JP2003078466A

JP2003078466A - 無線基地局装置

Info

Publication number: JP2003078466A
Application number: JP2001262299A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ikeda; 和彦池田; Naoki Matsubara; 直樹松原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】基地局分離装置と基地局本体装置の間の
信号の伝送に光ファイバを使用しつつ、簡易で安価かつ
小型の回路構成により、相互変調歪の発生を抑制して伝
送品質の劣化を防止し、もって高品質の送信／受信信号
を得ること。【解決手段】基地局本体装置１において、３つの送信
信号を、当該３つの送信信号をそれぞれ変調して得られ
る３つのＩＦ信号のうち任意の２つのＩＦ信号により発
生するＩＭ３成分が他のＩＦ信号の帯域内に発生しない
ような周波数構成のＩＦ信号に変調した後、光信号に変
換して、光ファイバ３で基地局分離装置２に伝送し、基
地局分離装置２において、光信号をＩＦ信号（電気信
号）に変換した後、帯域制限を行い、ＲＦ信号に周波数
変換して、アンテナ４から出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを用い
た無線基地局装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信の基地局を設置する場合、地上
またはビルの屋上に鉄塔を立て、その鉄塔の頂上（塔
頂）に無線通信のためのアンテナを設け、地上または屋
上に基地局の本体（以下「基地局本体装置」という）を
設けることが広く一般に行われている。

【０００３】このとき、塔頂のアンテナと地上または屋
上の基地局本体装置とを接続するケーブルは長さが約１
００ｍにも及ぶことがあるため、ケーブルの損失（たと
えば、雑音指数の劣化や電力損失など）を補償するため
に、基地局本体装置と分離してアンテナの近傍に、送信
／受信信号の増幅機能を有する装置（以下「基地局分離
装置」という）を設けることが行われている。

【０００４】また、近年の無線通信システムでは、基地
局でベースバンドの信号処理を行うために基地局の装置
構成が複雑かつ大型になり、そのため、多数の基地局を
必要とするゾーン半径が小さいマイクロセルゾーンやピ
コセルゾーンのおのおのに基地局を設置することが困難
になっている。そこで、複雑な信号処理部を有する基地
局の本体（以下「基地局本体装置」という）から離れた
場所に、複雑な信号処理部を持たず主にアナログ信号処
理である電波信号の送受信処理を行う装置（以下「基地
局分離装置」という）を設置して、マイクロセルゾーン
やピコセルゾーンをカバーするようにし、もって無線基
地局システムを簡素化することが行われている。

【０００５】以上のような基地局分離装置と基地局本体
装置の間で信号を伝送するためのケーブルとしては一般
に同軸ケーブルや光ファイバが用いられているが、同軸
ケーブルは、損失が大きいため装置間の距離が制限され
ること、重量が大きいため設置の難易度が高いことなど
を理由に、近年、光ファイバによる信号伝送が注目され
ている。特に、アダプティブアレイアンテナ（adaptive
array antenna）のような複雑な信号処理を行う場合に
はアンテナで受信した無線信号の位相情報が重要になる
が、同軸ケーブルではケーブルの長さや温度などの環境
条件によって位相特性が変動するため、光ファイバによ
る伝送の方が有利である。

【０００６】特開平７−１５４８４１号公報には、光フ
ァイバを用いた基地局システムにおいて、基地局分離装
置側に周波数変換手段を設け、無線周波数を柔軟に運用
できるようにしたものが提案されている。

【０００７】また、光ファイバによる伝送の場合、光／
電気変換器および電気／光変換器は、通常、無線周波数
で使用される増幅器や周波数変換器と比較して、雑音お
よび歪特性が所要の性能内となるダイナミックレンジが
小さい。特開平６−３５０５３７号公報には、無線周波
数よりも低い周波数の中間周波数において光／電気変換
および電気／光変換を行うことにより、相互変調歪の減
少を図るようにしたものが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、無線
通信の利用者数の増加に伴い、１基地局当たりの通信容
量の増加が求められ、複数のキャリアを用いることが一
般的となっているが、光ファイバを利用した従来の無線
基地局装置では、複数のキャリアを１本の光ファイバで
伝送する際に光／電気変換および電気／光変換により３
次相互変調歪成分が伝送信号の帯域内に発生し、伝送品
質が劣化するという問題がある。

【０００９】すなわち、２つのキャリアに対して同時に
増幅や周波数変換を行う場合、デバイスの入出力特性の
非線形性により奇数次の相互変調歪（intermodulation
distortion）が帯域近傍に発生する。このとき、一般に
３次の相互変調歪の振幅が最も大きく、たとえば、任意
の２つの周波数ｆｎ、ｆｍで発生する３次相互変調歪
（以下「ＩＭ３」と略称する）の周波数は、２×ｆｎ−
ｆｍ、２×ｆｍ−ｆｎとなる。

【００１０】また、無線通信で複数のキャリアを用いる
場合、無線周波数キャリアは、周波数の有効利用を図る
ため、一般に、図１４に示すように、等間隔で周波数の
利用が可能となっている。同図中、ｆ１〜ｆ４は、無線
周波数であり、ｆａは、各無線周波数の間隔である。た
とえば、ｆ２、ｆ３は、それぞれ、ｆ２＝ｆ１＋ｆａｆ３＝ｆ１＋２×ｆａと表される。また、ｆｂは、信号の占有帯域幅である
（ｆａ＞ｆｂ）。

【００１１】このとき、ｆ１とｆ２で発生するＩＭ３成
分の周波数は、それぞれ、図１５に示すように、ｆ１＋
２×ｆａ（＝２×ｆ２−ｆ１）とｆ１−ｆａ（＝２×ｆ
１−ｆ２）となり、その帯域幅は、３×ｆｂとなる。つ
まり、一方のＩＭ３成分、ｆ１＋２×ｆａは、キャリア
ｆ３の帯域内に干渉成分として発生するため、帯域制限
フィルタなどで除去することができず、この結果、キャ
リアｆ３で搬送される信号の伝送品質が劣化することに
なる。

【００１２】これは、ｆ１〜ｆ４を中間周波数に変換し
ても同じ現象が発生するため、中間周波数に変換する従
来の方法でも同様に発生する問題である。

【００１３】この問題の対処方法として、キャリアごと
に帯域制限を行って光／電気変換および電気／光変換を
行う方法が考えられる。しかし、この方法は、キャリア
ごとに光／電気変換手段および電気／光変換手段を必要
とするため、装置が複雑かつ高価で大きくなるという問
題がある。

【００１４】また、一般に、無線通信では、受信信号の
レベルが伝搬環境や通信距離に応じて大きく変動すると
ともに、ＣＤＭＡ（code division multiple access：
符号分割多元接続）による無線通信や、アダプティブア
レイアンテナのような適応処理を行う無線通信システム
では、送信信号の出力レベルの制御も頻繁に行われてい
る。このとき、図１５に示すように、光／電気変換およ
び電気／光変換などで発生する熱雑音などのノイズフロ
アがある一定のレベルで存在するため、送信信号のレベ
ルを小さくすると、ＳＮ比（signal to noise ratio：
信号対雑音電力比）が他のキャリアに比べて劣化する。
このため、信号レベルが低いキャリアの送信信号または
受信信号は、光／電気変換および電気／光変換などで発
生する熱雑音などの干渉成分との比が小さくなり、伝送
品質の劣化が顕著に現れるという問題がある。

【００１５】また、基地局分離装置に周波数変換手段な
らびにこれに必要な局部発振手段および基準信号発生手
段を設けた場合、基地局分離装置が大きくなるという問
題がある。さらに、基地局分離装置と基地局本体装置と
は基準周波数に差異があるため、伝送品質が劣化し、ま
た、アンテナに近接した基地局分離装置では、温度など
の環境変動が大きいため、基準周波数の変動が大きくな
り、伝送品質の劣化が大きくなるという問題がある。

【００１６】また、送信側で発生した歪成分が受信側に
漏洩して伝送品質を劣化させることを防止するために、
シールド構造を施す方法や、送信と受信とで装置を分離
する方法が考えられるが、いずれも、装置が大きくなる
という問題がある。

