(57)【要約】【課題】  安定した信号を送信可能な信号送信装置、安定した信号を低コストで受信可能な信号受信装置および安定した信号で通信可能な信号伝達システムを提供する。【解決手段】  外部の通信路に信号を出力するための信号出力部が受ける信号のレベルが所定レベルより大きい場合、信号レベル変化部は、信号出力部へ与える信号レベルを所定レベル以下に変化させ、信号出力部は、所定レベル以下に変化された伝送信号を通信路へ出力する。【選択図】        図１
2006217396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の通信路に内部信号を変換して出力する信号送信装置であって、
制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための信号レベル変化部と、
前記内部信号を受けて前記通信路へ出力するための信号出力部とを備え、
前記信号レベル変化部に前記制御指示を与えるための信号レベル変化制御部をさらに備え、
前記信号レベル変化制御部は、前記信号出力部が受ける信号のレベルを判定するレベル判定部を含み、
前記信号レベル変化制御部は、前記信号出力部が受けた信号のレベルが前記レベル判定部により所定レベルより大きいと判定された場合、前記信号レベル変化部に前記制御指示を与え、前記信号レベル変化部により、前記信号出力部へ与える信号レベルを前記所定レベル以下に変化させ、
前記信号出力部は、前記所定レベル以下に変化された伝送信号を前記通信路へ出力する、信号送信装置。
【請求項２】
前記信号レベル変化制御部は、前記所定レベル以下に変化された伝送信号に、前記信号レベル変化部の信号レベルの変化量の情報を有する情報信号を重畳させた重畳信号を生成する信号重畳部をさらに含み、
前記信号出力部は、前記重畳信号を前記通信路へ出力する、請求項１に記載の信号送信装置。
【請求項３】
外部から入力された信号レベルを変化させるための変更情報を有する伝送信号を受信する信号受信装置であって、
前記伝送信号を受信するための信号受信部と、
制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための信号レベル変化部と、
前記信号レベル変化部に前記制御指示を与えるための信号レベル変化制御部とを備え、
前記信号レベル変化制御部は、前記伝送信号から前記変更情報を抽出する情報抽出部を含み、
前記信号レベル変化制御部は、前記変更情報に基づいて前記信号レベル変化部に前記制御指示を与え、
前記信号レベル変化部は、前記制御指示に応じた変化量で前記伝送信号のレベルを変化させたレベル変化信号を生成する、信号受信装置。
【請求項４】
前記信号レベル変化制御部は、さらに、前記情報抽出部により抽出された前記変更情報に基づいて、前記信号レベル変化部の信号レベルの変化量を変更させるためのレベル変化量変更情報信号を生成するための信号生成部を含み、
前記信号レベル変化部は、前記信号生成部により生成された前記レベル変化量変更情報信号に基づいて、前記レベル変化信号を生成する、請求項３に記載の信号受信装置。
【請求項５】
通信路を介して信号を授受する信号伝達システムであって、
前記信号伝達システムは、前記通信路に内部信号を変換して出力する信号送信装置を備え、
前記信号送信装置は、
第１の制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための第１の信号レベル変化部と、
前記内部信号を受けて前記通信路へ出力するための信号出力部とを含み、
前記第１の信号レベル変化部に前記第１の制御指示を与えるための第１の信号レベル変化制御部をさらに含み、
前記第１の信号レベル変化制御部は、
前記信号出力部が受ける信号のレベルを判定するレベル判定部と、
前記第１の信号レベル変化部によりレベルが変化された信号に、前記第１の信号レベル変化部の信号レベルの変化量の情報を有する情報信号を重畳させた重畳信号を生成する信号重畳部とを有し、
前記第１の信号レベル変化制御部は、前記信号出力部が受けた信号のレベルが前記レベル判定部により所定レベルより大きいと判定された場合、前記信号レベル変化部に前記第１の制御指示を与え、前記第１の信号レベル変化部により、前記信号出力部へ与える信号レベルを前記所定レベル以下に変化させ、
前記信号重畳部は、前記所定レベル以下に変化された信号に、前記情報信号を重畳させた前記重畳信号を生成し、
前記信号出力部は、前記重畳信号を前記通信路へ出力し、
前記信号伝達システムは、前記通信路を介して入力された前記重畳信号を受信する信号受信装置をさらに備え、
前記信号受信装置は、
前記重畳信号を受信するための信号受信部と、
第２の制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための第２の信号レベル変化部と、
前記第２の信号レベル変化部に前記第２の制御指示を与えるための信号レベル変化制御部とを含み、
前記第２の信号レベル変化制御部は、前記重畳信号から前記情報信号を抽出する情報抽出部を有し、
前記第２の信号レベル変化制御部は、前記情報信号の有する情報に基づいて前記第２の信号レベル変化部に前記第２の制御指示を与え、
