(57)【要約】【課題】  地上デジタル放送の信号及び地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を中継増幅する中継増幅器で効率化を図る。【解決手段】  地上デジタル放送の複数のチャネルについて入力信号から所定の帯域の信号を抽出して所定のレベルへ制御し、これら複数の信号を合成し、放送光変換手段３２が合成信号を光信号へ変換する。下り信号光変換手段３４が入力された下り信号を光信号へ変換し、合成側ＷＤＭカプラ３５が光信号を合成し、光ケーブルにより伝送された光信号から分離側ＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐが地上デジタル放送に対応した光信号と下り信号に対応した光信号を分離し、分離したそれぞれの光信号を電気信号へ変換して無線送信する。【選択図】  図６
2006196947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上デジタル放送の信号及び地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を中継増幅する中継増幅器であって、
前記地上デジタル放送の信号を入力する放送入力手段と、
前記入力された信号からそれぞれ所定の帯域の信号を抽出する複数の放送抽出手段と、
前記複数の放送抽出手段のそれぞれにより抽出された信号のレベルを所定のレベルへ制御する複数の放送レベル制御手段と、
前記レベルが制御された複数の信号を合成する放送合成手段と、
前記合成された信号を光信号へ変換する放送光変換手段と、
前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を入力する下り信号入力手段と、
前記入力された下り信号を光信号へ変換する下り信号光変換手段と、
前記放送光変換手段により変換された光信号と前記下り信号光変換手段により変換された光信号とを合成する合成側ＷＤＭカプラと、
前記合成された光信号を伝送する光ケーブルと、
前記伝送された光信号から前記地上デジタル放送に対応した光信号と前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を分離する分離側ＷＤＭカプラと、
前記分離された前記地上デジタル放送に対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信する放送無線送信手段と、
前記分離された前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信する下り信号無線送信手段と、
を備えたことを特徴とする中継増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタル放送の中継増幅器に関し、特に、コストなどの点で効率化を図った中継増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、地上デジタル（テレビジョン）放送システムでは、放送局から無線送信される電波信号がビルや山などの障害物により遮られることで、電波信号が届かない地域（不感地帯）が発生する。このような不感地帯にも電波信号を届かせてサービスエリアを形成するために、放送局から無線送信された電波信号を受信して増幅後に不感地帯に対して無線送信（再送信）する中継増幅器（再送信装置）をビルの屋上や山の頂上などに設置することが行われる。このような中継増幅器により、不感地帯においても、地上デジタル放送の番組を受信してテレビジョン受像機により閲覧することが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３４０２０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、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、コストなどの効率面で改善すべき点があり、より効率的な中継増幅器の開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、コストなどの点で効率化を図ることができる地上デジタル放送の中継増幅器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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る中継増幅器では、次のような構成により、地上デジタル放送の信号及び地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を中継増幅する。
すなわち、放送入力手段が前記地上デジタル放送の信号を入力し、複数の放送抽出手段が前記入力された信号からそれぞれ所定の帯域の信号を抽出し、複数の放送レベル制御手段が前記複数の放送抽出手段のそれぞれにより抽出された信号のレベルを所定のレベルへ制御し、放送合成手段が前記レベルが制御された複数の信号を合成し、放送光変換手段が前記合成された信号を光信号へ変換する。
また、下り信号入力手段が前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を入力し、下り信号光変換手段が前記入力された下り信号を光信号へ変換する。
また、ＷＤＭカプラ（合成側ＷＤＭカプラ）が前記放送光変換手段により変換された光信号と前記下り信号光変換手段により変換された光信号とを合成し、光ケーブルが前記合成された光信号を伝送し、ＷＤＭカプラ（分離側ＷＤＭカプラ）が前記伝送された光信号から前記地上デジタル放送に対応した光信号と前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を分離し、放送無線送信手段が前記分離された前記地上デジタル放送に対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信し、下り信号無線送信手段が前記分離された前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信する。
【０００６】
従って、地上デジタル放送の信号及び地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を中継増幅するに際して、これらをまとめて光伝送することにより、効率的な中継増幅を実現することができる。また、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用することで、地上デジタル放送の信号と地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号との干渉を防止して、効率的な伝送を行うことができる。
なお、下り信号とは、例えば、無線通信システムの基地局装置から端末局装置への方向に伝送される信号のことである。
【０００７】
ここで、放送レベル制御手段により信号のレベルを制御する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、抽出された複数の信号のレベルを同一のレベル或いは近いレベルへ制御するような態様を用いることができる。
また、信号のレベルの制御としては、例えば、増幅器による増幅によりレベルを制御してもよく、或いは、減衰器による減衰によりレベルを制御してもよい。
また、ＷＤＭカプラによる合成や分離は、例えば、光の波長（周波数）の違いに基づいて行われる。
また、例えば、合成側ＷＤＭカプラにより合成された光信号を複数に分配する光分配手段を備えることもでき、この場合、分配されたそれぞれの光信号に対して、光ケーブルや、分離側ＷＤＭカプラや、放送無線送信手段や、下り信号無線送信手段が備えられる。
【０００８】
以下で、更に、中継増幅器に関して説明する。ここで示す構成は、本発明に適用可能なものについては、種々な態様で本発明に適用されてもよい。
まず、具体的な課題を示す。
第１の具体的な課題として、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、受信信号を増幅したものをアンテナ若しくは漏洩同軸へ出力する構成において、例えば、不感地帯が数多く分散しているような場合には、分散数分の中継増幅器が必要となってしまい、コストの膨大化や、設置箇所の多数化などの点で、非効率的であった。
第２の具体的な課題として、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、各チャネルの全てのセグメント（例えば、１３個のセグメント）について増幅を行うため、１セグメント放送においては、他の不要な１２セグメントについての増幅が無駄になってしまい、増幅器の形状が大きくなってしまうことや、消費電力が大きくなってしまうことや、コストが高くなってしまうことなどの点で、非効率的であった。
