专利名称：无线通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线基站装置与无线终端装置之间在室内进行无线通信的无线通信系统。
背景技术：
作为无线基站装置与无线终端装置之间在室内进行无线通信的无线通信系统，已熟知有图14所示的系统。该图中，在运转无线LAN的室内1的顶棚部分配置多个无线基站装置2，从外部将LAN电缆3和电源电缆4连接于这些无线基站装置2。
所述各无线基站装置2与处在作为无线通信范围的区(cell)5内的无线终端装置6进行无线通信。因此，区5需要配置得包罗室内1的整个地面。配置无线基站装置2，使各区有某种程度的重叠以顾及安全。例如，将无线基站装置2在地面上的区5的半径设定为20m左右。于是，设地面为50m见方，则最少也要配置4套无线基站装置2。
此外，特开平06-188821号公报中告知一种无线通信系统，其中基站具有用于通过天线与服务区内的终端台之间进行无线通信的收发手段、以及用于通过馈电线输出较大功率与处在基站发射的电波不能够有效到达的死区的终端台之间进行无线通信的收发手段，在死区内根据死区的形状配备天线或泄漏馈电线，而且通过用具有规定衰减常数和规定长度的馈电线连接该天线或泄漏馈电线与基站的通过馈电线的收发手段，以将天线或泄漏馈电线辐射的电波的输出电平设置成不大于基站的通过天线的收发手段发射的电波的电平。
然而，前者那样的分区(cell)方式的情况下，在作为电波传播障碍的日常用具等较多的室内环境中，为了消除这些用具造成的死区，需要配置更多的无线基站装置。因此，作为总体使用的无线基站装置的套数增加，而且其带来的无线基站装置的设置施工增多，存在总设备成本升高的问题。
此外，增加配置的无线基站装置的套数时，各无线基站装置来的电波在接收方的天线端上发生载波之间相互抵消的干涉。因此，即使采用正交频分多路调制(下文称为“OFDM”)方式那样的抗多径干扰强的调制解调方式也没有效果。因而，存在不能从各无线基站装置同时发出电波，对全部无线终端装置进行多址同传的问题。又，能以时分方式逐个无线基站装置依次进行发送。然而，如果这样，则存在完成全部信息传送需要许多时间的问题。
对后者而言，其结构是除配置设有常规基站的无线LAN外，还对死区配置泄漏馈电线，并且其中设置专用无线设备，即通过馈电线的收发手段。因此，设备方面规模大，存在总体设备成本高的问题。
本发明的目的在于，提供一种无线通信系统，能避免在室内产生死区，而且能以低成本实现没有码间干涉的高速多址同传。
发明内容
本发明的无线通信系统具有布设在室内并且作为天线起作用的传输线路、布设在室内的无线终端装置、以及通过所述传输线路与所述无线终端装置进行无线通信的无线基站装置，并且用正交频分多路调制方式进行所述无线终端装置与所述无线基站装置之间的无线通信。
亦即，本发明的无线通信系统能消除室内产生死区，而且能以低成本实现没有码间干扰的高速多址同传。
图1是示出说明本发明实施例1的各部配置关系的立体图。
图2A表示该实施例的泄漏波导管的结构。
图2B是图2A所示泄漏波导管的剖面图。
图3A和图3B分别表示该实施例的泄漏波导管电波的电波辐射图形。
图4表示该实施例的通信中使用的OFDM方式调制码元的组成。
图5是说明该实施例的通信中使用的OFDM方式的防护区效果用的图。
图6是示出该实施例中的泄漏波导管的另一布设例的图。
图7是示出该实施例中的泄漏波导管的另一布设例的图。
图8是示出说明本发明实施例2的各部配置关系的立体图。
图9是示出本发明实施例3中一例商品陈列架配置与泄漏波导管蜿蜒配置的关系的图。
图10是示出该实施例中另一例商品陈列架配置与泄漏波导管蜿蜒配置的关系的图。
图11是示出本发明实施例4的天线阵电缆的组成的图。
图12A是示出该实施例中天线阵电缆的第1天线部的组成的图。
图12B是示出该实施例中天线阵电缆的第2天线部的组成的图。
图13A和图13B分别是示出该实施例的天线阵电缆的电波辐射图形的图。
图14是表示已有例的立体图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施例。
