(57)【要約】      （修正有）【課題】  結合器の結合端を介し監視信号を分配することにより生じる監視信号の減衰と、監視信号を受信した子機の検波に必要なダイナミックレンジの問題を解消し、且つ結合器の電流容量が、子機の接続台数を制限することのない同軸給電線方式による監視信号の伝達方式及びその方法を提供する。【解決手段】  親機１０から伝送される、送信高周波信号と電源電圧と監視信号とを重畳した第１の重畳信号を分配器１３で監視信号及び電源電圧を分岐して送信高周波信号を結合器１４に入力し、結合器１４から出力された送信高周波信号出力を、再び分配器１５で監視信号及び電源電圧と重畳して重畳信号に戻す操作により、重畳信号を子機１６へ伝送する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機と複数の子機とが、結合器と同軸給電線とにより接続されて携帯基地局を構成し、前記親機から前記複数の子機へ、送信高周波信号と電源電圧と監視信号とを重畳した第１の重畳信号を伝送し、前記複数の子機から前記親機へ、受信高周波信号と監視応答信号とを重畳した第２の重畳信号を伝送する同軸給電線方式による監視信号の伝送方式において、
前記第１の重畳信号から前記監視信号及び前記電源電圧を分岐して前記送信高周波信号を前記結合器に入力し、前記結合器から出力された送信高周波信号出力を、再び前記監視信号及び前記電源電圧と重畳して重畳信号に戻すことを特徴とする同軸給電線方式による監視信号の伝送方式。
【請求項２】
前記第１の重畳信号から前記監視信号及び前記電源電圧の分岐及び再重畳が、所定の電流容量を有する集中定数型分配器による分岐及び再重畳であることを特徴とする請求項１に記載の同軸給電線方式による監視信号の伝送方式。
【請求項３】
前記親機と複数の子機間で伝送される前記監視信号と前記監視応答信号とが、１０ＭＨｚ以下の周波数であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の同軸給電線方式による監視信号の伝送方式。
【請求項４】
前記監視信号が、前記親機の有するクロック周波数を用いて生成され、前記監視応答信号が、前記子機の有するクロック周波数を用いて生成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の同軸給電線方式による監視信号の伝送方式。
【請求項５】
同軸給電線方式による監視信号の伝送方法であって、
親機において、送信高周波信号と監視信号と電源電圧とから重畳信号を生成し、ＲＦケーブルに伝送するステップと、
伝送ロスの補償が必要である場合は、信号増幅用の子機により、前記重畳信号を所定の値に増幅して分配器へ伝送するとともに、前記信号増幅用の子機は、受信した監視信号に対する監視応答信号を前記親機に伝送するステップと、
前記分配器により、前記監視信号と前記電源電圧とを前記重畳信号から分岐し、別の分配器に伝送し、前記送信高周波信号を結合器に伝送するステップと、
前記結合器により、分配器から受信した送信高周波信号を分岐し、アンテナ及び別の分配器、または別の２つの分配器に対応した送信高周波信号を伝送し、アンテナに伝送された送信高周波信号は、アンテナから放出されるステップと、
前記別の分配器で重畳された重畳信号を別の子機に伝送する場合は、該重畳信号を該子機へ伝送し、該重畳信号に含まれる送信高周波信号は、該子機のアンテナから放出され、該子機が受信した受信高周波信号と前記監視信号に対する監視応答信号の重畳信号を、前記親機に伝送するステップと、
さらに次のノードの分配器に該重畳信号を伝送する場合は、前記伝送ロスの補償ステップへ戻るステップと
から成ることを特徴とする同軸給電線方式による監視信号の伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親機と複数の子機とから構成される携帯基地局の監視信号の同軸給電線方式による伝送方式に関し、詳しくは、重畳信号から監視信号と電源電圧とを分岐し、再び重畳する同軸給電線方式による監視信号の伝送方式及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、親機と子機とが同軸給電線（ＲＦケーブル）により接続され携帯基地局を構成し、親機と子機との間で、ＲＦケーブルを介して高周波信号（数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ）と電源電圧と監視信号とを重畳した重畳信号を伝送する同軸給電線方式による監視信号の伝達方式がある。図５は、従来の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式を示す基本ブロック図である。図５ａにおいて、親機１０は電源１１を有し、子機１６とＲＦケーブルで接続されている。