第３の具体的な課題として、地上デジタル放送の特徴の一つである双方向サービスにおいて、上り回線として携帯電話の回線を使用する場合には、地上デジタル放送のサービスエリアと携帯電話のサービスエリアとが一致していることが望ましいが、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、１セグメント放送を中継する地上デジタル放送専用の装置として構成されて、携帯電話用の中継増幅器と同じ場所に新たに設置されていたため、装置やケーブルやアンテナなどが重複して必要となってしまい、コストの膨大化や、設置場所の増大化などの点で、非効率的であった。
【０００９】
次に、上記のような具体的な課題を解消するための中継増幅器の構成例を示す。
中継増幅器では、次のような構成により、地上デジタル放送の信号を中継増幅する。
すなわち、当該中継増幅器は、親機と子機とを光ケーブルを介して接続して構成される。
前記親機では、放送入力手段が前記地上デジタル放送の信号を入力し、複数の放送抽出手段のそれぞれが前記入力された信号からそれぞれ所定の帯域の信号を抽出し、複数の放送増幅手段のそれぞれが前記複数の放送抽出手段のそれぞれにより抽出された信号をそれぞれ所定のレベルへ増幅し、放送合成手段が前記複数の放送増幅手段により増幅された信号を合成し、合成増幅手段が前記合成された信号を増幅し、親機光変換手段が前記増幅された信号を光信号へ変換し、親機光送信手段が前記光信号を前記光ケーブルへ送信する。
前記子機では、子機光受信手段が前記親機から送信された光信号を前記光ケーブルを介して受信し、子機電気変換手段が前記受信された光信号を電気信号へ変換し、無線送信手段が前記電気信号を無線により送信する。
【００１０】
従って、地上デジタル放送の信号について、親機が所定の帯域毎に増幅したものを合成した後に増幅して光信号として子機へ伝送し、この光信号を子機が電気信号として不感地帯に向けて無線送信することにより、光伝送を使用して地上デジタル放送の信号を中継増幅することができ、効率的な中継増幅を実現することができる。
また、上記のような中継増幅器では、例えば、光ケーブルを用いた光伝送を使用して１個の親機と複数の子機とを接続することが簡易に実現され、これにより、例えば、第１の具体的な課題を解消することができ、具体的には、不感地帯が数多く分散しているような場合においても、親機と比べて小型化が可能な複数の子機をそれぞれの不感地帯に対して設置することで、中継増幅器全体を複数設ける構成と比べて、コストや設置箇所（ここでは、親機の設置箇所数）などの点で、効率化を図ることができる。
【００１１】
ここで、それぞれの放送抽出手段により抽出される所定の帯域の信号としては、種々な帯域の信号が用いられてもよい。例えば、それぞれの放送抽出手段によりそれぞれ異なる帯域の信号が抽出される。
また、それぞれの放送増幅手段により信号を増幅する所定のレベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば、複数の放送増幅手段について同一のレベル或いは近いレベルが用いられる。
また、複数の放送抽出手段の数や、複数の放送増幅手段の数としては、種々な数が用いられてもよい。なお、複数の放送抽出手段の数及び複数の放送増幅手段の数としては、例えば、同数が用いられる。
【００１２】
中継増幅器では、一構成例として、前記親機の前記放送抽出手段は、前記入力された信号からそれぞれ異なるチャネルの帯域の信号を抽出する。
従って、地上デジタル放送のチャネルの信号を効率良く中継増幅することができる。
中継増幅器では、他の一構成例として、前記親機の前記放送抽出手段は、前記入力された信号からそれぞれ異なるチャネルの１セグメント放送の帯域の信号を抽出する。
従って、地上デジタル放送の１セグメント放送の信号を効率良く中継増幅することができる。これにより、例えば、第２の具体的な課題を解消することができ、具体的には、１セグメント放送で使用されない他のセグメントの信号については増幅を不要とすることができ、全てのセグメントの信号を増幅する構成と比べて、増幅器の形状や消費電力やコストなどの点で、効率化を図ることができる。
【００１３】
中継増幅器では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記親機では、下り信号入力手段が前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を入力し、下り信号増幅手段が前記入力された下り信号を増幅し、合成手段が前記合成増幅手段により増幅された信号と前記下り信号増幅手段により増幅された信号とを合成し、前記親機光変換手段が前記合成手段により合成された信号を光信号へ変換する。
【００１４】
従って、地上デジタル放送の信号を効率良く中継増幅することができるとともに、他の無線通信システム（地上デジタル放送以外の無線通信システム）の下り信号を光伝送により中継増幅することができる。これにより、例えば、第３の具体的な課題を解消することができ、具体的には、地上デジタル放送のサービスエリアと他の無線通信システムのサービスエリアとを一致させることが可能であり、装置やケーブルやアンテナなどが共通化されることで、コストや設置場所などの点で、効率化を図ることができる。
ここで、他の無線通信システム（地上デジタル放送以外の無線通信システム）としては、種々なシステムが用いられてもよく、例えば、携帯電話システムなどを用いることができる。
【００１５】
以下で、更に、構成例を示す。
一構成例として、親機は、複数の信号処理経路を備える。
それぞれの信号処理経路は、入力された地上デジタル放送の信号の周波数を第１の周波数から第２の周波数へ変換する前段周波数変換手段と、前記第２の周波数の信号から所定の帯域の信号を抽出する放送抽出手段と、前記抽出された信号を所定のレベルへ増幅する放送増幅手段と、前記増幅された信号を前記第２の周波数から前記第１の周波数へ変換する（元の周波数へ戻す）後段周波数変換手段を有する。
従って、それぞれの信号処理経路において、入力される信号の周波数と出力される信号の周波数とを同一として、当該信号を増幅することができる。
ここで、第１の周波数や、第２の周波数としては、それぞれ種々な周波数が用いられてもよい。一例として、第１の周波数と比べて第２の周波数を低くして、増幅処理などを行い易くすることができる。
【００１６】
一構成例として、子機は、地上デジタル放送以外の無線通信システムの上り信号を無線受信する無線受信手段と、前記受信された上り信号を光信号へ変換する子機光変換手段と、前記光信号を光ケーブルへ送信する子機光送信手段と、を備える。
親機は、前記子機から送信された光信号を前記光ケーブルを介して受信する親機光受信手段と、前記受信された光信号を電気信号へ変換する親機電気変換手段と、前記電気信号を増幅する上り信号増幅手段と、前記増幅された信号を前記無線通信システムの上り信号として送信する上り信号送信手段と、を備える。
従って、他の無線通信システム（地上デジタル放送以外の無線通信システム）の上り信号を光伝送により中継増幅することができる。
【００１７】
一構成例として、親機は、複数の子機のそれぞれとそれぞれの光ケーブルを介して接続される。
親機は、送信対象となる光信号を複数に分配する光分配手段を備え、それぞれの分配信号をそれぞれの光ケーブルを介してそれぞれの子機へ送信する。
従って、１個の親機から複数の子機に対して光ケーブルを介して光信号を送信することができ、これら複数の子機により複数の不感地帯にサービスエリアを形成することができる。
【００１８】
一構成例として、親機と複数の子機のそれぞれとは、下り信号を通信するための下り用の光ケーブルと、上り信号を通信するための上り用の光ケーブルを介して接続される。
親機は、それぞれの子機からそれぞれの上り用の光ケーブルを介して受信された光信号を電気信号へ変換したものを合成する上り信号合成手段を備え、当該合成された信号を増幅する。
従って、親機と子機との間で光伝送を用いて双方向通信を行うことにより、地上波デジタル放送や他の無線通信について、下り信号と上り信号の両方を中継増幅することができる。また、１個の親機により複数の子機からの上り信号を合成することで、複数の不感地帯からの上り信号を中継増幅することができる。
【００１９】
ここで説明したような中継増幅器によると、親機では、地上デジタル放送の信号を入力し、複数の信号処理系のそれぞれにより入力信号から１チャネル或いは１セグメントといった所定の帯域の信号を抽出して所定のレベルへ増幅し、これら複数の増幅信号を合成し、この合成信号を増幅し、この増幅信号を光信号へ変換し、この光信号を光ケーブルを介して子機へ送信し、子機では、親機から送信された光信号を光ケーブルを介して受信し、受信した光信号を電気信号へ変換し、この電気信号を無線により送信するようにしたため、地上デジタル放送の信号を効率的に中継増幅することができる。