前記第２の信号レベル変化部は、前記第２の制御指示に応じた変化量で前記重畳信号のレベルを変化させたレベル変化信号を生成する、信号伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号送信装置、信号受信装置および信号伝達システムに関し、特に、アナログ信号で信号の送受信を行なう信号送信装置、信号受信装置および信号伝達システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末（たとえば、携帯電話等）の急激な普及により、１つの基地局がカバーする通話エリアの拡大が求められている。通話エリアを拡大する一手法として、光ファイバケーブルを用いた光伝送装置を使用する方法がある。光伝送装置は、送信機と受信機とから構成される。
【０００３】
送信機は、携帯端末（たとえば、携帯電話等）から電波信号を受信し、当該受信した信号を受信機へ送信する機器である。受信機は、送信機から送信された信号を受信し、当該受信した信号を基地局へ送信する機器である。送信機と受信機との間は、光ファイバケーブルで接続される。そして、送信機と受信機との間では光ファイバケーブルを介して信号が授受される。当該信号の授受には、アナログ信号を振幅変調して伝送する方式（以下においては、振幅変調伝送方式とも称する）がある。振幅変調伝送方式は、簡単な構成の装置で実現できるためコストの面で有利である。
【０００４】
しかし、振幅変調伝送方式では、一般に、送信機と受信機とを接続する光ファイバケーブルが長くなるにしたがって、送信機と受信機との間で正確な信号の授受が困難となる。すなわち、安定した通信が困難となる。特に、高品質な通話が求められる携帯電話では、送信機から受信機へ信号を伝送する回線（以下においては、上り回線とも称する）において、携帯端末（携帯電話等）から受信した電波信号を正確に基地局へ送信する技術が必要不可欠である。
【０００５】
そこで、振幅変調伝送方式の上り回線において、伝送する信号の劣化を最小限に抑える技術が、特開平６−３１１１１５号公報（特許文献１）および特開平１０−５１３９１号公報（特許文献２）に開示されている。
【特許文献１】特開平６−３１１１１５号公報
【特許文献２】特開平１０−５１３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開平６−３１１１１５号公報（特許文献１）に開示されている技術では、信号を圧縮して送信する側（送信側）と、信号を伸張して受信する側（受信側）とが、互いに対象となる信号をそれぞれ逆特性で、圧縮、伸張（増幅）しなければ正常な通信はできない。
【０００７】
したがって、温度変化や経年劣化等で送信側の回路および受信側の回路の特性に変化が生じると、受信側で信号の補正等を行なう必要がある。それを実現するためには、送信側および受信側の各々において、信号を監視する必要があり、別途回路を設ける必要性が生じ、コストの増加を招くという問題点がある。
【０００８】
また、特開平１０−５１３９１号公報（特許文献２）に開示されている技術では、送信側に設けられる圧縮器（アンプ）で、光ファイバケーブルを介して伝送する信号（以下においては、伝送信号とも称する）を、光ファイバケーブルで歪なく伝送可能な許容レベルの信号に圧縮する。当該圧縮される量は、圧縮器に入力される信号のレベルに基づく。したがって、特開平１０−５１３９１号公報（特許文献２）に開示されている技術では、圧縮器の温度特性等の変動分を考慮して、伝送信号を多めに圧縮する必要がある。そのため、圧縮された伝送信号は、最適なダイナミックレンジを有さないという問題点を有する。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的の一つは、安定した信号を送信可能な信号送信装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、安定した信号を低コストで受信可能な信号受信装置を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、安定した信号で通信可能な信号伝達システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するために、この発明のある局面に従うと、外部の通信路に内部信号を変換して出力する信号送信装置であって、制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための信号レベル変化部と、内部信号を受けて通信路へ出力するための信号出力部とを備え、信号レベル変化部に制御指示を与えるための信号レベル変化制御部をさらに備え、信号レベル変化制御部は、信号出力部が受ける信号のレベルを判定するレベル判定部を含み、信号レベル変化制御部は、信号出力部が受けた信号のレベルがレベル判定部により所定レベルより大きいと判定された場合、信号レベル変化部に制御指示を与え、信号レベル変化部により、信号出力部へ与える信号レベルを所定レベル以下に変化させ、信号出力部は、所定レベル以下に変化された伝送信号を通信路へ出力する。
