通信中継装置
【課題】無線ＬＡＮ用の普及型ＴＤＤモデムをそのまま有効活用し、準ミリ波帯〜ミリ波帯での双方向通信や、有線又は無線による長距離の或いは通信障害物が存在する場合の双方向通信を安定した通信品質で行うことができること。
【解決手段】ＴＤＤ方式の一のモデム１と他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送するものであり、一のモデム１側において通信信号を伝送する基幹信号経路Ｒ０と、それよりも他のモデム側に並列に設けられ、各々一のモデム１の送信信号及び受信信号の各々を伝送する第１及び第２の信号経路Ｒ１、Ｒ２と、基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号に基づいて一のモデム１から送信信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知回路Ｚ１と、その検知信号に基づいて、基幹信号経路Ｒ０を第１若しくは第２の信号経路Ｒ１、Ｒ２のいずれに接続するかを切り替える高周波スイッチ３１とを具備する通信中継装置。
【解決手段】ＴＤＤ方式の一のモデム１と他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送するものであり、一のモデム１側において通信信号を伝送する基幹信号経路Ｒ０と、それよりも他のモデム側に並列に設けられ、各々一のモデム１の送信信号及び受信信号の各々を伝送する第１及び第２の信号経路Ｒ１、Ｒ２と、基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号に基づいて一のモデム１から送信信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知回路Ｚ１と、その検知信号に基づいて、基幹信号経路Ｒ０を第１若しくは第２の信号経路Ｒ１、Ｒ２のいずれに接続するかを切り替える高周波スイッチ３１とを具備する通信中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
時分割多重複信方式の一のモデムと他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送する通信中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、個人向けに無線ＬＡＮシステムが普及し、これに用いられる通信機器が汎用品として大幅に低コスト化されている。
現在普及している無線ＬＡＮシステムに用いられる汎用化された通信機器（普及品）の代表的なものとして、パーソナルコンピュータ等の通信主体に接続され、時分割多重複信（ＴＤＤ）方式の通信を行うモデム（以下、ＴＤＤモデムという）や、有線による通信信号と２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯の無線信号との間で相互に周波数変換する周波数コンバータ等がある。このような既に普及している通信機器を用いて通信システムを構成すれば、省資源化や低コスト化が図れるので好適である。
【０００３】
ところで、無線通信に利用できる電波の周波数（無線周波数）は電波法の規定に基づき割り当てられているが、現在、おおよそ１０ＧＨｚ以下の周波数での周波数帯域の不足が顕在化している。
例えば、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムは、ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドの２．４〜２．５ＧＨｚ（１００ＭＨｚ帯域）を利用する。この場合、例えば、最大５４Ｍｂｐｓの通信速度を有するＩＥＥＥ８０２．１１ｇ準拠の無線ＬＡＮシステムでは、電波干渉なく独立に利用できる無線チャンネルは４チャンネルに限られる。また、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮでも状況に大差はなく、電波干渉なく独立して利用できる無線チャンネルは数チャンネルに限られる。近い将来、利用者数が大幅に増加した場合、無線チャンネル数の制限から各端末で十分な通信速度が得られなくなることが懸念される。
また、通信速度の高速化のため、複数モデムを並列させて無線チャンネルを複数チャンネルに多重化することが原理上は可能である。例えば、上記ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ準拠の無線チャンネルを２チャンネル多重化することにより、最大１０８Ｍｂｐｓの通信速度が得られることになる。しかしこの場合、限られた無線チャンネルの周波数帯域をより多チャンネルで占有することになることから、実用的には問題が多いと考えられる。
【０００４】
一方、１０ＧＨｚを超える準ミリ波〜ミリ波帯には広大な周波数帯域が残されている。この準ミリ波〜ミリ波帯の無線通信周波数としては、電気通信業務向けの加入者無線アクセス（Ｆｉｘｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ，ＦＷＡ）として、２２ＧＨｚ帯、２６ＧＨｚ帯、３８ＧＨｚ帯の周波数が既に割り当てられ、また、公共業務向けに１８ＧＨｚ帯の割り当てが準備されており、これらを合わせると４ＧＨｚ近い広帯域を利用することが可能となる。
また、準ミリ波〜ミリ波帯の無線通信では、システム構成にもよるが、その通信速度は、通常、数十〜１００Ｍｂｐｓ以上を実現可能であり、光ファイバーを用いた通信に匹敵する高速通信を無線で実現することが可能である。
従って、この準ミリ波〜ミリ波帯を無線データ通信に活用したブロードバンド無線通信システムの普及により、周波数帯域の不足の問題を解消し得る。
そこで、既に普及している無線ＬＡＮシステムのモデムを有効活用し、その通信信号を準ミリ波〜ミリ波に周波数変換して無線通信を行えば、省資源化や低コスト化につながり、準ミリ波〜ミリ波帯ＦＷＡシステムの普及を促進できると考えられる。
【０００５】
従来、既存の無線ＬＡＮで用いられているＴＤＤモデムを有効活用するものとして、特許文献１には、ＴＤＤ方式の親局側のモデム（ＴＤＤモデム）から子局側のモデム（ＴＤＤモデム）への送信信号（２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯）を６０ＧＨｚ帯に周波数変換して無線伝送するミリ波帯無線通信システム（従来例１）が示されている。
図８は、特許文献１に示される従来例１に係る無線通信システムＡの基本構成を模式的に表わしたものである。
図８に示すように、従来例１の無線通信システムＡは、親局モデム１（ＴＤＤモデム）には、その送信信号の周波数をモデムの周波数ｆ０（２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯）からミリ波帯の周波数ｆ１へ変換する周波数アップコンバータ装置８１が接続され、子局モデム２（ＴＤＤ方式のモデム）には、アンテナによる受信信号の周波数をミリ波帯の周波数ｆ１からモデムの周波数ｆ０に変換する周波数ダウンコンバータ装置８２が接続されている。これにより、無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを有効活用し、親局→子局の単一方向のミリ波帯での無線伝送が可能となる。
【０００６】
また、他の従来例として、非特許文献１には、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの通信信号を２５ＧＨｚ帯に周波数変換するデュアルバンド無線ＬＡＮシステムが示されている（従来例２）。
図９は、非特許文献１に示される従来例２に係る無線通信システムＢの基本構成を模式的に表わしたものである。
図９に示すように、従来例２の無線通信システムＢは、親局側及び子局側の各ＴＤＤモデム１、２に、その通信信号（ベースバンド信号）を、送受信の各方向についてベースバンド信号周波数ｆ０（５ＧＨｚ帯）と準ミリ波帯の周波数ｆ１（２５ＧＨｚ帯）との間で双方向に変換する周波数コンバータ装置９１、９２が接続されている。さらに、モデム１、２と周波数コンバータ装置９１、９２の間に、スイッチ９３、９４を備え、これがＴＤＤ通信の送受信タイミングに同期して送信側と受信側の信号経路を切り替える。これにより、無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムの基本機能を活用し、準ミリ波帯での無線通信が可能となる。
その他、親局側ＴＤＤモデムと子局側ＴＤＤモデムとの距離が長い、或いは通信経路に障害物がある等の場合に、安定した通信を確保するため、それらＴＤＤモデムの間に通信信号を増幅する中継装置を配置したい場合もある。
【特許文献１】特開２００３−１６８９８６号公報
【非特許文献１】２００３年，電子情報通信学会「通信ソサイエティ大会予稿」，Ｂ−５−１７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来例１や前記従来例２の構成では、以下に示すように、モデム間の距離が長い、或いは通信経路中に障害物が存在する等の理由により信号減衰が大きい場合、既存のＴＤＤモデムを有効活用して双方向の通信を安定した通信品質を確保しつつ行うことができないという問題点があった。
例えば、前記従来例１の構成では、下り方向（親局→子局）の無線伝送しかできないという問題点があった。また、単に、ＴＤＤモデム１、２の通信信号を分岐して、上り側（子局→親局）について子局側に周波数アップコンバータ装置、親局側にダウンコンバータ装置を設けたとしても、自局の送信信号が受信側に回り込んでノイズとして干渉する問題が生じ、安定した通信品質が得られないという問題点があった。特に、通信距離が長くなるほど、或いは通信経路中の障害物等による信号減衰が大きいほど送信波（無線信号）をより増幅しなければならないが、送信波の電力レベルを増幅するほど、自局の送信信号の回り込みによるノイズが顕著になるという問題点があった。
また、前記従来例２の構成では、ＴＤＤ通信の送受信タイミングの切り替え信号が必要となるが、通常の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムはそのような切り替え信号を外部出力する機能を備えていないため、既存のＴＤＤモデムをそのまま有効活用できないという問題点があった。さらに、送信波の電力レベルが大きい場合（即ち、通信距離が長い或いは障害物等による信号減衰が大きい場合）、スイッチ９３、９４による信号切り替えの分離度が不十分であると、自局の送信信号が受信側に回り込んで周波数コンバータ装置９１、９２の受信側経路のアンプが飽和する、或いはスイッチ９３、９４を逆流してベースバンド信号のＳＮ比を劣化させる等により、安定した通信品質が得られないという問題点があった。
ここで、送信信号と受信信号との経路切替（下り信号と上り信号との経路切替）をサーキュレータを用いて行うことが考えられるが、サーキュレータによる信号の分離度（導通方向の信号と遮断方向の信号との減衰比）は高々２０ｄＢ（減衰比が１／１００）程度であるため、単にサーキュレータを設けるだけでは分離度が十分でなく、また、サーキュレータのような比較的高価な部品は用いない構成とすることがより望ましい。
従って、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯等の既存の普及型ＴＤＤモデムをそのまま有効活用したより安価な構成により、準ミリ波帯〜ミリ波帯での双方向通信や、有線又は無線による長距離の或いは通信障害物が存在する場合の双方向通信を安定した通信品質で行うことができる通信システムを構築するための通信中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、時分割多重複信方式（ＴＤＤ方式）の一のモデムと他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送するものであり、前記一のモデム側において前記通信信号を伝送する信号経路（以下、第１の基幹信号経路という）と、その第１の基幹信号経路よりも前記他のモデム側に並列に設けられ、各々前記一のモデムの送信信号及び受信信号の各々を伝送する２つの信号経路（以下、送信信号の経路を第１の信号経路、受信信号の経路を第２の信号経路という）と、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて前記一のモデムから送信信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知手段と、その検知信号に基づいて、前記第１の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える手段（以下、第１の経路切替手段という）とを具備する通信中継装置として構成されるものである。
このような構成により、モデム（ＴＤＤモデム）相互間で送受信される通信信号の伝送方向ごとに、信号経路が前記第１の信号経路と前記第２の信号経路とに分離されるので、モデムからＴＤＤ通信に同期した信号経路切り替え用の制御信号を取り出す必要がなく、既存のＴＤＤモデムをそのまま有効活用できる。