【００２０】
また、ここで説明したような中継増幅器によると、親機では、地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を入力し、この入力した下り信号を増幅し、この増幅信号と上記した地上デジタル放送についての合成後の増幅信号とを合成し、この合成信号を光信号へ変換するようにしたため、地上デジタル放送の信号を効率良く中継増幅することができるとともに、他の無線通信システム（地上デジタル放送以外の無線通信システム）の下り信号を光伝送により効率良く中継増幅することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明に係る中継増幅器によると、地上デジタル放送の信号を入力し、地上デジタル放送の複数のチャネルのそれぞれについて当該入力信号から所定の帯域の信号を抽出して所定のレベルへ制御し、当該レベル制御した複数の信号を合成し、当該合成した信号を光信号へ変換し、また、地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を入力し、当該入力した下り信号を光信号へ変換し、また、これらの光信号をＷＤＭカプラにより合成して光ケーブルを介して伝送し、当該伝送された光信号をＷＤＭカプラにより分離して、当該分離した地上デジタル放送に対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信するとともに、当該分離した地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信するようにしたため、地上デジタル放送の信号を効率良く中継増幅することができるとともに、他の無線通信システム（地上デジタル放送以外の無線通信システム）の下り信号を光伝送により効率良く中継増幅することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
以下では、コストなどの点で効率化を図ることができる地上デジタル放送の中継増幅器の実施例を示す。
具体的には、（実施例１）では上記した第１の具体的な課題を解消する中継増幅器の実施例を示し、（実施例２）では上記した第２の具体的な課題を解消する中継増幅器の実施例を示し、（実施例３）では上記した第３の具体的な課題を解消する中継増幅器の実施例を示す。また、（実施例４）では波長分割多重（ＷＤＭ）を使用した中継増幅器の実施例を示し、（実施例５）では光伝送を使用した不感地帯対策システム（中継増幅器）の実施例を示す。
【実施例１】
【００２３】
本発明の第１実施例を説明する。
図１には、本例の地上デジタル放送の中継増幅器の構成例を示してある。
本例の中継増幅器は、親機と、複数であるｎ個の子機と、親機とそれぞれの子機とを接続するｎ個の光ケーブルＧ１〜Ｇｎから構成されている。光ケーブルＧ１〜Ｇｎは、例えば、光ファイバを用いて構成されている。
親機は、入力端子１と、増幅器２と、分配器３と、複数である本例では８個の信号処理経路と、合成器４と、増幅器５と、電気信号／光変換器（Ｅ／Ｏ変換器）６と、光分配器７と、ｎ個の出力端子Ｆ１〜Ｆｎを備えている。
分配器３と合成器４との間に設けられたそれぞれの信号処理経路は、地上デジタル放送のそれぞれ異なるチャネル（Ｃｈ）に対応しており、ミキサＡ１〜Ａ８と、フィルタの一例であるバンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８と、可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８と、例えばミキサから構成されたアップコンバータＤ１〜Ｄ８と、増幅器Ｅ１〜Ｅ８を有している。
【００２４】
それぞれの子機は、入力端子Ｈ１〜Ｈｎと、光／電気信号変換器（Ｏ／Ｅ変換器）Ｉ１〜Ｉｎと、広帯域増幅器Ｊ１〜Ｊｎと、フィルタの一例であるバンドパスフィルタＫ１〜Ｋｎと、アンテナＬ１〜Ｌｎを備えている。
親機に備えられたそれぞれの出力端子Ｆ１〜Ｆｎと、子機に備えられたそれぞれの入力端子Ｈ１〜Ｈｎとが、それぞれの光ケーブルＧ１〜Ｇｎにより接続されている。
【００２５】
図２には、地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置の一例を示してある。
図２に示されるように、地上デジタル放送では、１個のチャネル（Ｃｈ）の周波数帯域幅が６ＭＨｚであり、４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚまでの範囲で、第１３チャネルから第６２チャネルまでの５０個のチャネルが配置される。
【００２６】
図３には、１個のチャネルについて、セグメントの構成例を示してある。
図３に示されるように、地上デジタル放送では、１個のチャネルを１３個のセグメントに分割し、そのうちの１個のセグメント（本例では、第１３番目のセグメント）を携帯電話用の地上デジタル放送に割り当てている。また、残りのセグメント（本例では、第１番目〜第１２番目のセグメント）は、例えば、１２個のセグメントを使用してＨＤＴＶ（高精細テレビ）のデータを送信すること、或いは、１２個のセグメントを使用してＨＤＴＶのデータ及び他データを送信すること、或いは、それぞれ３個のセグメントを使用してＳＤＴＶ（標準画質テレビ）のデータを送信すること、に割り当てられる。
このように、地上デジタル放送では、ＨＤＴＶやＳＤＴＶなどの柔軟な運用が可能であり、変調方式としては例えば最低速度でＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）から最高速度で１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）までの様々な方式の選択が可能である。
【００２７】
本例の中継増幅器により行われる動作の一例を示す。
まず、親機の動作例を示す。
本例では、親機に備えられた入力端子１には、中継増幅器が有する受信アンテナ（図示せず）が接続されている。そして、地上デジタル放送の放送局の放送機から無線送信された信号が当該受信アンテナにより受信され、当該受信信号が親機の入力端子１に入力される。
なお、他の構成例として、親機の入力端子１と放送機の出力端子とが有線のケーブルにより接続されて、親機の入力端子１に放送機からの出力信号が直接的に入力されるような構成が用いられてもよい。
親機では、入力端子１から入力された地上デジタル放送の受信信号を増幅器２によりいったん所定のレベルの信号へ増幅（変換）し、当該増幅信号を分配器３により複数である本例では８個の信号へ分配する。ここで、信号を分配する数は、例えば、対応可能な地上デジタル放送の放送局のチャネルの数に相当しており、本例では、一例として８個として説明している。それぞれの分配信号は、それぞれの信号処理経路に入力されて処理される。
【００２８】
それぞれの信号処理経路では、それぞれの分配信号をミキサＡ１〜Ａ８により周波数変換することで、所望のチャネルの周波数信号を一定の中間周波数の信号へ変換する。
また、それぞれの信号処理経路では、中間周波数の信号をバンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８によりフィルタリングすることで、１チャネル帯域内の受信信号のみ（本例では、６ＭＨｚの帯域幅の信号のみ）を取り出し、取り出した信号を可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８により所定のレベルの信号へ増幅してレベルのバラツキを調整し、当該増幅信号をアップコンバータＤ１〜Ｄ８により周波数変換することで、所望のチャネルの受信信号を再び元の周波数の信号へ変換する。
また、それぞれの信号処理経路では、元の周波数の信号へ変換された所望のチャネルの受信信号を増幅器Ｅ１〜Ｅ８により所定のレベルの信号へ増幅して合成器４へ出力する。
【００２９】
ここで、本例では、ＨＤＴＶなどの放送局（本例では、チャネルと同数とする）の数だけ信号処理経路が用意されており、それぞれの信号処理経路のバンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８においてそれぞれのチャネルを構成する１３個のセグメントの全ての帯域の信号成分が通過させられ、それぞれの信号処理経路の可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８において各放送局間の信号レベルのバラツキが調整される。
