專利名稱：無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及其中控制裝置經由中繼裝置與無線通信終端通信的系統(tǒng)，尤其涉及其中控制裝置和中繼裝置經由光學傳送路徑彼此連接的系統(tǒng)。
背景技術：
近來，一直在使用一種無線通信系統(tǒng)，其中用于與無線通信終端無線通信的中繼站經由光學傳送路徑連接到控制裝置(例如，日本特許公開專利申請No.9-233050)。
圖43是示出日本特許公開出版物No.9-233050中描述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)的結構。在圖43所示的無線通信系統(tǒng)中，控制裝置19將調制信號轉換成光信號并經由光傳送路徑59將該光信號發(fā)送到中繼裝置29。中繼裝置29通過光電轉換部分95將從控制裝置19發(fā)送的光信號轉換成電信號，并經由發(fā)送/接收部分93和天線部分92將電信號作為無線信號發(fā)送到相同區(qū)域中的無線通信終端39。中繼裝置29通過天線部分92接收從無線通信終端39發(fā)出的無線信號，并經由發(fā)送/接收部分93通過電光轉換部分94將該無線信號轉換成光信號，并將光信號發(fā)送到光傳送路徑59。在常規(guī)無線通信系統(tǒng)中，按該方式實現中繼裝置和無線通信終端之間的通信。
常規(guī)無線通信系統(tǒng)需要實現以下描述的第一到第三要求，以實現較高的通信質量。
第一項要求是中繼裝置接收的無線信號水平需要保持在預定范圍內?？梢杂行У卦佻F所接收的無線信號的接收到的無線信號的最大水平和最小水平之差被稱作動態(tài)范圍。在中繼裝置接收的無線信號水平太高的情況中，當無線信號被轉換成光信號時，光信號被扭曲。相反，在中繼裝置接收的無線信號水平太低的情況中，不能將要接收的無線信號和噪聲彼此有效地分開。為了實現無線信號的較高質量光傳送，中繼裝置所接收的無線信號水平需要保持于預定范圍之內。
接著，當中繼裝置放大要發(fā)送到無線通信終端的信號分量時，由于放大器的非線性就會輸出關于要發(fā)送的信號分量的帶外頻率分量。帶外頻率分量對利用與帶外頻率分量的頻帶相同的頻帶進行通信的其它通信裝置、無線通信終端附近的電子裝置等等都具有不利影響。因此，關于要由中繼裝置發(fā)送的無線信號分量水平的帶外頻率分量的水平需要保持于特定水平或更低。這里，要由中繼裝置發(fā)送到無線通信終端的帶外頻率分量的水平與無線信號分量的水平之間的比率被稱作為“泄漏比”。因此，第二項要求是無線信號的泄漏比需保持于特定水平或更低。
此外，為了使中繼裝置正常地與無線通信終端進行通信，要發(fā)送或接收的無線信號頻帶中的干擾信號比(signal-to-jam)(以下稱作“D/U”(期望/不期望)比需保持于特定水平或更高。理由在于，當D/U比太低時，中繼裝置不能將要發(fā)送的信號與噪聲相互分開。因此，第三項要求在于中繼裝置接收的無線信號的D/U比需保持于特定水平或更高。
現在，為了解決第一項問題，提出了圖44所示的無線通信系統(tǒng)(參見日本專利No.2885143的說明書)。圖44是示出日本專利No.2885143的說明書中描述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)的結構的示圖。在圖44所示的無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置28和控制裝置18經由光纖58相互連接。中繼裝置28經由天線部分91接收從無線通信終端(未示出)發(fā)出的無線信號。放大器1將天線部分91接收的信號放大。由放大器1放大的信號通過光劃分器2劃分并由混合器3a到3d以及合成器4a到4d進行頻率轉換。頻率轉換后的信號通過具有一個波通頻帶的帶通濾波器5a到5d，隨后通過非線性放大器6a到6d被放大到預定信號水平。放大的信號由組合器7組合，隨后由電光轉換器8轉換成光信號。通過光纖58將該光信號發(fā)送到控制裝置18。在控制裝置18中，光電轉換器21將光纖58傳送的光信號轉換成電信號。該電信號由劃分器11劃分，隨后由混合器12a到12d以及振蕩器13a到13d進行頻率轉換，以便返回到具有原始頻帶。隨后，頻率轉換的信號通過具有一個波通頻帶的帶通濾波器14a到14d彼此分開。分開的信號由解調器15a到15d解調并輸出到外部，或者由檢測器16a到16d檢測。由檢測器16a到16d檢測和輸出的信號通過A/D轉換器17a到17d被轉換成數字信號，接著存儲于ROM 18a到18d。
如上所述，日本專利No.2885143的說明書中描述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)利用中繼裝置28將接收到的信號一個波接一個波地分開并通過非線性放大器6a到6d中的每一個調節(jié)每個分開的信號的水平。因此，通過在中繼裝置28中設置非線性放大器6a到6d，中繼裝置接收的無線信號水平可以保持于預定的動態(tài)范圍之內。按這種方式，可以滿足第一項要求。
接著，為了滿足第二和第三項要求，例如，IEEE802.11a標準規(guī)定了由中繼裝置和無線通信終端發(fā)送和接收的無線信號的品質。IEEE802.11a標準規(guī)定當無線信號的調制系統(tǒng)是64QAM(正交幅度調制)且存在來自其它信道的干擾時，中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍必須在最大處約為32dB，基于IEEE802.11a標準，所需要的D/U比計算出約為22dB或以上。此外，ARIB STD-T71規(guī)定無線信號與相鄰信道的泄漏比必須為-25dB或以下，且與鄰近于所述相鄰信道的信號的泄漏比必須為-40dB或以下。通過利用滿足這些規(guī)定的無線信號，中繼裝置可以正常地進行通信。
但是，在日本專利No.2885143的說明書中所述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置需具有用于控制增益的AGC(自動增益控制)功能，諸如與無線信道的數量相對應的數目的非線性放大器6a到6d，以便將無線信號保持于動態(tài)范圍內。這使得系統(tǒng)結構復雜化。
即使在利用頻分復用系統(tǒng)將信號發(fā)送到控制裝置的情況中，也存在系統(tǒng)結構復雜化的問題。當從多個無線通信終端同時接收無線信號時，中繼裝置不能同時調節(jié)這多個無線信號的水平。在日本專利No.2885143的說明書中描述的無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置首先將頻率轉換信號分成與信道數相對應的許多信號并將這些信號的水平調節(jié)為相同，隨后進行多路復用。因此，中繼裝置需包括許多組件，諸如劃分器、混合器、合成器、帶通濾波器以及按與無線信號的信道數相對應數目的非線性放大器。這使得中繼裝置的結構復雜化并很難減小中繼裝置的大小。
此外，在日本專利No.2885143的說明書中描述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置和控制裝置需具有振蕩器。結果，存在一問題，即含這種結構的系統(tǒng)非常昂貴。
如上所述，雖然能滿足第一項要求，但日本專利No.2885143中描述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)會使其結構復雜化。
此外，對于中繼裝置使用多個信道的無線信號的情況，IEEE802.11a標準不設任何規(guī)定。因此，不能象對使用多信道的系統(tǒng)那樣應用IEEE802.11a標準提供的對無線信號的規(guī)定。以下將描述其理由。
在利用多個信道的信號進行通信的情況中，信道分別被劃分了不同頻率。圖45示出利用兩個相鄰信道從第一和第二無線通信終端發(fā)送的符合IEEE802.11a標準的無線LAN信號譜。實線表示信號a的譜，虛線表示信號b的譜。
從第一無線通信終端發(fā)送的信號a和從第二無線通信終端發(fā)送的信號b屬于彼此相鄰的信道。以下，將描述信號a受從信號b泄漏的信號分量干擾的情況。
信號a具有信號分量1001a、信號泄漏分量1002a和信號泄漏分量1003a。信號分量1001a是中繼裝置接收的信號分量。信號分量1001a的帶寬約為20MHz。信號泄漏分量1002a是泄漏到與信號分量1001a的信道最接近的信道的分量(以下稱作“相鄰信道”)。信號泄漏分量1003a是關于信號a的帶外頻率分量并且是泄漏到與信號分量1001a的信道次接近的信道的分量(以下稱作“次相鄰信道”)。在關于一信號的帶外頻率與鄰近于該信號的信道的頻率重疊的情況中，該帶外頻率分量就泄漏到該相鄰信道。這里，為了簡化，將通過假定處于相同水平的信號的譜給出以下描述。
IEEE802.11a標準規(guī)定在無線信號的調制系統(tǒng)為64QAM且存在其它信道干擾的無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍必須在最大處約為32dB?；贗EEE802.11a標準，所需要的D/U比計算出約為22dB或以上。
泄漏比1004是信號泄漏分量1002a和信號分量1001a之間的比率，且被規(guī)定為-25dB或以下。當信號水平由對數表示時，泄漏比1004的對數由信號泄漏分量1002a的水平的對數與信號分量1001a的水平的對數之差表示。將用假定為對數表示的泄漏比給出本說明書中的以下描述。泄漏比1005是信號泄漏分量1003a的水平和信號分量1001a的水平之差，并被規(guī)定為-40dB或以下。
信號b具有信號分量1001b、信號泄漏分量1002b和信號泄漏分量1003b。信號分量1001b是中繼裝置接收的信號b的分量。信號泄漏分量1002b是泄漏到與信號分量1001b的相鄰信道的分量。信號泄漏分量1003b是泄漏到信號分量1001b的次相鄰信道的分量。
D/U比1010是信號分量1001a的水平和信號泄漏分量1002b的水平之差。信號泄漏分量1002b泄漏到相鄰信號中的信號a。因此，為了使中繼裝置僅將信號a轉換成光信號而不受相鄰信道泄漏的干擾，信號分量1001a的水平和信號泄漏分量1002b的水平之差(即D/U比1010)必須為22dB或以上。
中繼裝置接收的無線信號的水平取決于中繼裝置和無線通信終端之間的距離。換句話說，中繼裝置和無線通信終端之間的距離越長，中繼裝置的天線接收的無線信號水平越低。
因此，在中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍是32dB的情況中，基于第一通信終端和第二通信終端之間的位置關系，信號分量1001b的水平與信號分量1001a的水平之差可以在最大處為32dB。在這種情況中，假定與相鄰信道的泄漏比為-25dB，D/U比1010是-7dB。因此，不能滿足22dB的所需D/U比。
如上所述，在多個通信終端利用兩個相鄰信道進行通信的情況中，由于來自另一信道信號的干擾，即使中繼裝置接收的無線信號具有與標準相符的品質且無線信號的水平位于標準規(guī)定的動態(tài)范圍內，也不可能進行正常通信。在這種情況中，可以解決第一和第二項問題，但不能解決滿足預定D/U比的第三項問題。
接著，將討論由次相鄰信道泄漏的信號干擾通信的情況。圖46示出利用彼此相隔兩個信道距離的兩個信號從第一和第三無線通信終端發(fā)送的的無線LAN信號譜。
實線表示信號a的譜，虛線表示信號c的譜。從第一無線通信終端發(fā)送的信號a和從第三無線通信終端發(fā)送的信號c屬于彼此隔開兩個信道距離的信道。以下，將描述信號a受從信號c泄漏的信號分量干擾的情況。
信號a具有信號分量1001a、信號泄漏分量1002a和信號泄漏分量1003a。圖46中所示的信號a的信號分量與圖45中所示的信號的信號分量相同，從而省去其描述。
信號c具有信號分量1001c、信號泄漏分量1002c和信號泄漏分量1003c。信號分量1001c是中繼裝置接收的信號c的分量。信號泄漏分量1002c是泄漏到與信號分量1001c的相鄰信道的分量。信號泄漏分量1003c是泄漏到信號分量1001c的次相鄰信道的分量。
D/U比1010是信號分量1001a的水平和信號泄漏分量1003c的水平之差。
在中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍是32dB的情況中，根據第一無線通信終端和第三無線通信終端之間的位置關系，信號分量1001c的水平和信號分量1001a的水平之差可以在最大處為32dB。在這種情況中，假定與次相鄰信道的泄漏比為-40dB，則D/U比1010是8dB。因此，不能滿足22dB的所需D/U比。
如上所述，在多個通信終端利用彼此相隔兩個信道距離的兩個信道進行通信的情況中，由于另一信道的信號干擾，即使中繼裝置接收的無線信號具有與標準相符的品質且無線信號的水平位于標準規(guī)定的動態(tài)范圍之內，正常通信也是不可能的。在這種情況中，可以解決第一和第二項問題，但不能解決滿足預定D/U比的第三項問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種無線通信系統(tǒng)，它能將中繼裝置接收的無線信號的水平保持于預定動態(tài)范圍內。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種無線通信系統(tǒng)，它能滿足第一到第三要求，即將中繼裝置接收的無線信號水平保持于預定動態(tài)范圍內，能將無線信號的泄漏比保持于特定水平或更低，并能將中繼裝置接收的無線信號的D/U比保持于特定水平或更高。
為了實現以上目的，本發(fā)明具有以下方面。
本發(fā)明的第一方面涉及一種無線通信系統(tǒng)，它包括控制裝置；至少一個中繼裝置，其經由光傳送路徑與控制裝置連接；以及多個無線通信終端，它們與所述中繼裝置無線通信?？刂蒲b置包括第一光發(fā)送部分，用于將下游電信號轉換成下游光信號并經由光傳送路徑將該下游光信號發(fā)送到中繼裝置，以及第一光接收部分，用于將經由光傳送路徑從中繼裝置發(fā)送的上游光信號轉換成上游電信號。
中繼裝置包括第二光接收部分，用于將經由光傳送路徑從控制裝置發(fā)送的下游光信號轉換成下游電信號；發(fā)送/接收天線部分，用于將由第二光接收部分轉換的下游電信號作為無線信號發(fā)送到無線通信終端，以及接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號作為上游電信號；以及第二光發(fā)送部分，用于將發(fā)送/接收天線部分所接收的上游電信號轉換成上游光信號并經由光傳送路徑將該上游光信號發(fā)送到控制裝置。所述無線通信系統(tǒng)進一步包括無線信號水平限制裝置，它用于調節(jié)由中繼裝置發(fā)送或接收的無線信號的水平，以使中繼裝置接收的無線信號的接收水平保持于預定范圍內。
因此，中繼裝置接收的無線信號的水平可保持于預定范圍內。由于中繼裝置接收的無線信號可保持于預定范圍內，所以可以實現無線信號的高品質光傳送。
較佳地，在各無線通信終端使用各自信道的情況下，使預定范圍小于(a)泄漏比與(b)信噪比之差，其中泄漏比是利用該相應信道的無線信號的水平相對于泄漏到與該相應信道不同的另一信道的頻率分量的水平的比率，而信噪比是利用與該相應信道不同的另一信道的來自無線通信終端的泄漏信號的水平相對于利用該相應信道的無線信號的水平的比率。
因此，中繼裝置接收的無線信號的水平可保持于一范圍內，其小于泄漏比和信噪比(D/U比)之間的差。因此，中繼裝置可正常通信，而不受從其它信道泄漏的信號的干擾。
在一個實例中，無線信號水平限制裝置是水平控制部分，它設置于中繼裝置內用于調節(jié)由第二光接收部分輸出的下游電信號的水平；而水平控制部分衰減下游電信號的水平，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
因此，中繼裝置可衰減要發(fā)送的無線信號的水平，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄。因此，可通信區(qū)域中的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平可保持于預定范圍內。所以，即使當中繼裝置利用多個信道的無線信號進行通信時，也可滿足所需的D/U比。結果，中繼裝置能正常通信，而不受從其它信道泄漏的信號的干擾。
在另一個實例中，控制裝置包括多個第一光發(fā)送部分；無線信號水平限制裝置是信號劃分部分，它設置于控制裝置中用于劃分下游電信號；信號劃分部分劃分下游電信號，從而衰減下游電信號的水平，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內；以及第一光發(fā)送部分將信號劃分部分所劃分的下游電信號轉換成下游光信號。
因此，從控制裝置發(fā)送的下游光信號的水平變低，所以中繼裝置發(fā)送的無線信號的水平變低。可通信區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送的無線信號水平可保持于預定范圍內。因此，即使當中繼裝置利用多個信道的無線信號進行通信，也可滿足所需的D/U比。結果，中繼裝置可正常通信，而不受從其它信道泄漏的信號的干擾。
在又一個實例中，無線信號水平限制裝置是監(jiān)控信號發(fā)生部分，它設置于控制裝置中用于產生在下游電信號上重疊時發(fā)送的監(jiān)控信號；第一光發(fā)送部分將其上重疊有監(jiān)控信號的下游電信號轉換成下游光信號；中繼裝置進一步包括監(jiān)控信號檢測部分，用于檢測第二光接收部分所轉換的下游電信號上重疊的監(jiān)控信號的水平；以及水平控制部分，用于控制無線信號的水平，從而監(jiān)控信號檢測裝置檢測出的監(jiān)控信號的水平是恒定的；以及監(jiān)控信號發(fā)生部分增加所產生的監(jiān)控信號的水平，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，從而允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
因此，通過增加控制裝置所產生的監(jiān)控信號的水平，就可降低中繼裝置發(fā)送的無線信號的水平?？墒怪欣^裝置的可通信區(qū)域變窄，并可使可通信區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送的無線信號水平保持于預定范圍內。
在再一個實例中，無線信號水平限制裝置設置于控制裝置中，并包括監(jiān)控部分，用于監(jiān)控第一光接收部分所轉換的上游電信號的品質是否滿足預定條件；以及水平控制部分，用于當所述監(jiān)控部分確定上游電信號的品質不滿足預定條件時，降低要輸入到第一光發(fā)送部分的下游電信號的水平，從而減小光調制指數；以及水平控制部分減小光調制指數，從而衰減下游光信號的功率，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
因此，當上游電信號的品質劣化時，控制裝置降低下游光信號的調制指數，從而可以降低發(fā)送到中繼裝置的下游光信號的功率。因此，可使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，并使可通信區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
在另一個實例中，無線信號水平限制裝置設置于控制裝置中，并包括監(jiān)控部分，用于監(jiān)控第一光接收部分所轉換的上游電信號的品質是否滿足預定條件；以及水平控制部分，用于當所述監(jiān)控部分確定上游電信號的品質不滿足預定條件時，降低由第一光發(fā)送部分設定的偏置電流的水平，從而減小光調制指數；以及水平控制部分降低光調制指數，從而衰減下游光信號的功率，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
因此，當上游電信號的品質劣化時，控制裝置降低偏置電流的水平，以降低下游光信號的調制指數，從而可以降低發(fā)送到中繼裝置的下游光信號的功率。因此，可使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，并使可通信區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
此外，無線信號水平限制裝置可包括水平衰減部分，用于將無線信號衰減到一水平，以使第二光發(fā)送部分所轉換的上游光信號不失真。
因此，甚至當中繼裝置從無線通信終端接收的無線信號的水平非常高時，也可降低無線信號的水平。因此，不會使上游光信號失真。因此，可以實現無線信號的高品質光傳送。
較佳地，彼此相鄰的中繼裝置的可通信區(qū)域部分相互重疊；每一個中繼裝置都包括水平調節(jié)裝置，用于通過調節(jié)發(fā)送到無線通信終端和從其接收的無線信號的水平來控制增益；以及所述水平調節(jié)裝置調節(jié)無線信號的水平，以使(a)控制裝置所發(fā)送的信號經由每個相鄰中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，和(b)控制裝置所發(fā)送的信號經由與所述每個中繼裝置相鄰的中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，之間的差在預定時間間隔內。
因此，甚至當控制裝置發(fā)送的光信號經由多個中繼裝置到達無線通信終端時，信號間的延遲差異也可保持于無線通信系統(tǒng)所容許的延遲差異內。因此，可以避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。相反，即使當無線信號是從接收區(qū)域彼此重疊的區(qū)域發(fā)送的且無線信號由多個接收天線部分接收時，從接收區(qū)域彼此重疊的區(qū)域發(fā)送的無線信號間的延遲差異也可通過調節(jié)接收天線部分的單向性而保持于預定時間間隔內。
此外，在彼此相鄰的兩個中繼裝置是一組的情況下，一組相鄰中繼裝置可利用與其它一組相鄰中繼裝置所使用的頻率不同的頻率進行通信。