例えば、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に伝送信号の周波数を変換する周波数変換手段を設ければ、無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯のＴＤＤモデムの基本機能を活用し、周波数帯域に余裕のある準ミリ波帯〜ミリ波帯での無線通信が可能となる。
また、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に、伝送信号を増幅する伝送信号増幅手段を設ければ、長距離の或いは通信障害物が存在する場合の双方向通信を安定した通信品質で行うことができる通信システムを構築することが可能となる。なお、前記周波数変換手段が設けられる場合は、前記伝送信号増幅手段も併せて設けられることが一般的である。
【０００９】
ここで、当該通信中継装置を、親局のＴＤＤモデムと子局のＴＤＤモデムとの両方の側に設けた場合、即ち、親局モデムを前記一のモデムとする通信中継装置と、子局モデムを前記一のモデムとする通信中継装置とを設けた場合には、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路を相手局側まで延長し、下り信号（親局の送信信号）と上り信号（親局の受信信号）とを信号経路（有線）を分離したまま中継伝送する構成となる。また、前記第１の信号経路と前記第２の信号経路との各々に個別にアンテナ（送信アンテナと受信アンテナ）を設け、この両アンテナを通じて無線信号によって中継伝送する構成となる。
一方、当該通信中継装置に、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路よりも前記他のモデム側において前記通信信号（送信信号及び受信信号）を伝送する信号経路（以下、第２の基幹信号経路という）を設け、前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記第２の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える手段（以下、第２の経路切替手段という）を設けた構成も考えられる。
この場合、通信信号を有線により中継伝送する場合、当該通信中継装置の構成範囲内以外では、信号経路（有線）を１本にすることができる。また、無線により中継伝送する場合は、前記第２の基幹信号経路に設けられた１つのアンテナにより、送信アンテナと受信アンテナとを兼用することが可能となる。
【００１０】
ここで、より具体的な前記送信信号検知手段の構成としては、例えば、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする高周波検波器により構成されたものが考えられる。
これにより、前記一のモデムの送信信号（送信バースト信号）の方がその受信信号（受信バースト信号）よりも信号レベル（電圧レベル）が高い場合に、前記送信信号検知手段をごくシンプルかつ安価に実現できる。
一方、前記一のモデムの送信信号の方がその受信信号よりも信号レベルが低い場合には、前記送信信号検知手段の具体的な構成としては、例えば、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波する高周波検波器（以下、第１の高周波検波器という）と、前記分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段及びその増幅後の信号を検波する高周波検波器（以下、第２の高周波検波器という）と、それら第１の高周波検波器及び第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記送信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段とにより構成されたものが考えられる。
また、前記送信信号検知手段は、前記第１の基幹信号経路に対して方向性結合器を介して前記分岐信号を得る構成とすれば、伝送方向が異なる送信信号と受信信号とをより確実に分離して検知することが可能となり好適である。
【００１１】
ところで、ＴＤＤモデムは、送信と受信とを時分割で切り替えるので、前記送信信号検知手段により前記一のモデムからの送信信号が検知されている間は、前記第２の信号経路における伝送信号を増幅する必要がなく、むしろ信号増幅を行うべきでない。同様に、前記送信信号検知手段により前記一のモデムからの送信信号が検知されていない間は、前記第１の信号経路における伝送信号を増幅する必要がなく、むしろ信号増幅を行うべきでない。
そこで、前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える手段（以下、第１のゲイン切替手段という）を設ければ、他方の信号経路からの回り込み信号による信号干渉を防止して、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができ、良好な通信品質を確保できる。また、省電力化にもなる。
【００１２】
また、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて、前記一のモデムへの受信信号が発生中であるか否かを検知する受信信号検知手段と、その検知信号に基づいて前記第２の信号経路に設けられた前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える手段（以下、第２のゲイン切替手段という）を設けた構成とすれば、受信信号の発生中にのみ、前記第２の信号経路の信号増幅を十分に行うよう制御することができ、信号干渉と省電力化を図る上でなお好適である。
ここで、前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする高周波検波器により構成されている場合に、前記受信信号検知手段の具体的構成としては、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段と、その増幅後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする第２の高周波検波器と、前記第１の高周波検波器及び前記第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記受信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段とにより構成されたものが考えられる。
これにより、前記一のモデムの送信信号の方がその受信信号よりも信号レベルが高い場合に、受信信号の発生を検知できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モデム（ＴＤＤモデム）相互間で送受信される通信信号の伝送方向ごとに、信号経路が前記第１の信号経路と前記第２の信号経路とに分離されるので、モデムからＴＤＤ通信に同期した信号経路切り替え用の制御信号を取り出す必要がなく、既存のＴＤＤモデムをそのまま有効活用しつつ、準ミリ波での無線通信や長距離の或いは通信障害物が存在する場合の双方向通信を、安定した通信品質で行うことができる。しかも、サーキュレータ等の高価な部品を用いることなく、より安価な構成により実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態及び実施例について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態及び実施例は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、図１は本発明の第１実施形態に係る通信中継装置Ｘ１の概略構成図、図２は通信中継装置Ｘ１における各種信号のタイムチャートを表す図、図３は本発明の第２実施形態に係る通信中継装置Ｘ２の概略構成図、図４は通信中継装置Ｘ２における各種信号のタイムチャートを表す図、図５は本発明の第３実施形態に係る通信中継装置Ｘ３の概略構成図、図６は本発明の第４実施形態に係る通信中継装置Ｘ４の概略構成図、図７は通信中継装置Ｘ４における各種信号のタイムチャートを表す図、図８は従来の無線通信システムＡの基本構成を表す図、図９は従来の無線通信システムＢの基本構成を表す図である。
【００１５】
＜第１実施形態＞
まず、図１の概略構成図を用いて、本発明の第１実施形態に係る通信中継装置Ｘ１について説明する。
通信中継装置Ｘ１を構成要素とする通信システムでは、一方にいわゆる無線ＬＡＮに用いられる時分割多重複信（ＴＤＤ）方式のモデムである親局ＴＤＤモデムが、他方に同じくＴＤＤ方式のモデムである子局ＴＤＤモデムが存在し、通信中継装置Ｘ１は、これらＴＤＤ方式の両局のモデム各々に接続され、両モデム間で送受信される通信信号を無線信号により中継伝送するものである。以下、当該通信中継装置Ｘ１が接続される自局側のモデム（一のモデム）をＴＤＤモデム１と表記する。なお、自局側のモデムは、親局ＴＤＤモデム或いは子局ＴＤＤモデムのいずれである場合も考えられる。
また、図１には図示していないが、自局側のＴＤＤモデム１及び相手局側のＴＤＤモデム各々には、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置が、直接或いはＨＵＢ等の通信機器を介して接続され、両局のＴＤＤモデムが、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
【００１６】
図１に示すように、通信中継装置Ｘ１は、自局のＴＤＤモデム１（一のモデム）側においてそのＴＤＤモデム１の通信信号（送信信号及び受信信号）を伝送する信号経路Ｒ０（以下、基幹信号経路という（第１の基幹信号経路に相当））と、その基幹信号経路Ｒ０よりも相手局のＴＤＤモデム側に並列に設けられ、各々自局のＴＤＤモデム１の送信信号及び受信信号の各々を伝送する２つの信号経路Ｒ１，Ｒ２とを備えている。以下、送信信号を伝送する経路を第１の信号経路Ｒ１，受信信号を伝送する経路を第２の信号経路Ｒ２という。
ここで、第１の信号経路Ｒ１には、その経路を伝送される信号の周波数を既定の周波数幅分上げるアップコンバータ１１ａが設けられ、第２の信号経路Ｒ２には、その経路を伝送される信号の周波数を既定の周波数幅分下げるダウンコンバータ２１ａが設けられている。ここで、アップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａが、周波数変換手段の一例である。
図１に示すアップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａは、同一の周波数幅分の変換を行うものである。このため、アップコンバータ１１ａとダウンコンバータ２１ａは、周波数混合器１１、２１（ミキサ）は各々個別に設けられているが、それら周波数混合器１１、２１各々に入力される基準信号（基準周波数信号）を出力する周波数発振器３０は、両コンバータ１１ａ、２１ａにおいて共用する構成となっている。これにより、周波数発振器の数を減らして構成を簡略化及び小型化し、省電力化している。
また、第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２の各々には、伝送信号を増幅する送信アンプ１２及び受信アンプ２２（伝送信号増幅手段の一例）の各々が設けられている。
さらに、第１の信号経路Ｒ１の相手局側端部には、ＴＤＤモデム１の送信信号を無線出力する送信アンテナ１４が、第２の信号経路Ｒ２の相手局側端部には、ＴＤＤモデム１の受信信号を無線入力する受信アンテナ２４が設けられている。
【００１７】
例えば、アップコンバータ１１ａを２．４ＧＨｚ若しくは５ＧＨｚ帯から準ミリ波帯若しくはミリ波帯へ変換するものとし、ダウンコンバータ２１ａを準ミリ波帯若しくはミリ波帯から２．４ＧＨｚ帯若しくは５ＧＨｚ帯へ（同一の周波数幅分）周波数変換するものとすれば、自局側及び相手局側のＴＤＤモデムとして２．４ＧＨｚ帯或いは５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを有効活用して、周波数帯域割当に余裕がある準ミリ波帯〜ミリ波帯等の他の周波数帯域で無線通信（無線中継）を行うといったことも可能となる。
また、アップコンバータ１１ａを２．４ＧＨｚ帯から５ＧＨｚ帯へ変換するものとし、ダウンコンバータ２１ａを５ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯へ（同一の周波数幅分）周波数変換するものとすれば、自局側のＴＤＤモデム１として２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを用い、相手局側のＴＤＤモデムとして５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを用いることができる。
【００１８】
また、前記基幹信号経路Ｒ０には、その信号経路からの分岐信号に基づいてＴＤＤモデム１から送信バースト信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知回路Ｚ１が接続されている。
