(57)【要約】【課題】低コストで明瞭な通話を可能にする。【解決手段】デジタル変換部６を有する基地局２と、互いに一体化されているアクティブアンテナ９とデジタル変換部８とを有するユーザー側中継装置３と、基地局２とユーザー側中継装置３とを接続する光ファイバーであるデジタル伝送路４を備え、基地局２ではデジタル変換部で高周波信号を必要帯域に変換し、かつアナログ信号をデジタル帯域の信号に処理し、光信号に変換してデジタル伝送路を通じてユーザー側中継装置３に伝送し、ユーザー側中継装置のデジタル変換部で電気信号に変換すると共にアップコンバートとし、元のアナログ信号に変換し、高周波信号にしてアクティブアンテナから携帯電話の端末１０へ送信するものである。【選択図】　　　　図１
2004040449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、この基地局と光ファイバーからなるデジタル伝送路によって結合しているユーザー側中継装置とを具備しており、
上記基地局は、送信された高周波を所定の周波に変換可能であると共に、所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して上記デジタル伝送路へ出力可能であって、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えており、
上記ユーザー側中継装置は、高周波をユーザー局から受信可能、かつユーザー局に向けて送信可能であるアクティブアンテナと、このアクティブアンテナと一体であって、受信された高周波を所定の周波に変換可能であり、所定の帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して、上記デジタル伝送路へ出力可能であり、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えている
ことを特徴とする高周波デジタル変換通信装置。
【請求項２】
基地局のデジタル変換部は、高周波と所定の周波との相互変換可能である高周波変換部、デジタル信号とアナログ信号との相互変換が可能であるアナログ・デジタル信号変換部と、このアナログ・デジタル信号変換部を制御するデジタル処理部と、一方でこのデジタル処理部に接続され他方でデジタル伝送路に接続され光信号と電気信号との相互変換が可能である光・電気変換部とを備えており、上記デジタル処理部は、デジタル処理によって所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を設定可能であり、
ユーザー側中継装置のデジタル変換部は、上記デジタル伝送路に接続され光信号と電気信号との相互変換が可能である光・電気変換部と、この光・電気変換部に接続されているデジタル処理部と、このデジタル処理部に接続されデジタル信号とアナログ信号との相互変換が可能であるアナログ・デジタル信号変換部と、一方でこのアナログ・デジタル信号変換部に接続され他方で上記アクティブアンテナに接続され高周波と所定の周波との相互変換可能である高周波変換部とを備えており、上記デジタル処理部はデジタル処理によって所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を設定可能である
ことを特徴とする請求項１記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項３】
不感地帯に設置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項４】
ユーザー側中継装置は、デジタル伝送路から分岐された分岐伝送路にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項５】
基地局は複数のデジタル変換部を備えており、上記各デジタル変換部にはそれぞれに対応するユーザー側中継装置がデジタル伝送路によって接続されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項６】
アクティブアンテナは送信部と受信部とからなり、上記送信部はアンテナエレメント、増幅器及び帯域フィルタを有している回路を備えており、上記受信部はアンテナエレメント及び低雑音増幅器を有している回路を備えていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項７】
ユーザー側中継装置は、高層建物の外壁に配置されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項８】
ユーザー局は、携帯端末などの移動局であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項９】
基地局と、この基地局と光ファイバーからなるデジタル伝送路によって結合しているユーザー側中継装置とを具備しており、
上記基地局は、送信された高周波を所定の周波に変換可能であり、所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して上記デジタル伝送路へ出力可能であって、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えており、
上記ユーザー側中継装置は、デジタル変換部と、このデジタル変換部に通じている複数の配線のそれぞれに接続されている場所を異にして設置されているアクティブアンテナとからなり、上記デジタル変換部は上記ユーザー局から各アクティブアンテナを介して受信した高周波を所定の周波に変換可能であって、かつ所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して、上記デジタル伝送路へ出力可能であり、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であり、上記各アクティブアンテナは高周波を上記ユーザー局から受信可能、かつユーザー局に向けて送信可能である