また、本例では、それぞれの信号処理経路のミキサＡ１〜Ａ８においてそれぞれ異なるローカル周波数ｆ１〜ｆ８の信号が分配信号と混合され、同様に、それぞれの信号処理経路のアップコンバータＤ１〜Ｄ８において前記したそれぞれ異なるローカル周波数ｆ１〜ｆ８の信号がレベル調整後の信号と混合される。これにより、それぞれの信号処理経路では、所望のチャネルの受信信号について、入力されるときの周波数と出力するときの周波数とが同一となる。
【００３０】
それぞれの信号処理経路により取り出されたそれぞれのチャネル毎の信号（本例では、計８個のチャネルの信号）を合成器４により合成し、当該合成信号を増幅器５により所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号を電気信号／光変換器６により電気信号から光信号へ変換する。
また、この光信号を光分配器７により複数に分配し、それぞれの分配光信号をそれぞれの出力端子Ｆ１〜Ｆｎからそれぞれの光ケーブルＧ１〜Ｇｎへ送信出力する。それぞれの分配光信号は、それぞれの光ケーブルＧ１〜Ｇｎを介して、それぞれの子機の入力端子Ｈ１〜Ｈｎに入力される。
ここで、光分配器７により光信号を所定の出力数の光信号に分配する数としては、種々な数が用いられてもよく、例えば、ｉが１以上ｎ以下の値であるとして、ｉ個の光信号に分配する態様を用いることができる。なお、ｉ＝１の場合には、実際には分配する必要は無いが、分配の一態様に含めて説明している。
また、本例では、各出力端子Ｆ１〜Ｆｎは、各信号処理経路により取り出されて合成器４により合成された信号を各子機のアンテナＬ１〜Ｌｎへ出力するための端子として用いられている。
【００３１】
次に、それぞれの子機の動作例を示す。
それぞれの子機では、光ケーブルＧ１〜Ｇｎを介して伝送されてきた光信号が入力端子Ｈ１〜Ｈｎから入力される。また、入力された光信号を光／電気信号変換器Ｉ１〜Ｉｎにより電気信号へ変換し、当該電気信号を広帯域増幅器Ｊ１〜Ｊｎにより所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号をバンドパスフィルタＫ１〜Ｋｎによりフィルタリングすることで、当該増幅信号に含まれる不要波を除去し、当該フィルタリング後の信号をアンテナへの出力端子（図示せず）を介してアンテナＬ１〜Ｌｎへ出力して、当該信号をアンテナＬ１〜Ｌｎから不感地帯に対して無線送信する。
ここで、バンドパスフィルタＫ１〜Ｋｎは、例えば、親機から伝送されてくる光信号に含まれる地上デジタル放送のチャネル信号以外の不要な信号成分を除去し、地上デジタル放送のチャネル信号が品質良く不感地帯へ送信されるようにしている。
【００３２】
以上のように、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の信号を入力して、親機が当該信号を光信号へ変換して光ケーブルＧ１〜Ｇｎを介して複数の子機へ伝送し、それぞれの子機が当該光信号を受信してそれを電気信号へ変換してアンテナＬ１〜Ｌｎから無線送信することで、地上デジタル放送の信号を複数の不感地帯へ中継送信（再送信）することができる。親機では、入力された地上デジタル放送の信号から各チャネル帯域の信号を抽出し、抽出した各チャネル帯域の信号をそれぞれ所定のレベルの信号へ増幅した後に合成し、当該合成信号を増幅して光信号へ変換する。また、親機では、入力された地上デジタル放送の信号を分配して、それぞれの分配信号について周波数変換を２回行うことで、受信時と同一の周波数として複数のチャネルの信号を合成して出力する。
【００３３】
従って、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の再送信において、例えば、不感地帯が数多く分散しているような場合においても、光ケーブルＧ１〜Ｇｎを使用して全ての不感地帯へ低コストで再送信を行うことが可能である。このように、地上デジタル放送における不感地帯に対する再送信を、光伝送を使用して効率良く行うことができ、広いサービスエリアを確保することができる。
【００３４】
なお、本例の親機では、入力端子１の機能により放送入力手段が構成されており、ミキサＡ１〜Ａ８の機能により前段周波数変換手段が構成されており、バンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８の機能により放送抽出手段が構成されており、可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８の機能により放送増幅手段が構成されており、アップコンバータＤ１〜Ｄｎの機能により後段周波数変換手段が構成されており、合成器４の機能により放送合成手段が構成されており、増幅器５の機能により合成増幅手段が構成されており、電気信号／光変換器６の機能により親機光変換手段が構成されており、光分配器７の機能により光分配手段が構成されており、出力端子Ｆ１〜Ｆｎの機能により親機光送信手段が構成されている。
また、本例の子機では、入力端子Ｈ１〜Ｈｎの機能により子機光受信手段が構成されており、光／電気信号変換器Ｉ１〜Ｉｎの機能により子機電気変換手段が構成されており、アンテナＬ１〜Ｌｎの機能により無線送信手段が構成されている。
【実施例２】
【００３５】
本発明の第２実施例を説明する。
本例の地上デジタル放送の中継増幅器は、図１に示される中継増幅器と概略的に同様な構成を有している。このため、本例では、図１を参照して本例の中継増幅器を説明し、第１実施例で説明した中継増幅器とは異なる構成や動作について詳しく説明する。
本例では、地上デジタル放送において、１セグメント放送が行われる。
図４には、地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置及びセグメント構成の一例を示してある。
図４に示されるように、本例では、各チャネルにおいて、第７番目のセグメントの周波数帯を使用して携帯電話専用の信号を放送する。
【００３６】
本例の親機では、それぞれの信号処理経路のバンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８において、それぞれのチャネルに対応した１個のセグメント帯域内の受信信号のみ（本例では、第７番目のセグメントで送信される携帯電話専用の信号のみ）を通過させて取り出すことが行われる。
また、それぞれの信号処理経路の可変増幅器Ｃ１〜Ｃｎや増幅器Ｅ１〜Ｅｎとしては、少なくとも各チャネルの１セグメント分の信号を増幅することが可能な増幅帯域を有するものが用いられればよく、必ずしも各チャネルの全てのセグメントの信号を増幅することが可能な増幅帯域（本例では、６ＭＨｚ）を有していなくともよい。
【００３７】
以上のように、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の１セグメント放送の信号を入力して、親機が当該信号を光信号へ変換して光ケーブルＧ１〜Ｇｎを介して複数の子機へ伝送し、それぞれの子機が当該光信号を受信してそれを電気信号へ変換してアンテナＬ１〜Ｌｎから無線送信することで、地上デジタル放送の１セグメント放送の信号を複数の不感地帯へ中継送信（再送信）することができる。親機では、地上デジタル放送用信号から各チャネル内の１セグメント帯域の信号を抽出し、抽出した１セグメント帯域の信号を増幅器Ｃ１〜Ｃｎ、Ｅ１〜Ｅｎによりそれぞれ所定のレベルの信号へ増幅した後に合成し、当該合成信号を増幅して光信号へ変換する。
【００３８】
従って、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送における不感地帯に対する１セグメント放送の再送信において、不要な残りの１２セグメント分の増幅が行われないため、例えば、増幅器の形状を小型化することや、消費電力を少なくすることや、コストを低下させることなどができ、効率よく再送信を行うことができる。
【実施例３】
【００３９】
本発明の第３実施例を説明する。
図５には、本例のデジタル放送の中継増幅器の構成例を示してある。
本例の中継増幅器は、親機と、複数であるｍ個の子機と、親機とそれぞれの子機とを接続するｍ個の下り用の光ケーブルＰ１〜Ｐｍ及びｍ個の上り用の光ケーブルＹ１〜Ｙｍから構成されている。光ケーブルＰ１〜Ｐｍ、Ｙ１〜Ｙｍは、例えば、光ファイバを用いて構成されている。
なお、本例では、親機から子機への方向を下りと言い、子機から親機への方向を上りと言う。
親機は、下り信号の通信のための構成として、１セグメント放送系の入力端子１と、増幅器２と、分配器３と、複数である本例では８個の信号処理経路と、合成器４と、増幅器５を備え、また、複数である本例では３個の携帯電話系の入力端子Ｍ１〜Ｍ３と、これと同数である３個の増幅器Ｎ１〜Ｎ３を備え、また、合成器１１と、電気信号／光変換器（Ｅ／Ｏ変換器）１２と、光分配器１３と、ｍ個の出力端子Ｏ１〜Ｏｍを備えている。
