JPH07235898A - 基地局分散装置 - Google Patents

基地局分散装置

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JPH07235898A
JPH07235898A JP6040294A JP4029494A JPH07235898A JP H07235898 A JPH07235898 A JP H07235898A JP 6040294 A JP6040294 A JP 6040294A JP 4029494 A JP4029494 A JP 4029494A JP H07235898 A JPH07235898 A JP H07235898A
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JP
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base station
signal
frequency band
circuit
radio frequency
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Yoshiro Niki
義郎 仁木
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R C S KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】基地局のサービスエリアを拡大することを目的
とする基地局分散装置を提供する。 【構成】基地局81において音声周波数帯の信号により
変調された第一の搬送波の信号と第二の搬送波の信号を
合成・分岐し、第一の搬送波の信号を伝送するための表
面波線路、漏洩同軸ケーブルの伝送手段と、これに近接
して設けられ第二の搬送波の信号を伝送するための光ケ
ーブル等の伝送手段とを複合ケーブル14−1,14−
2によって電柱等の建造物上に設けられた基地局分散装
置91−1,91−2に接続し、第一の搬送波の信号は
分岐回路5,8により上り方向と下り方向を分岐し、第
二の搬送波の信号は分岐回路16,18にて分岐し、次
段の基地局分散装置91−2に於て、第一の搬送周波の
信号はアンテナ14−3から空間に放射され、第二の搬
送波の信号は単独の伝送手段15に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、基地局に設置された
1個あるいは複数の送信機と受信機の無線周波数帯の信
号を合成あるいは分岐し、同軸ケーブルあるいは漏洩同
軸ケーブルあるいは漏洩アンテナとこれに近接して設け
られた光ケーブルにより無線周波数帯の信号および電話
回線の音声信号を複数カ所に分散してサービスエリアを
拡大するための基地局分散装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】第6図は、例えば、日本電信電話公社電
気通信研究所発行の研究発表論文集第37号に示された
従来の双方向中継増幅器の構成図を示すものである。図
において、(81)は基地局、(91)は双方向中継増
幅器、(82)は移動局、(83)は対基地局アンテ
ナ、(84)は対移動局アンテナ、(87)(88)は
アンテナ共用器、(89)は基地局(81)からの信号
を中継増幅するための下り方向の増幅回路、(90)は
移動局(82)からの信号を中継増幅するための上り方
向の増幅回路、(85)(86)は接続端子である。次
に動作について説明する。対基地局アンテナ(83)に
よって受信された基地局(81)からの信号は、接続端
子(85)を通じてアンテナ共用器(87)によって分
波され、下り方向の増幅回路(89)によって増幅さ
れ、アンテナ共用器(88)および接続端子(86)を
通じて対移動局アンテナ(84)から再輻射され移動局
(82)により受信される。一方、対移動局アンテナ
(84)で受信された移動局(82)からの信号は、接
続端子(86)を通じてアンテナ共用器(88)によっ
て分波され、上り方向の増幅回路(90)によって増幅
され、アンテナ共用器(87)および接続端子(85)
を通じて対基地局アンテナ(83)から再輻射され基地
局(81)により受信される。内部あるいはアンテナ間
の回り込みによる発振を防止するためには、アンテナ共
用器のアイソレーションが十分に大きい(60dB以上
等)ことが必須である。このため、従来の移動通信方式
では上り方向と下り方向の周波数が必要なアイソレーシ
ョンを確保出来るだけ離して割当られている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】従来の双方向中継増幅
器は以上のように構成されているので、上り方向と下り
方向の無線周波数帯の信号の周波数が異なり適当に離れ
ていることが必須であり、FDMA/TDD、FDMA
/TDD、CDMA方式等の時分割同時送受話方式のよ
うに、上り方向と下り方向の無線周波数帯の信号が全く
同一の周波数帯の場合には適用出来ない問題点があり、
また、当該双方向中継増幅器を多段に接続して基地局か
らの信号を広い範囲に分散するには限界があった。この
発明は、上記のような問題点を解消するためになされた
もので、FDMA/TDD(周波数分割多重/時分割同
時送受話)、TDMA/TDD(時分割多重/時分割同
時送受話)、CDMA(コード分割多重)方式等の送信
機および受信機を有する基地局からの同一無線周波数帯
の信号を双方向で安定に中継増幅するとともに、光ケー
ブルとの併用によって屋外あるいは屋内の広い範囲に展
開することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる基地局
分散装置を電柱、ビルデイング内、地下街等の建造物あ
るいはこれらに張られた架線上に設置し、単一あるいは
複数の送信機および受信機を有する基地局との間あるい
は他の基地局分散装置との間を高周波伝送手段とこれに
近接する光ケーブルを介して接続することによって、当
該基地局のサービスエリアを拡張し無線周波数の有効活
用を図る。また、上り方向あるいは下り方向の無線周波
数帯の信号を増幅する増幅器において当該増幅器の利得
あるいは出力あるいは入力と出力の関係を制御すること
によって上り方向と下り方向の無線周波数がともに同一
周波数であるFDMA/TDD、TDMA/TDD、あ
るいはCDMA方式等においても無線周波数帯の信号の
回り込み等による不要な発振を抑圧出来るようにしたも
のである。
【0005】
【作用】この発明において、単一あるいは複数の送信機
および受信機を有する基地局からの上り方向と下り方向
の無線周波数帯の信号を双方向中継増幅器へそれぞれ個
別あるいは共通の高周波伝送手段とこれに近接した光ケ
ーブルを介して接続し、当該双方向中継増幅器において
上り方向と下り方向それぞれ個別に増幅器を設けて増幅
することによって、上り方向と下り方向の無線周波数が
ともに同一周波数であるFDMA/TDD、TDMA/
TDD、あるいはCDMA方式等の無線周波数帯の信号
を、回り込み等による不要な発振を抑圧して増幅でき、
これに併設する光ケーブルによって、更に、基地局のサ
ービスエリアを拡張できる。
【0006】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
第1図は、基地局分散装置の設置例を示し、(81)は
基地局、(91−1)(91−2)は基地局分散装置、
(92−1)(92−2)(92−3)は電柱等の建造
物、(13)(14−1)(14−2)(14−3)は
同軸ケーブルあるいは漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩ア
ンテナとこれに近接して設けられた光ケーブル(以下ケ
ーブルと称する)、(82)は移動局あるいは端末装置
である。基地局(81)はFDMA/TDD、TDMA
/TDD、あるいはCDMA方式(以下TDD方式と称
する)等のように同一の周波数で動作する単一あるいは
複数の送信機と受信機で構成され、当該送受信機の無線
側入出力端子で合成され、ケーブル(13)(14−
1)により基地局分散装置(91−1)に接続されてい
る。ケーブル(13)(14−1)の損失のため基地局
(81)の送信機からの信号は減衰した状態で基地局分
散装置(91−1)に接続され、増幅されて次段の基地
局分散装置を接続するためのケーブル(14−2)に送
られる。漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩アンテナ(14
−1)(14−2)から漏洩した無線周波数帯の信号は
移動局(82)により受信され、逆に、漏洩同軸ケーブ
ルあるいは漏洩アンテナ(14−1)(14−2)に結
合された移動局(82)からの無線周波数帯の信号は基
地局分散装置(91−1)で増幅され、ケーブル(1
3)(14−1)(14−2)を介して基地局(81)
に伝送される。この場合、基地局分散装置(91−1)
の増幅度とケーブル(13)(14−1)の伝送損失は
ほぼ同じ値に設定される。無線周波数帯の信号を直接増
幅するには段数に限界があるため、遠隔地には基地局分
散装置(91−2)を準備し、基地局(81)からの光
周波数帯の信号をTDD方式で動作する単一あるいは複
数の送信機と受信機により無線周波数帯の信号に変換
し、ケーブル(14−3)に接続し、移動局(82)と
結合する。かくして、広い範囲へ基地局(81)からの
無線周波数帯の信号あるいは光周波数帯の信号を分散す
ることができる。第2図はこの発明の基地局分散装置を
ケーブルを介して直列に接続する場合の一実施例を示す
図であり、(1)は電話回線を接続し音声信号を分岐す
る分岐回路、(2)は無線周波数帯のTDD方式等の送
信機、(3)は無線周波帯のTDD方式等の受信機、
(4)(5)(8)は無線周波数帯の信号を分岐する分
岐回路、(6)は下り方向の無線周波数帯の信号の増幅
回路、(7)は上り方向の無線周波数帯の信号の増幅回
路、(15)(16)は無線周波数帯の信号と光周波数
帯の信号を分岐するための回路、(17)は光周波数帯
の信号の増幅回路、(18)は音声信号を光周波数帯の
信号に変換するための回路、(9)は電話回線の接続端
子、(10)は基地局(81)の無線周波数帯および光
周波数帯の信号の接続端子、(11)(12)は基地局
分散装置(91−1)(91−2)の無線周波数帯およ
び光周波数帯の信号の接続端子、(13)(4−1)
(14−2)(14−3)はケーブル、特に本図では、
(14−1)(14−2)(14−3)は漏洩同軸ケー
ブルあるいは漏洩アンテナである。電話回線からの音声
信号は分岐回路(1)によって上り方向と下り方向の音
声信号に分岐され、下り方向の音声信号は送信機(2)
によって無線周波数帯の信号に変換され、上り方向の無
線周波数帯の信号は受信機(3)により音声信号に変換
される。送信機(2)と受信機(3)の無線周波数帯の
信号は、分岐回路(4)によって分岐され接続端子(1
0)により共通のケーブル(13)(14−1)を経由
して基地局分散装置(91−1)の接続端子(11)に
接続され、分岐回路(5)によって再び上り方向と下り
方向に分岐され、下方向は増幅回路(6)により、上り
方向は増幅回路(7)により増幅され、分岐回路(8)
により分岐されてケーブル(14−2)を介して次段の
基地局分散装置(91−2)に接続される。基地局分散
装置(91−2)では、(18)により光周波数帯の信
号を音声信号に変換され、音声信号は分岐回路(1)に
よって上り方向と下り方向の音声信号に分岐され、下り
方向の音声信号は送信機(2)によって無線周波数帯の
信号に変換され、上り方向の無線周波数帯の信号は受信
機(3)により音声信号に変換される。送信機(2)と
受信機(3)の無線周波帯の信号は、分岐回路(4)に
によって分岐されケーブル(14−3)接続される。一
方、光周波数帯の信号は分岐回路(15)(16)によ
りケーブル(14−1)(14−2)に結合され、光周
波数帯の増幅回路(17)により増幅される。本実施例
では、例えばケーブル(13)(14−1)の伝送損失
は基地局分散装置(91−1)の増幅回路(6)により
増幅されるので、出力端子(12)では基地局(81)
の出力端子(10A)での送信出力とほとんど同じ値に
することが出来るので、基地局分散装置を多段に結合す
ることが出来る。また、基地局分散装置の接続可能な段
数に限界があるため、光ケーブルによる光周波数帯の信
号の伝送と併用し、基地局分散装置によって無線周波数
帯の信号に変換することによって更に基地局のサービス
エリヤを拡張できる。第3図はこの発明の基地局分散装
置を直列に接続する場合の他の実施例を示す図であり、
(1)は電話回線を接続し音声信号を分岐する分岐回