【００１７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、基地局分離装置と基地局本体装置の間の信号の
伝送に光ファイバを使用しつつ、簡易で安価かつ小型の
回路構成により、相互変調歪の発生を抑制して伝送品質
の劣化を防止し、もって高品質の送信／受信信号を得る
ことができる無線基地局装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】（１）本発明の無線基地
局装置は、基地局本体装置と当該基地局本体装置から離
れてアンテナの近傍に設置された基地局分離装置とを光
ファイバを介して接続してなる無線基地局装置であっ
て、前記基地局本体装置は、複数の送信信号を周波数が
互いに異なる複数の中間周波数信号に変調する変調手段
と、前記変調手段から出力される複数の中間周波数信号
を合成する合成手段と、前記合成手段の出力信号を光信
号に変換して前記光ファイバに出力する電気／光変換手
段と、を有し、前記基地局分離装置は、前記光ファイバ
から出力される光信号を電気信号に変換する光／電気変
換手段と、前記光／電気変換手段の出力信号を帯域制限
して所定の周波数の中間周波数信号を取り出す帯域制限
手段と、前記帯域制限手段の出力信号を無線周波数信号
に変換する周波数変換手段と、を有し、前記変調手段
は、変調後の複数の中間周波数信号のうち任意の２つの
周波数成分により発生する３次相互変調歪成分が、他の
中間周波数信号の帯域内に発生しないように、前記変調
を行う、構成を採る。

【００１９】この構成によれば、１つの光ファイバで複
数の送信信号を伝送する場合であっても、複数の中間周
波数信号のうち任意の２つの周波数成分により発生する
３次相互変調歪成分が、他の中間周波数信号の帯域内に
発生しないように周波数構成されるため、基地局分離装
置と基地局本体装置の間の信号の伝送に光ファイバを使
用しつつ、簡易で安価かつ小型の回路構成により、相互
変調歪の発生を抑制して伝送品質の劣化を防止し、もっ
て高品質の送信信号を得ることができる。

【００２０】（２）本発明の無線基地局装置は、上記の
構成において、前記基地局分離装置は、前記帯域制限手
段によって取り出された中間周波数信号ごとに利得を制
御する利得制御手段、をさらに有する構成を採る。

【００２１】この構成によれば、中間周波数信号ごとに
利得を制御して所望の電力で送信できるため、送信電力
が異なっていても、電気／光変換手段および光／電気変
換手段に入出力される信号レベルを等しく保つことがで
き、ＳＮ比の劣化が防止され、通信品質をより良好に保
つことができる。

【００２２】（３）本発明の無線基地局装置は、基地局
本体装置と当該基地局本体装置から離れてアンテナの近
傍に設置された基地局分離装置とを光ファイバを介して
接続してなる無線基地局装置であって、前記基地局分離
装置は、前記アンテナで受信された信号を周波数が互い
に異なる複数の中間周波数信号に変換する周波数変換手
段と、前記周波数変換手段から出力される複数の中間周
波数信号を合成する合成手段と、前記合成手段の出力信
号を光信号に変換して前記光ファイバに出力する電気／
光変換手段と、を有し、前記基地局本体装置は、前記光
ファイバから出力される光信号を電気信号に変換する光
／電気変換手段と、前記光／電気変換手段の出力信号を
帯域制限して所定の周波数の中間周波数信号を取り出す
帯域制限手段と、前記帯域制限手段の出力信号を復調す
る復調手段と、を有し、前記周波数変換手段は、周波数
変換後の複数の中間周波数信号のうち任意の２つの周波
数成分により発生する３次相互変調歪成分が、他の中間
周波数信号の帯域内に発生しないように、前記周波数変
換を行う、構成を採る。

【００２３】この構成によれば、１つの光ファイバで複
数の受信信号を伝送する場合であっても、複数の中間周
波数信号のうち任意の２つの周波数成分により発生する
３次相互変調歪成分が、他の中間周波数信号の帯域内に
発生しないように周波数構成されるため、基地局分離装
置と基地局本体装置の間の信号の伝送に光ファイバを使
用しつつ、簡易で安価かつ小型の回路構成により、相互
変調歪の発生を抑制して伝送品質の劣化を防止し、もっ
て高品質の受信信号を得ることができる。

【００２４】（４）本発明の無線基地局装置は、上記の
構成において、前記基地局分離装置は、中間周波数信号
ごとに利得を制御する利得制御手段、をさらに有する構
成を採る。

【００２５】この構成によれば、中間周波数信号ごとに
利得を制御して電気／光変換手段に出力される信号レベ
ルを一定の範囲内にできるため、受信信号のレベルが異
なっていても、電気／光変換手段および光／電気変換手
段に入出力される信号レベルを等しく保つことができ、
ＳＮ比の劣化が防止され、通信品質をより良好に保つこ
とができる。

【００２６】（５）本発明の無線基地局装置は、上記の
構成において、前記基地局本体装置は、基準信号を発生
する基準信号発生手段、をさらに有し、前記基地局分離
装置は、局部発振信号を出力するフェーズロックループ
方式の局部発振手段、をさらに有し、前記基地局本体装
置に設けられた前記合成手段は、前記変調手段から出力
される複数の中間周波数信号および前記基準信号発生手
段から出力される基準信号を合成し、前記基地局分離装
置は、前記基地局本体装置側で発生された基準信号を前
記帯域制限手段によって取り出して前記局部発振手段の
比較基準信号として用いる、構成を採る。

【００２７】この構成によれば、基地局本体装置で基準
信号を発生させて基地局分離装置でも利用するようにし
たため、基地局分離装置に基準信号発生手段を設ける必
要がなく、基地局分離装置を安価かつ小型にすることが
できるとともに、基地局分離装置の設置環境の変動など
による通信の品質の劣化を防止することができる。

【００２８】（６）本発明の無線基地局装置は、上記の
構成において、前記基地局本体装置は、基準信号を発生
する基準信号発生手段と、前記基準信号発生手段によっ
て発生された基準信号を逓倍する逓倍手段と、をさらに
有し、前記基地局分離装置は、局部発振信号を出力する
フェーズロックループ方式の局部発振手段と、前記逓倍
手段によって逓倍された基準信号を分周する分周手段
と、をさらに有し、前記基地局本体装置に設けられた前
記合成手段は、前記変調手段から出力される複数の中間
周波数信号および前記逓倍手段によって逓倍された基準
信号を合成し、前記基地局分離装置は、前記基地局本体
装置側から伝送されてくる逓倍された基準信号を前記帯
域制限手段によって取り出した後前記分周手段によって
分周して前記局部発振手段の比較基準信号として用い
る、構成を採る。

【００２９】この構成によれば、基地局本体装置で発生
された基準信号を逓倍して基地局分離装置に光伝送し、
基地局分離装置では分周して利用するため、電気／光変
換および光／電気変換される電気信号の周波数帯域を狭
くすることができ、安価で小型のまま通信の品質を保持
することができる。

【００３０】（７）本発明の無線基地局装置は、上記の
構成において、前記基地局本体装置は、基準信号を発生
する基準信号発生手段と、前記基準信号発生手段によっ
て発生された基準信号を用いて変復調用の共通の局部発
振信号を出力するフェーズロックループ方式の共通局部
発振手段と、前記基準信号発生手段によって発生された
基準信号を逓倍する逓倍手段と、前記共通局部発振手段
の出力信号および基準信号発生手段または前記逓倍手段
の出力信号を用いて変復調用の局部発振信号を出力する
変復調用周波数変換手段と、をさらに有する構成を採
る。

【００３１】この構成によれば、局部発振手段は１つの
共通局部発振手段のみで足りるため、局部発振手段を削
減することができ、基地局本体装置を安価かつ小型にす
ることができる。

【００３２】（８）本発明の無線基地局装置は、上記の
構成において、前記基地局分離装置は、前記基地局本体
装置側で発生された基準信号を用いて周波数変換用の共
通の局部発振信号を出力するフェーズロックループ方式
の第２共通局部発振手段と、前記基地局本体装置側で発
生された基準信号を逓倍する第２逓倍手段と、前記第２
共通局部発振手段の出力信号および前記基地局本体装置
側で発生された基準信号または前記第２逓倍手段の出力
信号を用いて周波数変換用の局部発振信号を出力する周
波数変換用周波数変換手段と、をさらに有する構成を採
る。

【００３３】この構成によれば、局部発振手段は１つの
第２共通局部発振手段のみで足りるため、局部発振手段
を削減することができ、基地局分離装置を安価かつ小型
にすることができる。

【００３４】（９）本発明の無線基地局装置は、上記の
構成において、前記基地局分離装置は、送信系と受信系
とで共通の局部発振信号を出力する局部発振手段、をさ
らに有する構成を採る。