分配器３と合成器４との間に設けられたそれぞれの信号処理経路は、地上デジタル放送のそれぞれ異なるチャネル（Ｃｈ）に対応しており、ミキサＡ１〜Ａ８と、フィルタの一例であるバンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８と、可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８と、例えばミキサから構成されたアップコンバータＤ１〜Ｄ８と、増幅器Ｅ１〜Ｅ８を有している。
【００４０】
また、親機は、上り信号の通信のための構成として、ｍ個の携帯電話系の入力端子Ｚ１〜Ｚｍと、これと同数であるｍ個の光／電気信号変換器（Ｏ／Ｅ変換器）ＡＡ１〜ＡＡｍと、合成器２１と、増幅器２２と、分配器２３と、複数である本例では３個の携帯電話系の出力端子ＢＢ１〜ＢＢ３を備えている。
それぞれの子機は、上り信号の通信のための構成として、入力端子Ｑ１〜Ｑｍと、光／電気信号変換器（Ｏ／Ｅ変換器）Ｒ１〜Ｒｍと、広帯域増幅器Ｓ１〜Ｓｍを備えており、また、下り信号の通信のための構成として、広帯域増幅器Ｖ１〜Ｖｍと、電気信号／光変換器Ｗ１〜Ｗｍと、出力端子Ｘ１〜Ｘｍを備えており、また、上りと下りに共通な構成として、共用器Ｔ１〜Ｔｍと、アンテナＵ１〜Ｕｍを備えている。
親機に備えられたそれぞれの出力端子Ｏ１〜Ｏｍと、子機に備えられたそれぞれの入力端子Ｑ１〜Ｑｍとが、それぞれの下り用の光ケーブルＰ１〜Ｐｍにより接続されている。また、親機に備えられたそれぞれの携帯電話系の入力端子Ｚ１〜Ｚｍと、子機に備えられたそれぞれの出力端子Ｘ１〜Ｘｍとが、それぞれの上り用の光ケーブルＹ１〜Ｙｍにより接続されている。
【００４１】
なお、本例では、親機に備えられた入力端子１、増幅器２、分配器３、８個の信号処理経路（ミキサＡ１〜Ａ８、バンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８、可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８、アップコンバータＤ１〜Ｄ８、増幅器Ｅ１〜Ｅ８）、合成器４、増幅器５としては、それぞれ、上記した第２実施例に係る図１に示されるのと同様なものが用いられており、同一の符号を用いて示してある。
また、本例では、地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置及びセグメント構成として、上記した第２実施例に係る図４に示されるのと同様なものが用いられる。
【００４２】
本例の中継増幅器により行われる動作の一例を示す。
まず、親機の下り通信の動作例を示す。
地上デジタル放送系の入力端子１には、地上デジタル放送の１セグメント放送系の信号が入力される。
増幅器２、分配器３、８個の信号処理経路（ミキサＡ１〜Ａ８、バンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８、可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８、アップコンバータＤ１〜Ｄ８、増幅器Ｅ１〜Ｅ８）、合成器４、増幅器５では、上記した第２実施例で述べたのと同様な処理が行われ、増幅器５から出力される増幅信号が合成器１１に入力される。
【００４３】
携帯電話系の下り信号の入力端子Ｍ１〜Ｍ３には、携帯電話システムの基地局装置から送信される移動局装置（携帯電話端末装置）への下り信号が入力される。ここで、親機では、例えば、基地局装置から無線送信される下り信号をアンテナ（図示せず）により受信して入力端子Ｍ１〜Ｍ３から入力してもよく、或いは、基地局装置と有線のケーブルにより接続されて基地局装置から出力される下り信号を直接的に入力端子Ｍ１〜Ｍ３から入力してもよい。
なお、本例の親機では、携帯電話系の３個の基地局装置（本例では、携帯電話の通信チャネルの数と同数）に対応している。
【００４４】
それぞれの入力端子Ｍ１〜Ｍ３から入力した下り信号をそれぞれの増幅器Ｎ１〜Ｎ３により所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号が合成器１１に入力される。
合成器１１は、地上デジタル放送の１セグメント放送に対応した増幅器５から入力される増幅信号と、携帯電話系の増幅器Ｎ１〜Ｎ３から入力される増幅信号とを合成する。
この合成信号を電気信号／光変換器１２により電気信号から光信号へ変換し、当該光信号を光分配器１３により分配してそれぞれの下り用の出力端子Ｏ１〜Ｏｍを介してそれぞれの下り用の光ケーブルＰ１〜Ｐｍへ出力する。
【００４５】
次に、それぞれの子機の下り通信の動作例を示す。
それぞれの子機では、下りの光ケーブルＰ１〜Ｐｍを介して伝送されてきた光信号が入力端子Ｑ１〜Ｑｍから入力される。また、入力された光信号を光／電気信号変換器Ｒ１〜Ｒｍにより電気信号へ変換し、当該電気信号を広帯域増幅器Ｓ１〜Ｓｍにより所定のレベルの信号へ増幅する。
なお、親機の光分配器１３により光信号を分配して送信し、それぞれの分配信号をそれぞれの子機で受信して広帯域増幅器Ｓ１〜Ｓｍにより増幅する構成や動作は、例えば、上記した第２実施例の場合と同様である。
また、それぞれの子機では、広帯域増幅器Ｓ１〜Ｓｍから出力される増幅信号を出力端子（図示せず）から出力して、共用器Ｔ１〜Ｔｍに通して不要波を除去した後に、アンテナＵ１〜Ｕｍから不感地帯に対して無線送信する。これにより、不感地帯に存在する移動局装置に対して、地上デジタル放送の１セグメント放送の下り信号及び携帯電話系の下り信号を届けることができる。
【００４６】
次に、それぞれの子機の上り通信の動作例を示す。
不感地帯に存在する移動局装置は、携帯電話システムの基地局装置に対する上り信号を無線により送信する。
それぞれの子機では、移動局装置から無線送信された上り信号をアンテナＵ１〜Ｕｍにより受信し、当該受信信号を共用器Ｔ１〜Ｔｍを介して入力端子（図示せず）から広帯域増幅器Ｖ１〜Ｖｍに入力する。また、受信信号を広帯域増幅器Ｖ１〜Ｖｍにより所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号を電気信号／光変換器Ｗ１〜Ｗｍにより電気信号から光信号へ変換し、当該光信号を出力端子Ｘ１〜Ｘｍから上り用の光ケーブルＹ１〜Ｙｍへ出力する。
【００４７】
次に、親機の上り通信の動作例を示す。
それぞれの子機から出力される上りの光信号は、それぞれの上り用の光ケーブルＹ１〜Ｙｍを介して、親機へ伝送されてくる。
親機では、携帯電話系の上り信号のそれぞれの入力端子Ｚ１〜Ｚｍに、それぞれの上り用の光ケーブルＹ１〜Ｙｍを介して、それぞれの子機からの上りの光信号が入力される。
また、それぞれの入力端子Ｚ１〜Ｚｍから入力した光信号をそれぞれの光／電気信号変換器ＡＡ１〜ＡＡｍにより電気信号へ変換し、これらｍ個の電気信号を合成器２１により合成し、当該合成信号を増幅器２２により所定のレベルの信号へ増幅する。
また、本例では、携帯電話システムの３個の基地局装置に対応して、分配器２３は、増幅器２２からの増幅信号を３個の信号に分配し、それぞれの分配信号がそれぞれの携帯電話系の上り信号の出力端子ＢＢ１〜ＢＢ３から出力される。それぞれの出力信号は、それぞれの基地局装置に対して無線或いは有線により送信される。
【００４８】
以上のように、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の１セグメント放送の信号及び携帯電話系の下り信号を入力して、親機がこれらの信号を光信号へ変換して下り用の光ケーブルＰ１〜Ｐｍを介して複数の子機へ伝送し、それぞれの子機が当該光信号を受信してそれを電気信号へ変換してアンテナＵ１〜Ｕｍから無線送信することで、地上デジタル放送の１セグメント放送の信号及び携帯電話系の下り信号を複数の不感地帯へ中継送信（再送信）することができる。また、本例の中継増幅器では、それぞれの子機がそれぞれの不感地帯からの上り信号をアンテナＵ１〜Ｕｍにより受信してそれを光信号へ変換して上り用の光ケーブルＹ１〜Ｙｍを介して親機へ伝送し、親機がこれらの上り信号を電気信号へ変換して携帯電話システムの基地局装置へ送信することで、複数の不感地帯からの上り信号を中継送信（再送信）することができる。
【００４９】
従って、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の１セグメント放送の再送信と携帯電話系の中継増幅を、共通の装置（親機及び子機）や共通の光ケーブルＰ１〜Ｐｍ、Ｙ１〜Ｙｍや共通のアンテナＵ１〜Ｕｍを使用して行うことができるため、低コスト且つ省スペースで共通のエリアをサービスエリアとしてカバーすることが可能である。本例では、地上デジタル放送における不感地帯に対する再送信を、光伝送を使用して効率良く行うことができ、広いサービスエリアを確保することができ、更に、携帯電話系の中継増幅を行うことができる。
