JP2009296025A

JP2009296025A - 中継装置

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Publication number: JP2009296025A
Application number: JP2008144449A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Shiozawa; 真一塩沢; Keijiro Ito; 恵二郎伊藤; Takao Kuramochi; 孝雄倉持; Hirokazu Tago; 博和田子
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-17

Abstract

【課題】複数系統の信号を中継する場合でも通信の信頼性を確保することができる中継装置を提供すること。
【解決手段】中継装置１０は、送信装置１００と、受信装置１５０とを備え、送信装置１００は、主信号ｄを入力する第１系統の出力回路１１０と、主信号ｅを入力する第２系統の出力回路１２０とを備え、第１系統の出力回路１１０は、第１パイロット信号ｇを生成する第１パイロット信号生成回路１１１を備え、第２系統の出力回路１２０は、第２パイロット信号ｊを生成する第２パイロット信号生成回路１２１を備え、受信装置１５０は、第１パイロット信号ｇ及び第２パイロット信号ｊの電力レベルを比較して電力レベルが大きい方のパイロット信号に基づいて主信号の電力レベル及び周波数帯域をそれぞれ自動調整するレベル比較回路１６０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、携帯電話機の電波を中継する中継装置に関する。

従来、親局から送信された電波の受信が困難な地域に対して電波を中継するギャップフィラー装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示されたものは、地上デジタル放送波の主信号と共に、放送中のチャンネル数に応じた電力でパイロット信号を送信することによって、夜間に放送を行っているチャンネル数が変動しても、中継装置の送信信号のレベルを一定にすることができるようになっている。

他方、前述のように主信号と共にパイロット信号を送信するものとしては、例えば、図４に示すような中継装置が知られている。

図４に示すように、従来の中継装置３０は、送信装置３００と受信装置３５０とを備えている。送信装置３００は、入力端子３１１と、アンプ３１２と、第１局部発振器３１３と、ミキサ３１４と、アンプ３１５と、パイロット信号生成回路（Ｐ信号生成回路）３１６と、電力合成器３１７と、第２局部発振器３１８と、基準周波数発振器３１９と、ミキサ３２０と、アンプ３２１と、出力端子３２２とを備えている。

一方、受信装置３５０は、入力端子３５１と、アンプ３５２と、第３局部発振器３５３と、ミキサ３５４と、アンプ３５５と、可変利得アンプ３５６と、電力分配器３５７と、パイロット信号抽出回路（Ｐ信号抽出回路）３５８と、基準周波数発振器３５９と、第４局部発振器３６０と、ミキサ３６１と、アンプ３６２と、出力端子３６３とを備えている。

従来の中継装置３０は、前述のように構成されているので、送信装置３００で設定されたパイロット信号のレベル及び周波数に基づいて、受信装置３５０において、可変利得アンプ３５６の利得調整と、基準周波数発振器３５９の周波数調整とを行うことによって、送信装置３００が送信した送信信号のレベル及び周波数を再現した信号を受信装置３５０の出力端子３６３から出力することができる。
特許第３８６７０８７号公報

しかしながら、従来の中継装置では、フェージングの影響により、パイロット信号に基づいた中継信号のレベル及び周波数の調整が困難となってしまい、通信の信頼性が低下するという課題があった。そこで、複数の送信出力系統を用意してダイバーシティ構成とすることでフェージングの影響を軽減することができるが、この場合、パイロット信号を１つの系統の送信信号にのみ重畳すると、パイロット信号を重畳した系統が故障したときや、例えばパイロット信号にフェージング障害が発生したときには、２系統とも影響を受けてしまい、通信の信頼性が低下するという課題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、複数系統の信号を中継する場合でも通信の信頼性を確保することができる中継装置を提供することを目的とする。