ことを特徴とする高周波デジタル変換通信装置。
【請求項１０】
アクティブアンテナは送信部と受信部とからなり、上記送信部はアンテナエレメント、増幅器及び帯域フィルタを有している回路を備えており、上記受信部はアンテナエレメント及び低雑音増幅器を有している回路を備えていることを特徴とする請求項９記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項１１】
基地局と、この基地局と光ファイバーからなるデジタル伝送路によって結合しているユーザー側中継装置とを具備しており、
上記基地局は、送信された高周波を所定の周波に変換可能であり、所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して上記デジタル伝送路へ出力可能であって、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えており、
上記ユーザー側中継装置は、高周波をユーザー局から受信可能、かつユーザー局に向けて送信可能である複数のアクティブアンテナと、高周波と所定の周波との相互変換可能である高周波変換部と、光信号と電気信号とを相互変換可能である光・電気変換部と、デジタル変換部とを備えており、
上記光・電気変換部、高周波変換部及び複数のアクティブアンテナは、上記デジタル変換部に接続されている基幹配線から分岐した複数の分岐配線にそれぞれ接続されており、
上記高周波変換部は、上記アクティブアンテナを通じて受信された高周波信号を所定の周波数に変換して上記光・電気変換部へ送信可能であり、この光・電気変換部から受信した信号を高周波信号に変換して上記アクティブアンテナへ送信可能であり、
上記デジタル変換部は、デジタル信号とアナログ信号とを相互変換可能であるアナログ・デジタル信号変換部と、このアナログ・デジタル信号変換部を制御するデジタル処理部とを有しており、上記デジタル処理部により上記光・電気変換部から受信した所定の帯域の信号を希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して、上記デジタル伝送路へ出力可能であり、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能である
ことを特徴とする高周波デジタル変換通信装置。
【請求項１２】
アクティブアンテナは送信部と受信部とからなり、上記送信部はアンテナエレメント、増幅器及び帯域フィルタを有している回路を備えており、上記受信部はアンテナエレメント及び低雑音増幅器を有している回路を備えていることを特徴とする請求項１１記載の高周波デジタル変換通信装置。
【請求項１３】
各分岐配線には配線を介して公衆交換電話網が接続されており、アクティブアンテナは異なる周波数を送受信可能である送信部及び受信部を備えており、異なる周波数の一方は基幹配線を通じて基地局との送受信が可能であり、他方は上記公衆交換電話網との送受信が可能であることを特徴とする請求項１２記載の高周波デジタル変換通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と、ユーザー局例えば携帯電話の端末、無線ルータの端末、有線ルータの端末などの移動局や固定局との相互通信を可能にする高周波デジタル変換通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば移動通信システムでは、サービスエリア内に多数の中継基地局を設置して、これらの中継基地局を中心とする半径数ｋｍ程度のゾーン（セル）で通信をカバーすることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例によると、地下街、トンネル、高層ビルの上層階などのような受信レベルの低い又は通信が困難である不感地帯でなくても、サービスエリア内に位置している住宅内での携帯電話が基地局から遠い場合には電池の寿命の消耗が激しい不都合があり、明瞭な通話を可能にするために基地局を増設したり、基地局における送信出力を高めたりするために設備コストがかかっていた。
本発明の目的は、低コストで明瞭な通話を可能にすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基地局で高周波帯域におけるアナログ信号をデジタル処理により希望する帯域のデジタル信号に変換し、電気信号から光信号にしてデジタル伝送路を通じてユーザー側中継装置へ伝送し、ユーザー側中継装置では受信したデジタル信号に関しては電気信号に変換すると共に、アナログ信号に変換してさらに信号が高周波に変換してアクティブアンテナから移動局などのユーザー局へ発信し、アクティブアンテナから受信した高周波信号に関しては所定の周波帯域におけるアナログ信号をデジタル処理により希望する帯域のデジタル信号に変換しデジタル伝送路を通じて基地局で伝送可能にする通信装置を提供するものである。
本発明は、基地局と、この基地局と光ファイバーからなるデジタル伝送路によって結合しているユーザー側中継装置とを具備している。上記基地局は、送信された高周波を所定の周波に変換可能であると共に、所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して上記デジタル伝送路へ出力可能であって、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えている。上記ユーザー側中継装置は、高周波を移動局などのユーザー局から受信可能、かつユーザー局に向けて送信可能であるアクティブアンテナと、このアクティブアンテナと一体であって、受信された高周波を所定の周波に変換可能であり、所定の帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して、上記デジタル伝送路へ出力可能であり、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えている。
