(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と、当該親局に無線回線により縦列状に順次接続された複数の子局とからなる無線伝送システムにおいて、
各子局に設けられ、スペクトラム拡散方式により変調され、第１の伝送方向に沿って送られた複数の変調波を受信する第１の受信手段と、
各子局に設けられ、前記第１の受信手段で受信された複数の変調波の中から、スペクトラム拡散方式により自局向けの変調波を復調する復調手段と、
各子局に設けられ、前記第１の受信手段で受信された複数の変調波を前記第１の伝送方向に沿って隣接の子局へ送信する第１の送信手段と、
各子局に設けられ、スペクトラム拡散方式により変調され、前記第１の伝送方向と正反対の第２の伝送方向に沿って送られた複数の変調波を受信する第２の受信手段と、
各子局に設けられ、自局から送出すべきベースバンド信号を、スペクトラム拡散方式により変調する変調手段と、
各子局に設けられ、前記第２の受信手段で受信された複数の変調波とともに、前記変調手段で得られた変調波を、前記第２の伝送方向に沿って隣接の子局または前記親局へ送信する第２の送信手段と、
を有することを特徴とする無線伝送システム。
【請求項２】
前記第２の送信手段は、前記第２の受信手段で受信された複数の変調波と、前記変調手段で得られた変調波とを合成する合成手段を、含むことを特徴とする請求項１記載の無線伝送システム。
【請求項３】
各子局に設けられ、前記第１の受信手段および前記第２の送信手段が共用する第１のアンテナと、
各子局に設けられ、前記第２の受信手段および前記第１の送信手段が共用する第２のアンテナと、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線伝送システム。
【請求項４】
各子局に設けられ、局部発振信号を発生する第１の局部発振手段と、
各子局に設けられ、前記第１の局部発振手段からの局部発振信号を使用して、前記第１の受信手段で受信された複数の変調波を無線周波数から中間周波数に変換する第１の変換手段と、
各子局に設けられ、前記第１の変換手段から出力された複数の変調波を各２つに分岐し、一方を前記復調手段へ送る分岐手段と、
各子局に設けられ、前記分岐手段で分岐された他方を、前記第１の局部発振手段からの局部発振信号を使用して、中間周波数から無線周波数に変換し、前記第１の送信手段へ送る第２の変換手段と、
各子局に設けられ、局部発振信号を発生する第２の局部発振手段と、
各子局に設けられ、前記第２の局部発振手段からの局部発振信号を使用して、前記第２の受信手段で受信された複数の変調波を無線周波数から中間周波数に変換する第３の変換手段と、
各子局に設けられ、前記第２の変換手段から出力された複数の変調波を、前記変調手段から出力された変調波と合成する合成手段と、
各子局に設けられ、前記合成手段で合成された変調波を、前記第２の局部発振手段からの局部発振信号を使用して、中間周波数から無線周波数に変換し、前記第２の送信手段へ送る第４の変換手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線伝送システム。
【請求項５】
各子局に設けられ、局部発振信号を発生する局部発振手段と、
各子局に設けられ、前記局部発振手段からの局部発振信号を使用して、前記第１の受信手段で受信された複数の変調波を無線周波数から中間周波数に変換する第１の変換手段と、
各子局に設けられ、前記第１の変換手段から出力された複数の変調波を各２つに分岐し、一方を前記復調手段へ送る分岐手段と、
各子局に設けられ、前記分岐手段で分岐された他方を、前記局部発振手段からの局部発振信号を使用して、中間周波数から無線周波数に変換し、前記第１の送信手段へ送る第２の変換手段と、
各子局に設けられ、前記局部発振手段からの局部発振信号を使用して、前記第２の受信手段で受信された複数の変調波を無線周波数から中間周波数に変換する第３の変換手段と、
各子局に設けられ、前記第２の変換手段から出力された複数の変調波を、前記変調手段から出力された変調波と合成する合成手段と、
各子局に設けられ、前記合成手段で合成された変調波を、前記局部発振手段からの局部発振信号を使用して、中間周波数から無線周波数に変換し、前記第２の送信手段へ送る第４の変換手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線伝送システム。
【請求項６】
前記局部発振手段の局部発振周波数は、前記復調手段で検出される周波数ずれ信号によって制御されることを特徴とする請求項５記載の無線伝送システム。
【請求項７】
各子局に設けられ、局部発振信号を発生する局部発振手段と、
各子局に設けられ、前記第１の受信手段で受信された複数の変調波を各２つに分岐し、一方を前記第１の送信手段へ送る分岐手段と、
各子局に設けられ、前記局部発振手段からの局部発振信号を使用して、前記分岐手段で分岐された他方を、無線周波数から中間周波数に変換して前記復調手段へ送る第１の変換手段と、
各子局に設けられ、前記変調手段から出力された変調波を、前記局部発振手段からの局部発振信号を使用して、中間周波数から無線周波数に変換する第２の変換手段と、