因此，即使當信號延遲差異已調節(jié)的一組中繼裝置的接收區(qū)域與另一組中繼裝置的接收區(qū)域重疊時，由于這兩組中繼裝置使用不同的頻率，所以不會產生多路徑干擾。
在一個實施例中，發(fā)送/接收天線部分具有朝向所述兩個相鄰中繼裝置中的一中繼裝置的方向性，它經由比連接控制裝置和含發(fā)送/接收天線部分的中繼裝置的光傳送路徑更長的光傳送路徑與控制裝置相連接。
因此，可以連續(xù)地安裝使用相同頻率進行通信的三個或更多中繼裝置。
此外，無線通信系統(tǒng)可進一步包括光分離/耦合部分，用于分離連接控制裝置和每個中繼裝置的光傳送路徑，其中分離光纖的一端連接到中繼裝置，且另一端連接到另一個光分離裝置。光分離/耦合部分將連接到控制裝置的一個光纖分離成至少預定數量的光纖，每個分離光纖都連接到中繼裝置。
因此，可以安裝大量中繼裝置。
此外，水平調節(jié)部分調節(jié)無線信號的水平，以使延遲時間是無線通信系統(tǒng)所容許的最大延遲時間。
因此，即使在安裝更多中繼裝置時，經由將添加的中繼裝置到達無線通信終端或控制裝置的信號的延遲時間是無線通信系統(tǒng)所容許的最大延遲時間。因此，在安裝更多中繼裝置時，不必改變其它現有中繼裝置的設定。
在另一個實例中，彼此相鄰的中繼裝置的可通信區(qū)域相互部分重疊；每個中繼裝置都包括光信號控制裝置，用于控制發(fā)送到控制裝置和從其接收的光信號的延遲時間；以及光信號控制裝置控制光信號的延遲時間，以使(a)控制裝置所發(fā)送的信號經由每個相鄰中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，和(b)控制裝置所發(fā)送的信號經由與所述每個中繼裝置相鄰的中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，之間的差在預定時間間隔內。
因此，不必提供水平調節(jié)部分來控制中繼裝置中的增益。因此，可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
在另一個實例中，中繼裝置可以發(fā)送或接收用與相鄰中繼裝置所使用的頻率不同的頻率調制的無線信號。水平調節(jié)部分可以控制無線信號的水平，以使相對于其它中繼裝置利用相同無線調制信號所形成的無線通信區(qū)域的無線信號水平是預定水平或更低。
因此，即使當中繼裝置的可通信區(qū)域與其它中繼裝置的可通信區(qū)域重疊時，也不會產生多路徑干擾。因此，可避免信號劣化。
較佳地，發(fā)送/接收天線部分具有一定的方向性，從而垂直方向上其接收靈敏度在預定范圍內；以及該預定范圍是第二光發(fā)送部分所容許的范圍。
因此，中繼裝置以低增益接收中繼裝置正下方或其附近的無線通信終端發(fā)送的無線信號。因此，從中繼裝置附近位置發(fā)送的無線信號可保持于預定動態(tài)范圍內。中繼裝置以高增益接收不在中繼裝置正下方或其附近的無線通信終端，即遠離中繼裝置的無線通信終端發(fā)送的無線信號。因此，無線信號的水平可保持于預定動態(tài)范圍內。結果，可以將高品質上游光信號發(fā)送到控制裝置。由于不必在中繼裝置中提供AGC電路，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。因此，可以以較低的成本構成系統(tǒng)。
在一個實例中，無線信號水平限制裝置是無線電波吸收器，設置于發(fā)送/接收天線部分中，用于吸收從垂直方向發(fā)送的無線信號。
因此，中繼裝置的正下方或其附近區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送的無線信號由該無線電波吸收器吸收。因此，接收天線部分接收低增益的無線信號。因此，可以將無線基站附近發(fā)送的無線信號保持于預定范圍內。
在另一個實例中，發(fā)送/接收天線部分包括具有雙向方向性的桿天線；以及桿天線被安裝成使得垂直方向上其接收靈敏度在預定水平內。桿天線可安裝于建筑物天花板上或建筑物的地板上。另外，桿天線可安裝于建筑物的墻壁上。
因此，可以限制相對于垂直方向的發(fā)送/接收天線部分的方向性，而不用提供無線電波吸收器。因此，與發(fā)送/接收天線部分包括天線和無線電波吸收器的情況相比，可以更加簡化系統(tǒng)結構。
在再一個實例中，發(fā)送/接收天線部分包括接收天線部分，用于將第二光接收部分所轉換的下游電信號發(fā)送到無線通信終端作為無線信號；以及發(fā)送天線部分，用于接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號作為上游電信號；其中，無線信號水平限制裝置是發(fā)送天線部分并設置于一定位置，以使發(fā)送天線部分屏蔽從垂直方向發(fā)送的無線信號。較佳地，發(fā)送天線部分可具有在提供接收天線部分的方向之外的方向上的方向性。
因此，可限制相對于垂直方向的接收天線部分的方向性，而不用提供無線電波吸收器。因此，與接收天線部分包括天線和無線電波吸收器的情況相比，可以更加簡化系統(tǒng)結構。
每個無線通信終端都利用各自的信道，無線信號水平限制裝置進一步包括水平衰減部分，用于衰減發(fā)送/接收天線部分所接收的信號的水平，并將信噪比保持于預定值或更低，該信噪比是利用與所述相應信道不同的其它信道的來自無線通信終端的泄漏信號的水平相對于利用所述相應信道的無線信號的水平的比率。
因此，可減少從發(fā)送天線部分旁路到接收天線部分的無線信號。因此，可以避免由于無線基站電路中的振蕩引起的信號劣化或由上游和下游信號引起的干擾。
在一個實例中，每一個發(fā)送/接收天線部分都具有單向性，其中由于該單向性，不會接收到來自每個發(fā)送/接收天線部分正下方的無線通信終端的無線信號；并接收具有預定水平的從可接收區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送的無線信號；至少一個發(fā)送/接收天線部分位于所述單向性指引的方向上，并從與所述至少一個發(fā)送/接收天線部分相鄰的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分正下方的無線通信終端接收無線信號；以及所述預定水平在預定范圍之內。
因此，發(fā)送/接收天線部分不接收從中繼裝置的正下方或其附近(即，近距離位置)發(fā)送的高水平的無線信號。因此，輸入到第二光發(fā)送部分的無線信號的信號水平可保持于預定范圍中。因此，通過安裝多個中繼裝置，可以覆蓋較寬的通信范圍并可實現高品質光發(fā)送。由于中繼裝置不需要包括AGC電路，所以無線光傳送系統(tǒng)可具有簡化結構并可以低成本構成。
較佳地，在所述發(fā)送/接收天線部分中，在由所述單向性表示的方向上的最短距離處的中繼裝置之外的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分位于指引所述單向性的方向上并從與發(fā)送/接收天線部分相鄰的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分正下方的無線通信終端接收無線信號。在一個實施例中，每個發(fā)送/接收天線部分的單向性是朝向在相對于垂直方向的斜向下方向上相鄰的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分正下方的方向的方向性。
彼此相鄰的中繼裝置的可接收區(qū)域部分相互重疊。
因此，連續(xù)地形成接收區(qū)域。因此，可以改善關于無線通信終端的位置的自由度。
較佳地，發(fā)送/接收天線部分具有朝向相鄰中繼裝置中的一中繼裝置的單向性，該中繼裝置經由比連接控制裝置和含發(fā)送/接收天線部分的中繼裝置的光傳送路徑更長的光傳送路徑與控制裝置相連；以及調節(jié)該單向性，以使(a)從可接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域發(fā)送的無線信號由發(fā)送/接收天線部分接收并發(fā)送到控制裝置上所需的延遲時間，和(b)所述無線信號由相鄰中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分接收并發(fā)送到控制裝置上所需的延遲時間，之間的差在預定時間間隔內。通過改變單向性的擴展角或者通過改變安裝發(fā)送/接收天線部分的角度來調節(jié)單向性。
因此，即使在無線信號是從接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域發(fā)送的并由多個接收天線部分接收的時，從接收區(qū)域彼此重疊的區(qū)域發(fā)送的無線信號間的延遲差異可通過調節(jié)接收天線部分的單向性而保持于預定時間間隔內。因此，可避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。
較佳地，中繼裝置進一步包括水平調節(jié)部分，用于放大或衰減發(fā)送/接收天線部分接收的無線信號；水平調節(jié)部分放大或衰減無線信號，以使從可接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域發(fā)送的無線信號的水平是預定水平；以及預定水平是一水平，以使預定水平和從可接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域發(fā)送并由相鄰中繼裝置接收的無線信號的水平之間的差在預定范圍內。無線通信終端可利用頻率彼此不同的無線信號進行通信。
本發(fā)明的第二方面涉及一種中繼裝置，用于接收在無線通信區(qū)域中散開的從多個無線通信終端中的每一個發(fā)送的無線信號，將該無線信號轉換成光信號并經由光傳送路徑發(fā)送該光信號。中繼裝置安裝于建筑物的天花板、地板或墻壁上。中繼裝置包括發(fā)送/接收天線部分，用于接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號；以及光發(fā)送部分，用于將發(fā)送/接收天線部分接收的無線信號轉換成光信號并將該光信號發(fā)送到光傳送路徑。發(fā)送/接收天線部分具有一定的方向性，以使垂直方向上其接收靈敏度在預定水平內。該預定水平是使接收到的無線信號的接收水平在光發(fā)送部分所容許的預定范圍內的水平。
本發(fā)明的第三方面涉及一接收天線，用于接收無線通信區(qū)域中散開的從多個無線通信終端中的每一個發(fā)送的無線信號。接收天線安裝于建筑物的天花板、地板或墻壁上。接收天線具有一定的方向性，以使垂直方向上其接收靈敏度在預定水平內。該預定水平是使接收到的無線信號的接收水平在光發(fā)送部分所容許的預定范圍內的水平。
本發(fā)明的第四方面涉及一種無線通信系統(tǒng)，其中中繼裝置將從經由光傳送路徑與中繼裝置相連的控制裝置發(fā)送的光信號轉換成電信號，并將該電信號作為無線信號發(fā)送到無線通信終端?？刂蒲b置包括第一光發(fā)送部分，用于將下游電信號轉換成下游光信號并經由光傳送路徑將該下游光信號發(fā)送到中繼裝置。中繼裝置包括第一光接收部分，用于將經由光傳送路徑從控制裝置發(fā)送的下游光信號轉換成下游電信號；以及天線部分，用于將第一光接收部分所轉換的下游電信號發(fā)送到無線通信終端作為無線信號。無線通信系統(tǒng)包括品質評估裝置，用于評估光傳送路徑中的傳送品質并確定傳送品質是否滿足預定條件；以及信號發(fā)送停止裝置，用于在品質評估裝置確定傳送品質不滿足預定條件時，停止無線信號的傳送。
因此，當光傳送路徑中的傳送品質劣化時，可停止無線信號的傳送。例如，不發(fā)送不滿足無線電法規(guī)等規(guī)定的公共條件的無線信號。因此，可避免負面影響其它通信裝置和電氣裝置。
例如，品質評估裝置和信號傳送停止裝置設置于中繼裝置中。品質評估裝置評估下游光信號的品質，并確定下游光信號是否滿足預定條件。當品質評估裝置確定下游光信號的品質不滿足預定條件時，信號傳送停止裝置停止無線信號的傳送。
因此，當控制裝置接收的下游光信號的品質劣化時，中繼裝置可停止無線信號的傳送。因此，不會發(fā)送品質劣化的無線信號。
在一實例中，品質評估裝置是接收光功率檢測部分，用于檢測中繼裝置接收的下游光信號的功率并確定該功率是否是預定值或更低。當接收光功率檢測部分確定下游光信號的功率是預定值或更低時，信號發(fā)送停止裝置停止無線信號的發(fā)送。
因此，當從控制裝置發(fā)送的下游光信號功率降低時，中繼裝置停止無線信號的發(fā)送。例如，當光傳送路徑中出現異常時，增加信號的發(fā)送損耗。當信號的發(fā)送損耗增加時，下游光信號的功率降低。因此，中繼裝置可通過檢測下游光信號的功率來評估信號的發(fā)送損耗。
另外，品質評估裝置和信號發(fā)送停止裝置可設置于中繼裝置中。品質評估裝置可評估下游電信號的品質，并確定下游電信號的品質是否滿足預定條件。當品質評估裝置確定下游電信號的品質不滿足預定條件時，信號發(fā)送停止裝置可停止無線信號的發(fā)送。
因此，當下游電信號的品質劣化時，中繼裝置可停止無線信號的發(fā)送。因此，不會發(fā)送品質劣化的無線信號。
在另一個實例中，品質評估裝置包括無線信號水平檢測部分，用于通過第一光接收部分所轉換的下游電信號檢測從天線部分發(fā)送的無線信號的頻帶分量的水平；不必要的輻射水平檢測部分，用于通過第一光接收部分所轉換的下游電信號檢測從天線部分發(fā)送的無線信號的帶外頻率分量的水平；以及水平確定部分，用于確定相對于無線信號水平檢測部分檢測出的頻帶分量的水平的不必要的輻射水平檢測部分檢測出的帶外頻率分量的水平是否是特定水平或更高。當水平確定部分確定相對于頻帶分量水平的帶外頻率分量水平是特定水平或更高時，信號發(fā)送停止裝置停止無線信號的發(fā)送。
因此，中繼裝置可停止具有較高帶外頻率分量水平的無線信號的發(fā)送。當無線信號中包含的帶外頻率分量的水平較高時，利用與帶外頻率分量的頻帶相同的頻帶進行通信的通信裝置可能受到負面影響。由于只需要檢測特定頻率的水平，可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
在另一個實例中，控制裝置進一步包括測試信號發(fā)生部分，用于生成頻率不同的兩個測試信號。第一光發(fā)送部分將具有測試信號發(fā)生部分生成的并疊加其上的測試信號的下游電信號轉換成下游光信號。品質評估部分包括測試信號水平檢測部分，用于檢測第一光接收部分所轉換的下游電信號上疊加的測試信號的頻帶分量的水平；失真水平檢測部分，用于檢測第一光接收部分所轉換的下游電信號上疊加的測試信號的互調制失真的水平；以及水平確定，用于確定相對于測試信號水平檢測部分所檢測的頻帶分量的水平的失真水平檢測部分所檢測出的互調制失真的水平是否是特定水平或更高。當水平確定部分確定相對于測試信號的頻帶分量水平的測試信號的互調制失真水平是特定水平或更高時，信號發(fā)送裝置就停止無線信號的發(fā)送。
因此，中繼裝置能停止具有增加的互調制失真和品質劣化的無線信號的發(fā)送。由于僅必須檢測特定頻率的水平，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
在再一個實例中，控制裝置進一步包括用于產生測試信號的測試信號發(fā)生部分。第一光發(fā)送部分將含測試信號發(fā)生部分產生并疊加其上的測試信號的下游電信號轉換成下游光信號。品質評估裝置包括測試信號水平檢測部分，用于檢測第一光接收部分所轉換的下游電信號上疊加的測試信號的頻帶分量的水平；失真水平檢測部分，用于檢測第一光接收部分所轉換的下游電信號上疊加的測試信號的諧波失真的水平；以及水平確定部分，用于確定與測試信號水平檢測部分檢測出的頻帶分量水平相對的失真水平檢測部分檢測出的諧波失真水平是否是特定水平或更高。當水平確定部分確定相對于測試信號的頻帶分量水平的測試信號的諧波失真的水平是特定水平或更高，則信號發(fā)送停止裝置就停止無線信號的發(fā)送因此，中繼裝置能停止高諧波失真和品質劣化的無線信號的發(fā)送。由于僅需檢測特定頻率的水平，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
或者，天線部分可接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號，作為上游電信號。中繼裝置可以進一步包括第二光發(fā)送部分，用于將天線部分接收的上游電信號轉換成上游光信號并經由光傳送路徑將該上游光信號發(fā)送到控制裝置?？刂蒲b置可進一步包括第二光接收部分，用于將經由光傳送路徑從中繼裝置發(fā)送的上游光信號轉換成上游電信號。品質評估裝置和信號發(fā)送停止裝置可設置于中繼裝置中。品質評估裝置可評估上游光信號的品質，并確定該上游光信號的品質是否滿足預定條件。當品質評估裝置確定該上游光信號的品質不滿足預定條件時，信號發(fā)送停止裝置可停止無線信號的發(fā)送。
因此，當上游光信號的品質劣化時，中繼裝置能停止無線信號的發(fā)送。因此，不會發(fā)送品質劣化的無線信號。
在一實例中，品質評估裝置包括光耦合器部分，用于將第二光發(fā)送部分所轉換的上游光信號和由光傳送路徑反射的反射光相互分離；以及光功率檢測部分，用于檢測光耦合器部分所分離的反射光的功率并確定反射光功率是否是特定值或更高。當光功率檢測部分確定反射光的功率是特定水平或更高時，信號發(fā)送停止裝置就停止無線信號的發(fā)送。
因此，例如，當由于連接控制裝置和中繼裝置的光傳送路徑中出現異常而引起光反射增加時，中繼裝置能停止無線信號的發(fā)送。因此，經由出現異常的光傳送路徑從控制裝置發(fā)送的品質劣化的信號不被轉換成要發(fā)送的無線信號。由于僅需檢測光傳送路徑所反射的光，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
或者，品質評估裝置和信號發(fā)送停止裝置設置于控制裝置中。品質評估裝置可評估下游光信號的品質，并確定該下游光信號的品質是否滿足預定條件。當品質評估裝置確定下游光信號的品質不滿足預定條件時，信號發(fā)送停止裝置就可停止下游光信號的發(fā)送，從而停止無線信號的發(fā)送。
因此，當下游光信號的品質劣化時，控制裝置停止下游光信號的發(fā)送。由于從控制裝置的下游光信號發(fā)送因此而停止，所以會停止從中繼裝置發(fā)送品質劣化的無線信號。
在一實例中，品質評估裝置包括光耦合器部分，用于將第一光發(fā)送部分所轉換的下游光信號和光傳送路徑所反射的反射光相互分離；以及光功率檢測部分，用于檢測光耦合器部分分離的反射光的功率并確定該反射光功率是否是特定值或更高。當光功率檢測部分確定反射光的功率是特定水平或更高時，信號發(fā)送停止裝置就停止無線信號的發(fā)送。
因此，例如，當由于連接控制裝置和中繼裝置的光傳送路徑中出現異常而引起光反射增加時，控制裝置可停止下游光信號的傳送，從而停止無線信號的發(fā)送。因此，不會從中繼裝置發(fā)送品質劣化的信號。由于僅需檢測光傳送路徑所反射的光，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
或者，天線部分可接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號，作為上游電信號。中繼裝置可進一步包括第二光發(fā)送部分，用于將天線部分接收的上游電信號轉換成上游光信號并經由光傳送路徑將該上游光信號發(fā)送到控制裝置?？刂蒲b置可進一步包括第二光接收部分，用于將經由光傳送路徑從中繼裝置發(fā)送的上游光信號轉換成上游電信號。品質評估裝置和信號發(fā)送停止裝置可設置于控制裝置中。品質評估裝置可評估上游光信號的品質。當品質評估裝置確定上游光信號的品質不滿足預定條件時，信號發(fā)送停止裝置可停止下游光信號的發(fā)送，從而停止從中繼裝置發(fā)送無線信號。
因此，例如，當光傳送路徑中出現異常從而上游光信號品質劣化時，控制裝置停止下游光信號的傳送。因此，可以避免品質劣化的下游光信號從中繼裝置作為無線信號發(fā)送，該品質劣化是通過出現異常的光傳送路徑發(fā)送的結果。
在一實例中，品質評估裝置是接收光功率檢測部分，設置于控制裝置中，用于檢測控制裝置接收的上游光信號的功率并確定上游光信號的功率是否是預定值或更低。當接收光功率檢測部分確定下游光信號的功率為預定值或更低時，信號發(fā)送停止裝置就停止下游光信號的發(fā)送。
因此，當控制裝置接收的光功率降低時，可以停止下游光信號的發(fā)送。由于控制裝置僅需要具有檢測接收光功率的功能，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
或者，天線部分可接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號，作為上游電信號。中繼裝置可進一步包括第二光發(fā)送部分，用于將天線部分接收的上游電信號轉換成上游光信號并經由光傳送路徑將該上游光信號發(fā)送到控制裝置?？刂蒲b置可進一步包括第二光接收部分，用于將經由光傳送路徑從中繼裝置發(fā)送的上游光信號轉換成上游電信號。品質評估裝置和信號發(fā)送停止裝置可設置于控制裝置中。品質評估裝置可評估上游電信號的品質。當品質評估裝置確定上游電信號的品質不滿足預定條件時，信號發(fā)送停止裝置可停止下游光信號的發(fā)送，從而停止從中繼裝置發(fā)送無線信號。
因此，當信號品質劣化且控制裝置不能正常解調該信號時，可以停止下游光信號的發(fā)送，從而可以避免品質劣化的無線信號從中繼裝置發(fā)送。
在一實例中，品質評估裝置包括信號水平檢測部分，用于通過第二光接收部分所轉換的上游電信號檢測從無線通信終端接收的無線信號的頻帶分量的水平，；不必要的輻射水平檢測部分，用于通過第二光接收部分所轉換的上游電信號檢測從無線通信終端接收的無線信號的帶外頻率分量的水平；以及電平確定部分，用于確定與無線信號水平檢測部分所檢測的頻帶分量的水平相對的不必要的輻射水平檢測部分所檢測的帶外頻率分量的水平是否是特定水平或更高。當水平檢測部分確定相對于頻帶分量水平的帶外頻率分量水平是特定水平或更高，則信號發(fā)送停止裝置就停止下游光信號的發(fā)送。
因此，控制裝置能停止包含具有規(guī)定水平或更高的帶外頻率分量的無線信號的發(fā)送。