この通信中継装置Ｘ１における送信信号検知回路Ｚ１は、基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を減衰させる可変アッテネータ４１（分岐信号減衰手段の一例）と、その減衰後の信号を検波しその検波結果（検波信号Ｓｄ１）を、送信バースト信号の検知信号Ｓａとして出力する高周波ディテクタ４２（高周波検波器）とにより構成されている。この送信信号検知回路Ｚ１は、比較的低周波数の信号に対応した機器で構成することができ、回路の簡素化、小型化及び低コスト化が図れる。
そして、基幹信号経路Ｒ０と第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２の間には、送信信号検知回路Ｚ１の検知信号Ｓａが制御信号として入力され、その検知信号Ｓａの状態（ＯＮ／ＯＦＦ）に応じて、基幹信号経路Ｒ０を第１の信号経路Ｒ１又は第２の信号経路Ｒ２のいずれに接続するかを切り替える高周波スイッチ３１（第１の経路切替手段の一例）が設けられている。具体的には、送信バースト信号が発生中（検知信号ＳａがＯＮのとき）に、基幹信号経路Ｒ０を第１の信号経路Ｒ１に接続し、その他の場合に、基幹信号経路Ｒ０を第２の信号経路Ｒ２に接続する。
さらに、送信アンプ１２及び受信アンプ２２各々について、送信信号検知回路Ｚ１の検知信号Ｓａ（送信バースト信号の検知信号）の状態に応じて、各アンプ１２，２２のゲインを切り替えるＦＥＴスイッチ１３，２３（第１のゲイン切替手段の一例）が設けられている。
【００１９】
以下、図２に示す各種信号のタイムチャートを参照しつつ、送信信号検知回路Ｚ１の動作について説明する。
通信中継装置Ｘ１では、基幹信号経路Ｒ０が直接的にＴＤＤモデム１に接続され、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号Ｓ１がほとんど減衰せずに基幹信号経路Ｒ０に到達する一方、相手局からの受信バースト信号Ｓ２は、無線信号（電波）で伝送されてくる信号を受信アンテナ２４を介して入力されるものであるため、受信アンプ２２で増幅されるものの、基幹信号経路Ｒ０において送信バースト信号Ｓ１よりも信号レベルが低い。
そこで、図２に示すように、高周波ディテクタ４２の入力端（即ち、可変アッテネータ４１の出力端）において、送信バースト信号Ｓ１のレベルと受信バースト信号Ｓ２のレベルとの間のレベル（電圧レベル）が、高周波ディテクタ４２の検波の閾値レベルＶａとなるように、可変アッテネータ４１の減衰レベル調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４２の出力信号Ｓｄ１は、図２に示すように、送信バースト信号Ｓ１の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。即ち、高周波ディテクタ４２の出力信号Ｓｄ１が、ＴＤＤモデム１から出力される送信バースト信号の検知信号Ｓａ（送信信号検知回路Ｚ１の検知信号）となる。
例えば、基幹信号経路Ｒ０と送信信号検知回路Ｚ１との結合度が−６ｄＢ、高周波ディテクタ４２の最低検出感度が−６０ｄＢｍであり、基幹信号経路Ｒ０における送信バースト信号のレベルが＋１０ｄＢｍ程度、受信バースト信号のレベルが−３０〜−６０ｄＢｍ程度である場合を考える。
この場合、可変アッテネータ４１の減衰量（減衰ゲイン）を−４０ｄＢ程度（減衰）に設定すれば、送信信号検知回路Ｚ１（高周波ディテクタ４２）の検出閾値レベルは−１４ｄＢｍとなり、送信バースト信号のみを検知することができる。
【００２０】
図２に示したような送信バースト信号の検知信号Ｓａが、図１に示すように高周波スイッチ３１にその制御信号として入力されることにより、高周波スイッチ３１は、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号が発生中にのみ、基幹信号経路Ｒ０を第１の信号経路Ｒ１に接続する状態とし、その他の場合は基幹信号経路Ｒ０を第２の信号経路Ｒ２に接続する状態とするよう切り替える。その結果、ＴＤＤモデムにより送受信される通信信号の伝送方向ごとに、信号経路が第１の信号経路Ｒ１と第２の信号経路Ｒ２とに分離され、ＴＤＤモデム１から信号経路切り替え用の制御信号を取り出す必要がなく、既存のＴＤＤモデム１をそのまま有効活用できる。
さらに、通信中継装置Ｘ１では、前述したように、ＦＥＴスイッチ１３，２３により、送信バースト信号の検知信号Ｓａに基づいて、送信アンプ１２及び受信アンプ２２のゲインが切り替えられる。なお、受信側のＦＥＴスイッチ２３には、送信バースト信号の検知信号Ｓａを反転素子３２によりＯＮ／ＯＦＦが反転された信号が入力される。
より具体的には、送信バースト信号が検知されている間（検知信号ＳａがＯＮの最中）は、第１の信号経路Ｒ１における送信アンプ１２が高ゲイン（信号を増幅する状態）に設定されるとともに、第２の信号経路Ｒ２における受信アンプ２２が低ゲイン（信号を減衰させる或いは増幅しない状態）に設定される。
一方、送信バースト信号が検知されていないときは、送信アンプ１２が低ゲイン（信号を減衰させる或いは増幅しない状態）に設定されるとともに、第２の信号経路Ｒ２における受信アンプ２２が高ゲイン（信号を増幅する状態）に設定される。なお、ここでいう「低ゲインに設定する」ことには、実質的に信号伝送を遮断させることが含まれるものとする。
このように、送信バースト信号の検知信号Ｓａに基づいて各アンプ１２，２２のゲインを切り替えることにより、他方の信号経路からの回り込み信号による信号干渉を防止して、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができ、良好な通信品質を確保できる。また、省電力化にもなる。
また、図１に示す構成により、第１信号経路Ｒ１と第２信号経路Ｒ２との間の分離度を、４０ｄＢ（＝１／１００００）程度以上とすることができる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
次に、図３に示す概略構成図を用いて、本発明の第２実施形態に係る通信中継装置Ｘ２について説明する。なお、前記通信中継装置Ｘ１及びそれを含む通信システムと同じ構成要素については、同じ記号で表している。
以下、通信中継装置Ｘ２について、前記通信中継装置Ｘ１と異なる構成についてのみ説明する。
通信中継装置Ｘ２は、前述した通信中継装置Ｘ１の構成に対し、さらに、第１の信号経路Ｒ１に設けられ、その伝送信号の強度（電圧レベル）を調節する送信側可変利得アンプ１５と、第２の信号経路Ｒ２に設けられ、その伝送信号の強度を調節する受信側可変利得アンプ２５と、ＴＤＤモデム１の受信バースト信号を検知する受信信号検知回路Ｚ２とを加えた構成を有するものである。
ここで、送信側可変利得アンプ１５は、送信信号検知回路Ｚ１の検知信号Ｓａに応じてそのゲインが切り替わる。具体的には、送信側可変利得アンプ１５のゲインは、検知信号ＳａがＯＮである間（送信バースト信号が発生中）は高ゲインに設定され、検知信号ＳａがＯＦＦである間は低ゲインに設定される。即ち、送信バースト信号の発生中にのみ高ゲインに設定される。
また、受信側可変利得アンプ２５は、受信信号検知回路Ｚ２の検知信号Ｓｂに応じてそのゲインが切り替わる。具体的には、受信側可変利得アンプ２５のゲインは、検知信号ＳｂがＯＮである間（受信バースト信号が発生中）は高ゲインに設定され、検知信号ＳｂがＯＦＦである間は低ゲインに設定される。即ち、受信バースト信号の発生中にのみ高ゲインに設定される。この受信側可変利得アンプ２５が備えるゲイン切り替え回路（不図示）が、第２のゲイン切替手段の一例である。
これにより、ＦＥＴスイッチ１３，２３による送信アンプ１２及び受信アンプ２２のゲイン切り替えと同様に、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができ、良好な通信品質を確保できる。また、省電力化にもなる。特に、受信側可変利得アンプ２５が、ＴＤＤモデム１の受信信号が発生中にのみ高ゲインに設定されるので、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができる。
なお、受信側可変利得アンプ２５は、受信バースト信号について補助的なレベル制御を行うためのものである。
【００２２】
また、通信中継装置Ｘ２における受信信号検知回路Ｚ２は、図３に示すように、基幹信号経路Ｒ０（第１の基幹信号経路）からの分岐信号を増幅する可変利得アンプ４３（分岐信号増幅手段の一例）と、その増幅後の信号を検波してその検波結果を検知信号Ｓｄ２とする高周波ディテクタ４４（第２の高周波検波器の一例）と、送信信号検知回路Ｚ１を構成する高周波ディテクタ４２（第１の高周波検波器の一例）及び受信信号検知回路Ｚ２を構成する高周波ディテクタ４４の両検波信号Ｓｄ１、Ｓｄ２についてＸＯＲ演算を施した信号を受信バースト信号の検知信号Ｓｂとして出力するＸＯＲ演算器４５とにより構成されている。
【００２３】
以下、図４に示す各種信号のタイムチャートを参照しつつ、送信信号検知回路Ｚ１及び受信信号検知回路Ｚ２の動作について説明する。
通信中継装置Ｘ２も、前述した通信中継装置Ｘ１と同様に、基幹信号経路Ｒ０が直接的にＴＤＤモデム１に接続され、基幹信号経路Ｒ０において送信バースト信号Ｓ１よりも受信バースト信号Ｓ２の方が信号レベルが低い。
ここで、高周波ディテクタ４２の入出力端の信号レベルについては、図２に示したのと同様であるので、ここでは説明を省略する。
一方、図４に示すように、もう一方の高周波ディテクタ４４の入力端（即ち、可変利得アンプ４３の出力端）において、受信バースト信号Ｓ２のレベルと通信信号がないときの信号レベルとの間のレベル（電圧レベル）が、高周波ディテクタ４４の検波の閾値レベルＶｂとなるように、可変利得アンプ４３の増幅レベル調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４４の出力信号Ｓｄ２は、図４に示すように、送信バースト信号Ｓ１及び受信バースト信号Ｓ２各々の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
このため、両高周波ディテクタ４２，４４の出力信号Ｓｄ１，Ｓｄ２のＸＯＲ演算を行うＸＯＲ演算器４５の出力信号は、受信バースト信号Ｓ２の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
即ち、ＸＯＲ演算器４５の出力信号が、ＴＤＤモデム１へ入力される受信バースト信号の検知信号Ｓｂ（受信信号検知回路Ｚ２の検知信号）となる。
図３に示すような構成により、送信バースト信号Ｓ１及び受信バースト信号Ｓ２を、ごく簡易な回路構成によって検知することが可能となる。
例えば、基幹信号経路Ｒ０と送信信号検知回路Ｚ１との結合度が−６ｄＢ、高周波ディテクタ４２の最低検出感度が−６０ｄＢｍであり、基幹信号経路Ｒ０における送信バースト信号のレベルが＋１０ｄＢｍ程度、受信バースト信号のレベルが−３０〜−６０ｄＢｍ程度である場合を考える。
この場合、可変アッテネータ４１の減衰量（減衰ゲイン）を−４０ｄＢ程度に、可変利得アンプ４３のゲインを＋２０ｄＢ（増幅）に設定すれば、送信信号検知回路Ｚ１（高周波ディテクタ４２）及び受信信号検知回路Ｚ２（高周波ディテクタ４４）各々の検出閾値レベルは−１４ｄＢｍ及び−７４ｄＢｍとなり、高周波ディテクタ４２では送信バースト信号のみを、高周波ディテクタ４４では送信バースト信号及び受信バースト信号の両方を検知することができる。
【００２４】
＜第３実施形態＞
次に、図５に示す概略構成図を用いて、本発明の第３実施形態に係る通信中継装置Ｘ３について説明する。なお、前記通信中継装置Ｘ１、Ｘ２及びそれを含む通信システムと同じ構成要素については、同じ記号で表している。
以下、通信中継装置Ｘ３について、前記通信中継装置Ｘ２と異なる構成についてのみ説明する。
通信中継装置Ｘ３は、前述した通信中継装置Ｘ２の構成に対し、さらに、第１の信号経路Ｒ１と前記送信信号検知回路Ｚ１及び前記受信信号検知回路Ｚ２との間に接続された方向性結合器４６を加えた構成を有するものである。
即ち、通信中継装置Ｘ３では、送信信号検知回路Ｚ１及び受信信号検知回路Ｚ２の各々が、基幹信号経路Ｒ０（第１の基幹信号経路）から方向性結合器４６を介して分岐信号を得るよう構成され、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号の分岐信号が送信信号検知回路Ｚ１に流れ、それと伝送方向が異なる受信バースト信号の分岐信号が受信信号検知回路Ｚ２に流れるよう構成されている。
これにより、可変アッテネータ４１及び可変利得アンプ４３各々のゲイン調節の際に、受信バースト信号の分岐信号がどのようなレベルで送信信号検知回路Ｚ１の高周波ディテクタ４２に入力されるか、或いは送信バースト信号の分岐信号がどのようなレベルで受信信号検知回路Ｚ２の高周波ディテクタ４４に入力されるかを考慮する必要がなくなり、ゲイン調節の自由度が高まる。例えば、可変利得アンプ４３各々のゲインを高く設定し過ぎることにより、増幅された受信バースト信号の分岐信号により高周波ディテクタ４４が破壊されてしまう、といったことを考慮する必要がなくなる。
その結果、伝送方向が異なる送信バースト信号と受信バースト信号とをより確実に分離して検知できるよう、可変アッテネータ４１及び可変利得アンプ４３各々のゲインを設定することが可能となる。
【００２５】
＜第４実施形態＞
次に、図６に示す概略構成図を用いて、本発明の第４実施形態に係る通信中継装置Ｘ４について説明する。なお、前記通信中継装置Ｘ１〜Ｘ３及びそれを含む通信システムと同じ構成要素については、同じ記号で表している。