路、(2)は無線周波数帯のTDD方式等の送信機、
(3)は無線周波数帯のTDD方式等の受信機、(6)
は下り方向の無線周波数帯の信号の増幅回路、(7)は
上り方向の無線周波数帯の信号の増幅回路、(15A)
(15B)(16A)(16B)は無線周波数帯の信号
と光周波数帯の信号を分岐するための回路、(17A)
(17B)は光周波数帯の信号の増幅機、(18)(1
8A)(18B)は音声信号を光周波数帯の信号に変換
するための回路、(9)は電話回線の接続端子、(10
A)(10B)は基地局(81)の無線周波数帯の信号
の上り方向と下り方向の接続端子、(11A)(11
B)(12A)(12B)は基地局分散装置(91−
1)(91−2)の無線周波数帯の信号の上り方向と下
り方向の接続端子(13)(14−1)(14−2)
(14−3)はケーブル、特に本図では(14−1)
(14−2)は漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩アンテナ
である。電話回線からの音声信号は分岐回路(1)によ
って上り方向と下り方向の音声信号に分岐され、下り方
向の音声信号は送信機(2)によって無線周波数帯の信
号に変換され、上り方向の無線周波数帯の信号は受信機
(3)により音声信号に変換される。 送信機(2)の
無線周波数帯の信号は、接続端子(10A)により独立
のケーブル(13A)(14−1A)を経由して接続端
子(11A)に接続され、基地局分散装置(91−1)
の下り方向の増幅器(6)に接続され、増幅されて漏洩
同軸ケーブル(14−2A)から漏洩して移動局(8
2)により受信される。一方、移動局(82)からの上
り方向の無線周波数帯の信号は漏洩同軸ケーブル(14
−2B)で結合され、上り方向の増幅回路(7)により
増幅され、ケーブル(13B)(14−1B)に接続さ
れて接続端子(10B)を経由して基地局(81)の受
信機(3)に接続される。一方、光周波数帯の信号は分
岐回路(15A)(15B)(16A)(16B)によ
りケーブル(14−1A)(14−B)(14−2A)
(14−2B)に結合され、光周波数帯の増幅回路(1
7)により増幅される。本実施例では、例えばケーブル
(13A)(14−1A)の伝送損失は基地局分散装置
(91−1)の増幅回路(6)により増幅されるので、
出力端子(12A)では基地局(81)の出力端子(1
0A)での送信出力とほとんど同じ値にすることが出来
るので、基地局分散装置を多段に結合することが出来
る。一方、光周波数帯の信号は分岐回路(15A)(1
5B)(16A)(16B)によりケーブル(14−1
A)(14−1B)(14−2A)(14−2B)に結
合され、光周波数帯の増幅回路(17)により増幅され
る。また、基地局分散装置の接続可能な段数に限界があ
るため、電話回線の音声信号により変調された光周波数
帯の信号をケーブルにより伝送し、基地局分散装置にお
いて無線周波数帯の信号に変換することにより更に基地
局のサービスエリヤを拡張できる。第4図は、例えば、
第2図に示す双方向中継増幅器(91−1)の内部構成
を示し、(5)(8)は上り方向と下り方向の分岐を行
うサーキュレーター、(6)(7)は上り方向と下り方
向の増幅回路、(31)(32)は増幅回路(6)の接
続端子、(21)(23)は入力レベルおよび出力レベ
ル検出回路、(33)(34)は増幅回路(7)の接続
端子、(22)(23)は入力レベルおよび出力レベル
検出回路、(25)はA/D、D/Aコンバーターを有
する例えば制御用マイコン、(15)(16)は無線周
波数帯の信号と光周波数帯の信号の分岐回路、(17)
は光周波数帯の信号の増幅回路、(11)は前段からの
ケーブルの接続端子、(12)は次段へのケーブルの接
続端子である。接続端子(11)からの無線周波数帯の
信号はサーキュレーター(5)により下り方向に分岐さ
れ増幅回路(6)により増幅され、サーキュレーター
(8)を通じて分岐され接続端子(12)に導かれる。
途中、入力レベル検出回路(21)および出力レベル
検出回路(23)によってそれぞれの信号レベルが検出
される。同様に、接続端子(12)からの無線周波数帯
の信号はサーキュレーター(8)により上り方向に分岐
され、増幅回路(7)により増幅されサーキュレーター
(5)を通じて前段への接続端子(11)に導かれる。
途中、入力レベル検出回路(24)および出力レベル
検出回路(22)によってそれぞれの信号レベルが検出
される。検出された入力レベルおよび出力レベルは制御
用マイコン(25)により比較され、プログラムされた
手順により増幅回路(6)および(7)の利得が制御さ
れる。 TDD方式の特徴として、送信周波数と受信周
波数は同一であるが送信と受信が同時に行われることは
無い。即ち、上り方向と下り方向に同時に信号が存在す
ることは無いことからこの特徴を利用する。本発明の制
御回路では、このTDD方式の特徴を生かして増幅回路
(6)および(7)の利得をアダプテイブに制御して上
り方向と下り方向の回り込みにより発生する発振を除去
するようにプログラムされる。最初、下り方向の増幅回
路(6)の利得は比較的に小さい状態に設定されてお
り、上り方向の増幅回路(7)の利得は予め決められた
比較的大きな値に設定されている。次に、基地局(8
1)が送信状態であり移動局(82)が受信状態にある
とすると、下り方向の入力レベル検出回路(21)が基
地局(81)からの信号を検出した時点で増幅回路
(6)の利得を増加し、当該増幅回路(6)の直線性が
維持されるように出力を制御すると同時に、上り方向の
増幅回路(7)の利得を減少させる。 増幅回路(7)
の利得を減少させる度合は、出力レベル検出回路(2
3)の値と入力レベル検出回路(24)の差からサーキ
ュレーター(8)のアイソレーションあるいは次段より
の反射の程度をアダプテイブに推定して決める。次に、
移動局あるいは端末装置(82)が送信状態であり基地
局(81)が受信状態にあるとすると、上り方向の出力
レベル検出回路(22)が信号を検出しないかぎり上り
方向の増幅回路(7)の利得は高いままに保たれるが、
上り方向の出力レベル検出回路(22)がある規定値以
上の信号レベルを検出すると上り方向の増幅回路(7)
の利得を減少させると同時に下り方向の増幅回路(6)
の利得を待機状態よりも更に減少させる。 増幅回路
(6)(7)の利得を減少させる度合は、出力レベル検
出回路(22)の値と入力レベル検出回路(21)の差
からサーキュレーター(5)のアイソレーションあるい
は前段よりの反射の程度をアダプテイブに推定して決め
る。上記のように増幅回路(6)(7)の利得の制御は
アダプテイブに継続して行われ、停電後の再起動の場合
でも記憶したパラメーターによりスタートするように設
定されるために常に最適の状態で動作する。一方、光周
波数帯の信号は分岐回路(15)(16)によりケーブ
ル(14−1)(14−2)に結合され、光周波数帯の
増幅回路(17)により増幅される。第5図は、制御用
マイコン(25)の具体例を示す図である。 制御用マ
イコン(25)は、例えば、DSP(デジタルシグナル
プロセッサー)と称されるものであり、A/Dコンバー
ター(51)(52)(53)(54)、D/Aコンバ
ーター(55)(56)、制御回路(57)、RAM
(可変メモリー)(58)、ROM(固定メモリー)
(59)等から構成される。(35)(36)(37)
(38)(39)(40)はそれぞれの接続端子であ
り、第2図のレベル検出回路(21)(22)(23)
(24)の出力は端子(35)(37)(38)(4
0)に接続され、増幅回路(6)(7)の利得制御用端
子は端子(36)(39)に接続される。 制御用マイ
コン(57)の制御はROM(59)に書き込まれたプ
ログラムによって実行され、各回路の制御パラメーター
等はRAM(58)に記憶されバッテリーでバックアッ
プされる。例えば、レベル検出回路(21)からのアナ
ログ出力が端子(35)に印加されるとA/Dコンバー
ター(51)によりデジタル信号に変換され制御回路
(57)に読み込まれる。 この状態で、他端(40)
(38)への入力が規定値以下の場合には、制御回路
(57)は端子(35)のレベルに比例したレベルが端
子(37)に出力されるようD/Aコンバーター(5
5)を介して増幅回路(6)の利得を制御する。 これ
と同時に、D/Aコンバーター(56)を介して増幅回
路(7)の利得を低下させる。 このようにして各端子
(35)(37)(38)(40)のレベルの状態に応
じて増幅回路(6)(7)の利得を制御する手順がプロ
グラムされている。増幅回路(6)の利得をG1(d
B)、増幅回路(7)の利得をG2(dB)、サーキュ
レーター(5)のアイソレーションをY1(dB)、サ
ーキュレーター(8)アイソレーションをY2(dB)
とすると、G1+G2<Y1+Y2の関係がサーキュレ
ーターのアイソレーションが変化した時でも、常に成り
立つように利得G1、G2を制御することよって安定な
双方向中継増幅器が実現できる。以上の説明では、増幅
回路の入力端子および出力端子の何れにもレベル検出の
回路を設けたが、一部を省略しても同様な効果が得ら
れ、また、増幅回路の途中にレベル検出回路を接続して
も同様な効果がえられる。また信号レベルを検出する代
わりに、デジタル信号により変調された無線周波数帯の
信号を検波したり、レベル以外のパラメーター例えばデ
ジタル信号のアイパターンあるいはI/Q信号等を検出
しても効果が期待できる。また、制御用マイコンは、D
SPで無く通常のマイコンとD/A A/Dコンバー
ターを組み合わせるか、通常のロジック回路で構成する
等の方法でも実現でき、制御手順についても一例を示し
たが、学習の手法を活用したアダプテイブな制御手順、
あるいはフアジイ制御手順等種々のものが考えられる。
また、無線周波数帯の信号の分岐回路には、サーキュレ
ーターを用いるとしたが、ハイブリッド回路、方向性結
合器、電子スイッチあるいは分配器等によっても同様な
効果が得られる。また、無線周波数帯の伝送ケーブルに
は外部導体が地板の役割をする漏洩同軸ケーブルあるい
は漏洩導波管、あるいは地板を有し単独あるいは連続す
る放射素子を有する高周波伝送路からなる漏洩アンテ
ナ、あるいはこれらに並列に対移動局アンテナを接続
し、地板あるいは反射板を有するパッチアンテナ、コー
ナーレフレクター、あるいはパラボラアンテナ等を使用
することによって、定在波に強い通信が確保できる。ま
た、漏洩同軸ケーブルに光ケーブルを近接させる方法と
して、同軸ケーブルの内部胴体の中空部に設けることも
できる。また、CATV等他の無線周波数帯の信号の伝
送と共用して利用したり、局発のための発振器を別に設
け当該局発とミクシングして無線周波数帯の信号の周波
数を低くして高周波伝送手段の区間を伝送し双方向中継
増幅器で再度元に戻したりすることによって、高周波伝
送手段の利用効率を高めたり伝送損失を軽減する等の方
法が考えられる。また、高周波伝送手段を通じて基地局
側あるいは逆方向から双方向中継増幅器へ電源を供給す
ることにより双方向中継増幅器の無給電化が可能にな
る。また、本発明の基地局分散装置を電柱に設置する場
合について説明したが、ビルデイング内の各フロア、自
然物、これらの間に張られた架線上、あるいは地下街等
に設置しても同様の効果が得られる。また、以上の説明
では、基地局分散装置を直列に接続する場合について説
明したが、並列に接続することも可能である。
【0007】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成されるた
め、広い地域に基地局の無線周波帯の信号を分散するた
めの装置が経済的に実現出来、また、光ケーブルとの併
用により更に広範囲のサービスが可能であり、しかも対
移動局に対して安定した電波の伝搬を確保することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明の基地局分散装置の設置例を示す構成
【第2図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の一実施例を示す構成図
【第3図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の他の実施例を示す構成図
【第4図】本発明の基地局分散装置の内部構造の一実施
例を示す構成図
【第5図】本発明の制御用マイコンの実施例を示す構成
【第6図】従来の双方向中継増幅器の例を示すシステム
構成図
【符号の説明】
1 電話回線インターフエ
イス(分岐回路) 2 無線周波のFDMA/
TDD、TMDA/TDDあるいはCDMA方式等の送
信機 3 無線周波のFDMA/
TDD、TMDA/TDDあるいはCDMA方式等の受
