンドモードとを切り替える。なお、図２のようにクロック周波数を第２のモード切替スイッチ１２３により選択した後、拡散パルス発生器１２４で拡散パルスを発生させる他に、図３に示すように、それぞれのクロック周波数の信号を用いて拡散パルス発生器１２４ａ、１２４ｂでそれぞれ拡散パルスを発生させ、それを第２のモード切替スイッチ１２３により選択するようにしても良い。図示していないが、パルス復調器１１６においても同様である。
【００３２】
搬送波モードで情報伝送する場合には、クロック周波数が低い第２のクロック信号源１２２を選択し、ベースバンドモードで通信を行う際には、クロック周波数が高い第１のクロック信号源１２１を選択する。ベースバンドモードで通信を行う場合には、ベースバンドから数ＧＨｚ帯で稼動する他の無線システムが数多くあり、他の通信機器への干渉を避ける必要がある。よって、できるだけ拡散率を高くして、雑音レベルに近づける必要がある。ベースバンド信号で無線通信が可能であるという利便性を有しているものの、干渉を避けるためには雑音レベル程度の微弱な電波しか放射できないために、伝送距離を長くすることができない。また、ベースバンド帯域において数ＭＨｚから数ＧＨｚの帯域幅を持った信号をアンテナから効率的に放射する必要があるために、非常に広帯域なアンテナの実現が必要であるが、この際アレイ化による高利得化が困難となり、アンテナ利得を増加させることによる伝送距離の拡大が困難である。
【００３３】
長距離伝送を行いたい場合には、搬送波モードを利用することにより、他の機器との干渉のない帯域を選択することができるため、大きな出力で通信をすることができ、通信距離を長くすることができる。ただし、拡散率が高いと他の機器との干渉のない帯域選択に制約が生じるので、搬送波モードで通信を行う場合には、拡散のクロックを下げ、占有帯域幅を抑えれば、他の機器との干渉を少なくすることができる。拡散率を下げることで、帯域が狭くなることに加えて、搬送波を利用することで、比帯域が低減されるために、アンテナについてはアレイ化などによりアンテナ利得を向上させることもでき、さらに到達距離を拡大できる。搬送波の周波数としては２０ＧＨｚ以上を用いるのが望ましく、たとえば搬送波として６０ＧＨｚ帯のようなミリ波帯を利用することにより、他の無線機器との干渉がない数ＧＨｚの帯域を確保できるため、他の機器との干渉を抑えることができる。
【００３４】
（実施の形態２）
図４は本発明の無線通信装置のパルス変調器およびパルス復調器の構成を示したものである。図４において図２と異なる点は、変調器においてはパルス変調器２１５を２台（２１５ａ，２１５ｂ）用いて、入力されるデータに対し直列並列変換器２３１を、出力の際に合成器２３２を用い、復調器においてはパルス復調器２１６を２台（２１６ａ，２１６ｂ）用いて、入力されるパルス変調信号に対し分配器２３３を、データ出力の際に並列直列変換器２３４を用いたことである。
【００３５】
通常高速な伝送速度を得るためには、広い帯域を必要とする。しかしながら、本発明においては、ミリ波帯においても、スペクトル拡散により既に広い帯域に拡散しているために、さらに広い帯域を用いようとすると、他の機器への干渉や、回路の広帯域性を確保する必要が生じる。スペクトル拡散通信方式を用いて、高速化するためには、同じチャネルの周波数帯において並列多重化することにより、高速化を実現することができる。
【００３６】
各々の拡散パルス発生器２２４ａ，２２４ｂにおいて各々相関性の低い拡散パルス符号を用いれば、同じ帯域で多重化しても、逆拡散することにより、復調の際、直交した信号列に分離することが容易である。直列並列変換器２３１において、ベースバンドモードのときは、データ列をそのまま変換せずにパルス変調器２１５ａへ送り、パルス変調器２１５ｂを使用しない。搬送波モードのときは、直列並列変換器２３１でデータ列を２個の並列信号に変換し、パルス変調器２１５ａ，２１５ｂへ入力して並列運転する。これにより、搬送波モードの場合はベースバンドモードの２倍の伝送速度を得ることができる。
【００３７】
パルス復調器においては、受信したパルス変調信号に対し、分配器２３３で２つの信号に分配し、各々のパルス復調器において逆拡散を行い、得られた並列信号を並列直列変換器２３４によりひとつの直列信号にまとめることで、データ列を復号することができる。並列化して同じ周波数チャネルで多重化するために、他の信号が干渉信号となり、若干の感度劣化が避けられないが、並列数を可変にすることで、回路に要求される帯域特性を変更することなく、伝送速度を可変にできるためにフレキシブルな無線機が実現できる。
【００３８】
なお本発明においては、パルス変調器、復調器を２並列としたが、３並列以上ではさらに高速化の効果が得られることは言うまでもない。第１の実施の形態同様に、拡散クロックをベースバンドモードおよび搬送波モードで可変にしてもよい。
