(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、
２つ以上の複数の無線チャネルで同時に送受信するＮセットの無線信号送受信手段と、
前記Ｎセットの無線信号送受信手段の各々に接続されるＮ個のアンテナとを具備し、
前記Ｎ個のアンテナは、水平面内無指向性を有し、垂直方向にヌルを有するダイポールアンテナであって、当該ダイポールアンテナを垂直方向に所定の間隔をおいて一直線となるように配置されていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、
前記複数の無線チャネルのいずれかで送受信する無線信号送受信手段と、前記無線信号送受信手段に接続されるアンテナとを備える、２つ以上のＮ個の無線局からなり、
前記Ｎ個の無線局に備えられるＮ個のアンテナは、水平面内無指向性を有し、垂直方向にヌルを有するダイポールアンテナであって、当該ダイポールアンテナを垂直方向に所定の間隔をおいて一直線となるように配置されていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、
２つ以上の異なるＮ個の無線チャネルで同時に送受信するＮセットの無線信号送受信手段と、
前記Ｎセットの無線信号送受信手段の間を接続し、いずれかの無線信号送受信手段で受信した信号を他の無線信号送受信手段から送信するためのＮ個の入出力ポートを備えた相互接続手段と、
前記Ｎセットの無線信号送受信手段の各々に接続されるＮ個のアンテナとを具備し、
前記Ｎ個のアンテナは、水平面内無指向性を有し、垂直方向にヌルを有するダイポールアンテナであって、当該ダイポールアンテナを垂直方向に所定の間隔をおいて一直線となるように配置されていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、
前記複数の無線チャネルのいずれかで送受信する無線信号送受信手段と、前記無線信号送受信手段に接続されるアンテナとを備える、２つ以上のＮ個の無線局と、
前記Ｎ個の無線局の間を接続し、いずれかの無線局で受信した信号を他の無線局から送信するためのＮ個の入出力ポートを備えた相互接続手段とを具備し、
前記Ｎ個の無線局に備えられるＮ個のアンテナは、水平面内無指向性を有し、垂直方向にヌルを有するダイポールアンテナであって、当該ダイポールアンテナを垂直方向に所定の間隔をおいて一直線となるように配置されていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
前記Ｎ個のアンテナが用いるべき無線チャネルを割り当てる無線チャネル割当手段を具備し、
前記無線チャネル割当手段は、前記Ｎ個のアンテナのうち、隣接するアンテナに対して、隣接する無線チャネルを割り当てないように制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の無線通信装置。
【請求項６】
Ｎ個の前記無線信号送受信手段からの送信信号レベル、またはＮ個の前記無線信号送受信手段への受信信号レベルを減衰する減衰手段を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの無線チャネルを使用してＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信方式）で通信する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、１つの無線チャネルを使用してＴＤＤで通信を実現する無線ＬＡＮ（Local Area Network）においては、図１９に示すように、アンテナ、ＲＦ（Radio Frequency）フィルタ、送信／受信切替えスイッチ、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、ＰＡ（Power Amplifier）およびＭＯＤ（Modulation）／ＤＥＭ（Demodulation）（変復調器）を備えた、複数の送受信部１−１〜１−ｎを、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、具備した無線局１００が運営されている場合、もしくは、図２０（ｃ）に示すように、非常に近い場所に異なる無線チャネル（周波数）で運用されている１つの送受信部１−１、１−２、…、１−ｎを具備した無線局１０２−１、１０２−２、…、１０２−ｎが複数設置され運営されている場合がある。いずれの場合においても、複数の送受信部１−１〜１−ｎに異なるチャネルを割り当て同時に通信が可能となり、通信容量の増加を図ることが期待できる。
【０００３】
このような構成を実現する技術として、複数チャネルを用いた無線アドホックネットワークや、複数ノードにおける無線ネットワークについての技術が提案されている（例えば、非特許文献１、２、３参照）。
【非特許文献１】水野  他、「自己増殖的マルチホップ無線ネットワークにおけるネットワーク最適化アルゴリズムの評価に関する一検討」電子情報通信学会、２００３年総合大会、Ｂ−５−３０８
【非特許文献２】Katayama, M., Mizuno, K., Nakayama, M., Shimizu, M., “A multi-protocol wireless multi-hop network employing a new efficient hybrid routing scheme” Vehicular Technology conference, 2003. VTC 2003-Spring. The 57th IEEE Semiannual, Volume 3, 22-25 April 2003 Page(s):2013-2017 vol.3.