【０００３】
子機１６は親機１０からＲＦケーブルを介して伝送されてくる送信高周波信号と電源電圧と監視信号とを重畳した重畳信号を受信し、送信高周波信号をアンテナ１７から放射している。また子機１６は、アンテナ１７から受信した受信高周波信号と監視信号に対応した監視応答信号を親機１０へＲＦケーブルを介して伝送している。このように親機１０と子機１６とが、直接ＲＦケーブルで接続されている場合は、監視信号の重畳に関して、監視信号の周波数及び重畳方法に問題はなかった。
【０００４】
図１ｂは、図１ａの基本ブロック構成に、結合器が挿入された場合を示すブロック図である。親機１０から、子機１２及び１６への送信高周波信号が、図１ａの場合と同様に重畳され伝送される。子機１２が受信した送信高周波信号は、結合器１４で分岐されてアンテナ１８から放出される。子機１６が受信した送信高周波信号は、アンテナ１７から放出される。子機１２及び１６が受信した受信高周波信号と監視応答信号とにおいても、図１ａの場合と同様に、親機１０へ伝送される。従ってこのような縦続接続においては、監視の動作に関して問題はないが、子機の数が増加した場合、ＲＦケーブルに流れる電流容量もまた増加させる必要がある。しかし結合気４の許容電流は２〜３Ａであるため、子機の接続数量に制限があった。
【０００５】
図１ｃは、図１ｂのブロック構成に、さらに子機が加わった場合を示すブロック図である。親機１０から、子機１６及び２０への送信高周波信号が、図１ｂの場合と同様に重畳され伝送される。子機１２は、親機１０と結合器１４との距離が長い場合に生じるＲＦケーブルの減衰量を補正するため、増幅器として挿入されている。結合器１４で分岐された送信高周波信号は、子機２０によりアンテナ２１から放出される。子機１６が受信した送信高周波信号は、アンテナ１７から放出される。子機１６及び２０が受信した受信高周波信号と監視応答信号とは、図１ｂの場合と同様に、親機１０へ伝送される。
【０００６】
ところが子機２０を、結合器１４の結合端に並列接続する場合、結合器１４の結合端は、直流分は分離されているため、子機２０へ電源電圧を供給できない。また子機２０への監視信号は結合器１４を介して分岐させる必要から、監視信号を結合器１４で分岐可能なＲＦ信号とする必要がある。さらに監視信号は結合器１４の結合量分だけ減衰するため、監視信号の検波には、その減衰量をカバーするだけのダイナミックレンジが必要となる。
特許文献１には、中継装置における高周波結合器の損失を、高周波ユニットを設けることで改善し、高周波ユニットへの電源供給を、高周波結合器と同軸ケーブルを介して伝達する中継装置に関する記載がされている。
【特許文献１】特開２００４−２１５１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、結合器の結合端を介し監視信号を分配することにより生じる監視信号の減衰と、監視信号を受信した子機の検波に必要なダイナミックレンジの問題を解消し、且つ結合器の電流容量が、子機の接続台数を制限することのない同軸給電線方式による監視信号の伝達方式及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式は、親機と複数の子機とが、結合器と同軸給電線とにより接続されて携帯基地局を構成し、前記親機から前記複数の子機へ、送信高周波信号と電源電圧と監視信号とを重畳した第１の重畳信号を伝送し、前記複数の子機から前記親機へ、受信高周波信号と監視応答信号とを重畳した第２の重畳信号を伝送する同軸給電線方式による監視信号の伝送方式において、
前記第１の重畳信号から前記監視信号及び前記電源電圧を分岐して前記送信高周波信号を前記結合器に入力し、前記結合器から出力された送信高周波信号出力を、再び前記監視信号及び前記電源電圧と重畳して重畳信号に戻すことを特徴とする。