各子局に設けられ、前記第２の変換手段から出力された変調波を、前記第２の受信手段で受信された複数の変調波と合成して前記第２の送信手段へ送る合成手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線伝送システム。
【請求項８】
前記局部発振手段の局部発振周波数は、前記復調手段で検出される周波数ずれ信号によって制御されることを特徴とする請求項７記載の無線伝送システム。
【請求項９】
各子局に設けられ、前記第１の受信手段が使用する第１のアンテナと、
各子局に設けられ、前記第１の送信手段が使用する第２のアンテナと、
各子局に設けられ、前記第２の受信手段が使用する第３のアンテナと、
各子局に設けられ、前記第２の送信手段が使用する第４のアンテナと、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線伝送システム。
【請求項１０】
親局と、当該親局に無線回線により縦列状に順次接続された複数の子局とからなる無線伝送システムにおいて、
各子局に設けられ、スペクトラム拡散方式により変調され、第１の伝送方向に沿って送られた複数の変調波を受信する第１の受信手段と、
各子局に設けられ、前記第１の受信手段で受信された複数の変調波の中から、スペクトラム拡散方式により自局向けの変調波を復調する復調手段と、
各子局に設けられ、前記第１の受信手段で受信された複数の変調波を前記第１の伝送方向に沿って隣接の子局へ送信する第１の送信手段と、
前記親局に設けられ、各子局向けのベースバンド信号を、スペクトラム拡散方式によりそれぞれ変調する複数の親局変調手段と、
前記親局に設けられ、前記複数の親局変調手段で得られた複数の変調波を第１の伝送方向に沿って送信する親局送信手段と、
前記親局に設けられ、前記第１の伝送方向と正反対の第２の伝送方向に沿って送られた、スペクトラム拡散方式により変調された複数の変調波を受信する親局受信手段と、
前記親局に設けられ、前記親局受信手段で受信された複数の変調波を、スペクトラム拡散方式によりそれぞれ復調して、各子局からのベースバンド信号を取り出す複数の親局復調手段と、
を有することを特徴とする無線伝送システム。
【請求項１１】
前記親局に設けられ、前記親局送信手段および前記親局受信手段が共用する親局アンテナと、
をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の無線伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線伝送システムに関し、特に、親局と、当該親局に無線回線により縦列状に順次接続された複数の子局とからなる無線伝送システムに関する。
【０００２】
近年、移動体通信の発展に伴い、移動端末の数が急激に増加している。こうした増加に対応するためや、移動端末の小型化、低消費電力化等の要求に応ずるために、マイクロセル化が進み、基地局の数が増大している。この結果、これらの複数の基地局と移動体通信用交換局とを結ぶ近距離、多数リンクの高速通信ネットワークの構築が必要となっている。
【０００３】
この近距離、多数リンクの高速通信ネットワークは、マルチメディアの発達に伴い、一般家庭とハブ局との間にも必要となってくる。すなわち、高速伝送路を一般家庭に引き込む必要性が生じ、その手段として、こうした近距離、多数リンクの高速通信ネットワークが必要となる。
【０００４】
【従来の技術】
従来、高速通信ネットワークの多数のリンクとして、光ケーブル等の有線伝送路を用いる場合、設置工事において、道路占有や土地利用の制約が多く、迅速かつ低コストの設置が望めない。そのため、こうしたリンクを無線伝送システムによって実現している。
【０００５】
移動体通信における無線伝送システムを例にして説明すると、複数の移動通信基地局と、それらの基地局を集めて移動体通信用交換局へ接続する集線局（ハブ局）との間に無線伝送システムが設けられる。この無線伝送システムには対向型と多方向型とがある。対向型では、集線局に、各基地局とそれぞれ対向する個別のアンテナや無線装置を設置する。そのため、基地局の数が増えると、アンテナの設置場所、設置コスト、周波数割り当て、相互干渉等において問題が発生する。多方向型では、集線局に、広角指向性アンテナあるいは無指向性（全方向性）アンテナを設置して、基地局毎に対向するアンテナの設置を行わず、ＴＤＭＡ方式などの時分割多重通信方式により通信を行う。これにより多方向型では、基地局の数が増えても、対向型のようなアンテナの設置場所、周波数割り当て、相互干渉等の問題が生じないが、広角指向性アンテナあるいは無指向性アンテナが高価であるとともに、送信エネルギが分散されるのでアンテナ利得が低く、その分だけ送信出力をアップさせる必要がある。送信出力アップは、無線装置の高コスト化や発熱等の問題を生む。
【０００６】
こうした無線伝送システムでは、いずれも集線局が複数の基地局と直接電波のやり取りを行うようになっている。これに対して、基地局どうしを無線回線により縦列状に順次接続して途中の基地局が中継局を兼ねるようにし、端の基地局を集線局に接続するようにすると、前述のような問題が解消される。こうした複数の基地局が縦列状に順次接続された中継方式の従来の無線伝送システムを、図１０を参照して説明する。