本発明の中継装置は、予め定められた周波数帯域の主信号を出力する複数の出力系統を有する送信装置と、前記主信号を受信する受信装置とを備えた中継装置であって、前記送信装置は、周波数が互いに異なる複数の副信号を生成する副信号生成手段と、前記主信号と前記複数の副信号とを合成して合成信号を出力する信号合成手段と、前記合成信号を前記複数の出力系統からそれぞれ出力する合成信号出力手段とを備え、前記受信装置は、前記合成信号を入力する合成信号入力手段と、入力した前記合成信号から前記複数の副信号をそれぞれ抽出する副信号抽出手段と、抽出した前記複数の副信号のいずれか１つの信号レベルに基づいて前記主信号の信号レベル及び信号周波数の少なくとも一方を調整する主信号調整手段とを備えた構成を有している。

この構成により、本発明の中継装置は、副信号生成手段が、周波数が互いに異なる複数の副信号を生成し、主信号調整手段が、複数の副信号のいずれか１つの信号レベルに基づいて主信号の信号レベル及び信号周波数の少なくとも一方を調整するので、複数系統の信号を中継する場合でも通信の信頼性を確保することができる。

なお、本発明の中継装置は、前記信号合成手段が、前記主信号の周波数帯域よりも低い周波数側及び高い周波数側の少なくとも一方において、前記主信号と前記複数の副信号とを合成するものであることが好ましい。

また、本発明の中継装置は、前記主信号調整手段が、前記複数の副信号のうち信号レベルが最も高い副信号に基づいて動作するものであることが好ましい。

さらに、本発明の中継装置は、前記送信装置が、前記受信装置において通信制御を行うための通信制御信号を生成する通信制御信号生成手段を備え、前記副信号生成手段は、前記通信制御信号の信号成分をそれぞれ含む複数の副信号を生成するものであり、前記受信装置が、受信した前記複数の副信号に含まれる前記通信制御信号の信号成分に基づいて通信制御を行う通信制御手段を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の中継装置は、送信装置が送信した通信制御信号の信号成分に基づいて受信装置が通信制御を行うので、送信装置側から受信装置の通信制御を行うことができ、保守作業の作業性を向上させることができる。

本発明は、複数系統の信号を中継する場合でも通信の信頼性を確保することができるという効果を有する中継装置を提供することができるものである。

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。なお、本発明に係る中継装置を、携帯電話機の電波を中継するものに適用した例を挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
まず、本発明に係る中継装置の第１の実施の形態における構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態における中継装置１０は、送信装置１００と、受信装置１５０とを備えている。ここで、送信装置１００は、例えば２ＧＨｚ帯のＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access：広帯域符号分割多元接続）方式の変調波信号を入力するものであって、例えば基地局に相当するものである。また、受信装置１５０は、送信装置１００からの信号を受信して、その受信信号を例えば端末装置や基地局に出力するものである。なお、図１において、送信装置１００と受信装置１５０との間は、電波を介して信号を伝送するものとするが、送信装置１００及び受信装置１５０において電波の送受信に関する構成の図示を省略している。また、図１において、パイロット信号をＰ信号と略記する。

送信装置１００は、変調波信号を入力する入力端子１０１と、入力信号を増幅して増幅信号ａを出力するアンプ１０２と、第１局部発振信号ｂを生成する第１局部発振器１０３と、第１局部発振信号ｂに基づいて増幅信号ａを第１周波数信号ｃに周波数変換するミキサ１０４と、第１周波数信号ｃを増幅するアンプ１０５と、増幅された第１周波数信号ｃを主信号ｄと主信号ｅとに分配する電力分配器１０６と、第２局部発振信号ｆを生成する第２局部発振器１０７と、基準周波数の信号を出力する基準周波数発振器１０８と、主信号ｄを入力する第１系統の出力回路１１０と、主信号ｅを入力する第２系統の出力回路１２０とを備えている。

