(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮにおいて、サービスエリアを拡大するには、電波の届かないエリアまで有線網等を敷設し、そこに無線ＬＡＮ親局を設置する必要があるが、この方法では有線網の敷設等にコストがかかるとか構造上有線網の敷設が困難な場合があり、エリア拡張には困難な問題があった。【解決手段】親局無線ＬＡＮ装置１０と端末装置２０との間に無線中継を行う無線ＬＡＮ中継装置３０を設置することにより、電波の届かなかったエリアにも容易に無線ＬＡＮの利用を可能にすることが出来る。無線ＬＡＮ中継装置３０では無線周波数の変換、通信アドレスの変換、端末装置の登録プロトコルの変更等を行っている。【選択図】　　　図１
2004007411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＬＡＮにおいて、有線網に接続された親局装置とこの親局装置と周波数ホッピング拡散変調方式により無線通信する端末（子局）装置との中間に置いて、親局装置と通信する周波数ホッピング拡散パターンと端末装置と通信する周波数ホッピングパターンを変更することにより電波の回り込み等による干渉を防ぐと共に、親局装置及び端末装置との通信用アドレス等の変換機能を有して親局装置と端末装置とを安定に無線中継可能とする無線ＬＡＮ中継装置。
【請求項２】
無線ＬＡＮにおいて、有線網に接続された親局装置とこの親局装置と周波数直接拡散変調方式等により無線通信帯域を占有して無線通信する端末（子局）装置との中間に置いて、親局装置と通信する無線周波数帯域と端末装置と通信する無線周波数帯域を変更することにより電波の回り込み等による干渉を防ぐと共に、親局装置及び端末装置との通信用アドレス等の変換機能を有して親局装置と端末装置とを安定に無線中継可能とする無線ＬＡＮ中継装置。
【請求項３】
無線ＬＡＮを使用する加入者無線方式において、網側回線に接続された親局装置とこの親局装置と無線通信する加入者端末との間の通信距離が長くなり電波が届かない場合、親局装置と端末装置の中間において上記請求項１及び２項に示す方法により親局装置と端末装置との間の無線通信を中継し通信を可能とする無線ＬＡＮ中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
この発明は、無線ＬＡＮの無線伝送路を中継する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の無線ＬＡＮの構成を示したもので、図７（ａ）は、例えば雑誌、日経バイト２００１年９月号無線ＬＡＮの仕組みの図３に示された従来の無線ＬＡＮの構成をモデル化した図であり、図において、１は有線ＬＡＮ回線、２は情報端末等、１０は無線ＬＡＮ親局装置、１１から１３は無線ＬＡＮ親局装置内の装置で１１は制御装置、１２は変復調装置、１３は高周波無線装置、１４は空中線であり、２０は無線ＬＡＮ端末（子局）装置で、２１から２４は無線ＬＡＮ端末（子局）内の装置で２１は空中線、２２は高周波無線装置、２３は変復調装置、２４は制御装置である。間Ｔ、図７（ｂ）はこの無線ＬＡＮを使用してサービスエリアを構成する場合を示したものである。
【０００３】
次に動作について説明する。一般に無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮ回線１に接続された無線ＬＡＮ親局１０とこの無線ＬＡＮ親局１０と無線で通信する無線ＬＡＮ端末（子局）２０及びこの端末２０に接続された情報端末２等とで構成される。有線ＬＡＮ回線１に接続された無線ＬＡＮ親局１０内の制御装置で有線ＬＡＮからの図４（ａ）で示されるような有線回線の伝送フレームフォーマットを持ったベースバンド信号を図４（ｂ）に示すような無線ＬＡＮに適した伝送フレームフォーマットを持ったベースバンドの伝送信号にフレームフォーマット変換した後、変復調装置１２で無線信号とし、それを高周波無線装置１３で所定の無線周波数及び所定の送信出力とした後、空中線１４から電波として送信される。無線ＬＡＮ端末２０ではこの無線ＬＡＮ親局１０からの電波を空中線２１で受信し、これを高周波無線装置２２で受信増幅、周波数変換等を行った後、変復調装置２３で復調してベースバンド信号（図４（ｂ））とし、これを制御装置２４で有線回線のベースバンド信号（図４（ａ））に変換し、端末２０に接続される情報端末２等に受信信号を渡す。