【０００９】
本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式の前記第１の重畳信号から前記監視信号及び前記電源電圧の分岐及び再重畳が、所定の電流容量を有する集中定数型分配器による分岐及び再重畳であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式の前記親機と複数の子機間で伝送される前記監視信号と前記監視応答信号とが、１０ＭＨｚ以下の周波数であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式の前記監視信号が、前記親機の有するクロック周波数を用いて生成され、前記監視応答信号が、前記子機の有するクロック周波数を用いて生成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方法は、親機において、送信高周波信号と監視信号と電源電圧とから重畳信号を生成し、ＲＦケーブルに伝送するステップと、
伝送ロスの補償が必要である場合は、信号増幅用の子機により、前記重畳信号を所定の値に増幅して分配器へ伝送するとともに、前記信号増幅用の子機は、受信した監視信号に対する監視応答信号を前記親機に伝送するステップと、
前記分配器により、前記監視信号と前記電源電圧とを前記重畳信号から分岐し、別の分配器に伝送し、前記送信高周波信号を結合器に伝送するステップと、
前記結合器により、分配器から受信した送信高周波信号を分岐し、アンテナ及び別の分配器、または別の２つの分配器に対応した送信高周波信号を伝送し、アンテナに伝送された送信高周波信号は、アンテナから放出されるステップと、
前記別の分配器で重畳された重畳信号を別の子機に伝送する場合は、該重畳信号を該子機へ伝送し、該重畳信号に含まれる送信高周波信号は、該子機のアンテナから放出され、該子機が受信した前記監視信号に対する監視応答信号を、前記親機に伝送するステップと、
さらに次のノードの分配器に該重畳信号を伝送する場合は、前記伝送ロスの補償ステップへ戻るステップと
から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式及びその方法によれば、監視信号の分配は低周波で行い、且つ結合器を介さないため、結合器の分配比に左右されることがなくなり、且つ子機が監視信号の検波に要するダイナミックレンジも緩和できる。また監視信号は整合の取れた分配器により分配されるため、反射による減衰が軽減され、監視信号が低周波であるため、ＲＦケーブルの減衰が低減され、通信距離を拡大できる。さらに、監視信号にＣＰＵまたはＦＰＧＡのクロック周波数を利用できるため、監視用の回路を簡素化でき、コスト削減に繋がる。分配器の電流容量を所望の値に設定できるため、子機の接続台数及び消費電流の制限を緩和できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明による実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式を示すブロック図である。図１ａの第１の実施例において、親機１０、子機１２、分配器１３、結合器１４、分配器１５及びアンテナ１７は、ＲＦケーブルにより、または直接に直列接続されている。親機１０は電源１１を有している。分配器１３と１５との分配端は、互いに接続されている。結合器１４はアンテナ１８とＲＦケーブルで接続されている。
【００１５】
親機１０は、送信高周波信号と電源電圧と監視信号とを重畳した重畳信号を、ＲＦケーブルを介して子機１２へ伝送する。子機１２は、親機１０と分配器１３の間隔が長いため生じるＲＦケーブルの減衰と、結合器１４による高周波信号の減衰を補償するために挿入されている。従って重畳信号は、子機１２により所定の増幅率で増幅され、分配器１３の入力端へ伝送される。分配器１３は、重畳信号から電源と監視信号とを分岐し、分配器１３の分配端から分配器１５の分配端へ伝送する。結合器１４は、分配器１３の通過端からの送信高周波信号を入力端で受けて、アンテナ１８に対応した送信高周波信号を分岐し、結合端からアンテナ１８へ伝送する。また通過端から子機１６に対応した送信高周波信号を分配器１５へ伝送する。分配器１５は、分配器１３の分配端から伝送された電源と監視信号と、結合機１４の通過端から伝送された送信高周波信号とを重畳し、その重畳信号を子機１６へ伝送する。子機１６は、受信した送信高周波信号を、アンテナ１７から放出する。