【０００７】
図１０は、従来の中継方式の無線伝送システムの構成を示すブロック図である。すなわち、集線局１０１から中継局を兼ねる基地局１０２へ、例えば６．３Ｍｂｐｓの多重信号が送信される。この６．３Ｍｂｐｓの多重信号は、例えば４つのスロットを備え、各スロットに、４つの基地局にそれぞれ送られるべき各１．５Ｍｂｐｓの４つのベースバンド信号が搭載されている。基地局１０２では、復調器１０２ａが６．３Ｍｂｐｓの多重信号を復調して各１．５Ｍｂｐｓの４つのベースバンド信号に分け、その内の自局向けのベースバンド信号だけを端局装置１０２ｂに出力する。残りの各１．５Ｍｂｐｓの３つのベースバンド信号は変調器１０２ｃへ送られ、変調器１０２ｃでは、１．５Ｍｂｐｓ分の１つのスロットは空けたままにして、６．３Ｍｂｐｓの多重信号を作成して次の基地局１０３へ送る。
【０００８】
基地局１０３では、復調器１０３ａが６．３Ｍｂｐｓの多重信号を復調して各１．５Ｍｂｐｓの３つのベースバンド信号に分け、その内の自局向けのベースバンド信号だけを端局装置１０３ｂに出力する。残りの各１．５Ｍｂｐｓの２つのベースバンド信号は変調器１０３ｃへ送られ、変調器１０３ｃでは、２つのスロットを空けたまま、６．３Ｍｂｐｓの多重信号を作成して次の基地局（図示を省略）へ送る。
【０００９】
同様にして結局、４つの基地局にはそれぞれ自局向けの１．５Ｍｂｐｓのベースバンド信号が送られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１０に示す従来の無線伝送システムでは、各基地局とも６．３Ｍｂｐｓの多重信号を処理できる変復調器を備えている必要がある。特に、集線局１０１から離れた基地局の変復調器は、６．３Ｍｂｐｓの多重信号を処理しても実際には空いたスロットを扱っているという無駄な通信を行っていた。つまり、基地局は、中継のために、必要以上の能力の変復調器を備えねばならないという問題を抱えていた。また、集線局１０１から離れた基地局でも、６．３Ｍｂｐｓに相当する周波数帯域を占有し、周波数の有効利用の観点からも問題があった。さらには、集線局１０１に近い上流側の基地局の変復調器に故障が発生すると下流側の基地局に信号が届かないという問題点もあった。
【００１１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、自局向けのベースバンド信号だけを処理できる変復調器を備えるだけで、中継動作も可能な無線伝送システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記目的を達成するために、図１に示すように、親局１と、この親局１に無線回線により縦列状に順次接続された複数の子局２，３とからなる無線伝送システムにおいて、複数の子局２，３にそれぞれ、以下の構成要素が備えられる。ここでは、子局２を例にとって示す。
【００１３】
すなわち、スペクトラム拡散方式により変調され、第１の伝送方向に沿って送られた複数の変調波を受信する第１の受信手段２ａと、第１の受信手段２ａで受信された複数の変調波の中から、スペクトラム拡散方式により自局向けの変調波を復調する復調手段２ｂと、第１の受信手段２ａで受信された複数の変調波を第１の伝送方向に沿って隣接の子局３へ送信する第１の送信手段２ｃとから構成される。
【００１４】
さらに、スペクトラム拡散方式により変調され、第１の伝送方向と正反対の第２の伝送方向に沿って送られた複数の変調波を受信する第２の受信手段２ｄと、自局から送出すべきベースバンド信号を、スペクトラム拡散方式により変調する変調手段２ｅと、第２の受信手段２ｄで受信された複数の変調波とともに、変調手段２ｅで得られた変調波を、第２の伝送方向に沿って隣接の子局または親局１へ送信する第２の送信手段２ｆとから構成される。
【００１５】
以上のような構成において、第１の受信手段２ａで受信される複数の変調波は、スペクトラム拡散方式により変調されている。そのため、復調手段２ｂは、自局向けのベースバンド信号だけを処理できる能力を備えるだけで、それらの複数の変調波の中から、自局向けの変調波を復調できる。一方、第１の受信手段２ａで受信された複数の変調波は、そのまま、第１の送信手段２ｃにより、第１の伝送方向に沿って隣接の子局３へ送信され、したがって途中に変復調のない中継が行われる。
【００１６】
つぎに、変調手段２ｅは、スペクトラム拡散方式により変調するので、自局から送出すべきベースバンド信号だけを処理できる能力を備えるだけでよい。第２の送信手段２ｆは、第２の受信手段２ｄで受信された、スペクトラム拡散方式による複数の変調波とともに、変調手段２ｅで得られた変調波を合成して、第２の伝送方向に沿って隣接の子局または親局１へ送信する。ここで、第２の受信手段２ｄで受信された複数の変調波は、そのまま、第２の送信手段２ｆにより、第２の伝送方向に沿って隣接の子局または親局１へ送信され、したがって途中に変復調のない中継が行われる。
【００１７】