基準周波数発振器１０８は、例えば、ＯＣＸＯ（Oven Controlled Xtal Oscillator：温度制御型水晶発振器）やルビジウム原子発振器等のような高安定化が図られた発振器で構成される。また、第１局部発振器１０３及び第２局部発振器１０７は、それぞれ、基準周波数発振器１０８が生成した基準周波数信号に基づいて所定周波数の局部発振周波数信号を生成するようになっている。具体的には、基準周波数発振器１０８は、例えば周波数５ＭＨｚの基準周波数信号を生成するようになっている。また、第１局部発振器１０３は、例えば２ＧＨｚ程度の第１局部発振信号ｂを生成してミキサ１０４に出力するようになっている。また、第２局部発振器１０７は、例えば２ＧＨｚ程度の第２局部発振信号ｆを生成し、後述するミキサ１１３及び１２３に出力するようになっている。

第１系統の出力回路１１０は、第１パイロット信号ｇを生成する第１パイロット信号生成回路１１１と、主信号ｄと第１パイロット信号ｇとを合成して第１合成信号ｈを出力する第１電力合成器１１２と、第２局部発振信号ｆに基づいて第１合成信号ｈを第２周波数信号ｉに周波数変換するミキサ１１３と、第２周波数信号ｉを増幅するアンプ１１４と、増幅した第２周波数信号ｉを出力する出力端子１１５とを備えている。

第１パイロット信号生成回路１１１は、基準周波数発振器１０８が生成した基準周波数信号に基づき、主信号ｄに重畳するよう、例えば連続周波数（Continuous Wave）の第１パイロット信号ｇを生成するようになっている。第１電力合成器１１２は、電力分配器１０６が出力する主信号ｄと、第１パイロット信号生成回路１１１が生成した第１パイロット信号ｇとを予め定められた伝送帯域規格内において合成し、第１合成信号ｈとしてミキサ１１３に出力するようになっている。

第２系統の出力回路１２０は、第２パイロット信号ｊを生成する第２パイロット信号生成回路１２１と、主信号ｅと第２パイロット信号ｊとを合成して第２合成信号ｋを出力する第２電力合成器１２２と、第２局部発振信号ｆに基づいて第２合成信号ｋを第３周波数信号ｍに周波数変換するミキサ１２３と、第３周波数信号ｍを増幅するアンプ１２４と、増幅した第３周波数信号ｍを出力する出力端子１２５とを備えている。

第２パイロット信号生成回路１２１は、基準周波数発振器１０８が生成した基準周波数信号に基づき、主信号ｅに重畳するよう、例えば連続周波数の第２パイロット信号ｊを生成するようになっている。第２電力合成器１２２は、電力分配器１０６が出力する主信号ｅと、第２パイロット信号生成回路１２１が生成した第２パイロット信号ｊとを予め定められた伝送帯域規格内において合成し、第２合成信号ｋとしてミキサ１２３に出力するようになっている。

なお、第１パイロット信号ｇ及び第２パイロット信号ｊは、本発明に係る複数の副信号に対応する。

受信装置１５０は、受信信号を入力する入力端子１５１と、受信信号を増幅して増幅信号ｎを出力するアンプ１５２と、第３局部発振信号ｐを生成する第３局部発振器１５３と、第３局部発振信号ｐに基づいて増幅信号ｎを第３周波数信号ｑに周波数変換するミキサ１５４と、第３周波数信号ｑを増幅して増幅信号ｒを出力するアンプ１５５と、後述する主信号ｔの信号レベルが一定になるよう増幅信号ｒを増幅して出力する可変利得アンプ１５６とを備えている。

また、受信装置１５０は、増幅信号ｒを主信号ｓと主信号ｔとに分配する電力分配器１５７と、主信号ｓをそれぞれ入力する第１パイロット信号抽出回路１５８及び第２パイロット信号抽出回路１５９と、レベルを比較するレベル比較回路１６０と、基準周波数の信号を出力する基準周波数発振器１６１と、第４局部発振信号ｕを生成する第４局部発振器１６２と、第４局部発振信号ｕに基づいて主信号ｔを第４周波数信号ｖに周波数変換するミキサ１６３と、第４周波数信号ｖを増幅するアンプ１６４と、増幅した第４周波数信号ｖを出力する出力端子１６５とを備えている。

