(57)【要約】【課題】イニシャルコスト等を低減する。【解決手段】送信装置２ａは、主ローカル信号１２を発振し、主ローカル信号１２よりも低い発振周波数の送信側副ローカル信号１５を発振し、送信側副ローカル信号１５に基づいて主ローカル信号１２を周波数変換して送信側調整後ローカル信号１８とし、送信側調整後ローカル信号１８に基づいてコンテンツ信号６を周波数変換して周波数変換信号２０とし、主ローカル信号１２及び周波数変換信号２０を合成して空間伝送信号７ａとする。受信装置３ａは、空間伝送信号７ａから主ローカル信号１２を抽出し、発振周波数が送信側副ローカル信号１８と同一に設定されている受信側副ローカル信号３４を発振し、受信側副ローカル信号３４に基づいて主ローカル信号１２を周波数変換して受信側調整後ローカル信号３７とし、受信側調整後ローカル信号３７に基づいて空間伝送信号７ａを周波数変換してコンテンツ信号８ａとする。【選択図】図１
2019036898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置及び受信装置を有する無線システムであって、
前記送信装置は、
主ローカル信号を発振する主発振手段と、
前記主ローカル信号よりも低い発振周波数の送信側副ローカル信号を発振する送信側副発振手段と、
前記送信側副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、送信側調整後ローカル信号とする送信側調整後ローカル信号生成手段と、
前記送信側調整後ローカル信号に基づいて、コンテンツ信号を周波数変換し、周波数変換信号とする周波数変換信号生成手段と、
前記主ローカル信号及び前記周波数変換信号を合成し、空間伝送信号とする信号合成手段と、
を備え、
前記受信装置は、
前記空間伝送信号から前記主ローカル信号を抽出する主ローカル信号抽出手段と、
発振周波数が前記送信側副ローカル信号と同一に設定されている受信側副ローカル信号を発振する受信側副発振手段と、
前記受信側副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、受信側調整後ローカル信号とする受信側調整後ローカル信号生成手段と、
前記受信側調整後ローカル信号に基づいて、前記空間伝送信号を周波数変換し、コンテンツ信号とするコンテンツ信号生成手段と、
を備えることを特徴とする無線システム。
【請求項２】
前記送信側副ローカル信号の発振周波数及び前記受信側副ローカル信号の発振周波数は可変であり、前記コンテンツ信号の伝送帯域を選択可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項３】
前記空間伝送信号に含まれる前記主ローカル信号の周波数は、前記空間伝送信号の規定の伝送帯域内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線システム。
【請求項４】
送信装置及び受信装置を有する無線システムであって、
前記送信装置は、
主ローカル信号を発振する主発振手段と、
前記主ローカル信号よりも低い発振周波数の副ローカル信号を発振する副発振手段と、
前記副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、第１調整後ローカル信号とする第１調整後ローカル信号生成手段と、
前記副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、前記第１調整後ローカル信号とは異なる第２調整後ローカル信号とする第２調整後ローカル信号生成手段と、
前記第１調整後ローカル信号に基づいて、コンテンツ信号を周波数変換し、周波数変換信号とする周波数変換信号生成手段と、
前記主ローカル信号、前記第２調整後ローカル信号及び前記周波数変換信号を合成し、空間伝送信号とする信号合成手段と、
を備え、
前記受信装置は、
前記空間伝送信号から前記主ローカル信号を抽出する主ローカル信号抽出手段と、
前記空間伝送信号から前記第２調整後ローカル信号を抽出する第２調整後ローカル信号抽出手段と、
前記主ローカル信号及び前記第２調整後ローカル信号を入力として周波数変換し、前記副ローカル信号とする副ローカル信号生成手段と、
前記副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、前記第１調整後ローカル信号とする第１調整後ローカル信号生成手段と、
前記第１調整後ローカル信号に基づいて、前記空間伝送信号を周波数変換し、コンテンツ信号とするコンテンツ信号生成手段と、
を備えることを特徴とする無線システム。
【請求項５】
前記空間伝送信号に含まれる前記主ローカル信号及び前記第２調整後ローカル信号は、前記空間伝送信号の規定の伝送帯域内であることを特徴とする請求項４に記載の無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置及び受信装置を有する無線システム、特に、準ミリ波帯の周波数の電波を使用する無線システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年改訂された「ＪＣＴＥＡ  ＳＴＤ−０２３−２．０」は、準ミリ波帯である２３ＧＨｚ帯の周波数の電波を使用する固定局又は汎用可搬型陸上移動局の無線設備に関する標準規格である。この標準規格では、ケーブルテレビの放送信号を２３ＧＨｚ帯で空間伝送する際の技術基準が定められている。これに準拠する無線システムの用途としては、離島や集合住宅等への中継伝送、河川や軌道等の横断伝送、及び災害時における応急復旧用伝送が挙げられる。
【０００３】