以上のように、復調手段２ｂおよび変調手段２ｅは、自局向けあるいは自局からのベースバンド信号だけを処理できる能力を備えるだけでよく、また、子局は変復調を行うことなく、中継を行うことが可能となる。
【００１８】
また、スペクトラム拡散方式によるために、伝送路が、１子局向けのベースバンド信号分に相当する帯域で占有されるだけであるので、周波数の有効利用も促進される。さらに、途中の中継において、変復調が行われないために、上流側の基地局の変復調器に故障が発生しても下流側の基地局に影響を与えない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の無線伝送システムに係る第１の実施の形態の原理構成を、図１を参照して説明する。第１の実施の形態は、各子局に設けられ、スペクトラム拡散方式により変調され、第１の伝送方向に沿って送られた複数の変調波を受信する第１の受信手段２ａ（ここでは、子局２を例にとって示す）と、各子局に設けられ、第１の受信手段２ａで受信された複数の変調波の中から、スペクトラム拡散方式により自局向けの変調波を復調する復調手段２ｂと、各子局に設けられ、第１の受信手段２ａで受信された複数の変調波を第１の伝送方向に沿って隣接の子局へ送信する第１の送信手段２ｃとから構成される。
【００２０】
さらに、第１の実施の形態は、各子局に設けられ、スペクトラム拡散方式により変調され、第１の伝送方向と正反対の第２の伝送方向に沿って送られた複数の変調波を受信する第２の受信手段２ｄと、各子局に設けられ、自局から送出すべきベースバンド信号を、スペクトラム拡散方式により変調する変調手段２ｅと、各子局に設けられ、第２の受信手段２ｄで受信された複数の変調波とともに、変調手段２ｅで得られた変調波を、第２の伝送方向に沿って隣接の子局または親局へ送信する第２の送信手段２ｆとから構成される。
【００２１】
こうした第１の実施の形態の詳しい構成を、図２〜図４を参照して以下説明する。なお、図１に示した構成と、図２〜図４に示す構成との対応関係については図２〜図４を参照した構成の説明の後に記述する。
【００２２】
図２は、第１の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。図中、親局１０は、移動体通信用交換局（図示せず）へ接続される集線局（ハブ局）に相当し、スペクトラム拡散（ＳＳ）方式によって変調した信号を、比較的近距離（例えば１００ｍ）に位置する子局２０との間で、ミリ波帯や準ミリ波帯を使用して送受信を行う。
【００２３】
子局２０は、移動通信基地局に相当し、親局１０から送られた変調信号のうちの自局向けの信号のみを復調して、自局のサービスゾーンに位置する移動局２１，２２へ無線送信する。それと同時に、親局１０から送られた変調信号を無再生中継して子局３０へ送る。また、子局２０は、移動局２１，２２からのベースバンド信号を変調して、子局３０から送られた変調信号とともに親局１０へ無線送信する。
【００２４】
同様に、子局３０も移動通信基地局に相当し、比較的近距離（例えば１００ｍ）に位置する子局２０との間でミリ波帯や準ミリ波帯を使用して送受信を行う。子局３０は、親局１０から送られて子局２０で中継された変調信号のうちの自局向けの信号のみを復調して、自局のサービスゾーンに位置する移動局３１，３２へ無線送信する。それと同時に、親局１０から送られて子局２０で中継された変調信号を無再生中継して、比較的近距離（例えば１００ｍ）に位置する隣接子局（図示を省略）へ無線送信する。また、子局３０は、移動局３１，３２からのベースバンド信号を変調して、上記の隣接子局から送られた変調信号とともに子局２０へ無線送信する。
【００２５】
子局は、システムの許容する数（例えば２０）の範囲内において、縦列状に接続され得、それらの構成や動作は、子局２０，３０と同じである。
図３は親局１０の内部構成を示すブロック図である。図中、インタフェース部（ＩＮＴＦ）１１は、公衆回線網と本システムとを接続するためのインタフェースであり、図の左側には移動体通信用交換局が接続されている。インタフェース部１１には送信部１２および受信部１５が接続され、送信部１２は、インタフェース部１１から送られた各子局向けのベースバンド信号を変調し、送信波として、アンテナ共用器１３を介してアンテナ１４から送出する。受信部１５は、アンテナ１４およびアンテナ共用器１３を介して入力された受信波に対して復調を行い、得られたベースバンド信号をインタフェース部１１に送る。
【００２６】
送信部１２では、変調部（ＭＯＤ）１２ａが、インタフェース部１１から送られた第１の子局向けの１．５Ｍｂｐｓのベースバンド信号を、第１のパターンのＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散方式により変調を行い、得られたＲＦ信号を合成器（Ｈ）１２ｂへ送る。同様に、変調部（ＭＯＤ）１２ｅが、インタフェース部１１から送られた第２の子局向けの１．５Ｍｂｐｓのベースバンド信号を、第２のパターンのＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散方式により変調を行い、得られたＲＦ信号を合成器１２ｂへ送る。変調部は、設置される子局と対応する数だけ設けられる。子局設置は、例えば最大２０局の範囲内で任意に増やしたり、減らしたりすることができる。ＰＮ符号は、図示を省略した最長符号系列（ｍ系列）の符号発生器から、対応する子局に固有のパターンとして発生される。