ここで、本例では、例えば、上記した第２実施例に係る中継増幅器の機能に地上デジタル放送用信号以外の信号を中継増幅する機能を付加したような中継増幅器の構成例を示したが、他の構成例として、上記した第１実施例に係る中継増幅器の機能に地上デジタル放送用信号以外の信号を中継増幅する機能を付加したような構成とすることもでき、この場合、地上デジタル放送のチャネル信号と地上デジタル放送用信号以外の信号の中継を行う。
【００５０】
なお、本例の親機では、携帯電話系の下り信号の入力端子Ｍ１〜Ｍ３の機能により下り信号入力手段が構成されており、増幅器Ｎ１〜Ｎ３の機能により下り信号増幅手段が構成されており、合成器１１の機能により合成手段が構成されており、電気信号／光変換器１２の機能により親機光変換手段が構成されており、光分配器１３の機能により光分配手段が構成されており、出力端子Ｏ１〜Ｏｍの機能により親機光送信手段が構成されている。また、本例の親機では、上り信号の入力端子Ｚ１〜Ｚｍの機能により親機光受信手段が構成されており、光／電気信号変換器ＡＡ１〜ＡＡｍの機能により親機電気変換手段が構成されており、合成器２１の機能により上り信号合成手段が構成されており、増幅器２２の機能により上り信号増幅手段が構成されており、携帯電話系の上り信号の出力端子ＢＢ１〜ＢＢ３の機能により上り信号送信手段が構成されている。
また、本例の子機では、入力端子Ｑ１〜Ｑｍの機能により子機光受信手段が構成されており、光／電気信号変換器Ｒ１〜Ｒｍの機能により子機電気変換手段が構成されており、アンテナＵ１〜Ｕｍの機能により無線送信手段や無線受信手段が構成されており、電気信号／光変換器Ｗ１〜Ｗｍの機能により子機光変換手段が構成されており、出力端子Ｘ１〜Ｘｍの機能により子機光送信手段が構成されている。
【実施例４】
【００５１】
本発明の第４実施例を説明する。
図６には、本例の中継増幅器の構成例を示してある。
本例の中継増幅器は、例えば親機に備えられる処理部として、地上デジタル放送の信号を増幅する増幅器３１と、当該増幅された信号を電気信号から光信号へ変換する電気信号／光変換器３２と、携帯電話系の信号を増幅する増幅器３３と、当該増幅された信号を電気信号から光信号へ変換する電気信号／光変換器３４と、地上デジタル放送の信号から変換された光信号と携帯電話系の信号から変換された光信号とを合成（合波）するＷＤＭカプラ３５と、当該合成された光信号を複数である本例ではｐ個に分配してそれぞれの分配信号をそれぞれの光ケーブルへ送信する光分配器３６を備えている。
【００５２】
また、本例の中継増幅器は、例えば親機に備えられる処理部として、地上デジタル放送の信号を増幅する増幅器３１の前段に、図１に示されるのと同様な入力端子１、増幅器２、分配器３、複数である本例では８個の信号処理経路を備えている。それぞれの信号処理経路は、ミキサＡ１〜Ａ８、バンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８、可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８、アップコンバータＤ１〜Ｄ８、増幅器Ｅ１〜Ｅ８を有している。これらの処理部では、地上デジタル放送の信号（地上デジタル放送の受信波）を入力し、入力した信号を所定のチャネル数分に分配し、分配した信号をフィルタリングしてチャネル毎の信号（例えば、１チャネル全体の信号、或いは、１セグメントの信号）を抽出し、抽出したチャネル毎の信号のレベルを揃え、レベルを揃えたチャネル毎の信号を合成するなどの処理を行い、当該処理後の信号が増幅器３１に入力される。
また、本例の中継増幅器は、例えば親機に備えられる処理部として、携帯電話系の信号を増幅する増幅器３３の前段に、図１に示されるのと同様な入力端子Ｍ１〜Ｍ３（本例では、いずれか１個）を備えている。この入力端子Ｍ１〜Ｍ３には携帯電話系の信号が入力され、当該信号が増幅器３３に入力される。
【００５３】
また、本例の中継増幅器は、例えば子機の側に設けられる処理部として、親機からそれぞれの光ケーブルを介して伝送されてくる光信号を地上デジタル放送に対応した光信号と携帯電話系に対応した光信号とに分離（分波）するｐ個のＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐを備えている。
なお、ＷＤＭカプラ３５による複数の光信号から１個の光信号への合成や、ＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐによる１個の光信号から複数の光信号への分離は、光信号の波長（周波数）の違いを用いて行われる。具体的には、波長が異なる複数の光信号が合成され、当該合成された光信号から前記波長が異なる複数の光信号が分離される。
【００５４】
また、本例の中継増幅器は、地上デジタル放送に対応したｐ個の子機と、携帯電話系に対応したｐ個の子機を有している。
地上デジタル放送に対応したそれぞれの子機は、それぞれのＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐにより分離された地上デジタル放送に対応した光信号を入力する入力端子ＤＤ１〜ＤＤｐと、入力した光信号を電気信号へ変換する光／電気信号変換器ＦＦ１〜ＦＦｐと、この電気信号を増幅する増幅器ＧＧ１〜ＧＧｐと、この増幅信号をフィルタリングするバンドパスフィルタＨＨ１〜ＨＨｐと、当該フィルタリング後の信号を無線により送信するアンテナＩＩ１〜ＩＩｐを備えている。
携帯電話系に対応したそれぞれの子機は、それぞれのＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐにより分離された携帯電話系に対応した光信号を入力する入力端子ＥＥ１〜ＥＥｐと、入力した光信号を電気信号へ変換する光／電気信号変換器ＪＪ１〜ＪＪｐと、この電気信号を増幅する増幅器ＫＫ１〜ＫＫｐと、この増幅信号をフィルタリングするバンドパスフィルタＬＬ１〜ＬＬｐと、当該フィルタリング後の信号を無線により送信するアンテナＭＭ１〜ＭＭｐを備えている。
【００５５】
本例の中継増幅器の動作例を示す。
本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の所定チャネル数の信号を合成した後に増幅器３１により増幅した信号を電気信号／光変換器３２により光信号へ変換し、携帯電話系の信号を増幅器３３により増幅した信号を電気信号／光変換器３４により光信号へ変換し、これらの光信号をＷＤＭカプラ３５により合成し、当該合成した光信号を光分配器３６により分配してそれぞれの光ケーブルを介してそれぞれのＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐへ伝送する。それぞれのＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐは、受信した光信号を分離し、分離した地上デジタル放送の信号を地上デジタル放送用の子機へ出力し、分離した携帯電話系の信号を携帯電話系用の子機へ出力する。地上デジタル放送用のそれぞれの子機はそれぞれのＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐから受信した光信号から得られる電気信号を所望のレベルとして無線により送信し、携帯電話系用のそれぞれの子機はそれぞれのＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐから受信した光信号から得られる電気信号を所望のレベルとして無線により送信する。
【００５６】
以上のように、本例の中継増幅器では、波長分割多重（ＷＤＭ）を使用して、地上デジタル放送の信号及び携帯電話系の信号を中継増幅することができる。
例えば、地上デジタル放送の帯域としては４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚが使用され、携帯電話の帯域としては８００ＭＨｚ以上が使用され、これら双方の帯域が近いことから互いに干渉する可能性があるが、本例のようにＷＤＭを使用することで、このような干渉を防止することができる。
具体的には、ＷＤＭは、１本の光ファイバから成る光ケーブルに僅かに異なる波長の光信号（例えば、レーザ光）を重ねて情報信号を伝送する技術であり、このＷＤＭ技術により、情報を大容量且つ高速に伝送することが可能になる。ＷＤＭの通信部は、ＷＤＭカプラや光ケーブルにより接続される。ここで、ＷＤＭカプラは、異なる波長の光信号（例えば、レーザ光）を合成（合波）することや分離（分波）することを行うデバイスである。
【００５７】