以下、通信中継装置Ｘ４について、前記通信中継装置Ｘ１と異なる構成についてのみ説明する。
通信中継装置Ｘ４は、前述した通信中継装置Ｘ１の構成に対し、アップコンバータ１１ａ、ダウンコンバータ２１ａが除かれ、第２の基幹信号経路Ｒ３及び第２の高周波スイッチ３３、並びに前記通信中継装置Ｘ２が備えるものと同機能のの送信側可変利得アンプ１５が加えられ、さらに、送信信号検知回路Ｚ１がこれと同じ送信バースト信号検知機能を有する送信信号検知回路Ｚ１’に置き換えられた構成を有するものである。なお、便宜上、通信中継装置Ｘ４における基幹信号経路Ｒ０及び高周波スイッチ３１の各々を、以下、第１の基幹信号経路及び第１の高周波スイッチと表記する。
ここで、第２の基幹信号経路Ｒ３は、第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２よりもＴＤＤモデム１の相手局となるＴＤＤモデム２側において、ＴＤＤモデム１の送信信号及び受信信号（通信信号）を伝送する信号経路である。
また、第２の高周波スイッチ３３は、送信信号検知回路Ｚ１’の検知信号Ｓａが入力され、その検知信号Ｓａの状態（ＯＮ／ＯＦＦ）がに応じて、第２の基幹信号経路Ｒ３を第１の信号経路Ｒ１又は第２の信号経路Ｒ２のいずれに接続するかを切り替えるスイッチである（第２の経路切替手段の一例）。
【００２６】
この通信中継装置Ｘ４は、相互に通信を行うＴＤＤモデム１，２の通信経路に配置され、通信信号をその伝送方向ごとに分離してそれぞれ増幅して中継伝送するものである。なお、図６は、親局側のＴＤＤモデムを自局側のＴＤＤモデム１とし、子局側のＴＤＤモデムを相手局側のＴＤＤモデム２とした場合の例を示すが、その逆の接続関係とした通信システムも考えられる。
ここで、自局のＴＤＤモデム１との信号伝送形態は、第１の基幹信号経路Ｒ０にアンテナ３５を設け、このアンテナ３５を通じてＴＤＤモデム１のアンテナ１ａとの間で通信信号を無線信号により伝送する形態と、ＴＤＤモデム１と有線接続して通信信号を伝送する形態とが考えられる。
同様に、相手局のＴＤＤモデム２との信号伝送形態は、第２の基幹信号経路Ｒ３にアンテナ３４を設け、このアンテナ３４とＴＤＤモデム２のアンテナ２ａとを通じて通信信号を無線信号により伝送する形態と、ＴＤＤモデム２と有線接続して通信信号を伝送する形態とが考えられる。
【００２７】
この通信中継装置Ｘ４では、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号Ｓ１は、無線信号の状態を経て大きく減衰した状態で第１の基幹信号経路Ｒ０へ到達する一方、相手局からの受信バースト信号Ｓ２は、受信アンプ２２により増幅されて第１の基幹信号経路Ｒ０に到達するため、第１の基幹信号経路Ｒ０おいて、送信バースト信号Ｓ１よりも受信バースト信号Ｓ２の方が信号レベルが高い。
そこで、図６に示すように、通信中継装置Ｘ４における送信信号検知回路Ｚ１’は、第１の基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を減衰させる可変アッテネータ４１’（分岐信号減衰手段の一例）と、その減衰後の信号を検波する第１の高周波ディテクタ４２’と、第１の基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を増幅する可変利得アンプ４３’（分岐信号増幅手段の一例）と、その増幅後の信号を検波する第２の高周波ディテクタ４４’と、第１の高周波ディテクタ４２’及び第２の高周波ディテクタ４４’の両検波信号Ｓｄ１’，Ｓｄ２’についてＸＯＲ演算を施した信号を送信バースト信号の検知信号ＳａとするＸＯＲ演算器４５’とにより構成されている。
【００２８】
以下、図７に示す各種信号のタイムチャートを参照しつつ、送信信号検知回路Ｚ１’の動作について説明する。
前述したように、通信中継装置Ｘ４では、第１の基幹信号経路Ｒ０において送信バースト信号Ｓ１よりも受信バースト信号Ｓ２の方が信号レベルが高い。
ここで、高周波ディテクタ４２’の入力端の信号レベルは、図４に示した高周波ディテクタ４２の入力端の信号レベルと比較した場合、送信バースト信号と受信バースト信号とのレベル関係が逆となる。このため、図７に示すように、高周波ディテクタ４２’の入力端（即ち、可変アッテネータ４１’の出力端）において、受信バースト信号Ｓ２のレベルと送信バースト信号Ｓ１のレベルとの間のレベル（電圧レベル）が、第１の高周波ディテクタ４２’の検波の閾値レベルＶａとなるように、可変アッテネータ４１’の減衰量調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４２’の出力信号Ｓｄ１’は、受信バースト信号Ｓ２の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
【００２９】
一方、図７に示すように、もう一方の高周波ディテクタ４４’の入力端（即ち、可変利得アンプ４３’の出力端）において、送信バースト信号Ｓ１のレベルと通信信号がないときの信号レベルとの間のレベル（電圧レベル）が、高周波ディテクタ４４’の検波の閾値レベルＶｂとなるように、可変利得アンプ４３’の増幅レベル調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４４’の出力信号Ｓｄ２’は、送信バースト信号Ｓ１及び受信バースト信号Ｓ２各々の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
このため、両高周波ディテクタ４２’，４４’の出力信号Ｓｄ１’，Ｓｄ２’のＸＯＲ演算を行うＸＯＲ演算器４５’の出力信号は、送信バースト信号Ｓ１の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
即ち、ＸＯＲ演算器４５’の出力信号が、ＴＤＤモデム１から出力される送信バースト信号の検知信号Ｓａ（送信信号検知回路Ｚ１’の検知信号）となる。
図６に示すような構成により、送信バースト信号Ｓ１をごく簡易な回路構成によって検知することが可能となる。
【００３０】
以上示した第１〜第３実施形態では、アップコンバータ１１ａとダウンコンバータ２１ａとで、同じ周波数幅分の変換を行う通信中継装置Ｘ１〜Ｘ３について示したが、これに限るものではない。
アップコンバータ１１ａとダウンコンバータ２１ａとで、異なる周波数幅分の変換を行う場合は、各々発振周波数が異なる周波数発振器を個別に設ければよい。この場合、信号伝送方向ごとに異なる周波数で無線通信を行うことが可能となる。
また、前記通信中継装置Ｘ１〜Ｘ３では、便宜上、アップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａは一段変換としているが、二段以上重ねて（直列的に）変換する構成であってもよい。
また、前述した第４実施形態の通信中継装置Ｘ４における第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２の各々に、アップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａの各々を設けた構成も考えられる。
また、前述した実施形態では、基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を減衰させる手段として、可変アッテネータ（減衰器）を用いたが、この他、可変利得アンプを用いて、そのゲインを減衰側に設定した構成も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、通信中継装置への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信中継装置Ｘ１の概略構成図。
【図２】通信中継装置Ｘ１における各種信号のタイムチャートを表す図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る通信中継装置Ｘ２の概略構成図。
【図４】通信中継装置Ｘ２における各種信号のタイムチャートを表す図。
【図５】本発明の第３実施形態に係る通信中継装置Ｘ３の概略構成図。
【図６】本発明の第４実施形態に係る通信中継装置Ｘ４の概略構成図。
【図７】通信中継装置Ｘ４における各種信号のタイムチャートを表す図。
【図８】従来の無線通信システムＡの基本構成を表す図。
【図９】従来の無線通信システムＢの基本構成を表す図。
【符号の説明】
【００３３】
１、２…ＴＤＤモデム
１１ａ…アップコンバータ
１２…送信アンプ
１３、２３…ＦＥＴスイッチ
１４…送信アンテナ
１５…送信側可変利得アンプ
２１ａ…ダウンコンバータ
２２…受信アンプ
２４…受信アンテナ
２５…受信側可変利得アンプ
３４、３５…アンテナ
４１、４１’…可変アッテネータ
４２、４４、４２’、４４’…高周波ディテクタ
４３、４３’…可変利得アンプ
４５、４５’…ＸＯＲ演算器
Ｘ１〜Ｘ４…通信中継装置
Ｚ１、Ｚ１’…送信信号検知回路
Ｚ２…受信信号検知回路
Ｒ０、Ｒ３…基幹信号経路
Ｒ１…第１の信号経路
Ｒ２…第２の信号経路
Ｓａ…送信バースト信号の検知信号
Ｓｂ…受信バースト信号の検知信号
【技術分野】
【０００１】
時分割多重複信方式の一のモデムと他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送する通信中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、個人向けに無線ＬＡＮシステムが普及し、これに用いられる通信機器が汎用品として大幅に低コスト化されている。
現在普及している無線ＬＡＮシステムに用いられる汎用化された通信機器（普及品）の代表的なものとして、パーソナルコンピュータ等の通信主体に接続され、時分割多重複信（ＴＤＤ）方式の通信を行うモデム（以下、ＴＤＤモデムという）や、有線による通信信号と２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯の無線信号との間で相互に周波数変換する周波数コンバータ等がある。このような既に普及している通信機器を用いて通信システムを構成すれば、省資源化や低コスト化が図れるので好適である。
【０００３】
ところで、無線通信に利用できる電波の周波数（無線周波数）は電波法の規定に基づき割り当てられているが、現在、おおよそ１０ＧＨｚ以下の周波数での周波数帯域の不足が顕在化している。
例えば、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムは、ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドの２．４〜２．５ＧＨｚ（１００ＭＨｚ帯域）を利用する。この場合、例えば、最大５４Ｍｂｐｓの通信速度を有するＩＥＥＥ８０２．１１ｇ準拠の無線ＬＡＮシステムでは、電波干渉なく独立に利用できる無線チャンネルは４チャンネルに限られる。また、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮでも状況に大差はなく、電波干渉なく独立して利用できる無線チャンネルは数チャンネルに限られる。近い将来、利用者数が大幅に増加した場合、無線チャンネル数の制限から各端末で十分な通信速度が得られなくなることが懸念される。
また、通信速度の高速化のため、複数モデムを並列させて無線チャンネルを複数チャンネルに多重化することが原理上は可能である。例えば、上記ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ準拠の無線チャンネルを２チャンネル多重化することにより、最大１０８Ｍｂｐｓの通信速度が得られることになる。しかしこの場合、限られた無線チャンネルの周波数帯域をより多チャンネルで占有することになることから、実用的には問題が多いと考えられる。
【０００４】
一方、１０ＧＨｚを超える準ミリ波〜ミリ波帯には広大な周波数帯域が残されている。この準ミリ波〜ミリ波帯の無線通信周波数としては、電気通信業務向けの加入者無線アクセス（Ｆｉｘｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ，ＦＷＡ）として、２２ＧＨｚ帯、２６ＧＨｚ帯、３８ＧＨｚ帯の周波数が既に割り当てられ、また、公共業務向けに１８ＧＨｚ帯の割り当てが準備されており、これらを合わせると４ＧＨｚ近い広帯域を利用することが可能となる。
また、準ミリ波〜ミリ波帯の無線通信では、システム構成にもよるが、その通信速度は、通常、数十〜１００Ｍｂｐｓ以上を実現可能であり、光ファイバーを用いた通信に匹敵する高速通信を無線で実現することが可能である。
従って、この準ミリ波〜ミリ波帯を無線データ通信に活用したブロードバンド無線通信システムの普及により、周波数帯域の不足の問題を解消し得る。
そこで、既に普及している無線ＬＡＮシステムのモデムを有効活用し、その通信信号を準ミリ波〜ミリ波に周波数変換して無線通信を行えば、省資源化や低コスト化につながり、準ミリ波〜ミリ波帯ＦＷＡシステムの普及を促進できると考えられる。
【０００５】
従来、既存の無線ＬＡＮで用いられているＴＤＤモデムを有効活用するものとして、特許文献１には、ＴＤＤ方式の親局側のモデム（ＴＤＤモデム）から子局側のモデム（ＴＤＤモデム）への送信信号（２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯）を６０ＧＨｚ帯に周波数変換して無線伝送するミリ波帯無線通信システム（従来例１）が示されている。