【００２７】
各変調部から出力されたＲＦ信号は、合成器１２ｂで合成され、その後の高出力増幅器１２ｃおよび不要波抑圧用のバンドパスフィルタ１２ｄを介してアンテナ共用器１３へ送られる。なお、合成器１２ｂで合成されたＲＦ信号は、図５に示すように、変調部１２ａから送られたＲＦ信号Ｓ１と、変調部１２ｅから送られたＲＦ信号Ｓ２とが周波数軸上で重なった状態（破線で図示する「Ｓ１＋Ｓ２」）となっている。なお、図中のＢ１，Ｂ２は、変調部１２ａ，１２ｅでそれぞれ変調される前のベースバンド信号を表し、ＲＦ信号Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ対応する。
【００２８】
受信部１５では、受信波が、帯域制限用のバンドパスフィルタ１５ｄおよび低雑音増幅器１５ｃを介して分配器（Ｈ）１５ｂへ送られる。分配器１５ｂは、受信波を分配して復調部（ＤＥＭ）１５ａ，１５ｅへ送る。復調部は、設置される子局と対応する数だけ設けられる。復調部１５ａは、第１のパターンのＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散方式により復調を行い、得られたベースバンド信号を、第１の子局から送られたベースバンド信号としてインタフェース部１１へ送る。同様に、復調部１５ｅは、第２のパターンのＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散方式により復調を行い、得られたベースバンド信号を、第２の子局から送られたベースバンド信号としてインタフェース部１１へ送る。他にも復調部があれば、同じ動作を行う。いずれの復調部も、１．５Ｍｂｐｓのベースバンド信号をそれぞれ復調できる能力さえ備えていればよい。スペクトラム拡散方式では、異なるパターンのＰＮ符号を用いることにより、各子局からの信号をまとめて送信しても、それらを区別して再生することができる。
【００２９】
図４は、子局の内部構成を示すブロック図である。いずれの子局も同じ構成となっている。
まず、アンテナ４１で受信されたスペクトラム拡散方式の受信信号は、アンテナ共用器４２、帯域制限用のバンドパスフィルタ４３、低雑音増幅器４４を介して分配器（Ｈ）４５へ送られる。分配器４５で分配された受信信号の一方に対しては、復調部（ＤＥＭ）４６において、自局に割り当てられたＰＮ符号を使用してスペクトラム拡散方式の復調が行われ、自局向けのベースバンド信号が取り出され、移動通信用基地局装置（ＭＢＳ）４７へ送られる。移動通信用基地局装置４７は、自局のサービスゾーンに位置する移動局に向けてアンテナ４８から、送られたベースバンド信号を無線送信する。
【００３０】
分配器４５で分配された受信信号の他方は、高出力増幅器４９、不要波抑圧用のバンドパスフィルタ５０、アンテナ共用器５１を介してアンテナ５２から送出される。すなわち、分配器４５で分配された受信信号の他方は、非再生のまま中継される。
【００３１】
次に、アンテナ５２で受信されたスペクトラム拡散方式の受信信号は、アンテナ共用器５１、帯域制限用のバンドパスフィルタ５３、低雑音増幅器５４を介して合成器（Ｈ）５５へ送られる。一方、自局のサービスゾーンに位置する移動局から送られた送信信号が、アンテナ４８で受信され、移動通信用基地局装置４７でベースバンド信号に復調される。このベースバンド信号に対して変調部（ＭＯＤ）５６が、自局に割り当てられたＰＮ符号を使用してスペクトラム拡散方式の変調を行い、合成器５５へ出力する。合成器５５は、他の子局から送られ、スペクトラム拡散方式の変調がされたままの受信信号に、変調部５６からの変調信号を合成する。この合成された信号は、高出力増幅器５７、不要波抑圧用のバンドパスフィルタ５８、アンテナ共用器４２を介してアンテナ４１から送出される。すなわち、他の子局から送られた受信信号は、非再生のまま中継される。
【００３２】
ところで、例えばベースバンド信号の情報伝送レートを１．５Ｍｂｐｓとし、これを、５０ＧＨｚの無線周波数帯において１．５ＧＨｚの帯域幅にスペクトラム拡散したとすると、処理利得（拡散ゲイン）Ｇｐは１．５ＧＨｚ／１．５Ｍｂｐｓにより求められ、その値は１０００倍（３０ｄＢ）となる。一方、例えば２０局の子局が、上述のように非再生中継をそれぞれ行った場合、各子局での発生雑音が同じとすると、１３ｄＢ（＝１０ log２０）のＳ／Ｎの劣化が生じる。しかし、上記のように３０ｄＢの処理利得Ｇｐがあるので、最終Ｓ／Ｎが１７ｄＢ（＝３０ｄＢ−１３ｄＢ）となり、最終端の子局でも十分なＳ／Ｎが得られる。
【００３３】
また、子局の設置数を２０局とし、子局間の距離を１００ｍとすると、親局から最終端の子局までの距離が約２ｋｍとなる。こうした程度の無線伝送システムは、一般の高速有線伝送路等に接続しても十分機能する。
【００３４】