在另一個實例中，中繼裝置進一步包括測試信號發(fā)生部分，用于產生兩個頻率不同的測試信號。第二光發(fā)生部分將具有測試信號發(fā)生部分所產生的并疊加其上的測試信號的上游電信號轉換成上游光信號。品質評估裝置包括測試信號水平檢測部分，用于檢測第二光接收部分所轉換的上游電信號上疊加的測試信號的頻帶分量的水平；失真水平檢測部分，用于檢測第二光接收部分所轉換的上游電信號上疊加的測試信號的互調制失真的水平；以及水平確定部分，用于確定與測試信號水平檢測部分檢測出的頻帶分量的水平相對的由失真水平檢測部分檢測出的互調制失真的水平是否是特定水平或更高。當水平確定部分確定相對于測試信號的頻帶分量水平的測試信號的互調制失真水平是特定水平或更高時，信號發(fā)送停止裝置就停止下游光信號的發(fā)送。
因此，控制裝置能停止含更多互調制失真且品質劣化的無線信號的發(fā)送。由于僅需檢測特定頻率的水平，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
在另一個實例中，中繼裝置進一步包括用于生成測試信號的測試信號發(fā)生部分。第二光發(fā)送部分將具有測試信號發(fā)生部分所產生的并疊加其上的測試信號的上游電信號轉換成上游光信號。品質評估裝置包括測試信號水平檢測部分，用于檢測第二光接收部分所轉換的上游電信號上疊加的測試信號的頻帶分量的水平；失真水平檢測部分，用于檢測第二光接收部分所轉換的上游電信號上疊加的測試信號的諧波失真的水平；以及水平確定部分，用于確定相對于測試信號水平檢測部分檢測出的頻帶分量水平的失真水平檢測部分檢測出的諧波失真水平是否是特定水平或更高。當水平確定部分確定相對于測試信號的頻帶分量水平的測試信號的諧波失真水平是特定水平或更高時，信號發(fā)送停止裝置就停止下游光信號的發(fā)送。
因此，控制裝置能停止具有更多諧波失真且品質劣化的無線信號的發(fā)送。由于僅需檢測特定頻率的水平，所以可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
無線信號可以是能用于無線LAN的信號或廣播波的信號。
較佳地，連接光傳送路徑的所有光連接器都是斜拋光的連接器。因此，與使用其它連接器的情況不同，即使松開光連接器時，也可以避免對光發(fā)送元件的光反射或多反射。因此，可以避免光信號的品質劣化。


圖1是示出根據本發(fā)明實施例1的無線通信系統(tǒng)結構的框圖；圖2是示出圖1所示控制裝置10的結構的框圖；圖3是示出圖1所示的中繼裝置20的結構的框圖；圖4A是示出符合IEEE802.11a標準的無線LAN中使用的并由中繼裝置接收的無線信號的譜的示圖；
圖4B是示出利用彼此相隔兩個信道距離的兩個信道的從第一和第二無線通信終端發(fā)送的無線LAN信號的譜的示圖；圖5是表示中繼裝置20接收的信號水平和中繼裝置20與無線通信終端30之間距離之間的關系的圖表；圖6是示出根據本發(fā)明實施例1的變型的控制裝置10a的結構的框圖；圖7是示出根據實施例1的變型的中繼裝置20a的結構的框圖；圖8是示出根據本發(fā)明實施例2的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10b的結構的框圖；圖9是示出用于共同接收上游光信號的控制裝置10c的結構的框圖；圖10是示出輸入到光發(fā)射元件的輸入信號和光輸出功率(激光IL特性)之間的關系(激光IL特性)的示圖；圖11是示出根據實施例2的變型的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10d的結構的框圖；圖12是示出通過控制偏置電流的水平調節(jié)光調制指數的控制裝置10e的結構的框圖；圖13是示出用于調節(jié)下游光信號的功率的控制裝置10f的結構的框圖；圖14是示出根據本發(fā)明實施例3的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20b的結構的框圖；圖15是根據實施例3的變型的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20c的結構的框圖；圖16是根據實施例4的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20d的結構的框圖；圖17是示出電信號評估部分214的詳細結構的框圖；圖18是示出根據實施例4的變型的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10g的結構的框圖；圖19是示出電信號評估部分214e的詳細結構的框圖；圖20是示出電信號評估部分214f的詳細結構的框圖；圖21是示出根據實施例5的控制裝置10h的結構的框圖；圖22是示出根據實施例5的變型的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10i的結構的框圖；
圖23是示出根據本發(fā)明實施例6的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10j的結構的框圖；圖24是示出根據實施例6的變型的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20f的結構的框圖；圖25是示出根據本發(fā)明實施例7的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖26是示出根據本發(fā)明實施例8的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖27是示出提供5個或更多中繼裝置的情況中的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖28是示出根據本發(fā)明實施例9的無線通信系統(tǒng)結構的示圖；圖29是示出根據本發(fā)明實施例10的無線通信系統(tǒng)結構的示圖；圖30是示出根據本發(fā)明實施例11的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖31是示出根據本發(fā)明實施例12的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖32是示出實施例12中包含四個中繼裝置的無線通信系統(tǒng)結構的示圖；圖33是示出根據本發(fā)明實施例13的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖34是示出圖33所示的接收天線部分322的結構的示圖；圖35是示出中繼裝置32接收的信號水平和中繼裝置32以及無線通信終端之間的距離之間的關系的圖表；圖36是根據本發(fā)明實施例14的無線通信終端的部分示圖，其示意性地示出了接收天線部分322x的結構和其接收區(qū)域37x的截面；圖37是根據本發(fā)明實施例15的無線通信終端的部分示圖，其示意性地示出了接收天線部分322y的結構和其接收區(qū)域37y；圖38是根據本發(fā)明實施例16的無線通信終端的部分示圖，其示意性地示出了接收天線部分322z的結構和其接收區(qū)域37z；圖39是示出根據本發(fā)明實施例17的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖40是示出根據本發(fā)明實施例18的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖41是圖40所示的無線通信系統(tǒng)的部分示圖；圖42是示意性示出圖41所示的接收天線部分的接收區(qū)域的示圖；圖43是示出日本特許公開專利出版物No.9-233050所述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；
圖44是示出日本專利No.2885143的說明書中描述的常規(guī)無線通信系統(tǒng)的結構的示圖；圖45是示出符合IEEE802.11a標準的無線LAN信號的譜的示圖，其利用兩個相鄰信道從第一無線通信終端和第二無線通信終端發(fā)送；以及圖46是示出無線LAN信號的譜的示圖，其用相互隔開兩個信道距離的信道從第一無線通信終端和第三無線通信終端發(fā)送。
具體實施例方式
以下，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。
(實施例1)圖1是根據本發(fā)明實施例1的框圖的無線通信系統(tǒng)的結構的框圖。
圖1中，無線通信系統(tǒng)包括控制裝置10、中繼裝置20-1到20-n(n1或更大的自然數)以及無線通信終端30-1到30-n?？刂蒲b置10和中繼裝置20-1到20-n分別通過光傳輸路徑40-1到40-n彼此連接。中繼裝置20-1到20-n和無線通信終端30-1到30-n彼此無線連接。光傳輸路徑例如是光纖。
控制裝置10和外部網絡(未示出)通過Ethernet(注冊商標)電纜60彼此連接。控制裝置10和外部網絡可以通過Ethernet(注冊商標)電纜60以外的電纜(例如，電話線、同軸電纜、光纖等)彼此連接。
以下，除非必須逐個區(qū)分，中繼裝置20-1到20-n(n1或更大的自然數)、無線通信終端30-1到30-m(m1或更大的自然數)以及光傳輸路徑40-1到40-n將分別共同稱作中繼裝置20、無線通信終端30和光傳輸路徑40。
中繼裝置20將無線通信終端30發(fā)送的無線信號轉換成上游光信號，并通過光傳輸路徑40將該上游光信號發(fā)送到控制裝置10?？刂蒲b置10將經由光傳輸路徑40從中繼裝置20發(fā)送的上游光信號轉換成上游電信號，解調該上游電信號，隨后經由Ethernet(注冊商標)電纜60將所形成的信號發(fā)送到外部網絡。
另一方面，控制裝置60將要發(fā)送到無線通信終端30-1到30-m的信號轉換成下游光信號，并通過光傳輸路徑40-1到40-n將該下游光信號發(fā)送到中繼裝置20-1到20-n。中繼裝置20-1到20-n將接收到的下游光信號轉換成無線信號，并將該無線信號發(fā)送到無線通信終端30-1到30-m。
圖2是示出圖1所示的控制裝置10的詳細結構的框圖。圖2中，控制裝置10包括發(fā)送信號處理部分101、光發(fā)送部分102、光劃分部分103、光接收部分104-1到104-n以及接收信號處理部分105。
發(fā)送信號處理部分101調制經由Ethernet(注冊商標)電纜60從外部網絡傳送的信號，并將調制后的信號輸出到光發(fā)送部分102。
光發(fā)送部分102將由發(fā)送信號處理部分101調制的信號轉換成下游光信號，并將該下游光信號輸出到光劃分部分103。
光劃分部分103將由光發(fā)送部分102轉換的光信號劃分成n數量個下游光信號，并將這n數量個下游光信號發(fā)送到光傳送路徑40-1到40-n。
在接收到經由光傳送路徑40-1到40-n從各中繼裝置20-1到20-n發(fā)送的上游光信號時，光接收部分104-1到104-n將接收到的上游光信號轉換成電信號。
接收信號處理部分105將光接收部分104-1到104-n所轉換的電信號解調。隨后，接收信號處理部分105經由Ethernet(注冊商標)電纜60將解調的信號發(fā)送到外部網絡。接收信號處理部分105可執(zhí)行信號解調以外的其它信號處理。例如，這種信號處理是簡單加法、分集接收、RAKE接收、振幅調節(jié)、信號選擇等等。
圖3是示出圖1所示的中繼裝置20的詳細結構的框圖。圖3中，中繼裝置20包括光接收部分201、無線發(fā)送部分202、循環(huán)部分203、發(fā)送/接收天線部分204、無線接收部分205、光發(fā)送部分206以及水平控制部分207。
在接收到經由光傳送路徑40從控制裝置10發(fā)送的下游光信號時，光接收部分201將接收到的下游光信號轉換成下游電信號并將該下游電信號輸出到水平控制部分207。
例如，水平控制部分207是AGC(自動增益控制)放大器，并控制光接收部分201所轉換的下游電信號的水平，并將所形成的信號輸出到無線發(fā)送部分202。水平控制部分207調節(jié)下游電信號的水平，以使來自無線通信終端30并由中繼裝置20接收的無線信號的水平保持于預定動態(tài)范圍內。以下將描述調節(jié)的細節(jié)。
無線發(fā)送部分202對水平控制部分207輸出的下游電信號進行諸如放大的處理，并將所形成的信號輸出到循環(huán)部分203。
循環(huán)部分203將從無線發(fā)送部分202輸出的下游電信號輸出到發(fā)送/接收天線部分204。循環(huán)部分203也將發(fā)送/接收天線部分204接收的電信號輸出到無線接收部分205。
無線接收部分205對從循環(huán)部分203輸出的上游電信號進行諸如放大的處理，并將所形成的信號輸出到光發(fā)送部分206。
光發(fā)送部分206將無線接收部分205輸出的上游電信號轉換成上游光信號，并將該上游光信號發(fā)送到光傳送路徑40。
發(fā)送/接收天線部分204將從循環(huán)部分203輸出的下游電信號作為無線信號發(fā)送到空中。發(fā)送/接收天線部分204也接收從無線通信終端30發(fā)送的無線信號。
這里，將描述應調節(jié)下游電信號的水平到什么程度。圖4A示出符合IEEE802.11a標準的無線LAN中使用的并由中繼裝置接收的無線信號的譜。圖4A所示的無線信號具有信號分量1001、信號泄漏分量1002和信號泄漏分量1003。信號分量1001是將由中繼裝置接收的信號分量(由無線通信終端發(fā)送的信號分量)，且信號分量1001的帶寬約為20MHz?，F在，當放大由無線通信終端發(fā)送到中繼裝置的信號分量時，由于放大器的非線性，除了要發(fā)送的信號之外還會輸出關于要發(fā)送的信號分量的帶外頻率分量。
信號泄漏分量1002是關于信號分量1001的帶外頻率分量，并且是泄漏到與信號分量1001最接近的信道(以下，稱作“相鄰信道”)的分量。信號泄漏分量1003是關于信號分量1001的帶外頻率分量，并且是泄漏到與信號分量1001次接近的信道(以下，稱作“次相鄰信道”)的分量。為了簡化，將通過假定信號譜處于相同水平給出以下描述。
在無線通信系統(tǒng)中，在無線信號的調制系統(tǒng)是64QAM(正交幅度調制)的情況下，當干擾信號比(以下稱作“D/U(期望/不期望)比”)約為22dB或更高時，正常通信是可以的。IEEE802.11a標準規(guī)定在其它信道的干擾存在時，中繼裝置接收的信號的動態(tài)范圍必須在最大處約為32dB。
泄漏比1004由信號泄漏分量1002的水平和信號分量1001的水平之差表示。泄漏比1005是信號泄漏分量1003的水平和信號分量1001的水平之差。
ARIB STD-T71規(guī)定泄漏比1004必須約為-25dB或更低且與次相鄰信道的泄漏比1005必須約為-40dB或更低。
為了實現22dB的D/U比和與相鄰信道的-25dB或更低的泄漏比，從無線通信終端接收的無線信號的動態(tài)范圍需要為3dB或更低。但是，由于將接收的無線信號的動態(tài)范圍限制于3dB或更低是很難且不實際的，所以不能同時使用兩個相鄰信道的信號。
接著，將討論使用彼此隔開兩個信道距離的兩個信號的情況。圖4B是示出利用彼此隔開兩個信道距離的兩個信道從第一和第二無線通信終端發(fā)送的無線LAN信號的譜的示圖。
實線表示信號a的譜，且虛線表示信號c的譜。從第一無線通信終端發(fā)送的信號a和從第二無線通信終端發(fā)送的信號c屬于彼此隔開兩個信道距離的信道。以下，將討論信號a受從信號c泄漏的信號分量干擾的情況。
信號a具有信號分量1001a、信號泄漏分量1002a和信號泄漏分量1003a。信號分量1001a是中繼裝置接收的信號分量。信號泄漏分量1002a是關于信號分量1001a的帶外頻率分量，并且是泄漏到信號分量1001a的相鄰信道的分量。信號泄漏分量1003a是關于信號分量1001a的帶外頻率分量，并且是泄漏到信號分量1001a的次相鄰信道的分量。
信號c具有信號分量1001c、信號泄漏分量1002c和信號泄漏分量1003c。信號分量1001c是中繼裝置接收的信號c的分量。信號泄漏分量1002c是泄漏到信號分量1001c的相鄰信道的分量。信號泄漏分量1003c是泄漏到信號分量1001c的次相鄰信道的分量。D/U比1006是關于信號a的來自次相鄰信道的泄漏比，并且是信號分量1001a的水平和信號泄漏分量1003c的水平之差。
水平差1007是信號分量1001a的水平和信號泄漏分量1003c之間的差。在將64QAM用作調制系統(tǒng)的情況中，可以理解，為了保證22dB的D/U比1006，水平差1007可以是18dB，因為來自次相鄰信道的泄漏比是-40dB。換句話說，當中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍是18dB或以下時，信號a的水平和信號c的水平之差可以是18dB或更低。
因此，中繼裝置20的水平控制部分207僅需要調節(jié)從中繼裝置20發(fā)送到無線通信終端30的無線信號的功率，以使中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍是18dB或更低。因此，在各無線通信終端使用的每個信道中，通過將中繼裝置接收的無線信號的水平保持于比與其它信道的泄漏比和D/U比之差小的范圍之內，該中繼裝置可以進行正常的通信。
圖5是表示中繼裝置20接收的信號水平和中繼裝置20與無線通信終端30之間的距離之間的關系的圖表。在圖5所示的圖表中，垂直軸表示中繼裝置20接收的無線信號水平，水平軸表示中繼裝置20和無線通信終端30之間的距離。
如圖5所示，中繼裝置20接收的無線信號的水平取決于其與無線通信終端的距離。例如，當中繼裝置20接收的無線信號受其它信道干擾時，中繼裝置20降低要發(fā)送到無線通信終端30的無線信號的功率。這使得可與中繼裝置20通信的無線通信終端30可能存在的區(qū)域變窄。即，減少了中繼裝置和無線通信終端之間距離的離散(dispersion)。由于從變窄的無線通信區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送并由中繼裝置20接收的無線信號中的離散因此也會降低，所以接收到的無線信號可保持于預定的動態(tài)范圍(圖5中垂直條紋所表示的部分)內。
如上所述，在該實施例中，中繼裝置調節(jié)發(fā)送到無線通信終端的無線信號的功率。這可以調節(jié)可通信無線通信終端能存在的區(qū)域。因此，從無線通信終端發(fā)送并由中繼裝置接收的無線信號水平可以保持于預定動態(tài)范圍內。結果，多個信道的無線LAN信號可用于在一個區(qū)域中的通信，而不受來自其它信道的信號干擾。
應注意，從控制裝置發(fā)送的n數量個下游光信號和從中繼裝置發(fā)送的n數量個上游光信號分別對應于圖1所示的光傳送路徑40-1到40-n。在上游光信號和下游光信號經由不同傳送路徑發(fā)送的情況中，光傳送路徑40-1到40-n中的每一個都由雙核心的光纖構成。在單核心雙向傳送的情況中，光傳送路徑40-1到40-n中的每一個都由單核心光纖構成。
在該實施例中，已描述了調制系統(tǒng)是64QAM的情況。在使用其它調制系統(tǒng)的情況中，所需的D/U比被降低。因此，即使在同時使用相鄰信道時，通過抑制動態(tài)范圍，使得通信成為可能。同樣在這種情況中，可按該實施例中基本相同的方式確定應將動態(tài)范圍抑制到什么程度。
在該實施例中，在中繼裝置接收的無線信號的水平太高以使在被轉換成上游光信號時信號被扭曲的情況中，中繼裝置可以包括衰減器，用于衰減所接收的無線信號的水平。這可實現無線信號的高品質光傳送。
接著，將描述實施例1的變型。圖6是示出根據該變型的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10a的結構的框圖?？刂蒲b置10a與圖2所示的控制裝置10的不同之處在于進一步包括監(jiān)控信號發(fā)生部分106。該結構的其它部分基本與實施例1中的那些相同，且與圖2中的那些基本相同的元件具有與其一致的標號，并將省去其描述。
監(jiān)控信號發(fā)生部分106產生監(jiān)控信號并將該監(jiān)控信號輸出到光發(fā)送部分102。監(jiān)控信號是用于控制從中繼裝置發(fā)送的無線信號的水平的信號，并其頻率比所發(fā)送的無線信號的頻率低。監(jiān)控信號的水平與從中繼裝置發(fā)送的無線信號的水平成比例。當中繼裝置20接收的無線信號由其它信道的信號干擾時，監(jiān)控信號發(fā)生部分106提升將要產生的監(jiān)控信號的水平。
光發(fā)生部分102將監(jiān)控信號發(fā)生部分106產生的監(jiān)控信號重疊于從發(fā)送信號處理部分101輸出的下游電信號上并將所形成的信號轉換成下游光信號。
圖7是示出根據該變型的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20a的結構的框圖。圖7中示出的中繼裝置20a包括光接收部分201a、無線發(fā)送部分202a、循環(huán)部分203a、發(fā)送/接收天線部分204、無線接收部分205、光發(fā)送部分206、監(jiān)控信號檢測部分208和水平控制部分209。與圖3中的那些基本相同的元件具有與其一致的標號并將省去其描述。
光接收部分201a將經由光傳送路徑40從控制裝置10發(fā)送的下游光信號轉換成下游電信號，并將該下游電信號輸出到監(jiān)控信號檢測部分208。
監(jiān)控信號檢測部分208檢測下游電信號上重疊的監(jiān)控信號的水平并將該下游電信號與檢測的水平一起輸出到水平控制部分209。
水平控制部分209調節(jié)下游電信號的水平并將所形成的信號輸出到無線發(fā)送部分202。水平控制部分209基于監(jiān)控信號檢測部分208檢測出的監(jiān)控信號水平來調節(jié)下游電信號的水平，以使監(jiān)控信號的水平保持恒定。換句話說，當監(jiān)控信號的水平相對較低時，水平控制部分209放大下游電信號，反之在監(jiān)控信號的水平相對較高時，衰減該下游電信號。