第１パイロット信号抽出回路１５８は、電力分配器１５７が出力する主信号ｓから第１パイロット信号ｇを抽出し、抽出した第１パイロット信号ｇをレベル比較回路１６０に出力するようになっている。同様に、第２パイロット信号抽出回路１５９は、電力分配器１５７が出力する主信号ｓから第２パイロット信号ｊを抽出し、抽出した第２パイロット信号ｊをレベル比較回路１６０に出力するようになっている。

レベル比較回路１６０は、第１パイロット信号ｇの電力レベルと第２パイロット信号ｊの電力レベルとを比較するようになっている。また、レベル比較回路１６０は、比較結果に基づいて、可変利得アンプ１５６の自動利得制御（ＡＧＣ）と、基準周波数発振器１６１の自動周波数制御（ＡＦＣ）とを行うための制御信号を生成するようになっている。

次に、本実施の形態における中継装置１０の動作について説明する。

まず、送信装置１００において、アンプ１０２は、入力端子１０１が入力した変調波信号を増幅し、増幅信号ａをミキサ１０４に出力する。

ミキサ１０４は、第１局部発振信号ｂに基づいて増幅信号ａを周波数変換し、第１周波数信号ｃを出力する。例えば、増幅信号ａの周波数をＦａ、第１局部発振信号ｂの周波数をＦｂ、第１周波数信号ｃの周波数をＦｃとするとき、ミキサ１０４は、Ｆａ±Ｆｂ＝Ｆｃとなる第１周波数信号ｃをアンプ１０５に出力する。

アンプ１０５は、第１周波数信号ｃを増幅して電力分配器１０６に出力する。電力分配器１０６は、第１周波数信号ｃを２つの主信号ｄ及びｅに分け、それぞれ、第１系統の出力回路１１０及び第２系統の出力回路１２０に出力する。

第１系統の出力回路１１０において、第１パイロット信号生成回路１１１は、基準周波数発振器１０８から基準周波数信号を入力し、この基準周波数信号に基づいて主信号ｄに重畳させる第１パイロット信号ｇを生成する。

第１電力合成器１１２は、電力分配器１０６からの主信号ｄと、第１パイロット信号生成回路１１１が生成した第１パイロット信号ｇとを合成し、合成信号ｈをミキサ１１３に出力する。

ミキサ１１３は、第２局部発振信号ｆに基づいて合成信号ｈを周波数変換し、第２周波数信号ｉを出力する。例えば、合成信号ｈの周波数をＦｈ、第２局部発振信号ｆの周波数をＦｆ、第２周波数信号ｉの周波数をＦｉとするとき、ミキサ１１３は、Ｆｈ±Ｆｆ＝Ｆｉとなる第２周波数信号ｉをアンプ１１４に出力する。アンプ１１４は、第２周波数信号ｉを増幅して出力端子１１５に出力する。

一方、第２系統の出力回路１２０において、第２パイロット信号生成回路１２１は、基準周波数発振器１０８から基準周波数信号を入力し、この基準周波数信号に基づいて主信号ｅに重畳させる第２パイロット信号ｊを生成する。

第２電力合成器１２２は、電力分配器１０６からの主信号ｅと、第２パイロット信号生成回路１２１が生成した第２パイロット信号ｊとを合成し、合成信号ｋをミキサ１２３に出力する。

ミキサ１２３は、前述のミキサ１１３と同様に、第２局部発振信号ｆに基づいて合成信号ｋを周波数変換し、第２周波数信号ｍをアンプ１２４に出力する。アンプ１２４は、第２周波数信号ｍを増幅して出力端子１２５に出力する。