さらに、子局１局当たりに割り当てられるベースバンド信号の情報伝送レートを１．５Ｍｂｐｓとすると、６４ｋｂｐｓの電話信号が２４回線同時に伝送できる。これは、単純計算で、直径１００ｍの子局のサービスゾーンに移動局が２４局存在して同時通話しても大丈夫であることを意味し、十分実用に耐えるものである。
【００３５】
また、変復調がスペクトラム拡散方式によるために、いずれの局間の伝送路も、１子局向けのベースバンド信号分に相当する帯域で専有されるだけである。したがって、従来に比べて周波数の有効利用が促進される。さらに、各子局の途中中継において、変復調が行われないために、上流側の子局の変復調器に故障が発生しても下流側の子局に影響を与えない。
【００３６】
なお、図１に示した第１の受信手段２ａは、図４のアンテナ４１、アンテナ共用器４２、バンドパスフィルタ４３、低雑音増幅器４４に対応し、図１に示した復調手段２ｂは、図４の復調部４６に対応し、図１に示した第１の送信手段２ｃは、図４の高出力増幅器４９、バンドパスフィルタ５０、アンテナ共用器５１、アンテナ５２に対応する。また、図１に示した第２の受信手段２ｄは、図４のアンテナ５２、アンテナ共用器５１、バンドパスフィルタ５３、低雑音増幅器５４に対応し、図１に示した変調手段２ｅは、図４の変調部５６に対応し、図１に示した第２の送信手段２ｆは、図４の高出力増幅器５７、バンドパスフィルタ５８、アンテナ共用器４２、アンテナ５１に対応する。
【００３７】
つぎに、第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態の構成は、第１の実施の形態の構成と基本的に同じであるが、子局の構成に一部相違がある。したがって、第２の実施の形態の説明では、図２，図３に示す第１の実施の形態の構成を流用し、子局の構成だけを説明する。
【００３８】
図６は、第２の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。いずれの子局も同じ構成となっている。なお、図中において、図４に示す第１の実施の形態の子局の内部構成と同じ部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
第２の実施の形態では、変復調をＩＦ周波数帯において行うようにしている。すなわち、低雑音増幅器４４から出力されたＲＦ信号が周波数変換部６１へ入力される。周波数変換部６１には局部発振部６２から局部発振信号が送られており、ＲＦ信号はＩＦ信号に周波数変換される。このＩＦ信号は、スプリアス抑圧用のバンドパスフィルタ６３、ＩＦ用増幅器６４を介して分配器（Ｈ）６５へ送られる。分配器６５で分配されたＩＦ信号の一方に対して、復調部（ＤＥＭ）６６が、自局に割り当てられたＰＮ符号を使用してスペクトラム拡散方式の復調を行う。自局向けのベースバンド信号が取り出され、移動通信用基地局装置４７へ送られる。分配器６５で分配されたＩＦ信号の他方は、周波数変換部６７へ入力される。周波数変換部６７には局部発振部６２から局部発振信号が送られており、ＩＦ信号はＲＦ信号に周波数変換される。このＲＦ信号は、スプリアス抑圧用のバンドパスフィルタ６８を介して、高出力増幅器４９へ送られる。
【００４０】
以上のように、復調部６６にはＩＦ信号が入力されるように構成されるので、第１の実施の形態のような、ミリ波帯や準ミリ波帯のＲＦ信号を処理する復調部に比べ、復調部６６をディジタル回路で構成し易い。したがって、復調部６６は低価格な装置となり得る。多数使用される子局は低コストであることが求められるので、こうした要請に応えた装置を提供できることになる。
【００４１】
なお、周波数変換部６７には、局部発振部６２から、周波数変換部６１へ供給される局部発振信号と同じ局部発振信号が送られており、かつ、周波数変換部６１ではＲＦ信号からＩＦ信号へ、周波数変換部６７ではその逆にＩＦ信号からＲＦ信号へと周波数変換が行われるので、局部発振信号に周波数の変動が発生しても、周波数変換部６７から出力されたＲＦ信号の周波数は常に、周波数変換部６１へ入力されたＲＦ信号の周波数に一致していることになる。
【００４２】
一方、低雑音増幅器５４から出力されたＲＦ信号が周波数変換部６９へ入力される。周波数変換部６９には局部発振部７５から局部発振信号が送られており、ＲＦ信号はＩＦ信号に周波数変換される。このＩＦ信号は、スプリアス抑圧用のバンドパスフィルタ７０、ＩＦ用増幅器７１を介して合成器（Ｈ）７２へ送られる。変調部（ＭＯＤ）７３は、移動通信用基地局装置４７から送られたベースバンド信号を、自局に割り当てられたＰＮ符号を使用してスペクトラム拡散方式の変調を行い、ＩＦ周波数帯域の変調信号を合成器７２へ出力する。合成器７２は、ＩＦ用増幅器７１からのＩＦ信号と変調部７３からのＩＦ信号とを合成して周波数変換部７４へ送る。周波数変換部７４には局部発振部７５から局部発振信号が送られており、ＩＦ信号はＲＦ信号に周波数変換される。このＲＦ信号は、スプリアス抑圧用のバンドパスフィルタ７６を介して、高出力増幅器５７へ送られる。
【００４３】
以上のように、変調部７３でもＩＦ周波数帯域での処理が行われる。したがって、変調部７３は、第１の実施の形態のような、ミリ波帯や準ミリ波帯の変調を行う復調部に比べ、ディジタル回路で構成し易く、低コストの装置となる。
【００４４】