信機 4、5、8、 分岐回路 6 下り方向の増幅回路 7 上り方向の増幅回路 9 電話回線の接続端子 10、10A、10B 基地局の無線周波信
号入出力端子 11、11A、11B 基地局分散装置の入
力端子 12、12A、12B 基地局分散装置の出
力端子 13、 同軸ケーブルあるい
は漏洩同軸ケーブルとこれに近接して設けられた光ケー
ブル 14−1、14−1A、14−1B同上 14−2、14−2A、14−2B同上 14−3、14−3A、14−3B同上 15、16 光分岐回路 17 光増幅回路 18 音声と光の変換回路 21、24 入力レベル検出回路 22、23 出力レベル検出回路 30 下り方向の入力レベ
ル検出回路の接続端子 31、32 下り方向の増幅回路
の接続端子 33、34 上り方向の増幅回路
の接続端子 35、40 入力レベル検出回路
の出力端子 37、38 出力レベル検出回路
の出力端子 36 下り方向の増幅回路
の制御端子 39 上り方向の増幅回路
の制御端子 41、42 入力レベル検出回路
の接続端子 43A、43B 方向性結合器 51〜54 A/Dコンバーター 55、56 D/Aコンバーター 57 制御回路 58 RAM 59 ROM 81 基地局 82 移動局 83 対基地局アンテナ 84 対移動局アンテナ 85、86 双方向中継増幅器の
接続端子 87、88 空中線共用器 89 下り方向中継増幅回
路 90 上り方向中継増幅回
路 91 双方向中継増幅器 91−1、91−2 基地局分散装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年2月7日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 基地局分散装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、基地局に設置された
1個あるいは複数の送信機と受信機の無線周波数帯の信
号を合成あるいは分岐し、表面波線路あるいは同軸ケー
ブルあるいは漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩アンテナ
の高周波伝送手段とこれに近接して設けられたメタリッ
クケーブル、細心同軸ケーブル、あるいは光ケーブル
の信号ケーブルにより無線周波数帯の信号および電話回
線の音声信号を複数カ所に分散してサービスエリアを拡
大するための基地局分散装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】第7図は、例えば、日本電信電話公社電
気通信研究所発行の研究発表論文集第37号に示された
従来の双方向中継増幅器の構成図を示すものである。図
において、(81)は基地局、(91)は双方向中継増
幅器、(82)は移動局、(83)は対局地局アンテ
ナ、(84)は対移動局アンテナ、(87)(88)は
アンテナ共用器、(89)は基地局(81)からの信号
を中継増幅するための下り方向の増幅回路、(90)は
移動局(82)からの信号を中継増幅するための上り方
向の増幅回路、(85)(86)は接続端子である。次
に動作について説明する。対基地局アンテナ(83)に
よって受信された基地局(81)からの信号は、接続端
子(85)を通じてアンテナ共用器(87)によって分
波され、下り方向の増幅回路(89)によって増幅さ
れ、アンテナ共用器(88)および接続端子(86)を
通じて対移動局アンテナ(84)から再輻射され移動局
(82)により受信される。一方、対移動局アンテナ
(84)で受信された移動局(82)からの信号は、接
続端子(86)を通じてアンテナ共用器(88)によっ
て分波され、上り方向の増幅回路(90)によって増幅
され、アンテナ共用器(87)および接続端子(85)
を通じて対基地局アンテナ(83)から再輻射され基地
局(81)により受信される。内部あるいはアンテナ間
の回り込みによる発振を防止するためには、アンテナ共
用器のアイソレーションが十分に大きい(60dB以上
等)ことが必須である。このため、従来の移動通信方式
では上り方向と下り方向の周波数が必要なアイソレーシ
ョンを確保出来るだけ離して割当られている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】従来の双方向中継増幅
器は以上のように構成されているので、上り方向と下り
方向の無線周波数帯の信号の周波数が異なり適当に離れ
ていることが必須であり、FDMA/TDD(周波数分
割多重/時分割同時送受話)、TDMA/TDD(時分
割多重/時分割同時送受話)、CDMA(コード分割多
重)方式等(以下TDD方式と称する)の時分割同時送
受話方式のように、上り方向と下り方向の無線周波数帯
の信号が全く同一の周波数帯の場合には適用出来ない問
題点があり、また、当該双方向中継増幅器を多段に接続
して基地局からの信号を広い範囲に分散するには限界が
あった。この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、TDD方式等の送信機および受信
機を有する基地局からの同一無線周波数帯の信号を双方
向で安定に中継増幅するとともに、メタリックケーブ
ル、細心同軸ケーブル、あるいは光ケーブル等の信号ケ
ーブルとの併用によって屋外あるいは屋内の広い範囲に
展開することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる基地局
分散装置を電柱、ビルデイング内、地下街等の建造物あ
るいはこれらに張られた架線上に設置し、単一あるいは
複数の送信機および受信機を有する基地局との間あるい
は他の基地局分散装置との間を高周波伝送手段とこれに
近接する信号ケーブルを介して接続することによって、
当該基地局のサービスエリアを拡張し無線周波数の有効
活用を図る。また、上り方向あるいは下り方向の無線周
波数帯の信号を増幅する増幅器において当該増幅器の利
得あるいは出力あるいは人力と出力の関係を制御するこ
とによって上り方向と下り方向の無線周波数がともに同
一周波数であるTDD方式等においても無線周波数帯の
信号の回り込み等による不要な発振を抑圧出来るように
したものである。
【0005】
【作用】この発明において、単一あるいは複数の送信機
および受信機を有する基地局からの上り方向と下り方向
の無線周波数帯の信号を双方向中継増幅器へそれぞれ個
別あるいは共通の高周波伝送手段とこれに近接した信号
ケーブルを介して接続し、当該双方向中継増幅器におい
て上り方向と下り方向それぞれ個別に増幅器を設けて増
幅することによって、上り方向と下り方向の無線周波数
がともに同一周波数であるTDD方式等の無線周波数帯
の信号を、回り込み等による不要な発振を抑圧して増幅
でき、これに併設する信号ケーブルによって、更に、基
地局のサービスエリアを拡張出来る。
【0006】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
第1図は、基地局分散装置の設置例を示し、(81)は
基地局、(91−1)(91−2)は基地局分散装置、
(92−1)(92−2)(92−3)は電柱等の建造
物、(13)(14−1)(14−2)(14−3)は
同軸ケーブルあるいは漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩ア
ンテナ等の高周波伝送手段とこれに近接して設けられた
メタリックケーブル、細心同軸ケーブル、あるいは光ケ
ーブル等の信号ケーブルから構成される複合ケーブル
(82)は移動局あるいは端末装置である。基地局(8
1)はTDD方式のように同一の周波数で動作する単一
あるいは複数の送信機と受信機で構成され、当該送受信
機の無線側入出力端子で合成され、複合ケーブル(1
3)(14−1)により基地局分散装置(91−1)に
接続されている。複合ケーブル(13)(14−1)の
損失のため基地局(81)の送信機からの信号は減衰し
た状態で基地局分散装置(91−1)に接続され、増幅
されて次段の基地局分散装置を接続するための複合ケー
ブル(14−2)に送られる。複合ケーブル(14−
1)(14−2)の漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩アン
テナ部分から漏洩した無線周波数帯の信号は移動局(8
2)により受信され、逆に、複合ケーブル(14−1)
(14−2)の漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩アンテナ
部分に結合された移動局(82)からの無線周波数帯の
信号は基地局分散装置(91−1)で増幅され、複合ケ
ーブル(13)(14−1)(14−2)を介して基地
局(81)に伝送される。この場合、基地局分散装置
(91−1)の増幅度と複合ケーブル(13)(14−
1)の伝送損失はほぼ同じ値に設定される。無線周波数
帯の信号を直接増幅するには段数に限界があるため、遠
隔地には基地局分散装置(91−2)を準備し、基地局
(81)からの音声周波数帯の信号をTDD方式で動作
する単一あるいは複数の送信機と受信機により無線周波
数帯の信号に変換し、複合ケーブル(14−3)に接続
し、移動局(82)と結合する。かくして、広い範囲へ
基地局(81)から無線周波数帯の信号および音声周波
数帯の信号を分散することができる。第2図はこの発明
の基地局分散装置を複合ケーブル(13)(14−1)
(14−2)(14−3)を介して直列に接続する場合
の一実施例を示す図であり、(1)は電話回線を接続し
音声信号を分岐する分岐回路、(2)は無線周波数帯の
TDD方式等の送信機、(3)は無線周波帯のTDD方
式等の受信機、(4)(5)(8)は無線周波数帯の信
号を分岐する分岐回路、(6)は下り方向の無線周波数
帯の信号の増幅回路、(7)は上り方向の無線周波数帯
の信号の増幅回路、(15)(16)は無線周波数帯の
信号と当該無線周波数帯とは別の周波数帯(以下光周波
数帯の場合について説明する)の信号を分岐するたとめ
の回路、(17)は光周波数帯の信号の増幅回路、(1
8)は音声信号を光周波数帯の信号に変換するための回
路、(9)は電話回線の接続端子、(10)は基地局
(81)の無線周波数帯および光周波数帯の信号の接続
端子、(11)(12)は基地局分散装置(91−1)
(91−2)の無線周波数帯および光周波数帯の信号の
接続端子、(13)(14−1)(14−2)(14−
3)は複合ケーブル、特に本図では(14−1)(14
−2)(14−3)は高周波伝送手段が表面波線路、漏
洩同軸ケーブル、あるいは漏洩アンテナ等の外部へ無線
周波数帯の信号を放射する機能を有するケーブルで
る。電話回線からの音声信号は分岐回路(1)によって
上り方向と下り方向の音声信号に分岐され、下り方向の
音声信号は送信機(2)によって無線周波数帯の信号に
変換され、上り方向の無線周波数帯の信号は受信機
(3)により音声信号に変換される。 送信機(2)と
受信機(3)の無線周波数帯の信号は、分岐回路(4)
によって分岐され接続端子(10)により共通の複合ケ
ーブル(13)(14−1)を経由して基地局分散装置
(91−1)の接続端子(11)に接続され、分岐回路
(5)によって再び上り方向と下り方向に分岐され、下
り方向は増幅回路(6)により、上り方向は増幅回路
(7)により増幅され、分岐回路(8)により分岐され
て複合ケーブル(14−2)を介して次段の基地局分散
装置(91−2)に接続される。基地局分散装置(91
−2)では、(18)により光周波数帯の信号を音声信
号に変換され、音声信号は分岐回路(1)によって上り
方向と下り方向の音声信号に分岐され、下り方向の音声
信号は送信機(2)によって無線周波数帯の信号に変換
され、上り方向の無線周波数帯の信号は受信機(3)に
より音声信号に変換される。 送信機(2)と受信機
(3)の無線周波数帯の信号は、分岐回路(4)によっ
て分岐されケーブル(14−3)に接続される。一方、
光周波数帯の信号は分岐回路(15)(16)により複
合ケーブル(14−1)(14−2)に結合され、光周
波数帯の増幅回路(17)により増幅される。本実施例
では、例えば複合ケーブル(13)(14−1)の伝送
損失は基地局分散装置(91−1)の増幅回路(6)に
より増幅されるので、出力端子(12)では基地局(8
1)の出力端子(10A)での送信出力とほとんど同じ
値にすることが出来るので、基地局分散装置を多段に結
合することが出来る。また、基地局分散装置の接続可能
な段数に限界があるため、複合ケーブルの内の光周波数
の信号の伝送と併用し、基地局分散装置によって無線
周波数帯の信号に変換することによって更に基地局のサ
ービスエリヤを拡張できる。第3図はこの発明の基地局
分散装置を直列に接続する場合の他の実施例を示す図で