【非特許文献３】張  兵  他、「ワイヤレスメッシュネットワークにおけるペアワイズチャネル割当方法に関する検討」、４−１〜４−４、第３回アドホックネットワーク・ワークショップ講演予稿集、２００６年１月２３、２４日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの従来技術では、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎの配置のことは考慮されていない。アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎの配置を考慮した場合、従来技術では、アンテナ間距離が近いことから、図２１に示すように、互いの送受信部２−１〜２−ｎが送出した信号が他の無線機能部で受信されるために相互に干渉源となってしまうという問題がある。本要因は、無線システムとして使用する無線チャネルを全て送受信できるように、図２２に示すように、全チャネルをＲＦフィルタにより受信し、ダイナミックレンジの狭いＬＮＡを使用するような無線機器（例えば、汎用的かつ安価なＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮモジュール等）の場合、ＬＮＡ前段の帯域通過フィルタで異なるチャネルの信号も受信してしまうためである。このため、非常に近い距離から発せられた信号により、ＬＮＡ自体が飽和してしまい、本来受信したい信号に誤りが生じてしまうという問題がある。
【０００５】
また、各送受信部２−１〜２−ｎに接続されたアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを相互にＬＮＡが飽和しない程度に離して設置しようとすると、無線局設置のためにより広い場所が必要となり、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを離すことでアンテナと送受信機との間の信号ロスも大きくなってしまうという問題がある。さらに、隣接チャネル間の干渉量も非常に近いアンテナからの信号であるため、本来受信したい無線局からの信号に比べ大きくなってしまうことから、所望のＤＵ比（Desired to undesired ratio：希望波対非希望波電力比）が確保できなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、近傍のアンテナから入力された信号レベルを低下させ、ＬＮＡの飽和を防ぐことができ、また、チャネル間干渉を抑えることにより、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができる無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、２つ以上の複数の無線チャネルで同時に送受信するＮセットの無線信号送受信手段と、前記Ｎセットの無線信号送受信手段の各々に接続されるＮ個のアンテナとを具備し、前記Ｎ個のアンテナは、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、前記複数の無線チャネルのいずれかで送受信する無線信号送受信手段と、前記無線信号送受信手段に接続されるアンテナとを備える、２つ以上のＮ個の無線局からなり、前記Ｎ個の無線局に備えられるＮ個のアンテナは、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、２つ以上の異なるＮ個の無線チャネルで同時に送受信するＮセットの無線信号送受信手段と、前記Ｎセットの無線信号送受信手段の間を接続し、いずれかの無線信号送受信手段で受信した信号を他の無線信号送受信手段から送信するためのＮ個の入出力ポートとを備えた相互接続手段と、前記Ｎセットの無線信号送受信手段の各々に接続されるＮ個のアンテナとを具備し、前記Ｎ個のアンテナは、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、所定の帯域を分割した複数の無線チャネルを用いて、１つの無線チャネルで時間的に送受信を切り換えることで双方向通信を行う無線通信装置において、前記複数の無線チャネルのいずれかで送受信する無線信号送受信手段と、前記無線信号送受信手段に接続されるアンテナとを備える、２つ以上のＮ個の無線局と、前記Ｎ個の無線局の間を接続し、いずれかの無線局で受信した信号を他の無線局から送信するためのＮ個の入出力ポートとを備えた相互接続手段とを具備し、前記Ｎ個の無線局に備えられるＮ個のアンテナは、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、上記の発明において、前記Ｎセットのアンテナは、水平面内無指向性を有し、垂直方向にヌルを有するダイポールアンテナであって、当該ダイポールアンテナを垂直方向に等間隔に配置されたことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記の発明において、前記Ｎセットのアンテナの指向性パターンを変更する指向性制御手段を具備し、前記指向性制御手段は、前記Ｎセットの無線信号送受信手段のいずれかが送信する場合、送信を行わない他の無線信号送受信手段に接続されているアンテナの方向に対して利得を小さくするように制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記の発明において、前記Ｎセットのアンテナの指向性パターンを変更