实施例1如图1所示，店铺等的室内，例如在运转无线LAN的室内11的顶棚部分蜿蜒布设作为一种泄漏传输线路的泄漏波导管12。泄漏波导管12是作为天线起作用的传输线路。
所述泄漏波导管12布设在例如顶棚板的表侧、顶棚板的里侧和顶棚板内。没有顶棚板时，将所述泄漏波导管12挂在屋顶内侧，布设在室内11的上部空间。
作为泄漏传输线路，除泄漏波导管外，还可用泄漏同轴电缆。传输损耗小的泄漏波导管更适合无线LAN这样的低发送功率系统。
所述泄漏波导管12如图2A和图2B所示，在管状导体12a上遍及其整体以规定的间隔设置规定长度的缝隙12b。用被覆材料12c覆盖此缝隙12b。通过做成这种结构，使波导管12内与外部空间之间能够通过缝隙12b进行电波收发。
所述泄漏波导管12的电波辐射特性，与鞭状天线和偶极天线那样的普通单一型天线不同，形成图3所示的辐射图。即，辐射图从泄漏波导管12的轴向看来为扇状，并且该形状遍及整个波导管。因而，所得的电场强度分布在泄漏波导管12附近电场强度大，随着远离该波导管，电场强度逐渐减弱。
在发送功率为几十到几百mW的2.4GHz频带或5GHz频带的无线LAN系统的情况下，根据兼顾通信性能和经济性的观点，蜿蜒配置的所述泄漏波导管12的间隔设定为6m～10m左右是合理的。
所述泄漏波导管12的一端连接无线基站装置13，另一端连接作为具有与波导管的特性阻抗相等的负载电阻值的终端负载的终接器14。所述无线基站装置13设置在维护作业方便的墙面上。也可设置在顶棚板等处。
所述无线基站装置13连接LAN电缆15和电源电缆16。在所述室内11的地面配置与所述无线基站装置13继续无线通信的多个无线终端装置17。
这样组成的无线LAN系统中，由LAN电缆15传送到无线基站装置13的信息利用OFDM方式加以调制后，作为2.4GHz频带或5GHz频带的高频信号发送到泄漏波导管12。此高频信号一面在泄漏波导管12内传播，一面将其一部分作为电波从多个缝隙12b辐射到地面方向的空间约180度角的范围。
无线终端装置17中，泄漏波导管12的各缝隙12b内，从位于较近处的缝隙群18a、18b辐射的多个发送波作为来波，特别得到强接收。由该强接收的来波能获得大接收功率，即获得主功率。因而，多个发送波相互之间存在各发送波到达接收点作为来波接收为止的时间差。设泄漏波导管12的间隔为10m，泄漏波导管12离开地面的高度为3m，泄漏波导管12上的缝隙群18a与缝隙群18b的距离为20m，则无线终端装置17接收的来波的时间差最大值为90nsec左右。
无线LAN中用的OFDM方式的标准中，把能排除延迟波影响的防护区设定为800nsec。OFDM是一种多载波传输方式，由相互正交的多个副载波传送发送数据。而且，各副载波传送由图4所示的有效码元区和复制其一部分的防护区等2个区构成的调制码元(多进制码元)。
收发信之间不仅存在直接路由，而且存在多条反射路由。因此，接收方如图5所示，接收直接波、反射波R1、R2、R3那样的存在时间差的码元。在接收方，Ts区的合成波仅包含有效码元j的组成要素。这表示在发送方添加防护区，从而只要是防护区的时间差以内的延迟波，Ts区就不包含前后码元i、k的分量。接收方可通过对该Ts区中剔除的部分作傅立叶变换，进行OFDM解调，而不受相邻码元区的干涉。
这样利用OFDM方式在无线基站装置13与无线终端装置17进行信息收发，从而无线终端装置17接收来自缝隙群18a和缝隙群18b的来波，进行OFDM解调，能可靠地获得信息。即使来自缝隙群18a的发送波被人和日常用具完全遮蔽，来自其余缝隙群18b的发送波也将到达接收天线。
也就是说，无线终端装置17与泄漏波导管12上的某一缝隙12b之间存在不受障碍物影响的电波传播路径，因而无线终端装置17的发送波将可靠地到达泄漏波导管12。
无线终端装置17的接收天线接收许多来波。这些来波是分别从多个缝隙12b辐射的。因此各来波的相位相差的程度非常小，可认为无线终端装置17的接收天线接收的许多来波大致连续。因而即使接收天线中存在部分成为180度相位差而完全抵消的来波的组合，也存在其余大多数来波产生的有效接收功率。
