(57)【要約】  【課題】  低コストで、通信品質の信頼性向上が可能な送信装置、受信装置、及び信号伝送装置並びに信号伝送方法を提供すること。  【解決手段】  送信装置１ａに入力されたＲＦ信号は、ローカル信号発生器１１から出力された第１のローカル信号を用いて周波数変換器１２によってＩＦ信号に変換され、分周器１３によって分周比１／ｎで分周されたローカル信号である第２のローカル信号と周波数多重器１６によって合波される。合波された信号はＦＭ変調器１７でＦＭ変調され、受信装置２ａに伝送される。受信装置に伝送された信号は、ＦＭ復調器２２で復調され、周波数分離器２３で、第２のローカル信号とＩＦ信号とに分離される。第２のローカル信号は逓倍器２７によって逓倍数ｎで逓倍されて第１のローカル信号となる。ＩＦ信号は、第１のローカル信号を用いて、周波数変換器２６によって周波数変換され、ＲＦ信号として出力される。【選択図】  図１
2006020203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数の基準信号を出力する基準信号発生手段と、
第１周波数を有する信号を前記基準信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、
所定の分周比で前記基準信号を分周する分周手段と、
前記第２周波数の信号及び前記分周された基準信号を合成する合成手段と、
前記合成された信号を周波数変調する周波数変調手段と、
を備える送信装置。
【請求項２】
請求項１記載の送信装置であって、
前記合成手段の出力信号の電力レベルが一定となるように、前記分周手段の出力信号を自動利得制御する自動利得制御手段を更に備える送信装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の送信装置であって、
前記分周比は、前記分周手段の出力信号が前記第２周波数より低い周波数となるように設定される送信装置。
【請求項４】
第１周波数を有する信号を所定の周波数の基準信号を用いて第２周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信する受信手段と、
前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、
前記復調された信号から、前記第２周波数の信号と前記分周された信号とを分離する分離手段と、
前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍する逓倍手段と、
前記第２周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第１周波数に周波数変換する周波数変換手段と、
を備える受信装置。
【請求項５】
第１の基準信号を出力する基準信号発生手段と、第１周波数を有する信号を前記第１の基準信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、所定の分周比で前記第１の基準信号を分周する分周手段と、前記第２周波数の信号及び前記分周された第１の基準信号を合成する合成手段と、前記合成された信号を周波数変調する周波数変調手段と、を有する送信装置と、
第３周波数を有する信号を第２の基準信号を用いて第４周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記第２の基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信する受信手段と、前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、前記復調された信号から、前記第４周波数の信号と前記分周された信号とを分離する分離手段と、前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍する逓倍手段と、前記第４周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第３周波数に周波数変換する周波数変換手段と、
を有する受信装置と、
を備える信号伝送装置。
【請求項６】
第１の基準信号を出力する基準信号発生手段と、第１周波数を有する信号を前記第１の基準信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、所定の分周比で前記第１の基準信号を分周する分周手段と、前記第２周波数の信号及び前記分周された前記第１の基準信号を合成する合成手段と、前記合成された信号を周波数変調する周波数変調手段と、を有する送信装置と、
第３周波数を有する信号を前記第１の基準信号を用いて第４周波数に変換された信号を受信する受信手段と、前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、前記第４周波数の信号を、前記送信装置が有する第１の基準信号発生手段の出力信号を用いて前記第３周波数に周波数変換する周波数変換手段と、を有する受信装置と、
を備える信号伝送装置。
【請求項７】