【００３５】この構成によれば、基地局分離装置におい
て送信と受信とで局部発振手段を共用するため、局部発
振手段を削減することができ、基地局分離装置を安価か
つ小型にすることができる。

【００３６】（１０）本発明の無線基地局装置は、上記
の構成において、前記複数の中間周波数信号は、送信お
よび受信の複数の中間周波数信号のうち任意の２つの周
波数成分により発生する３次相互変調歪成分が、他の送
信または受信の中間周波数信号の帯域内に発生しないよ
うに設定されている構成を採る。

【００３７】この構成によれば、送信および受信の複数
の中間周波数信号のうち任意の２つの周波数成分により
発生する３次相互変調歪成分が、他の送信または受信の
中間周波数信号の帯域内に発生しないような周波数構成
とされるため、送信側と受信側との間に漏洩があったと
しても、発生する３次相互変調歪成分が通信品質に影響
を与えることがなく、装置を安価かつ小型にすることが
できる。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、１つの光ファイ
バで複数の送信信号または受信信号を伝送する場合にお
いて、複数の中間周波数信号のうち任意の２つの周波数
成分により発生する３次相互変調歪成分が、他の中間周
波数信号の帯域内に発生しないように周波数構成するこ
とである。

【００３９】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００４０】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、ここでは、無線基地局装置の送信機能に関
係する要素のみを示している。

【００４１】図１に示す無線基地局装置１００は、基地
局本体装置１と、基地局分離装置２と、基地局本体装置
１と基地局分離装置２とを接続する光ファイバ３と、基
地局分離装置２に接続されたアンテナ４とを有する。

【００４２】基地局本体装置１は、複数（ここでは３
つ）の送信ベースバンド信号を生成するベースバンド処
理部１１と、ベースバンド処理部１１で生成されたベー
スバンド信号の周波数を中間周波数（ＩＦ）に変調する
複数（ここでは３つ）の変調器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
と、各変調器１２ａ〜１２ｃに対応して設けられ変調用
の搬送波を生成する複数（ここでは３つ）の変復調用局
部発振器１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、各変調器１２ａ〜
１２ｃの出力（ＩＦ信号）を合成するＩＦ合成器１４
と、ＩＦ合成器１４で合成されたＩＦ信号を電気／光変
換して光信号を光ファイバ３に出力する電気／光変換器
（「Ｅ／Ｏ」、以下同様）１５とを有する。

【００４３】基地局分離装置２は、光ファイバ３を介し
て伝送された光信号を光／電気変換してＩＦ信号を出力
する光／電気変換器（「Ｏ／Ｅ」、以下同様）２１と、
光／電気変換器２１から出力されたＩＦ信号を複数（こ
こでは３つ）の系統に分配するＩＦ分配器２２と、ＩＦ
分配器２２で分配されたＩＦ信号を帯域制限して所定の
帯域のみの周波数成分を通過させる複数（ここでは３
つ）のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２３ａ，２３ｂ，
２３ｃと、バンドパスフィルタ２３ａ〜２３ｃ通過後の
ＩＦ信号を所要の無線周波数（ＲＦ）信号に変換する複
数（ここでは３つ）のミキサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ
と、対応するミキサ２４ａ〜２４ｃに出力する局部発振
信号を生成する複数（ここでは３つ）の周波数変換用局
部発振器２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、各ミキサ２４ａ〜
２４ｃの出力（ＲＦ信号）を合成するＲＦ合成器２６
と、ＲＦ合成器２６で合成されたＲＦ信号を増幅してア
ンテナ４に出力する増幅器２７とを有する。

【００４４】ここで、ベースバンド処理部１１は、音声
信号や画像信号、データ信号など、送信する信号に応じ
て構成されるものであり、たとえば、デジタル無線通信
においてはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）や論
理集積回路などで構成されるデジタル信号処理回路に相
当する。

【００４５】変調器１２ａ〜１２ｃは、たとえば、ＱＰ
ＳＫやＱＡＭなどの直交変調信号を送信する場合の直交
変調器に相当する。

【００４６】変復調用局部発振器１３ａ〜１３ｃは、た
とえば、ＶＣＯ（電圧制御発振器）などの発振器を備え
た周波数シンセサイザなどの任意の周波数信号を生成で
きる局部発振器に相当する。

【００４７】ＩＦ合成器１４は、たとえば、複数の入力
信号（ＩＦ信号）を合成して１つの端子から出力する合
成器に相当する。

【００４８】電気／光変換器１５は、たとえば、電気信
号を光信号に変換するレーザダイオードなどで構成され
ている。

【００４９】光／電気変換器２１は、たとえば、光信号
を電気信号に変換するフォトダイオードなどで構成され
ている。

【００５０】バンドパスフィルタ２３ａ〜２３ｃは、た
とえば、ＳＡＷフィルタやセラミックフィルタ、ＬＣフ
ィルタなどで構成されている。

【００５１】ミキサ２４ａ〜２４ｃは、たとえば、入力
信号と局部発振信号から周波数を変換して出力する、ト
ランジスタやダイオードなどで構成されたミキサに相当
する。

【００５２】周波数変換用局部発振器２５ａ〜２５ｃ
は、たとえば、ＶＣＯなどの発振器を備えた周波数シン
セサイザなどの任意の周波数信号を生成できる局部発振
器に相当する。

【００５３】ＲＦ合成器２６は、たとえば、複数の入力
信号（ＲＦ信号）を合成して１つの端子から出力する合
成器に相当する。

【００５４】増幅器２７は、たとえば、無線周波数（Ｒ
Ｆ）に変換された送信信号を増幅して出力するＲＦアン
プに相当する。

【００５５】次いで、上記構成を有する無線基地局装置
１００の動作を説明する。

【００５６】基地局本体装置１は、ベースバンド処理部
１１で、３つの送信ベースバンド信号を生成し、各変調
器１２ａ〜１２ｃに出力する。

【００５７】各変調器１２ａ〜１２ｃでは、それぞれ、
ベースバンド処理部１１から出力された送信ベースバン
ド信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変調する。このと
き、各変調器１２ａ〜１２ｃには、対応する変復調用局
部発振器１３ａ〜１３ｃから出力された局部発振信号が
入力される。ＩＦ信号の搬送波周波数は、変復調用局部
発振器１３ａ〜１３ｃの周波数によって任意に設定する
ことができ、各変調器１２ａ〜１２ｃは、それぞれ搬送
波周波数がｆｉｆ１、ｆｉｆ２、ｆｉｆ３であるＩＦ信
号を出力する。ここで、ｆｉｆ１、ｆｉｆ２、ｆｉｆ３
は、これら３つのうちの任意の２つの周波数により発生
するＩＭ３成分が他の１つのＩＦ信号の帯域内に発生し
ないような周波数に設定されている。

【００５８】３つの変調器１２ａ〜１２ｃから出力され
たＩＦ信号は、ＩＦ合成器１４で合成され、電気／光変
換器１５で光信号に変換された後、光ファイバ３を介し
て基地局分離装置２に伝送される。

【００５９】基地局分離装置２は、光／電気変換器２１
で、光ファイバ３を介して伝送された光信号を電気信号
に変換する。図２は、このときの変換後のスペクトルの
一例を示している。たとえば、ｆｉｆ２＝ｆｉｆ１＋ｆ
ａ、ｆｉｆ３＝ｆｉｆ２＋２×ｆａとした場合、ｆｉｆ
１とｆｉｆ２により発生するＩＭ３成分をＩＭ３ａ、ｆ
ｉｆ１とｆｉｆ３により発生するＩＭ３成分をＩＭ３
ｂ、ｆｉｆ２とｆｉｆ３により発生するＩＭ３成分をＩ
Ｍ３ｃとすると、図２に示すように、各ＩＭ３成分は、
いずれのＩＦ信号の帯域内にも現れない。変換後の電気
信号（ＩＦ信号）は、ＩＦ分配器２２に出力される。

【００６０】なお、ＩＦ信号の周波数構成は、もちろ
ん、上記の例に限定されない。任意の２つのＩＦ信号に
より発生するＩＭ３成分が他のどのＩＦ信号の帯域内に
も発生しないように設定すれば、どのような周波数構成
であってもよい。

【００６１】光／電気変換器２１の出力（ＩＦ信号）
は、ＩＦ分配器２２で３つの系統に分配された後、それ
ぞれｆｉｆ１、ｆｉｆ２、ｆｉｆ３を通過中心周波数と
する３つのＩＦ帯バンドパスフィルタ２３ａ〜２３ｃに
入力され、ここで通過帯域外の他のＩＦ信号やＩＭ３成
分が除去される。ＩＦ信号は、ＲＦ（無線周波数）の値
によらずに低い周波数に設定できるため、容易にバンド
パスフィルタによる帯域制限を行うことができる。