する指向性制御手段を具備し、前記指向性制御手段は、前記Ｎセットの無線信号送受信手段が受信する場合、受信を行っていない他の無線信号送受信手段に接続されているアンテナの方向に対して利得を小さくするように制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、上記の発明において、前記Ｎセットのアンテナが用いるべき無線チャネルを割り当てる無線チャネル割当手段を具備し、前記無線チャネル割当手段は、前記Ｎセットのアンテナのうち、隣接するアンテナに対して、隣接する無線チャネルを割り当てないように制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、上記の発明において、前記Ｎセットの無線信号送受信手段からの送信信号レベル、または前記Ｎセットの無線信号送受信手段への受信信号レベルを減衰する減衰手段を具備する。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、２つ以上の異なるＮ個の無線チャネルで同時に送受信するＮセットの無線信号送受信手段の各々に接続されるＮセットのアンテナを、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置する。したがって、近傍のアンテナから入力された信号レベルを低下させてＬＮＡの飽和を防ぐことができ、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、複数の無線チャネルのいずれかで送受信する無線信号送受信手段と、該無線信号送受信手段に接続されるアンテナとを備える、２つ以上のＮ個の無線局から構成し、Ｎ個の無線局の各々アンテナを、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置する。したがって、近傍のアンテナから入力された信号レベルを低下させてＬＮＡの飽和を防ぐことができ、また、チャネル間干渉を抑えることにより、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、相互接続手段によってそれぞれが接続された、２つ以上の異なるＮ個の無線チャネルで同時に送受信するＮセットの無線信号送受信手段の各々に接続されるＮセットのアンテナを、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置する。したがって、近傍のアンテナから入力された信号レベルを低下させてＬＮＡの飽和を防ぐことができ、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、複数の無線チャネルのいずれかで送受信する無線信号送受信手段と、該無線信号送受信手段に接続されるアンテナとを備える、２つ以上のＮ個の無線局と、該Ｎ個の無線局の間を接続し、いずれかの無線局で受信した信号を他の無線局から送信するためのＮ個の入出力ポートとを備えた相互接続手段とから構成し、Ｎ個の無線局の各々アンテナを、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置する。したがって、近傍のアンテナから入力された信号レベルを低下させてＬＮＡの飽和を防ぐことができ、また、チャネル間干渉を抑えることにより、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、Ｎセットのアンテナを、水平面内無指向性、垂直方向にヌルを有するダイポールアンテナとし、当該ダイポールアンテナを垂直方向に等間隔に配置する。したがって、近傍のアンテナから入力された信号レベルを低下させてＬＮＡの飽和を防ぐことができ、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、指向性制御手段によって、Ｎセットの無線信号送受信手段のいずれかが送信する場合、送信を行わない他の無線信号送受信手段に接続されているアンテナの方向に対して利得を小さくするように制御する。したがって、近傍のアンテナから入力された信号レベルをより確実に低下させてＬＮＡの飽和を防ぐことができ、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、指向性制御手段によって、Ｎセットの無線信号送受信手段が受信する場合、受信を行っていない他の無線信号送受信手段に接続されているアンテナの方向に対して利得を小さくするように制御する。したがって、近傍のアンテナから入力された信号レベルをより確実に低下させてＬＮＡの飽和を防ぐことができ、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００２３】
また、本発明によれば、無線チャネル割当手段によって、Ｎセットのアンテナのうち、隣接するアンテナに対して、隣接する無線チャネルを割り当てないように制御する。したがって、隣り合うアンテナに対して隣り合うチャネルを割り当てなくてよくなり、隣接チャネルからの干渉量を大幅に低減することができ、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、減衰手段によって、Ｎセットの無線信号送受信手段からの送信信号レベル、またはＮセットの無線信号送受信手段への受信信号レベルを減衰する。したがって、近傍のアンテナへの送信レベルを減衰させることで、近傍のアンテナへの干渉量を大幅に減少させることができるとともに、ＬＮＡの最大入力レベルを減衰させることで、近傍のアンテナからの干渉量を大幅に減少させることができ、無線局の設置場所を最小限とすることができるという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態による無線通信装置を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、少なくとも１つの無線局、または複数の無線局を統括して構成したものを無線通信装置としている。