第３周波数を有する信号を所定の周波数の基準信号を用いて第４周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記第１の基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信する受信手段と、前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、前記復調された信号から、前記第４周波数の信号と前記分周された信号とを分離する分離手段と、前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍する逓倍手段と、前記第４周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第３周波数に周波数変換する周波数変換手段と、を有する受信装置と、
第１周波数を有する信号を、前記受信装置の前記分離手段から出力される前記分周された信号を基に、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍された信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、前記第２周波数の信号を周波数変調する周波数変調手段と、を有する送信装置と、
を備える信号伝送装置。
【請求項８】
端末装置と無線通信可能な無線基地局装置を介して端末装置と通信を行う集中化基地局装置であって、
請求項５又は６記載の信号伝送装置を備え、
前記送信装置は前記周波数変調手段の出力信号を前記無線基地局装置に送信する送信手段を更に有し、
前記受信装置は前記無線基地局から前記第３周波数の信号を受信する集中化基地局装置。
【請求項９】
端末装置と無線通信を行うと共に、集中化基地局と伝送路を介して通信を行う無線基地局装置であって、
請求項５又は７記載の信号伝送装置と、
前記端末装置と無線通信を行う通信手段と、
を備え、
前記受信装置は前記集中化基地局から周波数変調された信号を受信し、前記周波数変換手段の出力信号を前記通信手段を介して前記端末装置へ送信し、
前記送信装置は、前記端末装置から前記通信手段を介して前記第３周波数の信号を受信し、前記周波数変調手段の出力信号を前記集中化基地局へ送信する無線基地局装置。
【請求項１０】
第１周波数を有する信号を受信するステップと、
所定の周波数の基準信号を用いて第２周波数に変換するステップと、
所定の分周比で前記基準信号を分周するステップと、
前記第２周波数の信号及び前記分周された基準信号を合成するステップと、
前記合成された信号を周波数変調するステップと、
を有する信号伝送方法。
【請求項１１】
第１周波数を有する信号を所定の周波数の基準信号を用いて第２周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信するステップと、
前記受信した信号を周波数復調するステップと、
前記復調された信号から、前記第２周波数の信号と前記分周された信号とを分離するステップと、
前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍するステップと、
前記第２周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第１周波数に周波数変換するステップと、
を有する信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、及び信号伝送装置並びに信号伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線信号で無線基地局を介して移動無線端末と集中基地局との間で相互通信を行う移動通信方式において、無線基地局から集中基地局に対する無線周波数の上り信号を周波数変調（以下、ＦＭ変調という）した後、電気光変換し、集中基地局へ光伝送する移動通信方式があった（例えば、特許文献１参照）。このような移動通信方式によれば、電気光変換回路に入力される信号は一定振幅となるため、電気光変換時の非線形歪が緩和される。
【０００３】
そして、無線基地局装置において、無線周波数の上り信号を、まず、局部発振器及びミキサを用いて周波数変換した後にＦＭ変調を行うことで、ＦＭ変調回路の入力周波数帯域を越える場合においても電気光変換回路のダイナミックレンジを拡大することができる。そして、集中化基地局は、無線基地局から受信した信号をＦＭ復調した後に局部発振器及びミキサを用いて周波数変換を行い、元の周波数に戻す。
【特許文献１】特開平５−３００２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の移動通信方式にあっては、無線基地局における局部周波数と集中化基地局における局部周波数がわずかでもずれると、伝送すべき信号は完全には元の周波数に復元されず、移動無線端末からの信号を正しく復調することができないため、通信品質の信頼性が下がってしまうという事情があった。また、無線基地局及び集中化基地局に高精度な局部発振器を設ける必要があるので、コストが高くなってしまうという事情もあった。