【００１３】
好ましくは、信号レベル変化制御部は、所定レベル以下に変化された伝送信号に、信号レベル変化部の信号レベルの変化量の情報を有する情報信号を重畳させた重畳信号を生成する信号重畳部をさらに含み、信号出力部は、重畳信号を通信路へ出力する。
【００１４】
この発明の他の局面に従うと、外部から入力された信号レベルを変化させるための変更情報を有する伝送信号を受信する信号受信装置であって、伝送信号を受信するための信号受信部と、制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための信号レベル変化部と、信号レベル変化部に制御指示を与えるための信号レベル変化制御部とを備え、信号レベル変化制御部は、伝送信号から変更情報を抽出する情報抽出部を含み、信号レベル変化制御部は、変更情報に基づいて信号レベル変化部に制御指示を与え、信号レベル変化部は、制御指示に応じた変化量で伝送信号のレベルを変化させたレベル変化信号を生成する。
【００１５】
好ましくは、信号レベル変化制御部は、さらに、情報抽出部により抽出された変更情報に基づいて、信号レベル変化部の信号レベルの変化量を変更させるためのレベル変化量変更情報信号を生成するための信号生成部を含み、信号レベル変化部は、信号生成部により生成されたレベル変化量変更情報信号に基づいて、レベル変化信号を生成する。
【００１６】
この発明の他の局面に従うと、通信路を介して信号を授受する信号伝達システムであって、信号伝達システムは、通信路に内部信号を変換して出力する信号送信装置を備え、信号送信装置は、第１の制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための第１の信号レベル変化部と、内部信号を受けて通信路へ出力するための信号出力部とを含み、第１の信号レベル変化部に第１の制御指示を与えるための第１の信号レベル変化制御部をさらに含み、第１の信号レベル変化制御部は、信号出力部が受ける信号のレベルを判定するレベル判定部と、第１の信号レベル変化部によりレベルが変化された信号に、第１の信号レベル変化部の信号レベルの変化量の情報を有する情報信号を重畳させた重畳信号を生成する信号重畳部とを有し、第１の信号レベル変化制御部は、信号出力部が受けた信号のレベルがレベル判定部により所定レベルより大きいと判定された場合、信号レベル変化部に第１の制御指示を与え、第１の信号レベル変化部により、信号出力部へ与える信号レベルを所定レベル以下に変化させ、信号重畳部は、所定レベル以下に変化された信号に、情報信号を重畳させた重畳信号を生成し、信号出力部は、重畳信号を通信路へ出力し、信号伝達システムは、通信路を介して入力された重畳信号を受信する信号受信装置をさらに備え、信号受信装置は、重畳信号を受信するための信号受信部と、第２の制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための第２の信号レベル変化部と、第２の信号レベル変化部に第２の制御指示を与えるための信号レベル変化制御部とを含み、第２の信号レベル変化制御部は、重畳信号から情報信号を抽出する情報抽出部を有し、第２の信号レベル変化制御部は、情報信号の有する情報に基づいて第２の信号レベル変化部に第２の制御指示を与え、第２の信号レベル変化部は、第２の制御指示に応じた変化量で重畳信号のレベルを変化させたレベル変化信号を生成する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る信号送信装置は、信号出力部が受ける信号のレベルが所定レベルより大きい場合、信号レベル変化部は、信号出力部へ与える信号レベルを所定レベル以下に変化させ、信号出力部は、所定レベル以下に変化された伝送信号を通信路へ出力する。
【００１８】
したがって、最適なダイナミックレンジを有する信号を出力することができる。その結果、安定した信号を送信可能となるという効果を奏する。
【００１９】
本発明に係る信号受信装置は、信号レベル変化制御部の制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための信号レベル変化部を備える。そして、外部から入力された信号レベルを変化させるための変更情報を有する伝送信号を受信した場合、変更情報の信号を信号レベル変化部に与える直前で取り出す。その結果、信号レベル変化部は、変更情報の信号を含まない信号となるため、信号レベル変化部の構成は、変更情報の信号を変化させるための構成が不要となる。そのため、コストの低減を図ることが可能となるという効果を奏する。
【００２０】
本発明に係る信号伝達システムは、信号送信装置と信号受信装置とを備える。信号送信装置は、信号出力部が受ける信号のレベルが所定レベルより大きい場合、第１の信号レベル変化部は、信号出力部へ与える信号レベルを所定レベル以下に変化させ、信号出力部は、所定レベル以下に変化された伝送信号を通信路へ出力する。
【００２１】