【００２６】
Ａ．第１実施形態
本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。図において、無線局１は、それぞれがアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを有する複数の送受信部２−１〜２−ｎを備えている。各送受信部２−１〜２−ｎのアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎとしては、ダイポールアンテナを用いている。アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎは、各々、図２に示すように、水平方向に対しては、全方向に指向性があり（無指向）、垂直面方向には指向性が少ない放射パターンを有する。ダイポールアンテナを用いる場合には、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを、図３に示すように、垂直面方向に複数本配置してアンテナ群３を構成する。
なお、ダイポールアンテナ以外のアンテナを用いる場合には、各アンテナの指向性パターンが互いに最小の送受信利得となるように配置されればよく、垂直面方向の配置に限られない。
【００２７】
アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを垂直面方向に配置する場合、可能な限り、垂直面方向に一直線となるように配置することがアンテナ相互間の干渉軽減に大きく影響するため、プリント基板上にアンテナエレメントを配置し、同軸ケーブルを用いたスリーブアンテナを、一直線になるように構成する。また、アクリル筒のようなもので上述したダイポールアンテナを直列に配置するようにしてもよい。
【００２８】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の第２実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、無線局４は、複数の送受信部２−１〜２−ｎを相互接続する相互接続部５を備えている。この場合も、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを、複数本配置してアンテナ群３を構成している。
【００２９】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明の第３実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図４に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、無線局６は、複数の送受信部２−１〜２−ｎ、相互接続部５に加えて、複数の有線送受信部（Ｅｔｈｅｒなど：登録商標）７−１、７−２を備えている。相互接続部５は、複数の送受信部２−１〜２−ｎ間を相互接続するのみでなく、複数の有線送受信部７−１、７−２と複数の（無線）送受信部２−１〜２−ｎとを相互接続する。この場合も、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを、複数本配置してアンテナ群３を構成している。
【００３０】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図６は、本発明の第４実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、無線局１−１〜１−ｎは、各々、上述したダイポールアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを有する送受信部２−１〜２−ｎを備えている。本第４実施形態においても、複数の無線局１−１〜１−ｎが有するアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎを集約して配置してアンテナ群３を構成している。なお、上記複数の無線局１−１〜１−ｎを集約する際に、該無線局１−１〜１−ｎの間を接続し、いずれかの無線局で受信した信号を他の無線局から送信するための相互接続装置を設けるようにしてもよい。
【００３１】
Ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１、図５に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図７（ａ）は、前述した第１実施形態と第４実施形態との構成を組み合わせた構成を示している。図示するように、第１実施形態の構成に、無線局８を併設した構成を示している。無線局８は、送受信部９を備えており、該送受信部９に設けられたアンテナをアンテナＡＮＴｎとしてアンテナ群３を構成する。また、図７（ｂ）は、前述した第３実施形態と第４実施形態との構成を組み合わせた構成を示している。図示するように、第３実施形態の構成に、無線局８を併設した構成を示している。上述したように、無線局８は、送受信部９を備えており、該送受信部９に設けられたアンテナをアンテナＡＮＴｎとしてアンテナ群３を構成する。