ここで、送信装置１００における主信号及びパイロット信号について図２（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、第１系統の出力回路１１０及び第２系統の出力回路１２０の出力波形例を示している。

図２（ａ）に示すように、第１系統の出力回路１１０からは、予め定められた伝送帯域規格ｆ_１〜ｆ_２において、周波数ｆ_３〜ｆ_４の帯域幅及び電力レベルＡ_０を有する主信号ｄと、中心周波数ｆ_５及び電力レベルＡ_１の第１パイロット信号ｇとが重畳されて出力される。この例では、第１パイロット信号ｇは、その中心周波数ｆ_５が主信号ｄの帯域幅よりも高い周波数側に重畳されている。

一方、図２（ｂ）に示すように、第２系統の出力回路１２０からは、予め定められた伝送帯域規格ｆ_１〜ｆ_２において、周波数ｆ_３〜ｆ_４の帯域幅及び電力レベルＡ_０を有する主信号ｅと、中心周波数ｆ_６及び電力レベルＡ_１の第２パイロット信号ｊとが重畳されて出力される。この例では、第２パイロット信号ｊは、その中心周波数ｆ_６が主信号ｅの帯域幅よりも低い周波数側に重畳されている。なお、本実施の形態では、前述のように主信号ｄ及びｅの周波数帯域及び電力レベルは同じとしているが、説明を分かりやすくするため両者を異なる符号で示している。

また、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１パイロット信号ｇ又は第２パイロット信号ｊの電力レベルＡ_１は、主信号ｄの電力レベルＡ_０よりも低い値（例えばマイナス２０ｄＢ）に設定されている。なお、前述の説明では、第１パイロット信号ｇの電力レベルと第２パイロット信号ｊの電力レベルとを一致させた例を挙げて説明したが、互いに異なる電力レベルとしてもよい。また、第１パイロット信号ｇ及び第２パイロット信号ｊを同じ周波数帯域側に設ける構成としてもよい。

次に、受信装置１５０の動作について図１、図２（ｃ）及び（ｄ）を用いて説明する。

図２（ｃ）は、入力端子１５１における信号の一例を示しており、伝送の影響により、送信時に対して各信号の周波数は僅かにずれ、電力レベルも低下していることを示している。すなわち、入力端子１５１が入力する信号は、伝送帯域規格ｆ_１〜ｆ_２において、周波数ｆ_１３〜ｆ_１４の帯域幅及び電力レベルＡ_１０を有する主信号ｄと、中心周波数ｆ_１５及び電力レベルＡ_１１を有する第１パイロット信号ｇと、中心周波数ｆ_１６及び電力レベルＡ_１２を有する第２パイロット信号ｊとが合成されたものである。なお、送信装置１００における生成時の第１パイロット信号ｇ及び第２パイロット信号ｊの中心周波数及び電力レベルの絶対値は、受信装置１５０側では既知であるとする。

アンプ１５２は、入力端子１５１が入力した信号を増幅し、増幅信号ｎとしてミキサ１５４に出力する。

ミキサ１５４は、第３局部発振信号ｐに基づいて増幅信号ｎを周波数変換し、第３周波数信号ｑを出力する。例えば、増幅信号ｎの周波数をＦｎ、第３局部発振信号ｐの周波数をＦｐ、第３周波数信号ｑの周波数をＦｑとするとき、ミキサ１５４は、Ｆｎ±Ｆｐ＝Ｆｑとなる第３周波数信号ｑをアンプ１５５に出力する。

アンプ１５５は、第３周波数信号ｑを増幅して可変利得アンプ１５６に出力する。電力分配器１５７は、可変利得アンプ１５６の出力信号を２つの主信号ｔと主信号ｓとに分け、主信号ｔをミキサ１６３に、主信号ｓを第１パイロット信号抽出回路１５８及び第２パイロット信号抽出回路１５９に出力する。