一般，很難精確地檢測調頻無線信號的水平。特別是當調幅、脈沖(burst)調制、或擴展頻譜信號調制被用作調制系統(tǒng)時，很難精確地檢測無線信號的水平。但是，僅要求中繼裝置20應檢測監(jiān)控信號幅度的上述方法允許方便地評估無線信號的水平。
如上所述，在該變型中，在不能精確解調從中繼裝置發(fā)送的上游光信號的情況中，控制裝置提升將要生成的監(jiān)控信號的水平。中繼裝置降低下游電信號的水平，以使控制裝置接收的監(jiān)控信號的水平保持恒定。這會使得中繼裝置的可通信范圍變窄并因此將無線通信終端接收的無線信號水平保持于預定的動態(tài)范圍之內。因此，多個信道的無線LAN信號可用于一個區(qū)域中的通信，而不會受到其它信道的信號干擾。
(實施例2)圖8是示出根據本發(fā)明實施例2的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10b的結構的框圖。
圖8所示的控制裝置10b與圖2所示的控制裝置10的不同之處在于包括發(fā)送信號劃分部分107取代光劃分部分103。該結構的其它部分與實施例1的那些基本相同，基本與圖2的那些相同的元件具有與其一致的標號并將省去其描述。在該實施例中，除了沒有包括水平控制部分207，中繼裝置20具有圖3所示的結構。
在控制裝置10b中，發(fā)送信號處理部分101調制外部網絡發(fā)送的信號并將調制的信號輸出到發(fā)送信號劃分部分107。
發(fā)送信號劃分部分107將發(fā)送信號處理部分101調制的信號劃分成n數量個信號。隨后，發(fā)送信號劃分部分107將所劃分的n數量個信號分別輸出到光發(fā)送部分102-1到102-n。
光發(fā)送部分102-1到102-n將發(fā)送信號劃分部分107劃分的信號轉換成下游光信號，將該下游光信號發(fā)送到光傳送路徑40-1到40-n。按這種方式進行n數量個下游光信號到各站點的光傳送。
采用上述結構，發(fā)送信號劃分部分107將劃分的電信號輸出到光發(fā)送部分102-1到102-n，且這可以減小每個光發(fā)送部分輸出的光功率。由于這降低了下游光信號的水平，就可以降低中繼裝置發(fā)送的無線信號的水平。
如上所述，根據本實施例，控制裝置降低要發(fā)送到中繼裝置的光信號水平。這降低了從中繼裝置發(fā)送到無線通信終端的無線信號的功率。由于這使得可通信無線通信終端可以存在的范圍變窄，所以降低了從無線通信終端發(fā)送并由中繼裝置20接收的無線信號的動態(tài)范圍。因此，多個信道的無線LAN信號可用于一個區(qū)域中的通信，而不受其它信道的信號干擾。
此外，由于劃分的下游電信號由光發(fā)送部分轉換成下游光信號，所以減少了輸入到每個光發(fā)送部分的電信號水平。當具有高水平的電信號被轉換成光信號時，信號可能被扭曲。因此，用于轉換低水平電信號的本實施例中的光發(fā)送部分中包含的光源(光發(fā)射元件)的可靠性得以改善。此外，由于要處理的電信號具有較低水平，所以可以使用廉價的光源。此外，在劃分從一個光源輸出的光信號的情況中，一旦光源故障，就會失去整個系統(tǒng)的功能。但是，根據本實施例，即使在一個光源故障時，僅具有該光源的光發(fā)送部分停止機能。因此，僅與該停止機能的光發(fā)送部分相對應的中繼裝置停止工作，且因此，可以減少對整個系統(tǒng)的影響。
在該實施例中，從中繼裝置發(fā)送的n數量個上游光信號分別由光接收部分104-1到104-n接收。或者，n數量個上游光信號可以共同地作為一個光信號接收。
圖9是示出用于共同接收上游光信號的控制裝置10c的結構的框圖。圖9所示的控制裝置與圖2所示控制裝置10的不同之處在于進一步包括光耦合部分108并包括一個光接收部分。該結構的其它部分與實施例1的那些基本相同，且與圖2的那些基本相同的元件具有與其相同的標號且將省去其描述。
光耦合部分108將經由光傳送路徑40-1到40-n傳送的n數量個上游光信號耦合成一個光信號，并將這一個光信號輸出到光接收部分104。
光接收部分104將由光耦合部分108耦合在一起的上游光信號轉換成上游電信號，并將該電信號輸出到接收信號處理部分105。
采用上述結構，控制裝置可以共同地接收多個上游光信號作為一個光信號。因此，控制裝置僅需要一個光接收部分，這簡化了系統(tǒng)結構。因此，可以以較低的成本構成該系統(tǒng)。應注意，當多個上游光信號的波長彼此接近時，會產生拍(beat)。當光接收部分接收到頻率彼此接近的多個上游光信號時，會產生頻率的增大(swell)(拍)。在這種情況中，控制裝置可包括用于防止拍生成的某些功能。
接著，將描述本實施例的第一變型。在該變型中，控制裝置調節(jié)要發(fā)送的光信號的光調制指數。光調制指數表示由光信號調制的載波的幅度變化程度。
圖10示出了輸入到光發(fā)送元件的輸入信號與光輸出功率之間的關系(激光IL特性)。圖10中，水平軸表示輸入到光發(fā)射元件的輸入信號的電流值，且垂直軸表示從光發(fā)射元件輸出的光信號的功率。
這里，光調制指數m由以下等式表示m＝ΔI/(Ib-Ith) (1)在等式(1)中，ΔI表示輸入信號的電流值，Ib表示偏置電流值。Ith是光發(fā)射元件(未示出)的激光閾值(最低輸出激發(fā)能級)。
偏置電流是用于驅動光發(fā)送部分中包含的光發(fā)射元件的DC電流。偏置電流還提供發(fā)送信號(它是AC信號)的變化中心點。
通過調節(jié)從控制裝置發(fā)送的光信號的光調制指數，就可間接調節(jié)從中繼裝置發(fā)送的無線信號的水平。
圖11是示出根據該變型的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10d結構的框圖。圖11中，控制裝置10d包括發(fā)送信號處理部分101d、光發(fā)送部分102d、光劃分部分103、光接收部分104-1到104-n、接收信號處理部分105d、監(jiān)控部分109以及水平控制部分110。
接收信號處理部分105d將通過光接收部分104-1到104-n轉換的上游電信號輸出到監(jiān)控部分109。
監(jiān)控部分109評估從接收信號處理部分105d輸出的每個上游電信號的品質，并確定每個上游電信號是否由其它信道干擾。在其它信道的信號泄漏到該上游電信號且上游電信號的品質劣化的情況下，監(jiān)控部分109指示水平控制部分110降低要輸出到光發(fā)送部分102d的輸入信號水平。
發(fā)送信號處理部分101d將調制后的發(fā)送信號輸出到水平控制部分110。
水平控制部分110控制在光發(fā)送部分102之前的級上提供的可變衰減器(未示出)或者可變放大器(未示出)。這就調節(jié)了發(fā)送信號的水平。水平控制部分110將調節(jié)水平的信號輸出到光發(fā)送部分102d。
光發(fā)送部分102d將發(fā)送信號轉換成下游光信號并將該下游光信號輸出到光傳送路徑40。在這點處，如果發(fā)送信號的水平降低，則光調制指數降低。因此，從光發(fā)送部分102d輸出的下游光信號的功率被降低。
在中繼裝置的光接收部分201檢測光接收元件中流動的并對應于平均接收光量的平均電流并基于該平均值檢測無線信號的水平的情況中，即使下游光信號的光調制指數改變，光接收元件中流動的平均電流也不變。因此，中繼裝置20的操作與上述實施例1中的基本相同。在這種情況中，中繼裝置20不需要包含圖3所示的水平控制部分207。
如上所述，當控制裝置10增加要發(fā)送到中繼裝置20的光信號的光調制指數時，從中繼裝置發(fā)送的無線信號的功率增加。相反，當控制裝置減少要發(fā)送到中繼裝置20的光信號的光調制指數時，從中繼裝置發(fā)送的無線信號的功率減少。換句話說，控制裝置可以控制從中繼裝置發(fā)送的無線信號的功率。因此，可以控制中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍。
如上所述，根據該變型，控制裝置評估從中繼裝置發(fā)送的信號品質。當上游信號的品質不滿足預定條件時，控制裝置降低要發(fā)送到中繼裝置的光信號水平。這降低了從中繼裝置發(fā)送到無線通信終端的無線信號功率。由于這使得可通信無線通信終端可存在的區(qū)域變窄，所以會降低從無線通信終端發(fā)送并由中繼裝置接收的無線信號的動態(tài)范圍。因此，多個信道的無線LAN信號可用于一個區(qū)域中的通信，而不受來自其它信道的信號的干擾。
應注意，監(jiān)控部分109可構成為，在檢測到信號品質劣化時，監(jiān)控部分109經由光發(fā)送部分102將其通知給中繼裝置并控制從中繼裝置發(fā)送的無線信號的發(fā)送功率降低。在這種情況中，控制裝置不需要包括水平控制部分。
或者，控制裝置可生成一指令，用于控制從中繼裝置發(fā)送的無線信號的水平，并將該指令發(fā)送到中繼裝置作為數字信息。
到目前為止，已描述了用于控制調節(jié)光調制指數的輸入信號水平的方法。為了調節(jié)光調制指數，可以控制偏置電流的水平。
圖12是示出用于通過控制偏置電流的水平來調節(jié)光調制指數的控制裝置10e的結構的框圖。
圖12所示的控制裝置10e包括發(fā)送信號處理部分101、光發(fā)送部分102、光劃分部分103、光接收部分104-1到104-n、接收信號處理部分105e、監(jiān)控部分109e和偏置控制部分111。與圖11中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號并將省去其描述。
發(fā)送信號處理部分101將調制過的發(fā)送信號輸出到光發(fā)送部分102。
監(jiān)控部分109e評估從接收信號處理部分105e輸出的上游電信號的品質，并確定上游電信號是否由其它信道干擾。在其它信道的信號泄漏到上游電信號且該上游電信號的品質被劣化的情況中，監(jiān)控部分109指示偏置控制部分111降低要輸出到光發(fā)送部分102的偏置電流水平。
根據來自監(jiān)控部分109e的指令，偏置控制部分111調節(jié)將被輸入到光發(fā)送部分102的光發(fā)射元件的偏置電流。特別是，偏置控制部分111通過控制用于驅動光發(fā)射元件的偏置電路(未示出)調節(jié)輸入到光發(fā)射元件的偏置電流。
光發(fā)送部分102將發(fā)送信號轉換成下游電信號并將該下游電信號輸出到光發(fā)送路徑40。在這點處，由于降低了偏置電流的水平，所以降低了光調制指數。因此，降低了從光發(fā)送部分102輸出的下游光信號的功率。
如上所述，根據本變型，控制裝置評估從中繼裝置發(fā)送的信號的品質，且當上游信號品質不滿足所需條件時，降低要發(fā)送到中繼裝置的光信號的水平。這降低了從中繼裝置發(fā)送到無線通信終端的無線信號的功率。由于這使得可通信無線通信終端可存在的區(qū)域變窄，所以減小了從無線通信終端發(fā)送并由中繼裝置20接收的無線信號的動態(tài)范圍。因此，多信道的無線LAN信號可用于一個區(qū)域中的通信，而不受其它信道的信號干擾。
在該實施例中，已描述了用于通過控制裝置調節(jié)要發(fā)送的光信號的功率的裝置。這種裝置不限于上述裝置，且可以是能調節(jié)下游光信號的功率的任何裝置。例如，用于調節(jié)下游光信號功率的功率調節(jié)部分可包含于控制裝置中。
圖13是示出用于調節(jié)下游光信號功率的控制裝置10f的結構的框圖。圖13中，控制裝置10f包括發(fā)送信號處理部分101、光發(fā)送部分102、光劃分部分103f、光接收部分104-1到104-n、接收信號處理部分105、監(jiān)控部分109f-1到109f-n以及功率調節(jié)部分120。與圖12的那些基本相同的元件具有與其相同的標號并將省去其描述。
光劃分部分103f將劃分成n數量個信號的下游光信號輸出到以下描述的可變光衰減器121-1到121-n。
監(jiān)控部分109f-1到109f-n監(jiān)控光接收部分104-1到104-n接收的上游光信號的品質。當各上游光信號的品質劣化時，監(jiān)控部分109f-1到109f-n指示可變光衰減器驅動部分122降低從光劃分部分103輸出的下游光信號的水平。
功率調節(jié)部分120包括可變光衰減器121-1到121-n和可變光衰減器驅動部分122，且調節(jié)從光發(fā)送部分102f輸出的下游光信號的功率。
可變光衰減器121-1到121-n衰減從光劃分部分103f輸出的下游光信號的功率并將所形成的信號發(fā)送到光發(fā)送路徑40-1到40-n。
根據來自監(jiān)控部分109f-1到109f-n的指令，可變光衰減器驅動部分122調節(jié)用于驅動可變光衰減器121-1到121-n的電流的水平，從而從光劃分部分103輸出的下游光信號的功率被降低。
如上所述，當從中繼裝置發(fā)送的上游光信號的品質劣化時，控制裝置降低要發(fā)送到中繼裝置的下游光信號的功率。因此，可以降低從中繼裝置發(fā)送的無線信號的功率。
(實施例3)以下，將描述根據本發(fā)明實施例3的無線通信系統(tǒng)。在檢測出光信號品質劣化時，根據該實施例的無線通信系統(tǒng)停止從中繼裝置的無線信號發(fā)送。當發(fā)送或接收具有劣化品質的無線信號時，可能會負面影響其它通信裝置或人體。因此，在利用無線信號進行通信時，通信裝置發(fā)送的無線信號的品質需滿足無線電法規(guī)所規(guī)定的公共條件。在該實施例中，將描述的無線通信系統(tǒng)評估光信號的品質的實例性情況。
圖14是示出根據本實施例的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20b的結構的框圖。圖14中，中繼裝置20b包括光接收部分201b、無線發(fā)送部分202b、循環(huán)部分203、發(fā)送/接收天線部分204、無線接收部分205、光發(fā)送部分206b和品質評估部分290b。與圖3中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，且將省去其描述。
經由光傳送路徑40從控制裝置10發(fā)送的下游光信號通過光發(fā)送部分201b被轉換成下游電信號。光發(fā)送部分201b將所轉換的下游電信號輸出到無線發(fā)送部分202b。
另一方面，光發(fā)送部分206b將從無線接收部分205輸出的上游電信號轉換成上游光信號，并將該上游光信號輸出到以下描述的光耦合器部分210。
品質評估部分290b包括光耦合器部分210、光功率檢測部分211和功率控制部分212。
光耦合器部分210將光發(fā)送部分206b所轉換的上游光信號發(fā)送到光發(fā)送路徑40。光耦合器部分210還將光傳送路徑40反射的光輸出到光功率檢測部分211。
光功率檢測部分211檢測從光耦合器部分210輸出的反射光的水平，并確定反射光的水平是否是預定值或更高。在光傳送路徑40中出現異常的情況下，在將光信號輸出到光傳送路徑40時反射光的水平增加。當反射光的水平是預定值或更高時，光功率檢測部分211確定在光傳送路徑中已出現異常。在這種情況中，光功率檢測部分211指示功率控制部分212停止無線電波信號的傳送。
功率控制部分212控制無線發(fā)送部分202b停止將無線電波信號傳送到無線通信終端。特別是，功率控制部分212切斷無線發(fā)送部分202b的功率或者切斷無線發(fā)送部分202b的信號路徑中的開關(未示出)。
當光傳送路徑40中出現異常從而光信號品質劣化時，無線信號的品質不能滿足無線電法規(guī)所限定的雜散發(fā)射功率、帶外輻射功率參數等規(guī)定的條件。雜散發(fā)射功率和帶外輻射功率表示用于發(fā)射必要頻帶之外的不必要波的功率。當發(fā)射這些波時，可能干擾其它通信裝置。因此，期望用于發(fā)射不必要波的功率盡可能小。雜散發(fā)射功率和帶外輻射功率的容許值由無線電法規(guī)對每個頻帶限定。當上游光信號的發(fā)送品質劣化時，中繼裝置20停止無線信號的傳送。
如上所述，根據本實施例，當光傳送路徑中出現異常時，可以停止從中繼裝置的無線信號傳送。因此，不發(fā)送不滿足公共條件的無線信號。此外，由于僅需要中繼裝置檢測反射光的水平，所以可以簡化系統(tǒng)結構。
應注意，在光傳送路徑由雙核心光纖構成的情況中，光傳送路徑中的異常時常相等地影響同一纜線中的這兩個光纖。本實施例的方法對于這種情況是有效的。在單核心雙向傳送的情況中，異常僅影響一個方向的傳送的可能性是相當低的。本實施例的方法對于這種情況也是有效的。
接著，將描述實施例3的變型。在根據該變型的無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置20c評估控制裝置10接收的下游光信號的品質。
圖15是示出根據該變型的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20c的結構的框圖。圖15中，中繼裝置20c包括光接收部分201c、無線發(fā)送部分202c、循環(huán)部分203、發(fā)送/接收天線部分204、無線接收部分205、光發(fā)送部分206c以及品質評估部分290c。與圖3中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，并將省去其描述。
光接收部分201c將光傳送路徑40發(fā)送的下游光信號轉換成下游電信號，并將該下游電信號輸出到無線發(fā)送部分202和接收光功率檢測部分213，以下將描述。
品質評估部分290c包括功率控制部分212和接收光功率檢測部分213。
接收光功率檢測部分213檢測光接收部分201接收的下游光信號的功率，并確定該下游光信號的功率是否是預定值或更高。當下游光信號的功率小于預定值或更高時，接收光功率檢測部分213指示功率控制部分212停止無線信號的發(fā)送。
根據來自接收光功率檢測部分213的指示，功率控制部分212停止無線信號的輸出。特別是，功率控制部分212通過切斷無線發(fā)送部分202c的電源而停止無線信號的輸出。或者，功率控制部分212可以通過切斷無線發(fā)送部分202c的路徑中的開關而停止無線信號的輸出。
當光傳送路徑40中出現異常時，光信號的傳送品質通常劣化。因此，可以通過監(jiān)控光傳送路徑的異常來間接地檢測傳送品質的劣化。當傳送路徑中出現異常且因此增加傳送損耗時，接收光功率檢測部分213檢測出的光信號功率減小。因此，通過監(jiān)控中繼裝置所接收的下游光信號的功率，就可以評估光信號的傳送品質。
如上所述，根據該變型，當光傳送路徑中出現異常時，可以停止從中繼裝置發(fā)送無線信號。因此，不傳送不滿足公共條件的無線信號。在該變型中，僅需要中繼裝置具有檢測經由光傳送路徑從控制裝置發(fā)送的光信號的水平的功能，而不需要包括復雜的檢測電路用于測量帶外輻射功率或雜散發(fā)射功率。
(實施例4)以下，將描述根據本發(fā)明實施例4的無線通信系統(tǒng)。在根據該實施例的無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置評估下游電信號的品質。
圖16是示出根據該實施例的無線通信系統(tǒng)中包括的中繼裝置20d的結構的框圖。圖16中，中繼裝置20d包括光接收部分201d、無線發(fā)射部分202d、循環(huán)部分203、發(fā)送/接收天線部分204、無線接收部分205、光發(fā)送部分206以及品質評估部分290d。與圖3中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，且將省去其描述。
無線發(fā)送部分202d對由光接收部分201d轉換的下游電信號進行諸如放大的處理，隨后輸出所形成的信號到循環(huán)部分203和電信號評估部分214，如以下所描述的。
品質評估部分290d包括功率控制部分212d和電信號評估部分214。
電信號評估部分214評估從無線發(fā)送部分202d輸出的下游電信號的品質。
圖17是示出電信號評估部分214的詳細結構的框圖。圖17中，電信號評估部分214包括帶通濾波器-s(以下稱作“BPF-s”)251，帶通濾波器(以下稱作“BPFs”)252-1到252-n，水平檢測部分253-1到253-n，以及水平確定部分254。
BPF-s251和BPFs252-1到252-n根據頻譜罩通過頻率分量。BPF-s251通過應發(fā)送的頻帶的無線信號并除去無線信號的帶外頻率分量。BPF-s251將通過信號的頻率分量輸出到水平檢測部分253-1。水平檢測部分253-1檢測從BPF-s251輸出的信號的水平并將該水平輸出到水平確定部分254。
BPFs252-1到252-n通過無線信號的帶外頻率分量并將該帶外頻率分量輸出到水平檢測部分253-2到253-n+1。BPFs252-1到252-n通過彼此不同的帶外頻率分量。
水平確定部分254確定相對于水平檢測部分253-1檢測出的頻率分量的水平，每個水平檢測部分253-2到253-n+1檢測出的帶外頻率分量的水平是否是特定水平或更高。當無線信號的品質劣化時，無線信號的帶外頻率分量的水平，即不必要輻射功率的水平，增加。當相對于無線信號水平的不必要輻射功率水平是特定水平或更高時，水平確定部分254指示功率控制部分212停止無線信號的發(fā)送。
根據來自電信號評估部分214的指示，功率控制部分212停止無線信號的輸出。功率控制部分212的特定操作基本與圖15所示的功率控制部分212的特定操作相同，且這里將不加以描述。
如上所述，在該實施例中，當相對于無線信號水平的不必要輻射功率水平是特定水平或更高且中繼裝置確定無線信號的品質不再滿足公共條件時，中繼裝置停止無線信號的發(fā)送。因此，不會發(fā)送不滿足公共條件的無線信號。
接著，將描述實施例4的變型。在根據該變型的無線通信系統(tǒng)中，控制裝置將其上疊加了測試信號的下游電信號轉換成下游光信號，并將該下游光信號發(fā)送到中繼裝置。中繼裝置評估從控制裝置接收的測試信號的品質。
特別是，中繼裝置評估測試信號的互調制失真?；フ{制失真表示當不同頻率的多個信號通過控制裝置被轉換成下游光信號時產生的信號。因為光發(fā)射元件的IL特性具有非線性，所以產生互調制失真。