另一方面，OFDM方式在接收方的解调过程具有容忍到达防护区的延迟波的性能。因此，在发送波源有多个时和存在反射波造成的多径时，即使接收方中接收多个具有时间差的来波，在解调阶段码间干涉造成的传输质量下降也不大。于是，接收相位连续不同的多个来波时，只要占用主功率的多个来波的最大时间差在防护区内，就能进行正常的解调。
这样，由于把泄漏波导管12用作无线基站装置13的天线，即使室内11存在多个日常用具，也能确保泄漏波导管12与在室内11设点的无线终端装置17之间的电波传播通路。又由于无线基站装置13和无线终端装置17的调制解调采用OFDM方式，能消除从多条电波传播路径来的来波的时间差造成的码间干涉的影响。而且，室内11不需要配置许多无线基站装置，不花费设备成本。因此，能避免在室内11产生死区，而且能以低成本实现无码间干涉的高速多址同传。
在室内11的顶棚部分蜿蜒布设泄漏波导管12。因此，即使无线终端装置17的正上方不存在泄漏波导管12时，2根泄漏波导管12也在与该无线终端装置17比较近的距离上通过。因而，在与该无线终端装置17比较近的距离上存在多个缝隙12b，无线终端装置17能在与泄漏波导管12之间确保无线传播路径良好。
这里，在室内11的顶棚部分蜿蜒布设泄漏波导管，但未必限于这样。例如，如图6所示，也可在室内11的顶棚部分旋涡状布设泄漏波导管12，或者如图7所示，在室内11的顶棚部分曲折布设泄漏波导管12，还可将泄漏波导管12布设在室内11的地下。
实施例2与上述实施例相同的部分标注相同的符号，省略详细说明。
如图8所示，运转无线LAN的室内11的顶棚部分，隔开规定的间隔并行布设例如3根泄漏波导管21、22、23作为泄漏传输线路。
所述各泄漏波导管21、22、23与上述泄漏波导管12相同，也形成图2A和图2B所示的结构。在发送功率为几十到几百mW的2.4GHz频带或5GHz频带的无线LAN系统的情况下，将所述各泄漏波导管21、21、23的间隔设定为6m～10m左右，这在兼顾通信性能和经济性方面是合理的。
所述泄漏波导管21、22、23的一端连接功率合成分配器24，另一端分别连接于作为具有与波导管的特性阻抗相等的负载电阻值的终端负载的终接器25、26、27。然后，利用同轴电缆28连接所述功率合成分配器24的公用端子和无线基站装置13。
这样的结构中，泄漏波导管21、22、23也作为无线基站装置13的天线起作用。因此，即使室内11存在许多日常用具，也能确保泄漏波导管21、22、23与在室内11设点的无线终端装置1 7之间的电波传播通路。又由于无线基站装置13和无线终端装置17的调制解调采用OFDM方式，能消除多条电波传播路径的来波的时间差造成的码间干扰影响。而且，室内11不需要配置许多无线基站装置，不花费设备成本。因此，此实施例中也能取得与上述实施例相同的作用效果。
实施例3与上述实施例相同的部分标注相同的符号，省略详细说明。
此实施例将例如店铺室内等，在室内地面上排列多个长的商品陈列架31的状态作为例子进行阐述。
如上述实施例1那样在室内的顶棚部分蜿蜒布设泄漏波导管12的情况下，如图9所示，对多个商品陈列架31蜿蜒布设泄漏波导管12，使其前后横穿各商品陈列架31。
又如上述实施例2那样，在室内的顶棚部分隔开规定的间隔布设多根泄漏波导管21、22、23时，如图10所示，对多个商品陈列架31布设泄漏波导管21、22、23，使其前后横穿各商品陈列架31。
这样，通过将泄漏波导管布设成前后横穿商品陈列架31，即使夹在商品陈列架31之间的通路上设置无线终端装置17，也总能从无线终端装置17望见泄漏波导管。因此，无线终端装置17能通过泄漏波导管与无线基站装置13可靠地进行收发信，而不受商品陈列架31妨碍。又由于从无线终端装置17望见的泄漏波导管存在多根，即使一根被人等暂时遮蔽，也能确保与泄漏波导管的传播路径，从而能正常通信。