【００６２】各バンドパスフィルタ２３ａ〜２３ｃで不
要成分が除去されたＩＦ信号は、対応するミキサ２４ａ
〜２４ｃにそれぞれ入力され、所要のＲＦ信号に周波数
変換される。このとき、各ミキサ２４ａ〜２４ｃには、
対応する周波数変換用局部発振器２５ａ〜２５ｃから出
力される局部発振信号が入力される。ＲＦ信号の搬送波
周波数は、周波数変換用局部発振器２５ａ〜２５ｃの周
波数によって任意に設定することができ、各ミキサ２４
ａ〜２４ｃからは、それぞれ所望の周波数のＲＦ信号が
出力される。たとえば、３つの周波数変換用局部発振器
２５ａ〜２５ｃの周波数をそれぞれｆ１−ｆｉｆ１、ｆ
２−ｆｉｆ２、ｆ３−ｆｉｆ３とした場合、３つのミキ
サ２４ａ〜２４ｃからは、それぞれｆ１、ｆ２、ｆ３の
ＲＦ信号を得ることができる。

【００６３】３つのミキサ２４ａ〜２４ｃから出力され
たＲＦ信号は、ＲＦ合成器２６で合成され、増幅器２７
で所望の出力レベルまで増幅された後、アンテナ４から
無線送信信号として出力される。図３は、このときアン
テナ４から出力される無線送信信号のスペクトルを示し
ている。

【００６４】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局本体装置１において、３つの送信信
号を、当該３つの送信信号をそれぞれ変調して得られる
３つのＩＦ信号のうち任意の２つのＩＦ信号により発生
するＩＭ３成分が他のＩＦ信号の帯域内に発生しないよ
うな周波数構成のＩＦ信号に変調した後、光信号に変換
して、光ファイバ３で基地局分離装置２に伝送し、基地
局分離装置２において、光信号をＩＦ信号（電気信号）
に変換した後、帯域制限を行い、ＲＦ信号に周波数変換
して、アンテナ４から出力する構成としたため、電気／
光変換および光／電気変換で発生するＩＭ３成分が送信
信号の帯域内に発生せず、基地局分離装置２と基地局本
体装置１の間の信号の伝送に光ファイバ３を使用しつ
つ、簡易で安価かつ小型の回路構成により、ＩＭ３成分
の発生を抑制して伝送品質の劣化を防止し、もって高品
質の送信信号を得ることができる。

【００６５】なお、本実施の形態では、送信信号（ベー
スバンド信号）が３つの場合を例にとって説明したが、
送信信号の数は、特に限定されない。たとえば、図４
は、４つの送信信号を伝送する場合のＩＦ信号の構成の
一例を示している。ここでは、ｆｉｆ２＝ｆｉｆ１＋ｆ
ａ、ｆｉｆ３＝ｆｉｆ２＋２×ｆａ、ｆｉｆ４＝ｆｉｆ
３＋ｆａとされている。また、図５は、５つの送信信号
を伝送する場合のＩＦ信号の構成の一例を示している。
ここでは、ｆｉｆ２＝ｆｉｆ１＋ｆａ、ｆｉｆ３＝ｆｉ
ｆ２＋２×ｆａ、ｆｉｆ４＝ｆｉｆ１−４×ｆａ、ｆｉ
ｆ５＝ｆｉｆ３＋４×ｆａとされている。

【００６６】図４および図５において、ｆｉｆ１とｆｉ
ｆ４により発生するＩＭ３成分をＩＭ３ｄ、ｆｉｆ２と
ｆｉｆ４により発生するＩＭ３成分をＩＭ３ｅ、ｆｉｆ
３とｆｉｆ４により発生するＩＭ３成分をＩＭ３ｆ、ｆ
ｉｆ１とｆｉｆ５により発生するＩＭ３成分をＩＭ３ｇ
（図示せず）、ｆｉｆ２とｆｉｆ５により発生するＩＭ
３成分をＩＭ３ｈ（図示せず）、ｆｉｆ３とｆｉｆ５に
より発生するＩＭ３成分をＩＭ３ｉ、ｆｉｆ４とｆｉｆ
５により発生するＩＭ３成分をＩＭ３ｊ（図示せず）と
すると、図４および図５に示すように、各ＩＭ３成分
は、いずれのＩＦ信号の帯域内にも現れない。すなわ
ち、いずれの場合においても、任意の２つのＩＦ信号に
より発生するＩＭ３成分は他のどのＩＦ信号の帯域内に
も発生しないため、同様の効果を得ることができる。

【００６７】（実施の形態２）図６は、本発明の実施の
形態２に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、この無線基地局装置は、図１に示す実施の
形態１に係る無線基地局装置と同様の基本的構成を有し
ており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説
明を省略する。

【００６８】図６に示す無線基地局装置１１０の特徴
は、利得の制御を可能にするため、基地局分離装置２の
各ミキサ２４ａ〜２４ｃとＲＦ合成器２６の間にミキサ
２４ａ〜２４ｃと同数（ここでは３つ）の可変利得増幅
器２８ａ，２８ｂ，２８ｃを設けたことである。可変利
得増幅器２８ａ〜２８ｃは、対応するミキサ２４ａ〜２
４ｃから出力されたＲＦ信号のレベルを変えることがで
きる。可変利得増幅器２８ａ〜２８ｃは、たとえば、制
御電圧によって利得が変化する可変利得増幅器に相当す
る。なお、可変利得増幅器に代えて、減衰量を制御でき
る可変減衰器を用いることも可能である。

【００６９】無線基地局装置１１０は、光ファイバ３に
よる信号伝送の際に電気／光変換されかつ光／電気変換
される３つのＩＦ信号のレベルを等しくしつつ、基地局
分離装置２に設けられた可変利得増幅器２８ａ〜２８ｃ
により、各送信信号のレベルを可変して、ＲＦ信号をキ
ャリアによって異なる所望の電力で送信するように動作
する。この結果、送信電力が異なっていても、電気／光
変換器１５および光／電気変換器２１の入出力の信号レ
ベルを等しく保つことができるため、ＳＮ比の劣化が防
止され、通信の品質を良好に保つことができる。

【００７０】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局分離装置２に複数の可変利得増幅器
２８ａ〜２８ｃを設け、周波数成分ごとに利得を変えて
所望の電力で送信するため、電気／光変換器１５および
光／電気変換器２１の入出力の信号レベルを等しく保つ
ことができ、ＳＮ比の劣化を防止することができ、通信
の品質を良好に保つことができる。

【００７１】なお、本実施の形態では、ミキサ２４ａ〜
２４ｃの出力側に可変利得増幅器２８ａ〜２８ｃを設け
ているが、これに限定されるわけではなく、たとえば、
ミキサ２４ａ〜２４ｃの入力側に可変利得増幅器を設け
ても、同様の効果を得ることができる。

【００７２】（実施の形態３）図７は、本発明の実施の
形態３に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、ここでは、無線基地局装置の受信機能に関
係する要素のみを示している。また、この無線基地局装
置は、図１に示す実施の形態１に係る無線基地局装置と
同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同
一の符号を付しておく。

【００７３】図７に示す無線基地局装置２００は、基地
局本体装置１と、基地局分離装置２と、基地局本体装置
１と基地局分離装置２とを接続する光ファイバ３と、基
地局分離装置２に接続されたアンテナ４とを有する。

【００７４】基地局分離装置２は、アンテナ４で受信し
た無線周波数（ＲＦ）の受信信号を増幅する低雑音増幅
器３１と、低雑音増幅器３１で増幅されたＲＦ信号を複
数（ここでは３つ）の系統に分配するＲＦ分配器３２
と、ＲＦ分配器３２で分配されたＲＦ信号を所要の中間
周波数（ＩＦ）信号に変換する複数（ここでは３つ）の
ミキサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、対応するミキサ３３
ａ〜３３ｃに出力する局部発振信号を生成する複数（こ
こでは３つ）の周波数変換用局部発振器３４ａ，３４
ｂ，３４ｃと、各ミキサ３３ａ〜３３ｃの出力（ＩＦ信
号）を帯域制限して所定の帯域のみの周波数成分を通過
させる複数（ここでは３つ）のＩＦ帯バンドパスフィル
タ３５ａ，３５ｂ，３５ｃと、バンドパスフィルタ３５
ａ〜３５ｃ通過後のＩＦ信号を合成するＩＦ合成器３６
と、ＩＦ合成器３６で合成されたＩＦ信号を電気／光変
換して光信号を光ファイバ３に出力する電気／光変換器
３７とを有する。