一方、無線ＬＡＮ端末２０に接続された情報端末２等からのベースバンド信号（図４（ａ））を端末２０内の制御装置２４で受信し、制御装置２４でこのベースバンド信号を無線ＬＡＮ用のベースバンド信号（図４（ｂ））に変換後、変復調装置２３で変調し、更に高周波無線装置２２で所要の無線周波数で所要の送信電力に変換後、空中線２１から電波として送信される。無線ＬＡＮ親局１０では、この無線ＬＡＮ端末２０からの電波を空中線１４で受信し、これを高周波無線装置１３で受信増幅、周波数変換等を行った後、変復調装置１２で復調してベースバンド信号（図４（ｂ））とし、これを制御装置１１で有線回線の伝送信号フレームフォーマット（図４（ａ））を持ったベースバンド信号にフレームフォーマット変換を行い、親局１０に接続されている有線ＬＡＮ回線１に信号を渡す。
この様な無線ＬＡＮを用いてサービスアリアを構成した例が図７（ｂ）である。図７（ｂ）においては、有線ＬＡＮ網に有線により接続された親局装置３台によってサービスエリアが構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線ＬＡＮでは、以上のように構成されているが、無線通信装置は使用する無線周波数及び送信電力により伝播距離に制限があるので、広範囲の通信サービスエリアを確保するには、電波の届かないエリアに有線網等で信号を送りここに無線基地局（無線ＬＡＮの場合には親局装置が相当する）を設置し、所要のエリアに電波が届くようにする必要があり、有線回線等でコストがかかるとか、構造上敷設が困難といった問題があった。
【０００５】
１発明の目的の説明について
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、無線ＬＡＮのサービスエリアの拡大を容易に可能とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に関わる無線ＬＡＮ中継装置３０は、無線ＬＡＮ親局装置１０と無線ＬＡＮ端末（子局）２０との間に設置して、親局装置１０と端末装置２０との間で直接電波による無線通信が出来ないような場合に、親局装置１０からの電波を端末装置２０向けに中継し、また端末装置２０からの電波を親局装置１０向けに中継することにより、広い範囲での無線ＬＡＮ使用を可能とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１
１発明の実施の形態・構成の詳細な説明
以下、この発明の実施の形態１を図１について説明する。図１（ａ）において、図７（ａ）と同じ番号を付したものは同じ機能を有している。図１（ａ）において、３０は無線ＬＡＮ中継装置、３１は無線ＬＡＮ中継装置の親局装置１０と電波を送受信するための空中線、３２は親局装置１０と無線通信するための高周波無線装置、３３は同じく親局装置と無線通信するための変復調装置、３４は親局向けの伝送フレームフォーマットと端末装置２０向けの伝送フレームフォーマットの信号変換を行う信号変換装置、３５は前記フレームフォーマットの変換及び変復調部（３３及び３６）を制御する制御装置、３６は端末装置２０と無線通信するための変復調装置、３７は端末装置２０と無線通信するための高周波無線装置、３８は端末装置２０と電波を送受信するための空中線である。また、図１（ｂ）は、この無線ＬＡＮ中継装置を用いて図７（ｂ）で示したのと同様なサービスエリアを２つの無線ＬＡＮ親局装置と１つの無線ＬＡＮ中継装置で構成する構成する場合の例を示している。
【０００８】
２発明実施形態の作用及び効果の説明
図１（ａ）において、親局装置１０からの電波は、無線ＬＡＮ中継装置３０の空中線３１で受信される。空中線３１で受信された無線信号は、無線通信装置３２で受信増幅、周波数変換した後、変復調装置３３で図４（ｂ）で示されるフレームフォーマットのベースバンド信号に復調される。このフレームフォーマット信号は、図４（ｃ）に示すように、送信元アドレス（無線ＬＡＮ親局装置）と相手先アドレス（無線ＬＡＮ中継装置）が書かれている。そこで、信号変換装置３４では、送信元アドレスを自局（無線ＬＡＮ中継装置）アドレスに置き換え、また送信先アドレスに端末装置２０アドレスを書き込むデータ変換を行い、変換後のベースバンド信号を端末装置２０向けの変復調装置３６へ渡す。端末装置２０向け変復調装置３６は、制御装置３５から指示された方式で無線変調を行い、これを無線通信装置３７で所要の周波数に変換、増幅し、端末装置２０向けの空中線装置３８から端末装置に向けて電波を送出する。