信号受信装置は、第２の信号レベル変化制御部の第２の制御指示に応じた変化量で信号レベルを変化させるための第２の信号レベル変化部を備える。そして、入力された信号レベルを変化させるための情報信号を有する重畳信号を受信した場合、情報信号を第２の信号レベル変化部に与える直前で取り出す。その結果、第２の信号レベル変化部は、情報信号を含まない信号となるため、信号レベル変化部の構成は、情報信号を変化させるための構成が不要となる。
【００２２】
したがって、低コストで、かつ、最適なダイナミックレンジを有する安定した信号で通信を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２４】
図１は、本実施の形態における信号伝達システム１０００の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１を参照して、信号伝達システム１０００は、信号送信装置１００と、信号受信装置２００とから構成される。
【００２６】
信号送信装置１００と信号受信装置２００とは、光ファイバケーブル１９０で接続されている。信号受信装置２００は、基地局２９０と接続される。基地局２９０は、一例として、高層ビルの地下機器室等に設置されている機器である。基地局２９０は、一例として、高層ビル内の各階にそれぞれ設けられた複数の信号送信装置１００に接続された信号受信装置２００に接続された機器である。本実施の形態では、光ファイバケーブル１９０はアナログ信号を伝送する。
【００２７】
信号送信装置１００は、携帯端末３００からの無線信号を受信し、当該受信した無線信号を圧縮して、光ファイバケーブル１９０を介して、信号受信装置２００へ送信する。携帯端末３００は、無線通信が可能な機器（たとえば、携帯電話）である。なお、本実施の形態では、携帯端末３００からの無線信号の周波数は、一例として、２ＧＨｚであるとする。
【００２８】
信号受信装置２００は、信号送信装置１００から受信した信号を増幅して、当該増幅した信号を基地局２９０へ送信する。
【００２９】
信号送信装置１００は、アンテナ１０５と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）１１０と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２０と、カプラ１３０と、カプラ１３２と、Ｅ／Ｏ変換機（以下においては、光送信機とも称する）１４６とを備える。
【００３０】
アンテナ１０５は、携帯端末３００からの無線信号ＩＳＧを受信する。ＢＰＦ１１０は、アンテナ１０５が受信した無線信号ＩＳＧのうち、所望の周波数帯域の信号のみを信号ＩＳＧ１としてＬＮＡ１２０へ出力する。
【００３１】
ＬＮＡ１２０は、入力された信号ＩＳＧ１を、光ファイバケーブル１９０が歪なく信号を伝送可能となるように設定された光送信機１４６の許容入力最大レベルまで増幅した信号ＩＳＧ４とする。信号ＩＳＧ４は、カプラ１３０へ出力される。
【００３２】
カプラ１３０は、入力された信号ＩＳＧ４を、光送信機１４６およびカプラ１３２へ、それぞれ、信号ＩＳＧ５および信号ＩＳＧ６として出力する。信号ＩＳＧ５は、光送信機１４６に入力される。なお、信号ＩＳＧ５のレベルと、信号ＩＳＧ６のレベルとの間には、信号ＩＳＧ５＞＞信号ＩＳＧ６の関係が成り立つ。したがって、信号ＩＳＧ５のレベルは、信号ＩＳＧ４のレベルとほぼ変わらない。また、信号ＩＳＧ５のレベルと信号ＩＳＧ６のレベルとの間には所定の比率（たとえば、１００：１）が成立する。また、信号ＩＳＧ６に基づいた信号を以下に説明する処理で判定すれば、信号ＩＳＧ５のレベルを求めることができる。
【００３３】
光送信機１４６は、入力された信号ＩＳＧ５（アナログ信号）に基づいて光を強度変調した光信号ＯＰＳＧを出力する。光信号ＯＰＳＧは、光ファイバケーブル１９０を介して、信号受信装置２００へ出力される。
【００３４】
ここで、光送信機１４６の入出力特性について説明する。
【００３５】
図２は、光送信機１４６の入出力特性を説明するための図である。
【００３６】
図２を参照して、横軸は、信号ＩＳＧ５の入力レベルを示す。縦軸は、光信号ＯＰＳＧの出力レベルを示す。縦軸の「雑音レベルＯＬ」とは、光送信機１４６が信号ＩＳＧ５に基づいて光を強度変調する際に生じる雑音レベルである。
【００３７】
特性線Ｌ１は、光送信機１４６に入力された信号に基づいて所定の特性で光を強度変調するための特性線である。たとえば、光送信機１４６に入力された信号ＩＳＧ５が信号ＷＡＶ１である場合、光送信機１４６から出力される光信号ＯＰＳＧは、たとえば、信号ＷＡＶＯにより強度変調された光信号となる。なお、信号ＷＡＶＯが、雑音レベルＯＬ以上であれば、光送信機１４６から出力される光信号ＯＰＳＧは、低ノイズで強度変調されたことになる。
【００３８】
特性線Ｌ２は、光送信機１４６に入力された信号に対し相互変調波を出力するための特性線である。たとえば、光送信機１４６に入力された信号ＩＳＧ５が信号ＷＡＶ２である場合、光送信機１４６から出力される光信号ＯＰＳＧは、特性線Ｌ１に基づく出力信号と、特性線Ｌ２に基づく相互変調波としての出力信号とを合成した信号（以下においては、雑音信号とも称する）となる。雑音信号は、許容レベル以上のノイズを含む信号である。光送信機１４６から出力された信号が、雑音信号である場合、信号送信装置１００と信号受信装置２００とは安定した通信を行なうことはできない。