第１パイロット信号抽出回路１５８は、主信号ｓから第１パイロット信号ｇを抽出してレベル比較回路１６０に出力する。同様に、第２パイロット信号抽出回路１５９は、主信号ｓから第２パイロット信号ｊを抽出してレベル比較回路１６０に出力する。

レベル比較回路１６０は、第１パイロット信号ｇの電力レベルと第２パイロット信号ｊの電力レベルとを比較する。また、レベル比較回路１６０は、比較結果に基づいて可変利得アンプ１５６の利得と、基準周波数発振器１６１の周波数とを設定する。

例えば、受信装置１５０が図２（ｃ）に示した信号を入力した場合、第２パイロット信号ｊの方が第１パイロット信号ｇよりも電力レベルが大きいので、レベル比較回路１６０は、第２パイロット信号ｊの受信後の電力レベルＡ_１２が、既知である送信時の電力レベルＡ_１となるよう、可変利得アンプ１５６の利得を上げるための制御信号を可変利得アンプ１５６に出力する。また、レベル比較回路１６０は、第２パイロット信号ｊの受信後の中心周波数ｆ_１６が、既知である送信時の中心周波数ｆ_６となるよう、基準周波数発振器１６１の周波数を変更するための制御信号を基準周波数発振器１６１に出力する。なお、レベル比較回路１６０が、電力レベル及び周波数のいずれかを調整する制御信号を出力する構成とし、受信装置１５０において可変利得アンプ１５６又は基準周波数発振器１６１を制御する構成としてもよい。

ミキサ１６３は、第４局部発振信号ｕに基づいて主信号ｔを周波数変換し、第４周波数信号ｖをアンプ１６４に出力する。例えば、ミキサ１６３は、送信装置１００の入力端子１０１が入力した変調信号の周波数に等しい周波数の信号を第４周波数信号ｖとしてアンプ１６４に出力する。アンプ１６４は、第４周波数信号ｖを増幅して出力端子１６５に出力する。

出力端子１６５から出力される信号は、例えば図２（ｄ）に示すようなものとなる。すなわち、出力端子１６５が出力する信号は、伝送帯域規格ｆ_１〜ｆ_２において、周波数ｆ_３〜ｆ_４の帯域幅及び電力レベルＡ_０を有する主信号ｄと、中心周波数ｆ_５及び電力レベルＡ_１３の第１パイロット信号ｇと、中心周波数ｆ_６及び電力レベルＡ_１の第２パイロット信号ｊとが合成されたものである。出力端子１６５から出力される主信号ｄにより、送信装置１００の入力端子１０１に入力された変調信号が再現される。なお、受信装置１５０において、主信号ｄの帯域幅及び電力レベルを独自に設定する構成としてもよい。

以上のように、本実施の形態における中継装置１０によれば、第１パイロット信号生成回路１１１及び第２パイロット信号生成回路１２１は、それぞれ、第１パイロット信号ｇ及び第２パイロット信号ｊを生成し、レベル比較回路１６０は、第１パイロット信号ｇ及び第２パイロット信号ｊのうち電力レベルが大きい方のパイロット信号に基づいて主信号の電力レベル及び周波数帯域を自動調整する構成としたので、複数系統の信号を中継する場合でも通信の信頼性を確保することができる。

なお、前述の実施の形態において、送信装置１００の出力系統を２つとして説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、送信装置１００が３つ以上の出力系統を有するものでも同様の効果が得られる。

また、前述の実施の形態において、送信装置１００が、周波数帯域及び電力レベルがそれぞれ同じ主信号を２つの出力系統で送信する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、２つの出力系統において主信号の周波数帯域や電力レベルがそれぞれ互いに異なっていても同様の効果が得られる。

また、前述の実施の形態において、主信号の周波数帯域外にパイロット信号を重畳する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、主信号の周波数帯域内にパイロット信号成分を含める構成としてもよい。