【００３２】
Ｆ．第６実施形態
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第６実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図４に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図８（ａ）では、無線局１１は、送受信部１２と有線送受信部１３とを備えており、該無線局１１の送受信部１２のアンテナをアンテナＡＮＴｎとしてアンテナ群３を構成している。
【００３３】
また、無線局１１の有線送受信部１３と、前述した第３実施形態で説明した無線局６の有線送受信部７−２とが接続されている。また、図８（ｂ）では、無線局１４は、アンテナＡＮＴと送受信部１５と相互接続部１６と有線送受信部１７とを備えており、該無線局１４の有線送受信部１７と、前述した第３実施形態で説明した無線局６の有線送受信部７−２とが接続されている。この場合、無線局１４を無線局６に併設した構成としている。
【００３４】
Ｇ．第７実施形態
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
図９は、本発明の第７実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、無線局は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎと送受信部２−１〜２−ｎとの間に介挿された減衰器（ＡＴＴ）２０−１〜２０−ｎを備えている。なお、送受信部２−１〜２−ｎおよび減衰器２０−１〜２０−ｎは、図１に示すように、１つの無線局として構成されていてもよいし、図６に示すように、１つ１つが独立した無線局として構成されていてもよい。
【００３５】
本第７実施形態では、前述した第１ないし第６実施形態において、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎのうち、近傍のアンテナからの干渉波を十分に減衰できない場合、すなわち、相互干渉量が想定以上となってしまう場合や、（無線）送受信部２−１〜２−ｎの相互間の干渉量を十分小さくできない場合、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎと送受信部２−１〜２−ｎとの間に減衰器２０−１〜２０−ｎを挿入することで、ＬＮＡの最大入力レベルを超えないようにして問題を解消している。
【００３６】
また、上述した減衰器２０−１〜２０−ｎと同等の機能を有するものとして、図１０に示すように、各送受信部２−１〜２−ｎの送信出力を制御するＴＰＣ（Transmission Power Control：送信電力制御部）２１−１〜２１−ｎを設けることで、ＬＮＡの最大入力レベルを超えないようにしてもよい。
【００３７】
Ｈ．第８実施形態
次に、本発明の第８実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第８実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、無線局は、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎと送受信部２−１〜２−ｎとの間に介挿されたフィルタ２２−１〜２２−ｎを備えている。なお、送受信部２−１〜２−ｎおよびフィルタ２２−１〜２２−ｎは、図１に示すように、１つの無線局として構成されていてもよいし、図６に示すように、１つ１つが独立した無線局として構成されていてもよい。
【００３８】
上述した第８実施形態では、隣接チャンネル間の干渉を十分に小さくできない場合に、上記フィルタ２２−１〜２２−ｎにより、チャネル帯域以外を大幅に減衰させ、送信時のチャネル帯域外の信号レベルを減衰させることで、隣接および次隣接チャネルへの干渉量を削減することができる。
【００３９】
Ｉ．第９実施形態
次に、本発明の第９実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第９実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、無線局は、無線チャネルを送受信部２−１〜２−ｎに割り当てるチャネル割当制御部２５を備えている。上記チャネル割当制御部２５は、隣接チャネルからの干渉量が大きいとき、隣り合うアンテナが隣接チャネルを使用しないように、無線チャネルを送受信部２−１〜２−ｎに固定的に割り当てるか、動的に割り当てる。例えば、送受信部２−１〜２−ｎの各々に対して、４チャネルの無線チャネルのうち、チャネルＣＨ２、ＣＨ４、ＣＨ１、ＣＨ３を割り当てれば、隣り合うアンテナに対して隣り合うチャネルを割り当てなくてよくなり、隣接チャネルからの干渉量を大幅に低減することができる。
【００４０】
図１３は、上述したアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎと割り当てチャネルとの関係とを示す概念図である。隣接する２チャネルの場合には、チャネルＣＨ１をアンテナＡＮＴ１、チャネルＣＨ２をアンテナＡＮＴ４に割り当て、３チャネルの場合には、チャネルＣＨ１をアンテナＡＮＴ１、チャネルＣＨ２をアンテナＡＮＴ４、チャネルＣＨ３をアンテナＡＮＴ２に割り当て、４チャネルの場合には、チャネルＣＨ１をアンテナＡＮＴ３、チャネルＣＨ２をアンテナＡＮＴ１、チャネルＣＨ３をアンテナＡＮＴ４、チャネルＣＨ４をアンテナＡＮＴ２に割り当てればよい。