【０００５】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、低コストで、通信品質の信頼性向上が可能な送信装置、受信装置、及び信号伝送装置並びに信号伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の送信装置は、所定の周波数の基準信号を出力する基準信号発生手段と、
第１周波数を有する信号を前記基準信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、
所定の分周比で前記基準信号を分周する分周手段と、
前記第２周波数の信号及び前記分周された基準信号を合成する合成手段と、
前記合成された信号を周波数変調する周波数変調手段と、
を備える。
【０００７】
この構成により、周波数変換用の基準信号を分周して、その信号を周波数変換した信号と合成して周波数変調を行うので、受信側に基準信号成分を送信することができ、低コスト化を図ると共に、通信品質の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明の送信装置は、前記合成手段の出力信号の電力レベルが一定となるように、前記分周手段の出力信号を自動利得制御する自動利得制御手段を更に備える。
【０００９】
この構成により、周波数変調手段に入力される電力レベルが一定になるので、安定した周波数変調特性を得ることができ、通信品質を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の送信装置において、前記分周比は、前記分周手段の出力信号が前記第２周波数より低い周波数となるように設定される。
【００１１】
この構成により、耐雑音特性に影響を与えずに、分周した基準信号を第２の周波数に合成することができる。
【００１２】
本発明の受信装置は、第１周波数を有する信号を所定の周波数の基準信号を用いて第２周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信する受信手段と、
前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、
前記復調された信号から、前記第２周波数の信号と前記分周された信号とを分離する分離手段と、
前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍する逓倍手段と、
前記第２周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第１周波数に周波数変換する周波数変換手段と、
を備える。
【００１３】
この構成により、受信した信号に含まれる周波数変換用の基準信号を用いて復調した信号の周波数変調を行うので、通信品質の信頼性を向上させることができ、また、基準信号発生手段を設ける必要がないため低コスト化を図ることができる。
【００１４】
本発明の信号伝送装置は、第１の基準信号を出力する基準信号発生手段と、第１周波数を有する信号を前記第１の基準信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、所定の分周比で前記第１の基準信号を分周する分周手段と、前記第２周波数の信号及び前記分周された第１の基準信号を合成する合成手段と、前記合成された信号を周波数変調する周波数変調手段と、を有する送信装置と、
第３周波数を有する信号を第２の基準信号を用いて第４周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記第２の基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信する受信手段と、前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、前記復調された信号から、前記第４周波数の信号と前記分周された信号とを分離する分離手段と、前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍する逓倍手段と、前記第４周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第３周波数に周波数変換する周波数変換手段と、
を有する受信装置と、
を備える。
【００１５】
この構成により、送信装置では、周波数変換用の基準信号を分周して、その信号を周波数変換した信号と合成して周波数変調を行うので、受信側に基準信号成分を送信することができ、また、受信装置では、受信した信号に含まれる周波数変換用の基準信号を用いて復調した信号の周波数変調を行うので、低コスト化を図ると共に通信品質の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の信号伝送装置は、第１の基準信号を出力する基準信号発生手段と、第１周波数を有する信号を前記第１の基準信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、所定の分周比で前記第１の基準信号を分周する分周手段と、前記第２周波数の信号及び前記分周された前記第１の基準信号を合成する合成手段と、前記合成された信号を周波数変調する周波数変調手段と、を有する送信装置と、