因此，图9和图10所示的无线LAN系统在排列多个商品陈列架且许多顾客进出的流通零售店铺那样的环境下，利用泄漏波导管的均匀电波辐射和接收特性，也能消被除商品陈列架和混杂的人影遮住的死区，并可确保通信质量的稳定性。
实施例4此实施例的作为起天线作用的传输线路，使用图11所示的天线阵电缆31。所述天线阵电缆31在高频电缆32的中途，以例如50cm～1m的间隔配置第1天线部33，同时在高频电缆31的端部也配置第2天线部34而不是终接器。
如图12A所示，所述第1天线部33在印刷电路板上形成高频耦合器331和天线元件332。该天线元件332为平面嵌片天线。该第1天线部33与高频电缆32，通过例如连接器进行连接。
如图12B所示，在所述第2天线部34，在印刷电路板上仅对天线元件341形成图案，没有高频耦合器。该天线元件341也是平面嵌片天线。该第2天线部34与高频电缆32的连接也通过连接器进行。
这种结构的天线阵电缆31的电波辐射特性在该电缆31敷设于顶棚的情况下，与上述泄漏波导管相同，有别于鞭状天线和偶极天线那样的普通单一型天线，为图13A和图13B所示的带状辐射图案。
与泄漏波导管相同，把该天线阵电缆31布设在例如顶棚板的表侧或里侧、或者顶棚板内等顶棚板部分。没有顶棚板时，挂在屋顶的内侧，布设在室内的上部空间。
作为布设图案，如图1那样蜿蜒布设，如图6所示那样在顶棚部分布设成旋涡状，或者如图7所示那样曲折布设在顶棚部分。又如图8所示，使用功率分配合成器，隔开规定间隔并行布设多条天线阵电缆31。
再者，如图9和图10所示，在排列多个商品陈列架的情况下，布设得前后横穿个商品陈列架。
这样使用天线阵电缆31代替泄漏波导管，也能获得与上述各实施例相同的效果。
上述各实施例中，作为起天线作用的传输线路，使用泄漏传输线路和天线阵电缆，但未必限于这样。
上述各实施例阐述将本发明用于无线LAN的通信系统，但并不限于此，也能用于不使用LAN的无线通信系统。
工业应用性根据本发明，可获得能避免在室内产生死区，而且能以低成本实现无码间干扰的高速多址同传的无线通信系统。
权利要求
1.一种无线通信系统，其特征在于，具有布设在室内作为天线起作用的传输线路、布设在室内的无线终端装置、以及通过所述传输线路与所述无线终端装置进行无线通信的无线基站装置，用正交频分多路调制方式进行所述无线终端装置与所述无线基站装置之间的无线通信。
2.如权利要求1中所述的无线通信系统，其特征在于，用泄漏传输线路构成所述传输线路。
3.如权利要求2中所述的无线通信系统，其特征在于，所述泄漏传输线路在室内以一条传输线路布设成蜿蜒、曲折或旋涡状，其一端连接所述无线基站装置，另一端连接终端负载。
4.如权利要求1中所述的无线通信系统，其特征在于，用天线阵电缆构成所述传输线路。
5.如权利要求4中所述的无线通信系统，其特征在于，所述天线阵电缆具有一条高频传输线路、设置在该高频传输线路中途的多个高频耦合器以及天线，在所述室内将所述天线阵电缆布设成蜿蜒、曲折或旋涡状，并且所述天线阵电缆的一端连接所述无线基站装置。
6.如权利要求1中所述的无线通信系统，其特征在于，所述传输线路在室内由隔开规定间隔地并行配置的多条传输线路构成，该多条传输线路中各条传输线路的一端连接功率分配合成器，该功率分配合成器连接所述无线基站装置。
7.如权利要求1中所述的无线通信系统，其特征在于，布设所述传输线路，在所述无线终端装置接收多个来波时，使多个来波中占用主功率的多个来波的时间差纳入正交频分多路调制方式的防护区内。
8.如权利要求1中所述的无线通信系统，其特征在于，布设所述传输线路，使其前后横穿配置在室内的多个商品陈列架。
全文摘要
在运转无线LAN的室内(11)的顶棚部分蜿蜒布设泄漏波导管(12)。使泄漏波导管的一端连接无线基站装置(13)，另一端连接终接器(14)。无线基站装置(13)通过泄漏波导管(12)，利用正交频分多路调制(OFDM)方式的调制解调，与无线终端装置(17)进行无线通信。
文档编号H04J11/00GK1557106SQ0380111
公开日2004年12月22日 申请日期2003年6月23日 优先权日2002年6月25日
发明者松下尚弘 申请人:东芝泰格有限公司