従来の２３ＧＨｚ帯の無線システムでは、送信装置及び受信装置のそれぞれがローカル信号を発振するローカル発振器を備え、送信装置は、ケーブルテレビの放送信号の周波数を送信側のローカル信号に基づいて２３ＧＨｚ帯に周波数変換して空間を伝送し、受信装置は、受信側のローカル信号に基づいて２３ＧＨｚ帯から元の放送信号の周波数に変換して光ファイバ又は同軸ケーブルに伝送する。この場合、送信側のローカル信号の周波数と受信側のローカル信号の周波数にずれが生じると、受信装置による放送信号の周波数変換に致命的な障害を与えてしまう。
【０００４】
非特許文献１には、２３ＧＨｚ帯映像無線伝送装置用モジュールが開示されており、採用技術の１つとして、送信側がパイロット信号を付加し、受信側のフィードバックループがパイロット信号を抽出し、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Xtal(Crystal) Oscillator：電圧制御水晶発振器）の周波数同期をとる周波数安定化技術が記載されている。更に、特許文献１には、周波数安定化技術の詳細として、パイロット信号から生成されるローカル信号に基づいて受信信号を周波数変換する変換手段と、変換手段から出力される信号からパイロット信号を抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出されたパイロット信号を逓倍してローカル信号を生成し、変換手段に供給する逓倍手段と、を有し、逓倍手段は、２つのＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相同期回路）が縦続接続されて構成されるとともに、１段目よりも２段目のＰＬＬのカットオフ周波数が低くなるように設定されている受信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８４０２８３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】若菱忠高他  「２３ＧＨｚ帯映像無線伝送装置用モジュールの開発」古河電工時報第１３５号  平成２８年２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の段落００１１にも記載されている通り、ＧＨｚ帯のような高周波のローカル信号を高い周波数安定度で生成するためには、最終段のＰＬＬは、電圧制御発振器として誘電体共振発振器を用いる必要があり、無線システムのイニシャルコストを押し上げる一つの要因になる。また、誘電体共振発振器は振動に弱いため、これを入れる筐体も高コストとなる。そして、高コストの部品を使用することによって、部品交換等に要するメンテナンスコストも高くなる。現状では、イニシャルコストやメンテナンスコストが高いことに起因して、２３ＧＨｚ帯の無線システムの普及が進んでいない。そのため、難視聴地域におけるケーブルテレビサービスの提供や、災害時における応急復旧手段の構築が実現できていない。
【０００８】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、イニシャルコストやメンテナンスコストを低減することが可能な無線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】
【０００９】
前述した目的を達成するための第１の発明は、送信装置及び受信装置を有する無線システムであって、前記送信装置は、主ローカル信号を発振する主発振手段と、前記主ローカル信号よりも低い発振周波数の送信側副ローカル信号を発振する送信側副発振手段と、前記送信側副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、送信側調整後ローカル信号とする送信側調整後ローカル信号生成手段と、前記送信側調整後ローカル信号に基づいて、コンテンツ信号を周波数変換し、周波数変換信号とする周波数変換信号生成手段と、前記主ローカル信号及び前記周波数変換信号を合成し、空間伝送信号とする信号合成手段と、を備え、前記受信装置は、前記空間伝送信号から前記主ローカル信号を抽出する主ローカル信号抽出手段と、発振周波数が前記送信側副ローカル信号と同一に設定されている受信側副ローカル信号を発振する受信側副発振手段と、前記受信側副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、受信側調整後ローカル信号とする受信側調整後ローカル信号生成手段と、前記受信側調整後ローカル信号に基づいて、前記空間伝送信号を周波数変換し、前記コンテンツ信号とするコンテンツ信号生成手段と、を備えることを特徴とする無線システムである。第１の発明によれば、主ローカル信号の位相雑音特性が相殺されるので、主ローカル信号を発振する発振部は安価な発振器で構成することができ、イニシャルコストやメンテナンスコストを低減することが可能となる。
【００１０】
前記送信側副ローカル信号の発振周波数及び前記受信側副ローカル信号の発振周波数は可変であり、前記コンテンツ信号の伝送帯域を選択可能であるようにしても良い。これによって、ユーザにとって柔軟性が高く、利便性が高いシステムとなる。
【００１１】
また、前記空間伝送信号に含まれる前記主ローカル信号の周波数は、前記空間伝送信号の規定の伝送帯域内であるようにしても良い。これによって、主ローカル信号は、周波数変換信号とともに、例えば「ＪＣＴＥＡ  ＳＴＤ−０２３−２．０」の標準規格等の規定に従って空間伝送が可能となる。
【００１２】