なお、本例の中継増幅器では、図１に示される地上デジタル放送の入力端子１と同様な機能により放送入力手段が構成されており、図１に示されるバンドパスフィルタＢ１〜Ｂ８と同様な機能により放送抽出手段が構成されており、図１に示される可変増幅器Ｃ１〜Ｃ８と同様な機能により放送レベル制御手段が構成されており、図１に示される合成器４と同様な機能により放送合成手段が構成されており、地上デジタル放送に対応した電気信号／光変換器３２の機能により放送光変換手段が構成されており、図５に示される携帯電話系の入力端子Ｍ１〜Ｍ３と同様な機能により下り信号入力手段が構成されており、携帯電話系に対応した電気信号／光変換器３４の機能により下り信号光変換手段が構成されており、親機側のＷＤＭカプラ３５の機能により合成側ＷＤＭカプラが構成されており、光分配器３６の機能により光分配手段が構成されており、子機側のＷＤＭカプラＣＣ１〜ＣＣｐの機能により分離側ＷＤＭカプラが構成されており、地上デジタル放送に対応した子機の機能により放送無線送信手段が構成されており、携帯電話系に対応した子機の機能により下り信号無線送信手段が構成されている。
【実施例５】
【００５８】
本発明の第５実施例を説明する。
まず、背景を説明する。
地上デジタル放送は２００３年１２月からサービスが開始された。地上デジタル放送では、屋外のサービスエリアの整備の途上であり、また、地下街などの不感地帯への再送信が防災上必要とされており、その対応が要求されている。また、不感地帯への再送信には、再送信システムの設置が必要であり、全国規模で、少ない費用で実現することが要求されている。
また、例えば日本国では、１チャネルあたり１３セグメントを有する地上デジタル放送の構成のうちで、携帯電話などの移動体受信機向けに、１セグメントを使用することができるようになっている。このため、携帯電話のサービスエリアでは、１セグメント放送も受信できることが、サービス上や防災上の観点から望ましい。
【００５９】
次に、本例の不感地帯対策システム（中継増幅器）について説明する。
図７には、本例の光伝送式の不感地帯対策システムの構成例を示してあり、また、携帯電話システムの基地局装置（ＢＴＳ）４１を示してある。
本例の不感地帯対策システムは、光伝送親局装置（ＭＵ：Ｍａｉｎ  Ｕｎｉｔ）５１と、光伝送子局装置（ＳＵ：Ｓｕｂ  Ｕｎｉｔ）５２と、共用器（デュプレクサ）５３と、アンテナ５４と、光伝送子局装置５２へ電源を供給する子局用電源（ＳＰＳ）５５と、光伝送親局装置５１と光伝送子局装置５２とを接続する例えば光ファイバから構成された下り用の光ケーブル６１ａ及び上り用の光ケーブル６１ｂと、子局用電源５５と光伝送子局装置５２とを接続する電源供給のためのケーブル６２を備えている。
また、本例の不感地帯対策システムは、地上デジタル放送の信号を受信するアンテナ７１と、所定のチャネル数に相当する複数であるｑ個のブースタ（ＢＳＴ）ＯＯ１〜ＯＯｑと、ｑ個の混合器（ＭＸＲ）ＰＰ１〜ＰＰｑを備えている。それぞれのブースタＯＯ１〜ＯＯｑは、増幅器ＱＱ１〜ＱＱｑと、バンドパスフィルタＲＲ１〜ＲＲｑを有している。それぞれの混合器ＰＰ１〜ＰＰｑは、増幅器ＳＳ１〜ＳＳｑと、可変減衰器ＴＴ１〜ＴＴｑを有している。また、ｑ個の混合器ＰＰ１〜ＰＰｑに対して、共通の合成器７２が備えられている。
【００６０】
また、本例の不感地帯対策システムでは、基地局装置４１と合成器７２とを接続する８００ＭＨｚ帯に対応した下りのケーブル４２ａを備えているとともに、基地局装置４１と光伝送親局装置５１とを接続するケーブルとして、８００ＭＨｚ帯に対応した上りのケーブル４２ｂと、１．５ＧＨｚ帯に対応した下りのケーブル４３ａ及び上りのケーブル４３ｂと、２ＧＨｚ帯に対応した下りのケーブル４４ａ及び上りのケーブル４４ｂを備えている。
なお、本例では、基地局装置４１から光伝送親局装置５１への方向や光伝送親局装置５１から光伝送子局装置５２への方向を下りと言い、光伝送子局装置５２から光伝送親局装置５１への方向や光伝送親局装置５１から基地局装置４１への方向を上りと言う。
【００６１】
また、参考として、図８には、携帯電話用の不感地帯対策システムの構成例を示してある。なお、説明の便宜上から、図７に示されるのと同様な処理部については同一の符号を付してある。
図８に示される不感地帯対策システムは、図７に示される本例の不感地帯対策システムと比べて、例えば、地上デジタル放送に対応した処理部７１、ＯＯ１〜ＯＯｑ、ＰＰ１〜ＰＰｑ、７２が備えられていない点や、基地局装置４１と光伝送親局装置５１とが８００ＭＨｚ帯に対応した下りのケーブル４２ａを介して接続されている点で、相違している。
【００６２】
図７に示される本例の不感地帯対策システムの動作例を示す。
地上デジタル放送では、現在、１３〜６２チャネルを放送しているＵＨＦ帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を利用する。
地上デジタル放送用のアンテナ７１により受信された地上デジタル放送の信号は、それぞれのブースタＯＯ１〜ＯＯｑにおいて、増幅器ＱＱ１〜ＱＱｑにより必要な電力を有する信号へいったん増幅された後に、バンドパスフィルタＲＲ１〜ＲＲｑによりフィルタリングされて、実際に放送されている必要な帯域の信号だけが取り出される。
例えば、１放送チャネルあたり１３セグメントを全て受信する場合にはフィルタリングにより約６ＭＨｚ／チャネルの帯域に制限し、また、１セグメントだけを抽出する場合にはフィルタリングにより約４３０ｋＨｚの帯域に制限する。
【００６３】
それぞれのブースタＯＯ１〜ＯＯｑから出力されるそれぞれのチャネル毎の信号は、それぞれの混合器ＰＰ１〜ＰＰｑにおいて、増幅器ＳＳ１〜ＳＳｑにより更に増幅された後に、可変減衰器ＴＴ１〜ＴＴｑを通過して、合成器７２へ出力される。この可変減衰器ＴＴ１〜ＴＴｑによる減衰により、それぞれのチャネル毎に最適な利得が調整される。
合成器７２には、それぞれの混合器ＰＰ１〜ＰＰｑから利得調整後の信号が入力されるとともに、携帯電話システムの基地局装置４１から地上デジタル放送の周波数帯に隣接している８００ＭＨｚ帯の下り信号がケーブル４２ａを介して入力される。
合成器７２では、入力される地上デジタル放送の複数チャネル分の信号と携帯電話系の８００ＭＨｚ帯の下り信号が合成され、当該合成結果の信号が光伝送親局装置５１へ出力される。
なお、ブースタＯＯ１〜ＯＯｑや混合器ＰＰ１〜ＰＰｑでは、例えば、利用するチャネルの数だけ、通過帯域の設定が必要である。
【００６４】
ここで、本例では、携帯電話システムの基地局装置４１には、空間へ発信する電波と同じ二方向のアナログ信号を入出力するためのインタフェースが設けられており、８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯といった３個のバンドの入出力系統が存在している。
光伝送親局装置５１は、８００ＭＨｚ帯の上りと１．５ＧＨｚ帯の下り及び上りと２ＧＨｚ帯の下り及び上りについて、アナログ信号を基地局装置４１との間で送受信し、基地局装置４１から受け取った信号（下り信号）を電気信号から光信号へ変換して下り用の光ケーブル６１ａへ送信し、上り用の光ケーブル６１ｂから受信した信号（上り信号）を光の強度に応じて電気信号へ変換して基地局装置４１へ渡す。
【００６５】
また、光伝送親局装置５１は、合成器７２から入力されるアナログ信号を電気信号から光信号へ変換して下り用の光ケーブル６１ａへ送信する。このアナログ信号には、地上デジタル放送の信号と、携帯電話系の８００ＭＨｚ帯の下り信号が含まれる。
光伝送子局装置５２は、光伝送親局装置５１から送信された光信号を下り用の光ケーブル６１ａを介して受信し、受信した光信号を電気信号へ変換した後に必要な電力の信号へ増幅して、共用器５３へ出力する。この信号は、共用器５３を介してアンテナ５４から無線により送信される。
また、光伝送子局装置５２は、アンテナ５４により無線受信された上り信号を共用器５３を介して入力し、入力した上り信号を必要な電力の信号へ増幅した後に光信号へ変換して、光伝送親局装置５１に対して上り用の光ケーブル６１ｂへ送信する。
【００６６】
なお、光伝送親局装置５１からの下り信号の出力レベルや上り信号に対する利得としては、サービスエリアの設定の仕方や事業者の使用状況などに応じて種々な態様が用いられてもよい。
一例として、光伝送親局装置５１からの下り信号の出力レベルが０〜１０ｄＢｍ／波程度である場合には、アンテナの設置場所の構造や使用されるアンテナなどに応じて、サービスエリアの半径は数十ｍ〜数百ｍ程度となる。
【００６７】
次に、本例の不感地帯対策システムについて下記の（条件１）〜（条件３）を検討する。
（条件１）受信する端末側の条件について検討する。
例えば、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ２１「デジタル放送用受信装置  標準規格（望ましい仕様）」によると、最大伝送容量での受信を可能にする最小入力レベルの指針は−７５ｄＢｍ／５．７ＭＨｚであり、このときに前提としている電界強度は６０ｄＢμＶ／ｍである。