【００７５】基地局本体装置１は、光ファイバ３を介し
て伝送された光信号を光／電気変換してＩＦ信号を出力
する光／電気変換器４１と、光／電気変換器４１から出
力されたＩＦ信号を複数（ここでは３つ）の系統に分配
するＩＦ分配器４２と、ＩＦ分配器４２で分配されたＩ
Ｆ信号を帯域制限して所定の帯域のみの周波数成分を通
過させる複数（ここでは３つ）のバンドパスフィルタ４
３ａ，４３ｂ，４３ｃと、バンドパスフィルタ４３ａ〜
４３ｃ通過後のＩＦ信号をベースバンド信号に復調する
複数（ここでは３つ）の復調器４４ａ，４４ｂ，４４ｃ
と、各復調器４４ａ〜４４ｃに対応して設けられ復調用
の搬送波を生成する複数（ここでは３つ）の上記変復調
用局部発振器１３ａ〜１３ｃと、各復調器４４ａ〜４４
ｃの出力（ベースバンド信号）から受信信号を復号する
上記ベースバンド処理部１１とを有する。

【００７６】ここで、低雑音増幅器３１は、たとえば、
アンテナ４で受信した受信ＲＦ信号を低雑音で増幅する
ローノイズアンプに相当する。

【００７７】ＲＦ分配器３２は、たとえば、１つの端子
から入力されるＲＦ信号を分配して複数の端子から出力
する分配器に相当する。

【００７８】復調器４４ａ〜４４ｃは、たとえば、ＱＰ
ＳＫやＱＡＭなどの直交変調信号を受信する場合の直交
復調器に相当する。

【００７９】次いで、上記構成を有する無線基地局装置
２００の動作を説明する。

【００８０】基地局分離装置２は、アンテナ４で、たと
えば、３つのＲＦ信号ｆ１、ｆ２、ｆ３を受信する。

【００８１】アンテナ４で受信された３つのＲＦ信号ｆ
１、ｆ２、ｆ３は、低雑音増幅器３１で増幅された後、
ＲＦ分配器３２で３系統に分配され、各ミキサ３３ａ〜
３３ｃに入力される。

【００８２】各ミキサ３３ａ〜３３ｃでは、ＲＦ分配器
３２で分配されたＲＦ信号を所要のＩＦ信号に変換す
る。このとき、各ミキサ３３ａ〜３３ｃには、対応する
周波数変換用局部発振器３４ａ〜３４ｃから出力された
局部発振信号が入力される。ＩＦ信号の搬送波周波数
は、周波数変換用局部発振器３４ａ〜３４ｃの周波数に
よって任意に設定することができ、各ミキサ３３ａ〜３
３ｃは、それぞれ所望の周波数のＩＦ信号を出力する。
各ミキサ３３ａ〜３３ｃの出力（ＩＦ信号）は、対応す
るＩＦ帯バンドパスフィルタ３５ａ〜３５ｃに入力さ
れ、ここで通過帯域外の他のＩＦ信号や干渉成分が除去
される。すなわち、たとえば、各ＩＦ帯バンドパスフィ
ルタ３５ａ〜３５ｃの通過中心周波数をｆｉｆ１、ｆｉ
ｆ２、ｆｉｆ３とし、かつ、各周波数変換用局部発振器
３４ａ〜３４ｃの周波数をそれぞれｆ１−ｆｉｆ１、ｆ
２−ｆｉｆ２、ｆ３−ｆｉｆ３とすると、各ミキサ３３
ａ〜３３ｃからは、それぞれｆ１、ｆ２、ｆ３のＲＦ信
号を周波数変換したｆｉｆ１、ｆｉｆ２、ｆｉｆ３のＩ
Ｆ信号を得ることができる。

【００８３】バンドパスフィルタ３５ａ〜３５ｃ通過後
の３つのＩＦ信号は、ＩＦ合成器３６で合成され、電気
／光変換器３７で光信号に変換された後、光ファイバ３
を介して基地局本体装置１に伝送される。

【００８４】基地局本体装置１は、光／電気変換器４１
で、光ファイバ３を介して伝送された光信号を電気信号
に変換する。変換後のスペクトルの一例は、実施の形態
１と同様、図２に示されている。たとえば、ｆｉｆ２＝
ｆｉｆ１＋ｆａ、ｆｉｆ３＝ｆｉｆ２＋２×ｆａとした
場合、ｆｉｆ１とｆｉｆ２により発生するＩＭ３成分を
ＩＭ３ａ、ｆｉｆ１とｆｉｆ３により発生するＩＭ３成
分をＩＭ３ｂ、ｆｉｆ２とｆｉｆ３により発生するＩＭ
３成分をＩＭ３ｃとすると、図２に示すように、各ＩＭ
３成分は、いずれのＩＦ信号の帯域内にも現れない。変
換後の電気信号（ＩＦ信号）は、ＩＦ分配器４２に出力
される。

【００８５】なお、ＩＦ信号の周波数構成は、実施の形
態１と同様、もちろん、上記の例に限定されない。任意
の２つのＩＦ信号により発生するＩＭ３成分が他のどの
ＩＦ信号の帯域内にも発生しないように設定すれば、ど
のような周波数構成であってもよい。

【００８６】光／電気変換器４１の出力（ＩＦ信号）
は、ＩＦ分配器４２で３つの系統に分配された後、それ
ぞれｆｉｆ１、ｆｉｆ２、ｆｉｆ３を通過中心周波数と
する３つのバンドパスフィルタ４３ａ〜４３ｃに入力さ
れ、ここで通過帯域外の他のＩＦ信号やＩＭ３成分が除
去される。

【００８７】各バンドパスフィルタ４３ａ〜４３ｃで不
要成分が除去されたＩＦ信号は、対応する復調器４４ａ
〜４４ｃにそれぞれ入力され、ベースバンド信号に変換
される。このとき、各復調器４４ａ〜４４ｃには、対応
する変復調用局部発振器１３ａ〜１３ｃから出力された
局部発振信号が入力される。変復調用局部発振器１３ａ
〜１３ｃの周波数は、ｆｉｆ１、ｆｉｆ２、ｆｉｆ３の
ＩＦ信号に応じて任意に設定することができる。

【００８８】各復調器４４ａ〜４４ｃの出力（ベースバ
ンド信号）は、ベースバンド処理部１１に入力され、こ
こで所定の信号処理によって受信信号が復号される。

【００８９】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局分離装置２において、３つの受信信
号を任意の２つのＩＦ信号により発生するＩＭ３成分が
他のＩＦ信号の帯域内に発生しないような３つのＩＦ信
号に周波数変換し、帯域制限を行った後、光信号に変換
して、光ファイバ３で基地局本体装置１に伝送し、基地
局本体装置１において、光信号をＩＦ信号（電気信号）
に変換した後、ベースバンド信号に復調して、ベースバ
ンド信号処理部１１で復号する構成としたため、電気／
光変換および光／電気変換で発生するＩＭ３成分が受信
信号の帯域内に発生せず、基地局分離装置２と基地局本
体装置１の間の信号の伝送に光ファイバ３を使用しつ
つ、簡易で安価かつ小型の回路構成により、ＩＭ３成分
の発生を抑制して伝送品質の劣化を防止し、もって高品
質の受信信号を得ることができる。

【００９０】なお、本実施の形態では、受信信号（ＲＦ
信号）が３つの場合を例にとって説明したが、受信信号
の数は、特に限定されない。

【００９１】（実施の形態４）図８は、本発明の実施の
形態４に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、この無線基地局装置は、図７に示す実施の
形態３に係る無線基地局装置と同様の基本的構成を有し
ており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説
明を省略する。

【００９２】図８に示す無線基地局装置２１０の特徴
は、利得の制御を可能にするため、無線分離装置２の各
バンドパスフィルタ３５ａ〜３５ｃとＩＦ合成器３６の
間にバンドパスフィルタ３５ａ〜３５ｃと同数（ここで
は３つ）の可変利得増幅器３８ａ，３８ｂ，３８ｃを設
けたことである。可変利得増幅器３８ａ〜３８ｃは、対
応するバンドパスフィルタ３５ａ〜３５ｃの出力、つま
り、対応するミキサ３３ａ〜３３ｃから出力されたＩＦ
信号のレベルを変えることができる。可変利得増幅器３
８ａ〜３８ｃは、たとえば、制御電圧によって利得が変
化する可変利得増幅器に相当する。なお、可変利得増幅
器に代えて、減衰量を制御できる可変減衰器を用いるこ
とも可能である。