【００３９】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態におけるパルス変調器の構成を示したものである。図５において図４と異なる点は、入力されるデータを直列並列変換器３３２で４個の並列信号に変換し、４つのパルス変調器３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ、３１５ｄにおいて、局部発振器３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、３２２ｄからの信号をそれぞれ用い、それぞれ内部で発生する拡散パルス符号を変えて、使用する帯域および中心周波数を可変にしている点である。
【００４０】
図６に示すように、変調された周波数スペクトル成分３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ、３１６ｄはそれぞれ、パルス変調器３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ、３１５ｄにより発生した成分で、３１７はおのおのを合成器３３３で合成したスペクトルである。
【００４１】
パルス変調器３１５ａ、３１５ｂは全拡散帯域を使用した拡散信号を出力し、３１５ｃ、３１５ｄは各々半分ずつの帯域を使用した拡散信号を出力する。このように拡散帯域の異なる信号を組み合わせ、適切に選択することにより、伝送品質の高い通信を実現することができる。周波数選択性の強いフェージングや干渉などがある場合に、これらを避けるように、パルス変調器をいずれかあるいは複数組み合わせて使用すれば、より信頼性の高い通信が実現できる。
【００４２】
たとえばパルス変調器２台分の伝送速度を得たい場合に、フェージングや干渉の影響がほとんどない場合には、３１５ｃ、３１５ｄを用いれば、拡散信号のクロック周波数が低いために、低消費電力で、所望の伝送速度を有する動作が実現できる。周波数選択性が強いフェージングがある場合には、広い帯域に拡散した３１５ａ，３１５ｂを用いることで、周波数選択性フェージングの影響を抑圧することができる。
【００４３】
フェージングの影響については、各パルス変調信号のビット誤り率で推定する。ビット誤り率またはパケット誤り率が３１５ｃ＞＞３１５ａ＞３１５ｄの場合には３１５ｃの帯域に周波数選択性の強いフェージングがあると予測し、３１５ｄ＞＞３１５ａ＞３１５ｃの場合には、３１５ｄの帯域に周波数選択性の強いフェージングがあると予測し、３１５ｄ＝３１５ａ＝３１５ｃの場合にはほぼフェージングがない状態であると予測できる。
【００４４】
なお、本実施の形態では４つの並列信号としたが、もちろんこれに限定されるものではなく、また、図示していないが、復調器も同様の構成とすることができる。
【００４５】
（実施の形態４）
図７は本発明におけるパルス変調器、パルス復調器の構成について示したものである。図２と異なる点は、拡散パルスを発生させるクロック信号源４２２をひとつだけ有し、データ発生器４２３で発生する周波数設定データを伝送品質識別結果により変更するように構成したものである。復調器においても同様の構成とする。
【００４６】
このような構成とすることにより、クロック信号源の周波数を周波数シンセサイザの可変範囲内において自由に設定することができ、さまざまな拡散帯域に対応した通信をすることができる。
【００４７】
（実施の形態５）
図８は本発明におけるパルス変調器、パルス復調器の構成について示したものである。図２および図７と異なる点は、拡散パルスを発生させるクロック信号源５２２をひとつだけ有し、高い周波数が必要なベースバンドモードの場合は２逓倍器５２３を通じ、低い周波数が必要な搬送波モードの場合はクロック信号源５２２を直接利用するようにした点である。復調器においても同様の構成とする。
【００４８】
この構成は、周波数シンセサイザの可変範囲内で周波数変化が不十分な場合には有効な手段となる。なお本実施の形態においては２逓倍としたが、３逓倍以上の高次モードを利用してもよい。また、逓倍器の代わりに分周器を用いて、低い周波数が必要な搬送波モードの時には分周器を用いても同様な効果が得られる。
【００４９】
（実施の形態６）
図９は本発明における、上記いずれかの実施の形態による無線通信装置を利用した無線通信システムの構成について示したものである。６０１ａ，ｂはベースバンドモードと搬送波モードを有する無線基地局装置で、６０３ａ，６０３ｂは搬送波モード通信を行うための第２のアンテナ、６０２ａ，６０２ｂはベースバンドモード通信を行うための第１のアンテナ、６０４ａから６０４ｅはベースバンドモード通信を行う無線通信端末、６０５ａから６０５ｅはベースバンドモード通信を行うための第１のアンテナである。６０７は搬送波モードを用いたリンクでたとえば６０ＧＨｚ帯を用いる。６０６はベースバンドモードを用いたリンクで、基地局と端末局間または端末局間のリンクを行う。