【００４１】
Ｊ．第１０実施形態
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第１０実施形態による無線通信装置をネットワークのアクセスポイントとして用いた場合のネットワーク構成を示すブロック図である。図において、無線局１−１は、他の無線局２９−１〜２９−６を有線ネットワーク（ＮＷ）３０に接続するためのアクセスポイントとして配設されている。無線局２９−１〜２９−６は、各々、異なる複数の無線チャネルを同時に用いて、アクセスポイントである無線局１−１と無線により接続される。無線局２９−１は、周波数ｆ３で接続され、無線局２９−２は、周波数ｆ１で接続され、無線局２９−３は、周波数ｆ２で、無線局２９−４、２９−５は、周波数ｆ４で接続され、無線局２９−６は、周波数ｆ１で接続される。本第１０実施形態では、複数の無線チャネルを用いることで、同一カバーエリアの通信容量の増大を図ることができる。なお、アクセスポイントである無線局１−１におけるアンテナに割り当てられる周波数は、上述した第９実施形態で説明したように、隣接したアンテナが隣接したチャネル（周波数）を使用しないように、図１３に示すテーブルで示されるチャネル割り当てに従って設定されている。
【００４２】
Ｋ．第１１実施形態
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。
図１５は、本発明の第１１実施形態による無線通信装置をネットワークの中継局あるいはアクセスポイントとして用いた場合のネットワーク構成を示すブロック図である。図において、無線局１−１〜１−６は、無線アクセスネットワークにおいて、ワイヤレスアドホック（メッシュ）ネットワークの無線中継局、あるいは無線中継局およびアクセスポイントとして動作する。
【００４３】
無線局１−１は、アクセスポイントとして有線ネットワーク３０に接続され、他の無線局１−２〜１−６は、無線中継局として配設されている。無線中継局あるいは、無線中継局およびアクセスポイントで用いる無線チャネルは、各無線局１−１〜１−６が自律的にそれぞれの送受信部（図示略）に割り当てるか、または集中制御的に各無線局１−１〜１−６で用いる無線チャネルを決定し、各無線局１−１〜１−６の送受信部（図示略）に割り当てる。各無線局１−１〜１−６は、異なる複数の無線チャネルを用いて、無線中継局間の通信、および無線局１−１との通信を実現している。本第１１実施形態では、無線通信の干渉が軽減され、スループット向上ならびに通信容量の増大を図ることが可能となる。
【００４４】
次に、図１６は、上記第１１実施形態の変形例として、一部の無線局を無線中継局および無線アクセスポイントとして用いた場合のネットワーク構成を示すブロック図である。図において、無線局１−３、１−６は、無線中継局として動作するとともに、自身の無線アクセスエリア内の機器を有線ネットワーク３０に接続するための無線アクセスポイントとしても動作する。この場合、各無線局１−１〜１−６には、前述した第１ないし第６実施形態で説明した構成を適用することが可能である。
【００４５】
また、特に中継する無線周波数帯と無線アクセスを提供する無線帯域とが、例えば、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯などのように、大きく異なり（ＬＮＡに相互に影響を与えない、また干渉を与えない）、アクセスポイントとして１チャネル（１つの周波数）しか用いない場合には、図８（ｂ）に示すように、無線アクセスポイント用に有線送受信部７−２を介して接続することも可能である。
【００４６】
Ｌ．第１２実施形態
次に、本発明の第１２実施形態について説明する。
図１７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１２実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。図において、無線局は、同一水平面上の近傍域に設置されたアンテナ方向に指向性がヌルとなるように指向制御可能なアンテナＡＮＴａ〜ＡＮＴｃ、アンテナ指向性制御部３５、および信号送受信タイミング部３６を備えている。アンテナ指向性制御部３５は、信号送受信タイミング部３６によるタイミングに従って、図１７（ａ）に示すように、アンテナＡＮＴａ、ＡＮＴｃから信号送信するタイミングで信号受信状態のアンテナＡＮＴｂがあれば、アンテナＡＮＴｂの方向へのアンテナＡＮＴａ、ＡＮＴｃの指向性がヌルとなるように制御する。
【００４７】
同様に、アンテナ指向性制御部３５は、信号送受信タイミング部３６によるタイミングに従って、図１７（ｂ）に示すように、アンテナＡＮＴｂによって信号を受信（または未送信）するタイミングで信号送信状態のアンテナＡＮＴａ、ＡＮＴｃがあれば、アンテナＡＮＴａ、ＡＮＴｃの方向へのアンテナＡＮＴｂの指向性をヌルとするように制御する。
【００４８】
また、前述したように、アンテナ指向性制御を信号送受信タイミングに準じて変更するのではなく、アンテナ設置状況に応じて半固定的にアンテナ指向性が互いにヌルとなるように設定することも可能である。また、本第１２実施形態は、前述した第１実施形態、第１０実施形態にも適用可能である。また、アンテナ指向性を制御しても、アンテナの方向によっては、結合度が異なるため、結合度の強さに応じて割り当てチャネルを選択するようにしてもよい。