あり、(1)は電話回線を接続し音声信号を分岐する分
岐回路、(2)は無線周波数帯のTDD方式等の送信
機、(3)は無線周波数帯のTDD方式等の受信機、
(6)は下り方向の無線周波数帯の信号の増幅回路、
(7)は上り方向の無線周波数帯の信号の増幅回路、
(15A)(15B)(16A)(16B)は無線周波
数帯の信号と光周波数帯の信号を分岐するための回路、
(17A)(17B)は光周波数帯の信号の増幅機、
(18)(18A)(18B)は音声信号を光周波数帯
の信号に変換するための回路、(9)は電話回線の接続
端子、(10A)(10B)は基地局(81)の無線周
波数帯の信号の上り方向と下り方向の接続端子、(11
A)(11B)(12A)(12B)は基地局分散装置
(91−1)(91−2)の無線周波数帯の信号の上り
方向と下り方向の接続端子、(13)(14−1)(1
4−2)(14−3)は複合ケーブル、特に本図では
(14−1)(14−2)は複合ケーブルの内の高周波
伝送手段が表面波線路、漏洩同軸ケーブル、あるいは漏
洩アンテナ等の外部へ無線周波数帯の信号を放射する機
能を有するケーブルである。電話回線からの音声信号は
分岐回路(1)によって上り方向と下り方向の音声信号
に分岐され、下り方向の音声信号は送信機(2)によっ
て無線周波数帯の信号に変換され、上り方向の無線周波
数帯の信号は受信機(3)により音声信号に変換され
る。送信機(2)の無線周波数帯の信号は、接続端子
(10A)により独立のケーブル(13A)(14−1
A)を経由して接続端子(11A)に接続され、基地局
分散装置(91−1)の下り方向の増幅器(6)に接続
され、増幅されて漏洩同軸ケーブル(14−2A)から
漏洩して移動局(82)により受信される。一方、移動
局(82)からの上り方向の無線周波帯の信号は漏洩同
軸ケーブル(14−2B)で結合され、上り方向増幅回
路(7)により増幅され、ケーブル(13B)(14−
1B)に接続されて接続端子(10B)を経由して基地
局(81)の受信機(3)に接続される。一方、光周波
数帯の信号は分岐回路(15A)(15B)(16A)
(16B)によりケーブル(14−1A)(14−1
B)(14−2A)(14−2B)に結合され、光周波
数帯の増幅回路(17)により増幅される。本実施例で
は、例えばケーブル(13A)(14−1A)の伝送損
失は基地局分散装置(91−1)の増幅回路(6)によ
り増幅されるので、出力端子(12A)では基地局(8
1)の出力端子(10A)での送信出力とほとんど同じ
値にすることが出来るので、基地局分散装置を多段に結
合することが出来る。一方、光周波数帯の信号は分岐回
路(15A)(15B)(16A)(16B)によりケ
ーブル(14−1A)(14−1B)(14−2A)
(14−2B)に結合され、光周波数帯の増幅回路(1
7)により増幅される。また、基地局分散装置の接続可
能な段数に限界があるため、電話回線の音声信号により
変調された光周波数帯の信号をケーブルにより伝送し、
基地局分散装置において無線周波数帯の信号に変換する
ことにより更に基地局のサービスエリヤを拡張できる。
第4図は、例えば、第2図に示す双方向中継増幅器(9
1−1)の内部構成を示し、(5)(8)は上り方向と
下り方向の分岐を行うサーキュレーター、(6)(7)
は上り方向と下り方向の増幅回路、(31)(32)は
増幅回路(6)の接続端子、(21)(23)は入力レ
ベルおよび出力レベル検出回路、(33)(34)は増
幅回路(7)の接続端子、(22)(23)は入力レベ
ルおよび出力レベル検出回路、(25)はA/D、D/
Aコンバーターを有する例えば制御用マイコン、(1
5)(16)は無線周波数帯の信号と光周波数帯の信号
の分岐回路、(17)は光周波数帯の信号の増幅回路、
(11)は前段からのケーブルの接続端子、(12)は
次段へのケーブルの接続端子である。接続端子(11)
からの無線周波数帯の信号はサーキュレーター(5)に
より下り方向に分岐され増幅回路(6)により増幅さ
れ、サーキュレーター(8)を通じて分岐され接続端子
(12)に導かれる。 途中、入力レベル検出回路(2
1)および出力レベル検出回路(23)によってそれぞ
れの信号レベルが検出される。同様に、接続端子(1
2)からの無線周波数帯の信号はサーキュレーター
(8)により上り方向に分岐され、増幅回路(7)によ
り増幅されサーキュレーター(5)を通じて前段への接
続端子(11)に導かれる。 途中、入力レベル検出回
路(24)および出力レベル検出回路(22)によって
それぞれの信号レベルが検出される。検出された入力レ
ベルおよび出力レベルは制御用マイコン(25)により
比較され、プログラムされた手順により増幅回路(6)
および(7)の利得が制御される。 TDD方式の特徴
として、送信周波数と受信周波数は同一であるが送信と
受信が同時に行われることは無い。即ち、上り方向と下
り方向に同時に信号が存在することは無いことからこの
特徴を利用する。本発明の制御回路では、このTDD方
式の特徴を生かして増幅回路(6)および(7)の利得
をアダプテイブに制御して上り方向と下り方向の回り込
みにより発生する発振を除去するようにプログラムされ
る。最初、下り方向の増幅回路(6)の利得は比較的に
小さい状態に設定されており、上り方向の増幅回路
(7)の利得は予め決められた比較的大きな値に設定さ
れている。 次に、基地局(81)が送信状態であり移
動局(82)が受信状態にあるとすると、下り方向の入
力レベル検出回路(21)が基地局(81)からの信号
を検出した時点で増幅回路(6)の利得を増加し、当該
増幅回路(6)の直線性が維持されるように出力を制御
すると同時に、上り方向の増幅回路(7)の利得を減少
させる。 増幅回路(7)の利得を減少させる度合は、
出力レベル検出回路(23)の値と入力レベル検出回路
(24)の差からサーキュレーター(8)のアイソレー
ションあるいは次段よりの反射の程度をアダプテイブに
推定して決める。次に、移動局あるいは端末装置(8
2)が送信状態であり基地局(81)が受信状態にある
とすると、上り方向の出力レベル検出回路(22)が信
号を検出しないかぎり上り方向の増幅回路(7)の利得
は高いままに保たれるが、上り方向の出力レベル検出回
路(22)がある規定値以上の信号レベルを検出すると
上り方向の増幅回路(7)の利得を減少させると同時に
下り方向の増幅回路(6)の利得を待機状態よりも更に
減少させる。 増幅回路(6)(7)の利得を減少させ
る度合は、出力レベル検出回路(22)の値と入力レベ
ル検出回路(21)の差からサーキュレーター(5)の
アイソレーションあるいは前段よりの反射の程度をアダ
プテイブに推定して決める。上記のように増幅回路
(6)(7)の利得の制御はアダプテイブに継続して行
われ、停電後の再起動の場合でも記憶したパラメーター
によりスタートするように設定されるために常に最適の
状態で動作する。一方、光周波数帯の信号は分岐回路
(15)(16)によりケーブル(14−1)(14−
2)に結合され、光周波数帯の増幅回路(17)により
増幅される。第5図は、制御用マイコン(25)の具体
例を示す図である。 制御用マイコン(25)は、例え
ば、DSP(デジタルシグナルプロセッサー)と称され
るものであり、A/Dコンバーター(51)(52)
(53)(54)、D/Aコンバーター(55)(5
6)、制御回路(57)、RAM(可変メモリー)(5
8)、ROM(固定メモリー)(59)等から構成され
る。(35)(36)(37)(38)(39)(4
0)はそれぞれの接続端子であり、第2図のレベル検出
回路(21)(22)(23)(24)の出力は端子
(35)(37)(38)(40)に接続され、増幅回
路(6)(7)の利得制御用端子は端子(36)(3
9)に接続される。 制御用マイコン(57)の制御は
ROM(59)に書き込まれたプログラムによって実行
され、各回路の制御パラメーター等はRAM(58)に
記憶されバッテリーでバックアップされる。例えば、レ
ベル検出回路(21)からのアナログ出力が端子(3
5)に印加されるとA/Dコンバーター(51)により
デジタル信号に変換され制御回路(57)に読み込まれ
る。 この状態で、他端(40)(38)への入力が規
定値以下の場合には、制御回路(57)は端子(35)
のレベルに比例したレベルが端子(37)に出力される
ようD/Aコンバーター(55)を介して増幅回路
(6)の利得を制御する。 これと同時に、D/Aコン
バーター(56)を介して増幅回路(7)の利得を低下
させる。 このようにして各端子(35)(37)(3
8)(40)のレベルの状態に応じて増幅回路(6)
(7)の利得を制御する手順がプログラムされている。
増幅回路(6)の利得をG1(dB),増幅回路(7)
の利得をG2(dB)、サーキュレーター(5)のアイ
ソレーションをY1(dB)、サーキュレーター(8)
のアイソレーションをY2(dB)とすると、G1+G
2<Y1+Y2の関係が、サーキュレーターのアイソレ
ーションが変化した時でも、常に成り立つように利得G
1、G2を制御することによって安定な双方向中継増幅
器が実現できる。第6図は、複合ケーブル(13)(1
4−1)(14−2)(14−3)の構造の一例を示す
図であり、高周波伝送手段が同軸ケーブル、信号ケーブ
ルが細心同軸ケーブルの場合について説明する。(6
5)は同軸ケーブルの外部導体、(64)は同軸ケーブ
ルの絶縁物、(63)は同軸ケーブルの内部導体であり
細心同軸ケーブルの外部導体、(62)は細心同軸ケー
ブルの絶縁物、(61)は細心同軸ケーブルの内部導体
である。TDD方式の基地局(81)からの無線周波数
帯の信号は、(65)(64)(63)から構成される
高周波数帯での伝送損失の小さい同軸ケーブル部分を介
して伝送され、音声信号により変調された当該無線周波
数よりはるかに低い周波数帯の信号を(63)(62)
(61)からなる低周波数帯で伝送損失の小さい細心同
軸ケーブル部分を通じて伝送することにより広い範囲に
基地局(81)からの信号を分散することが可能とな
る。以上の説明では、増幅回路の入力端子および出力端
子の何れにもレベル検出回路を設けたが、一部を省略し
ても同様な効果が得られ、また、増幅回路の途中にレベ
ル検出回路を接続しても同様な効果が得られる。また、
信号のレベルを検出する代りに、デジタル信号により変
調された無線周波数帯の信号を検波したり、レベル以外
のパラメーター例えばデジタル信号のアイパターンある
いはI/Q信号等を検出しても効果が期待できる。ま
た、制御用マイコンは、DSPで無く通常のマイコンと
D/A A/Dコンバーターを組み合わせるか、通常の
ロジック回路で構成する等の方法でも実現でき、制御手
順についても一例を示したが、学習の手法を活用したア
ダプテイブな制御手順、あるいはフアジイ制御手順等種
々のものが考えられる。また、無線周波数帯、音声周波
数帯あるいは光周波数帯の信号の分岐回路には、サーキ
ュレーターを用いるとしたが、ハイブリッド回路、方向
性結合器、電子スイッチあるいは分配器等によっても同
様な効果が得られる。また、無線周波数帯の高周波伝送
手段には外部導体が地板の役割をする漏洩同軸ケーブル
あるいは漏洩導波管、あるいは地板を有し単独あるいは
連続する放射素子を有する高周波伝送路からなる漏洩ア
ンテナ、表面波線路、あるいはこれらに並列に対移動局
アンテナを接続し、地板あるいは反射板を有するパッチ
アンテナ、コーナーレフレクター、あるいはパラボラア
ンテナ等を使用することによって、定在波に強い通信が
確保できる。また、信号ケーブルをCATV等他の無線
周波数帯の信号の伝送と共用して利用したり、信号ケー
ブルの信号を光あるいは無線周波数帯の送信機および受
信機あるいは周波数変換回路を用いて無線周波数帯の信
号に変換したり、逆に、無線周波数帯の信号を光あるい
は無線周波数帯の送信機および受信機あるいは周波数変
換回路を用いて信号ケーブルの信号に変換する等の方法
が考えられる。また、高周波伝送手段を通じて基地局側
あるいは逆方向から双方向中継増幅器へ電源を供給する
ことにより双方向中継増幅器の無給電化が可能になる。
また、本発明の基地局分散装置を電柱に設置する場合に
ついて説明したが、ビルデイング内の各フロア、自然
物、これらの間に張られた架線上、あるいは地下街等に
設置しても同様の効果が得られる。また、以上の説明で
は、基地局分散装置を直列に接続する場合について説明
したが、並列に接続することも可能である。また、第6
図の説明では、高周波伝送手段として同軸ケーブルを、
信号ケーブルとして細心同軸ケーブルを用いた複合ケー
ブルについて説明したが、高周波伝送手段として表面波
線路、漏洩同軸ケーブル、あるいは漏洩アンテナ等の外
部へ無線周波数帯の信号を放射する機能を有するケーブ
ルを用い、信号ケーブルとしてメタリックケーブルある