【００１６】
また、アンテナ１８で受信された受信高周波信号は、結合器１４及び分配器１３を経由して子機１２で所定の増幅率で増幅され、親機１０へ伝送される。アンテナ１７で受信された受信高周波信号は、子機１６で所定の増幅率で増幅され、分配器１６、結合器１４及び分配器１３を経由して、子機１２で再び所定の増幅率で増幅され、親機１０へ伝送される。子機１６へ伝送された監視信号に対する監視応答信号は、分配器１５、１３を経由して子機１２で所定の増幅率で増幅され、親機１０へ伝送される。子機１２へ伝送された監視信号に対する監視応答信号は、直接、親機１０へ伝送される。
【００１７】
このように、結合器１４及び分配器１３、１５は、それぞれ高周波信号及び監視のための信号に対し双方向性を有している。また分配器１３、１５は、集中定数回路により監視信号を分配する分配回路を内蔵することにより、電源を監視信号に重畳して分配し、且つ大電流に耐える素子構造をしている。この場合、分配器１３、１５の電流容量は、子機１６か必要とする電流容量と同じ容量となる。さらに分配回路は、監視信号帯域の不整合を防止した回路構成であるため、反射による監視信号の減衰を抑制することが可能となる。従って高周波信号の場合は結合器で減衰するため、別途補償手段が必要となるが、監視信号においては、その必要はない。
【００１８】
図１ｂは、本発明の第２の実施例を示すブロック図である。図１ｂは、図１ａの構成に対して、分配器１５が結合器１４の結合端に接続され、アンテナ１８が結合器１４の通過端に接続されているところが異なっている。また動作においては、結合器１４で分岐された送信高周波信号は、分配器１５及び子機１６を介してアンテナ１７から放出され、結合器１４の通過端から出力された送信高周波信号は、アンテナ１８から放出されるところが異なっているが、アンテナ１７、１８が受信した受信高周波信号及び子機１２、１６への監視信号に対する監視応答信号は、図１ａの場合と同様のプロセスを経て、親機１０へ伝送される。
【００１９】
図１ｃは、本発明の第３の実施例を示すブロック図である。図１ｃは、図１ａの構成に対して、分配器１９が分配器１３と入れ替わり、分配器１３は結合器１４の結合端に接続され、アンテナ２１に接続された子機２０が、分配器１３の通過端に接続されているところが異なっている。この場合、分配器１９の電流容量は、子機１６及び２０が必要とする電流容量の総和であり、分配器１５、１３の電流容量は、それぞれ子機１７、２０の電流容量と等しい。親機１０は、子機１２、１６、及び２０にそれぞれ監視信号を伝送し、それに対する監視応答信号を、図１ａと同様のプロセスを経て受信する。
【００２０】
図２は、図１の実施例を組み合わせた場合のブロック図である。図２において、グループＧ１は図１ａの構成を取り、グループＧ２は図１ｃの構成が２つ連続し、さらに図１ａが加わった構成を取っている。またグループＧ３は、図１ａの構成と図１ｂの構成とが直列接続されている。グループＧ３において、子機２２が対応する送信高周波信号は、アンテナ２３及び２４から放出され、アンテナ２３及び２４で受信された受信高周波信号は、子機２２において、親機に伝送するに要する電圧レベルに増幅されて伝送される。グループＧ１〜３は、任意に組み合わせることができるため、子機の数量、消費電力、結合器の結合方向に関係なくＲＦケーブルにより子機の設置が可能となる。また監視信号が結合器の結合量に左右されることもない。
【００２１】
図３は、本発明による監視信号の生成を示すブロック図である。図３において、親機１０は、任意の子機、例えば図１の子機１２とＲＦケーブルで接続されている。親機１０は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡなどのデータ処理部３０と、そのクロック発生部３１とを有している。子機２１は、検波回路３２と、ＣＰＵ、ＦＰＧＡなどのデータ処理部３３とを有している。親機１０のデータ処理部３０から子機１２へ監視信号を送る場合、たとえばその制御信号を１０１１１０１０００とする。データ処理部３０は、クロック発生部３１の１０ＭＨｚ以下のクロックと制御信号とをミキシングして、ＲＦケーブルで伝送可能な監視信号を生成し、子機１２へ伝送する。クロックと制御信号とがミキシングされた監視信号が図３の丸印で示されている。