第２の発明は、送信装置及び受信装置を有する無線システムであって、前記送信装置は、主ローカル信号を発振する主発振手段と、前記主ローカル信号よりも低い発振周波数の副ローカル信号を発振する副発振手段と、前記副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、第１調整後ローカル信号とする第１調整後ローカル信号生成手段と、前記副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、前記第１調整後ローカル信号とは異なる第２調整後ローカル信号とする第２調整後ローカル信号生成手段と、前記第１調整後ローカル信号に基づいて、コンテンツ信号を周波数変換し、周波数変換信号とする周波数変換信号生成手段と、前記主ローカル信号、前記第２調整後ローカル信号及び前記周波数変換信号を合成し、空間伝送信号とする信号合成手段と、を備え、前記受信装置は、前記空間伝送信号から前記主ローカル信号を抽出する主ローカル信号抽出手段と、前記空間伝送信号から前記第２調整後ローカル信号を抽出する第２調整後ローカル信号抽出手段と、前記主ローカル信号及び前記第２調整後ローカル信号を入力として周波数変換し、前記副ローカル信号とする副ローカル信号生成手段と、前記副ローカル信号に基づいて、前記主ローカル信号を周波数変換し、前記第１調整後ローカル信号とする第１調整後ローカル信号生成手段と、前記第１調整後ローカル信号に基づいて、前記空間伝送信号を周波数変換し、前記コンテンツ信号とするコンテンツ信号生成手段と、を備えることを特徴とする無線システムである。第２の発明によれば、コンテンツ信号の周波数変換に用いられる第１調整後ローカル信号は送信側と受信側で完全に同期され、伝送品質が確保される。また、受信装置はローカル発振器が不要なので、イニシャルコストやメンテナンスコストを低減することが可能となる。
【００１３】
前記空間伝送信号に含まれる前記主ローカル信号及び前記第２調整後ローカル信号は、前記空間伝送信号の規定の伝送帯域内であるようにしても良い。これによって、主ローカル信号及び第２調整後ローカル信号は、周波数変換信号とともに、例えば「ＪＣＴＥＡ  ＳＴＤ−０２３−２．０」の標準規格等の規定に従って空間伝送が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、イニシャルコストやメンテナンスコストを低減することが可能な無線システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】無線システム１の概要を示す図
【図２】第１の実施形態に係る送信装置２ａの一例を示すブロック図
【図３】第１の実施形態に係る空間伝送信号７ａの模式図
【図４】第１の実施形態に係る受信装置３ａの一例を示すブロック図
【図５】第２の実施形態に係る送信装置２ｂの一例を示すブロック図
【図６】第２の実施形態に係る空間伝送信号７ｂの模式図
【図７】第２の実施形態に係る受信装置３ｂの一例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下では、一例として、ケーブルテレビの放送信号を準ミリ波帯である２３ＧＨｚ帯で空間伝送する無線システムを説明する。
【００１７】
図１は、無線システム１の概要を示す図である。図１に示すように、無線システム１は、送信装置２及び受信装置３を有する。送信装置２は、不図示の光ファイバ又は同軸ケーブルを介して入力されるコンテンツ信号６を周波数変換する。コンテンツ信号６は、ケーブルテレビの放送信号であるＯＦＤＭ信号又は６４ＱＡＭ信号である。ケーブルテレビの放送信号の周波数帯は、７０〜７７０ＭＨｚであり、そのうち地上デジタル放送は４７０〜７１０ＭＨｚである。空間伝送信号７は、送信用のアンテナ４を介して空間を伝送される信号である。「ＪＣＴＥＡ  ＳＴＤ−０２３−２．０」の標準規格によれば、空間伝送信号７の規定の伝送帯域は、固定局であれば２３．２〜２３．６ＧＨｚ、陸上移動局であれば２３．２８〜２３．５２ＧＨｚである。受信装置３は、受信用のアンテナ５を介して受信される空間伝送信号７を周波数変換する。コンテンツ信号８は、コンテンツ信号６と同じ周波数帯に周波数変換された信号であり、不図示の光ファイバ又は同軸ケーブルを介して更に伝送される。
【００１８】
以下、図２〜図４を参照しながら、第１の実施形態における無線システム１ａについて説明する。無線システム１ａは、送信装置２ａ及び受信装置３ａを有する。
【００１９】
図２は、第１の実施形態に係る送信装置２ａの一例を示すブロック図である。図２に示すように、送信装置２ａは、主ローカル信号１２を発振する主発振手段としての発振部１１と、主ローカル信号１２よりも低い発振周波数の送信側副ローカル信号１５を発振する送信側副発振手段としての発振部１４と、送信側副ローカル信号１５に基づいて、主ローカル信号１２を周波数変換し、送信側調整後ローカル信号１８とする送信側調整後ローカル信号生成手段としての周波数変換部１６及び信号増幅部１７と、送信側調整後ローカル信号１８に基づいて、コンテンツ信号６を周波数変換し、周波数変換信号２０とする周波数変換信号生成手段としての周波数変換部１９と、主ローカル信号１２及び周波数変換信号２０を合成し、空間伝送信号７ａとする信号合成手段としての信号合成部２１と、を備える。
【００２０】
発振部１１は、主ローカル信号１２を発振する。主ローカル信号１２は、コンテンツ信号６の周波数変換に用いられるローカル信号、すなわち送信側調整後ローカル信号１８の基になる信号である。ここで、本実施形態におけるローカル信号は、ローカル信号を作るための基準となる信号、すなわち基準信号とは異なる。本実施形態では、混乱を避けるために、基準信号については図面に示していない。本実施形態では、主ローカル信号１２の発振周波数は１１ＧＨｚ程度であるが、位相雑音品質が低くても良いから、発振部１１は安価な発振器で良い。信号分配部１３は、主ローカル信号１２を周波数変換部１６と信号合成部２１に分配する。