一般，當兩個不同波的信號被輸入到光發(fā)射元件、放大器等時，各基本量的頻率分量以及各基本量的頻率之外的分量會出現；例如，諧波分量，兩個基本量的頻率之和與之差，每個基本量的頻率和諧波的頻率之和與之差，以及兩個諧波的頻率之和與之差。多個頻率(諧波之外的分量)之間的相互關系產生的這種頻率分量被稱作“互調制失真”。例如，當具有頻率a和頻率b的兩個波輸入到光發(fā)射元件、放大器等時，產生頻率2a-b等作為互調制失真。頻率2a-b接近于主信號的頻率，并因此可能干擾主信號。
圖18是示出根據該變型的無線通信系統(tǒng)中包含的控制裝置10g的結構的框圖。圖18中，控制裝置10g包括發(fā)送信號處理部分101、光發(fā)送部分102g、光劃分部分103、光接收部分104-1到104-n、接收信號處理部分105以及測試信號發(fā)送部分112。與圖2中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，且將省去其描述。
測試信號發(fā)送部分112產生要疊加于下游電信號上的測試信號并將該測試信號輸出到光發(fā)送部分102g。測試信號發(fā)送部分112包括振蕩器SG-a和振蕩器SG-b。
振蕩器SG-a產生測試信號a并將測試信號a輸出到光發(fā)送部分102g。假定，測試信號a的頻率是a。振蕩器SG-b生成測試信號b并將測試信號b輸出到光發(fā)送部分102g。假定，測試信號b的頻率是b。
光發(fā)送部分102g將從測試信號發(fā)送部分112輸出的測試信號a和b疊加到從發(fā)送信號處理部分101輸出的下游電信號上，并將該下游電信號轉換成下游光信號。
接著，將描述用于評估從控制裝置10g發(fā)送的測試信號的中繼裝置。根據該變型的中繼裝置的結構基本與圖16所示的中繼裝置20d的結構相同，區(qū)別在于電信號評估部分的結構。因此，以上參考圖16給出的描述將結合在這里，且以下將僅描述電信號評估部分。為了區(qū)別根據本變型的中繼裝置中包含的電信號評估部分與圖17所示的電信號評估部分214，根據本變型的中繼裝置中包含的電信號評估部分將稱作電信號評估部分214e。
圖19是示出電信號評估部分214e的詳細結構的框圖。圖19中，電信號評估部分214e包括帶通濾波器-a(以下稱作“BPF-a”)255、帶通濾波器-(2a-b)(以下稱作“BPF-(2a-b)”)256、水平檢測部分253-1和253-2以及水平確定部分254e。
BPF-a255通過具有頻率a的測試信號a并除去測試信號a的帶外頻率分量。BPF-a255隨后輸出已通過的測試信號a到水平檢測部分253-1。水平檢測部分253-1檢測測試信號a的水平并將該水平輸出到水平確定部分254。
BPF-(2a-b)256通過互調制失真的頻率(2a-b)并將頻率(2a-b)輸出到水平檢測部分253-2。
水平確定部分254e確定相對于水平檢測部分253-1檢測出的測試信號的水平，水平檢測部分253-2檢測出的互調制失真的水平是否是特定水平或更高。當相對于測試信號a的水平的互調制失真水平是特定水平或更高，則水平確定部分254e指示功率控制部分212停止無線信號的發(fā)送。
根據來自電信號評估部分214的指示，功率控制部分212停止無線信號的輸出。功率控制部分212的特定操作基本與圖15所示的功率控制部分212的操作相同，且這里將不加以描述。
如上所述，根據該變型，中繼裝置評估從控制裝置發(fā)送的測試信號的互調制失真。當相對于測試信號水平的互調制失真水平是特定水平或更高時，中繼裝置停止無線信號的發(fā)送。因此，可以防止具有劣化品質的無線信號的發(fā)送。
一般，很難直接測量雜散發(fā)射功率、帶外輻射功率等等，且測量這些參數是昂貴的。但是，根據該變型，僅必需測量測試信號的互調制失真。例如，互調制失真的測量僅需要預置頻率的檢查，且因此在用簡單電路實現的方面是有利的。
在以上變型中，已描述了用于測量測試信號的互調制失真的方法。通過測量測試信號的諧波失真而非互調制失真來評估發(fā)送品質。
諧波是具有通過基本量的頻率乘以整數獲得的值的頻率的分量。例如，當具有頻率a的信號a輸入到非線性電路時，產生失真且例如具有頻率2a和3a的諧波與頻率a一起被輸出。當信號的發(fā)送品質劣化時，這種諧波的水平增加。因此，可以通過測量諧波失真來評估發(fā)送品質。
在這種情況中，僅一種類型的測試信號需要從控制裝置發(fā)送到中繼裝置。因此，圖18中示出的測試信號發(fā)送部分112僅需包括振蕩器SG-a。因此，其上疊加有測試信號的下游光信號被發(fā)送到中繼裝置。在該中繼裝置中，圖19所示的電信號評估部分214e僅需包括用于通過頻率2a的帶通濾波器-2a，代替BPF-(2a-b)。
圖20是示出電信號評估部分214f的結構的框圖。為了檢測諧波失真，圖16中示出的中繼裝置20d包括圖20所示的電信號評估部分214f，代替電信號評估部分214。圖20中，電信號評估部分214f包括帶通濾波器-a(以下，稱作“BPF-a”)255、帶通濾波器-2a(以下稱作“BPF-2a”)257、水平檢測部分253-1和253-2以及水平確定部分254。
BPF-a255通過具有頻率a的測試信號a并除去測試信號a的帶外頻率分量。隨后，BPF-a255將通過的測試信號a輸出到水平檢測部分253-1。水平檢測部分253-1檢測測試信號a的水平并將該水平輸出到水平確定部分254。
BPF-2a257通過諧波的頻率2a并將頻率2a輸出到水平檢測部分253-2。
水平確定部分254f確定相對于水平檢測部分253-1檢測出的測試信號a的水平，水平檢測部分253-2檢測出的諧波失真的水平是否是特定水平或更高。當相對于測試信號a的水平的諧波失真水平是特定水平或更高時，水平確定部分254e指示功率控制部分212停止無線信號的發(fā)送。
根據來自電信號評估部分214的指示，功率控制部分212d停止無線信號的輸出。功率控制部分212d的特定操作與圖15中所示的功率控制部分212的操作基本相同，且這里將不加以描述。
如上所述，根據本變型，中繼裝置評估從控制裝置發(fā)送的測試信號的諧波失真。當相對于測試信號水平的諧波失真水平是特定水平或更高時，中繼裝置停止無線信號的發(fā)送。因此，可以避免具有劣化品質的無線信號的發(fā)送。
在實施例3和4中，已描述了中繼裝置評估無線信號或光信號的品質的情況?；蛘?，可由控制裝置代替中繼裝置來評估這些信號的品質。以下，將描述控制裝置評估無線信號或光信號的品質的情況。
(實施例5)圖21是示出根據第五實例的無線通信系統(tǒng)中包括的控制裝置10h的結構的框圖。圖21中，控制裝置10h包括發(fā)送信號處理部分101、光發(fā)送部分102h、光劃分部分103、光接收部分104-1到104-n、接收信號處理部分105以及品質評估部分290h。與圖2中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，且將省去其描述。
光發(fā)送部分102h將從外部網絡發(fā)送的信號轉換成下游光信號，并將該下游光信號輸出到光耦合器部分113，如下所述。
品質評估部分290h包括光耦合器部分113、光功率檢測部分114和功率控制部分115。
光耦合器部分113將上游光信號輸出到光劃分部分103并將光傳送路徑40反射的光輸出到光功率檢測部分114。
光功率檢測部分114檢測從光耦合器部分113輸出的反射光的功率，并當反射光的功率是預定值或更高時，指示功率控制部分115停止下游光信號的發(fā)送。
功率控制部分115控制光發(fā)送部分102h停止下游光信號的發(fā)送。特別是，功率控制部分115切斷光發(fā)送部分102h的電源或者切斷光發(fā)送部分102h的信號路徑中的開關(未示出)。光耦合器部分113、光檢測部分114和功率控制部分115分別具有與圖14所示的光耦合器部分210、光檢測部分211和功率控制部分212的那些基本相同的功能，且將省去其描述。
根據本實施例的中繼裝置具有如圖14所示的中繼裝置結構，區(qū)別在于不包括品質評估部分290b。
如上所述，根據本實施例，當光傳送路徑中出現異常時，可以停止從控制裝置的光信號發(fā)送。因此，不會從中繼裝置發(fā)送不滿足公共條件的無線信號。此外，由于控制裝置僅需要檢測反射光，所以可以簡化系統(tǒng)結構。
接著，將描述實施例5的變型。圖22是示出根據實施例5的變型的控制裝置10i的結構的框圖。
圖22中，控制裝置10i包括發(fā)送信號處理部分101、光發(fā)送部分102h、光劃分部分103i、光接收部分104-1到104-n、接收信號處理部分105以及品質評估部分290i。與圖2中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，并將省去其描述。
光劃分部分103i將被劃分成n數量個信號的下游光信號輸出到可變光衰減器121-1到121-n，如下所述。
品質評估部分290i包括功率控制部分115、接收光功率檢測部分116-1到116-n以及可變光衰減器121-1到121-n。
接收光功率檢測部分116-1到116-n檢測由光接收部分104-1到104-n接收的上游光信號的功率，并確定各上游光信號的功率是否是預定值或更高。當各上游光信號的功率小于預定值時，接收光功率檢測部分116-1到116-n指示功率控制部分115停止下游光信號的發(fā)送。
可變光衰減器121-1到121-n衰減從光劃分部分103i輸出的下游光信號并將所形成的信號發(fā)送到光傳送路徑40-1到40-n。
根據來自接收光功率檢測部分116-1到116-n的每一個的指示，功率控制部分115停止下游光信號的發(fā)送。特別是，功率控制部分115通過控制由可變光衰減器121-1到121-n中的每一個衰減的下游光信號的衰減量來停止下游光信號的輸出。在這點處，功率控制部分115僅停止到已出現異常的光傳送路徑的下游信號的發(fā)送。例如，當接收光功率檢測部分116-2檢測出的上游光信號的功率小于預定值時，功率控制部分115控制可變光衰減器121-2，從而停止到光傳送路徑40-2的下游光信號發(fā)送。
接收光檢測部分116和功率控制部分115的功能與圖15所示的接收光檢測部分213和功率控制部分212的功能基本相同，且將省去其詳細描述。
如上所述，根據該變型，當在光傳送路徑中出現異常時，可以停止從控制裝置的下游光信號傳送。因此，不會從中繼裝置發(fā)送不滿足公共條件的無線信號。在該變型中，控制裝置僅需具有檢測經由光傳送路徑從控制裝置發(fā)送的光信號的水平的功能，且不需要包括復雜的檢測電路用于測量雜散發(fā)射功率或帶外輻射功率。
(實施例6)圖23是示出根據本發(fā)明實施例6的控制裝置10j的結構的框圖。
在圖23中，控制裝置10j包括發(fā)送信號處理部分101、光發(fā)送部分102、光劃分部分103、光接收部分104-1到104-n、接收信號處理部分105j以及品質評估部分290j。與圖2中的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，且將省去其描述。
接收信號處理部分105j將光接收部分104-1到104-n中的每一個轉換的上游電信號輸出到電信號評估部分117，如以下將描述的。
品質評估部分290j包括功率控制部分115和電信號評估部分117。
電信號評估部分117評估從接收信號處理部分105j輸出的電信號的品質，且當電信號品質劣化時，停止下游光信號的發(fā)送。電信號評估部分117對應于圖17所示的電信號評估部分214。因此，參考圖17給出的描述將結合在此，并將省去其詳細描述。
功率控制部分115對應于圖16所示的功率控制部分212。根據來自電信號評估部分117的指示，功率控制部分115停止從光發(fā)送部分102的下游光信號的輸出。
根據本實施例的中繼裝置具有如圖14所示的中繼裝置結構，區(qū)別在于不包括品質評估部分290b。
如上所述，根據本實施例，控制裝置確定相對于從中繼裝置發(fā)送的信號水平，不必要輻射功率的水平是否是特定水平或更高。例如，當光傳送路徑中出現異常時，上游信號的品質劣化。如果在這種情況中下游信號被發(fā)送到中繼裝置，則發(fā)送具有劣化品質的無線信號。當上游信號品質劣化時，控制裝置停止下游光信號的發(fā)送。因此，不會從中繼裝置發(fā)送不滿足公共條件的無線信號。
接著，將描述實施例6的變型。在根據本變型的無線通信系統(tǒng)中，中繼裝置將其上疊加有測試信號的上游電信號轉換成上游光信號，并將所形成的信號發(fā)送到控制裝置?？刂蒲b置評估從中繼裝置接收的測試信號的品質。
圖24是示出根據該變型的無線通信系統(tǒng)中包含的中繼裝置20f的結構的框圖。圖24中，中繼裝置20f包括光接收部分201f、無線發(fā)送部分202、循環(huán)部分203、發(fā)送/接收天線部分204、無線接收部分205、光發(fā)送部分206f和測試信號發(fā)送部分215。
光接收部分201f將轉換后的下游電信號輸出到無線發(fā)送部分202。
測試信號發(fā)送部分215產生將疊加于從中繼裝置20f發(fā)送的上游電信號上的測試信號，并將該測試信號輸出到光發(fā)送部分206f。測試信號發(fā)送部分215包括振蕩器SG-a和振蕩器SG-b。
振蕩器SG-a產生測試信號a并將測試信號a輸出到光發(fā)送部分206f。測試信號a的頻率是a。振蕩器SG-b生成測試信號b并將測試信號b輸出到光發(fā)送部分206f。測試信號b的頻率是b。測試信號發(fā)送部分215對應于圖18所示的測試信號發(fā)送部分112。
光發(fā)送部分206f將從測試信號發(fā)送部分215輸出的測試信號a和b疊加到從無線接收部分205輸出的上游電信號上，并將該上游電信號轉換成上游光信號。
接著，將描述用于評估從中繼裝置20f發(fā)送的測試信號的控制裝置。根據該變型的控制裝置的結構基本與圖23所示的控制裝置10j的結構相同，區(qū)別在于電信號評估部分的結構。因此，以上參考圖23給出的描述將結合在這里，且以下將僅描述區(qū)別。用于評估互調制失真的電信號評估部分的結構基本與圖19所示的電信號評估部分214e的結構相同。因此以上參考圖23給出的描述將結合在此。電信號評估部分評估從接收信號處理部分105j輸出的上游電信號上疊加的測試信號的品質。當互調制失真的水平相對于測試信號的水平為特定水平或更高時，電信號評估部分指示功率控制部分115停止下游光信號的發(fā)送。
如上所述，根據該變型，控制裝置評估從中繼裝置發(fā)送的測試信號的互調制失真，且當相對于測試信號水平的互調制失真水平是特定水平或更高時，停止下游光信號的發(fā)送。這可以避免從中繼裝置發(fā)送具有劣化品質的無線信號。
在該變型中，控制裝置評估互調制失真?；蛘?，如在實施例4的變型中，可評估諧波失真。用于這種情況的電信號評估部分的結構基本等于圖20所示的電信號評估部分214f的結構。因此，這里將結合以上參考圖20給出的描述，且將省去其描述。
如上所述，在該變型中，控制裝置評估從中繼裝置發(fā)送的測試信號的互調制失真或諧波失真。當相對于測試信號水平的互調制失真或諧波失真的水平是特定水平或更高時，控制裝置停止無線信號的發(fā)送。這可以避免從中繼發(fā)送具有劣化品質的無線信號。例如，互調制失真或諧波失真的測量僅需要檢查預設頻率，因此在用簡單電路實現的方面是有利的。
在實施例3到6中，已給出假定無線通信系統(tǒng)使用無線LAN信號用于通信的情況下的描述。或者，無線通信系統(tǒng)可用作對廣播波不靈敏的區(qū)域的轉播系統(tǒng)。但是，在用于利用廣播波進行通信的系統(tǒng)中，上游信號一般被認為是不必要的。因此，不使用實施例5和6中描述的評估上游信號品質的方法，但根據實施例3到6的無線通信系統(tǒng)對于其它方法是可用的。
作為用于將光傳送路徑相互連接或者用于將光傳送路徑和裝置相互連接的光連接器，斜拋光連接器是最合適的。當連接器松動時，在連接器的端表面處產生反射。因此，采用PC連接器等，產生對光發(fā)射元件的反射，或者當存在多個反射點時，出現多個反射。因此，信號品質會劣化。這里，使用斜拋光連接器在防止出現對光發(fā)射元件的光反射或多反射的情況中是有利的，因此，即使在連接器松動的狀態(tài)下也避免了信號品質的劣化。
如上所述，根據實施例3到6的無線通信系統(tǒng)允許利用一個區(qū)域中的多個信道的無線信號的通信，并對于建筑物內的商業(yè)網絡、無線LAN服務等是有用的。根據實施例3到6的無線通信系統(tǒng)還可應用于使用諸如火車內或飛機內的網絡和對廣播波不靈敏的區(qū)域的轉播系統(tǒng)。
如上所述，在實施例1和2中，描述了用于將要發(fā)送到無線通信終端的無線信號的信號水平保持于預定動態(tài)范圍內的無線通信系統(tǒng)。采用根據實施例1和2的無線通信系統(tǒng)，將使由一個中繼裝置覆蓋的區(qū)域變窄。為了覆蓋更大的通信區(qū)域，多個中繼裝置是必要的。
但是，用于連接每個中繼裝置和控制裝置的光傳送路徑的長度針對這多個中繼裝置中的每一個而變化。因此，當從一個無線通信終端發(fā)送的無線信號由多個中繼裝置接收時，在通過不同傳送路徑發(fā)送的信號達控制裝置31所需要的延遲時間中出現延遲差異(skew)。這產生了信號相互干擾的問題(多路徑干擾)，并因此劣化通信品質。
以下，將描述用于將通過不同無線傳送路徑和光傳送路徑發(fā)送的信號中的延遲差異保持于預定時間間隔內的方法。
(實施例7)圖25是示出根據本發(fā)明實施例7的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖。在圖25中，無線通信系統(tǒng)包括控制裝置10、中繼裝置20-1和20-2以及無線通信終端30。
無線通信終端30和中繼裝置20-1和20-2中的每一個彼此無線連接。中繼裝置20-1和控制裝置10經由光傳送路徑40-1彼此連接，且中繼裝置20-2和控制裝置10經由光傳送路徑40-2彼此連接。圖25中，在無線通信區(qū)域中存在一個無線通信終端，但在無線通信區(qū)域中可以存在兩個或更多的無線通信終端。
由于根據本實施例的控制裝置10的結構與根據實施例1或2的控制裝置的結構基本相同，則圖25僅示出了控制裝置10的基本結構。
圖25中，控制裝置10包括信號處理部分161、電光轉換部分(E/O)162和光電轉換部分(O/E)163，以及光分離/耦合部分164。
例如，信號處理部分161對應于圖9所示的發(fā)送信號處理部分101和接收信號處理部分105。電光轉換部分162對應于圖9所示的光發(fā)送部分102，且光電轉換部分(O/E)163對應于圖9所示的光接收部分105。光分離/耦合部分164對應于圖9所示的光劃分部分103和光耦合部分108。
光分離/耦合部分164分離從控制裝置10的電光轉換部分163輸出的下游光信號并將該下游光信號發(fā)送到光傳送路徑40-1和40-2。光分離/耦合部分164還經由光傳送路徑40-1和40-2將從中繼裝置20-1和20-2發(fā)送的上游光信號輸出到控制裝置10的光電轉換部分163。
在接收經由光傳送路徑40-1發(fā)送的光信號時，中繼裝置20-1將接收到的光信號轉換成電信號并將該電信號作為無線信號從發(fā)送/接收天線部分275-1發(fā)送。
根據該實施例的中繼裝置20-1的結構與根據實施例1或實施例2的控制裝置的結構基本相同，區(qū)別在于進一步包括水平調節(jié)部分273和274。由于中繼裝置20-1的結構與實施例1和實施例2中的中繼裝置結構基本相同，其區(qū)別在于水平調節(jié)部分273和274的結構，所以圖25僅示出中繼裝置20-1的基本結構。
圖25中，中繼裝置20-1包括光電轉換部分271、電光轉換部分272、水平調節(jié)部分273和274以及發(fā)送/接收天線部分275-1。
光電轉換部分271對應于圖3所示的光接收部分201，并將從光傳送路徑40-1發(fā)送的下游光信號轉換成電信號并將該電信號輸出到水平調節(jié)部分273。
例如，水平調節(jié)部分273是增益可變放大器或者可變衰減器，并調節(jié)由光電轉換部分271所轉換的下游電信號的水平。具有由水平調節(jié)部分273調節(jié)過的水平的電信號通過無線發(fā)送部分或者循環(huán)部分(兩者都未示出)并從發(fā)送/接收天線部分275-1作為無線信號發(fā)送。
水平調節(jié)部分274的功能也與水平調節(jié)部分273的功能基本相同，且水平調節(jié)部分274調節(jié)由發(fā)送/接收天線接收到的電信號的水平并將所形成的信號輸出到電光轉換部分272。
電光轉換部分272對應于圖3所示的光發(fā)送部分206，并將發(fā)送/接收天線部分275-1接收到的無線信號轉換成上游光信號，并將該上游光信號發(fā)送到光傳送路徑40-1。目前為止，已描述了中繼裝置20-1。中繼裝置20-2的結構也與中繼裝置20-1的結構基本相同。
在接收到經由光傳送路徑40-1發(fā)送的光信號時，控制裝置10將光信號解調成要發(fā)送到外部網絡的狀態(tài)中的信號，并經由Ethernet(注冊商標)電纜60將所形成的信號發(fā)送到外部網絡。
安裝發(fā)送/接收天線部分，以使發(fā)送/接收天線部分的一部分無線通信區(qū)域與相鄰發(fā)送/接收天線部分的一部分無線通信區(qū)域相重疊。因此，每個發(fā)送/接收天線部分的無線通信區(qū)域包括與相鄰發(fā)送/接收天線部分的無線通信區(qū)域相重疊的地區(qū)。
如圖25所示，在無線通信終端30位于無線通信區(qū)域276-1和276-2彼此重疊的區(qū)域中的情況下，無線通信終端30經由中繼裝置20-1和20-2兩者接收由光分離/耦合部分164分離的信號。
從控制裝置10發(fā)送的信號通過中繼裝置20-1并到達無線通信終端301所需的總時間是光信號傳播通過光纖40a所需的傳播時間T(Loa)和無線信號傳播通過無線通信區(qū)域256a所需的傳播時間T(Lwa)之和。從控制裝置10發(fā)送的信號通過中繼裝置20-2并到達無線通信終端30所需的總時間是光信號傳播通過光纖40b所需的傳播時間T(Lob)和無線信號傳播通過無線通信區(qū)域276-2所需的傳播時間T(Lwb)之和。