本発明は、基地局と、この基地局と光ファイバーからなるデジタル伝送路によって結合しているユーザー側中継装置とを具備している。上記基地局は、送信された高周波を所定の周波に変換可能であり、所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して上記デジタル伝送路へ出力可能であって、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えている。上記ユーザー側中継装置は、デジタル変換部と、このデジタル変換部に通じている複数の配線のそれぞれに接続されている場所を異にして設置されているアクティブアンテナとからなり、上記デジタル変換部は上記移動局から各アクティブアンテナを介して受信した高周波を所定の周波に変換可能であって、かつ所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して、上記デジタル伝送路へ出力可能であり、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であり、上記各アクティブアンテナは高周波を移動局などのユーザー局から受信可能、かつユーザー局に向けて送信可能である。
本発明は基地局と、この基地局と光ファイバーからなるデジタル伝送路によって結合しているユーザー側中継装置とを具備している。上記基地局は、送信された高周波を所定の周波に変換可能であり、所定の周波数帯域から希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して上記デジタル伝送路へ出力可能であって、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能であるデジタル変換部を備えている。上記ユーザー側中継装置は、高周波を移動局などのユーザー局から受信可能、かつユーザー局に向けて送信可能である複数のアクティブアンテナと、高周波と所定の周波との相互変換可能である高周波変換部と、光信号と電気信号とを相互変換可能である光・電気変換部と、デジタル変換部とを備えている。上記光・電気変換部、高周波変換部及び複数のアクティブアンテナは、上記デジタル変換部に接続されている基幹配線から分岐した複数の分岐配線にそれぞれ接続されている。上記周波数変換部は、上記アクティブアンテナを通じて受信された高周波信号を所定の周波数に変換して上記光・電気変換部へ送信可能であり、この光・電気変換部から受信した信号を高周波信号に変換して上記アクティブアンテナへ送信可能である。上記デジタル変換部は、デジタル信号とアナログ信号とを相互変換可能であるアナログ・デジタル信号変換部と、このアナログ・デジタル信号変換部を制御するデジタル処理部とを有しており、上記デジタル処理部により上記光・電気変換部から受信した所定の帯域の信号を希望する周波数帯域を選択し、選択した周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に処理して、上記デジタル伝送路へ出力可能であり、上記デジタル伝送路から送信されたデジタル信号を元のアナログ信号に変換可能である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１に示す高周波デジタル変換通信装置１は、基地局２と、この基地局とデジタル伝送路４によって結合している単一又は複数のユーザー側中継装置３とを具備している。
基地局２は、変復調部（ＭＤＥ：ｍｏｄｕｌａｔｏｒ　ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）５と、デジタル変換部６とを有している。変復調部５は、ダウンリンク側信号を周波数変調する変調器（図示せず。）と、アップリンク側信号を復調する復調器（図示せず。）とからなる。
図１に示すデジタル変換部６は、高周波変換部６１、アナログ・デジタル信号変換部６２、デジタル処理部６３及びデジタル伝送路４に接続されている光・電気変換部６４を備えている。デジタル変換部６は、高周波変換部６１でダウンリンク側信号を高周波から中間周波に変換し、そしてデジタル処理部６３によりアナログ・デジタル信号変換部６２を制御してアナログ信号からデジタル信号に変換すると共に、任意の帯域のデジタル信号に設定し、その後、光・電気変換部６４により電気信号から光信号へ変換してからデジタル伝送路４へ出力させる機能を有する。
またデジタル変換部６は、デジタル伝送路４から光・電気変換部６４へ入力したアップリンク側信号（光信号）をデジタル電気信号に変換し、変換したデジタル信号をデジタル処理部６３の制御によりアナログ・デジタル信号変換部６２を介してアナログ信号に変換し、高周波変換部６１でこのアナログ信号の周波数を増幅し、周波数変換してフィルタ（図示せず。）により所定周波数を選択してから増幅して変復調部５の復調器へ出力させる機能を有する。
デジタル変換部６の主要部の構成について図２を参照して説明する。
高周波変換部６１における高周波増幅器（ＲＦ：ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）６１ａは、ダウンリンク側（図上側）の高周波信号を低雑音増幅する。ミキサー６１ｂは、低雑音増幅された高周波信号を中間周波信号に変換可能のものである。中間周波増幅器（ＩＦ：ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）６１ｃは中間周波を増幅するものであり、アナログ・デジタル信号変換部６２のＡ／Ｄ変換器６２ａに通じている。
また中間周波増幅器６１ｃ１は、アナログ・デジタル信号変換部６２のＤ／Ａ変換器６２ｂから入力されるアップリンク側（図下側）の中継電波を増幅するものである。ミキサー６１ｂ１は中間周波増幅器６１ｃ１によって増幅された中継電波の周波数変換を行うものである。増幅器６１ａ１は、電力増幅器（ＰＡ：ｐｏｗｅｒ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）であって、下流側（図右側）でフィルタ（図示せず。）によって選択された所定の周波数の信号を増幅する。