図８は、特許文献１に示される従来例１に係る無線通信システムＡの基本構成を模式的に表わしたものである。
図８に示すように、従来例１の無線通信システムＡは、親局モデム１（ＴＤＤモデム）には、その送信信号の周波数をモデムの周波数ｆ０（２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯）からミリ波帯の周波数ｆ１へ変換する周波数アップコンバータ装置８１が接続され、子局モデム２（ＴＤＤ方式のモデム）には、アンテナによる受信信号の周波数をミリ波帯の周波数ｆ１からモデムの周波数ｆ０に変換する周波数ダウンコンバータ装置８２が接続されている。これにより、無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを有効活用し、親局→子局の単一方向のミリ波帯での無線伝送が可能となる。
【０００６】
また、他の従来例として、非特許文献１には、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの通信信号を２５ＧＨｚ帯に周波数変換するデュアルバンド無線ＬＡＮシステムが示されている（従来例２）。
図９は、非特許文献１に示される従来例２に係る無線通信システムＢの基本構成を模式的に表わしたものである。
図９に示すように、従来例２の無線通信システムＢは、親局側及び子局側の各ＴＤＤモデム１、２に、その通信信号（ベースバンド信号）を、送受信の各方向についてベースバンド信号周波数ｆ０（５ＧＨｚ帯）と準ミリ波帯の周波数ｆ１（２５ＧＨｚ帯）との間で双方向に変換する周波数コンバータ装置９１、９２が接続されている。さらに、モデム１、２と周波数コンバータ装置９１、９２の間に、スイッチ９３、９４を備え、これがＴＤＤ通信の送受信タイミングに同期して送信側と受信側の信号経路を切り替える。これにより、無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムの基本機能を活用し、準ミリ波帯での無線通信が可能となる。
その他、親局側ＴＤＤモデムと子局側ＴＤＤモデムとの距離が長い、或いは通信経路に障害物がある等の場合に、安定した通信を確保するため、それらＴＤＤモデムの間に通信信号を増幅する中継装置を配置したい場合もある。
【特許文献１】特開２００３−１６８９８６号公報
【非特許文献１】２００３年，電子情報通信学会「通信ソサイエティ大会予稿」，Ｂ−５−１７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来例１や前記従来例２の構成では、以下に示すように、モデム間の距離が長い、或いは通信経路中に障害物が存在する等の理由により信号減衰が大きい場合、既存のＴＤＤモデムを有効活用して双方向の通信を安定した通信品質を確保しつつ行うことができないという問題点があった。
例えば、前記従来例１の構成では、下り方向（親局→子局）の無線伝送しかできないという問題点があった。また、単に、ＴＤＤモデム１、２の通信信号を分岐して、上り側（子局→親局）について子局側に周波数アップコンバータ装置、親局側にダウンコンバータ装置を設けたとしても、自局の送信信号が受信側に回り込んでノイズとして干渉する問題が生じ、安定した通信品質が得られないという問題点があった。特に、通信距離が長くなるほど、或いは通信経路中の障害物等による信号減衰が大きいほど送信波（無線信号）をより増幅しなければならないが、送信波の電力レベルを増幅するほど、自局の送信信号の回り込みによるノイズが顕著になるという問題点があった。
また、前記従来例２の構成では、ＴＤＤ通信の送受信タイミングの切り替え信号が必要となるが、通常の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムはそのような切り替え信号を外部出力する機能を備えていないため、既存のＴＤＤモデムをそのまま有効活用できないという問題点があった。さらに、送信波の電力レベルが大きい場合（即ち、通信距離が長い或いは障害物等による信号減衰が大きい場合）、スイッチ９３、９４による信号切り替えの分離度が不十分であると、自局の送信信号が受信側に回り込んで周波数コンバータ装置９１、９２の受信側経路のアンプが飽和する、或いはスイッチ９３、９４を逆流してベースバンド信号のＳＮ比を劣化させる等により、安定した通信品質が得られないという問題点があった。
ここで、送信信号と受信信号との経路切替（下り信号と上り信号との経路切替）をサーキュレータを用いて行うことが考えられるが、サーキュレータによる信号の分離度（導通方向の信号と遮断方向の信号との減衰比）は高々２０ｄＢ（減衰比が１／１００）程度であるため、単にサーキュレータを設けるだけでは分離度が十分でなく、また、サーキュレータのような比較的高価な部品は用いない構成とすることがより望ましい。
従って、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯等の既存の普及型ＴＤＤモデムをそのまま有効活用したより安価な構成により、準ミリ波帯〜ミリ波帯での双方向通信や、有線又は無線による長距離の或いは通信障害物が存在する場合の双方向通信を安定した通信品質で行うことができる通信システムを構築するための通信中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、時分割多重複信方式（ＴＤＤ方式）の一のモデムと他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送するものであり、前記一のモデム側において前記通信信号を伝送する信号経路（以下、第１の基幹信号経路という）と、その第１の基幹信号経路よりも前記他のモデム側に並列に設けられ、各々前記一のモデムの送信信号及び受信信号の各々を伝送する２つの信号経路（以下、送信信号の経路を第１の信号経路、受信信号の経路を第２の信号経路という）と、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて前記一のモデムから送信信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知手段と、その検知信号に基づいて、前記第１の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える手段（以下、第１の経路切替手段という）とを具備する通信中継装置として構成されるものである。
このような構成により、モデム（ＴＤＤモデム）相互間で送受信される通信信号の伝送方向ごとに、信号経路が前記第１の信号経路と前記第２の信号経路とに分離されるので、モデムからＴＤＤ通信に同期した信号経路切り替え用の制御信号を取り出す必要がなく、既存のＴＤＤモデムをそのまま有効活用できる。
例えば、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に伝送信号の周波数を変換する周波数変換手段を設ければ、無線ＬＡＮ用の２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯のＴＤＤモデムの基本機能を活用し、周波数帯域に余裕のある準ミリ波帯〜ミリ波帯での無線通信が可能となる。
また、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に、伝送信号を増幅する伝送信号増幅手段を設ければ、長距離の或いは通信障害物が存在する場合の双方向通信を安定した通信品質で行うことができる通信システムを構築することが可能となる。なお、前記周波数変換手段が設けられる場合は、前記伝送信号増幅手段も併せて設けられることが一般的である。
【０００９】
ここで、当該通信中継装置を、親局のＴＤＤモデムと子局のＴＤＤモデムとの両方の側に設けた場合、即ち、親局モデムを前記一のモデムとする通信中継装置と、子局モデムを前記一のモデムとする通信中継装置とを設けた場合には、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路を相手局側まで延長し、下り信号（親局の送信信号）と上り信号（親局の受信信号）とを信号経路（有線）を分離したまま中継伝送する構成となる。また、前記第１の信号経路と前記第２の信号経路との各々に個別にアンテナ（送信アンテナと受信アンテナ）を設け、この両アンテナを通じて無線信号によって中継伝送する構成となる。
一方、当該通信中継装置に、前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路よりも前記他のモデム側において前記通信信号（送信信号及び受信信号）を伝送する信号経路（以下、第２の基幹信号経路という）を設け、前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記第２の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える手段（以下、第２の経路切替手段という）を設けた構成も考えられる。
この場合、通信信号を有線により中継伝送する場合、当該通信中継装置の構成範囲内以外では、信号経路（有線）を１本にすることができる。また、無線により中継伝送する場合は、前記第２の基幹信号経路に設けられた１つのアンテナにより、送信アンテナと受信アンテナとを兼用することが可能となる。
【００１０】
ここで、より具体的な前記送信信号検知手段の構成としては、例えば、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする高周波検波器により構成されたものが考えられる。
これにより、前記一のモデムの送信信号（送信バースト信号）の方がその受信信号（受信バースト信号）よりも信号レベル（電圧レベル）が高い場合に、前記送信信号検知手段をごくシンプルかつ安価に実現できる。
一方、前記一のモデムの送信信号の方がその受信信号よりも信号レベルが低い場合には、前記送信信号検知手段の具体的な構成としては、例えば、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波する高周波検波器（以下、第１の高周波検波器という）と、前記分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段及びその増幅後の信号を検波する高周波検波器（以下、第２の高周波検波器という）と、それら第１の高周波検波器及び第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記送信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段とにより構成されたものが考えられる。
また、前記送信信号検知手段は、前記第１の基幹信号経路に対して方向性結合器を介して前記分岐信号を得る構成とすれば、伝送方向が異なる送信信号と受信信号とをより確実に分離して検知することが可能となり好適である。
【００１１】
ところで、ＴＤＤモデムは、送信と受信とを時分割で切り替えるので、前記送信信号検知手段により前記一のモデムからの送信信号が検知されている間は、前記第２の信号経路における伝送信号を増幅する必要がなく、むしろ信号増幅を行うべきでない。同様に、前記送信信号検知手段により前記一のモデムからの送信信号が検知されていない間は、前記第１の信号経路における伝送信号を増幅する必要がなく、むしろ信号増幅を行うべきでない。
そこで、前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える手段（以下、第１のゲイン切替手段という）を設ければ、他方の信号経路からの回り込み信号による信号干渉を防止して、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができ、良好な通信品質を確保できる。また、省電力化にもなる。
【００１２】
また、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて、前記一のモデムへの受信信号が発生中であるか否かを検知する受信信号検知手段と、その検知信号に基づいて前記第２の信号経路に設けられた前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える手段（以下、第２のゲイン切替手段という）を設けた構成とすれば、受信信号の発生中にのみ、前記第２の信号経路の信号増幅を十分に行うよう制御することができ、信号干渉と省電力化を図る上でなお好適である。
ここで、前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする高周波検波器により構成されている場合に、前記受信信号検知手段の具体的構成としては、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段と、その増幅後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする第２の高周波検波器と、前記第１の高周波検波器及び前記第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記受信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段とにより構成されたものが考えられる。