【００２１】
発振部１４は、送信側副ローカル信号１５を発振する。送信側副ローカル信号１５は、送信装置２ａにおいて主ローカル信号１２を調整するための信号である。送信側副ローカル信号１５は高い周波数安定度を確保する必要があるが、本実施形態では、送信側副ローカル信号１５の発振周波数は１５０〜３００ＭＨｚであるため、生産が容易な発振器、すなわち比較的安価な発振器を用いることができる。例えば、水晶発振器等によって要求特性を容易に達成できる。
【００２２】
ここで、主ローカル信号１２の発振周波数は、空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域の少なくとも１／１０以上、望ましくは１／５以上である。一方、送信側副ローカル信号１５の発振周波数は、空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域よりも、少なくとも１／１０未満、望ましくは１／５０未満である。従って、送信側副ローカル信号１５の発振周波数は、少なくとも主ローカル信号１２の発振周波数よりも低く、望ましくは１／１０未満である。
【００２３】
周波数変換部１６は、送信側副ローカル信号１５に基づいて、主ローカル信号１２の周波数を、コンテンツ信号６の周波数変換に用いるための周波数に変換する。信号増幅部１７は、周波数変換部１６から出力される信号を増幅し、送信側調整後ローカル信号１８とする。
【００２４】
周波数変換部１９は、送信側調整後ローカル信号１８に基づいて、コンテンツ信号６を高周波に上昇変換し、周波数変換信号２０とする。信号合成部２１は、主ローカル信号１２を逓倍して周波数変換信号２０と合成し、空間伝送信号７ａとする。ここで、信号合成部２１は、空間伝送信号７ａに含まれる主ローカル信号１２の周波数を空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域内とする。
【００２５】
図３は、第１の実施形態に係る空間伝送信号７ａの模式図である。前述の通り、合成後の主ローカル信号１２は、空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域内に含まれる。従って、主ローカル信号１２は、周波数変換信号２０とともに、「ＪＣＴＥＡ  ＳＴＤ−０２３−２．０」の標準規格に従って空間伝送が可能となる。
【００２６】
【表１】
2019036898.tif 000003
【００２７】
表１は、規定の伝送帯域が２３．２〜２３．６ＧＨｚの固定局における、コンテンツ信号６の伝送帯域と、主ローカル信号１２の発振周波数、送信側副ローカル信号１５の発振周波数、送信側調整後ローカル信号１８の周波数、周波数変換信号２０の伝送帯域及び空間伝送信号７ａに含まれる主ローカル信号１２の周波数の対応関係の例を３パターン示している。
【００２８】
第１パターンの場合、コンテンツ信号６の伝送帯域は４５０〜７７０ＭＨｚ、発振部１１によって発振される主ローカル信号１２の発振周波数は１１．６００５ＧＨｚ、発振部１４によって発振される送信側副ローカル信号１５の発振周波数は０．２０５５ＧＨｚである。
【００２９】
周波数変換部１６は、主ローカル信号１２の周波数を、主ローカル信号１２と送信側副ローカル信号１５の周波数の差の２倍に変換し、送信側調整後ローカル信号１８の周波数とする。従って、送信側調整後ローカル信号１８の周波数は、（１１．６００５−０．２０５５）×２＝２２．７９ＧＨｚとなる。
【００３０】
周波数変換部１９は、コンテンツ信号６の周波数を、送信側調整後ローカル信号１８とコンテンツ信号６の和の周波数に変換し、周波数変換信号２０の周波数とする。従って、周波数変換信号２０の伝送帯域は、０．４５＋２２．７９＝２３．２４ＧＨｚから、０．７７＋２２．７９＝２３．５６ＧＨｚまでとなる。これは、固定局における空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域、すなわち２３．２〜２３．６ＧＨｚ内である。
【００３１】
信号合成部２１は、主ローカル信号１２の周波数を２倍に変換し、周波数変換信号２０と合成する。従って、空間伝送信号７ａに含まれる主ローカル信号１２の周波数は、１１．６００５×２＝２３．２０１ＧＨｚとなる。これは、固定局における空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域、すなわち２３．２〜２３．６ＧＨｚ内である。
【００３２】
第２パターンの場合、コンテンツ信号６の伝送帯域が３９０〜７１０ＭＨｚ、主ローカル信号１２の発振周波数が１１．６００５ＧＨｚ、送信側副ローカル信号１５の発振周波数が、０．１７５５ＧＨｚ、送信側調整後ローカル信号１８の周波数が、（１１．６００５−０．１７５５）×２＝２２．８５ＧＨｚである。第３パターンの場合、コンテンツ信号６の伝送帯域が３５０〜６７０ＭＨｚ、主ローカル信号１２の発振周波数が１１．６００５ＧＨｚ、送信側副ローカル信号１５の発振周波数が、０．１５５５ＧＨｚ、送信側調整後ローカル信号１８の周波数が、（１１．６００５−０．１５５５）×２＝２２．８９ＧＨｚである。
【００３３】
第２パターン及び第３パターンの場合も、第１パターンの場合と同様、周波数変換信号２０の伝送帯域が２３．２４〜２３．５６ＧＨｚ、空間伝送信号７ａに含まれる主ローカル信号１２の周波数が２３．２０１ＧＨｚとなり、いずれも固定局における空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域内である。
【００３４】
【表２】
2019036898.tif 000004
【００３５】