（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る中継装置の第２の実施の形態について説明する。

図３に示すように、本実施の形態における中継装置２０は、送信装置２００と、受信装置２５０とを備えている。なお、本実施の形態における中継装置２０は、第１の実施の形態における中継装置１０（図１参照）に対し一部の構成が異なるものであり、中継装置１０の説明と重複する説明は省略する。

まず、送信装置２００は、制御信号を生成する制御信号生成回路２０１と、第１パイロット信号生成回路２０２と、第１電力合成器２０３と、第２パイロット信号生成回路２０４と、第２電力合成器２０５とを備えている。

制御信号生成回路２０１は、受信装置２５０において通信制御を行うための通信制御信号を生成するようになっている。ここで、通信制御とは、受信装置２５０において、例えば、出力端子１６５から出力する主信号の電力レベルの変更や、出力端子１６５からの信号出力の停止、受信状態の監視時において異常を知らせるためのアラーム信号の送信等に関する制御をいう。

第１パイロット信号生成回路２０２は、制御信号生成回路２０１が生成した通信制御信号の信号成分を含む第１パイロット信号ｗを第１電力合成器２０３に出力するようになっている。

第１電力合成器２０３は、電力分配器１０６が出力する主信号ｄと、通信制御信号成分を含む第１パイロット信号ｗとを予め定められた伝送帯域規格内において合成し、第１合成信号ｈとしてミキサ１１３に出力するようになっている。

第２パイロット信号生成回路２０４は、制御信号生成回路２０１が生成した通信制御信号の信号成分を含む第２パイロット信号ｙを第２電力合成器２０５に出力するようになっている。

第２電力合成器２０５は、電力分配器１０６が出力する主信号ｅと、通信制御信号成分を含む第２パイロット信号ｙとを予め定められた伝送帯域規格内において合成し、第２合成信号ｋとしてミキサ１２３に出力するようになっている。

次に、受信装置２５０は、レベル比較回路２５１と、通信制御を行う通信制御回路２５２とを備えている。

レベル比較回路２５１は、第１パイロット信号ｗの電力レベルと第２パイロット信号ｙの電力レベルとを比較するようになっている。また、レベル比較回路２５１は、比較結果に基づいて、可変利得アンプ１５６の自動利得制御と、基準周波数発振器１６１の自動周波数制御とを行うようになっている。さらに、レベル比較回路２５１は、第１パイロット信号ｗ及び第２パイロット信号ｙのうち、例えば電力レベルが大きい方のパイロット信号から通信制御信号成分を抽出し、通信制御回路２５２に出力するようになっている。

通信制御回路２５２は、通信制御信号成分が示す通信制御を行うようになっている。例えば、通信制御回路２５２は、受信状態の監視時において、受信した主信号の信号レベルが閾値以下になったとき、異常を知らせるためのアラーム信号を生成し、送信装置２００に送信するようになっている。なお、生成したアラーム信号を送信装置２００に送信する構成図は省略する。

本実施の形態における中継装置２０は、前述のように構成されているので、受信装置２５０において、レベル比較回路２５１は、可変利得アンプ１５６の自動利得制御と、基準周波数発振器１６１の自動周波数制御とを行うと共に、第１パイロット信号ｗ及び第２パイロット信号ｙのいずれかから通信制御信号成分を抽出して、通信制御回路２５２に出力する。そして、通信制御回路２５２は、通信制御信号成分に基づいて通信制御を行う。

したがって、本実施の形態における中継装置２０は、受信装置２５０が例えば山間部のような比較的僻地に設置されている場合でも、受信装置２５０における通信制御を送信装置２００側から行うことができ、保守作業の作業性を向上させることができる。

以上のように、本実施の形態における中継装置２０によれば、第１パイロット信号生成回路２０２及び第２パイロット信号生成回路２０４は、それぞれ、通信制御信号成分を含む第１パイロット信号ｗ及び第２パイロット信号ｙを生成し、レベル比較回路２５１は、第１パイロット信号ｗ及び第２パイロット信号ｙのうち電力レベルが大きい方のパイロット信号に基づいて主信号の電力レベル及び周波数帯域の自動調整と、通信制御信号成分の抽出とを行い、通信制御回路２５２は、通信制御信号成分に基づいて通信制御を行う構成としたので、複数系統の信号を中継する場合でも通信の信頼性を確保することができると共に、通信制御を行うことによって保守作業の作業性を向上させることができる。