以下、無線ＬＡＮの変調方式として周波数ホッピング拡散方式の場合を例に説明する。
無線ＬＡＮ中継装置３０において、親局装置１０向けの周波数と端末装置２０向けの周波数が同一の場合は親局１０向けと端末２０向けの電波が干渉し適当な無線通信を行うことが出来ない。そこで制御装置３５は、親局装置１０との無線通信に使用している周波数ホッピングパターン（図１（ａ）では「周波数ホッピングパターン１」で示す）とは異なる周波数ホッピングパターン（図１（ａ）では「周波数ホッピングパターン２」で示す）を用いて端末装置との無線通信を行う。　この様子を図５に示す。図５において、（ａ）図は親局装置１０と中継装置３０の周波数ホッピングパターンであり、（ｂ）図は中継装置３０と端末装置２０との周波数ホッピングパターンであって、同一時点では、同じ周波数が重なることはないようにすることにより電波問題を解決している。
図４は有線ＬＡＮ及び無線ＬＡＮで使用する伝送信号フレームフォーマットである。図４において（ａ）図は有線ＬＡＮで使用する伝送信号フレームフォーマットであり、（ｂ）図は無線ＬＡＮで使用する一般的な伝送信号フレームフォーマットであり、この伝送信号フレームフォーマットの変換は親局装置１０内の制御装置１１で行っている。図４（ｂ）ではアドレスが１から４まであるがこのアドレスは無線ＬＡＮの使用形態によっていろいろ使い分けられる。日経バイト誌２００１年９月号によれば、図１無線ＬＡＮ構成の場合のアドレスは図４（ｃ）に示すように、親局装置１０から端末装置２０への場合、アドレス１にＢＳＳＩＤ（無線ＬＡＮ機器のグループ（Ｂａｓｉｃ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ）が使うＩＤコード）、アドレス２に送信元アドレス、アドレス３に送信先Ｍアドレスが入り、アドレス４は使用しない。また端末装置２０から親局装置１０への場合、アドレス１に送信先アドレス、アドレス２に無線ＬＡＮ端末が属するＢＳＳＩＤ、アドレス３に送信元アドレスが入り、アドレス４は使用していない。このアドレスの変換を図１（ａ）の場合は、無線ＬＡＮ中継装置３０内の信号変換装置３４が行う。
上記の説明では、無線ＬＡＮ端末２０とこれにつながる情報端末２等との伝送信号フォーマットを図４（ａ）で示す有線ＬＡＮフレームのベースバンド信号で行ったが、このインターフェースについては図４（ａ）の方法によらず他の方法でもよく、たとえばＰＣＭＣＩＡカードインターフェースやＣＦ（フラッシュメモリー）タイプカードインターフェース等の使用も考えられる。
尚、上記の発明では、無線ＬＡＮ親局装置１０は無線ＬＡＮ中継装置３０を通信相手の端末装置として見なして通信するので、通信開始に先立ち、無線ＬＡＮ中継装置３０は親局装置と通信が可能な端末装置と見なすような登録を親局装置対して行った後に通信を開始し、更に、端末装置２０は通信に先立ちその通信相手となる親局装置として無線ＬＡＮ中継装置３０と見なすような登録を無線ＬＡＮ中継装置３０に対して行い、これを受けた無線ＬＡＮ中継装置３０はその端末装置２０が自局３０に属していることを親局装置１０に通報し、親局装置１０はこれを認識する等の通信プロトコルを追加している。このような通信プロトコルの採用により、有線ＬＡＮ回線１からの端末装置２０の呼び出しは無線ＬＡＮ中継装置３０経由で正常に行われ、また端末装置２０からの有線ＬＡＮ回線１につながった他の端末の呼び出しも無線ＬＡＮ中継装置３０経由で正常に行われることになる。
本発明におけるサービスエリア拡張の一例を図１（ｂ）に示す。本図１（ｂ）に示すように、図７（ｂ）では３つの無線ＬＡＮ基地局を必要とし、各無線基地局まで有線回線の敷設が必要であったが、本発明による無線ＬＡＮ中継装置を用いることにより、２つの無線基地局と１つの無線基地局で図７（ｂ）と同様なサービスエリアを確保でき、優先回線の敷設も２箇所まででよいことになる。
【０００９】
【発明の実施の形態２】
３他発明の実施形態の説明、他の用途への説明