アナログ・デジタル信号変換部６２は、高周波変換部６１から出力されるダウンリンク側のアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器６２ａと、光・電気変換部６４から出力されるアップリンク側のデジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換器６２ｂとからなる。
デジタル処理部（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６３は、デジタル処理によって高周波帯域から希望する周波数帯域を設定可能である。デジタル処理部６３は、Ａ／Ｄ変換器６２ａを制御してアナログ信号をデジタル処理により任意の帯域のデジタル信号に変換して光・電気変換部６４へ出力可能である。またデジタル処理部６３は、Ｄ／Ａ変換器６２ｂを制御して光・電気変換部６４から出力したデジタル信号をアナログ信号に変換可能である。
図３において、デジタル処理部６３は制御回路６３ａを通じて、自由な帯域を選択することができる。換言すれば、デジタル処理部６３は、帯域を広くしたり、又は狭くしたりすることが可能である。制御回路６３ａのマイクロプロセッサ６３ａ１は、ダウンコンバータ（ＤＤＣ：ｄｉｇｉｔａｌ　ｄｏｗｎ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６３ａ２及びアップコンバータ（ＤＵＣ：ｄｉｇｉｔａｌ　ｕｐ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６３ａ３を制御している。帯域選択の際、自動的な帯域の設定は、読み出し専用のＥＰＲＯＭ６３ａ４に記録されているデータがマイクロプロセッサ６３ａ１によって行われる。またマイクロプロセッサ６３ａ１は管理者の電子計算機のインタフェースＭに接続されている。このために、管理者は、メモリーであるダイナミックＲＡＭ６３ａ５に希望する帯域を書き込むことができる。この結果、管理者は、マイクロプロセッサ６３ａ１を介して任意に希望する帯域を選択することができる。
さらに、デジタル変換部６により受信した高周波（ＲＦ：ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の周波数帯域のデジタル処理について説明する。
図２及び図３に示すように、高周波は、ミキサー６１ｂで中間周波に変換され、この中間周波はＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６２ａによってベースバンドの周波数となってダウンコンバートされる。ダウンコンバートする際、希望する帯域をデジタル処理部６３によって自動的に又は管理者の電子計算機によって任意に選択する。通信方式は、多数のチャンネル（図３では１チャンネルから１５チャンネル）を時間的に並べて信号を伝送する時分割多重方式（ｔｉｍｅ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ　ｓｙｓｔｅｍ）が使用される。そして分割されたそれぞれの周波数帯域ごとに直交振幅変調（Ｑｕａｄ：ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を実行して、１ビット／秒あたりの伝送周波数帯域を狭くして、必要な伝送容量を確保している。
デジタル変換部６で選択されたデジタル帯域の信号は、基底帯域（ｂａｓｅ　ｂａｎｄ）伝送されてユーザー側中継装置３へ到る。
上記構成のデジタル処理部６３によって、図示の例では移動局である端末１０の利用者の数を管理できる。
また図２に示すように、光・電気変換部６４は、Ａ／Ｄ変換器６２ａにより変換されたデジタル電気信号を光信号に変換してデジタル伝送路４へ出力するためのＥ／Ｏ変換器６４ａと、デジタル伝送路から送信された光信号を電気信号に変換してデジタル処理部６３へ出力するためのＯ／Ｅ変換器６４ｂとからなるものである。
【０００６】
デジタル伝送路４は光ファイバーケーブルで構成されている。デジタル伝送路４は、既設の光ファイバーケーブルを利用しても、新設する光ファイバーケーブルを利用してもいずれでも良い。
図１に示すように、デジタル伝送路４には光カプラー７を介してユーザー側中継装置３が接続されており、そして図示していないが、同様のユーザー側中継装置がデジタル伝送路の下流側にも間隔を置いて光カプラーを介して接続されている。
【０００７】
図１に示すユーザー側中継装置３は、本体を構成しているデジタル変換部８と、このデジタル変換部に一体に組み込んであるアクティブアンテナ９とを有している。
デジタル変換部８は前記デジタル変換部６と実質的に同一構成であり、高周波変換部８１、アナログ・デジタル信号変換部８２、デジタル処理部８３及び光・電気変換部８４は、前記高周波変換部６１、アナログ・デジタル信号変換部６２、デジタル処理部６３及びデジタル伝送路４に接続されている光・電気変換部６４にそれぞれ対応している。
アクティブアンテナ９は、デジタル変換部８の高周波変換部８１に接続されている。アクティブアンテナ９は、高周波帯域のアナログ信号である中継電波を携帯電話の端末などの移動局（図１では携帯電話の端末１０）に送信可能である。
アクティブアンテナ９は、図４に示すような回路一体型である。すなわち、図示するアクティブアンテナ９は、移動局１０（図１）に向けて高周波帯域の中継電波を送信することができる送信部９１と、移動局からの高周波帯域の中継電波を受信することができる受信部９２とからなる。
送信部９１は、第１アイソレータ（ＩＳＯ）９１ａ、第１増幅器（ＡＭＰ）９１ｂ、帯域フィルタ（ＢＰＦ：ｂａｎｄ　ｐａｓｓ　ｆｉｌｔｅｒ）９１ｃ、第２増幅器（ＡＭＰ）９１ｄ及び第２アイソレータ（ＩＳＯ）９１ｅを有する本体と、この本体に分配器９１ｆを介して接続されている複数のアンテナエレメント９１ｇとからなるものである。