なお、周波数変換部７４には、局部発振部７５から、周波数変換部６９へ供給される局部発振信号と同じ局部発振信号が送られており、かつ、周波数変換部６９ではＲＦ信号からＩＦ信号へ、周波数変換部７４ではその逆にＩＦ信号からＲＦ信号へと周波数変換が行われるので、局部発振信号に周波数の変動が発生しても、周波数変換部７４から出力されたＲＦ信号の周波数は常に、周波数変換部６９へ入力されたＲＦ信号の周波数に一致していることになる。
【００４５】
つぎに、第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態の構成は、第２の実施の形態の構成と基本的に同じであるが、子局の構成に一部相違がある。したがって、第３の実施の形態の説明では、第２の実施の形態の構成を流用し、相違する部分だけを説明する。
【００４６】
図７は、第３の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。図中、第２の実施の形態の子局の内部構成と同じ部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
第３の実施の形態では、変復調をＩＦ周波数帯において行うようにするとともに、受信側および送信側で共用する局部発振部７７を設けている。また、この局部発振部７７の発振周波数を復調部６６からの周波数変動情報により制御するようにしている。すなわち、局部発振部７７で発生した同一の局部発振信号を周波数変換部６１，６７，６９，７４へ供給する。また、復調部６６では、元来、受信信号を基に搬送波を再生し、これを基に復調を行っているので、搬送波の周波数の変動を検出している。この周波数変動情報を局部発振部７７へ送るようにし、局部発振部７７は、周波数変動情報を利用して周波数の安定した発振を行うようにする。この結果、局部発振部７７は、親局の搬送波に同期した局部発振信号を周波数変換部６１，６７，６９，７４へ供給することが可能となり、こうした子局から出力される送信ＲＦ信号では周波数変動が少ないことになる。
【００４８】
以上のように、第３の実施の形態では、各子局に局部発振部を１つ備えるだけでよいので、低コストの子局を提供可能となる。また、各子局が親局の送信信号に同期した送信が可能となるので、各子局から出力される送信ＲＦ信号の周波数変動を減らすことができ、それらの送信ＲＦ信号を受信した局での復調が容易となる。
【００４９】
なお、上記の第３の実施の形態では、局部発振部７７の発振周波数を復調部６６からの周波数変動情報により制御するようにしているが、これを行わず、単に局部発振部７７を受信側および送信側で共用するようにするだけでもよい。
【００５０】
つぎに、第４の実施の形態を説明する。第４の実施の形態の構成は、第１の実施の形態の構成と基本的に同じであるが、子局の構成に一部相違がある。したがって、第４の実施の形態の説明では、第１の実施の形態の構成を流用し、相違する部分だけを説明する。
【００５１】
図８は、第４の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。図中、図４に示す第１の実施の形態の子局の内部構成と同じ部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
第４の実施の形態では、分配器４５で分配された受信ＲＦ信号の一方が、周波数変換器８１へ入力される。周波数変換部８１には局部発振部８２から局部発振信号が送られており、ＲＦ信号はＩＦ信号に周波数変換される。このＩＦ信号に対して、復調部（ＤＥＭ）８３が、自局に割り当てられたＰＮ符号を使用してスペクトラム拡散方式の復調を行う。自局向けのベースバンド信号が取り出され、移動通信用基地局装置４７へ送られる。
【００５３】
一方、変調部（ＭＯＤ）８４が、移動通信用基地局装置４７から送られたベースバンド信号を、自局に割り当てられたＰＮ符号を使用してスペクトラム拡散方式の変調を行い、得られたＩＦ周波数帯域の変調信号を周波数変換部８５へ送る。周波数変換部８５には局部発振部８２から局部発振信号が送られており、ＩＦ信号はＲＦ信号に周波数変換される。このＲＦ信号は合成器（Ｈ）５５へ送られる。
【００５４】
なお、復調部８３では、元来、受信信号を基に搬送波を再生し、これを基に復調を行っているので、搬送波の周波数の変動を検出している。この周波数変動情報を局部発振部８２へ送るようにし、局部発振部８２は、周波数変動情報を利用して周波数の安定した発振を行うようにする。この結果、局部発振部８２は、親局の搬送波に同期した局部発振信号を周波数変換部８１，８５へ供給することが可能となり、こうした子局から出力される送信ＲＦ信号では周波数変動が少ないことになる。
【００５５】
以上のように、第４の実施の形態でも、第３の実施の形態と同様に、各子局に局部発振部を１つ備えるだけでよいので、低価格の子局を提供可能となる。また、各子局が親局の送信信号に同期した送信が可能となるので、各子局から出力される送信ＲＦ信号の周波数変動を減らすことができ、それらの送信ＲＦ信号を受信した局での復調が容易となる。さらに、第４の実施の形態では、第３の実施の形態に比べ、備えねばならない周波数変換部の数を半減することができる。