いは光ケーブル等の音声信号あるいは音声信号により変
調された信号を伝送する機能を有するケーブルを用いる
ことも出来る。また、同心円上でなく近接させて複合ケ
ーブルを製作しても同様な効果が得られる。
【0007】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成されるた
め、広い地域に基地局の無線周波帯の信号を分散するた
めの装置が経済的に実現出来、また、信号ケーブルとの
複合化により更に広範囲のサービスが可能であり、しか
も対移動局に対して安定した電波の伝搬を確保すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明の基地局分散装置の設置例を示す構成
【第2図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の一実施例を示す構成図
【第3図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の他の実施例を示す構成図
【第4図】本発明の基地局分散装置の内部構造の一実施
例を示す構成図
【第5図】本発明の制御用マイコンの実施例を示す構成
【第6図】本発明の複合ケーブルの実施例を示す構成図
【第7図】従来の双方向中継増幅器の例を示すシステム
構成図
【符号の説明】 1 電話回線インターフエ
イス(分岐回路) 2 無線周波のFDMA/
TDD、TMDA/TDDあるいはCDMA方式等の送
信機 3 無線周波のFDMA/
TDD、TMDA/TDDあるいはCDMA方式等の受
信機 4、5、8、 分岐回路 6 下り方向の増幅回路 7 上り方向の増幅回路 9 電話回線の接続端子 10、10A、10B 基地局の無線周波信
号入出力端子 11、11A、11B 基地局分散装置の入
力端子 12、12A、12B 基地局分散装置の出
力端子 13、 同軸ケーブルあるい
は漏洩同軸ケーブルとこれに近接して設けられた光ケー
ブル 14−1、14−1A、14−1B同上 14−2、14−2A、14−2B同上 14−3、14−3A、14−3B同上 15、16 光分岐回路 17 光増幅回路 18 音声と光の変換回路 21、24 入力レベル検出回路 22、23 出力レベル検出回路 30 下り方向の入力レベ
ル検出回路の接続端子 31、32 下り方向の増幅回路
の接続端子 33、34 上り方向の増幅回路
の接続端子 35、40 入力レベル検出回路
の出力端子 37、38 出力レベル検出回路
の出力端子 36 下り方向の増幅回路
の制御端子 39 上り方向の増幅回路
の制御端子 41、42 入力レベル検出回路
の接続端子 43A、43B 方向性結合器 51〜54 A/Dコンバーター 55、56 D/Aコンバーター 57 制御回路 58 RAM 59 ROM61 細心同軸ケーブルの
内部導体 62 細心同軸ケーブルの
絶縁物 63 細心同軸ケーブルの
外部導体で同軸ケーブルの内部導体 64 同軸ケーブルの絶縁
65 同軸ケーブルの外部
導体 81 基地局 82 移動局 83 対基地局アンテナ 84 対移動局アンテナ 85、86 双方向中継増幅器の
接続端子 87、88 空中線共用器 89 下り方向中継増幅回
路 90 上り方向中継増幅回
路 91 双方向中継増幅器 91−1、91−2 基地局分散装置
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【第1図】
【第2図】
【第4図】
【第5図】
【第3図】
【第6図】
【第7図】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 基地局分散装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、基地局に設置された
1個あるいは複数の送信機と受信機の無線周波数帯の信
号を合成あるいは分岐し、アンテナ、表面波線路、漏洩
同軸ケーブルあるいは漏洩アンテナ等の第一の搬送波を
伝送するための伝送手段とこれに近接して設けられたメ
タリックケーブル、細心同軸ケーブル、あるいは光ケー
ブル等の第二の搬送波を伝送するための伝送手段によ
り、電話回線等の音声信号により変調された第一の搬送
波を複数カ所に分散してサービスエリアを拡大するため
の基地局分散装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】第7図は、例えば、日本電信電話公社電
気通信研究所発行の研究発表論文集第37号に示された
従来の双方向中継増幅器の構成図を示すものである。図
において、(81)は基地局、(91)は双方向中継増
幅器、(82)は移動局、(83)は対基地局アンテ
ナ、(84)は対移動局アンテナ、(87)(88)は
アンテナ共用器、(89)は基地局(81)からの信号
を中継増幅するための下り方向の増幅回路、(90)は
移動局(82)からの信号を中継増幅するための上り方
向の増幅回路、(85)(86)は接続端子である。次
に動作について説明する。対基地局アンテナ(83)に
よって受信された基地局(81)からの信号は、接続端
子(85)を通じてアンテナ共用器(87)によって分
波され、下り方向の増幅回路(89)によって増幅さ
れ、アンテナ共用器(88)および接続端子(86)を
通じて対移動局アンテナ(84)から再輻射され移動局
(82)により受信される。一方、対移動局アンテナ
(84)で受信された移動局(82)からの信号は、接
続端子(86)を通じてアンテナ共用器(88)によっ
て分波され、上り方向の増幅回路(90)によって増幅
され、アンテナ共用器(87)および接続端子(85)
を通じて対基地局アンテナ(83)から再輻射され基地
局(81)により受信される。内部あるいはアンテナ間
の回り込みによる発振を防止するためには、アンテナ共
用器のアイソレーションが十分に大きい(60dB以上
等)ことが必須である。このため、従来の移動通信方式
では上り方向と下り方向の周波数が必要なアイソレーシ
ョンを確保出来るだけ離して割当られている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】従来の双方向中継増幅
器は以上のように構成されているので、上り方向と下り
方向の無線周波数帯の信号の周波数が異なり適当に離れ
ていることが必須であり、FDMA/TDD(周波数分
割多重/時分割同時送受話)、TDMA/TDD(時分
割多重/時分割同時送受話)、CDMA(コード分割多
重)方式等の時分割同時送受話方式(以下TDD方式と
称する)のように、上り方向と下り方向の無線周波数帯
の信号が全く同一の周波数帯の場合には適用出来ない問
題点があり、また、当該双方向中継増幅器を多段に接続
して基地局からの信号を広い範囲に分散するには限界が
あった。この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、TDD方式等の送信機および受信
機を有する基地局からの同一無線周波数帯の信号を双方
向で安定に中継増幅するとともに、メタリックケーブ
ル、細心同軸ケーブル、あるいは光ケーブル等の第二の
搬送波を伝送するための伝送手段との併用によって
内、屋外あるいは地下街等の広い範囲に展開することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる基地局
分散装置を電柱、ビルデイング内、地下街等の建造物あ
るいはこれらに張られた架線上に設置し、単一あるいは
複数の送信機および受信機を有する基地局との間あるい
は他の基地局分散装置との間を無線周波数帯の信号を伝
送するための第一の搬送波を伝送するための伝送手段と
これに近接する第二の搬送波を伝送するための伝送手段
を介して接続することによって、当該基地局のサービス
エリアを拡張し無線周波数の有効活用を図る。また、上
り方向あるいは下り方向の無線周波数帯の信号を増幅す
る増幅器において当該増幅器の利得あるいは出力あるい
は入力と出力の関係を制御することによって上り方向と
下り方向の無線周波数がともに同一周波数であるTDD
方式等においても無線周波数帯の信号の回り込み等によ
る不要な発振を抑圧出来るようにしたものである。
【0005】
【作用】この発明において、単一あるいは複数のTDD
方式の送信機および受信機を有する基地局からの上り方
向と下り方向の無線周波数帯の信号をそれぞれ個別ある
いは共通の第一の搬送波を伝送するための伝送手段とこ
れに近接した第二の搬送波を伝送するための伝送手段を
介して基地局分散装置へ接続し、当該基地局分散装置
おいて上り方向と下り方向それぞれ個別に増幅器を設け
て増幅することによって、上り方向と下り方向の無線周
波数がともに同一周波数であるTDD方式等の無線周波
数帯の信号を、回り込み等による不要な発振を抑圧して
増幅でき、これに併設する第二の搬送波を伝送するため
の伝送手段によって、更に、基地局のサービスエリアを
拡張することが出来る。
【0006】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
第1図は、基地局分散装置の設置例を示し、(81)は
基地局、(91−1)(91−2)は基地局分散装置、
(92−1)(92−2)(92−3)は電柱等の建造
物、(14−1)(14−2)は漏洩同軸ケーブルある
いは漏洩アンテナ等の第一の搬送波を伝送するための伝
送手段と当該伝送手段に近接して設けられたメタリック
ケーブル、細心同軸ケーブルあるいは光ケーブル等の第
二の搬送波を伝送するための伝送手段から構成される複
合ケーブル、(14−3)は第一の搬送波を空間に放射
するためのアンテナ、(15)は第二の搬送波を伝送す
るための伝送手段から構成される単独ケーブル、(
2)は移動局あるいは端末装置である。基地局(81)
はTDD方式のように同一の周波数で動作する単一ある
いは複数の送信機と受信機で構成され、当該送受信機の
無線側入出力端子で合成され、複合ケーブル(14−
1)により基地局分散装置(91−1)に接続されてい
る。複合ケーブル(14−1)の損失のため基地局(8
1)の送信機からの信号は減衰した状態で基地局分散装
置(91−1)に接続されるが、基地局分散装置(91
−1)によって増幅されて次段の基地局分散装置を接続
するための複合ケーブル(14−2)に送られる。複合
ケーブル(14−1)(14−2)あるいはアンテナ
(14−3)から漏洩あるいは輻射された第一の搬送波
の信号は移動局(82)により受信され、逆に、複合ケ
ーブル(14−1)(14−2)あるいはアンテナ(1
4−3)に結合された移動局(82)からの第一の搬送
波の信号は基地局分散装置(91−1)(91−2)で
増幅され、複合ケーブル(14−1)(14−2)を介
して基地局(81)に伝送される。この場合、基地局分
散装置(91−1)の増幅度と複合ケーブル(14−
1)の伝送損失、基地局分散装置(91−2)の増幅度
と複合ケーブル(14−2)の伝送損失はほぼ同じ値に
設定される。無線周波数帯の信号を直接増幅するには段
数に限界があるため、遠隔地には第一の搬送波を伝送す
るための伝送手段に近接して第二の搬送波を伝送するた
めの伝送手段を準備し、基地局(81)からの音声周波
帯の信号で第二の搬送波を変調し複合ケーブル(14−
)(14−2)に接続し、何れかの基地局分散装置で
第一の搬送波に変換して移動局(82)と結合する。か
くして、広い範囲へ基地局(81)からの無線周波数帯
の信号および音声周波数帯の信号を分散することができ
る。第2図はこの発明の基地局分散装置を複合ケーブル
(14−1)(14−2)を介して直列に接続する場合
の一実施例を示す図であり、(1)は電話回線を接続し
音声信号を分岐する分岐回路、(2)はTDD方式等の
送信機、(3)はTDD方式等の受信機、(4)は送受
信機(3)(4)を合成・分岐するための分岐回路であ
り第二の搬送波に変換する役割を有し、(5)(8)は
第一の搬送波を分岐する分岐回路、(6)は下り方向の
無線周波数帯の信号の増幅回路、(7)は上り方向の無
線周波数帯の信号を増幅するたの増幅回路、(17)は
第二の搬送波を増幅するための増幅回路、(9)は電話
回線の接続端子、(10)は基地局(81)の第一およ
び第二の搬送波の接続端子、(11)(12)は基地局
分散装置(91−1)(91−2)の第一および第二の
搬送波の接続端子、(14−1)(14−2)は複合ケ
ーブル、(14−3)はアンテナ、特に本図では(14
−1)(14−2)は第一の搬送波の伝送手段が表面波
線路、漏洩同軸ケーブル、あるいは漏洩アンテナ等外部
へ第一の搬送波を放射する機能を有するケーブルであ
る。ここで、第二の搬送波を伝送するための伝送手段は
第一の搬送波を伝送するための伝送手段より伝送損失が
格段に少なく構成されているものとする。電話回線から