【００３９】
雑音レベルＯＬと、特性線Ｌ１および特性線Ｌ２との交点は、交点Ｓ１およびＳ２である。交点Ｓ１およびＳ２にそれぞれ対応する入力レベルは、レベルＬＶ１およびレベルＬＶ２である。
【００４０】
したがって、ＬＮＡ１２０が、レベルＬＶ１とレベルＬＶ２との間に収まるように、入力された信号ＩＳＧ１を増幅すれば、信号送信装置１００と信号受信装置２００とは安定した通信を行なうことができる。
【００４１】
すなわち、信号ＩＳＧ１の最大レベルが、ＬＶ２を超えていた場合、ＬＮＡ１２０が、出力信号である信号ＩＳＧ４の最大レベルが丁度ＬＶ２となるように増幅すれば、最適なダイナミックレンジを有する信号を光送信機１４６が強度変調できる。したがって、最適なダイナミックレンジを有する信号を、信号送信装置１００は、信号受信装置２００へ送信することが可能となる。
【００４２】
次に、最適なダイナミックレンジを有する信号を、信号送信装置１００が、信号受信装置２００へ送信することが可能な構成および処理について説明する。
【００４３】
再び、図１を参照して、信号送信装置１００は、さらに、検波回路１３４と、制御部１４０と、記憶部１４２と、変調器１５０と、局部発振回路１５２とを備える。
【００４４】
ＬＮＡ１２０は、アンプ１２２と、アッテネータ１２４と、アンプ１２６とを含む。アンプ１２２には、信号ＩＳＧ１が入力される。アンプ１２２は、入力された信号ＩＳＧ１を所定のレベル増幅して信号ＩＳＧ２として、アッテネータ１２４へ出力する。
【００４５】
アッテネータ１２４は、入力された信号ＩＳＧ２を後述する制御信号に基づいて減衰させ、信号ＩＳＧ３として、アンプ１２６へ出力する。
【００４６】
アンプ１２６は、入力された信号ＩＳＧ３を所定のレベル増幅して信号ＩＳＧ４として、カプラ１３０へ出力する。
【００４７】
前述したカプラ１３２は、入力された信号ＩＳＧ６を信号ＩＳＧ７として検波回路１３４へ出力する。
【００４８】
検波回路１３４は、カプラ１３２から入力された信号ＩＳＧ７に基づいた検波電圧を含む信号Ｖｄｅｔを生成し、制御部１４０へ出力する。
【００４９】
記憶部１４２には、制御部１４０に所定の処理を行なわせるための各種プログラムおよびデータ等が記憶されている。記憶部１４２は、制御部１４０によってデータアクセスされる。
【００５０】
記憶部１４２は、データを記憶可能なハードディスクである。なお、記憶部１４２は、ハードディスクに限定されることなく、電源を供給されなくてもデータを保持可能な媒体（たとえば、フラッシュメモリ）であればよい。
【００５１】
すなわち、記憶部１４２は、記憶の消去・書き込みを何度でも行なえるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、電気的に内容を書き換えることができるＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、紫外線を使って記憶内容の消去・再書き込みを何度でも行なえるＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ultra-Violet Erasable Programmable Read Only Memory）、その他、不揮発的にデータを記憶保持可能な構成を有する回路のいずれであってもよい。
【００５２】
制御部１４０は、記憶部１４２に記憶されたプログラムに従って、信号送信装置１００内の各部に対する各種処理や、演算処理等を行なう機能を有する。制御部１４０は、マイクロプロセッサ（Microprocessor）、プログラミングすることができるＬＳＩ（Large Scale Integration）であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、特定の用途のために設計、製造される集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、その他の演算機能を有する回路のいずれであってもよい。
【００５３】
制御部１４０は、詳細は後述するが、入力された信号Ｖｄｅｔの有する検波電圧に基づいて、アッテネータ１２４が変化させる信号の減衰率を変更する。また、制御部１４０は、当該変更した減衰率の情報（以下においては、減衰率情報とも称する）を含むデータ信号ＡＴＤＴを生成し、変調器１５０へ送信する。
【００５４】
変調器１５０には、局部発振回路１５２が接続される。
【００５５】
局部発振回路１５２は、所定周波数（たとえば、３１５ＭＨｚ）を有する信号（以下においては、周波数信号とも称する）を出力する。
【００５６】
したがって、変調器１５０には、データ信号ＡＴＤＴと、周波数信号とが入力される。変調器１５０は、データ信号ＡＴＤＴと、周波数信号と基づいて、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調を行なう。なお、変調器１５０が行なう変調は、ＡＳＫ変調に限定されることなく、デジタル変調であればいずれの変調方式であってもよい。変調器１５０は、ＡＳＫ変調した信号をデータ信号ＡＴ１ＤＴとして、カプラ１３２へ出力する。その結果、減衰率情報を含んだデータ信号ＡＴ１ＤＴの周波数は３１５ＭＨｚとなる。