デジタル変換部８でデジタル帯域の信号に処理された後、アップコンバートされて、アナログ帯域の高周波信号に戻されて送信部９１に出力された信号は、第１増幅器（ＡＭＰ）９１ｂで増幅され、帯域フィルタ（ＢＰＦ）９１ｃによって希望する帯域の信号として取り出されて、分配器９１ｆを介してアンテナエレメント９１ｇから移動局１０に向けて送信される。
受信部９２は、第１アイソレータ（ＩＳＯ）９２ａ、第１、第２増幅器９２ｂ，９２ｃを有する低雑音増幅器（ＬＮＡ：ｌｏｗ　ｎｏｉｓｅ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）９２ｄ及び第２アイソレータ（ＩＳＯ）９２ｅを備えている本体と、この本体に結合器９２ｆを介して接続されている複数のアンテナエレメント９２ｇとからなるものである。受信部９２側では、移動局１０からエレメント９２ｇを通じて受信した中継電波を低雑音増幅器９２ｄによって低雑音化してデジタル変換部８側に送信することができる。
アクティブアンテナ９はデジタル変換部８と一体化することによって、換言すればアクティブアンテナ９はデジタル変換部８と同軸ケーブルを使用しないために、伝送ロスを少なくすることが可能となり、出力を低く抑えることができると同時に、効率の良い｛雑音指数（ｎｏｉｓｅ　ｆｉｇｕｒｅ）が良い｝受信が可能となる。また上記一体化と相俟って、受信部９２に低雑音増幅器９２ｄを設けることにより、移動局１０から受信した中継電波の雑音指数を良くすることができる。
【０００８】
高周波デジタル変換通信装置１の作用について説明する。
ダウンリンク側信号の処理に関して、図１〜図３に示すように、基地局２におけるデジタル変換部６の高周波変換部６１に入力された高周波は低雑音増幅され、中間周波に変換され、自動利得制御回路（ＡＧＣ）により出力が一定に保持された状態でアナログ・デジタル信号変換部６２のＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６２ａでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ダウンコンバートされる。デジタル処理部６３で選択されたデジタル帯域の信号は、光・電気変換部６４のＥ／Ｏ変換器６４ａで電気信号から光信号に変換され、基底帯域伝送されてユーザー側中継装置３に到る。伝送されたデジタル信号は、ユーザー側中継装置３のインタフェースを経て光・電気変換部８４のＯ／Ｅ変換器で光信号から電気信号に変換され、アナログ・デジタル信号変換部８２のＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ：ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　ａｎａｌｏｇ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）でアナログ信号に変換され、アップコンバートされて、自動利得制御回路（ＡＧＣ）により一定の出力に保持された状態で中間周波数に変換され、電力増幅器で増幅されてアクティブアンテナ９の送信部９１へ出力され、アクティブアンテナの帯域フィルタ９１ｃによって希望する帯域の信号として取り出されて、アンテナエレメント９１ｇから移動局１０へ高周波信号が送信される。
またアップリンク側の信号の処理に関して、ユーザー側中継装置３において、移動局１０からのアクティブアンテナ９の受信部９２のアンテナエレメント９２ｇで受信された高周波帯域の中継電波は、アクティブアンテナの低雑音増幅器９２ｄ（図４）で低雑音増幅されて、デジタル変換部８においてデジタル処理によって高周波帯域から希望する周波数帯域を設定され、デジタル信号としてデジタル伝送路４へ出力される。デジタル変換部８では、入力された高周波は高周波変換部８１の作用により増幅されミキサーにより中間周波に変換され、デジタル処理部８３でアナログ・デジタル信号変換部８２のＡ／Ｄ変換器を制御してアナログ信号をデジタル処理により任意の帯域のデジタル信号に変換して光・電気変換部８４へ出力する。光・電気変換部８４のＥ／Ｏ変換器ではデジタル処理部８３でデジタル処理された電気信号を光信号に変換しデジタル伝送路４へ出力する。基地局２では、デジタル伝送路４からインタフェースを介して入力された光信号を光・電気変換部６４のＯ／Ｅ変換器６４ｂで電気信号に変換し、そしてＤ／Ａ変換器６２ｂでデジタル信号からアナログ信号に変換して、高周波変換部６１で周波数変換され増幅されて変復調部５の復調器に送信される。
【０００９】
ダウンリンク側信号を基地局２におけるデジタル処理部６３で、そしてアップリンク側信号をユーザー側中継装置３のデジタル処理部８３でそれぞれデジタル処理して、任意の帯域設定が可能であるので、デジタルフィルタ方式による鋭いシェーピングフィルタ特性を有し、また隣接するチャンネルの漏洩電力を少なくすることができる。
ユーザー側中継装置３におけるデジタル変換部８にＳＴＣ回路（ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｔｉｍｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｏｌ）（図示せず。）を組み込んでデジタル処理部８３で制御することによって、図５に示すように、アクティブアンテナ９の送信部９１又は受信部９２（図４）と、移動局である携帯電話の端末１０との距離ｄ１，ｄ２の変化に応じて利得を調整することができるから、良好な中継ができる。換言すれば、アクティブアンテナ９の近傍（距離ｄ１の範囲内の位置）にユーザーの携帯電話の端末１０が集中した場合であっても、デジタル処理部８３のゲインコントロール（ｇａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ）により、アクティブアンテナ９から遠い距離ｄ２の範囲内に位置している携帯電話の端末１０のユーザーも、同一の通話環境での通話が可能となる。このように、ユーザーにとって、ＳＴＣ回路の作用により、通話ゾーンＳ（図５）内ではどこでも同一通話環境での通話が可能となる。