【００９３】無線基地局装置２１０は、アンテナ４で受
信した複数のＲＦ信号のレベルがそれぞれ異なっている
場合においても、無線分離装置２に設けられた可変利得
増幅器３８ａ〜３８ｃにより、各受信信号のレベルを可
変して、電気／光変換器３７に対する信号入力レベルが
一定の範囲内になるように動作する。この結果、受信信
号のレベルが異なっていても、電気／光変換器３７およ
び光／電気変換器４１の入出力の信号レベルを等しく保
つことができるため、ＳＮ比の劣化が防止され、通信の
品質を良好に保つことができる。

【００９４】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局分離装置２に複数の可変利得増幅器
３８ａ〜３８ｃを設け、周波数成分ごとに利得を変えて
電気／光変換器３７に対する信号入力レベルを一定の範
囲内にするため、電気／光変換器３７および光／電気変
換器４１の入出力の信号レベルを等しく保つことがで
き、ＳＮ比の劣化を防止することができ、通信の品質を
良好に保つことができる。

【００９５】なお、本実施の形態では、ミキサ３３ａ〜
３３ｃの出力側（より詳しくは、バンドパスフィルタ３
５ａ〜３５ｃの出力側）に可変利得増幅器３８ａ〜３８
ｃを設けているが、これに限定されるわけではなく、た
とえば、ミキサ３３ａ〜３３ｃの入力側に可変利得増幅
器を設けても、同様の効果を得ることができる。

【００９６】（実施の形態５）図９は、本発明の実施の
形態５に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、この無線基地局装置は、図１に示す実施の
形態１に係る無線基地局装置と同様の基本的構成を有し
ており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説
明を省略する。

【００９７】図９に示す無線基地局装置１２０の特徴
は、基地局本体装置１に基準発振器５１を設け、基地局
分離装置２に基準周波数フィルタ（ＢＰＦ）５２を設け
たことである。基準発振器５１は、３つの変復調用局部
発振器１３ａ〜１３ｃおよびＩＦ合成器１４に基準信号
を出力する。基準周波数フィルタ５２は、ＩＦ分配器２
２の出力を帯域制限して基準信号のみを通過させ、当該
基準信号を３つの周波数変換用局部発振器２５ａ〜２５
ｃに出力する。

【００９８】基準発振器５１は、たとえば、水晶発振子
を用いた温度補償形水晶発振器（ＴＣＸＯ）や恒温槽制
御形水晶発振器（ＯＣＸＯ）などに相当する。

【００９９】基準周波数フィルタ５２は、たとえば、水
晶フィルタやセラミックフィルタ、ＬＣフィルタなどで
構成されるバンドパスフィルタに相当する。

【０１００】周波数変換用局部発振器２５ａ〜２５ｃ
は、フェーズロックループ（ＰＬＬ）方式を用いたもの
であって、たとえば、ＶＣＯ（電圧制御発振器）とＰＬ
Ｌ用ＩＣなどで構成され局部発振信号を出力する周波数
シンセサイザに相当する。周波数シンセサイザは、一般
に、基準信号と局部発振信号の位相を比較して、安定し
た局部発振出力を得ることができるように構成されてい
る。

【０１０１】上記の構成において、基準発振器５１から
出力された信号ｆｒは、各変復調用局部発振器１３ａ〜
１３ｃの基準信号として用いられるとともに、ＩＦ合成
器１４で、各変調器１２ａ〜１２ｃから出力されたＩＦ
信号ｆｉｆ１〜ｆｉｆ３と合成され、電気／光変換器１
５で光信号に変換された後、光ファイバ３を介して基地
局分離装置２に伝送される。

【０１０２】基地局分離装置２に伝送された光信号は、
光／電気変換器２１で電気信号に変換された後、ＩＦ分
配器２２で基準周波数フィルタ５２に分配され、ここで
基準信号ｆｒのみが取り出され、各周波数変換用局部発
振器２５ａ〜２５ｃの基準信号として用いられる。

【０１０３】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局本体装置１に設けた基準発振器５１
の出力（基準信号）を各変調器１２ａ〜１２ｃの出力
（ＩＦ信号）と共に光伝送して、基地局分離装置２でも
使用するように構成したため、基地局分離装置２に基準
信号発生手段を設ける必要がなく、基地局分離装置を安
価かつ小型にすることができるとともに、基地局分離装
置の設置環境の変動などによる通信の品質の劣化を防止
することができる。

【０１０４】（実施の形態６）図１０は、本発明の実施
の形態６に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
である。なお、この無線基地局装置は、図９に示す実施
の形態５に係る無線基地局装置と同様の基本的構成を有
しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その
説明を省略する。

【０１０５】図１０に示す無線基地局装置１３０の特徴
は、基地局本体装置１に逓倍器６１を設け、基地局分離
装置２に分周器６２を設けたことである。逓倍器６１
は、基準発振器５１から出力された基準信号を逓倍（整
数倍）して出力する。分周器６２は、基準周波数フィル
タ５２から帯域制限されて出力された信号を分周（整数
分の１倍）して出力する。

【０１０６】逓倍器６１は、たとえば、入力信号の周波
数の整数倍の周波数の信号を出力する逓倍器に相当す
る。

【０１０７】分周器６２は、たとえば、入力信号の周波
数の整数分の１の周波数の信号を出力する分周器に相当
する。

【０１０８】上記の構成において、基準発振器５１から
出力されＩＦ合成器１４に入力される信号ｆｒは、逓倍
器６１でＮ倍（Ｎは整数）に逓倍され、周波数がｆｒ×
Ｎとなった後、ＩＦ合成器１４で、各変調器１２ａ〜１
２ｃから出力されたＩＦ信号ｆｉｆ１〜ｆｉｆ３と合成
され、電気／光変換器１５で光信号に変換された後、光
ファイバ３を介して基地局分離装置２に伝送される。

【０１０９】基地局分離装置２に伝送された光信号は、
光／電気変換器２１で電気信号に変換された後、ＩＦ分
配器２２でｆｒ×Ｎが通過中心周波数である基準周波数
フィルタ５２に分配され、ここでｆｒ×Ｎの周波数成分
のみが取り出され、分周器６２で１／Ｎに分周されて周
波数がｆｒの基準周波数となり、各周波数変換用局部発
振器２５ａ〜２５ｃの基準信号として用いられる。

【０１１０】一般に、周波数シンセサイザに用いられる
基準信号の周波数は、キャリア間隔またはそれ未満の周
波数が利用され、数ｋＨｚ〜数ＭＨｚ程度の周波数であ
る。本実施の形態では、上記の構成により、電気／光変
換器１５および光／電気変換器２１で変換される電気信
号の最低周波数を、実施の形態５のｆｒからｆｒ×Ｎに
高くすることができる。よって、電気／光変換器１５お
よび光／電気変換器２１の対応可能な周波数帯域を狭く
することができ、変換の回路の構成を簡易にすることが
できる。

【０１１１】また、たとえば、図４に示す周波数構成に
おいて、ｆｒ×Ｎ＝ｆｉｆ４となるようにすれば、ｆｉ
ｆ１〜ｆｉｆ３およびｆｒ×Ｎのうちの任意の２つの信
号により発生するＩＭ３成分が、他のどの信号の帯域内
にも発生しないようになるため、通信の品質を保持する
ことができる。

【０１１２】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局本体装置１に設けた基準発振器５１
の出力を逓倍器６１で逓倍した後、ＩＦ信号と共に基地
局分離装置２に光伝送し、基地局分離装置２で、分周器
６２により分周して使用するため、電気／光変換および
光／電気変換される電気信号の周波数帯域を狭くするこ
とができ、安価で小型のまま通信の品質を保持すること
ができる。

【０１１３】（実施の形態７）図１１は、本発明の実施
の形態７に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
である。なお、この無線基地局装置は、図１に示す実施
の形態１に係る無線基地局装置と同様の基本的構成を有
しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その
説明を省略する。ここでは、便宜上、基地局本体装置の
みを示している。