これにより、前記一のモデムの送信信号の方がその受信信号よりも信号レベルが高い場合に、受信信号の発生を検知できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モデム（ＴＤＤモデム）相互間で送受信される通信信号の伝送方向ごとに、信号経路が前記第１の信号経路と前記第２の信号経路とに分離されるので、モデムからＴＤＤ通信に同期した信号経路切り替え用の制御信号を取り出す必要がなく、既存のＴＤＤモデムをそのまま有効活用しつつ、準ミリ波での無線通信や長距離の或いは通信障害物が存在する場合の双方向通信を、安定した通信品質で行うことができる。しかも、サーキュレータ等の高価な部品を用いることなく、より安価な構成により実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態及び実施例について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態及び実施例は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、図１は本発明の第１実施形態に係る通信中継装置Ｘ１の概略構成図、図２は通信中継装置Ｘ１における各種信号のタイムチャートを表す図、図３は本発明の第２実施形態に係る通信中継装置Ｘ２の概略構成図、図４は通信中継装置Ｘ２における各種信号のタイムチャートを表す図、図５は本発明の第３実施形態に係る通信中継装置Ｘ３の概略構成図、図６は本発明の第４実施形態に係る通信中継装置Ｘ４の概略構成図、図７は通信中継装置Ｘ４における各種信号のタイムチャートを表す図、図８は従来の無線通信システムＡの基本構成を表す図、図９は従来の無線通信システムＢの基本構成を表す図である。
【００１５】
＜第１実施形態＞
まず、図１の概略構成図を用いて、本発明の第１実施形態に係る通信中継装置Ｘ１について説明する。
通信中継装置Ｘ１を構成要素とする通信システムでは、一方にいわゆる無線ＬＡＮに用いられる時分割多重複信（ＴＤＤ）方式のモデムである親局ＴＤＤモデムが、他方に同じくＴＤＤ方式のモデムである子局ＴＤＤモデムが存在し、通信中継装置Ｘ１は、これらＴＤＤ方式の両局のモデム各々に接続され、両モデム間で送受信される通信信号を無線信号により中継伝送するものである。以下、当該通信中継装置Ｘ１が接続される自局側のモデム（一のモデム）をＴＤＤモデム１と表記する。なお、自局側のモデムは、親局ＴＤＤモデム或いは子局ＴＤＤモデムのいずれである場合も考えられる。
また、図１には図示していないが、自局側のＴＤＤモデム１及び相手局側のＴＤＤモデム各々には、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置が、直接或いはＨＵＢ等の通信機器を介して接続され、両局のＴＤＤモデムが、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
【００１６】
図１に示すように、通信中継装置Ｘ１は、自局のＴＤＤモデム１（一のモデム）側においてそのＴＤＤモデム１の通信信号（送信信号及び受信信号）を伝送する信号経路Ｒ０（以下、基幹信号経路という（第１の基幹信号経路に相当））と、その基幹信号経路Ｒ０よりも相手局のＴＤＤモデム側に並列に設けられ、各々自局のＴＤＤモデム１の送信信号及び受信信号の各々を伝送する２つの信号経路Ｒ１，Ｒ２とを備えている。以下、送信信号を伝送する経路を第１の信号経路Ｒ１，受信信号を伝送する経路を第２の信号経路Ｒ２という。
ここで、第１の信号経路Ｒ１には、その経路を伝送される信号の周波数を既定の周波数幅分上げるアップコンバータ１１ａが設けられ、第２の信号経路Ｒ２には、その経路を伝送される信号の周波数を既定の周波数幅分下げるダウンコンバータ２１ａが設けられている。ここで、アップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａが、周波数変換手段の一例である。
図１に示すアップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａは、同一の周波数幅分の変換を行うものである。このため、アップコンバータ１１ａとダウンコンバータ２１ａは、周波数混合器１１、２１（ミキサ）は各々個別に設けられているが、それら周波数混合器１１、２１各々に入力される基準信号（基準周波数信号）を出力する周波数発振器３０は、両コンバータ１１ａ、２１ａにおいて共用する構成となっている。これにより、周波数発振器の数を減らして構成を簡略化及び小型化し、省電力化している。
また、第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２の各々には、伝送信号を増幅する送信アンプ１２及び受信アンプ２２（伝送信号増幅手段の一例）の各々が設けられている。
さらに、第１の信号経路Ｒ１の相手局側端部には、ＴＤＤモデム１の送信信号を無線出力する送信アンテナ１４が、第２の信号経路Ｒ２の相手局側端部には、ＴＤＤモデム１の受信信号を無線入力する受信アンテナ２４が設けられている。
【００１７】
例えば、アップコンバータ１１ａを２．４ＧＨｚ若しくは５ＧＨｚ帯から準ミリ波帯若しくはミリ波帯へ変換するものとし、ダウンコンバータ２１ａを準ミリ波帯若しくはミリ波帯から２．４ＧＨｚ帯若しくは５ＧＨｚ帯へ（同一の周波数幅分）周波数変換するものとすれば、自局側及び相手局側のＴＤＤモデムとして２．４ＧＨｚ帯或いは５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを有効活用して、周波数帯域割当に余裕がある準ミリ波帯〜ミリ波帯等の他の周波数帯域で無線通信（無線中継）を行うといったことも可能となる。
また、アップコンバータ１１ａを２．４ＧＨｚ帯から５ＧＨｚ帯へ変換するものとし、ダウンコンバータ２１ａを５ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯へ（同一の周波数幅分）周波数変換するものとすれば、自局側のＴＤＤモデム１として２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを用い、相手局側のＴＤＤモデムとして５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用のＴＤＤモデムを用いることができる。
【００１８】
また、前記基幹信号経路Ｒ０には、その信号経路からの分岐信号に基づいてＴＤＤモデム１から送信バースト信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知回路Ｚ１が接続されている。
この通信中継装置Ｘ１における送信信号検知回路Ｚ１は、基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を減衰させる可変アッテネータ４１（分岐信号減衰手段の一例）と、その減衰後の信号を検波しその検波結果（検波信号Ｓｄ１）を、送信バースト信号の検知信号Ｓａとして出力する高周波ディテクタ４２（高周波検波器）とにより構成されている。この送信信号検知回路Ｚ１は、比較的低周波数の信号に対応した機器で構成することができ、回路の簡素化、小型化及び低コスト化が図れる。
そして、基幹信号経路Ｒ０と第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２の間には、送信信号検知回路Ｚ１の検知信号Ｓａが制御信号として入力され、その検知信号Ｓａの状態（ＯＮ／ＯＦＦ）に応じて、基幹信号経路Ｒ０を第１の信号経路Ｒ１又は第２の信号経路Ｒ２のいずれに接続するかを切り替える高周波スイッチ３１（第１の経路切替手段の一例）が設けられている。具体的には、送信バースト信号が発生中（検知信号ＳａがＯＮのとき）に、基幹信号経路Ｒ０を第１の信号経路Ｒ１に接続し、その他の場合に、基幹信号経路Ｒ０を第２の信号経路Ｒ２に接続する。
さらに、送信アンプ１２及び受信アンプ２２各々について、送信信号検知回路Ｚ１の検知信号Ｓａ（送信バースト信号の検知信号）の状態に応じて、各アンプ１２，２２のゲインを切り替えるＦＥＴスイッチ１３，２３（第１のゲイン切替手段の一例）が設けられている。
【００１９】
以下、図２に示す各種信号のタイムチャートを参照しつつ、送信信号検知回路Ｚ１の動作について説明する。
通信中継装置Ｘ１では、基幹信号経路Ｒ０が直接的にＴＤＤモデム１に接続され、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号Ｓ１がほとんど減衰せずに基幹信号経路Ｒ０に到達する一方、相手局からの受信バースト信号Ｓ２は、無線信号（電波）で伝送されてくる信号を受信アンテナ２４を介して入力されるものであるため、受信アンプ２２で増幅されるものの、基幹信号経路Ｒ０において送信バースト信号Ｓ１よりも信号レベルが低い。
そこで、図２に示すように、高周波ディテクタ４２の入力端（即ち、可変アッテネータ４１の出力端）において、送信バースト信号Ｓ１のレベルと受信バースト信号Ｓ２のレベルとの間のレベル（電圧レベル）が、高周波ディテクタ４２の検波の閾値レベルＶａとなるように、可変アッテネータ４１の減衰レベル調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４２の出力信号Ｓｄ１は、図２に示すように、送信バースト信号Ｓ１の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。即ち、高周波ディテクタ４２の出力信号Ｓｄ１が、ＴＤＤモデム１から出力される送信バースト信号の検知信号Ｓａ（送信信号検知回路Ｚ１の検知信号）となる。
例えば、基幹信号経路Ｒ０と送信信号検知回路Ｚ１との結合度が−６ｄＢ、高周波ディテクタ４２の最低検出感度が−６０ｄＢｍであり、基幹信号経路Ｒ０における送信バースト信号のレベルが＋１０ｄＢｍ程度、受信バースト信号のレベルが−３０〜−６０ｄＢｍ程度である場合を考える。
この場合、可変アッテネータ４１の減衰量（減衰ゲイン）を−４０ｄＢ程度（減衰）に設定すれば、送信信号検知回路Ｚ１（高周波ディテクタ４２）の検出閾値レベルは−１４ｄＢｍとなり、送信バースト信号のみを検知することができる。
【００２０】
図２に示したような送信バースト信号の検知信号Ｓａが、図１に示すように高周波スイッチ３１にその制御信号として入力されることにより、高周波スイッチ３１は、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号が発生中にのみ、基幹信号経路Ｒ０を第１の信号経路Ｒ１に接続する状態とし、その他の場合は基幹信号経路Ｒ０を第２の信号経路Ｒ２に接続する状態とするよう切り替える。その結果、ＴＤＤモデムにより送受信される通信信号の伝送方向ごとに、信号経路が第１の信号経路Ｒ１と第２の信号経路Ｒ２とに分離され、ＴＤＤモデム１から信号経路切り替え用の制御信号を取り出す必要がなく、既存のＴＤＤモデム１をそのまま有効活用できる。
さらに、通信中継装置Ｘ１では、前述したように、ＦＥＴスイッチ１３，２３により、送信バースト信号の検知信号Ｓａに基づいて、送信アンプ１２及び受信アンプ２２のゲインが切り替えられる。なお、受信側のＦＥＴスイッチ２３には、送信バースト信号の検知信号Ｓａを反転素子３２によりＯＮ／ＯＦＦが反転された信号が入力される。
より具体的には、送信バースト信号が検知されている間（検知信号ＳａがＯＮの最中）は、第１の信号経路Ｒ１における送信アンプ１２が高ゲイン（信号を増幅する状態）に設定されるとともに、第２の信号経路Ｒ２における受信アンプ２２が低ゲイン（信号を減衰させる或いは増幅しない状態）に設定される。
一方、送信バースト信号が検知されていないときは、送信アンプ１２が低ゲイン（信号を減衰させる或いは増幅しない状態）に設定されるとともに、第２の信号経路Ｒ２における受信アンプ２２が高ゲイン（信号を増幅する状態）に設定される。なお、ここでいう「低ゲインに設定する」ことには、実質的に信号伝送を遮断させることが含まれるものとする。
このように、送信バースト信号の検知信号Ｓａに基づいて各アンプ１２，２２のゲインを切り替えることにより、他方の信号経路からの回り込み信号による信号干渉を防止して、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができ、良好な通信品質を確保できる。また、省電力化にもなる。
また、図１に示す構成により、第１信号経路Ｒ１と第２信号経路Ｒ２との間の分離度を、４０ｄＢ（＝１／１００００）程度以上とすることができる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
次に、図３に示す概略構成図を用いて、本発明の第２実施形態に係る通信中継装置Ｘ２について説明する。なお、前記通信中継装置Ｘ１及びそれを含む通信システムと同じ構成要素については、同じ記号で表している。
以下、通信中継装置Ｘ２について、前記通信中継装置Ｘ１と異なる構成についてのみ説明する。