【００４９】
また、図１８は、上記第１２実施形態の他の例、すなわち垂直方向にヌルとなるアンテナによる無線通信装置の構成を示すブロック図である。図において、無線局は、水平面方向では全方向に指向性があり（無指向）、垂直面方向では指向性が少ない、図２に示す放射パターンとなるように、指向性を制御可能なアンテナＡＮＴＡ〜ＡＮＴＣおよびアンテナ指向性制御部３５を備えている。この場合、前述した第１から第６実施形態に適用可能である。
【００５０】
なお、上記の第１２実施形態では、水平面方向にて指向性を制御する構成について示したが、本発明はこれに限られず、垂直面方向にアンテナを並べて、垂直面方向の指向性を制御する構成としてもよい。
【００５１】
上述した第１から第１２実施形態によれば、近傍のアンテナから入力された信号レベルが低下するため、ＬＮＡが飽和しなくなり、また、チャネル間干渉も抑えられることになり、本来受信した信号の受信率を向上することができるとともに、無線局の設置場所を最小限とすることができる。
【００５２】
なお、上述した第９から第１１実施形態において示した、無線チャネルの割り当ての構成において、無線チャネルの数とアンテナの数を同じ数としていたが、本発明はこの構成に限られず、無線チャネルの数と、アンテナの数が異なっていてもよい。
【００５３】
なお、上述した第７及び第８実施形態において示した、減衰器、ＴＰＣ、フィルタを用いた構成は、第７及び第８実施形態の構成に限られず、それ以外の実施形態のいずれの構成に対しても適用するようにしてもよい。
【００５４】
なお、上述した第９から第１１実施形態において示した、無線チャネルの割り当ての構成は、第９から第１１実施形態の構成に限られず、それ以外の実施形態のいずれの構成に対しても適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ダイポールアンテナの指向性を説明するための概念図である。
【図３】本発明で用いるアンテナ群の配置、指向性を説明するための概念図である。
【図４】本発明の第２実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第６実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第７実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第７実施形態による無線通信装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第８実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第９実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎと割り当てチャネルとの関係とを示す概念図である。
【図１３】本第９実施形態において、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴｎと割り当てチャネルとの関係とを示す概念図である。
【図１４】本発明の第１０実施形態による無線通信装置をネットワークのアクセスポイントとして用いた場合のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第１１実施形態による無線通信装置をネットワークの中継局あるいはアクセスポイントとして用いた場合のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図１６】第１１実施形態の変形例として、一部の無線局を無線中継局および無線アクセスポイントとして用いた場合のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第１２実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】第１２実施形態の他の例（垂直方向にヌルとなるアンテナ）による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】従来技術による無線局の送受信部の構成を示すブロック図である。
【図２０】従来技術による無線局の構成を示すブロック図である。
【図２１】従来技術による無線局での干渉について説明するための概念図である。
【図２２】従来技術による無線局での干渉原因を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、４、１−１〜１−ｎ、８、１１、１４  無線局
２−１〜２−ｎ、９、１５  送受信部（Ｎセットの無線信号送受信手段）
３  アンテナ群（Ｎ個のアンテナ）
５、１６  相互接続部（相互接続手段）
７−１、７−２、１３、１７  有線送受信部
２０−１〜２０−ｎ  減衰器（減衰手段）
２１−１〜２１−ｎ  ＴＰＣ（減衰手段）
２２−１〜２２−ｎ  フィルタ（減衰手段）
２５  チャネル割当制御部（無線チャネル割当手段）
３５  アンテナ指向性制御部（指向性制御手段）
３６  信号送受信タイミング部
ＡＮＴ１〜ＡＮＴｎ、ＡＮＴ、ＡＮＴａ〜ＡＮＴｃ、ＡＮＴＡ〜ＡＮＴＣ  アンテナ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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