【００５６】
なお、上記の第４の実施の形態では、局部発振部８２の発振周波数を復調部８３からの周波数変動情報により制御するようにしているが、これを行わず、単に局部発振部８２を受信側および送信側で共用するようにするだけでもよい。
【００５７】
つぎに、第５の実施の形態を説明する。第５の実施の形態の構成は、第１の実施の形態の構成と基本的に同じであるが、子局の構成に一部相違がある。したがって、第５の実施の形態の説明では、第１の実施の形態の構成を流用し、相違する部分だけを説明する。
【００５８】
図９は、第５の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。図中、図４に示す第１の実施の形態の子局の内部構成と同じ部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
第５の実施の形態では、アンテナの共用を行わず、バンドパスフィルタ４３に受信アンテナ９１を接続するとともに、バンドパスフィルタ５８に送信アンテナ９２を接続する。また、バンドパスフィルタ５０に送信アンテナ９３を接続するとともに、バンドパスフィルタ５３に受信アンテナ９４を接続する。これに伴い、第１の実施の形態の子局に備えられていたアンテナ共用器を削除する。
【００６０】
一般に、ミリ波帯や準ミリ波帯のアンテナ共用器としてはサーキュレータを使用するが、このサーキュレータは高価なものである。一方、アンテナ利得は、アンテナの開口面積に比例するが、送受信される電波の波長に反比例するので、ミリ波帯や準ミリ波帯では小型でも高利得のアンテナが得られる。したがって、送受信共用したアンテナを使用せずに送受信別々の小型アンテナを使用しても、利得の点では問題がない。しかも、小型アンテナであるので、価格や設置スペースに与える影響は少ない。さらには、サーキュレータのアイソレーションは２５〜３０ｄＢ程度であるが、送受信別々のアンテナを使用した場合のアンテナ間の結合度は、これよりも小さい。こうした事情から、送受信別々の小型アンテナを使用してアンテナ共用器を削除するようにした構成を、第５の実施の形態において採用している。
【００６１】
なお現在、衛星放送の受信機では、ストリップラインを用いた平面アンテナが実用化されている。こうした技術を流用して第５の実施の形態においても、２つのアンテナを１枚のプリント配線板上に構成すれば、低コストの子局を提供可能となる。また、サーキュレータを使用しないことにより、子局をモノリシックマイクロ波ＩＣ（ＭＭＩＣ）化することも容易となり、小型化、低価格化が促進される。
【００６２】
なおまた、上記のいずれの実施の形態でも、本発明を移動体通信システムに適用した場合を示しているが、本発明は、一般家庭とハブ局との間に設けられるマルチメディア用の高速通信ネットワークに適用することもできる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、スペクトラム拡散方式により変調された信号を扱うので、復調部および変調部は、自局向けあるいは自局からのベースバンド信号だけを処理できる能力を備えるだけでよく、また、子局は変復調を行うことなく、中継を行うことが可能となる。
【００６４】
また、スペクトラム拡散方式によるために、伝送路が、１子局向けのベースバンド信号分に相当する帯域で占有されるだけであるので、周波数の有効利用も促進される。
【００６５】
さらに、途中の中継において、変復調が行われないために、上流側の基地局の変復調器に故障が発生しても下流側の基地局が影響を受けることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の原理説明図である。
【図２】第１の実施の形態の全体構成を示すブロック図である。
【図３】親局の内部構成を示すブロック図である。
【図４】子局の内部構成を示すブロック図である。
【図５】ＲＦ信号およびベースバンド信号を示す図である。
【図６】第２の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。
【図７】第３の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。
【図８】第４の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。
【図９】第５の実施の形態における子局の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】複数の基地局が縦列状に順次接続された従来の無線伝送システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  親局
２  子局
２ａ  第１の受信手段
２ｂ  復調手段
２ｃ  第１の送信手段
２ｄ  第２の受信手段
２ｅ  変調手段
２ｆ  第２の送信手段
３  子局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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