の音声信号は分岐回路(1)によって上り方向と下り方
向の音声信号に分岐され、下り方向の音声信号は送信機
(2)によって第一の搬送波と第二の搬送波の信号に変
換され、上り方向の第一の搬送波と第二の搬送波の信号
は受信機(3)により音声信号に変換される。 送信機
(2)と受信機(3)の無線周波数帯の信号は、分岐
路(4)によって分岐され接続端子(10)により共通
の複合ケーブル(14−1)を経由して基地局分散装置
(91−1)の接続端子(11)に接続され、第一の搬
送波の信号は分岐回路(5)によって再び上り方向と下
り方向に分岐され、下り方向は増幅回路(6)により、
上り方向は増幅回路(7)により増幅され、分岐回路
(8)により分岐されて複合ケーブル(14−2)を介
して次段の基地局分散装置(91−2)に接続される。
基地局分散装置(91−2)では、第一の搬送波の借号
は分岐回路(5)によって再び上り方向と下り方向に分
岐され、下り方向は増幅回路(6)により、上り方向は
増幅回路(7)により増幅され、分岐回路(8)により
分岐されて、アンテナ(14−3)によって空間に放射
される。一方、第二の搬送波の信号は増幅器(17)に
よって増幅され単独のケーブル(15)に接続される。
本実施例では、例えば複合ケーブル(14−1)の伝送
損失は基地局分散装置(91−1)の増幅回路(6)に
より増幅されるので、出力端子(12)では基地局(8
1)の出力端子(10)での送信出力とほとんど同じ値
にすることが出来るので、基地局分散装置を多段に結合
しても伝送損失を少くして接続することが出来る。ま
た、基地局分散装置の接続可能な段数に限界があるた
め、複合ケーブルの内の第二の搬送波を基地局分散装置
内で第一の搬送波の信号に変換することによって更に基
地局のサービスエリヤを拡張できる。第3図はこの発明
の基地局分散装置を直列に接続する場合の他の実施例を
示す図であり、(1)は電話回線を接続し音声信号を分
岐する分岐回路、(2)はTDD方式等の送信機、
(3)はTDD方式等の受信機、(4)は送受信機
(3)(4)を合成・分岐するための分岐回路であり第
二の搬送波に変換する役割を有し、(6)は下り方向の
第一の搬送波の信号を増幅するための増幅回路、(7)
は上り方向の第一の搬送波の信号を増幅するための増幅
回路、(17)は第二の搬送波の信号を増幅するための
増幅器、(9)は電話回線の接続端子、(10A)(1
0B)は基地局(81)の第一の搬送波の信号と第二の
搬送波の信号の上り方向と下り方向の接続端子、(11
A)(11B)(12A)(12B)は基地局分散装置
(91−1)(91−2)の第一搬送波の信号と第二の
搬送波の信号の上り方向と下り方向の接続端子、(14
−1)(14−2)は複合ケーブル、(14−3A)
(14−3B)はアンテナ、(15A)(15B)は第
二の搬送波を伝送するための伝送手段、特に本図では
(14−1)(14−2)は複合ケーブルの内の第一の
搬送波を伝送するための伝送手段が表面波線路、漏洩同
軸ケーブル、あるいは漏洩アンテナ等の外部へ第一の搬
送波の信号を放射する機能を有するケーブルである。電
話回線からの音声信号は分岐回路(1)によって上り方
向と下り方向の音声信号に分岐され、下り方向の音声周
波数帯の信号はTDD方式の送信機(2)によって第一
の搬送波の信号と第二の搬送波の信号に変換され、上り
方向の第一の搬送波の信号と第二の搬送波の信号はTD
D方式の受信機(3)により音声周波数帯の信号に変換
される。 送信機(2)の第一の搬送波の信号と第二の
搬送波の信号は、接続端子(10A)により独立の複合
ケーブル(14−1A)、接続端子(11A)を経由し
て基地局分散装置(91−1)に接続され、第一搬送波
の信号は下り方向の増幅器(6)で増幅されて漏洩同軸
ケーブル(14−2A)から漏洩して移動局(82)に
より受信される。一方、移動局(82)からの上り方向
第一搬送波の信号は漏洩同軸ケーブル(14−2B)
で結合され、上り方向増幅回路(7)により増幅され、
複合ケーブル(14−1B)に接続されて接続端子(1
0B)、分岐回路(4)を経由して基地局(81)の受
信機(3)に接続される。本実施例では、例えば複合ケ
ーブル(14−1A)での第一の搬送波の信号の伝送損
失は基地局分散装置(91−1)の増幅回路(6)によ
り増幅されるので、出力端子(12A)では基地局(8
1)の出力端子(10A)での送信出力とほとんど同じ
値にすることが出来、基地局分散装置を多段に結合する
ことが出来る。一方、基地局(82)からの第二の搬送
波の信号は、複合ケーブル(14−1A)(14−1
B)(14−2A)(14−2B)により基地局分散装
置(91−1)(91−2)に結合され、増幅回路(1
7)により増幅される。また、基地局分散装置の接続可
能な段数に限界があるため、電話回線の音声周波数帯の
信号により変調された第二の搬送波の信号を複合ケーブ
ルにより伝送し、基地局分散装置において第一の搬送波
の信号に変換することにより更に基地局のサービスエリ
ヤを拡張できる。第4図は、例えば、第2図に示す双方
向中継増幅器(91−1)の内部構成を示し、(5)
(8)は第一の搬送波の信号の上り方向と下り方向の分
岐を行うサーキュレーター、(6)(7)は当該信号の
上り方向と下り方向の増幅回路、(31)(32)は増
幅回路(6)の接続端子、(21)(23)は入力レベ
ルおよび出力レベル検出回路、(33)(34)は増幅
回路(7)の接続端子、(22)(23)は入力レベル
および出力レベル検出回路、(25)はA/D、D/A
コンバーターを有する例えば制御用マイコン、(16)
(18)は第二の搬送波の信号の上り方向と下り方向を
分岐するための分岐回路、(17A)(17B)は第二
の搬送波の信号の上り方向と下り方向を増幅するための
増幅回路、(11−1)(11−2)は前段からの複合
ケーブルの接続端子、(12−1)(12−2)は次段
への複合ケーブルの接続端子である。接続端子(11−
1)からの第一の搬送波の信号はサーキュレーター
(5)により下り方向に分岐され増幅回路(6)により
増幅され、サーキュレーター(8)を通じて分岐され接
続端子(12−1)に導かれる。 途中、入力レベル検
出回路(21)および出力レベル検出回路(23)によ
ってそれぞれの信号レベルが検出される。同様に、接続
子(12−1)から第一の搬送波の信号はサーキュ
レーター(8)により上り方向に分岐され、増幅回路
(7)により増幅されサーキュレーター(5)を通じて
前段への接続端子(11−1)に導かれる。 途中、入
力レベル検出回路(24)および出力レベル検出回路
(22)によってそれぞれの信号レベルが検出される。
検出された入力レベルおよび出力レベルは制御用マイコ
ン(25)により比較され、プログラムされた手順によ
り増幅回路(6)および(7)の利得が制御される。
TDD方式の特徴として、送信周波数と受信周波数は同
一であるが送信と受信が同時に行われることは無い。即
ち、上り方向と下り方向に同時に信号が存在することは
無いことからこの特徴を利用する。本発明の制御回
(25)では、このTDD方式の特徴を生かして増幅回
路(6)および(7)の利得をアダプテイブに制御して
上り方向と下り方向の回り込みにより発生する発振を除
去するようにプログラムされる。最初、下り方向の増幅
回路(6)の利得は比較的に小さい状態に設定されてお
り、上り方向の増幅回路(7)の利得は予め決められた
比較的大きな値に設定されている。 次に、基地局(8
1)が送信状態であり移動局(82)が受信状態にある
とすると、下り方向の入力レベル検出回路(21)が基
地局(81)からの信号を検出した時点で増幅回路
(6)の利得を増加し、当該増幅回路(6)の直線性が
維持されるように出力を制御すると同時に、上り方向の
増幅回路(7)の利得を減少させる。 増幅回路(7)
の利得を減少させる度合は、出力レベル検出回路(2
3)の値と入力レベル検出回路(24)の差からサーキ
ュレーター(8)のアイソレーションあるいは次段より
の反射の程度をアダプテイブに推定して決める。次に、
移動局あるいは端末装置(82)が送信状態であり基地
局(81)が受信状態にあるとすると、上り方向の出力
レベル検出回路(22)が信号を検出しないかぎり上り
方向の増幅回路(7)の利得は高いままに保たれるが、
上り方向の出力レベル検出回路(22)がある規定値以
上の信号レベルを検出すると上り方向の増幅回路(7)
の利得を減少させると同時に下り方向の増幅回路(6)
の利得を待機状態よりも更に減少させる。 増幅回路
(6)(7)の利得を減少させる度合は、出力レベル検
出回路(22)の値と入力レベル検出回路(21)の差
からサーキュレーター(5)のアイソレーションあるい
は前段よりの反射の程度をアダプテイブに推定して決め
る。上記のように増幅回路(6)(7)の利得の制御は
アダプテイブに継続して行われ、停電後の再起動の場合
でも記憶したパラメーターによりスタートするように設
定されるために常に最適の状態で動作する。一方、光周
波数帯の信号は分岐回路(15)(16)によりケーブ
ル(14−1)(14−2)に結合され、光周波数帯の
増幅回路(17)により増幅される。第5図は、制御用
マイコン(25)の具体例を示す図である。 制御用マ
イコン(25)は、例えば、DSP(デジタルシグナル
プロセッサー)と称されるものであり、A/Dコンバー
ター(51)(52)(53)(54)、D/Aコンバ
ーター(55)(56)、制御回路(57)、RAM
(可変メモリー)(58)、ROM(固定メモリー)
(59)等から構成される。(35)(36)(37)
(38)(39)(40)はそれぞれの接続端子であ
り、第2図のレベル検出回路(21)(22)(23)
(24)の出力は端子(35)(37)(38)(4
0)に接続され、増幅回路(6)(7)の利得制御用端
子は端子(36)(39)に接続される。 制御用マイ
コン(57)の制御はROM(59)に書き込まれたプ
ログラムによって実行され、各回路の制御パラメーター
等はRAM(58)に記憶されバッテリーでバックアッ
プされる。例えば、レベル検出回路(21)からのアナ
ログ出力が端子(35)に印加されるとA/Dコンバー
ター(51)によりデジタル信号に変換され制御回路
(57)に読み込まれる。 この状態で、他端(40)
(38)への入力が規定値以下の場合には、制御回路
(57)は端子(35)のレベルに比例したレベルが端
子(37)に出力されるようD/Aコンバーター(5
5)を介して増幅回路(6)の利得を制御する。 これ
と同時に、D/Aコンバーター(56)を介して増幅回
路(7)の利得を低下させる。 このようにして各端子
(35)(37)(38)(40)のレベルの状態に応
じて増幅回路(6)(7)の利得を制御する手順がプロ
グラムされている。増幅回路(6)の利得をG1(d
B)、増幅回路(7)の利得をG2(dB)、サーキュ
レーター(5)のアイソレーションをY1(dB)、サ
ーキュレーター(8)のアイソレーションをY2(d
B)すると、G1+G2<Y1+Y2の関係が、サーキ
ュレーターのアイソレーションが変化した時でも、常に
成り立つように利得G1、G2を制御することによって
安定な双方向中継増幅器が実現できる。第6図(A)
(B)は、複合ケーブル(14−1)(14−2)の構
造の一例を示す図であり、(A)は第一の搬送波を伝送
するための伝送手段が漏洩同軸ケーブル、第二の搬送波
を伝送するための伝送手段が細心同軸ケーブルの場合で
あり、(65)は漏洩同軸ケーブルの外部導体、(6
4)は漏洩同軸ケーブルの絶縁物、(63)は漏洩同軸
ケーブルの内部導体であり細心同軸ケーブルの外部導
体、(62)は細心同軸ケーブルの絶縁物、(61)は
細心同軸ケーブルの内部導体、(66)はメッセンジャ
ーワイヤー、(67)はメッセンジャーワイヤーと複合
ケーブルを一体化するための絶縁物である。(B)は第
二の搬送波を伝送するための伝送手段を第一の搬送波を
伝送するための伝送手段の外部に設けた場合の例であ
る。複合ケーブルとしては、この他にも、漏洩同軸ケー
ブルと光ケーブル、漏洩同軸ケーブルとメタリックケー
ブル、漏洩アンテナと光ケーブル、漏洩アンテナとメタ
リックケーブル、漏洩アンテナと細心同軸ケーブル等種
々のものが考えられ、第二の搬送波の信号を伝送するた
めの伝送損失が第一の搬送波の信号を伝送する場合の伝
送損失よりはるかに小さい場合同様な効果が期待でき
る。一例として、第一の搬送波の周波数を1.9GHz
とし漏洩同軸ケーブルを使用する場合で伝送損失は30
0dB/kmであるのに対して、第二の搬送波の周波数
を150MHzとし外形が5mm程度の細心同軸ケーブ
ルを使用する場合で伝送損失は60dB/km程度であ
り、増幅回路を設置する間隔が1/5となる。上記の複
合ケーブルは、一体構造のものについて述べたが、第一