根據IEEE802.11a標準、IEEE802.11g標準等，使用OFDM調制系統(tǒng)的無線LAN系統(tǒng)通?？梢匀菰S約250ns的信號延遲差異。這里，將討論延遲差異被設定為200ns以便向無線傳送路徑和光傳送路徑中的延遲差異提供余量(margin)的情況。例如，在該系統(tǒng)中，通過將無線傳送路徑中的無線信號的延遲差異降低到100ns，在光傳送路徑中可以容許達100ns的延遲差異。在被轉換成光程長度差時，100ns的延遲差異約為20m。因此，當光程長度差超過20m時，通過減小無線傳送路徑中信號的延遲差異可以減輕多路徑干擾的影響。
因此，可以理解，為了抵消從多個接收天線部分發(fā)送并到達一個無線通信終端的的無線信號之間的延遲差異，無線通信區(qū)域276-1和276-2可形成于使得傳播時間T(Loa)和傳播時間T(Lwa)之和以及傳播時間T(Lob)和傳播時間T(Lwb)之和保持于預定時間間隔內的位置處。
在中繼裝置20-1中，水平調節(jié)部分273通過調節(jié)從發(fā)送/接收天線部分275-1發(fā)送的無線信號的水平來控制增益。這形成了無線通信區(qū)域276-1。同樣在中繼裝置20-2中，其中的水平調節(jié)部分273控制要發(fā)送的無線信號的水平，并因此形成無線通信區(qū)域276-2。
例如，當通過光傳送路徑傳播的光信號傳播速率是空氣中傳播的無線信號的傳播速率的1.5倍時，調節(jié)每個接收天線部分的方向性，以滿足以下關系，因此形成接收區(qū)域276-1和276-2。
Lwa-Lwb＝1.5×(Lob-Loa)...(2)特別是，通過改變每個接收天線部分的傾斜角或者改變每個接收天線部分的方向性擴展角來調節(jié)方向性。
例如，當光程長度差(Lob-Loa)為30m時，通過等式(2)獲得Lwa-Lwb＝45。因此，在這種情況中，例如，無線通信區(qū)域276-1的半徑可以為100m且無線通信區(qū)域276-2的半徑為55m。
以上描述關注下游信號。也可通過按相同方式由水平調節(jié)部分274調節(jié)輸入到電光轉換部分272的無線信號的水平來處理上游信號。
如上所述，根據本實施例，可以通過提供多個中繼裝置來擴展無線通信區(qū)域。即使在一無線通信終端接收從多個發(fā)送/接收天線部分發(fā)送的無線信號的情況中，無線傳送路徑和光傳送路徑中的無線信號之間的延遲差異也可通過增益調節(jié)而保持于預定時間間隔中。這可避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。
以上實施例關注下游信號。同樣對于上游信號，信號中的延遲差異可按相同方式通過增益調節(jié)而保持于預定時間間隔內。因此，即使當從多個發(fā)送/接收天線部分接收無線信號時，無線傳送路徑和光傳送路徑中的無線信號中的延遲差異也可保持于預定時間間隔內。
(實施例8)以下，將描述本發(fā)明的實施例8。與包括兩個中繼裝置的根據實施例7的無線通信系統(tǒng)不同，根據本實施例的無線通信系統(tǒng)包括三個或更多中繼裝置。
圖26是示出根據本實施例的無線通信系統(tǒng)結構的示圖。圖26中所示的無線通信系統(tǒng)與圖25所示的根據實施例7的無線通信系統(tǒng)的區(qū)別在于進一步包括中繼裝置20-3和20-4。
中繼裝置20-3和控制裝置10經由光傳送路徑40-3相互連接，且中繼裝置20-4和控制裝置10經由光傳送路徑40-4相互連接。
中繼裝置20-1和20-2利用與中繼裝置20-3和20-4以及無線通信終端之間發(fā)送和接收的無線信號頻率不同的頻率與無線通信終端進行通信。
控制裝置10包括分別用于發(fā)送兩個不同頻率的兩組元件。特別是，控制裝置10包括信號處理部分161a和161b、電光轉換部分162a和162b、光電轉換部分163a和163b、以及光分離/耦合部分164a和164b。與圖25所示的控制裝置10相同，圖26僅示出了控制裝置10的基本結構。
信號處理部分161a將經由Ethernet(注冊商標)電纜60-1從外部網絡發(fā)送的信號調制成下游電信號。下游電信號通過電光轉換部分162a轉換成下游光信號并輸出到光分離/耦合部分164a。光分離/耦合部分164a分離該下游光信號并將分離后的下游光信號發(fā)送到光傳送路徑40-3和40-4。
信號處理部分161b將經由Ethernet(注冊商標)電纜60-2從外部網絡發(fā)送的信號調制成下游電信號。下游電信號通過電光轉換部分162b轉換成下游光信號并輸出到光分離/耦合部分164b。光分離/耦合部分164b分離該下游光信號并將分離后的下游光信號發(fā)送到光傳送路徑40-1和40-2。
經由光傳送路徑40-3和40-4從中繼裝置20-3和20-4發(fā)送的上游光信號通過光分離/耦合部分164b耦合并輸入到控制裝置的光電轉換部分163a。經由光傳送路徑40-1和40-2從中繼裝置20-1和20-2發(fā)送的上游光信號通過光分離/耦合部分164b耦合并輸入到控制裝置的光電轉換部分163b。
中繼裝置20-3和20-4的結構與圖25所示的中繼裝置20-1和20-2的結構基本相同，并將省去其描述。
在中繼裝置20-1和20-2中，水平調節(jié)部分273調節(jié)要彼此相關的從其發(fā)送的無線信號的水平，以形成無線通信區(qū)域276-1和276-2。從控制裝置的電光轉換部分162b輸出并由光分離/耦合部分164b分離的光信號被發(fā)送到這兩個中繼裝置20-1和20-2。從該中繼裝置20-1和20-2發(fā)送以相同頻率調制的無線信號。
中繼裝置20-3的發(fā)送/接收天線部分275-3所形成的無線通信區(qū)域276-3與中繼裝置20-2的發(fā)送/接收天線部分275-2所形成的無線通信區(qū)域276-2的一部分相重疊。中繼裝置20-3的發(fā)送/接收天線部分275-3形成的無線通信區(qū)域276-3還與中繼裝置20-4的發(fā)送/接收天線部分275-4所形成的無線通信區(qū)域276-4的一部分相重疊。
電光轉換部分162a和電光轉換部分162b將用彼此不同的頻率轉換的電信號轉換成光信號并輸出這些光信號。結果，中繼裝置20-2和中繼裝置20-3將用彼此不同的頻率轉換的無線信號發(fā)送到無線通信終端。因此，即使在無線通信終端位于中繼裝置20-2所形成的無線通信區(qū)域276-2與中繼裝置20-3所形成的無線通信區(qū)域276-3相互重疊的區(qū)域中的情況下，由于用于通信的無線信號具有不同的頻率，所以也不會出現多路徑干擾。
如實施例7中所描述的，在中繼裝置20-1和中繼裝置20-2中，水平調節(jié)部分273調節(jié)增益，以使要發(fā)送到各無線地帶相互重疊的區(qū)域中的無線信號間的延遲時間保持于預定時間間隔內。類似地，在中繼裝置20-3和中繼裝置20-4中，水平調節(jié)部分273調節(jié)增益，以使要發(fā)送到各無線地帶相互重疊的區(qū)域中的無線信號間的延遲時間保持于預定時間間隔內。由于中繼裝置20-2和20-3利用彼此不同的頻率進行通信，所以不必調節(jié)中繼裝置20-2和20-3之間的信號的延遲時間。
作為無線調制信號，可以使用頻率多路復用系統(tǒng)、碼分多路復用系統(tǒng)等。例如，在頻率多路復用系統(tǒng)的情況中，中繼裝置20-1和20-2的組以及中繼裝置20-3和20-4的組可以利用以彼此不同的頻率調制的無線信號進行通信。
如上所述，根據本實施例，最多四個中繼裝置可以安裝于無線通信系統(tǒng)中。假如其間調節(jié)信號的延遲差異的兩個中繼裝置為一組，則兩組裝置利用彼此不同的信號進行通信。因此，即使當無線通信終端接收從多個發(fā)送/接收天線部分所發(fā)送的無線信號時，無線傳送路徑和光傳送路徑中無線信號之間的延遲差異也可通過增益調節(jié)保持于預定時間間隔內。因此，可以避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。
以上實施例關注下游信號。同樣，對于上游信號，信號之間的時間差異也可按相同方式通過增益調節(jié)保持于預定時間間隔內。因此，即使在從多個發(fā)送/接收天線部分接收無線信號時，無線傳送路徑和光傳送路徑中的無線信號之間的時間差異也可保持于預定時間間隔內。
通過本實施例的應用，可以安裝五個或更多的中繼裝置。
圖27示出安裝了五個或更多中繼裝置的情況中的無線通信系統(tǒng)的結構。在圖26所示的無線通信系統(tǒng)中，從光分離/耦合部分164b分離出兩條光傳送路徑40-1和40-2。相反，在圖27所示的無線通信系統(tǒng)中，從光分離/耦合部分164b分離出另一條光傳送路徑。與從光分離/耦合部分164b分離出的另一條光傳送路徑相連的是光分離/耦合部分164c。光分離/耦合部分164c將從光分離/耦合部分164b分離出的這另一條光傳送路徑分離成光傳送路徑40-5和40-6。由光分離/耦合部分164c分離出的光傳送路徑40-5連接到中繼裝置20-5，且由光分離/耦合部分164c分離出的光傳送路徑40-6連接到中繼裝置20-6。
中繼裝置20-5的發(fā)送/接收天線部分275-5所形成的無線通信區(qū)域276-5也與中繼裝置20-4的發(fā)送/接收天線部分275-4所形成的無線通信區(qū)域276-4的一部分相重疊。中繼裝置20-5的發(fā)送/接收天線部分275-5所形成的無線通信區(qū)域276-5還與中繼裝置20-6的發(fā)送/接收天線部分275-6所形成的無線通信區(qū)域276-6的一部分相重疊。
此外，在用于發(fā)送用相同頻率調制的無線信號的中繼裝置20-5和20-6被連接的情況中，中繼裝置20-5和20-6調節(jié)相互相關的從其發(fā)送的無線信號的水平。較佳地，進行調節(jié)，以便在位于任意位置的無線通信終端中，來自中繼裝置20-1或201-2的信號的水平與來自中繼裝置201-5或201-6的信號的水平之間的差是預定水平或更高。
例如，當利用符合IEEE802.11a標準或IEEE802.11g標準的OFDM調制發(fā)送無線LAN信號時，如果信號水平差是20dB或更高，則即使由于多路徑干擾引起的延遲差異是5μsec或更長，也不會劣化傳輸速率。因此，可以安裝多個中繼裝置，以擴展無線通信區(qū)域，同時避免使用簡單裝置結構時的多路徑干擾。
在圖26和27所示的無線通信系統(tǒng)中，不同的光傳送路徑40-1到40-6被用于從所期望的中繼裝置發(fā)送所期望的調制無線信號?？梢岳貌ㄩL多路復用系統(tǒng)進行通信，該系統(tǒng)利用不同波長用于不同調制無線信號并按多路復用方式在一條光傳送路徑中發(fā)送這些信號?；蛘?，在將頻率多路復用系統(tǒng)用作無線信號調制系統(tǒng)的情況中，在每個中繼裝置中設置僅通過所期望頻帶的帶通濾波器。
(實施例9)以下，將描述本發(fā)明的實施例9。同實施例8中的一樣，根據實施例9的無線通信系統(tǒng)包括三個或更多中繼裝置，但與實施例8不同的是，實施例9中的無線通信系統(tǒng)中包含的所有中繼裝置都利用相同的頻率進行通信。
圖28是示出本實施例中的無線通信系統(tǒng)結構的示圖。圖28中，中繼裝置20-1和20-2中分別包含的發(fā)送/接收天線部分277-1和277-2的每一個都由具有斜方向的方向性的定向天線構成。其它元件與圖25的那些基本相同，且與圖25中的那些基本相同的那些元件具有與其相同的標號并將省去其描述。
在光傳送路徑40-2的光程長于光傳送路徑40-1的光程的情況中，中繼裝置20-1的發(fā)送/接收天線277-1具有朝向連接到具有更長光程的光傳送路徑40-2的中繼裝置20-2的方向性。雖然未示出，但在進一步連接多個中繼裝置的情況中，每個中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分都具有朝向更遠處的中繼裝置的方向性。
在這種情況中，調節(jié)定向天線275-1和275-2，以使T(Loa)和T(Lwa)之和等于T(Lob)和T(Lwb)之和，其中T(Loa)和T(Lwa)之和是從控制裝置光劃分的信號之一經由中繼裝置20-1到達無線通信終端301所需的時間，且T(Lob)和T(Lwb)之和是從控制裝置光劃分的另一信號經由中繼裝置20-2到達無線通信終端301所需的時間，在由無線通信終端接收時這些信號具有相同水平。換句話說，調節(jié)每個發(fā)送/接收天線271的方向性，以實現以上示出的等式(1)的關系?？梢酝ㄟ^改變安裝天線271的角度或者通過改變天線271的擴展角來調節(jié)每個發(fā)送/接收天線271的方向性。
例如，在光纖長度差為30m的情況中，通過以上示出的等式(2)獲得Lwa-Lwb＝45(m)。當中繼裝置安裝于典型房屋中時，天花板的高度約為2m。因此，近似假定Lwb＝(0)m，Lwa＝45(m)。當天花板高度被認為是零時，Lwa的長度被認為等于無線通信區(qū)域的最大長度。因此，無線通信區(qū)域278-1和278-2的最大長度可以是45m。
如上所述，根據本實施例，無線傳送路徑和光傳送路徑中無線信號之間的延遲差異可以保持于預定時間間隔內。這可避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。
在該實施例中，通過改變安裝天線的角度或者改變天線的擴展角度來調節(jié)天線的方向性。在由水平調節(jié)部分進行的增益調節(jié)是不必要的情況下，中繼裝置不需要包括水平調節(jié)部分。或者，僅通過由水平調節(jié)部分調節(jié)增益來調節(jié)每個發(fā)送/接收天線部分的增益，而不改變安裝天線的角度或天線的擴展角。
(實施例10)圖29示出根據本發(fā)明實施例10的無線通信系統(tǒng)結構。圖29中，與圖25的那些基本相同的元件具有與其相同的標號，將省去其描述，其結構將按簡化方式在圖中示出。
圖29中，中繼裝置20-1到20-3分別連接到由光分離/耦合部分164a和164b劃分的光傳送路徑40-1到40-3。如圖29所示，光分離/耦合部分164a和164b將一條傳送路徑劃分成兩條。無線通信系統(tǒng)被構成為光傳送路徑的一端連接到光分離/耦合部分且另一端連接到另一個光分離/耦合部分或者中繼裝置。因此，控制裝置10和每個中繼裝置可以經由較少數量核心的光纖相互連接。在這點處，從控制裝置10到中繼裝置的光傳送路徑長度之間的差被設定為特定長度或更短，或者由光傳送路徑和無線傳送路徑產生的總延遲差異被設定為等于或短于無線通信系統(tǒng)所容許的延遲差異。
用于將連接控制裝置10和中繼裝置20的光傳送路徑的長度之間的差保持于特定長度或更短的一個實例性可以設想的方法是在每個中繼裝置20內部或外部提供額外的長度處理部分，用于提供預定的延遲時間給通過光傳送路徑發(fā)送的光信號。例如，為了向控制裝置10和中繼裝置20-1之間發(fā)送或接收的光信號提供預定的延遲時間，添加長度與要提供給該信號的延遲時間相對應的光傳送長度，作為對最短的光傳送路徑40-1的額外長度。較佳地，額外長度處理部分可以設置于中繼裝置20內部。
或者，偽光延遲線(例如，分級(grading))等被設置于每個光傳送路徑中，使用于連接控制裝置10和中繼裝置20的光傳送路徑的長度之間的差是特定長度或更短。
再或者，可以預先使光傳送路徑和無線傳送路徑中產生的總信號延遲時間與最大延遲時間一致，其中在該最大延遲時間下要發(fā)送信號的無線通信系統(tǒng)進行的通信是可能的。例如，符合IEEE802.11a標準的無線LAN信號一般容許約500到600m的通信區(qū)域。因此，例如，光纖長度可以為200到300m，且無線通信區(qū)域的半徑可以約為100m。因此，即使在附加安裝更多中繼裝置時，光傳送路徑和無線傳送路徑中產生的總信號延遲差異也可在預定時間間隔內，而不用改變光纖長度或中繼裝置的設定。
如上所述，根據本實施例，無線傳送路徑和光傳送路徑中的無線信號之間的延遲差異可以保持于預定時間間隔內。這可以避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。在提供額外長度處理部分或偽光延遲線路的情況下，信號之間的延遲差異可以在預定時間間隔內而不執(zhí)行增益調節(jié)。在這種情況中，不必在每個中繼裝置中提供水平調節(jié)部分。
在該實施例中，無線通信系統(tǒng)包括三個中繼裝置，但也可包括四個或更多中繼裝置。
(實施例11)以下，將描述根據本發(fā)明實施例11的無線通信系統(tǒng)。與根據其中中繼裝置按總線(bus)狀態(tài)連接的實施例10的無線通信系統(tǒng)不同，根據本實施例的無線通信系統(tǒng)包括按星(star)狀態(tài)連接的中繼裝置。
圖30示出根據本發(fā)明實施例11的無線通信系統(tǒng)的結構。圖30中，與圖25中的那些基本相同的元件具有與其一致的標號，將省去其描述，且以簡化方式在圖中示出其結構。
圖30中，光分離/耦合部分(未示出)設置于控制裝置10的內部。光分離/耦合部分或者可以設置于光傳送路徑中。光分離/耦合部分將一條光路分成多個光傳送路徑40-1到40-3。中繼裝置20-1到20-3分別連接到光傳送路徑40-1到40-3。
較佳地，劃分光信號的數量是期望的數量或更大，且終止空端口。當安裝更多中繼裝置時，這允許光纖被方便地重新連接到光劃分器的空端口。這還避免了已安裝的中繼裝置中的接收光功率由于添加新中繼裝置而被改變。因此，每個中繼裝置中的放大器增益可以被預設為最佳點。
如在實施例9中，較佳地將從控制裝置10到中繼裝置20的光傳送路徑長度保持于特定長度或更短，或者將光傳送路徑和無線傳送路徑中產生的總信號延遲差異保持為等于或短于無線通信系統(tǒng)所容許的延遲時間?；蛘?，預先使光傳送路徑和無線傳送路徑中產生的總信號延遲時間與最大延遲時間一致，其中在該最大延遲時間處通過發(fā)送信號的無線通信系統(tǒng)進行的通信是可能的。
如上所述，根據本實施例，無線傳送路徑和光傳送路徑中的無線信號之間的延遲差異可保持于預定時間間隔內。這可避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。在提供額外的長度處理部分或偽光延遲線路的情況中，信號間的延遲差異可保持于預定時間間隔內而不用進行增益調節(jié)。在這種情況中，不必在每個中繼裝置中提供水平調節(jié)部分。
在該實施例中，無線通信系統(tǒng)包括三個中繼裝置，但也可包括四個或更多的中繼裝置。
(實施例12)圖31是示出根據本發(fā)明實施例12的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖。圖31中，與圖26中的那些基本相同的元件具有相同的標號，且將省去其描述。
在控制裝置10中，從電光轉換部分162a輸出的下游光信號經由光傳送路徑40-2被發(fā)送到中繼裝置20-2。從電光轉換部分162b輸出的下游光信號經由光傳送路徑40-1被發(fā)送到中繼裝置20-1。
中繼裝置20-1的接收天線275-1形成的無線通信區(qū)域275-1與中繼裝置20-2的接收天線275-2形成的無線通信區(qū)域275-2的一部分相重疊。
從信號處理部分161a輸出到電光轉換部分162a的調制信號以及從信號處理部分161b輸出到電光轉換部分162b的調制信號具有彼此不同的頻率。
可將頻率多路復用系統(tǒng)或碼分多路復用系統(tǒng)用作信號調制系統(tǒng)。例如，在使用頻率多路復用系統(tǒng)的情況中，中繼裝置20-1和中繼裝置20-2可利用由彼此不同的頻率調制的無線信號進行通信。
因此，如圖31所示，從中繼裝置20-1和20-2發(fā)送用不同頻率調制的無線信號，因此，不會產生多路徑干擾。
如上所述，根據本實施例，彼此相鄰的中繼裝置利用不同頻率進行通信，因此不會產生多路徑干擾。因此，可以避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。
在該實施例中，無線通信系統(tǒng)包括兩個中繼裝置，但也可以包括三個或更多的中繼裝置。
圖32示出包括四個中繼裝置的無線通信系統(tǒng)的結構。在中繼裝置的位置上，圖32所示的無線通信系統(tǒng)與圖26所示的根據實施例8的無線通信系統(tǒng)不同。該結構的其它部分基本與圖26中的那些相同，且與圖2的那些基本相同的元件具有與其一致的標號，并將省去其描述。
圖32中，光分離/耦合部分164a將從控制裝置10的電光轉換部分162a輸出的光信號分離到光傳送路徑40-2和40-4。光分離/耦合部分164b將從控制裝置10的電光轉換部分162b輸出的光信號分離到光傳送路徑40-1和40-3。
中繼裝置20-1到20-4的每一個都利用頻率不同于相鄰中繼裝置的頻率的無線信號進行通信。例如，中繼裝置20-2的發(fā)送/接收天線部分275-2形成的無線通信區(qū)域276-2與中繼裝置20-1的發(fā)送/接收天線部分275-1所形成的無線通信區(qū)域276-1的一部分以及中繼裝置20-3的發(fā)送/接收天線部分275-3所形成的無線通信區(qū)域276-3的一部分相重疊。中繼裝置20-1和20-3利用具有相同頻率的無線信號進行通信，但中繼裝置20-2利用與中繼裝置20-1和20-3的頻率不同的無線信號進行通信。因此，中繼裝置20-1到20-3中利用相同頻率進行通信的中繼裝置不使其通信區(qū)域相互重疊。因此，不會產生多路徑干擾。
中繼裝置40-4也利用與中繼裝置20-3頻率不同的無線信號進行通信，其中中繼裝置20-3具有與中繼裝置20-4的部分重疊無線通信區(qū)域。因此，中繼裝置20-3和20-4之間不會產生多路徑干擾。
通過定位中繼裝置以使兩個相鄰中繼裝置按該方式利用頻率不同的無線信號進行通信，就可以避免多路徑干擾的產生。
圖31和圖32中，不同的光傳送路徑40-1到40-4被用于從期望的中繼裝置發(fā)送期望的調制無線信號?？梢允褂貌ㄩL多路復用系統(tǒng)進行通信，它使用不同的波長用于不同的調制無線信號并按多路復用方式在一條光傳送路徑中發(fā)送信號。在將頻率多路復用系統(tǒng)用作無線信號調制系統(tǒng)的情況中，可將僅通過期望頻帶的帶通濾波器設置于每個中繼裝置中。
在實施例1到12中，已描述了可以實現第一到第三項要求的無線通信系統(tǒng)，這些是常規(guī)無線通信系統(tǒng)不能滿足的。第一要求是中繼裝置接收的無線信號水平需保持于預定范圍內。第二項要求是無線信號的泄漏比需保持于特定水平或更低。第三項要求是中繼裝置所接收的無線信號的D/U比需保持于特定水平或更高。在上述實施例中，通過使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，將從無線通信終端發(fā)送的無線信號的水平保持于預定范圍內?；蛘撸欣^裝置可以被構成為不接收具有太高水平的無線信號，從而中繼裝置所接收的無線信號水平被保持于電光轉換器所容許的范圍內。以下，將描述無線通信系統(tǒng)，其中中繼裝置僅接收電光轉換器可容許的水平的無線信號，從而滿足第一項要求，因此實現了無線信號的高品質光傳送。