表２は、規定の伝送帯域が２３．２８〜２３．５２ＧＨｚの陸上移動局における、コンテンツ信号６の伝送帯域と、主ローカル信号１２、送信側副ローカル信号１５、送信側調整後ローカル信号１８及び周波数変換信号２０の伝送帯域の対応関係の例を４パターンを示している。陸上移動局の４パターンについても、固定局と同様、周波数変換信号２０の伝送帯域と空間伝送信号７ａに含まれる主ローカル信号１２の周波数は、陸上移動局における空間伝送信号７ａの規定の伝送帯域内である。
【００３６】
尚、周波数の具体的な数値は、表１及び表２の例に限定されるものではない。主ローカル信号１２や送信側副ローカル信号１５の発振周波数は他の数値でも良いし、各周波数変換部による変換や信号合成部による合成は他の数式に従っても良い。
【００３７】
図４は、第１の実施形態に係る受信装置３ａの一例を示すブロック図である。図４に示すように、受信装置３ａは、空間伝送信号７ａから主ローカル信号１２を抽出する主ローカル信号抽出手段としての信号抽出部３２と、発振周波数が送信側副ローカル信号１５と同一に設定されている受信側副ローカル信号３４を発振する受信側副発振手段としての発振部３３と、受信側副ローカル信号３４に基づいて、主ローカル信号１２を周波数変換し、受信側調整後ローカル信号３７とする受信側調整後ローカル信号生成手段としての周波数変換部３５及び信号増幅部３６と、受信側調整後ローカル信号３７に基づいて、空間伝送信号７ａを周波数変換し、コンテンツ信号８ａとするコンテンツ信号生成手段としての周波数変換部３８と、を備える。
【００３８】
信号分配部３１は、受信用のアンテナ５を介して受信される空間伝送信号７ａを信号抽出部３２の周波数変換部３２２と、周波数変換部３８に分配する。
【００３９】
信号抽出部３２は、発振部３２１、周波数変換部３２２、帯域通過フィルタ部３２３及び周波数変換部３２４を備え、空間伝送信号７ａから主ローカル信号１２を抽出する。発振部３２１は、信号抽出部３２内で用いられる基準信号を発振し、周波数変換部３２２及び周波数変換部３２４に供給する。周波数変換部３２２は、発振部３２１によって供給される基準信号に基づいて、空間伝送信号７ａを低周波に下降変換する。帯域通過フィルタ部３２３は、周波数変換部３２２によって低周波に下降変換される信号のうち、主ローカル信号１２を通過させ、それ以外の周波数変換信号２０等の信号を減衰させる。周波数変換部３２４は、発振部３２１によって供給される基準信号に基づいて、帯域通過フィルタ部３２３を通過する信号を高周波に上昇変換し、主ローカル信号１２として抽出する。
【００４０】
発振部３３は、受信側副ローカル信号３４を発振する。受信側副ローカル信号３４は、受信装置３ａにおいて主ローカル信号１２を調整するための信号である。発振部３３において発振される受信側副ローカル信号３４の発振周波数は、送信側副ローカル信号１５の発振周波数と同一に設定される。受信側副ローカル信号３４も、送信側副ローカル信号１５と同様、高い周波数安定度を確保する必要があるが、本実施形態では、受信側副ローカル信号３４の発振周波数は１５０〜３００ＭＨｚであるため、生産が容易な発振器、すなわち比較的安価な発振器を用いることができる。例えば、水晶発振器等によって要求特性を容易に達成できる。
【００４１】
周波数変換部３５は、受信側副ローカル信号３４に基づいて、主ローカル信号１２の周波数を空間伝送信号７ａの周波数変換に用いるための周波数に変換する。信号増幅部３６は、周波数変換部３５から出力される信号を増幅し、受信側調整後ローカル信号３７とする。
【００４２】
周波数変換部３８は、受信側調整後ローカル信号３７に基づいて、空間伝送信号７ａを低周波に下降変換し、コンテンツ信号８ａとする。
【００４３】
以上の通り、第１の実施形態における無線システム１ａは、送信装置２ａと受信装置３ａが主ローカル信号１２を共用し、主ローカル信号１２を基にする信号、すなわち送信側調整後ローカル信号１８に基づいてコンテンツ信号６の周波数変換を行い、受信装置３ａは、空間伝送信号７ａの一部として空間を伝送される主ローカル信号１２を基にする信号、すなわち受信側調整後ローカル信号３７に基づいて周波数変換信号２０の周波数変換を行い、コンテンツ信号８ａに戻す。これによって、主ローカル信号１２の位相雑音特性が相殺される。
【００４４】
ここで、主ローカル信号１２の位相雑音特性の相殺とは、送信装置２ａにおいて発振される主ローカル信号１２の位相雑音が多いとしても、受信装置３ａにおいて受信され、抽出される主ローカル信号１２にも同程度の位相雑音が含まれているため、送信装置２ａによる周波数変換と受信装置３ａによってコンテンツ信号８ａへ戻した結果として、位相雑音の影響が相殺されることを意味する。従って、第１の実施形態の技術的思想は、送信側のローカル信号の周波数と受信側のローカル信号の周波数を完全に同期させるように構成される従来の技術とは大きく異なる。そして、システム全体の伝送品質としては、第１の実施形態の技術的思想は、送信側と受信側のそれぞれにおいて、極めて高品質なローカル信号を発振するローカル発振器を備えることと同等の効果がある。
【００４５】
無線システム１ａによれば、位相雑音特性の相殺によって、主ローカル信号１２を発振する発振部１１は、必ずしも位相雑音品質が高い必要はないので、安価な発振器で構成することができ、イニシャルコストやメンテナンスコストを低減することが可能となる。
【００４６】
また、無線システム１ａでは、表１及び表２に示すように、送信側副ローカル信号１５の発振周波数及び受信側副ローカル信号３４の発振周波数は可変であり、コンテンツ信号６の伝送帯域を選択可能である。これによって、必要に応じて伝送するコンテンツを変更することができる。例えば、災害時には、地域の災害情報や避難情報を優先して伝送することが考えられる。このように、無線システム１ａは、ケーブルテレビ局等のユーザにとって柔軟性が高く、利便性が高いシステムと言える。