通信中継装置Ｘ２は、前述した通信中継装置Ｘ１の構成に対し、さらに、第１の信号経路Ｒ１に設けられ、その伝送信号の強度（電圧レベル）を調節する送信側可変利得アンプ１５と、第２の信号経路Ｒ２に設けられ、その伝送信号の強度を調節する受信側可変利得アンプ２５と、ＴＤＤモデム１の受信バースト信号を検知する受信信号検知回路Ｚ２とを加えた構成を有するものである。
ここで、送信側可変利得アンプ１５は、送信信号検知回路Ｚ１の検知信号Ｓａに応じてそのゲインが切り替わる。具体的には、送信側可変利得アンプ１５のゲインは、検知信号ＳａがＯＮである間（送信バースト信号が発生中）は高ゲインに設定され、検知信号ＳａがＯＦＦである間は低ゲインに設定される。即ち、送信バースト信号の発生中にのみ高ゲインに設定される。
また、受信側可変利得アンプ２５は、受信信号検知回路Ｚ２の検知信号Ｓｂに応じてそのゲインが切り替わる。具体的には、受信側可変利得アンプ２５のゲインは、検知信号ＳｂがＯＮである間（受信バースト信号が発生中）は高ゲインに設定され、検知信号ＳｂがＯＦＦである間は低ゲインに設定される。即ち、受信バースト信号の発生中にのみ高ゲインに設定される。この受信側可変利得アンプ２５が備えるゲイン切り替え回路（不図示）が、第２のゲイン切替手段の一例である。
これにより、ＦＥＴスイッチ１３，２３による送信アンプ１２及び受信アンプ２２のゲイン切り替えと同様に、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができ、良好な通信品質を確保できる。また、省電力化にもなる。特に、受信側可変利得アンプ２５が、ＴＤＤモデム１の受信信号が発生中にのみ高ゲインに設定されるので、送信信号と受信信号との分離度をより高めることができる。
なお、受信側可変利得アンプ２５は、受信バースト信号について補助的なレベル制御を行うためのものである。
【００２２】
また、通信中継装置Ｘ２における受信信号検知回路Ｚ２は、図３に示すように、基幹信号経路Ｒ０（第１の基幹信号経路）からの分岐信号を増幅する可変利得アンプ４３（分岐信号増幅手段の一例）と、その増幅後の信号を検波してその検波結果を検知信号Ｓｄ２とする高周波ディテクタ４４（第２の高周波検波器の一例）と、送信信号検知回路Ｚ１を構成する高周波ディテクタ４２（第１の高周波検波器の一例）及び受信信号検知回路Ｚ２を構成する高周波ディテクタ４４の両検波信号Ｓｄ１、Ｓｄ２についてＸＯＲ演算を施した信号を受信バースト信号の検知信号Ｓｂとして出力するＸＯＲ演算器４５とにより構成されている。
【００２３】
以下、図４に示す各種信号のタイムチャートを参照しつつ、送信信号検知回路Ｚ１及び受信信号検知回路Ｚ２の動作について説明する。
通信中継装置Ｘ２も、前述した通信中継装置Ｘ１と同様に、基幹信号経路Ｒ０が直接的にＴＤＤモデム１に接続され、基幹信号経路Ｒ０において送信バースト信号Ｓ１よりも受信バースト信号Ｓ２の方が信号レベルが低い。
ここで、高周波ディテクタ４２の入出力端の信号レベルについては、図２に示したのと同様であるので、ここでは説明を省略する。
一方、図４に示すように、もう一方の高周波ディテクタ４４の入力端（即ち、可変利得アンプ４３の出力端）において、受信バースト信号Ｓ２のレベルと通信信号がないときの信号レベルとの間のレベル（電圧レベル）が、高周波ディテクタ４４の検波の閾値レベルＶｂとなるように、可変利得アンプ４３の増幅レベル調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４４の出力信号Ｓｄ２は、図４に示すように、送信バースト信号Ｓ１及び受信バースト信号Ｓ２各々の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
このため、両高周波ディテクタ４２，４４の出力信号Ｓｄ１，Ｓｄ２のＸＯＲ演算を行うＸＯＲ演算器４５の出力信号は、受信バースト信号Ｓ２の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
即ち、ＸＯＲ演算器４５の出力信号が、ＴＤＤモデム１へ入力される受信バースト信号の検知信号Ｓｂ（受信信号検知回路Ｚ２の検知信号）となる。
図３に示すような構成により、送信バースト信号Ｓ１及び受信バースト信号Ｓ２を、ごく簡易な回路構成によって検知することが可能となる。
例えば、基幹信号経路Ｒ０と送信信号検知回路Ｚ１との結合度が−６ｄＢ、高周波ディテクタ４２の最低検出感度が−６０ｄＢｍであり、基幹信号経路Ｒ０における送信バースト信号のレベルが＋１０ｄＢｍ程度、受信バースト信号のレベルが−３０〜−６０ｄＢｍ程度である場合を考える。
この場合、可変アッテネータ４１の減衰量（減衰ゲイン）を−４０ｄＢ程度に、可変利得アンプ４３のゲインを＋２０ｄＢ（増幅）に設定すれば、送信信号検知回路Ｚ１（高周波ディテクタ４２）及び受信信号検知回路Ｚ２（高周波ディテクタ４４）各々の検出閾値レベルは−１４ｄＢｍ及び−７４ｄＢｍとなり、高周波ディテクタ４２では送信バースト信号のみを、高周波ディテクタ４４では送信バースト信号及び受信バースト信号の両方を検知することができる。
【００２４】
＜第３実施形態＞
次に、図５に示す概略構成図を用いて、本発明の第３実施形態に係る通信中継装置Ｘ３について説明する。なお、前記通信中継装置Ｘ１、Ｘ２及びそれを含む通信システムと同じ構成要素については、同じ記号で表している。
以下、通信中継装置Ｘ３について、前記通信中継装置Ｘ２と異なる構成についてのみ説明する。
通信中継装置Ｘ３は、前述した通信中継装置Ｘ２の構成に対し、さらに、第１の信号経路Ｒ１と前記送信信号検知回路Ｚ１及び前記受信信号検知回路Ｚ２との間に接続された方向性結合器４６を加えた構成を有するものである。
即ち、通信中継装置Ｘ３では、送信信号検知回路Ｚ１及び受信信号検知回路Ｚ２の各々が、基幹信号経路Ｒ０（第１の基幹信号経路）から方向性結合器４６を介して分岐信号を得るよう構成され、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号の分岐信号が送信信号検知回路Ｚ１に流れ、それと伝送方向が異なる受信バースト信号の分岐信号が受信信号検知回路Ｚ２に流れるよう構成されている。
これにより、可変アッテネータ４１及び可変利得アンプ４３各々のゲイン調節の際に、受信バースト信号の分岐信号がどのようなレベルで送信信号検知回路Ｚ１の高周波ディテクタ４２に入力されるか、或いは送信バースト信号の分岐信号がどのようなレベルで受信信号検知回路Ｚ２の高周波ディテクタ４４に入力されるかを考慮する必要がなくなり、ゲイン調節の自由度が高まる。例えば、可変利得アンプ４３各々のゲインを高く設定し過ぎることにより、増幅された受信バースト信号の分岐信号により高周波ディテクタ４４が破壊されてしまう、といったことを考慮する必要がなくなる。
その結果、伝送方向が異なる送信バースト信号と受信バースト信号とをより確実に分離して検知できるよう、可変アッテネータ４１及び可変利得アンプ４３各々のゲインを設定することが可能となる。
【００２５】
＜第４実施形態＞
次に、図６に示す概略構成図を用いて、本発明の第４実施形態に係る通信中継装置Ｘ４について説明する。なお、前記通信中継装置Ｘ１〜Ｘ３及びそれを含む通信システムと同じ構成要素については、同じ記号で表している。
以下、通信中継装置Ｘ４について、前記通信中継装置Ｘ１と異なる構成についてのみ説明する。
通信中継装置Ｘ４は、前述した通信中継装置Ｘ１の構成に対し、アップコンバータ１１ａ、ダウンコンバータ２１ａが除かれ、第２の基幹信号経路Ｒ３及び第２の高周波スイッチ３３、並びに前記通信中継装置Ｘ２が備えるものと同機能のの送信側可変利得アンプ１５が加えられ、さらに、送信信号検知回路Ｚ１がこれと同じ送信バースト信号検知機能を有する送信信号検知回路Ｚ１’に置き換えられた構成を有するものである。なお、便宜上、通信中継装置Ｘ４における基幹信号経路Ｒ０及び高周波スイッチ３１の各々を、以下、第１の基幹信号経路及び第１の高周波スイッチと表記する。
ここで、第２の基幹信号経路Ｒ３は、第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２よりもＴＤＤモデム１の相手局となるＴＤＤモデム２側において、ＴＤＤモデム１の送信信号及び受信信号（通信信号）を伝送する信号経路である。
また、第２の高周波スイッチ３３は、送信信号検知回路Ｚ１’の検知信号Ｓａが入力され、その検知信号Ｓａの状態（ＯＮ／ＯＦＦ）がに応じて、第２の基幹信号経路Ｒ３を第１の信号経路Ｒ１又は第２の信号経路Ｒ２のいずれに接続するかを切り替えるスイッチである（第２の経路切替手段の一例）。
【００２６】
この通信中継装置Ｘ４は、相互に通信を行うＴＤＤモデム１，２の通信経路に配置され、通信信号をその伝送方向ごとに分離してそれぞれ増幅して中継伝送するものである。なお、図６は、親局側のＴＤＤモデムを自局側のＴＤＤモデム１とし、子局側のＴＤＤモデムを相手局側のＴＤＤモデム２とした場合の例を示すが、その逆の接続関係とした通信システムも考えられる。
ここで、自局のＴＤＤモデム１との信号伝送形態は、第１の基幹信号経路Ｒ０にアンテナ３５を設け、このアンテナ３５を通じてＴＤＤモデム１のアンテナ１ａとの間で通信信号を無線信号により伝送する形態と、ＴＤＤモデム１と有線接続して通信信号を伝送する形態とが考えられる。
同様に、相手局のＴＤＤモデム２との信号伝送形態は、第２の基幹信号経路Ｒ３にアンテナ３４を設け、このアンテナ３４とＴＤＤモデム２のアンテナ２ａとを通じて通信信号を無線信号により伝送する形態と、ＴＤＤモデム２と有線接続して通信信号を伝送する形態とが考えられる。
【００２７】
この通信中継装置Ｘ４では、ＴＤＤモデム１からの送信バースト信号Ｓ１は、無線信号の状態を経て大きく減衰した状態で第１の基幹信号経路Ｒ０へ到達する一方、相手局からの受信バースト信号Ｓ２は、受信アンプ２２により増幅されて第１の基幹信号経路Ｒ０に到達するため、第１の基幹信号経路Ｒ０おいて、送信バースト信号Ｓ１よりも受信バースト信号Ｓ２の方が信号レベルが高い。
そこで、図６に示すように、通信中継装置Ｘ４における送信信号検知回路Ｚ１’は、第１の基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を減衰させる可変アッテネータ４１’（分岐信号減衰手段の一例）と、その減衰後の信号を検波する第１の高周波ディテクタ４２’と、第１の基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を増幅する可変利得アンプ４３’（分岐信号増幅手段の一例）と、その増幅後の信号を検波する第２の高周波ディテクタ４４’と、第１の高周波ディテクタ４２’及び第２の高周波ディテクタ４４’の両検波信号Ｓｄ１’，Ｓｄ２’についてＸＯＲ演算を施した信号を送信バースト信号の検知信号ＳａとするＸＯＲ演算器４５’とにより構成されている。
【００２８】
以下、図７に示す各種信号のタイムチャートを参照しつつ、送信信号検知回路Ｚ１’の動作について説明する。
前述したように、通信中継装置Ｘ４では、第１の基幹信号経路Ｒ０において送信バースト信号Ｓ１よりも受信バースト信号Ｓ２の方が信号レベルが高い。
ここで、高周波ディテクタ４２’の入力端の信号レベルは、図４に示した高周波ディテクタ４２の入力端の信号レベルと比較した場合、送信バースト信号と受信バースト信号とのレベル関係が逆となる。このため、図７に示すように、高周波ディテクタ４２’の入力端（即ち、可変アッテネータ４１’の出力端）において、受信バースト信号Ｓ２のレベルと送信バースト信号Ｓ１のレベルとの間のレベル（電圧レベル）が、第１の高周波ディテクタ４２’の検波の閾値レベルＶａとなるように、可変アッテネータ４１’の減衰量調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４２’の出力信号Ｓｄ１’は、受信バースト信号Ｓ２の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
【００２９】
一方、図７に示すように、もう一方の高周波ディテクタ４４’の入力端（即ち、可変利得アンプ４３’の出力端）において、送信バースト信号Ｓ１のレベルと通信信号がないときの信号レベルとの間のレベル（電圧レベル）が、高周波ディテクタ４４’の検波の閾値レベルＶｂとなるように、可変利得アンプ４３’の増幅レベル調節を予め行っておけば、高周波ディテクタ４４’の出力信号Ｓｄ２’は、送信バースト信号Ｓ１及び受信バースト信号Ｓ２各々の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
このため、両高周波ディテクタ４２’，４４’の出力信号Ｓｄ１’，Ｓｄ２’のＸＯＲ演算を行うＸＯＲ演算器４５’の出力信号は、送信バースト信号Ｓ１の発生中のみＯＮ（１）となり、その他の場合はＯＦＦ（０）となる。
即ち、ＸＯＲ演算器４５’の出力信号が、ＴＤＤモデム１から出力される送信バースト信号の検知信号Ｓａ（送信信号検知回路Ｚ１’の検知信号）となる。
図６に示すような構成により、送信バースト信号Ｓ１をごく簡易な回路構成によって検知することが可能となる。
【００３０】
以上示した第１〜第３実施形態では、アップコンバータ１１ａとダウンコンバータ２１ａとで、同じ周波数幅分の変換を行う通信中継装置Ｘ１〜Ｘ３について示したが、これに限るものではない。
アップコンバータ１１ａとダウンコンバータ２１ａとで、異なる周波数幅分の変換を行う場合は、各々発振周波数が異なる周波数発振器を個別に設ければよい。この場合、信号伝送方向ごとに異なる周波数で無線通信を行うことが可能となる。