【００２２】
子機１２は、この監視信号を検波回路３２へ入力し、制御信号１０１１１０１０００を復元する。制御信号１０１１１０１０００は、データ処理部３３で解読され、監視結果が子機１２から親機１０へ伝送される。この監視結果である監視応答信号は、子機１２の有するクロック部のクロックとデータ処理部３３とを用いて同様に生成し、親機１０に設けられた検波回路とデータ処理部３０により解読される。監視信号及び監視応答信号は、高周波信号に対し１０ＭＨｚ以下の低周波で生成されるため、ＲＦケーブルでの減衰が緩和され、高周波帯の周波数を使った場合と比較して通信距離が拡大する。また監視信号及び監視応答信号の生成に新たな回路を必要とせず、検波回路のダイナミックレンジも緩和できるため、回路設計が容易となりコストダウンが期待できる。
【００２３】
図４は、本発明による監視信号の伝達方法のシーケンスを示すフローチャートである。図４において、親機は、重畳するための送信高周波信号と電源電圧と監視信号とを準備し、セットする（ステップ１００、ステップ１１０）。重畳信号が生成されると、ＲＦケーブルを介して子機へ伝送し、高周波高周波信号の減衰を補償する必要があれば、増幅用の子機により所定の増幅率で増幅され、分配器へ伝送され、受信した監視信号に対する監視応答信号を親機へ伝送する（ステップ１２０〜ステップ１４０）。分配器は、重畳信号から電源電圧と監視信号とを分岐して、別の分配器へ伝送し、送信高周波信号を結合器に伝送する（ステップ１５０）。結合器は、分配器からの送信高周波信号を受けて、アンテナ及び別の分配器、または別の２つの分配器にそれぞれ対応した送信高周波信号を分岐し伝送し、アンテナに伝送された送信高周波信号は、アンテナから放出される（ステップ１６０）。別の分配器で重畳された重畳信号を別の子機に伝送する場合は、その重畳信号は別の子機へ伝送され、重畳信号に含まれる送信高周波信号は、該子機のアンテナから放出され、受信した受信高周波信号と監視信号に対する監視応答信号との重畳信号を親機に伝送されて終了する（ステップ１７０〜ステップ２００）。ステップ１８０において、さらに次のノードの分配器にその重畳信号を伝送する場合は、ステップ１３０へ戻る。
【００２４】
以上説明したように、本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式及びその方法によれば、監視信号の分配は低周波で行われ、且つ結合器を介さないため、結合器の分配比に左右されず、且つ子機の監視信号の検波に要するダイナミックレンジも緩和される。また監視信号は整合の取れた分配器により分配されるため、反射による減衰が軽減され、監視信号が低周波であるため、ＲＦケーブルの減衰も低減されて、通信距離が拡大される。さらに、監視信号にＣＰＵまたはＦＰＧＡのクロック周波数を利用するため、監視用の回路を簡素化でき、コスト削減に繋がる。子機の電源に関しては、分配器の電流容量を所望の値に設定できるため、接続台数及び消費電流の制限を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式を示すブロック図。
【図２】本発明による実施例を組み合わせた場合のブロック図。
【図３】本発明による監視信号の生成を示すブロック図。
【図４】従来の同軸給電線方式による監視信号の伝達方式を示す基本。
【図５】本発明による監視信号の伝達方法のシーケンスを示す。
【符号の説明】
【００２６】
１０  親機
１１  電源
１２  子機
１３  分配器
１４  結合器
１５  分配器
１６  子機
１７  アンテナ
１８  アンテナ
１９  分配器
２０  子機
２１  アンテナ
２２  子機
２３  アンテナ
２４  アンテナ
３０  データ処理部
３１  クロック発生部
３２  検波回路
３３  データ処理部
Ｇ１〜Ｇ３  グループ
【図１】
2006319923.tif 000003
【図２】
2006319923.tif 000004
【図３】
2006319923.tif 000005
【図４】
2006319923.tif 000006
【図５】
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