【００５７】
カプラ１３２は、さらに、入力されたデータ信号ＡＴ１ＤＴを、データ信号ＡＴ２ＤＴとしてカプラ１３０へ出力する機能を有する。
【００５８】
カプラ１３０は、さらに、入力されたデータ信号ＡＴ２ＤＴを、入力された信号ＩＳＧ４に重畳して、信号ＩＳＧ５として出力する機能を有する。データ信号ＡＴ２ＤＴが重畳された信号ＩＳＧ５は、光送信機１４６へ出力される。
【００５９】
なお、信号ＩＳＧ４のレベルと、データ信号ＡＴ２ＤＴのレベルとの間には、信号ＩＳＧ４＞＞データ信号ＡＴ２ＤＴの関係が成り立つ。したがって、信号ＩＳＧ５のレベルは、信号ＩＳＧ４のレベルとほぼ変わらない。以下においては、データ信号ＡＴ２ＤＴが重畳された信号ＩＳＧ５を重畳信号ＩＳＧ５とも称する。したがって、重畳信号ＩＳＧ５には、減衰率情報が含まれる。
【００６０】
光送信機１４６は、入力された重畳信号ＩＳＧ５（アナログ信号）に基づいて光を強度変調した光信号ＯＰＳＧを生成する。そして、光送信機１４６は、光信号ＯＰＳＧを、光ファイバケーブル１９０を介して、信号受信装置２００へ出力する。
【００６１】
次に、制御部１４０が、アッテネータ１２４を制御するための処理について説明する。なお、以下においては、アッテネータ１２４に入力される信号ＩＳＧ２が、たとえば、光送信機１４６の許容入力最大レベル以下になるように、３ｄＢ（デシベル）減衰させる必要のある信号であるとする。すなわち、アッテネータ１２４が信号ＩＳＧ２を３ｄＢ減衰させた信号ＩＳＧ３をアンプ１２６が所定レベル増幅させた信号ＩＳＧ４の最大レベルが図２のＬＶ２になるとする。
【００６２】
図３は、信号送信装置の制御部１４０が、アッテネータ１２４を制御するための処理のフローチャートである。
【００６３】
図１および図３を参照して、ステップＳ１００では、制御部１４０が、入力された信号Ｖｄｅｔの有する検波電圧をＡ／Ｄ変換して、デジタル値（以下においては、検波電圧値とも称する）を得る。検波電圧値は、たとえば、“１３”であるとする。その後、ステップＳ１１０に進む。
【００６４】
ステップＳ１１０では、検波電圧値が所定のしきい値（たとえば、１０）より大きいか否かが制御部１４０により判定される。ステップＳ１１０において、ＹＥＳならば、ステップＳ１２０に進む。一方、ステップＳ１１０において、ＮＯならば、この処理は終了する。すなわち、検波電圧値が所定のしきい値より小さい場合は、減衰率情報を含むデータ信号ＡＴＤＴを生成されない。つまり、カプラ１３０に入力された信号ＩＳＧ４の最大レベルは、図２の入力レベルＬＶ２以下であるということになる。
【００６５】
ステップＳ１２０では、制御部１４０が、検波電圧値（１３）としきい値（１０）との差分を示す過入力値を計算する。制御部１４０は、検波電圧値（１３）−しきい値（１０）により、過入力値（３）を得る。その後、ステップＳ１３０に進む。
【００６６】
ステップＳ１３０では、制御部１４０が、過入力値（３）に基づいて、アッテネータ１２４を制御するための制御信号ＣＴ１＜４：１＞を生成する。制御信号ＣＴ１＜４：１＞は４ビットの信号である。
【００６７】
ここで、ＣＴ１＜４：１＞は、ＣＴ１＜４＞〜ＣＴ１＜１＞を総括的に表記したものである。なお、以下、本明細書においては、複数ビットの信号を総括的に示す場合には、同様の表記を用いるものとする。また、以下においては、信号およびデータ等の２値的な高電圧状態（たとえば、電源電圧Ｖｃｃ）および低電圧状態（たとえば、接地電圧ＧＮＤ）を、それぞれ、Ｈレベル（“１”）およびＬレベル（“０”）とも称する。
【００６８】
本実施の形態では、過入力値は“３”であるので、制御部１４０は、制御信号ＣＴ１＜４＞，ＣＴ１＜３＞，ＣＴ１＜２＞，ＣＴ１＜１＞をそれぞれ、“０”，“０”，“１”，“１”に設定する。その後、ステップＳ１４０に進む。
【００６９】
ステップＳ１４０では、減衰処理が行なわれる。減衰処理では、生成した制御信号ＣＴ１＜４：１＞を、制御部１４０が、アッテネータ１２４へ送信する。
【００７０】
アッテネータ１２４は、受信した制御信号ＣＴ１＜４：１＞の有するデータ（“０”，“０”，“１”，“１”）に基づいて、入力された信号ＩＳＧ２を３ｄＢ減衰させ、信号ＩＳＧ３として、アンプ１２６へ出力する。すなわち、制御部１４０は、制御信号ＣＴ１＜４：１＞に基づいてアッテネータ１２４の減衰率を制御する。アンプ１２６は、入力された信号ＩＳＧ３を所定のレベル増幅して信号ＩＳＧ４として、カプラ１３０へ出力する。すなわち、制御部１４０は、制御信号ＣＴ１＜４：１＞に基づいてＬＮＡ１２０の信号の増幅率を変化させる。その後、ステップＳ１５０に進む。
【００７１】
ステップＳ１５０では、制御部１４０は、前述した減衰率情報を含むデータ信号ＡＴＤＴを生成する。
【００７２】
図４は、データ信号ＡＴＤＴのフォーマットの一例である。
【００７３】
図４を参照して、データ信号ＡＴＤＴは、シリアルデータの信号である。なお、データ信号ＡＴＤＴは、シリアルデータの信号に限定されることなくパラレルデータの信号であってもよい。データ信号ＡＴＤＴには、「ＰＲ」、「ＡＴＤ」、「ＣＳ」、「ＳＴ」が含まれる。