【０１１４】図１１に示す無線基地局装置１４０の特徴
は、基地局本体装置１に、基準信号ｆｒを出力する基準
発振器５１と、基準発振器５１の出力を基準信号として
変復調用局部発振信号を出力する共通の変復調用局部発
振器１３と、基準信号を逓倍して出力する逓倍器７１
と、基準信号または逓倍された基準信号と変復調用局部
発振器１３からの変復調用局部発振信号とを混合して別
の変復調用局部発振信号を出力する変復調用局部発振用
ミキサ７２ａ，７２ｂとを設けたことである。

【０１１５】変復調用局部発振用ミキサ７２ａ，７２ｂ
は、たとえば、２つの入力信号から周波数を変換して１
つの信号を出力するミキサに相当する。

【０１１６】なお、基地局分離装置の構成は、たとえ
ば、図１に示す基地局分離装置２と同様の構成でよい。

【０１１７】上記の構成において、たとえば、各変調器
１２ａ〜１２ｃが直交変調を行う場合、ＩＦ信号の中心
周波数は入力される局部発振周波数と等しくなる。この
とき、変復調用局部発振器１３の出力の周波数をｆｉｆ
１、基準周波数ｆｒ＝ｆａ、逓倍器７１の逓倍数Ｎ＝３
とすると、ＩＦ信号の周波数構成を図２に示す構成と同
じにすることができる。すなわち、一般にＶＣＯやＰＬ
Ｌ用ＩＣなどで構成される局部発振手段を複数設けるこ
となく、各変調器１２ａ〜１２ｃに必要な変復調用局部
発振信号を発生させることができる。

【０１１８】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局本体装置１に、１つの変復調用局部
発振器１３と、変復調用局部発振用ミキサ７２ａ，７２
ｂと、基準発振器５１と、逓倍器７１とを設け、各変調
器１２ａ〜１２ｃに局部発振周波数と基準周波数の整数
倍の周波数との和または差の周波数成分の信号を変復調
用局部発振信号として入力するようにしたため、局部発
振手段を削減することができ、基地局本体装置を安価か
つ小型にすることができる。

【０１１９】（実施の形態８）図１２は、本発明の実施
の形態８に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
である。なお、この無線基地局装置は、図１に示す実施
の形態１に係る無線基地局装置と同様の基本的構成を有
しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その
説明を省略する。ここでは、便宜上、基地局分離装置の
みを示している。

【０１２０】図１２に示す無線基地局装置１５０の特徴
は、基地局分離装置２に、基準周波数フィルタ５２と、
基準周波数フィルタ５２の出力を基準信号として周波数
変換用局部発振信号を出力する共通の周波数変換用局部
発振器８１と、基準信号を逓倍して出力する逓倍器８２
と、基準信号または逓倍された基準信号と周波数変換用
局部発振信号とを混合して周波数変換用局部発振信号を
出力する周波数変換用局部発振用ミキサ８３ａ，８３ｂ
とを設けたことである。

【０１２１】周波数変換用局部発振用ミキサ８３ａ，８
３ｂは、たとえば、２つの入力信号から周波数を変換し
て１つの信号を出力するミキサに相当する。

【０１２２】上記の構成において、たとえば、図２に示
す周波数構成のＩＦ信号をＲＦ信号に変換する場合にお
いて、周波数変換用局部発振器８１の出力の周波数をｆ
１−ｆｉｆ１、逓倍器８２の逓倍数Ｎ＝１とすると、図
３に示す周波数構成のＲＦ信号を得ることができる。す
なわち、一般にＶＣＯやＰＬＬ用ＩＣなどで構成される
局部発振手段を複数設けることなく、各ミキサ２４ａ〜
２４ｃに必要な周波数変換用局部発振信号を発生させる
ことができる。

【０１２３】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局分離装置２に、１つの周波数変換用
局部発振器８１と、周波数変換用局部発振用ミキサ８３
ａ，８３ｂと、逓倍器８２とを設け、各ミキサ２４ａ〜
２４ｃに局部発振周波数と基準周波数の整数倍の周波数
との和または差の周波数成分の信号を周波数変換用局部
発振信号として入力するようにしたため、局部発振手段
を削減することができ、基地局分離装置を安価かつ小型
にすることができる。

【０１２４】（実施の形態９）図１３は、本発明の実施
の形態９に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
である。なお、この無線基地局装置は、図１に示す実施
の形態１に係る無線基地局装置および図７に示す実施の
形態３に係る無線基地局装置と同様の基本的構成を有し
ており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説
明を省略する。ここでは、便宜上、基地局分離装置のみ
を示している。

【０１２５】図１３に示す無線基地局装置３００の特徴
は、基地局分離装置２にアンテナ共用器９１を設けると
ともに送信系と受信系に共通の周波数変換用局部発振器
９２ａ，９２ｂ，９２ｃを設けたことである。送信系と
受信系に共通の局部発振手段（周波数変換用局部発振器
９２ａ〜９２ｃ）を設けることで、送信系のミキサ２４
ａ〜２４ｃと受信系のミキサ３３ａ〜３３ｃに出力する
局部発振信号を送信系と受信系とで共用することができ
る。

【０１２６】アンテナ共用器９１は、たとえば、送受信
でアンテナを共用するための、誘電体を用いた共用器
や、アンテナ切換スイッチなどに相当する。

【０１２７】上記の構成において、共に図示しない基地
局本体装置から光ファイバを介して基地局分離装置２に
伝送された送信用ＩＦ信号ｆｉｆ１，ｆｉｆ２，ｆｉｆ
３は、送信系のミキサ２４ａ〜２４ｃでＲＦ信号ｆｔ×
１，ｆｔ×２，ｆｔ×３に変換された後、アンテナ共用
器９１を経て、アンテナ１６から無線送信される。

【０１２８】また、アンテナ１６で受信されたＲＦ信号
ｆｒ×１，ｆｔ×２，ｆｔ×３は、アンテナ共用器９１
を経て、受信系のミキサ３３ａ〜３３ｃでＩＦ信号ｆｉ
ｆ４，ｆｉｆ５，ｆｉｆ６に変換された後、共に図示し
ない光ファイバを介して基地局本体装置に伝送される。

【０１２９】このとき、たとえば、送信系のＩＦ信号が
図４に示す周波数構成を有し、かつ、無線基地局装置３
００で扱われる無線方式がＴＤＤ（Time Division Dupl
ex）方式である場合は、送信と受信の無線周波数が同一
であり、時間で分割して周波数を使用するため、受信系
のＩＦ信号も図４に示す周波数構成と同様になる。よっ
て、局部発振手段（周波数変換用局部発振器９２ａ〜９
２ｃ）を送信と受信とで共通にしながら、送信または受
信のＩＦ信号伝送時に電気／光変換および光／電気変換
により発生するＩＭ３成分は、送信または受信信号の帯
域内に発生しない。

【０１３０】また、たとえば、送信系のＩＦ信号が図４
に示す周波数構成を有し、かつ、無線基地局装置３００
で扱われる無線方式がＦＤＤ（Frequency Division Dup
lex）方式である場合は、送信と受信の無線周波数が異
なるため、送信と受信の周波数の差（ｆｔ×１−ｆｒ×
１）〜（ｆｔ×３−ｆｒ×３）の分だけ、受信のＩＦ信
号の周波数ｆｉｆ４〜ｆｉｆ６は、送信のＩＦ信号の周
波数ｆｉｆ１〜ｆｉｆ３から離れた周波数となるが、ｆ
ｉｆ４〜ｆｉｆ６の相互の周波数間隔はｆｉｆ１〜ｆｉ
ｆ３のそれに等しい。よって、局部発振手段（周波数変
換用局部発振器９２ａ〜９２ｃ）を送信と受信とで共通
にしながら、送信または受信のＩＦ信号伝送時に電気／
光変換および光／電気変換により発生するＩＭ３成分
は、送信または受信信号の帯域内に発生しない。

【０１３１】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、基地局分離装置２において送信と受信とで
周波数変換用局部発振器９２ａ〜９２ｃを共用するた
め、局部発振手段を削減することができ、基地局分離装
置を安価かつ小型にすることができる。

【０１３２】（実施の形態１０）実施の形態１０の無線
基地局装置は、たとえば、図１に示す無線基地局装置１
００の送信機能と、図７に示す無線基地局装置２００の
受信機能とを併有し、かつ、送信および受信の中間周波
数（ＩＦ）信号のうちの任意の２つの中間周波数により
発生するＩＭ３成分が他の送信または受信のどのＩＦ信
号の帯域内にも発生しないような周波数構成を有するも
のである。