(實施例13)圖33示出根據本發(fā)明的實施例13的無線通信系統(tǒng)的結構。圖33中，無線通信終端包括控制站31、中繼裝置32以及無線通信終端33a和33b?？刂普?1包括光電轉換部分311和信號處理部分312。中繼裝置32包括接收天線部分322和電光轉換部分321。應注意，在不必將無線通信終端33a和33b彼此區(qū)分的情況中，無線通信終端33a和33b將共同被稱作“無線通信終端33”。
無線通信終端33a和33b以及中繼裝置32彼此無線連接。中繼裝置32和控制站31經由光纖36相互連接?？刂普?1和外部網絡(未示出)經由Ethernet(注冊商標)電纜35彼此連接。
圖33僅示出上游傳送系統(tǒng)并省去了下游傳送系統(tǒng)。外部網絡和控制站31或者可經由傳送路徑而非Ethernet(注冊商標)電纜彼此連接；例如，電話線、同軸電纜或光纖。圖33中，無線通信區(qū)域中存在兩個無線通信終端，但在該無線通信區(qū)域中也可存在一個、或者三個或更多無線通信終端。以下，將描述發(fā)送上游信號的無線通信系統(tǒng)的操作。
無線通信終端33a和33b將無線信號發(fā)送到中繼裝置32。中繼裝置32安裝于建筑物的天花板34上，且接收天線部分322接收從無線通信終端33a和33b的每一個發(fā)送的無線信號。電光轉換部分321是光發(fā)送部分，用于將接收天線部分322接收的電信號轉換成光信號。由電光轉換部分321轉換的光信號通過光纖36發(fā)送并輸入到控制站31的光電轉換部分311。
控制站31中，光電轉換部分311將輸入的光信號轉換成電信號。信號處理部分312將電信號解調為要發(fā)送到外部網絡的狀態(tài)下的信號。解調信號經由Ethernet(注冊商標)電纜35被發(fā)送到外部。
圖34示意性地示出圖33所示的接收天線部分322的結構及其接收區(qū)域37。如圖34所示，接收天線部分322包括定向天線323和無線電波吸收器324。定向天線322例如是平面天線。在接收天線部分322中，無線電波吸收器324安裝于定向天線323正下方。無線電波吸收器324被安裝離開定向天線323一特定距離。例如，無線電波吸收器324是橡膠或鐵氧體的燒結體，并吸收預定頻率的無線電波。接收天線部分中包含的天線或者可以是全向天線。
通過如上所述地將無線電波吸收器324設置于定向天線323的正下方，會衰減相對于接收天線部分322正下方向及其附近的接收天線部分322的接收靈敏度。因此，位于天線部分322的正下方區(qū)域或其附近中的無線通信終端33a所發(fā)送的無線信號由無線電波吸收器324吸收，結果，以衰減狀態(tài)到達定向天線323。
另一方面，遠離接收天線部分322的無線通信終端(這里，無線通信終端33b)到達定向天線323而不受無線電波吸收器324吸收。中繼裝置接收的無線信號的水平取決于中繼裝置32與無線通信終端33a和33b之間的距離。因此，從遠離接收天線部分322的無線通信終端發(fā)送的無線信號在無線通信區(qū)域中傳播的同時在某種程度上被衰減，但可以以高增益由接收天線部分322接收。
通過如上所述地在定向天線的正下方安裝無線電波吸收器，位于接收天線部分322正下方區(qū)域中或其附近的無線通信終端被排斥于接收天線部分322的接收區(qū)域37之外。接收天線部分322以高增益接收從接收區(qū)域37內發(fā)送的無線信號，并以低增益接收從接收區(qū)域37外發(fā)送的無線信號。
通過改變無線電波吸收器324的面積或厚度以及安裝位置，可以調節(jié)無線電波的衰減量。因此，可以根據電光轉換部分321所容許的動態(tài)范圍調節(jié)相對于從垂直方向發(fā)送的信號的接收天線部分322的接收增益。
圖35是示出中繼裝置32接收的無線信號水平與中繼裝置32和無線通信終端33間距離之間的關系的圖表。圖35中，垂直軸表示中繼裝置32接收的無線信號的水平。水平軸表示中繼裝置32和無線通信終端33之間的距離。虛線表示接收天線部分是常規(guī)接收天線的情況中(即接收天線部分322僅包括一全向天線的情況中)接收水平的變化。實線表示根據本發(fā)明的接收天線部分322處接收水平的變化。
如圖35所示，當常規(guī)全向天線部分接收從近距離位置發(fā)送的無線信號時，無線信號的接收水平太高并超過電光轉換部分321所容許的上限。當具有這種高水平的無線信號被轉換成光信號時，該光信號會失真。因此，不能進行高品質的光傳送。
另一方面，在根據本發(fā)明的天線部分322的情況中，限制從垂直方向發(fā)送的無線信號的接收增益。由于為此以較低的增益接收從垂直方向(即從近距離的位置)發(fā)送的無線信號，所以無線信號可保持于電光轉換部分321所容許的動態(tài)范圍內。
如上所述，接收天線部分322以低增益接收從與之靠近的無線通信終端發(fā)送的高水平的無線信號，并以高增益接收遠離其的無線通信終端發(fā)送的低水平的無線信號。因此，可以減小輸入到電光轉換部分321的無線信號之間的信號水平差。因此，不管無線通信終端和中繼裝置之間的距離是多少，可以電光轉換部分321所容許的動態(tài)范圍內的水平接收較寬范圍內的無線通信終端所發(fā)送的信號。因此，可以實現信號的高品質光傳送。此外，由于減小了輸入到電光轉換部分321的無線信號之間的信號水平差，因此可以減輕對電光轉換部分321所要求的動態(tài)范圍的限制。
如上所述，根據本實施例，甚至在無線通信終端存在于較寬范圍中的情況下，從無線通信終端發(fā)送的無線信號也可以在無線信號間的信號水平差減小的狀態(tài)下被輸入到電光轉換部分。因此，接收到的無線信號可保持于電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍內，而不用向中繼裝置添加AGC功能。這可簡化無線通信系統(tǒng)的結構并實現系統(tǒng)的較低成本構成。
或者，放大器或衰減器可設置于接收天線部分和電光轉換部分之間。這允許以更高的精度調節(jié)接收信號的信號水平。同樣在這種情況中，僅必須提供具有恒定增益的簡單放大器或衰減器。因此，與提供AGC電路的情況相比，可以簡化無線通信系統(tǒng)的結構。
圖33僅示出上游發(fā)送系統(tǒng)并省去了下游發(fā)送系統(tǒng)。當發(fā)送下游信號時，從控制站31中的信號處理部分312輸入到電光轉換部分(未示出)的信號的水平近似恒定，且不必為每個信號進行專門的調整。因此，用于將信號從控制站31發(fā)送到每個無線通信終端33a和33b的下游發(fā)送系統(tǒng)僅要求常規(guī)結構。
在由中繼裝置發(fā)送或接收的無線信號的D/U比滿足預定D/U比的情況中，用于衰減接收無線信號水平的衰減器設置于中繼裝置中。這減少了中繼裝置接收的無線信號間的水平差。因此，會增加無線信號水平和將多信道用于通信時從其它信道泄漏的信號水平之間的差。從而，使得正常通信變得可能，同時不受從其它信道泄漏的信號的干擾。
(實施例14)圖36是根據本發(fā)明實施例14的無線通信終端的局部示圖，它示意性地示出了接收天線部分322x的結構及其接收區(qū)域37x的橫截面。在實施例13中，接收天線部分包括定向天線和無線電波吸收器。該實施例中的接收天線部分322x與實施例13中的天線部分的區(qū)別在于包括桿(pole)天線。該結構的其它部分與實施例13的那些基本相同，且與實施例13的那些基本相同的元件具有與其一致的標號并將省去其描述。
如圖36所示，包括接收天線部分322x的中繼裝置32安裝于建筑物的天花板34上。形成接收天線部分322x的桿天線是直線式天線，并具有稍許失真的循環(huán)雙向方向性(也稱作“8字形方向性”)，其峰值在與桿的縱向垂直的方向上。圖36僅示出接收區(qū)域37x的橫截面，且實際上，接收區(qū)域37x形成為環(huán)形，它在中心處具有接收天線部分322x。
在將中繼裝置32安裝于建筑物天花板34上的情況中，靠近于中繼裝置32的無線通信終端是位于中繼裝置32正下方區(qū)域中或者其附近的無線通信終端(這里是無線通信終端33b)。另一方面，遠離無線通信站32的無線通信終端是遠離中繼裝置32的正下方區(qū)域的無線通信終端(這里是無線通信終端33a)。
安裝中繼裝置32的接收天線部分322x，以便不包圍接收天線部分322x的接收區(qū)域中與其靠近的無線通信終端33b。例如，通過安裝接收天線部分322x以使多用途桿天線的縱向平行于垂直方向，可以限制相對于垂直方向的接收天線部分322x的方向性。結果，接收天線部分322x具有接收區(qū)域37x，它具有相對于垂直方向的受限接收靈敏度。接收天線部分322x以高增益接收從接收區(qū)域37x中的無線通信終端發(fā)送的無線信號，并以低增益接收從接收區(qū)域37x外的無線通信終端發(fā)送的無線信號。
通過如上所述地將中繼裝置32安裝于天花板34上，無線通信站32的接收天線部分322x正下方區(qū)域中或其附近的無線通信終端33b不包圍在接收天線部分322x的接收區(qū)域37x中。因此，接收天線部分322x以低增益接收無線通信終端33b發(fā)送的無線信號。另一方面，遠離無線通信站32的無線通信終端33a包圍于接收天線部分322x的接收區(qū)域37x中。因此，接收天線部分322x以高增益接收無線通信終端33a發(fā)送的無線信號。
如上所述，根據本實施例，不管無線通信終端和中繼裝置之間的距離是多少，輸入電光轉換部分的無線信號的信號水平都可保持于電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍內。此外，可以限制相對于垂直方向的接收天線部分的方向性，而不用提供無線電波吸收器。因此，與接收天線部分包括無線電波吸收器的情況相比，可以進一步簡化系統(tǒng)結構。
(實施例15)圖37是根據本發(fā)明實施例15的無線通信終端的局部示圖，它示意性地示出了接收天線部分322y的結構及其接收區(qū)域37y的橫截面。在實施例13中，中繼裝置32安裝于天花板上。相反，在該實施例中，中繼裝置32安裝于地板40上。接收天線部分322y包括桿天線。該結構的其它部分與實施例13的那些基本相同，且與實施例13的那些基本相同的元件具有與其一致的標號并將省去其描述。
在中繼裝置32安裝于建筑物地板40上的情況中，靠近中繼裝置32的無線通信終端是位于中繼裝置32的正上方區(qū)域中或其附近的無線通信終端(這里是無線通信終端33b)。另一方面，遠離無線通信站32的無線通信終端是遠離中繼裝置32的正上方區(qū)域的無線通信終端(這里是無線通信終端33a)。
中繼裝置32的接收天線部分322y被安裝成不包圍接收天線部分322y的接收區(qū)域中與其靠近的無線通信終端33b。例如，通過安裝接收天線部分322y以使多用途桿天線的縱向平行于垂直方向(如圖37所示)，可以限制相對于垂直方向的接收天線部分322y的方向性。結果，接收天線部分322y具有接收區(qū)域37y，它具有相對于垂直方向的受限接收靈敏度。接收天線部分322y以高增益接收從接收區(qū)域37y中的無線通信終端發(fā)送的無線信號，并以低增益接收從接收區(qū)域37y外的無線通信終端發(fā)送的無線信號。
通過如上所述地將中繼裝置32安裝于地板40上，無線通信站32的正上方區(qū)域中或其附近的無線通信終端33b不包圍在接收天線部分322y的接收區(qū)域37y中。因此，接收天線部分322y以低增益接收無線通信終端33b發(fā)送的無線信號。另一方面，遠離無線通信站32的無線通信終端33a包圍于接收天線部分322y的接收區(qū)域37y中。因此，接收天線部分322y以高增益接收無線通信終端33a發(fā)送的無線信號。
如上所述，根據本實施例，不管無線通信終端和中繼裝置之間的距離是多少，輸入電光轉換部分的無線信號的信號水平都可保持于電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍內。此外，可以限制相對于垂直方向的接收天線部分的方向性，而不用提供無線電波吸收器。因此，與接收天線部分包括無線電波吸收器的情況相比，可以進一步簡化系統(tǒng)結構。
在本實施例中，接收天線部分由桿天線構成，但也可以由全向天線和無線電波吸收器構成。在這種情況中，無線電波吸收器可設置于全向天線上方。
(實施例16)圖38是根據本發(fā)明實施例16的無線通信終端的局部示圖，它示意性地示出了接收天線部分322z的結構及其接收區(qū)域37z的橫截面。在實施例13中，中繼裝置32安裝于天花板上。相反，在本實施例中，中繼裝置32安裝于墻壁41上。接收天線部分322z包括桿天線。該結構的其它部分與實施例13的那些基本相同，且與實施例13的那些基本相同的元件具有與其一致的標號并將省去其描述。
在中繼裝置32安裝于建筑物墻壁41的情況中，靠近中繼裝置32的無線通信終端是位于中繼裝置32的正下方區(qū)域中或其附近的無線通信終端(這里是無線通信終端33b)。另一方面，遠離無線通信站32的無線通信終端是遠離中繼裝置32的正下方區(qū)域的無線通信終端(這里是無線通信終端33a)。
中繼裝置32的接收天線部分322z被安裝成不包圍接收天線部分322z的接收區(qū)域中與其靠近的無線通信終端33b。例如，通過安裝接收天線部分322z以使多用途桿天線的縱向平行于垂直方向，可以限制相對于垂直方向的接收天線部分322z的方向性。結果，接收天線部分322z具有接收區(qū)域37z，它具有相對于垂直方向的受限接收靈敏度。接收天線部分322z以高增益接收從接收區(qū)域37z中的無線通信終端發(fā)送的無線信號，并以低增益接收從接收區(qū)域37z外的無線通信終端發(fā)送的無線信號。
通過如上所述地將中繼裝置32安裝于墻壁41上，無線通信站32的正下方區(qū)域中或其附近的無線通信終端33b不包圍在接收天線部分322z的接收區(qū)域37z中。因此，接收天線部分322z以低增益接收無線通信終端33b發(fā)送的無線信號。另一方面，遠離無線通信站32的無線通信終端33a包圍于接收天線部分322z的接收區(qū)域37z中。因此，接收天線部分322z以高增益接收無線通信終端33a發(fā)送的無線信號。
如上所述，根據本實施例，不管無線通信終端和中繼裝置之間的距離是多少，輸入電光轉換部分的無線信號的信號水平都可保持于電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍內。此外，可以限制相對于垂直方向的接收天線部分的方向性，而不用提供無線電波吸收器。因此，與接收天線部分包括無線電波吸收器的情況相比，可以進一步簡化系統(tǒng)結構。
在本實施例中，接收天線部分由桿天線構成，但也可以由全向天線和無線電波吸收器構成。在這種情況中，無線電波吸收器可設置于全向天線下方。
目前為止，已描述了實施例13到16。在這些實施例中，在以低增益接收垂直方向上的無線通信終端發(fā)送的無線信號以及以高增益接收從垂直方向以外的其它方向上(即，遠離各接收天線部分)的無線通信終端發(fā)送的無線信號方面，各接收天線部分是相似的。在以上實施例中，接收天線部分僅需要具有能接收從垂直方向發(fā)送的無線信號的結構，其中信號水平等于或小于電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍的上限，且接收天線不限于具有上述結構。例如，接收天線部分的天線可包括含多個天線的陣列天線。在這種情況中，通過設定形成天線陣列的這些天線的方向性于垂直方向以外的方向上，就可限制從垂直方向發(fā)送的無線信號的接收增益。
(實施例17)
圖39是示出根據本發(fā)明實施例17的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖。圖39所示的無線通信系統(tǒng)與根據實施例13的無線通信系統(tǒng)的區(qū)別在于中繼裝置32進一步包括發(fā)送天線部分325和光電轉換部分323，且控制站31進一步包括電光轉換部分313。該結構的其它部分與實施例13中的那些基本相同，且與圖33的那些基本相同的元件具有與其一致的標號，并將省去其描述。
以下，將描述用于發(fā)送下游信號的無線通信系統(tǒng)的操作。在控制站31中，信號處理部分311調制經由Ethernet(注冊商標)電纜35從外部網絡發(fā)送的信號。由信號處理部分311調制的信號被輸入到電光轉換部分313。電光轉換部分313將從信號處理部分311輸入的電信號轉換成光信號。由電光轉換部分313所轉換的光信號通過光纖36發(fā)送并輸入到中繼裝置32的光電轉換部分323。
光電轉換部分323將從光纖36輸入的光信號轉換成電信號。發(fā)送天線部分325將電信號發(fā)送到無線通信區(qū)域。如圖39所示，發(fā)送天線部分325安裝于接收天線部分322的正下方。較佳地，發(fā)送天線部分325和接收天線部分322彼此相隔特定距離。
接收天線部分322正下方的無線通信終端發(fā)送的無線信號由發(fā)送天線部分325屏蔽。結果，接收天線部分322以低增益接收該無線信號。另一方面，由遠離接收天線部分322的無線通信終端發(fā)送的無線信號不受發(fā)送天線部分325屏蔽。所以，接收天線部分322可以以高增益接收該無線信號。因此，通過根據本實施例將發(fā)送天線部分325設置于無線通信系統(tǒng)中，可以衰減相對于垂直方向的接收天線部分322的接收靈敏度。因此，接收天線部分322可以低增益接收從近距離位置發(fā)送的無線信號水平，并以高增益接收從遠處發(fā)送的無線信號。因此，減少了輸入到電光轉換部分的無線信號之間的信號水平差。從而，可以減輕中繼裝置所需的動態(tài)范圍的限制。
較佳地，發(fā)送天線部分325可具有一定的方向性，以便在與安裝接收天線部分322的方向相反的方向上發(fā)送信號。這可減少從發(fā)送天線部分325旁路到接收天線部分322的無線信號。結果，可以避免由于中繼裝置32的電路中的振蕩或者上游和下游信號的干擾引起的信號劣化。
無線電波吸收器可附加地設置于發(fā)送天線部分325和接收天線部分322之間。這可進一步減少從發(fā)送天線部分325繞過到接收天線部分322的無線信號。
(實施例18)圖40是示出根據本發(fā)明實施例18的無線通信系統(tǒng)的結構的示圖。圖40中，無線通信系統(tǒng)包括控制站31、多個中繼裝置32a到32c以及無線通信終端33c。中繼裝置32a包括電光轉換部分321、接收天線部分322a以及水平調節(jié)部分326。該結構的其它部分與實施例13中的那些基本相同，且與實施例13中的那些基本相同的元件具有與其一致的標號并將省去其描述。圖40中，在無線通信區(qū)域中存在一個無線通信終端，但在該無線通信區(qū)域中可以存在兩個或更多的無線通信終端。
在中繼裝置32a中，接收天線部分322a包括單向(uni-directive)天線。單向天線例如是拋物線天線。接收天線部分322a具有相對于垂直方向在傾斜方向上延伸的方向性。接收天線部分322a的接收區(qū)域42a朝向鄰近于中繼裝置32a的中繼裝置中的一個中繼裝置而形成，其中該中繼裝置經由更長的光傳送路徑(這里是中繼裝置32b)連接到控制站31。接收天線部分322a僅接收從接收區(qū)域42a中的無線通信終端發(fā)送的無線信號，而不接收從接收區(qū)域42a外部發(fā)送的無線信號。
水平調節(jié)部分326放大接收天線部分322a所接收的無線信號，以調節(jié)要輸入到電光轉換部分321的無線信號的信號水平。這將在以下詳細描述。水平調節(jié)部分326放大的無線信號由電光轉換部分321轉換成光信號。該光信號通過光纖36a和36d發(fā)送并輸入到控制站31。中繼裝置32b和中繼裝置32c的結構與中繼裝置32a的基本相同。
圖40中，中繼裝置32a到32c以總線狀態(tài)連接，但也可按其中每個中繼裝置一對一地連接到控制站31的星狀態(tài)連接。
接著，將描述用于接收無線信號的根據本實施例的無線通信系統(tǒng)的操作。例如，最靠近無線通信終端33c的接收天線部分是接收天線部分322b。但是，由于每個接收天線部分具有相對于垂直方向在傾斜方向上延伸的方向性，無線通信終端33c不包圍在接收天線部分322b的接收區(qū)域42b中。相反，無線通信終端33c包圍在鄰近于中繼裝置32b的中繼裝置32a的接收區(qū)域42a中。因此，中繼裝置32a的接收天線部分322a接收無線通信終端33c發(fā)送的無線信號。
如上所述，每個中繼裝置不接收從近距離位置發(fā)送的具有高水平的無線信號。因此，輸入到中繼裝置的電光轉換部分的無線信號的水平可保持等于或低于電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍的上限。因此，通過安裝多個中繼裝置，就可覆蓋較寬的通信區(qū)域并可實現信號的高品質光傳送。
每個接收天線部分安裝成其接收區(qū)域的一部分和與其相鄰的接收天線部分的接收區(qū)域的一部分相重疊。因此，每個接收天線部分的接收區(qū)域包括與相鄰接收天線部分的接收區(qū)域相重疊的一區(qū)域。圖41是無線通信終端存在于多個接收區(qū)域彼此重疊的區(qū)域中的情況下的無線通信系統(tǒng)的局部示圖。如圖41所示，無線通信終端33c存在于接收區(qū)域42a和42b彼此重疊的區(qū)域中。在這種情況中，無線通信終端33c發(fā)送的無線信號由接收天線部分322a和322b兩者接收。中繼裝置32a的接收天線部分322a接收的無線信號被轉換成光信號，隨后通過光纖36a和36d發(fā)送以到達控制站31。另一方面，中繼裝置32b的接收天線部分322b接收的無線信號被轉換成光信號，隨后通過光纖35b和36d發(fā)送并到達控制站31。
但是，用于連接中繼裝置32a和控制站31的光纖長度與用于連接中繼裝置32b和控制站31的光纖長度不同。因此，當一個無線通信終端發(fā)送的無線信號由多個接收天線部分接收時，在信號通過不同傳送路徑發(fā)送并到達控制站31所需的延遲時間之間會產生延遲差異。這引起了相互信號干擾(多路徑干擾)的問題，從而導致通信品質的劣化。