第３周波数を有する信号を前記第１の基準信号を用いて第４周波数に変換された信号を受信する受信手段と、前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、前記第４周波数の信号を、前記送信装置が有する第１の基準信号発生手段の出力信号を用いて前記第３周波数に周波数変換する周波数変換手段と、を有する受信装置と、
を備える。
【００１７】
この構成により、送信装置では、周波数変換用の基準信号を分周して、その信号を周波数変換した信号と合成して周波数変調を行うので、受信側に基準信号成分を送信することができ、また、受信装置では、送信装置で生成した基準信号を用いて復調した信号の周波数変調を行うので、低コスト化を図ると共に通信品質の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
本発明の信号伝送装置は、第３周波数を有する信号を所定の周波数の基準信号を用いて第４周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記第１の基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信する受信手段と、前記受信した信号を周波数復調する周波数復調手段と、前記復調された信号から、前記第４周波数の信号と前記分周された信号とを分離する分離手段と、前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍する逓倍手段と、前記第４周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第３周波数に周波数変換する周波数変換手段と、を有する受信装置と、
第１周波数を有する信号を、前記受信装置の前記分離手段から出力される前記分周された信号を基に、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍された信号を用いて第２周波数に変換する周波数変換手段と、前記第２周波数の信号を周波数変調する周波数変調手段と、を有する送信装置と、
を備える。
【００１９】
この構成により、受信装置では、受信した信号に含まれる周波数変換用の基準信号を用いて復調した信号の周波数変調を行い、また、送信装置では、受信装置で使用した基準信号を分周して、その信号を周波数変換するので、低コスト化を図ると共に通信品質の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
本発明の集中化基地局は、端末装置と無線通信可能な無線基地局装置を介して端末装置と通信を行う集中化基地局装置であって、
請求項５又は６記載の信号伝送装置を備え、
前記送信装置は前記周波数変調手段の出力信号を前記無線基地局装置に送信する送信手段を更に有し、
前記受信装置は前記無線基地局から前記第３周波数の信号を受信する。
【００２１】
この構成により、低コスト化を図ると共に、無線基地局との間の通信品質の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
本発明の無線基地局は、端末装置と無線通信を行うと共に、集中化基地局と伝送路を介して通信を行う無線基地局装置であって、
請求項５又は７記載の信号伝送装置と、
前記端末装置と無線通信を行う通信手段と、
を備え、
前記受信装置は前記集中化基地局から周波数変調された信号を受信し、前記周波数変換手段の出力信号を前記通信手段を介して前記端末装置へ送信し、
前記送信装置は、前記端末装置から前記通信手段を介して前記第３周波数の信号を受信し、前記周波数変調手段の出力信号を前記集中化基地局へ送信する。
【００２３】
この構成により、低コスト化を図ると共に、集中化基地局との間の通信品質の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
本発明の信号伝送方法は、第１周波数を有する信号を受信するステップと、
所定の周波数の基準信号を用いて第２周波数に変換するステップと、
所定の分周比で前記基準信号を分周するステップと、
前記第２周波数の信号及び前記分周された基準信号を合成するステップと、
前記合成された信号を周波数変調するステップと、
を有する。
【００２５】
この方法により、周波数変換用の基準信号を分周して、その信号を周波数変換した信号と合成して周波数変調を行うので、受信側に基準信号成分を送信することができ、低コスト化を図ると共に、通信品質の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
第１周波数を有する信号を所定の周波数の基準信号を用いて第２周波数に変換された信号と、所定の分周比で前記基準信号が分周された信号とが合成及び周波数変調された信号を受信するステップと、
前記受信した信号を周波数復調するステップと、
前記復調された信号から、前記第２周波数の信号と前記分周された信号とを分離するステップと、
前記分周された信号を、前記分周比の逆数の逓倍数で逓倍するステップと、
前記第２周波数の信号を、前記逓倍された信号を用いて前記第１周波数に周波数変換するステップと、