【００４７】
以下、図５〜図７を参照しながら、第２の実施形態における無線システム１ｂについて説明する。無線システム１ｂは、送信装置２ｂ及び受信装置３ｂを有する。
【００４８】
図５は、第２の実施形態に係る送信装置２ｂの一例を示すブロック図である。図５に示すように、送信装置２ｂは、主ローカル信号４２を発振する主発振手段としての発振部４１と、主ローカル信号４２よりも低い発振周波数の副ローカル信号４６を発振する副発振手段としての発振部４５と、副ローカル信号４６に基づいて、主ローカル信号４２を周波数変換し、第１調整後ローカル信号５１とする第１調整後ローカル信号生成手段としての周波数変換部４８、帯域通過フィルタ部４９及び信号増幅部５０と、副ローカル信号４６に基づいて、主ローカル信号４２を周波数変換し、第１調整後ローカル信号５１とは異なる第２調整後ローカル信号５３とする第２調整後ローカル信号生成手段としての周波数変換部５２と、第１調整後ローカル信号５１に基づいて、コンテンツ信号６を周波数変換し、周波数変換信号５５とする周波数変換信号生成手段としての周波数変換部５４と、主ローカル信号４２、第２調整後ローカル信号５３及び周波数変換信号５５を合成し、空間伝送信号７ｂとする信号合成手段としての信号合成部５７と、を備える。
【００４９】
発振部４１は、主ローカル信号４２を発振する。主ローカル信号４２は、コンテンツ信号６の周波数変換に用いられるローカル信号、すなわち第１調整後ローカル信号５１や、受信側において第１調整後ローカル信号５１を生成するための信号、すなわち第２調整後ローカル信号５３の基になる信号である。本実施形態では、主ローカル信号４２の発振周波数は１１ＧＨｚ程度であるが、位相雑音品質が低くても良いから、発振部４１は安価な発振器で良い。信号分配部４３は、主ローカル信号４２を信号分配部４４と周波数変換部４８に分配する。信号分配部４４は、主ローカル信号４２を周波数変換部５２と信号合成部５６に分配する。
【００５０】
発振部４５は、副ローカル信号４６を発振する。副ローカル信号４６は、主ローカル信号４２を調整するための信号である。副ローカル信号４６は高い周波数安定度を確保する必要があるが、本実施形態では、副ローカル信号４６の発振周波数は２００〜４００ＭＨｚであるため、生産が容易な発振器、すなわち比較的安価な発振器を用いることができる。例えば、水晶発振器等によって要求特性を容易に達成できる。
【００５１】
ここで、主ローカル信号４２の発振周波数は、空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域の少なくとも１／１０以上、望ましくは１／５以上である。一方、副ローカル信号４６の発振周波数は、空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域よりも、少なくとも１／１０未満、望ましくは１／５０未満である。従って、副ローカル信号４６の発振周波数は、少なくとも主ローカル信号４２の発振周波数よりも低く、望ましくは１／１０未満である。
【００５２】
信号分配部４７は、副ローカル信号４６を周波数変換部４８と周波数変換部５２に分配する。周波数変換部４８は、副ローカル信号４６に基づいて、主ローカル信号４２の周波数を、コンテンツ信号６の周波数変換に用いるための周波数に変換する。帯域通過フィルタ部４９は、周波数変換部４８によって変換される信号のうち、コンテンツ信号６の周波数変換に用いるための周波数に係る信号を通過させ、それ以外の信号を減衰させる。信号増幅部５０は、帯域通過フィルタ部４９を通過する信号を増幅し、第１調整後ローカル信号５１とする。
【００５３】
周波数変換部５２は、副ローカル信号４６に基づいて、主ローカル信号４２の周波数を、第１調整後ローカル信号５１とは異なる周波数に変換し、第２調整後ローカル信号５３とする。
【００５４】
周波数変換部５４は、第１調整後ローカル信号５１に基づいて、コンテンツ信号６を高周波に上昇変換し、周波数変換信号５５とする。信号合成部５６は、主ローカル信号４２を逓倍して第２調整後ローカル信号５３と合成する。信号合成部５７は、信号合成部５６から出力される信号、すなわち主ローカル信号４２及び第２調整後ローカル信号５３を含む信号と周波数変換信号５５を合成し、空間伝送信号７ｂとする。ここで、信号合成部５６及び信号合成部５７は、空間伝送信号７ｂに含まれる主ローカル信号４２及び第２調整後ローカル信号５３の周波数を空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域内とする。
【００５５】
図６は、第２の実施形態に係る空間伝送信号７ｂの模式図である。前述の通り、合成後の主ローカル信号４２及び第２調整後ローカル信号５３は、空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域内に含まれる。従って、主ローカル信号４２及び第２調整後ローカル信号５３は、周波数変換信号５５とともに、「ＪＣＴＥＡ  ＳＴＤ−０２３−２．０」の標準規格に従って空間伝送が可能となる。
【００５６】
【表３】
2019036898.tif 000005
【００５７】
表３は、規定の伝送帯域が２３．２〜２３．６ＧＨｚの固定局における、コンテンツ信号６の伝送帯域と、主ローカル信号４２の発振周波数、副ローカル信号４６の発振周波数、副ローカル信号４６の分周後の周波数、第１調整後ローカル信号５１の周波数、周波数変換信号５５の伝送帯域、空間伝送信号７ｂに含まれる第２調整後ローカル信号５３の周波数及び空間伝送信号７ｂに含まれる主ローカル信号４２の周波数の対応関係の例を２パターン示している。