また、前記通信中継装置Ｘ１〜Ｘ３では、便宜上、アップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａは一段変換としているが、二段以上重ねて（直列的に）変換する構成であってもよい。
また、前述した第４実施形態の通信中継装置Ｘ４における第１の信号経路Ｒ１及び第２の信号経路Ｒ２の各々に、アップコンバータ１１ａ及びダウンコンバータ２１ａの各々を設けた構成も考えられる。
また、前述した実施形態では、基幹信号経路Ｒ０からの分岐信号を減衰させる手段として、可変アッテネータ（減衰器）を用いたが、この他、可変利得アンプを用いて、そのゲインを減衰側に設定した構成も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、通信中継装置への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信中継装置Ｘ１の概略構成図。
【図２】通信中継装置Ｘ１における各種信号のタイムチャートを表す図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る通信中継装置Ｘ２の概略構成図。
【図４】通信中継装置Ｘ２における各種信号のタイムチャートを表す図。
【図５】本発明の第３実施形態に係る通信中継装置Ｘ３の概略構成図。
【図６】本発明の第４実施形態に係る通信中継装置Ｘ４の概略構成図。
【図７】通信中継装置Ｘ４における各種信号のタイムチャートを表す図。
【図８】従来の無線通信システムＡの基本構成を表す図。
【図９】従来の無線通信システムＢの基本構成を表す図。
【符号の説明】
【００３３】
１、２…ＴＤＤモデム
１１ａ…アップコンバータ
１２…送信アンプ
１３、２３…ＦＥＴスイッチ
１４…送信アンテナ
１５…送信側可変利得アンプ
２１ａ…ダウンコンバータ
２２…受信アンプ
２４…受信アンテナ
２５…受信側可変利得アンプ
３４、３５…アンテナ
４１、４１’…可変アッテネータ
４２、４４、４２’、４４’…高周波ディテクタ
４３、４３’…可変利得アンプ
４５、４５’…ＸＯＲ演算器
Ｘ１〜Ｘ４…通信中継装置
Ｚ１、Ｚ１’…送信信号検知回路
Ｚ２…受信信号検知回路
Ｒ０、Ｒ３…基幹信号経路
Ｒ１…第１の信号経路
Ｒ２…第２の信号経路
Ｓａ…送信バースト信号の検知信号
Ｓｂ…受信バースト信号の検知信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多重複信方式の一のモデムと他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送する通信中継装置であって、
前記一のモデム側において前記通信信号を伝送する第１の基幹信号経路と、
前記第１の基幹信号経路よりも前記他のモデム側に並列に設けられ、各々前記一のモデムの送信信号及び受信信号の各々を伝送する第１の信号経路及び第２の信号経路と、
前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて前記一のモデムから送信信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知手段と、
前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記第１の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える第１の経路切替手段と、
を具備してなることを特徴とする通信中継装置。
【請求項２】
前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路よりも前記他のモデム側において前記通信信号を伝送する第２の基幹信号経路と、
前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記第２の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える第２の経路切替手段と、
を具備してなる請求項１に記載の通信中継装置。
【請求項３】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする高周波検波器により構成されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項４】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波する第１の高周波検波器と、前記分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段及びその増幅後の信号を検波する第２の高周波検波器と、前記第１の高周波検波器及び前記第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記送信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段と、により構成されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項５】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路に対して方向性結合器を介して前記分岐信号を得るものである請求項１〜４のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項６】
前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に伝送信号の周波数を変換する周波数変換手段が設けられてなる請求項１〜４のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項７】
前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に伝送信号を増幅する伝送信号増幅手段が設けられてなる請求項１〜６のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項８】
前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える第１のゲイン切替手段を具備してなる請求項７に記載の通信中継装置。
【請求項９】
前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて前記一のモデムへの受信信号が発生中であるか否かを検知する受信信号検知手段と、
前記受信信号検知手段の検知信号に基づいて前記第２の信号経路に設けられた前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える第２のゲイン切替手段を具備してなる請求項７又は８のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項１０】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする第１の高周波検波器により構成されている場合に、
前記受信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段と、その増幅後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする第２の高周波検波器と、前記第１の高周波検波器及び前記第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記受信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段と、により構成されてなる請求項９に記載の通信中継装置。
【請求項１】
時分割多重複信方式の一のモデムと他のモデムとの間で送受信される通信信号を中継伝送する通信中継装置であって、
前記一のモデム側において前記通信信号を伝送する第１の基幹信号経路と、
前記第１の基幹信号経路よりも前記他のモデム側に並列に設けられ、各々前記一のモデムの送信信号及び受信信号の各々を伝送する第１の信号経路及び第２の信号経路と、
前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて前記一のモデムから送信信号が発生中であるか否かを検知する送信信号検知手段と、
前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記第１の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える第１の経路切替手段と、
を具備してなることを特徴とする通信中継装置。
【請求項２】
前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路よりも前記他のモデム側において前記通信信号を伝送する第２の基幹信号経路と、
前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて、前記第２の基幹信号経路を前記第１の信号経路又は前記第２の信号経路のいずれに接続するかを切り替える第２の経路切替手段と、
を具備してなる請求項１に記載の通信中継装置。
【請求項３】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする高周波検波器により構成されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項４】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波する第１の高周波検波器と、前記分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段及びその増幅後の信号を検波する第２の高周波検波器と、前記第１の高周波検波器及び前記第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記送信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段と、により構成されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項５】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路に対して方向性結合器を介して前記分岐信号を得るものである請求項１〜４のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項６】
前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に伝送信号の周波数を変換する周波数変換手段が設けられてなる請求項１〜４のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項７】
前記第１の信号経路及び前記第２の信号経路の各々に伝送信号を増幅する伝送信号増幅手段が設けられてなる請求項１〜６のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項８】
前記送信信号検知手段の検知信号に基づいて前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える第１のゲイン切替手段を具備してなる請求項７に記載の通信中継装置。
【請求項９】
前記第１の基幹信号経路からの分岐信号に基づいて前記一のモデムへの受信信号が発生中であるか否かを検知する受信信号検知手段と、
前記受信信号検知手段の検知信号に基づいて前記第２の信号経路に設けられた前記伝送信号増幅手段のゲインを切り替える第２のゲイン切替手段を具備してなる請求項７又は８のいずれかに記載の通信中継装置。
【請求項１０】
前記送信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を減衰させる分岐信号減衰手段及びその減衰後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする第１の高周波検波器により構成されている場合に、
前記受信信号検知手段が、前記第１の基幹信号経路からの分岐信号を増幅する分岐信号増幅手段と、その増幅後の信号を検波しその検波結果を検知信号とする第２の高周波検波器と、前記第１の高周波検波器及び前記第２の高周波検波器の両検波信号についてＸＯＲ演算を施した信号を前記受信信号の検知信号とするＸＯＲ演算手段と、により構成されてなる請求項９に記載の通信中継装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１１６３４０（Ｐ２００７−１１６３４０Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０４３８８（Ｐ２００５−３０４３８８）
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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