を有する。
【００２７】
この方法により、受信した信号に含まれる周波数変換用の基準信号を用いて復調した信号の周波数変調を行うので、通信品質の信頼性を向上させることができ、また、基準信号発生手段を設ける必要がないため低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、低コストで、通信品質の信頼性向上が可能な送信装置、受信装置、及び信号伝送装置並びに信号伝送方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る信号伝送システムを示す概略構成図である。図１に示すように、第１の実施形態の信号伝送システムは、送信装置１ａと、送信装置１ａと光ファイバ３を介して接続された受信装置２とを備える。
【００３０】
送信装置１ａは、入力端子１０と、ローカル発振器１１と、周波数変換器１２と、分周器１３と、増幅器１４、１５と、周波数多重器１６と、周波数変調器（以下、ＦＭ変調器）１７と、電気／光変換器（以下、Ｅ／Ｏ変換器）１８とを有する。
【００３１】
入力端子１０は、送信装置１ａへの入力信号を受け付ける。本実施形態では、この入力信号として、周波数ｆ１の無線周波数信号（以下、ＲＦ信号）が入力される場合について説明する。ローカル発振器１１は、基準信号発生手段の機能を有し、周波数ｆ０のローカル信号を発生する。尚、ローカル信号は、例えば、無変調正弦波である。
【００３２】
周波数変換器１２は、周波数変換手段の機能を有し、入力端子１０に入力されたＲＦ信号を、ローカル発振器１１から出力されたローカル信号を基準として、中心周波数が（ｆ１−ｆ０）の周波数である中間周波数信号（以下、ＩＦ信号）に周波数変換する。増幅器１４は、周波数変換器１２から出力されたＩＦ信号を増幅して、周波数多重器１６に出力する。
【００３３】
分周器１３は、分周手段の機能を有し、ローカル発振器１１から出力されたローカル信号を分周比１／ｎで分周して、周波数が（ｆ０／ｎ）の第２のローカル信号を出力する。増幅器１５は、第２のローカル信号を増幅して、周波数多重器１６に出力する。
【００３４】
周波数多重器１６は、合成手段の機能を有し、増幅器１４によって増幅されたＩＦ信号と、増幅器１５によって増幅された第２のローカル信号とを周波数多重する。ＦＭ変調器１７は、周波数変調手段の機能を有し、周波数多重器１６によって多重された信号を、一括して周波数変調する。Ｅ／Ｏ変換器１８は、ＦＭ変調器１７から出力された信号を、光の強度成分が変調された光信号に変換し、光ファイバ３に送出する。
【００３５】
受信装置２は、出力端子２０と、光／電気変換器（以下、Ｏ／Ｅ変換器）２１と、周波数復調器（以下、ＦＭ復調）２２と、周波数分離器２３と、増幅器２４、２５と、周波数変換器２６と、逓倍器２７とを備える。
【００３６】
Ｏ／Ｅ変換器２１は、光ファイバ３で伝送された光信号を電気信号に変換する。周波数復調器（以下、ＦＭ復調器）２２は、周波数復調手段の機能を有し、Ｏ／Ｅ変換器２１から出力された電気信号を、一括して周波数復調を行う。この結果、周波数復調器２２の出力として、ＩＦ信号と、第２のローカル信号が出力される。
【００３７】
周波数分離器２３は、分離手段の機能を有し、ＦＭ復調器２２から出力された中心周波数（ｆ１−ｆ０）のＩＦ信号と、周波数（ｆ０／ｎ）の第２のローカル信号とを分離して出力する。
【００３８】
増幅器２４は、周波数分離器２３から出力されたＩＦ信号を増幅して周波数変換器２６に出力する。増幅器２５は、周波数分離器２３から出力された第２のローカル信号を増幅して逓倍器２７に出力する。
【００３９】
逓倍器２７は、逓倍手段の機能を有し、増幅器２５で増幅された第２のローカル信号をｎ倍に逓倍する。ここで、逓倍数ｎは、送信装置１ａの分周器１３の分周比（１／ｎ）の逆数である。この結果、逓倍器２７の出力信号は、周波数ｆ０の信号、すなわち第１のローカル信号を出力する。
【００４０】
周波数変換器２６は、増幅器２４で増幅されたＩＦ信号（中心周波数：ｆ１−ｆ０）を、逓倍器２７から出力された第１のローカル信号（周波数：ｆ０）を基準として周波数変換して、中心周波数ｆ１の信号、すなわちＲＦ信号を出力する。周波数変換されたＲＦ信号は出力端子３０を介して出力される。
【００４１】
図２は、第１の実施形態に係る送信装置における信号変換を示す説明図である。図２（Ａ）に示すように、まず、周波数ｆ０のローカル信号と中心周波数ｆ１のＲＦ信号があり、図２（Ｂ）に示すように、ローカル信号を基準としてＲＦ信号を周波数変換し、中心周波数（ｆ１−ｆ０）のＩＦ信号が生成される。また、図２（Ｃ）に示すように、ローカル信号を分周して周波数（ｆ０／ｎ）の第２のローカル信号が生成される。
【００４２】
そして、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示された、ＩＦ信号及び第２のローカル信号を周波数多重し（図２（Ｄ））、この周波数多重された信号を一括してＦＭ変調して、図２（Ｅ）に示すような、中心周波数ｆ２の信号を生成する。
【００４３】
尚、受信装置２の動作は、送信装置の場合と逆の順序で、すなわち、図２（Ｅ）から図２（Ａ）に向かって信号が変換される。