この電界強度において最小入力レベルを−７５ｄＢｍとするためには、計算上６〜８ｄＢｉ程度の高利得アンテナの利用、若しくは、ブースタの利用が前提となる。なお、例えば、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ３１の参考資料部分には、電通技審置局技術委員会報告を参照して、１４素子八木アンテナ、７ｄＢｉを想定すると記載されていて、合致する。
しかしながら、携帯端末における地上デジタル放送の受信は１セグメント受信であり、帯域減少に相当する分は緩和して評価して良いとされており、この場合、−８６ｄＢｍ／セグメントとして評価して良いことになる。なお、１セグメント分の帯域は、（６／１４）ＭＨｚであり、約４２８．５７ｋＨｚである。
【００６８】
また、ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｂ１４の運用ガイドラインによると、１セグメント受信では、変調方式として、符号化率が（１／２）であるＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、符号化率が（２／３）であるＱＰＳＫ、符号化率が（１／２）である１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が使用される。この場合、それぞれの変調方式についての所要ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が４．９ｄＢ、６．６ｄＢ、１１．５ｄＢであることから、上記した−７５ｄＢｍ／５．７ＭＨｚについては、少なくとも１０．５ｄＢ緩和されて、−８５．５ｄＢｍ／５．７ＭＨｚ（−９６．５ｄＢｍ／セグメント）として評価して良いと判断される。これは、１セグメントあたりのレベルで判断すると、携帯電話の端末受信レベルにほぼ近いレベルである。従って、地上デジタル放送についても、携帯電話の不感地帯対策システムのサービスエリアとほぼ同じエリアを実現することができる。
また、１セグメント／チャネルのみ再送信する場合には、光伝送子局装置５２からの出力レベルの増加も僅かであり、携帯電話サービスで利用されるチャネル数と調整することにより、光伝送子局装置５２に対する負荷を殆んどなくすことが可能である。
【００６９】
（条件２）携帯電話の光伝送システムヘの入力（光伝送親局装置５１への入力）の条件について検討する。ここでは、携帯電話の光伝送システムの光伝送親局装置５１自体は変更しないことを前提にする。
本例では、携帯電話系の８００ＭＨｚ帯の下り信号の光伝送親局装置５１への入力前に、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ（１３チャネル〜６２チャネル）の各チャネルの信号を合成するための合成器７２を設ける。
また、携帯電話の光伝送システムで想定している入力レベルは−３ｄＢｍ（ＰＤＣの場合）〜−１５ｄＢｍ（Ｗ−ＣＤＭＡの場合）程度であり、既存システムのレベルダイヤを変えないためには、混合器ＰＰ１〜ＰＰｑに対して備えられた合成器７２からの出力レベルは少なくとも携帯電話システムの基地局装置４１からの出力レベルと同等であることが必要となる。
本例では、光伝送子局装置５２の出力端で０ｄＢｍ／セグメント程度を確保するために、すなわち、想定エリア内における端末での受信レベルを確保するために、接続するブースタＯＯ１〜ＯＯｑや混合器ＰＰ１〜ＰＰｑにおいて十分な利得を持たせる。例えば、最小レベル入力の場合には６０〜７０ｄＢ程度が必要であると推定され、最大レベル入力の場合には２０〜３０ｄＢ程度が必要であると推定される。
また、必要とされる利得に幅があることから、固定利得ではなく、例えば、高利得プリアンプと減衰器（本例では、可変減衰器ＴＴ１〜ＴＴｑ）との組み合わせなどが必要となる。
【００７０】
（条件３）光伝送子局装置５２により再送信するための条件について検討する。
共用器５３とアンテナ５４としては、携帯電話のサービスと共に地上デジタル放送のサービスを行うためには、携帯電話系の周波数帯をサポートするとともに地上デジタル放送の周波数帯をサポートするものを使用することが必要となる。
【００７１】
以上のように、本例の地上デジタル放送の不感地帯対策システムでは、例えば、携帯電話用の不感地帯対策のための装置及び地上デジタル放送用の装置を備え、地上デジタル放送用の装置により放送塔から発信された地上デジタル放送の信号を受信し、当該受信信号を、携帯電話用の不感地帯対策のための装置を経由して、放送塔からの電波が届かない不感地帯へ再送信する。また、地上デジタル放送の１セグメント放送に限ってサービスを行う場合には、地上デジタル放送の信号の受信の際に１セグメント分の信号成分だけを抽出して再送信する。
従って、本例の地上デジタル放送の不感地帯対策システムでは、例えば、既存のシステムを最大限に利用乃至は転用して地上デジタル放送の電波を再送信することが可能であり、これにより、設備費用を低く抑えることができ、また、携帯電話端末装置により地上デジタル放送を受信することが可能なエリアを拡大することが可能となる。また、地上デジタル放送の１セグメント放送のみを中継する場合には、必要な帯域だけを取り出すことで、例えば、既存システムヘの負荷を軽減することができる。
【００７２】
ここで、本発明に係る中継増幅器や親機や子機などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
例えば、図１や図５に示される中継増幅器では、８個の信号処理経路の前段に分配器３を備えて入力端子１からの信号を８個に分配する構成例を示したが、他の構成例として、このような分配器３が省略可能な場合には、このような分配器３を備えない構成が用いられてもよい。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
【００７３】
また、本発明に係る中継増幅器や親機や子機などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施例及び第２実施例に係る中継増幅器の構成例を示す図である。
【図２】地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置の一例を示す図である。
【図３】セグメントの構成例を示す図である。
【図４】地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置及びセグメント構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る中継増幅器の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第４実施例に係る中継増幅器の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第５実施例に係る不感地帯対策システム（中継増幅器）の構成例を示す図である。
【図８】不感地帯対策システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、Ｈ１〜Ｈｎ、Ｍ１〜Ｍ３、Ｑ１〜Ｑｍ、Ｚ１〜Ｚｍ、ＤＤ１〜ＤＤｐ、ＥＥ１〜ＥＥｐ・・入力端子、  ２、５、Ｅ１〜Ｅ８、２２、Ｎ１〜Ｎ３、Ｖ１〜Ｖｍ、３１、３３、ＧＧ１〜ＧＧｐ、ＫＫ１〜ＫＫｐ、ＱＱ１〜ＱＱｑ、ＳＳ１〜ＳＳｑ・・増幅器、  ３、２３・・分配器、  ４、１１、２１、７２・・合成器、  ６、１２、Ｗ１〜Ｗｍ、３２、３４・・電気信号／光変換器（Ｅ／Ｏ変換器）、  ７、１３、３６・・光分配器、  Ａ１〜Ａ８、ＰＰ１〜ＰＰｑ・・混合器（ミキサ）、  Ｂ１〜Ｂ８、Ｋ１〜Ｋｎ、ＨＨ１〜ＨＨｐ、ＬＬ１〜ＬＬｐ、ＲＲ１〜ＲＲｑ・・バンドパスフィルタ、  Ｃ１〜Ｃ８・・可変増幅器、  Ｄ１〜Ｄ８・・アップコンバータ、  Ｆ１〜Ｆｎ、Ｏ１〜Ｏｍ、Ｘ１〜Ｘｍ、ＢＢ１〜ＢＢ３・・出力端子、  Ｇ１〜Ｇｎ、Ｐ１〜Ｐｍ、Ｙ１〜Ｙｍ、６１ａ、６１ｂ・・光ケーブル、  Ｉ１〜Ｉｎ、Ｒ１〜Ｒｍ、ＡＡ１〜ＡＡｍ、ＦＦ１〜ＦＦｐ、ＪＪ１〜ＪＪｐ・・光／電気信号変換器（Ｏ／Ｅ変換器）、  Ｊ１〜Ｊｎ、Ｓ１〜Ｓｍ・・広帯域増幅器、  Ｌ１〜Ｌｎ、Ｕ１〜Ｕｍ、ＩＩ１〜ＩＩｐ、ＭＭ１〜ＭＭｐ、５４、７１・・アンテナ、Ｔ１〜Ｔｍ、５３・・共用器（デュプレクサ）、  ３５、ＣＣ１〜ＣＣｐ・・ＷＤＭカプラ、  ４１・・基地局装置、  ５１・・光伝送親局装置、  ５２・・光伝送子局装置、  ５５・・子局用電源、  ４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ、６２・・ケーブル、  ＯＯ１〜ＯＯｑ・・ブースタ、  ＴＴ１〜ＴＴｑ・・可変減衰器、
【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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