【００５０】
基地局を天井などの高所に設置すれば、端末局との距離は数ｍとなり、近距離のみの通信で十分な品質が保証できる。また基地局間とのリンクは天井付近で通常障害物が少ないために、ミリ波帯を用いても障害物による回線断となるような影響は小さい。小さいアンテナでもアレイ化ができるために、機器の小型化が実現できる。端末局６０４ｅのように、基地局６０１ａのサービスエリアから離れた場合、６０１ａと直接通信はできないが、端末局６０４ｂを経由して基地局６０１ａと通信することも可能である。
【００５１】
なお、基地局は有線通信網の有線６０８と接続されていても良い。
【００５２】
（実施の形態７）
図１０は本発明における、上記実施の形態１から５のいずれかによる無線通信装置を利用した無線通信システムの構成について示したものである。図９と異なる点は、無線基地局装置７０１ａ，ｂには搬送波モードのみを実装し、無線基地局間を有線７０８で接続した点と、無線端末装置７０３ａから７０３ｄはそれぞれ、ベースバンドモードと搬送波モードを有し、無線基地局と無線端末局との間は６０ＧＨｚ帯を用いた搬送波モードのリンク７０７を用い、無線端末局間の間はベースバンドモードを用いたリンク７０６を用いる。
【００５３】
このような無線システム構成とすることにより、近距離にいる無線端末間でのリンクと無線基地局と無線端末局とのリンクを共存させながら運用することができる。無線によるリンクに冗長性を持たせることで、伝搬環境が悪化した際に、優れた伝搬路をモニターしながら通信を行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スペクトル拡散信号を直接アンテナで放射するモードと、搬送波を用いてアンテナで放射するモードを伝送品質をモニタし、両者のモード間を切り替えながら通信を行うことにより、ベースバンド近傍における近距離通信と、ミリ波帯に長距離通信のモードを１台の無線通信装置で簡便に実現することができ、安価で高性能な無線通信装置を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施の形態による無線通信装置のブロック構成図
【図２】
本発明の一実施の形態によるパルス変調器及びパルス復調器のブロック構成図
【図３】
本発明の一実施の形態によるパルス変調器のブロック構成図
【図４】
本発明の一実施の形態によるパルス変調器及びパルス復調器のブロック構成図
【図５】
本発明の一実施の形態によるパルス変調器のブロック構成図
【図６】
本発明の一実施の形態によるパルス変調器により変調された周波数スペクトル特性図
【図７】
本発明の一実施の形態によるパルス変調器及びパルス復調器のブロック構成図
【図８】
本発明の一実施の形態によるパルス変調器及びパルス復調器のブロック構成図
【図９】
本発明の一実施の形態による無線通信装置を利用した無線通信システムのブロック構成図
【図１０】
本発明の一実施の形態による無線通信装置を利用した無線通信システムのブロック構成図
【図１１】
従来の無線通信装置のブロック構成図
【符号の説明】
１０１　第１のアンテナ
１０２　第１の送受切替スイッチ
１０３　電力増幅器
１０４　低雑音増幅器
１０５，１０６　帯域通過フィルタ
１０７　局部発振器
１０８，１０９　混合器
１１０　低域通過フィルタ
１１１　第２の送受切替スイッチ
１１２　第２のアンテナ
１１３　第１のモード切替スイッチ
１１４　第３の送受切替スイッチ
１１５、２１５、３１５、４１５、５１５　パルス変調器
１１６、２１６、４１６、５１６　パルス復調器
１１７　エラーカウンタ
１１８　ベースバンド信号処理部
１１９　伝送品質識別
１２１，１２２　クロック信号源
１２３　第２のモード切替スイッチ
１２４、２２４、４２４、５２４　拡散パルス発生器（パルス変調器）
１２５、２２５、４２５、５２５　拡散器
１２６、４２６、５２６　混合器
１２７　第３のモード切替スイッチ
１２８、２２８、４２８、５２８　拡散パルス発生器（パルス復調器）
１２９、４２９、５２９　低域通過フィルタ
１３０、４３０、５３０　検波器
１３１、２２９、４３１、５３１　相関検波器
２３１、３３２　直列並列変換器
２３２、３３３　合成器
２３３　分配器
２３４　並列直列変換器
４２３　データ発生器
５２３　逓倍器
５２７　第４のモード切替スイッチ
６０１、７０１　無線基地局装置
６０２、６０５、７０５　第１のアンテナ
６０３、７０２、７０４　第２のアンテナ
６０４、７０３　無線通信端末
６０６、７０６　ベースバンドモードのリンク
６０７、７０７　搬送波モードのリンク
６０８、７０８　有線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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