【００７４】
「ＰＲ」はプリアンブルである。「ＡＴＤ」は、減衰率情報である。本実施の形態では、減衰率情報には、アッテネータ１２４が、信号ＩＳＧ２を減衰させた値（３）が含まれる。「ＣＳ」はチェックサムである。「ＳＴ」はストップビットである。なお、上記データ信号ＡＴＤＴのフォーマットは一例であり、データ信号ＡＴＤＴは他の形式のフォーマットであってもよい。
【００７５】
再び、図１および図３を参照して、ステップＳ１５０の処理が終了すると、ステップＳ１６０に進む
ステップＳ１６０では、制御部１４０が、データ信号ＡＴＤＴを変調器１５０へ送信する。
【００７６】
以上の処理により、このフローチャートの処理は終了する。
【００７７】
その後、変調器１５０は、データ信号ＡＴＤＴと、周波数信号と基づいて、ＡＳＫ変調を行ない、ＡＳＫ変調した信号をデータ信号ＡＴ１ＤＴとして、カプラ１３２へ出力する。
【００７８】
カプラ１３２は、入力されたデータ信号ＡＴ１ＤＴを、データ信号ＡＴ２ＤＴとしてカプラ１３０へ出力する。
【００７９】
カプラ１３０は、入力されたデータ信号ＡＴ２ＤＴを、入力された信号ＩＳＧ４に重畳して、重畳信号ＩＳＧ５として、光送信機１４６へ出力する。なお、信号ＩＳＧ４の周波数は２ＧＨｚで、データ信号ＡＴ２ＤＴの周波数は３１５ＭＨｚである。
【００８０】
光送信機１４６は、入力された重畳信号ＩＳＧ５（アナログ信号）に基づいて光を強度変調した光信号ＯＰＳＧを生成する。そして、光送信機１４６は、光信号ＯＰＳＧを、光ファイバケーブル１９０を介して、信号受信装置２００へ出力する。したがって、前述の処理において、検波電圧値が所定のしきい値より大きいと判定された場合、光信号ＯＰＳＧには、減衰率情報が含まれる。
【００８１】
信号受信装置２００は、Ｏ／Ｅ変換機（以下においては、光受信機とも称する）２１０と、カプラ２１５と、復調器２３０と、アンプ２２０とを備える。
【００８２】
光受信機２１０は、光ファイバケーブル１９０と接続され、信号送信装置１００からの光信号ＯＰＳＧを受信する。光受信機２１０は、受信した光信号ＯＰＳＧをアナログ信号に復調して、信号ＳＧ１（アナログ信号）としてカプラ２１５へ出力する。信号ＳＧ１には、減衰率情報が含まれる場合がある。以下においては、減衰率情報を含む信号を情報重畳信号とも称する。
【００８３】
カプラ２１５は、入力された信号ＳＧ１を、アンプ２２０へ、信号ＳＧ２として出力する。信号ＳＧ２は、アンプ２２０に入力される。なお、信号ＳＧ２の周波数は２ＧＨｚである。
【００８４】
アンプ２２０は、アンプ２２２と、アッテネータ２２４と、アンプ２２６とを含む。
【００８５】
アンプ２２２には、信号ＳＧ２が入力される。アンプ２２２は、入力された信号ＳＧ２を所定のレベル増幅して信号ＳＧ３として、アッテネータ２２４へ出力する。
【００８６】
アッテネータ２２４は、入力された信号ＳＧ３を後述する制御信号に基づいて減衰させ、信号ＳＧ４として、アンプ２２６へ出力する。
【００８７】
アンプ２２６は、入力された信号ＳＧ４を所定のレベル増幅して信号ＳＧ５として、基地局２９０へ送信する。
【００８８】
信号受信装置２００は、さらに、復調器２３０と、制御部２４０と、記憶部２４２とを含む。
【００８９】
カプラ２１５は、さらに、入力された信号ＳＧ１が減衰率情報を含む信号（情報重畳信号）である場合、信号ＳＧ１から、減衰率情報を含む信号を抽出し、信号ＳＧ６として出力する。なお、カプラ２１５から出力される信号ＳＧ２のレベルおよび信号ＳＧ６のレベルは、信号ＳＧ２＞＞信号ＳＧ６の関係が成り立つ。したがって、信号ＳＧ２のレベルは、信号ＳＧ１のレベルとほぼ変わらない。また、信号ＳＧ２のレベルと信号ＳＧ６のレベルとの間には所定の比率（たとえば、１００：１）が成立する。また、信号ＳＧ６の周波数は３１５ＭＨｚである。
【００９０】
復調器２３０には、情報重畳信号としての信号ＳＧ６が入力される。復調器２３０は、入力された信号ＳＧ６に対し、ＡＳＫ復調を行なう。なお、復調器２３０が行なう復調は、ＡＳＫ復調に限定されることなく、変調器１５０の変調信号を復調するものであればいずれの方式であってもよい。復調器２３０は、ＡＳＫ復調した信号を信号ＳＧ７として、制御部２４０へ出力する。
【００９１】
記憶部２４２には、制御部２４０に所定の処理を行なわせるための各種プログラムおよびデータ等が記憶されている。記憶部２４２は、制御部２４０によってデータアクセスされる。
【００９２】
記憶部２４２は、前述の記憶部１４２と同様な構成および機能を有するので詳細な説明は繰り返さない。制御部２４０は、前述の制御部１４０と同様な構成および機能を有するので詳細な説明は繰り返さない。
【００９３】
制御部２４０は、詳細は後述するが、入力された情報重畳信号としての信号ＳＧ７の有する減衰率情報に基づいて、アッテネータ２２４が変化させる信号の減衰率を変更する。
【００９４】
次に、制御部２４０が、アッテネータ２２４を制御するための処理について説明する。なお、以下においては、アッテネータ２２４の減衰率の初期値は、たとえば、１５ｄＢであるとする。