デジタル伝送路４として、既存の光ファイバーケーブルを利用すれば、本通信装置の設置工事を簡素化することができる他に、未利用の光ファイバーケーブルを利用すれば、既存設備の有効活用が実現できる。
【００１０】
高周波デジタル変換通信装置の他の例を図６に示している。
図示する高周波デジタル変換通信装置１１は前記高周波デジタル変換通信装置１と実質的に同一構成であるので、以下、各相違点について説明する。
なお、高周波デジタル変換通信装置１及び高周波デジタル変換通信装置１１の双方に共通する部分についての詳細な説明を省略し、また高周波デジタル変換通信装置１１は、高周波デジタル変換通信装置１と共通する部分について符号を一致させている。
デジタル伝送路４は、下流側（図右側）が光カプラー１７を介して多数分岐されており、各分岐伝送路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅにユーザー側中継装置３が接続されている。デジタル伝送路４の上流側には基地局２が接続されている。
接続されるユーザー側中継装置３の数は変復調部５の収容規模の範囲に依存される。
この例では、多分岐・多合成が可能となるので、基地局の設置数を抑制できるので、設置コストの低減に寄与する。
【００１１】
デジタル変換通信装置のさらに他の例を図７に示す。
図示するデジタル変換通信装置２１は前記デジタル変換通信装置１と実質的に同一構成であるので、以下、各相違点について説明する。
なお、デジタル変換通信装置１及びデジタル変換通信装置２１の双方に共通する部分についての詳細な説明を省略し、またデジタル変換通信装置２１は、デジタル変換通信装置１と共通する部分について符号を一致させている。
デジタル変換通信装置２１における基地局２２は、変復調部５と、これに接続されている複数のデジタル変換部６とで構成されている。各デジタル変換部６には、それぞれに対応している単一又は複数のユーザー側中継装置３が配置されている。各デジタル変換部６にはそれぞれ伝送路２４ａ，２４ｂ，２４ｃを通じてユーザー側中継装置３が接続されている。
【００１２】
図８に示す高周波デジタル変換通信装置３１はネットワーク通信装置であり、図１に示す高周波デジタル変換通信装置１の応用例である。
高周波デジタル変換通信装置３１に関して、高周波デジタル変換通信装置１と共通する部分についての詳細な説明を省略し、共通する部分について符号を一致させている。
高周波デジタル変換通信装置３１におけるデジタル変換部３８、高周波変換部３８１、アナログ・デジタル信号変換部３８２、デジタル処理部３８３及び光・電気変換部３８４は、デジタル変換通信装置１におけるデジタル変換部８、高周波変換部８１、アナログ・デジタル信号変換部８２、デジタル処理部８３及び光・電気変換部８４にそれぞれ対応している。
基地局２には、デジタル伝送路４（ダウン側デジタル伝送路４１、アップ側デジタル伝送路４２）を通じて、建物Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に設置されているユーザー側中継装置３３Ａ，３３Ｂ，３が、また地下街Ｂ４に設置されているユーザー側中継装置３３Ｄがそれぞれ接続されている。３７は光カプラーである。
建物Ｂ１はテナントビル、事務所ビル、ホテルなどに用いられている。ユーザー側中継装置３３Ａにおいて、アクティブアンテナ９が建物Ｂ１の各階層又は部屋毎に取付けられており、各アクティブアンテナ９がデジタル変換部８に対して配線３３ａによってそれぞれ接続されている。
この例では、デジタル変換部８に対して複数のアクティブアンテナ９を対応させて通信装置の構成を単純化している。
建物Ｂ２は高層集合住宅として用いられている。ユーザー側中継装置３３Ｂにおいて、デジタル変換部３８に接続されている基幹配線３３ｂ１から分岐配線３３ｂ２が各階層に対応する本数だけ分岐されている。アクティブアンテナ９は分岐配線３３ｂ２に接続されており、各住戸に取付けられている。
この例のユーザー側中継装置３３Ｂでは、デジタル処理部３８３とアナログ・デジタル信号変換部３８２を有するデジタル変換部３８から光・電気変換部３８４及び高周波変換部３８１を分離させている。デジタル変換部３８から伸びている基幹配線３３ｂ１には各階に対応する分岐配線３３ｂ２が光カプラー３７ａを介して分岐されている。建物Ｂ２における各階毎に光・電気変換部３８４が配置されており、各光・電気変換部と、各住戸に配置され対となっている高周波変換部３８１及びアクティブアンテナ９とが増幅器（ＡＭＰ）を介して分岐配線３３ｂ２によって結合されている。
このため、各住戸内の移動局１０から基地局２への中継電波は、アクティブアンテナ９によって受信され受信部で低雑音増幅されてから高周波変換部３８１で中間周波に変換され、光・電気変換部３８４で電気信号から光信号に変換されて、基幹配線３３ｂ１を介してデジタル変換部３８に送信され、デジタル処理部３８３でアナログ信号から希望する帯域のデジタル信号に処理された後、各デジタル信号は混合されて基地局２へ送信される。基地局２のデジタル変換部６において、アナログ帯域の信号に戻されて、アップコンバータされて変復調部５へ送信される。
建物Ｂ３の外壁にユーザー側中継装置３を取付けて、極めて限られた範囲内の明瞭な通話を可能にするものである。これにより、基地局からの電波が到達しない又は受信し難い不感地帯、例えば高層ビルの間の不感地帯Ｚにおいても通話が可能となり、不感地帯の問題が解消される。この例では、ユーザー側中継装置３によって、携帯電話に対するピコセル（光対応局）を容易に作り出すことができる。
地下街Ｂ４に設置されているユーザー側中継装置３３Ｄにおいて、デジタル変換部８に複数のアクティブアンテナ９が配線３３ｄによって接続されている。
基地局からの電波が到達しない又は受信し難い不感地帯である地下街にあっても高周波（ＲＦ）の通話は、アクティブアンテナ９の存在によって可能となる。この例でも、極めて限られた範囲内の明瞭な通話を可能にするピコセルを多数自在に設置することができる。
ユーザー側中継装置３３Ｄは不感地帯であるトンネル内などにも適用することができることは当然である。