【００５８】
第１パターンの場合、コンテンツ信号６の伝送帯域は４３７〜７５７ＭＨｚ、発振部４１によって発振される主ローカル信号４２の発振周波数は１１．６００５ＧＨｚ、発振部４５によって発振される副ローカル信号４６の発振周波数は０．３９８ＧＨｚとし、これを分周器によって１／２に分周し、０．３９８ＧＨｚ×１／２＝０．１９９ＧＨｚとする。
【００５９】
周波数変換部４８は、主ローカル信号４２の周波数を、主ローカル信号４２と副ローカル信号４６の周波数の差の２倍に変換し、第１調整後ローカル信号５１の周波数とする。従って、第１調整後ローカル信号５１の周波数は、（１１．６００５−０．１９９）×２＝２２．８０３ＧＨｚとなる。
【００６０】
周波数変換部５４は、コンテンツ信号６の周波数を、第１調整後ローカル信号５１とコンテンツ信号６の和の周波数に変換し、周波数変換信号５５の周波数とする。従って、周波数変換信号５５の伝送帯域は、０．４３７＋２２．８０３＝２３．２４ＧＨｚから、０．７５７＋２２．８０３＝２３．５６ＧＨｚまでとなる。これは、固定局における空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域、すなわち２３．２〜２３．６ＧＨｚ内である。
【００６１】
周波数変換部５２は、主ローカル信号４２の周波数を、主ローカル信号４２と副ローカル信号４６の分周後の周波数の和の２倍に変換し、第２調整後ローカル信号５３の周波数とする。従って、第２調整後ローカル信号５３の周波数は、（１１．６００５＋０．１９９）×２＝２３．５９９ＧＨｚとなる。これは、固定局における空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域内である。
【００６２】
信号合成部５６及び信号合成部５７は、主ローカル信号４２の周波数を２倍に変換し、周波数変換信号５５と合成する。従って、空間伝送信号７ｂに含まれる主ローカル信号４２の周波数は、１１．６００５×２＝２３．２０１ＧＨｚとなる。これは、固定局における空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域内である。
【００６３】
第２パターンの場合、コンテンツ信号６の伝送帯域が２３８〜５５８ＭＨｚ、主ローカル信号４２の発振周波数が１１．６００５ＧＨｚ、副ローカル信号４６の発振周波数が０．３９８ＧＨｚ、分周器によって１／４に分周した副ローカル信号４６の分周後の周波数が０．３９８ＧＨｚ×１／４＝０．０９９５ＧＨｚ、第１調整後ローカル信号５１の周波数が、（１１．６００５−０．０９９５）×２＝２３．００２ＧＨｚである。
【００６４】
第２パターンの場合も、第１パターンの場合と同様、周波数変換信号５５の伝送帯域が２３．２４〜２３．５６ＧＨｚ、空間伝送信号７ｂに含まれる第２調整後ローカル信号５３の周波数が２３．５９９ＧＨｚ、空間伝送信号７ｂに含まれる主ローカル信号１２の周波数が２３．２０１ＧＨｚとなり、いずれも固定局における空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域内である。
【００６５】
【表４】
2019036898.tif 000006
【００６６】
表４は、規定の伝送帯域が２３．２８〜２３．５２ＧＨｚの陸上移動局における、コンテンツ信号６の伝送帯域と、主ローカル信号４２の発振周波数、副ローカル信号４６の発振周波数、副ローカル信号４６の分周後の周波数、第１調整後ローカル信号５１の周波数、周波数変換信号５５の伝送帯域、空間伝送信号７ｂに含まれる第２調整後ローカル信号５３の周波数及び空間伝送信号７ｂに含まれる主ローカル信号４２の周波数の対応関係の例を３パターン示している。陸上移動局の３パターンについても、固定局と同様、周波数変換信号５５の伝送帯域、空間伝送信号７ｂに含まれる第２調整後ローカル信号５３の周波数及び空間伝送信号７ｂに含まれる主ローカル信号４２の周波数は、陸上移動局における空間伝送信号７ｂの規定の伝送帯域内である。
【００６７】
尚、周波数の具体的な数値は、表３及び表４の例に限定されるものではない。主ローカル信号４２や副ローカル信号４６の発振周波数は他の数値でも良いし、各周波数変換部による変換や信号合成部による合成は他の数式に従っても良い。
【００６８】
図７は、第２の実施形態に係る受信装置３ｂの一例を示すブロック図である。図７に示すように、受信装置３ｂは、空間伝送信号７ｂから主ローカル信号４２を抽出する主ローカル信号抽出手段としての信号抽出部６４と、空間伝送信号７ｂから第２調整後ローカル信号５３を抽出する第２調整後ローカル信号抽出手段としての信号抽出部６６及び信号増幅部６７と、主ローカル信号４２及び第２調整後ローカル信号５３を入力として周波数変換し、副ローカル信号とする副ローカル信号生成手段としての周波数変換部６８、帯域通過フィルタ部６９及び信号増幅部７０と、副ローカル信号４６に基づいて、主ローカル信号４２を周波数変換し、第１調整後ローカル信号５１とする第１調整後ローカル信号生成手段としての周波数変換部７１及び信号増幅部７２と、第１調整後ローカル信号５１に基づいて、空間伝送信号７ｂを周波数変換し、コンテンツ信号８ｂとするコンテンツ信号生成手段としての周波数変換部７３と、を備える。
【００６９】
信号分配部６１は、受信用のアンテナ５を介して受信される空間伝送信号７ｂを信号増幅部６２と周波数変換部７３に分配する。信号増幅部６２は、信号分配部６１から出力される空間伝送信号７ｂを増幅し、信号分配部６３に出力する。信号分配部６３は、信号増幅部６２から出力される信号を、信号抽出部６４の周波数変換部６４２と、信号抽出部６６の周波数変換部６６２に分配する。
【００７０】