の搬送波を伝送するための伝送手段と第二の搬送波を伝
送するための伝送手段が一体でなく、近接されて付設さ
れても同様な効果が得られる。第7図は、本発明の基地
局分散装置の他の実施例を示す構成図であり、第4図に
比較して、接続端子(11−2)からの第二の搬送波の
信号の一部を結合器(79)により結合し、分岐器
(5)により上り方向と下り方向に分岐した後接続点
(74)(78)を介してミキサー回路(75)(7
7)に接続し、高安定度の局発信号発生回路(73)か
らの局発信号とミキシングして第一の搬送波の信号に変
換している。その後の動作は第4図と同様である。第8
図は、本発明の基地局分散装置の他の実施例を示す構成
図であり、第4図に比較して、独立の複合ケーブルを接
続する端子(11A)(11B)(12A)(12B)
を設けているため分岐器を必要とせず、第一の搬送波の
信号と第二の搬送波の信号の上り方向と下り方向をそれ
ぞれ独立に増幅することが可能となる。その他の動作は
第4図と同様である。第9図は、本発明の基地局分散装
置の他の実施例を示す構成図であり、第8図に比較し
て、接続端子(11A−2)からの第二の搬送波の信号
の一部を結合器(79A)により結合し、接続端子(1
1B−2)への第二の搬送波の信号を結合器(79B)
により結合し、上り方向と下り方向の第二の搬送波の信
号を接続点(74)(78)を介してミキサー回路(7
5)(77)に接続し、高安定度の局発信号発生回路
(73)からの局発信号とミキシングして第一の搬送波
の信号に変換している。その後の動作は第8図と同様で
ある。以上の説明では、増幅回路の入力端子および出力
端子の何れにもレベル検出回路を設けたが、一部を省略
しても同様な効果が得られ、また、増幅回路の途中にレ
ベル検出回路を接続しても同様な効果がえられる。ま
た、信号のレベルを検出する代わりに、デジタル信号に
より変調された無線周波数帯の信号を検波したり、レベ
ル以外のパラメーター例えばデジタル信号のアイパター
ンあるいはI/Q信号等を検出しても効果が期待でき
る。また、制御用マイコンは、DSPで無く通常のマイ
コンとD/A A/Dコンバーターを組み合わせる
か、通常のロジック回路で構成する等の方法でも実現で
き、制御手順についても一例を示したが、学習の手法を
活用したアダプテイブな制御手順、あるいはフアジイ制
御手順等種々のものが考えられる。また、第一の搬送波
の信号あるいは第二の搬送波の信号を分岐する分岐回路
には、サーキュレーターを用いるとしたが、ハイブリッ
ド回路、方向性結合器、電子スイッチあるいは分配器等
によっても同様な効果が得られる。また、第一の搬送波
の信号伝送手段には外部導体が地板の役割をする漏洩同
軸ケーブルあるいは漏洩導波管、地板を有し単独あるい
は連続する放射素子を有する漏洩アンテナあるいは表面
波線路を用いるが、伝送手段の代わりに対移動局アンテ
ナを接続し、地板あるいは反射板を有するパッチアンテ
ナ、コーナーレフレクターアンテナあるいはパラボラア
ンテナ等を使用することによっても同様に定在波に強い
通信が確保できる。また、信号ケーブルをCATV等他
の信号の伝送と共用して利用したり、第一の搬送波の信
号あるいは第二の搬送波の信号を伝送するための手段を
通じて基地局側から基地局分散装置へ電源を供給するこ
とにより基地局分散装置の無給電化が可能になる。
た、本発明の基地局分散装置を電柱に設置する場合につ
いて説明したが、ビルデイング内の各フロア、自然物、
これらの間に張られた架線上、あるいは地下街等に設置
しても同様の効果が得られる。また、以上の説明では、
基地局分散装置を直列に接続する場合について説明した
が、並列に接続することも可能である。また、複合ケー
ブルとして、第一搬送波の信号を伝送するために表面波
線路、漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩アンテナ等の外部
へ無線周波数帯の信号を放射する機能を有するケーブル
を用い、第二の搬送波の信号を伝送するためにメタリッ
クケーブルあるいは光ケーブル等を用いることも出来
る。また、同心円上でなく近接させて複合ケーブルを製
作しても同様な効果が得られる。
【0007】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成されるた
め、基地局からの第一の搬送波の信号を広い地域に分散
するための装置が経済的に実現出来、また、第二の搬送
波の信号を伝送するための信号ケーブルとの複合化によ
り更に広範用のサービスが可能であり、しかも移動局に
対して安定した電波の伝搬を確保することができるメリ
ットがある。
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明の基地局分散装置の設置例を示す構成
【第2図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の一実施例を示す構成図
【第3図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の他の実施例を示す構成図
【第4図】本発明の基地局分散装置の内部構造の一実施
例を示す構成図
【第5図】本発明の制御用マイコンの実施例を示す構成
【第6図】本発明の複合ケーブルの実施例を示す構成図
【第7図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の他の実施例を示す構成図
【第8図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の他の実施例を示す構成図
【第9図】本発明の基地局分散装置を直列に接続する場
合の他の実施例を示す構成図
【第10図】従来の双方向中継増幅器の例を示すシステ
ム構成図
【符号の説明】 1 電話回線インターフ
エイス(分岐回路) 2 TDD方式等の送信
TDD方式等の受信
4、5、8、 分岐回路 6 下り方向の増幅回路 7 上り方向の増幅回路 9 電話回線の接続端子 10、10A、10B 基地局の入出力端
子 11、11A、11B 基地局分散装置の
入力端子12、12A、12B 基地局分散装置の
出力端子 14−1、14−1A、14−1B 複合ケーブル 14−2、14−2A、14−2B 同上 15、 単独ケーブル 16、18 第二の搬送波信号
の分岐回路 17、17A、17B 第二の搬送波信号
の増幅回路 21、24 入力レベル検出回
路 22、23 出力レベル検出回
路 30 下り方向の入力レ
ベル検出回路の接続端子 31、32 下り方向の増幅回
路の接続端子 33、34 上り方向の増幅回
路の接続端子 35、40 入力レベル検出回
路の出力端子 37、38 出力レベル検出回
路の出力端子 36 下り方向の増幅回
路の制御端子 39 上り方向の増幅回
路の制御端子 41、42 入力レベル検出回
路の接続端子 43A、43B 方向性結合器 51〜54 A/Dコンバータ
ー 55、56 D/Aコンバータ
ー 57 制御回路 58 RAM 59 ROM 61 細心同軸ケーブル
の内部導体 62 細心同軸ケーブル
の絶縁物63 細心同軸ケーブル
の外部導体 64 漏洩同軸ケーブル
の内部導体 65 漏洩同軸ケーブル
の絶縁物 66 漏洩同軸ケーブル
の外部導体 67 メッセンジャーケ
ーブル 68 メッセンジャーケ
ーブルと複合ケーブルを一体するための絶縁物 71、74 上り方向のミキサ
ーの回路の接続点 72 上り方向のミキサ
ーの回路 73 高安定の局発発振
回路 75、76 高安定の局発発振
回路の接続点 77 下り方向のミキサ
ー回路 78 上り方向のミキサ
ー回路の接続点 79、79A、79B 第二搬送波を結合
するための結合器 81 基地局 82 移動局 83 対基地局アンテナ 84 対移動局アンテナ 85、86 双方向中継増幅器
の接続端子 87、88 空中線共用器 89 下り方向中継増幅
回路 90 上り方向中継増幅
回路 91 双方向中継増幅器 91−1、91−2 基地局分散装置
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【第1図】
【第2図】
【第3図】
【第4図】
【第5図】
【第6図】
【第7図】
【第8図】
【第9図】
【第10図】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
第1図は、基地局分散装置の設置例を示し、(81)は
基地局、(91−1)(91−2)は基地局分散装置
(92−1)(92−2)(92−3)は電柱等の建造
物、(14−1)(14−2)は漏洩同軸ケーブルある
いは漏洩アンテナ等の第一の搬送波を伝送するための伝
送手段と当該伝送手段に近接して設けられたメタリック
ケーブル、細心同軸ケーブルあるいは光ケーブル等の第
二の搬送波を伝送するための伝送手段から構成される複
合ケーブル、(14−3)は第一の搬送波を空間に放射
するためのアンテナ、(15)は第二の搬送波を伝送す
るための伝送手段から構成される単独ケーブル、(8
2)は移動局あるいは端末装置である。基地局(81)
はTDD方式のように同一周波数で動作する単一あるい
は複数の送信機と受信機で構成され、当該送受信器の無
線側入出力端子で合成されている。複合ケーブル(14
−1)により基地局分散装置(91−1)に接続されて
いる。複合ケーブル(14−1)の損失のため基地局
(81)の送信機からの信号は減衰した状態で基地局分
散装置(91−1)に接続されるが、基地局分散装置
(91−1)によって増幅されて次段の基地分散装置を
接続するための複合ケーブル(14−2)に送られる。
複合ケーブル(14−1)(14−2)あるいはアンテ
ナ(14−3)から漏洩あるいは輻射された第一の搬送
波の信号は移動局(82)により受信され、逆に、複合
ケーブル(14−1)(14−2)あるいはアンテ(1
4−3)に結合された移動局(82)からの第一の搬送
波の信号は基地局分散装置(91−1)(91−2)で
増幅され、複合ケーブル(14−1)(14−2)を介
して基地局(81)に伝送される。この場合、基地局分
散装置(91−1)の増幅度と複合ケーブル(14−
1)の伝送損失、基地局分散装置(91−2)の増幅度
と複合ケーブル(14−2)の伝送損失はほぼ同じ値に
設定される。無線周波数帯の信号を直接増幅するには段
数に限界があるため、遠隔地には第一の搬送波を伝送す
るための伝送手段に近接して第二の搬送波を伝送するた
めの伝送手段を準備し、基地局(81)からの音声周波
帯の信号で第二の搬送波を変調し複合ケーブル(14−
1)(14−2)に接続し、何れかの基地局分散装置で
第一の搬送波に変換して移動局(82)と結合する。か
くして、広い範囲へ基地局(81)からの無線周波数帯
の信号および音声周波数帯の信号を分散することができ
る。第2図はこの発明の基地局分散装置を複合ケーブル
(14−1)(14−2)を介して直列に接続する場合
の一実施例を示す図であり、(1)は電話回線を接続し
音声信号を分岐する分岐回路、(2)はTDD方式の送
信機、(3)はTDD方式等の受信機、(4)は送受信
器(3)(4)を合成・分岐するための分岐回路であり
第二の搬送波に変調する役割を有し、(5)(8)は第
一の搬送波を分岐する分岐回路、(6)は下り方向の無
線周波数帯の信号の増幅回路、(7)は上り方向の無線
周波数帯の信号を増幅するための増幅回路、(17)は
第二の搬送波を増幅するための増幅回路、(9)は電話
回線の接続端子、(10)は基地局(81)の第一およ
び第二の搬送波の接続端子、(11)(12)は基地局
分散装置(91−1)(91−2)の第一および第二の
搬送波の接続端子、(14−1)(14−2)は複合ケ
ーブル、(14−3)はアンテナ、特に本図では(14
−1)(14−2)は第一の搬送波の伝送手段が表面波
線路、漏洩同軸ケーブル、あるいは漏洩アンテナ等外部
へ第一の搬送波を放射する機能を有するケーブルであ
る。ここで、第二の搬送波を伝送するための伝送手段は
第一の搬送波を伝送するための伝送手段より伝送損失が
格段に少なく構成されているものとする。電話回線から
の音声信号は分岐回路(1)によって上り方向と下り方
向の音声信号に分岐され、下り方向の音声信号は送信機
(2)によって第一の搬送波と第二の搬送波の信号に変
換され、上り方向の第一の搬送波と第二の搬送波の信号
は受信機(3)により音声信号に変換される。送信機
(2)と受信機(3)の無線周波数帯の信号は、分岐回
路(4)によって分岐され接続端子(10)により共通
の複合ケーブル(14−1)を経由して基地局分散装置
(91−1)の接続端子(11)に接続され、第一の搬
送波の信号は分岐回路(5)によって再び上り方向と下
り方向に分岐され、下り方向は増幅回路(6)により、
上り方向は増幅回路(7)により増幅され、分岐回路