図８の例では、高層建物の特に上層階、高層建物間の隣接空間、地下街やトンネル内などの不感地帯にユーザー側中継装置３３Ａ，　３３Ｂ，３，　３３Ｄに通じているアクティブアンテナ９を配置することにより、小電力の通話ゾーンを多数形成することができ、基地局の設置数を大幅に減らしかつその消費電力を抑制することができ、ユーザーにとっても携帯端末である移動局や固定局の明瞭な通話が可能となり通話範囲が拡大されると共に、その分電池の消耗が少なく、また集合住宅に適用すれば、家庭内のＬＡＮ（ｌｏｃａｌ　ａｒｅａ　ｎｅｔｗｏｒｋ）の利用が簡単に実現できる。
【００１３】
デジタル変換通信装置３１において、アクティブアンテナ９における中継電波の送受信は、すべて基地局２を基本として行われる。
中継電波の送受信の対象範囲すなわち通信網を広げる工夫として、建物Ｂ２におけるユーザー側中継装置の一部を図９及び図１０に示すものに改良している。
図９及び図１０に示す例では、基幹配線３３ｂ１から分岐している分岐配線３３３ｂ２には、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：ｐｕｂｌｉｃ　ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ）に通じている分岐配線４３ｂ３が接続されている。分岐配線３３ｂ２に接続されかつ各住戸に配置されている高周波変換部４８１及びアクティブアンテナ４９（図９参照）は、前記高周波変換部３８１及びアクティブアンテナ９にそれぞれ対応しているが、下記の点で相違している。
図１０に示すように、アクティブアンテナ４９は送信部４９１と受信部４９２とからなる。送信部４９１及び受信部４９２は、異なる周波数を中継可能にするために複数（図では３）の送信回路４９１Ｔ１，４９１Ｔ２，４９１Ｔ３及び受信回路４９２Ｒ１，４９２Ｒ２，４９２Ｒ３を備えている。各送信回路４９１Ｔ１，４９１Ｔ２，４９１Ｔ３及び各受信回路４９２Ｒ１，４９２Ｒ２，４９２Ｒ３のそれぞれにおける各回路の構成は、前記図４に示す送信部９１及び受信部９２の各回路構成と実質的に同一である。
送信回路４９１Ｔ１，４９１Ｔ２，４９１Ｔ３における第１アイソレータ（ＩＳＯ）４９１ａ１，４９１ａ２，４９１ａ３、第１増幅器（ＡＭＰ）４９１ｂ１，４９１ｂ２，４９１ｂ３、帯域フィルタ（ＢＰＦ：　ｂａｎｄ　ｐａｓｓ　ｆｉｌｔｅｒ）４９１ｃ１，４９１ｃ２，４９１ｃ３、第２増幅器（ＡＭＰ）４９１ｄ１，４９１ｄ２，４９１ｄ３、第２アイソレータ（ＩＳＯ）４９１ｅ１，４９１ｅ２，４９１ｅ３、分配器４９１ｆ１，４９１ｆ２，４９１ｆ３及びアンテナエレメント４９１ｇ１，４９１ｇ２，４９１ｇ３は、送信部９１における第１アイソレータ（ＩＳＯ）９１ａ、第１増幅器（ＡＭＰ）９１ｂ、帯域フィルタ９１ｃ、第２増幅器（ＡＭＰ）９１ｄ、第２アイソレータ（ＩＳＯ）９１ｅ、分配器９１ｆ及びアンテナエレメント９１ｇにそれぞれ対応している。
また受信回路４９２Ｒ１，４９２Ｒ２，４９２Ｒ３における第１アイソレータ（ＩＳＯ）４９２ａ１，４９２ａ２，４９２ａ３、第１、第２増幅器４９２ｂ１，４９２ｂ２，４９２ｂ３，４９２ｃ１，４９２ｃ２，４９２ｃ３を有する低雑音増幅器（ＬＮＡ：ｌｏｗ　ｎｏｉｓｅ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４９２ｄ１，４９２ｄ２，４９２ｄ３、第２アイソレータ（ＩＳＯ）４９２ｅ１，４９２ｅ２，４９２ｅ３、結合器４９２ｆ１，４９２ｆ２，４９２ｆ３及びアンテナエレメント４９２ｇ１，４９２ｇ２，４９２ｇ３は、前記受信部９２における第１アイソレータ９２ａ、第１、第２増幅器９２ｂ，９２ｃを有する低雑音増幅器９２ｄ、第２アイソレータ９２ｅ、結合器９２ｆ及びアンテナエレメント９２ｇにそれぞれ対応している。
各住戸内のユーザー局（移動局又は固定局）からの周波数の異なる中継電波は、受信部４９２の受信回路４９２Ｒ１，４９２Ｒ２，４９２Ｒ３のそれぞれのアンテナエレメント４９２ｇ１，４９２ｇ２，４９２ｇ３で受信され、例えばアンテナエレメント４９２ｇ１で受信された一つの中継電波は高周波変換部４８１で中間周波に変換され、光・電気変換部３８４で電気信号から光信号に変換されて、基幹配線３３ｂ１を介して最終的には基地局へ送信される。また他のアンテナエレメント４９２ｇ２，４９２ｇ３で受信された残りの二つの中継電波は高周波変換部４８１で中間周波に変換され、分岐配線４３ｂ３の帯域フィルタ４１１にて希望する帯域の信号だけ取り出されて変復調部４１２を通じて公衆交換電話網に出力される。
公衆交換電話網から各住戸内のユーザー局への中継電波は、分岐配線４３ｂ３を通じて高周波変換部４８１に送信されアクティブアンテナ４９の送信部４９１における送信回路４９１Ｔ２，４９１Ｔ３のアンテナエレメント４９１ｇ２，４９１ｇ３から各住戸内のユーザー局に送信される。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、デジタル伝送路に光ファイバーを使用し、ユーザー側中継装置におけるアクティブアンテナをデジタル変換部と一体としているために、伝送効率を高めると共に、送信電力を少なくすることができ、受信側において雑音指数を低くすることができ、そしてアナログ帯域の信号をデジタル帯域の信号に変換するデジタル処理により基地局とユーザー側中継装置との間をデジタル伝送可能としているので、電波中継の制御や管理が容易であり、またユーザー側中継装置を不感地帯に配置すれば不感地帯においても明瞭な通信が可能となり、さらに省電力のピコセルを設置することができる。
本発明によれば、ユーザー側中継装置におけるデジタル変換部に対して複数の配線を通じて複数のアクティブアンテナを配置してあるので、明瞭な通話が可能となり、基地局の設置コストを低減することができる。
本発明によれば、ユーザー側中継装置におけるデジタル変換部に対して複数の分岐配線を通じて複数のアクティブアンテナを配置しているので、明瞭な通話が可能となり、例えば携帯端末における消費電力を少なくすることができ、ＬＡＮの利用が簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタル変換通信装置の構成図である。