【００４４】
ここで、送信装置１ａにおいて周波数変調する際のＦＭ変調指数について説明する。変調前の信号の最も高い周波数をｆｍａｘ、ＦＭ変調器１７で変調された信号の占める帯域幅をΔｆとする。この場合の、ＦＭ変調指数ｍＦＭは、式（１）で表される。
ｍＦＭ  ＝  Δｆ／ｆｍａｘ          （１）
【００４５】
このＦＭ変調指数ｍＦＭが大きいほど、ＦＭ変調することにより得られる耐雑音特性であるＦＭ化利得が大きくなる。ここで、本実施形態の送信装置１ａにおいて、分母となるｆｍａｘは、ＩＦ信号及び第２のローカル信号の最も高い周波数である。従って、第２のローカル信号がＩＦ信号の最も高い周波数より低い周波数となるように分周比１／ｎを設定することで、ＩＦ信号のみを周波数変調する場合と比較して、ＦＭ変調指数ｍＦＭが変化しない。したがって、耐雑音特性に影響を与えずに、分周した基準信号を第２の周波数に合成することができる。
【００４６】
このような第１の実施形態の送信装置及び受信装置によれば、送信装置において周波数変換用の第２のローカル信号と、ＩＦ信号とを周波数多重してＦＭ変換しているので、受信装置に基準信号成分を送信することができ、また、受信装置では、受信した信号に含まれる周波数変換用の基準信号を用いて復調した信号の周波数変調を行うので、受信側にローカル発振器を設ける必要がないので低コスト化を図ることが可能となると共に送信側、受信側のローカル信号のずれに起因する通信品質の劣化を防止し、信頼性を向上させることができる。
【００４７】
尚、本実施形態では、伝送すべきＲＦ信号はある帯域幅を持つ１つの信号として記述しているが、これが複数キャリアからなる多重化された信号であってもよい。また、伝送路として光ファイバを用いた場合を示したが、伝送路の一部が同軸ケーブル等、ＦＭ変調された信号が占有する帯域が確保される媒体であれば、特に伝送媒体には制約はない。
【００４８】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る信号伝送システムを概略構成図である。同図において、第１の実施形態で説明した図１と重複する部分には同一の符号を付す。
【００４９】
図３に示すように、本実施形態の送信装置１ｂは、自動利得制御部（以下、ＡＧＣ部）１９を有する。このＡＧＣ部１９は、周波数多重器１６の出力信号を監視し、その出力の電力レベルに応じて増幅器１５の利得を制御する制御信号を出力する。尚、増幅器１５は、制御信号に応じて利得が可変である可変利得増幅器である。
【００５０】
ここで、ＦＭ変調器１７およびＦＭ復調器２２の特性について検討する。図４は、ＦＭ変調部の入力電圧−出力周波数特性を示す図である。入力電圧に対する出力周波数の特性曲線は、直線性が保たれていることが理想的である。しかしながら、実際には、図４に示すように、局所的に理想の直線からのずれであるリップル成分が内在している。
【００５１】
図５は、ＦＭ復調器の入力周波数−出力電圧特性を示す図である。ＦＭ復調器２２の特性も、入力周波数に対する出力電圧の関係については、図５に示すように、実際の特性は、理想的な特性である直線からのずれが生じ、リップル成分が内在している。
【００５２】
図６は、ＦＭ変調部からＦＭ復調部までの全区間における群遅延特性を示す図である。さらに、ＦＭ変調器１７からＦＭ復調器２２までの全区間（図６（Ａ）参照）において、群遅延特性としてはＦＭ変調される信号の占有する周波数帯域にわたり、均一の遅延時間であることが理想的には期待される。しかしながら、図６（Ｂ）に示すように、実際には、局所的な変動成分であるリップル成分が備わる。
【００５３】
ここで、図４ないし図６に示したような電圧と周波数の変換特性、ならびに群遅延特性として周波数に依存するリップル成分が存在する場合、ＦＭ変調器への入力信号の振幅が小さくなるほど、リップル成分の影響を相対的に大きく受けてしまい、ＦＭ復調された信号における歪特性及び雑音特性の劣化につながる。
【００５４】
そこで、伝送すべきＲＦ信号、すなわち送信装置に入力された信号のレベルが小さくなった場合には、第２のローカル信号のレベルを大きくし、ＦＭ変調器１７の入力信号となる周波数多重器１６の出力信号の電力レベルが常に一定になるように、ＡＧＣ部１９が増幅器１５の利得を制御する。
【００５５】
このような第２の実施形態によれば、受信側で復調されたＩＦ信号の歪特性と雑音特性の劣化を抑圧することができ、周波数変換されて得られるＲＦ信号の品質を保って伝送することができる。
【００５６】
尚、本実施例では、ある帯域幅を持つ１つのＲＦ信号を前提に記載をしているが、この信号が複数キャリアからなる周波数多重された信号であってもよく、またその信号電力レベルの変動とは、複数のキャリア信号の一部が消失する、あるいは一部のキャリア信号のレベルが小さくなる、等も含まれる。
【００５７】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る信号伝送システムの概略構成を示す図である。本実施形態では、信号伝送システムとして、端末装置と無線通信可能な無線基地局装置を介して端末装置と通信を行う集中化基地局装置とを有する移動通信システムを例にとって説明する。