【００９５】
図５は、信号受信装置の制御部２４０が、アッテネータ２２４を制御するための処理のフローチャートである。
【００９６】
図１および図５を参照して、ステップＳ２００では、制御部２４０が、情報重畳信号としての信号ＳＧ７を受信したか否かが判定される。信号ＳＧ７は、減衰率情報を有する。
【００９７】
ステップＳ２００において、ＹＥＳならば、ステップＳ２１０に進む。一方、ステップＳ２００において、ＮＯならば、再度、ステップＳ２００の処理が繰り返される。
【００９８】
ステップＳ２１０では、制御部２４０が、減衰率情報に含まれる値に基づいてアッテネータ２２４を制御するための制御信号ＣＴ１＜４：１＞を生成する。ここで、減衰率情報に含まれる値は、前述のアッテネータ１２４が、信号ＩＳＧ２を減衰させた値（３）である。
【００９９】
したがって、制御部２４０は、制御信号ＣＴ１＜４＞，ＣＴ１＜３＞，ＣＴ１＜２＞，ＣＴ１＜１＞を、それぞれ、“０”，“０”，“１”，“１”に設定する。その後、ステップＳ２２０に進む。
【０１００】
ステップＳ２２０では、増幅処理が行なわれる。増幅処理では、生成した制御信号ＣＴ１＜４：１＞を、制御部２４０が、アッテネータ２２４へ送信する。
【０１０１】
アッテネータ２２４は、受信した制御信号ＣＴ１＜４：１＞の有するデータ（“０”，“０”，“１”，“１”）に基づいて、入力された信号ＳＧ３を、変更した減衰率で減衰させ、信号ＳＧ４として、アンプ１２６へ出力する。ここで、変更した減衰率とは、アッテネータ２２４の初期の減衰率が１５ｄＢである場合、１５−３より１２ｄＢの減衰率となる。すなわち、アッテネータ２２４の減衰率は減少する。したがって、制御部２４０が情報重畳信号を受信した場合、制御部２４０が情報重畳信号を受信していない場合に比べて、アンプ２２０から出力される信号ＳＧ５は３ｄＢ増幅されることになる。
【０１０２】
以上の処理により、このフローチャートの処理は終了する。なお、仮に、信号受信装置２００が減衰率情報をアンプ２２０の後段から取り出す構成であれば、アンプ２２０は、減衰率情報を含んだ信号を十分に増幅可能な回路構成でなければならない。すわなち、アンプ２２０は、３１５ＭＨｚの信号および２ＧＨｚの信号を増幅可能な周波数レンジの広い回路でなければならない。
【０１０３】
以上説明したように、本実施の形態における信号送信装置１００では、光送信機１４６に入力される信号のレベルが許容レベルを超えている場合、光送信機１４６に入力される信号のレベルに基づいて、光送信機１４６に入力される信号のレベルを変化させる。したがって、信号のレベルを調整するＬＮＡ１２０の温度特性等の変動分を考慮せずに、信号のレベルを必要最低限分だけ変化させるため、歪が所望範囲以下の最適なダイナミックレンジを有する信号を、信号受信装置２００へ送信することが可能となる。その結果、安定した信号を送信可能となるという効果を奏する。
【０１０４】
また、本実施の形態における信号受信装置２００では、信号ＳＧ１が減衰率情報を含む情報重畳信号である場合、信号送信装置１００から送信された減衰率情報を含んだ信号ＳＧ６をアンプ２２０の直前で抽出する。したがって、信号ＳＧ１から信号ＳＧ６が抽出された信号ＳＧ２の周波数は、２ＧＨｚの信号のみとなる。その結果、アンプ２２０は、３１５ＭＨｚの信号および２ＧＨｚの信号を増幅可能な周波数レンジの広い回路でなく、２ＧＨｚのみを増幅可能な回路でよい。そのため、コストの低減を図ることが可能となるという効果を奏する。
【０１０５】
また、本実施の形態における信号伝達システム１０００では、信号送信装置１００の奏する効果と、信号受信装置２００の奏する効果とにより、低コストで、かつ、安定して、携帯端末３００からの無線信号を基地局２９０へ送信することができる。すなわち、信号伝達システム１０００は、携帯端末３００からの無線信号を基地局２９０へ安定して送信可能な中継器として機能する。
【０１０６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施の形態における信号伝達システムの構成を示すブロック図である。
【図２】光送信機の入出力特性を説明するための図である。
【図３】信号送信装置の制御部が、アッテネータを制御するための処理のフローチャートである。
【図４】データ信号のフォーマットの一例である。
【図５】信号受信装置の制御部が、アッテネータを制御するための処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  信号送信装置、１２０  ＬＮＡ、１２４，２２４  アッテネータ、１３０，１３２，２１５  カプラ、１３４  検波回路、１４０，２４０  制御部、１５０  変調器、１４６  光送信機、１９０  光ファイバケーブル、２００  信号受信装置、２１０  光受信機、２２０  アンプ、１０００  信号伝達システム。
【図１】
2006217396.tif 000003
【図２】
2006217396.tif 000004
【図３】
2006217396.tif 000005
【図４】
2006217396.tif 000006
【図５】
2006217396.tif 000007