【図２】本発明のデジタル変換通信装置のデジタル変換部を示すブロック図である。
【図３】本発明のデジタル変換部におけるデジタル処理部の制御回路を示すブロック図である。
【図４】本発明のデジタル変換通信装置のアクティブアンテナを示す回路図である。
【図５】本発明のデジタル変換通信装置のユーザー側中継装置と携帯電話の端末との関係を示す図である。
【図６】本発明の別の実施例を示す概略構成図である。
【図７】本発明のさらに別の実施例を示す概略構成図である。
【図８】本発明の別の実施例を示す概略構成図である。
【図９】本発明の別の実施例の主要部を示す概略構成図である。
【図１０】図９に示すアクティブアンテナを示す回路図である。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，４１　　　　　　高周波デジタル変換通信装置
２，２２　　　　　　　　　　　　　　　基地局
３，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｄ　　　　　　ユーザー側中継装置
３３ａ　　　　　　　　　　　　　　　　配線
３３ｂ１　　　　　　　　　　　　　　　基幹配線
３３ｂ２　　　　　　　　　　　　　　　分岐配線
３３ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　配線
４　　　　　　　　　　　　　　　　　　デジタル伝送路
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ　　　　　分岐伝送路
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ　　　　　　　　伝送路
４３ｂ３　　　　　　　　　　　　　　　分岐配線
５　　　　　　　　　　　　　　　　　　変復調部
６　　　　　　　　　　　　　　　　　　デジタル変換部
６１　　　　　　　　　　　　　　　　　高周波変換部
６２　　　　　　　　　　　　　　　　　アナログ・デジタル信号変換部
６２ａ　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ／Ｄ変換器
６２ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｄ／Ａ変換器
６３　　　　　　　　　　　　　　　　　デジタル処理部
６３ａ　　　　　　　　　　　　　　　　制御回路
６４　　　　　　　　　　　　　　　　　光・電気変換部
８，３８　　　　　　　　　　　　　　　デジタル変換部
８１，３８１，４８１　　　　　　　　　高周波変換部
８２，３８２　　　　　　　　　　　　　アナログ・デジタル信号変換部
８３，３８３　　　　　　　　　　　　　デジタル処理部
８４，３８４　　　　　　　　　　　　　光・電気変換部
９，４９　　　　　　　　　　　　　　　アクティブアンテナ
９１，４９１　　　　　　　　　　　　　送信部
４９１Ｔ１，４９１Ｔ２，４９１Ｔ３　　送信回路
９１ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　第１増幅器
４９１ｂ１，４９１ｂ２，４９１ｂ３　　第１増幅器
９１ｃ　　　　　　　　　　　　　　　　帯域フィルタ
４９１ｃ１，４９１ｃ２，４９１ｃ３　　帯域フィルタ
９１ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　第２増幅器
４９１ｄ１，４９１ｄ２，４９１ｄ３　　第２増幅器
９１ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　分配器
４９１ｆ１，４９１ｆ２，４９１ｆ３　　分配器
９１ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　アンテナエレメント
４９１ｇ１，４９１ｇ２，４９１ｇ３　　アンテナエレメント
９２，４９２　　　　　　　　　　　　　受信部
４９２Ｒ１，４９２Ｒ２，４９２Ｒ３　　受信回路
９２ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　第１増幅器
４９２ｂ１，４９２ｂ２，４９２ｂ３　　第１増幅器
９２ｃ　　　　　　　　　　　　　　　　第２増幅器
４９２ｃ１，４９２ｃ２，４９２ｃ３　　第２増幅器
９２ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　低雑音増幅器
４９２ｄ１，４９２ｄ２，４９２ｄ３　　低雑音増幅器
９２ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　結合器
４９２ｆ１，４９２ｆ２，４９２ｆ３　　結合器
９２ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　アンテナエレメント
４９２ｇ１，４９２ｇ２，４９２ｇ３　　アンテナエレメント
１０　　　　　　　　　　　　　　　　　移動局である携帯電話の端末（ユーザー局）
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３　　　　　　　　　　　建物
Ｂ４　　　　　　　　　　　　　　　　　地下街
Ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　通話ゾーン
Ｚ　　　　　　　　　　　　　　　　　　不感地帯
【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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【図９】
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【図１０】
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