【００５８】
図７に示すように、本実施形態の信号伝送システムは、集中化基地局４ａと、集中化基地局４と光ファイバ３ｄ、３ｕを介して接続された無線基地局５ａとを備える。ここで、光ファイバ３ｄは下り信号用の、光ファイバ３ｕは上り信号用の伝送路である。
【００５９】
集中化基地局４ａは、無線基地局５ａに対して信号を送信する送信装置４１ａと、無線基地局５ａから信号を受信する受信装置４２ａと、送信装置４１ａ及び受信装置４２ａに接続され、図示しない上位装置である無線ネットワーク制御装置等と通信を行うためのインタフェース４３とを備える。
【００６０】
送信装置４１ａは、ローカル発振器４１１と、周波数変換器４１２、分周器４１３、増幅器４１４、４１５、周波数多重器４１６、ＦＭ変調器４１７、Ｅ／Ｏ変換器４１８、ＡＧＣ部４１９とを備える。受信装置４２ａは、Ｏ／Ｅ変換器４２１と、ＦＭ復調器４２２と、周波数分離器４２３と、増幅器４２４、４２５と、周波数変換器４２６と、逓倍器４２７とを備える。
【００６１】
尚、送信装置４１ａ、受信装置４２ａは第２の実施形態で説明した送信装置１ｂ、受信装置２とそれぞれ同様の構成を有しており、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
無線基地局５ａは、集中化基地局４ａに対して信号を送信する送信装置５１ａと、集中化基地局５ａから信号を受信する受信装置５２ａと、送信装置５１ａ及び受信装置５２ａと、アンテナとを接続する共用器５３と、移動端末と信号の送受信を行うためのアンテナ５４とを備える。
【００６３】
尚、送信装置５１ａ、受信装置５２ａは第２の実施形態で説明した送信装置１ｂ、受信装置２とそれぞれ同様の構成を有しており、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
また、本実施形態の送信装置４１ａ、５１ａのいずれか少なくとも一方は第１の実施形態で説明した送信装置１ａと同様の構成を有していてもよい。
【００６５】
次に、本実施形態の信号伝送システムの動作について説明する。集中化基地局４ａは、インタフェース４３を介して移動端末６向けの下りＲＦ信号（中心周波数ｆ１）を受信する。そのＲＦ信号は、周波数変換器４１２に入力される。周波数ｆ０のローカル信号は、周波数変換器４１２に入力され、ＲＦ信号が中心周波数（ｆ１−ｆ０）となるＩＦ信号に変換される。
【００６６】
ローカル信号は、分周器４１３に入力され、その周波数がｆ０／ｎである第２のローカル信号に周波数変換される。第２のローカル信号とＩＦ信号とは、それぞれ周波数多重器４１６に入力され、周波数多重器４１６にて合波される。周波数多重器４１６にて合波された信号は、ＦＭ変調器４１７に入力される。ＦＭ変調器４１７では、ＦＭ変調を行い、その出力をＥ／Ｏ変換器４１８に入力する。Ｅ／Ｏ変換器４１８では、ＦＭ変調された信号を、光の強度成分に変換し、変調された光信号を光ファイバへ送信する。
【００６７】
無線基地局５ａでは、Ｏ／Ｅ変換器５２１にて光信号を受信し、電気信号に変換する。変換された電気信号は、ＦＭ復調器５２２に入力される。ＦＭ復調器５２２では、ＦＭ復調することで、ＩＦ信号と第２のローカル信号とが合波された信号が復調信号として得られる。
【００６８】
このＦＭ復調器５２２からの出力信号は周波数分離器５２３に入力され、ＩＦ信号と第２のローカル信号とは分離してそれぞれが独立して得られる。第２のローカル信号は、逓倍器５２７に入力され、周波数ｆ０のローカル信号が再生される。ＩＦ信号と、周波数ｆ０のローカル信号とが周波数変換器５２６に入力され、ＩＦ信号は中心周波数がｆ１のＲＦ信号に周波数変換される。周波数変換器５２６からの出力であるＲＦ信号は、共用器５３に入力され、アンテナ５４を介して移動端末６に無線で届けられる。
【００６９】
移動端末６からのＲＦ信号（中心周波数ｆ２）は、アンテナ５４で受信される。アンテナ５４からの出力は共用器５３を介して周波数変換器５１２に入力される。
【００７０】
ローカル発振器５１１は、周波数ｆ３の第３のローカル信号を出力する。第３のローカル信号は周波数変換器５１２に入力されることで、ＲＦ信号は中心周波数が（ｆ２−ｆ３）のＩＦ信号に変換される。また、第３のローカル信号は分周器５１３に入力されてｆ３／ｎの第４のローカル信号に周波数変換される。
【００７１】
中心周波数が（ｆ２−ｆ３）のＩＦ信号と、第４のローカル信号とは周波数多重器５１６に入力され、合波される。合波された信号はＦＭ変調器５１７に入力される。ＦＭ変調器５１７では、合波された信号を一括してＦＭ変調し、その出力はＥ／Ｏ変換器５１８に入力される。Ｅ／Ｏ変換器５１８では、ＦＭ変調された信号を光の強度成分に変換して、光変調された信号を光ファイバ３ｕへ伝送する。
【００７２】
集中化基地局４ａでは、光ファイバ３ｕを伝送されてきた光信号をＯ／Ｅ変換器４２１で受信し、電気信号へ変換する。変換された電気信号はＦＭ復調器４２２に入力される。ＦＭ復調器４２２からは、ＩＦ信号と第４のローカル信号とが合波された信号として復調されて出力される。
【００７３】