【０１３３】上記の構成において、たとえば、送信のＩ
Ｆ信号が、電源やグランドを通じて、または空間を伝搬
する電磁波として受信側に漏洩した場合であっても、送
信および受信のＩＦ信号のうちの任意の２つの周波数に
より発生するＩＭ３成分が、他の送信または受信のＩＦ
信号の帯域内には発生しない。よって、受信側と送信側
との間のＩＦ信号漏洩防止のためのシールド構造などの
強化が不要になる。

【０１３４】このように、本実施の形態の無線基地局装
置によれば、送信および受信のＩＦ信号のうちの任意の
２つの周波数により発生するＩＭ３成分が、他の送信ま
たは受信のＩＦ信号の帯域内に発生しないような周波数
構成としたため、送信側と受信側との間に漏洩があった
としても、発生する歪成分（ＩＭ３成分）が通信品質に
影響を与えることがなく、装置を安価かつ小型にするこ
とができる。

【０１３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基地局分離装置と基地局本体装置の間の信号の伝送に光
ファイバを使用しつつ、簡易で安価かつ小型の回路構成
により、相互変調歪の発生を抑制して伝送品質の劣化を
防止し、もって高品質の送信／受信信号を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の
構成を示すブロック図

【図２】中間周波数信号の電気／光変換後のスペクトル
の一例を示す図

【図３】無線周波数信号のスペクトルの一例を示す図

【図４】中間周波数信号の電気／光変換後のスペクトル
の他の例を示す図

【図５】中間周波数信号の電気／光変換後のスペクトル
のさらに他の例を示す図

【図６】本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の
構成を示すブロック図

【図７】本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の
構成を示すブロック図

【図８】本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の
構成を示すブロック図

【図９】本発明の実施の形態５に係る無線基地局装置の
構成を示すブロック図

【図１０】本発明の実施の形態６に係る無線基地局装置
の構成を示すブロック図

【図１１】本発明の実施の形態７に係る無線基地局装置
の構成を示すブロック図

【図１２】本発明の実施の形態８に係る無線基地局装置
の構成を示すブロック図

【図１３】本発明の実施の形態９に係る無線基地局装置
の構成を示すブロック図

【図１４】無線通信で複数のキャリアを用いる場合の無
線周波数キャリアの構成の一例を示す図

【図１５】図１４中の２つの周波数ｆ１、ｆ２により発
生するＩＭ３成分のスペクトルを示す図

【符号の説明】

１基地局本体装置２基地局分離装置３光ファイバ４アンテナ１１ベースバンド処理部１２変調器１３変復調用局部発振器１４，３６ＩＦ合成器１５，３７電気／光変換器２１，４１光／電気変換器２２，４２ＩＦ分配器２３，３５，４３バンドパスフィルタ２４，３３ミキサ２５，３４，８１，９２周波数変換用局部発振器２６ＲＦ合成器２７増幅器２８，３８可変利得増幅器３１低雑音増幅器３２ＲＦ分配器４４復調器５１基準発振器５２基準周波数フィルタ６１，７１，８２逓倍器６２分周器７２変復調用局部発振用ミキサ８３周波数変換用局部発振用ミキサ９１アンテナ共用器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局本体装置と当該基地局本体装置か
ら離れてアンテナの近傍に設置された基地局分離装置と
を光ファイバを介して接続してなる無線基地局装置であ
って、前記基地局本体装置は、複数の送信信号を周波数が互いに異なる複数の中間周波
数信号に変調する変調手段と、前記変調手段から出力される複数の中間周波数信号を合
成する合成手段と、前記合成手段の出力信号を光信号に変換して前記光ファ
イバに出力する電気／光変換手段と、を有し、前記基地局分離装置は、前記光ファイバから出力される光信号を電気信号に変換
する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段の出力信号を帯域制限して所定の
周波数の中間周波数信号を取り出す帯域制限手段と、前記帯域制限手段の出力信号を無線周波数信号に変換す
る周波数変換手段と、を有し、前記変調手段は、変調後の複数の中間周波数信号のうち任意の２つの周波
数成分により発生する３次相互変調歪成分が、他の中間
周波数信号の帯域内に発生しないように、前記変調を行
う、ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】前記基地局分離装置は、前記帯域制限手段によって取り出された中間周波数信号
ごとに利得を制御する利得制御手段、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線基
地局装置。
【請求項３】基地局本体装置と当該基地局本体装置か
ら離れてアンテナの近傍に設置された基地局分離装置と
を光ファイバを介して接続してなる無線基地局装置であ
って、前記基地局分離装置は、前記アンテナで受信された信号を周波数が互いに異なる
複数の中間周波数信号に変換する周波数変換手段と、前記周波数変換手段から出力される複数の中間周波数信
号を合成する合成手段と、前記合成手段の出力信号を光信号に変換して前記光ファ
イバに出力する電気／光変換手段と、を有し、前記基地局本体装置は、前記光ファイバから出力される光信号を電気信号に変換
する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段の出力信号を帯域制限して所定の
周波数の中間周波数信号を取り出す帯域制限手段と、前記帯域制限手段の出力信号を復調する復調手段と、を
有し、前記周波数変換手段は、周波数変換後の複数の中間周波数信号のうち任意の２つ
の周波数成分により発生する３次相互変調歪成分が、他
の中間周波数信号の帯域内に発生しないように、前記周
波数変換を行う、ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項４】前記基地局分離装置は、中間周波数信号ごとに利得を制御する利得制御手段、をさらに有することを特徴とする請求項３記載の無線基
地局装置。
【請求項５】前記基地局本体装置は、基準信号を発生する基準信号発生手段、をさらに有し、前記基地局分離装置は、局部発振信号を出力するフェーズロックループ方式の局
部発振手段、をさらに有し、前記基地局本体装置に設けられた前記合成手段は、前記変調手段から出力される複数の中間周波数信号およ
び前記基準信号発生手段から出力される基準信号を合成
し、前記基地局分離装置は、前記基地局本体装置側で発生された基準信号を前記帯域
制限手段によって取り出して前記局部発振手段の比較基
準信号として用いる、ことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項６】前記基地局本体装置は、基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記基準信号発生手段によって発生された基準信号を逓
倍する逓倍手段と、をさらに有し、前記基地局分離装置は、局部発振信号を出力するフェーズロックループ方式の局
部発振手段と、前記逓倍手段によって逓倍された基準信号を分周する分
周手段と、をさらに有し、前記基地局本体装置に設けられた前記合成手段は、前記変調手段から出力される複数の中間周波数信号およ
び前記逓倍手段によって逓倍された基準信号を合成し、前記基地局分離装置は、前記基地局本体装置側から伝送されてくる逓倍された基
準信号を前記帯域制限手段によって取り出した後前記分
周手段によって分周して前記局部発振手段の比較基準信
号として用いる、ことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項７】前記基地局本体装置は、基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記基準信号発生手段によって発生された基準信号を用
いて変復調用の共通の局部発振信号を出力するフェーズ
ロックループ方式の共通局部発振手段と、前記基準信号発生手段によって発生された基準信号を逓
倍する逓倍手段と、前記共通局部発振手段の出力信号および基準信号発生手
段または前記逓倍手段の出力信号を用いて変復調用の局
部発振信号を出力する変復調用周波数変換手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項
３記載の無線基地局装置。
【請求項８】前記基地局分離装置は、前記基地局本体装置側で発生された基準信号を用いて周
波数変換用の共通の局部発振信号を出力するフェーズロ
ックループ方式の第２共通局部発振手段と、前記基地局本体装置側で発生された基準信号を逓倍する
第２逓倍手段と、前記第２共通局部発振手段の出力信号および前記基地局
本体装置側で発生された基準信号または前記第２逓倍手
段の出力信号を用いて周波数変換用の局部発振信号を出
力する周波数変換用周波数変換手段と、をさらに有することを特徴とする請求項７記載の無線基
地局装置。
【請求項９】前記基地局分離装置は、送信系と受信系とで共通の局部発振信号を出力する局部
発振手段、をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項
３記載の無線基地局装置。
【請求項１０】前記複数の中間周波数信号は、送信お
よび受信の複数の中間周波数信号のうち任意の２つの周
波数成分により発生する３次相互変調歪成分が、他の送
信または受信の中間周波数信号の帯域内に発生しないよ
うに設定されていることを特徴とする請求項１から請求
項８のいずれかに記載の無線基地局装置。