以上のように、本発明に係る中継装置は、複数系統の信号を中継する場合でも通信の信頼性を確保することができるという効果を有し、携帯電話機の電波や放送波等を中継する中継装置等として有用である。

本発明に係る中継装置の第１の実施の形態における構成を示すブロック図本発明に係る中継装置の第１の実施の形態における主信号及びパイロット信号の一例を示す図（ａ）送信装置において、第１系統の出力回路の出力波形例を示す図（ｂ）送信装置において、第２系統の出力回路の出力波形例を示す図（ｃ）受信装置において、入力端子における信号波形例を示す図（ｄ）受信装置において、出力端子における信号波形例を示す図本発明に係る中継装置の第２の実施の形態における構成を示すブロック図従来の中継装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１０、２０中継装置
１００、２００送信装置
１０１送信装置の入力端子
１０２、１０５、１１４、１２４、１５２、１５５、１６４アンプ
１０３第１局部発振器
１０４、１１３、１２３、１５４、１６３ミキサ
１０６、１５７電力分配器
１０７第２局部発振器
１０８、１６１基準周波数発振器
１１０第１系統の出力回路
１１１、２０２第１パイロット信号生成回路（副信号生成手段）
１１２、２０３第１電力合成器（信号合成手段）
１１５、１２５送信装置の出力端子（合成信号出力手段）
１２０第２系統の出力回路
１２１、２０４第２パイロット信号生成回路（副信号生成手段）
１２２、２０５第２電力合成器（信号合成手段）
１５０、２５０受信装置
１５１受信装置の入力端子（合成信号入力手段）
１５３第３局部発振器
１５６可変利得アンプ
１５８第１パイロット信号抽出回路（副信号抽出手段）
１５９第２パイロット信号抽出回路（副信号抽出手段）
１６０、２５１レベル比較回路（主信号調整手段）
１６２第４局部発振器
１６５受信装置の出力端子
２０１制御信号生成回路（通信制御信号生成手段）
２５２通信制御回路（通信制御手段）

Claims

予め定められた周波数帯域の主信号を出力する複数の出力系統を有する送信装置と、前記主信号を受信する受信装置とを備えた中継装置であって、
前記送信装置は、周波数が互いに異なる複数の副信号を生成する副信号生成手段と、前記主信号と前記複数の副信号とを合成して合成信号を出力する信号合成手段と、前記合成信号を前記複数の出力系統からそれぞれ出力する合成信号出力手段とを備え、
前記受信装置は、前記合成信号を入力する合成信号入力手段と、入力した前記合成信号から前記複数の副信号をそれぞれ抽出する副信号抽出手段と、抽出した前記複数の副信号のいずれか１つの信号レベルに基づいて前記主信号の信号レベル及び信号周波数の少なくとも一方を調整する主信号調整手段とを備えたことを特徴とする中継装置。
前記信号合成手段は、前記主信号の周波数帯域よりも低い周波数側及び高い周波数側の少なくとも一方において、前記主信号と前記複数の副信号とを合成するものであることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
前記主信号調整手段は、前記複数の副信号のうち信号レベルが最も高い副信号に基づいて動作するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中継装置。
前記送信装置は、前記受信装置において通信制御を行うための通信制御信号を生成する通信制御信号生成手段を備え、
前記副信号生成手段は、前記通信制御信号の信号成分をそれぞれ含む複数の副信号を生成するものであり、
前記受信装置は、受信した前記複数の副信号に含まれる前記通信制御信号の信号成分に基づいて通信制御を行う通信制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の中継装置。