この合波された信号は周波数分離器４２３に入力され、ＩＦ信号と第４のローカル信号とが独立して得られる。第４のローカル信号は逓倍器４２７に入力される。第４のローカル信号はその周波数がｆ３／ｎであり、ｎ倍の逓倍数を有する逓倍器４２７から出力される第５のローカル信号はその周波数はｆ３である。周波数分離器４２３から出力される中心周波数が（ｆ２−ｆ３）であるＩＦ信号は、周波数変換器４２６に入力される。第５のローカル信号も周波数変換器４２６に入力され、ＩＦ信号が周波数変換されて、中心周波数ｆ２のＲＦ信号が得られる。
【００７４】
周波数変換器４２６から出力されるＲＦ信号は、インタフェース４３を介して、図示しない無線ネットワーク制御装置へ出力される。
【００７５】
このような第３の実施形態によれば、集中化基地局と無線基地局との間においての通信品質の信頼性を向上させると共に、低コスト化を図ることができる。
【００７６】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る信号伝送システムの概略構成を示す図である。同図において、第３の実施形態で説明した図７と重複する部分には同一の符号を付す。図８に示すように、本実施形態では送信装置４１ｂ及び受信装置４２ｂを有する集中化基地局４ｂと、送信装置５１ｂ及び受信装置５２ｂを有する無線基地局５ｂとが光ファイバ３ｕ、３ｄを介して接続されている。
【００７７】
まず、無線基地局５ｂの送信装置５１ｂでは、ローカル信号発生器５１１が出力するローカル信号の代わりに、受信装置５２ｂの逓倍器５２７から出力されたローカル信号を用いている。すなわち、受信装置の逓倍器５２７の出力信号が周波数変換器５１２及び分周器５１３に出力されている。そして、周波数変換器５１２は逓倍器５２７から出力されたローカル信号に基づいて、共用器５３を介して受信したＲＦ信号を周波数変換する。また、分周器５１３は、逓倍器５２７から出力されたローカル信号を１／ｎの分周比で分周する。
【００７８】
この構成により、無線基地局５ｂにローカル信号発生器を設ける必要がないので、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００７９】
次に、無線基地局５ｂが上述した構成を有する場合、集中化基地局４ｂに対する上り信号送信において用いられるローカル信号は、集中化基地局４ｂから受信した下り信号に含まれるローカル信号を逓倍器５２７で再生したものである。すなわち、上り信号において用いられるローカル信号の周波数は、集中化基地局４ｂにおけるローカル発振器４１１の発振周波数と同じことになる。
【００８０】
そこで、集中化基地局４ｂを図８に示すように、受信装置４２ｂにおいて、周波数分離器４２３、増幅器４２５及び逓倍器４２７を用いて受信した上り信号に含まれるローカル信号を再生する代わりに、送信装置４１ｂに設けられたローカル発振器４１１からのローカル信号を用いて、周波数変換器４２６が受信した復調信号を周波数変換してもよい。
【００８１】
この構成により、集中化基地局４ｂの受信装置において、ローカル信号を再生するための構成を設ける必要がないので、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、低コストで、通信品質の信頼性向上が可能な効果を有し、送信装置、受信装置、及び信号伝送装置並びに信号伝送方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る信号伝送システムを示す概略構成図
【図２】第１の実施形態に係る送信装置における信号変換を示す説明図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る信号伝送システムを概略構成図
【図４】ＦＭ変調部の入力電圧−出力周波数特性を示す図
【図５】ＦＭ復調器の入力周波数−出力電圧特性を示す図
【図６】ＦＭ変調部からＦＭ復調部までの全区間における群遅延特性を示す図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る信号伝送システムの概略構成を示す図
【図８】本発明の第４の実施形態に係る信号伝送システムの概略構成を示す図
【符号の説明】
【００８４】
１ａ、１ｂ、４１ａ、４１ｂ  送信装置
２、４２ａ、４２ｂ  受信装置
３、３ａ、３ｂ  光ファイバ
４ａ、４ｂ  集中化基地局
５ａ、５ｂ  無線基地局
６  移動端末
１０  入力端子
１１、４１１  ローカル発振器
１２、４１２  周波数変換器
１３、４１３  分周器
１４、１５、４１４、４１５  増幅器
１６、４１６  周波数多重器
１７、４１７  周波数変調器
１８、４１８  電気／光変換器
１９、４１９  自動利得制御部
２０  出力端子
２１、４２１  光／電気変換器
２２、４２２  周波数復調器
２３、４２３  周波数分離器
２４、２５、４２４、４２５  増幅器
２６、４２６  周波数変換器
２７、４２７  逓倍器
４３  インタフェース
５３  共用機
５４  アンテナ
【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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