無線通信終端33c發(fā)送的無線信號由接收天線部分322a接收并到達控制站31所需要的總時間是無線信號在接收區(qū)域42a中發(fā)送所需的傳播時間T(Lwa)與光信號通過光纖36a和36d傳播所需的傳送時間T(Loa)之和。無線通信終端33c發(fā)送的無線信號由接收天線部分322b接收并到達控制站31所需要的總時間是無線信號在接收區(qū)域42b中發(fā)送所需的傳播時間T(Lwb)與光信號通過光纖36b和36d傳播所需的傳送時間T(Lob)之和。
因此，應理解，為了使無線信號由多個接收天線部分接收并到達控制站所需的延遲時間之間的延遲差異為零，接收區(qū)域42a和42b可形成于一定位置，以使傳播時間T(Loa)和傳播時間T(Lwa)之和，以及傳播時間T(Lob)和傳播時間T(Lwb)之和，彼此近似相等。
例如，當通過光傳送路徑傳播的光信號的傳播速率是空氣中傳播的無線信號的傳播速率的1.5倍時，調節(jié)每個接收天線部分的方向性，以滿足以下關系，從而形成接收區(qū)域42a和42bLwa-Lwb＝1.5×(Lob-Loa)...(3)
特別是，通過改變每個接收天線部分的傾斜角或改變每個接收天線部分的方向性擴展角來調節(jié)方向性。
以下，將描述在光程長度差(Lob-Loa)為30m的情況下安裝中繼裝置和接收天線部分的方法。
當Lob-Loa是30m時，通過等式(3)獲得Lwa-Lwb＝45。例如，當接收天線部分322a的可接收區(qū)域是60m時，就認為Lwa＝60(m)。
圖42示意性示出接收天線部分322a的接收區(qū)域。圖42中，h表示天花板和地板之間的距離。由于典型房屋的天花板高度約為2m，以下描述將以h＝2(m)的假定給出。在天線正下方的區(qū)域中或其附近，預先確定不接收無線信號的區(qū)域，以使信號水平不超過動態(tài)范圍的上限。這里，不接收無線信號的區(qū)域覆蓋從接收天線部分正下方起5(m)的距離y。由于y＝5且h＝2，所以根據勾股定理，Lwb＝5.39(m)。由于Lwa＝60(m)，為了實現Lwa-Lwb＝45，所以Lwb＝15(m)是理想的。但是，當Lwb為15m時，接收天線部分322a的接收區(qū)域太窄。由于在無線通信區(qū)域中容許約10m的誤差，這里設定為Lwb＝5.39(m)。由于Lwa＝60且h＝2，通過勾股定理得到y(tǒng)+z＝59.97。由于y＝5，所以接收區(qū)域的下表面長度是z＝54.97。
接著，將找出接收天線部分322a的方向性的擴展角α。由于Lwa＝60、Lwb＝5.39且z＝54.97，所以通過余弦定律可知cosα＝0.94。因此，可以理解，方向性的擴展角α可以約為20°。
假定接收天線部分322a和322b的接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域的長度為x，中繼裝置間距離R＝y(tǒng)+z-y-x。例如，當＝5(m)時，R約為50m。
由上可知，中繼裝置32a和32b可安裝成使得中繼裝置間距離R為50m，接收區(qū)域的最大長度Lwa為60m，且方向性擴展角約為20°。因此，即使在限制光傳送路徑的長度時，通過設定不接收無線信號的距離y和重疊區(qū)域的長度x，就可獲得方向性擴展角α、接收區(qū)域的最大長度Lwa以及中繼裝置間距離R。
甚至當預先確定中繼裝置間距離R時，通過設定不接收無線信號的距離y和重疊區(qū)域的長度x，也可獲得方向性擴展角α和接收區(qū)域的最大長度Lwa。
較佳地，在由一個無線通信終端33c發(fā)送的無線信號由多個中繼裝置接收的情況中，可以調節(jié)該無線信號的水平，以使發(fā)送到光纖36和36b的光信號的水平之間的差在預定范圍內。無線信號水平可以由水平調節(jié)部分326加以調節(jié)。
同樣較佳地，由一個中繼區(qū)域覆蓋的無線通信區(qū)域可以被設定為小于一個無線傳送路徑的區(qū)域，它由要使用的無線通信系統(tǒng)預先假定。這可減小無線信號的延遲時間的離散。因此，即使在用于連接中繼裝置和控制站的光纖長度中存在離散的情況下，也可減小由于多路徑干擾引起的通信品質劣化。
如上所述，根據本實施例，每個中繼裝置都不接收從近距離位置發(fā)送的具有高水平的無線信號，并接收在離開特定距離或更遠處的無線通信終端發(fā)送的無線信號。因此，每個中繼裝置只可接收水平不超過電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍上限的無線信號。這可實現無線信號的高品質光傳送。此外，由于中繼裝置不需要具有AGC功能，所以無線通信系統(tǒng)可具有簡化結構并可以較低成本制造。
此外，根據本實施例，通過提供多個中繼裝置可擴展無線通信區(qū)域。通過調節(jié)每個接收天線部分的方向性，即使在由多個接收天線部分接收一個無線信號時，無線傳送路徑和光傳送路徑中無線信號之間的延遲差異也可保持于預定時間間隔內。這可避免由于多路徑干擾引起的信號劣化。
在以上實施例中，每個接收天線部分具有相對于垂直方向的傾斜向下方向上的方向性。每個接收天線部分僅需具有一方向性，采用該方向性，接收天線部分不接收從相應中繼裝置的正下方的無線通信終端發(fā)送的無線信號并可接收從相鄰中繼裝置的正下方的無線通信終端發(fā)送的無線信號。因此，每個接收天線部分的方向性不限于以上實施例中所描述的方向性。
在實施例13到18中的任一個實施例中，無線通信系統(tǒng)可利用頻分多路復用系統(tǒng)進行光傳送。根據本發(fā)明，即使在多個無線通信終端利用不同頻率與一中繼裝置進行通信的情況中，無線信號也可保持于電光轉換部分所容許的動態(tài)范圍內，而不取決于頻率。因此，可以實現無線信號的高品質光傳送。此外，由于不必提供用于分離接收信號的帶通濾波器或者用于調節(jié)信號水平的AGC電路，所以可以簡化中繼裝置的結構。此外，本發(fā)明對于室內使用的無線LAN的光傳送系統(tǒng)特別有效，其中分配給每個無線通信終端的頻率帶寬較窄且很難形成帶通濾波器。
產業(yè)應用性例如，本發(fā)明可用作能將中繼裝置接收的無線信號水平保持于預定動態(tài)范圍內的無線通信系統(tǒng)。
權利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)，其特征在于，包括控制裝置；至少一個中繼裝置，其經由光傳送路徑與控制裝置連接；以及多個無線通信終端，它們與所述中繼裝置無線通信；其中所述控制裝置包括第一光發(fā)送部分，用于將下游電信號轉換成下游光信號并經由光傳送路徑將該下游光信號發(fā)送到中繼裝置，以及第一光接收部分，用于將經由光傳送路徑從中繼裝置發(fā)送的上游光信號轉換成上游電信號；所述中繼裝置包括第二光接收部分，用于將經由光傳送路徑從控制裝置發(fā)送的下游光信號轉換成下游電信號；發(fā)送/接收天線部分，用于將由第二光接收部分轉換的下游電信號作為無線信號發(fā)送到無線通信終端，以及接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號作為上游電信號；以及第二光發(fā)送部分，用于將發(fā)送/接收天線部分所接收的上游電信號轉換成上游光信號并經由光傳送路徑將該上游光信號發(fā)送到控制裝置；以及所述無線通信系統(tǒng)進一步包括無線信號水平限制裝置，它用于調節(jié)由中繼裝置發(fā)送或接收的無線信號的水平，以使中繼裝置接收的無線信號的接收水平保持于預定范圍內。
2.如權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，無線通信終端使用各自信道，預定范圍小于(a)泄漏比與(b)信噪比之間的差，其中泄漏比是利用該相應信道的無線信號的水平相對于泄漏到與該相應信道不同的其它信道的頻率分量的水平的比率，而信噪比是利用與該相應信道不同的其它信道的來自無線通信終端的泄漏信號的水平相對于利用該相應信道的無線信號的水平的比率。
3.如權利要求2所述的無線通信終端，其特征在于，無線信號水平限制裝置是水平控制部分，它設置于中繼裝置內用于調節(jié)由第二光接收部分輸出的下游電信號的水平；以及水平控制部分衰減下游電信號的水平，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
4.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置包括多個第一光發(fā)送部分；無線信號水平限制裝置是信號劃分部分，它設置于控制裝置中用于劃分下游電信號；信號劃分部分劃分下游電信號，從而衰減下游電信號的水平，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內；以及第一光發(fā)送部分將信號劃分部分所劃分的下游電信號轉換成下游光信號。
5.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，無線信號水平限制裝置是監(jiān)控信號發(fā)生部分，它設置于控制裝置中用于產生重疊在下游電信號上時發(fā)送的監(jiān)控信號；第一光發(fā)送部分將其上重疊有監(jiān)控信號的下游電信號轉換成下游光信號；中繼裝置進一步包括監(jiān)控信號檢測部分，用于檢測第二光接收部分所轉換的下游電信號上重疊的監(jiān)控信號的水平；以及水平控制部分，用于控制無線信號的水平，以使監(jiān)控信號檢測裝置檢測出的監(jiān)控信號的水平是恒定的；以及監(jiān)控信號發(fā)生部分增加所產生的監(jiān)控信號的水平，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，從而允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
6.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，無線信號水平限制裝置設置于控制裝置中，并包括監(jiān)控部分，用于監(jiān)控第一光接收部分所轉換的上游電信號的品質是否滿足預定條件；以及水平控制部分，用于當所述監(jiān)控部分確定上游電信號的品質不滿足預定條件時，降低要輸入到第一光發(fā)送部分的下游電信號的水平，從而減小光調制指數；以及水平控制部分減小光調制指數，從而衰減下游光信號的功率，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
7.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，無線信號水平限制裝置設置于控制裝置中，并包括監(jiān)控部分，用于監(jiān)控第一光接收部分所轉換的上游電信號的品質是否滿足預定條件；以及水平控制部分，用于當所述監(jiān)控部分確定上游電信號的品質不滿足預定條件時，降低由第一光發(fā)送部分設定的偏置電流的水平，從而減小光調制指數；以及水平控制部分降低光調制指數，從而衰減下游光信號的功率，以使中繼裝置的可通信區(qū)域變窄，因此允許可通信區(qū)域中存在的無線通信終端所發(fā)送的無線信號的水平在預定范圍內。
8.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，無線信號水平限制裝置包括水平衰減部分，用于將無線信號衰減到一水平，以使第二光發(fā)送部分所轉換的上游光信號不失真。
9.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，彼此相鄰的中繼裝置的可通信區(qū)域部分相互重疊；每一個中繼裝置都包括水平調節(jié)裝置，用于通過調節(jié)發(fā)送到無線通信終端和從其接收的無線信號的水平來控制增益；以及所述水平調節(jié)裝置調節(jié)無線信號的水平，以使(a)控制裝置所發(fā)送的信號經由每個相鄰中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，和(b)控制裝置所發(fā)送的信號經由與所述每個中繼裝置相鄰的中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，之間的差在預定時間間隔內。
10.如權利要求9所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，彼此相鄰的兩個中繼裝置是一組，一組相鄰中繼裝置利用與其它一組相鄰中繼裝置所使用的頻率不同的頻率進行通信。
11.如權利要求9所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送/接收天線部分具有朝向所述兩個相鄰中繼裝置中的一中繼裝置的方向性，它經由比連接控制裝置和含發(fā)送/接收天線部分的中繼裝置的光傳送路徑更長的光傳送路徑與控制裝置相連接。
12.如權利要求9到11中的任一項所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括光分離/耦合部分，用于分離連接控制裝置和每個中繼裝置的光傳送路徑，其中分離光纖的一端連接到中繼裝置，且另一端連接到另一個光分離裝置。
13.如權利要求9到11中的任一項所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，光分離/耦合部分將連接到控制裝置的一個光纖分離成至少預定數量的光纖，每個分離光纖都連接到中繼裝置。
14.如權利要求9所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，水平調節(jié)部分調節(jié)無線信號的水平，以使每個延遲時間是無線通信系統(tǒng)所容許的最大延遲時間。
15.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，彼此相鄰的中繼裝置的可通信區(qū)域相互部分重疊；每個中繼裝置都包括光信號控制裝置，用于控制發(fā)送到控制裝置和從其接收的光信號的延遲時間；以及光信號控制裝置控制光信號的延遲時間，以使(a)控制裝置所發(fā)送的信號經由每個相鄰中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，和(b)控制裝置所發(fā)送的信號經由與所述每個中繼裝置相鄰的中繼裝置發(fā)送到可通信區(qū)域相互重疊的區(qū)域中的無線通信終端上所需的延遲時間，之間的差在預定時間間隔內。
16.如權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送/接收天線部分具有一定的方向性，使垂直方向上其接收靈敏度在預定范圍內；以及該預定范圍是第二光發(fā)送部分所容許的范圍。
17.如權利要求16所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，無線信號水平限制裝置是無線電波吸收器，設置于發(fā)送/接收天線部分中，用于吸收從垂直方向發(fā)送的無線信號。
18.如權利要求16所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送/接收天線部分包括具有雙向方向性的桿天線；以及桿天線被安裝成使得垂直方向上其接收靈敏度在預定水平內。
19.如權利要求18所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，桿天線安裝于建筑物天花板上。
20.如權利要求18所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，桿天線安裝于建筑物的地板上。
21.如權利要求18所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，桿天線安裝于建筑物的墻壁上。
22.如權利要求16所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送/接收天線部分包括接收天線部分，用于將第二光接收部分所轉換的下游電信號發(fā)送到無線通信終端作為無線信號；以及發(fā)送天線部分，用于接收從無線通信終端發(fā)送的無線信號作為上游電信號；其中，無線信號水平限制裝置是發(fā)送天線部分并設置于一定位置，以使發(fā)送天線部分屏蔽從垂直方向發(fā)送的無線信號。
23.如權利要求22所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送天線部分具有在設置接收天線部分的方向之外的方向上的方向性。
24.如權利要求16所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，每個無線通信終端都利用各自的信道，無線信號水平限制裝置進一步包括水平衰減部分，用于衰減發(fā)送/接收天線部分所接收的信號的水平，并將信噪比保持于預定值或更低，該信噪比是利用與所述相應信道不同的其它信道的來自無線通信終端的泄漏信號的水平相對于利用所述相應信道的無線信號的水平的比率。
25.如權利要求16所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，每一個發(fā)送/接收天線部分都具有單向性，其中由于該單向性，不會接收到來自每個發(fā)送/接收天線部分正下方的無線通信終端的無線信號；并接收具有預定水平的從可接收區(qū)域中的無線通信終端發(fā)送的無線信號；至少一個發(fā)送/接收天線部分位于指向所述單向性的方向上，并從與所述至少一個發(fā)送/接收天線部分相鄰的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分正下方的無線通信終端接收無線信號；以及所述預定水平在預定范圍之內。
26.如權利要求25所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，在所述發(fā)送/接收天線部分中，在由所述單向性表示的方向上的最短距離處的中繼裝置之外的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分位于指向所述單向性指向的方向上并從與發(fā)送/接收天線部分相鄰的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分正下方的無線通信終端接收無線信號。
27.如權利要求26所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，每個發(fā)送/接收天線部分的單向性是朝向在相對于垂直方向的斜向下方向上相鄰的中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分正下方的方向的方向性。
28.如權利要求27所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，彼此相鄰的中繼裝置的可接收區(qū)域部分相互重疊。
29.如權利要求28所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送/接收天線部分具有朝向相鄰中繼裝置中的一中繼裝置的單向性，該中繼裝置經由比連接控制裝置和含發(fā)送/接收天線部分的中繼裝置的光傳送路徑更長的光傳送路徑與控制裝置相連；以及調節(jié)該單向性，以使(a)從可接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域發(fā)送的無線信號由發(fā)送/接收天線部分接收并發(fā)送到控制裝置上所需的延遲時間，和(b)所述無線信號由相鄰中繼裝置的發(fā)送/接收天線部分接收并發(fā)送到控制裝置上所需的延遲時間，之間的差在預定時間間隔內。
30.如權利要求29所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，通過改變單向性的擴展角來調節(jié)單向性。
31.如權利要求29所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，通過改變安裝發(fā)送/接收天線部分的角度來調節(jié)單向性。
32.如權利要求29所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，中繼裝置進一步包括水平調節(jié)部分，用于放大或衰減發(fā)送/接收天線部分接收的無線信號；水平調節(jié)部分放大或衰減無線信號，以使從可接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域發(fā)送的無線信號的水平是預定水平；以及預定水平是一水平，以使預定水平和從可接收區(qū)域相互重疊的區(qū)域發(fā)送并由相鄰中繼裝置接收的無線信號的水平之間的差在預定范圍內。
33.如權利要求16所述的無線光傳送系統(tǒng)，其特征在于，無線通信終端利用頻率彼此不同的無線信號進行通信。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，它能將中繼裝置(20)所接收的無線信號水平保持于預定動態(tài)范圍內。在控制裝置(10)中，發(fā)送部分(102)將下游電信號轉換成下游光信號并經由光傳送路徑(40)將該下游光信號發(fā)送到中繼裝置(20)。中繼裝置(20)將接收到的下游光信號轉換成下游電信號并將該下游電信號作為無線信號從發(fā)送/接收天線部分(204)發(fā)送到無線通信終端(30)。在中繼裝置(20)中，水平調節(jié)部分(207)調節(jié)中繼裝置(20)發(fā)送的無線信號水平，以使中繼裝置接收的無線信號的接收水平保持于預定范圍內。
文檔編號H04W52/14GK1717949SQ20048000160
公開日2006年1月4日 申請日期2004年7月22日 優(yōu)先權日2003年7月25日
發(fā)明者內海邦昭, 山本浩明, 增田浩一, 新保努武, 中曾麻理子, 田中和夫, 笹井裕之 申請人:松下電器產業(yè)株式會社