信号抽出部６４は、発振部６４１、周波数変換部６４２、帯域通過フィルタ部６４３及び周波数変換部６４４を備え、空間伝送信号７ｂから主ローカル信号４２を抽出する。発振部６４１は、信号抽出部６４内で用いられる基準信号を発振し、周波数変換部６４２及び周波数変換部６４４に供給する。周波数変換部６４２は、発振部６４１によって供給される基準信号に基づいて、空間伝送信号７ｂを低周波に下降変換する。帯域通過フィルタ部６４３は、周波数変換部６４２によって低周波に下降変換される信号のうち、主ローカル信号４２を通過させ、それ以外の周波数変換信号５５や第２調整後ローカル信号５３等の信号を減衰させる。周波数変換部６４４は、発振部６４１によって供給される基準信号に基づいて、帯域通過フィルタ部６４３を通過する信号を高周波に上昇変換し、主ローカル信号４２として抽出する。信号分配部６５は、信号抽出部６４から出力される主ローカル信号４２を周波数変換部６８と周波数変換部７１に分配する。
【００７１】
信号抽出部６６は、発振部６６１、周波数変換部６６２、帯域通過フィルタ部６６３及び周波数変換部６６４を備え、空間伝送信号７ｂから第２調整後ローカル信号５３を抽出する。発振部６６１は、信号抽出部６６内で用いられる基準信号を発振し、周波数変換部６６２及び周波数変換部６６４に供給する。周波数変換部６６２は、発振部６６１によって供給される基準信号に基づいて、空間伝送信号７ｂを低周波に下降変換する。帯域通過フィルタ部６６３は、周波数変換部６６２によって低周波に下降変換される信号のうち、第２調整後ローカル信号５３を通過させ、それ以外の周波数変換信号５５や主ローカル信号４２等の信号を減衰させる。周波数変換部６６４は、発振部６６１によって供給される基準信号に基づいて、帯域通過フィルタ部６６３を通過する信号を高周波に上昇変換し、第２調整後ローカル信号５３の成分として抽出する。信号増幅部６７は、信号抽出部６６から出力される信号を増幅し、第２調整後ローカル信号５３とする。
【００７２】
周波数変換部６８は、主ローカル信号４２と第２調整後ローカル信号５３を入力として周波数変換する。帯域通過フィルタ部６９は、周波数変換部６８によって変換される信号のうち、副ローカル信号４６の周波数に係る信号を通過させ、それ以外の信号を減衰させる。信号増幅部７０は、帯域通過フィルタ部６９を通過する信号を増幅し、副ローカル信号４６とする。
【００７３】
周波数変換部７１は、副ローカル信号４６に基づいて、主ローカル信号４２を変換する。信号増幅部７２は、周波数変換部７１から出力される信号を増幅し、第１調整後ローカル信号５１とする。
【００７４】
周波数変換部７３は、第１調整後ローカル信号５１に基づいて、空間伝送信号７ｂを低周波に下降変換し、コンテンツ信号８ｂとする。
【００７５】
以上の通り、第２の実施形態における無線システム１ｂは、送信装置２ｂが、主ローカル信号４２及び副ローカル信号４６を発振し、これらに基づいて第１調整後ローカル信号５１及び第２調整後ローカル信号５３を生成し、第１調整後ローカル信号５１に基づいてコンテンツ信号６の周波数変換を行い、受信装置３ｂは、空間伝送信号７ｂから主ローカル信号４２及び第２調整後ローカル信号５３を抽出し、これらを用いて第１調整後ローカル信号５１を生成し、第１調整後ローカル信号５１に基づいて周波数変換信号５５をコンテンツ信号８ｂに戻す。これによって、周波数変換及びコンテンツ信号８ｂに戻すために用いられる第１調整後ローカル信号５１は送信側と受信側で完全に同期され、伝送品質が確保される。
【００７６】
第２の実施形態における無線システム１ｂでは、送信装置２ｂがローカル発振器としての発振部４１及び発振部４５を備えるのみであり、受信装置３ｂはローカル発振器が不要なので、イニシャルコストやメンテナンスコストを低減することが可能となる。
【００７７】
コストの観点で第１の実施形態と第２の実施形態と比較すると、第１の実施形態は、受信装置３ａもローカル発信器としての発振部３３を備えるが、信号抽出部を２つ備える第２の実施形態よりも回路構成が簡易である。従って、イニシャルコストやメンテナンスコストの低減という観点では、両者とも一長一短がある。一方、利便性の観点で第１の実施形態と第２の実施形態と比較すると、第１の実施形態は、表１及び表２に示すように、コンテンツ信号６の伝送帯域が広いが、第２の実施形態は、表３及び表４に示すように、コンテンツ信号６の伝送帯域が狭い。また、第１の実施形態は、コンテンツ信号６の伝送帯域を選択可能である。従って、第１の実施形態の方が、第２の実施形態よりも利便性が高いと言える。
【００７８】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る無線システムの好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７９】
１、１ａ、１ｂ………無線システム
２、２ａ、２ｂ………送信装置
３、３ａ、３ｂ………受信装置
６、８、８ａ、８ｂ………コンテンツ信号
７、７ａ、７ｂ………空間伝送信号
１２、４２………主ローカル信号
１５………送信側副ローカル信号
１８………送信側調整後ローカル信号
２０、５５………周波数変換信号
３４………受信側副ローカル信号
３７………受信側調整後ローカル信号
４６………副ローカル信号
５１………第１調整後ローカル信号
５３………第２調整後ローカル信号
【図１】
2019036898.tif 000007
【図２】
2019036898.tif 000008
【図３】
2019036898.tif 000009
【図４】
2019036898.tif 000010
【図５】
2019036898.tif 000011
【図６】
2019036898.tif 000012
【図７】
2019036898.tif 000013