図２は図１の発明の変形例で、無線変調方式が異なる場合を示したもので、その他の機能は図１の場合と同様である。図１においては中継を行うために図５に示すような周波数ホッピング拡散変調方式（ＦＨ−ＳＳ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｈｏｐｐｉｎｇ−Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｓｐｒｅａｄ）を使用したが、直接拡散変調方式（ＤＳ−ＳＳ；Ｄｉｒｅｃｔ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ−Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｓｐｒｅａｄ）の様に割り当て周波数帯を時間的に占有して無線通信する方式の場合には、図２に１例を示すように、親局装置１０と中継装置３０間に使用する周波数帯域（図２ではｆ１で示す）と中継装置３０と端末装置２０間で使用する周波数帯域（図２ではｆ２で示す）とは異なる周波数帯域を使って電波干渉問題を解決し中継するものである。この中継方式では、無線ＬＡＮ中継装置内の制御装置（無線機能制御）部の指示に従って使用する無線周波数帯を設定するようにしている。
【００１０】
【発明の実施例】
図３も図１の発明の変形例で、無線ＬＡＮを加入者系の無線アクセスシステムとして利用する場合を示したものである。無線ＬＡＮが加入者系無線アクセスシステムとして使用され場合、１つの無線基地局（親局装置）でより広域へのサービスが出来るようにすることが望まれる。このような無線ＬＡＮを利用した加入者系無線アクセスシステムにおいて、図３（ａ）に示すように親局装置１０と端末装置２０の間に電波伝播妨害物があったり、両社の距離が伝播損失が非常に大きくなるほど離れている場合には、たとえば、図３（ｂ）に示すように、上記形態１及び形態２で示したような無線ＬＡＮ中継装置３０を親局装置１０と端末装置３０の間に設置することにより親局装置１０と端末装置２０の間の無線通信を可能とし、サービスエリアを拡張することが出来る。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、親局ＬＡＮ装置１０と端末装置２０の距離が離れて直接通信できないような場合に、その中間に設置して電波を中継することにより容易に無線通信エリアを拡大でき、安価に無線ＬＡＮを広いサービスエリアで使用可能とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による無線ＬＡＮ中継装置を示すものである。
【図２】この発明の実施の形態２に示す無線ＬＡＮ中継装置を示すものである
【図３】この発明の実施の形態３に示す無線ＬＡＮ中継装置を示すものである
【図４】この発明の無線ＬＡＮで使用する伝送信号フレームフォーマットを示すものである
【図５】この発明の無線ＬＡＮで使用する周波数ホッピング拡散変調方式のホッピングパターンの１例を示すものである。
【図６】この発明の無線ＬＡＮで使用する無線周波数帯域の使用例を示すものである。
【図７】従来の無線ＬＡＮを示すものである
【符号の説明】
１　有線ＬＡＮ回線　　　　　　　　　２　情報端末等　　　　３　加入者有線回線
４　加入者端末
１０無線ＬＡＮ親局装置　　　　　　　１１制御装置　　　　　　　１２変復調装置
１３　高周波無線装置　　　　　　　　　　　１４送受信空中線
２０無線ＬＡＮ端末（子局）装置　　　　２１送受信空中線　　２２　高周波無線装置
２３　変復調装置　　　　　　　　　　　　　２４　制御装置
３０無線ＬＡＮ中継装置　　　　　　３１送受信空中線　　　　　３２高周波無線装置
３３変復調装置　　　　　　　　　３４　信号変換装置　　　３５　制御装置（無線機能制御）
３６　変復調装置　　　　　　　　３７　高周波無線装置　　３８　送受空中線
【図１】
2004007411.tif 000003
【図２】
2004007411.tif 000004
【図３】
2004007411.tif 000005
【図４】
2004007411.tif 000006
【図５】
2004007411.tif 000007
【図６】
2004007411.tif 000008
【図７】
2004007411.tif 000009