(8)により分岐されて複合ケーブル(14−2)を介
して次段の基地局分散装置(91−2)に接続される。
基地局分散装置(91−2)では、第一の搬送波の信号
は分岐回路(5)によって再び上り方向と下り方向に分
岐され、下り方向は増幅回路(6)により、上り方向は
増幅回路(7)により増幅され、分岐回路(8)により
分岐されて、アンテナ(14−3)によって空間に放射
される。一方、第二の搬送波の信号は増幅器(17)に
よって増幅され単独のケーブル(15)に接続される。
本実施例では、例えば膨号ケーブル(14−1)の電送
損失は基地局分散装置(91−1)の増幅回路(6)に
より増幅されるので、出力端子(12)では基地局(8
1)の出力端子(10)での送信出力とほとんど同じ値
にすることが出来るので、基地局分散装置を多段に結合
しても伝送損失を少くして接続することが出来る。ま
た、基地局分散装置の接続可能な段数に限界があるた
め、複合ケーブルの内の第二の搬送波を基地局分散装置
内で第一の搬送波の信号に変換することによって更に基
地局のサービスエリヤを拡張できる。第3図はこの発明
の基地局分散装置を直列に接続する場合の他の実施例を
示す図であり、(1)は電話回線を接続し音声信号を分
岐する分岐回路、(2)はTDD方式等の送信機、
(3)はTDD方式等の受信機、(4)は送受信機
(3)(4)を合成・分岐するための分岐回路であり第
二の搬送波に変換する役割を有し、(6)は下り方向の
第一の搬送波の信号を増幅するための増幅回路、(7)
は上り方向の第一の搬送波の信号を増幅するための増幅
回路、(17)は第二の搬送波の信号を増幅するための
増幅器、(9)は電話回線の接続端子、(10A)(1
0B)は基地局(81)の第一の搬送波の信号と第二の
搬送波の信号の上り方向と下り方向の接続端子、(11
A)(11B)(12A)(12B)は基地局分散装置
(91−1)(91−2)の第一の搬送波の信号と第二
の搬送波の信号の上り方向と下り方向の接続端子、(1
4−1)(14−2)は複合ケーブル、(14−3A)
(14−3B)はアンテナ、(15A)(15B)は第
二の搬送波を伝送するための伝送手段、特に本図では
(14−1)(14−2)は複合ケーブルの内の第一の
搬送波を伝送するための伝送手段が表面波線路、漏洩同
軸ケーブル、あるいは漏洩アンテナ等の外部へ第一の搬
送波の信号を放射する機能を有するケーブルである。電
話回線からの音声信号は分岐回路(1)によって上り方
向と下り方向の音声信号に分岐され、下り方向の音声周
波数帯の信号はTDD方式の送信機(2)によって第一
の搬送波の信号と第二の搬送波の信号に変換され、上り
方向の第一の搬送波の信号と第二の搬送波の信号はTD
D方式の受信機(3)により音声周波数帯の信号に変換
される。送信機(2)の第一の搬送波の信号と第二の搬
送波の信号は、接続端子(10A)により独立の複合ケ
ーブル(14−1A)、接続端子(11A)を経由して
基地局分散装置(92−1)に接続され、第一搬送波の
信号は下り方向の増幅器(6)で増幅されて漏洩同軸ケ
ーブル(14−2A)から漏洩して移動局(82)によ
り受信される。一方、移動局(82)からの上り方向の
第一搬送波の信号は漏洩同軸ケーブル(14−2B)で
結合され、上り方向増幅回路(7)により増幅され、複
合ケーブル(14−1B)に接続されて接続端子(10
B)、分岐回路(4)を経由して基地局(81)の受信
機(3)に接続される。本実施例では、例えば複合ケー
ブル(14−1A)での第一の搬送波の信号の伝送損失
は基地局分散装置(91−1)の増幅回路(6)により
増幅されるので、出力端子(12A)で基地局(81)
の出力端子(10A)での送信出力とほとんど同じ値に
することが出来、基地局分散装置を多段に結合すること
が出来る。一方、基地局(82)からの第二の搬送波の
信号は、複合ケーブル(14−1A)(14−1B)
(14−2A)(14−2B)により基地局分散装置
(91−1)(91−2)に結合され、増幅回路(1
7)により増幅される。また、基地局分散装置の接続可
能な段数に限界があるため、電話回線の音声周波数帯の
信号により変調された第二の搬送波の信号を複合ケーブ
ルにより伝送し、基地局分散装置において第一の搬送波
の信号に変換することにより更に基地局のサービスエリ
ヤを拡張できる。第4図は、例えば、第2図に示す双方
向中継増幅器(91−1)の内部構成を示し、(5)
(8)は第一の搬送波の信号の上り方向と下り方向の分
岐を行うサーキュレーター、(6)(7)は当該信号の
上り方向と下り方向の増幅回路、(31)(32)は増
幅回路(6)の接続端子、(21)(23)は入力レベ
ルおよび出力レベル検出回路、(33)(34)は増幅
回路(7)の接続端子、(22)(23)は入力レベル
および出力レベル検出回路、(25)はA/D、D/A
コンバーターを有する例えば制御用マイコン、(16)
(18)は第二の搬送波の信号の上り方向と下り方向を
分岐するための分岐回路、(17A)(17B)は第二
の搬送波の信号の上り方向と下り方向を増幅するための
増幅回路、(11−1)(11−2)は前段からの複合
ケーブル接続端子、(12−1)(12−2)は次段へ
の複合ケーブルの接続端子である。接続端子(11−
1)からの第一の搬送波の信号はサーキュレーター
(5)により下り方向に分岐され増幅回路(6)により
増幅され、サーキュレーター(8)を通じて分岐され接
続端子(12−1)に導かれる。途中、入力レベル検出
回路(21)および出力レベル検出回路(23)によっ
てそれぞれの信号レベルが検出される。同様に、接続端
子(12−1)からの第一の搬送波の信号はサーキュレ
ーター(8)により上り方向に分岐され、増幅回路
(7)により増幅されサーキュレーター(5)を通じて
前段への接続端子(11−1)に導かれる。途中、入力
レベル検出回路(24)および出力レベル検出回路(2
2)によってそれぞれの信号レベレが検出される。検出
された入力レベルおよび出力レベルは制御用マイコン
(25)により比較され、プログラムされた手順により
増幅回路(6)および(7)の利得が制御される。TD
D方式の特徴として、送信周波数と受信周波数は同一で
あるが送信と受信が同時に行われることは無い。即ち、
上り方向と下り方向に同時に信号が存在することは無い
ことからこの特徴を利用する。本発明の制御回路(2
5)では、このTDD方式の特徴を生かして増幅回路
(6)および(7)の利得をアダプテイブに制御して上
り方向と下り方向の回り込みにより発生する発振を除去
するようにプログラムされる。最初、下り方向の増幅回
路(6)の利得は比較的に小さい状態に設定されてお
り、上り方向の増幅回路(7)の利得は予め決められた
比較的大きな値に設定されている。次に、基地局(8
1)が送信状態であり移動局(82)が受信状態にある
とすると、下り方向の入力レベル検出回路(21)基地
局(81)からの信号を検出した時点で増幅回路(6)
の利得を増加し、当該増幅回路(6)の直線性が維持さ
れるように出力を制御すると同時に、上り方向の増幅回
路(7)の利得を減少させる。増幅回路(7)の利得を
減少させる度合は、出力レベル検出回路(23)の値と
入力レベル検出回路(24)の差からサーキュレーター
(8)のアイソレーションあるいは次段よりの反射の程
度をアダプテイブに推定して決める。次に、移動局ある
いは端末装置(82)が送信状態であり基地局(81)
が受信状態にあるとすると、上り方向の出力レベル検出
回路(22)が信号を検出しないかぎり上り方向の増幅
回路(7)の利得は高いまま保たれるが、上り方向の出
力レベル検出回路(22)がある規定値以上の信号レベ
ルを検出すると上り方向の増幅回路(7)の利得を減少
させると同時に下り方向の増幅回路(6)の利得を待機
状態よりも更に減少させる。増幅回路(6)(7)の利
得を減少させる度合は、出力レベル検出回路(22)の
値と入力レベル検出回路(21)の差からサーキュレー
ター(5)のアイソレーションあるいは前段よりの反射
の程度をアダプテイブに推定して決める。上記のように
増幅回路(6)(7)の利得の制御はアダプテイブに継
続して行われ、停電後の再起動の場合でも記憶したパラ
メーターによりスタートするように設定されるために常
に最適の状態で動作する。一方、光周波数帯の信号は分
岐回路(15)(16)によりケーブル(14−1)
(14−2)に結合され、光周波数帯の増幅回路(1
7)により増幅される。第5図は、制御用マイコン(2
5)の具体例を示す図である。制御用マイコン(25)
は、例えば、DSP(デジタルシグナルプロセッサー)
と称されるものであり、A/Dコンバーター(51)
(52)(53)(54)、D/Aコンバーター(5
5)(56)、制御回路(57)、RAM(可変メモリ
ー) −8− (58)、ROM(固定メモリー)(59)等から構成
される。(35)(36)(37)(38)(39)
(40)はそれぞれの接続端子であり、第2図のレベル
検出回路(21)(22)(23)(24)の出力は端
子(35)(37)(38)(40)に接続され、増幅
回路(6)(7)の利得制御用端子は端子(36)(3
9)に接続される。制御用マイコン(57)の制御はR
OM(59)に書き込まれたプログラムによって実行さ
れ、各回路の制御パラメーター等はRAM(58)に記
憶されバッテリーでバックアップされる。例えば、レベ
ル検出回路(21)からのアナログ出力が端子(35)
に印加されるとA/Dコンバーター(51)によりデジ
タル信号に変換され制御回路(57)に読み込まれる。
この状態で、他端(40)(38)への入力が規定値以
下の場合には、制御回路(57)は端子(35)のレベ
ルに比例したレベルが端子(37)に出力されるようD
/Aコンバーター(55)を介して増幅回路(6)の利
得を制御する。これと同時に、D/Aコンバーター(5
6)を介して増幅回路(7)の利得を低下させる。この
ようにして各端子(35)(37)(38)(40)の
レベルの状態に応じて増幅回路(6)(7)の利得を制
御する手順がプログラムされている。増幅回路(6)の
利得をG1(dB)、増幅回路(7)の利得をG2(d
B)、サーキュレーター(5)のアイソレーションをY
1(dB)、サーキュレーター(8)のアイソレーショ
ンをY2(dB)とすると、G1+G2<Y1+Y2の
関係が、サーキュレーターのアイソレーションが変化し
た時でも、常に成り立つように利得G1、G2を制御す
ることによって安定な双方向中継増幅器が実現できる。
第6図(A)(B)は、複合ケーブル(14−1)(1
4−2)の構造の一例を示す図であり、(A)は第一の
搬送波を伝送するための伝送手段が漏洩同軸ケーブル、
第二の搬送波を伝送するための伝送手段が細心同軸ケー
ブルの場合であり、(65)は漏洩同軸ケーブルの外部
導体、(64)は漏洩同軸ケーブルの絶縁物、(63)
は漏洩同軸ケーブルの内部導体であり、細心同軸ケーブ
ルの外部導体、(62)は細心同軸ケーブルの絶縁物、
(61)は細心同軸ケーブルの内部導体、(66)はメ
ッセンジャーワイヤー、(67)はメッセンジャーワイ
ヤーと複合ケーブルを一体化するための絶縁物である。
(B)は第二の搬送波を伝送するための伝送手段を第一
の搬送波を伝送するための伝送手段の外部に設けた場合
の例である。複合ケーブルとしては、この他にも、漏洩
同軸ケーブルと光ケーブル、漏洩同軸ケーブルとメタリ
ックケーブル、漏洩アンテナと光ケーブル、漏洩アンテ
ナメタリックケーブル、漏洩アンテナと細心同軸ケーブ
ル等種々のものが考えられ、第二の搬送波の信号を伝送
するための伝送損失が第一の搬送波の信号を伝送する場
合の伝送損失よりはるかに小さい場合同様な効果が期待
できる。一例として、第一の搬送波の周波数を1.9G
Hzとし漏洩同軸ケーブルを使用する場合で伝送損失は
300dB/kmであるのに対して、第二の搬送波の周
波数を150MHzとし外形が5mm程度の細心同軸ケ
ーブルを使用する場合で伝送損失は60dB/km程度
であり、増幅回路を設置する間隔が1/5となる。上記
の複合ケーブルは、一体構造のものについて述べたが、
第一の搬送波を伝送するための伝送手段と第二の搬送波
を伝送するための伝送手段が一体でなく、近接されて付
設されても同様な効果が得られる。第7図は、本発明の
基地局分散装置の他の実施例を示す構成図であり、第4
図に比較して、接続端子(11−2)からの第二の搬送
波の信号の一部を結合器(79)により結合し、分岐器
(5)により上り方向と下り方向に分岐した後接続点
(74)(78を介してミキサー回路(75)(77)
に接続し、高安定度の局発信号発生回路(73)からの
局発信号とミキシングして第一の搬送波の信号に変換し
ている。その後の動作は第4図と同様である。第8図
は、本発明の基地局分散装置の他の実施例を示す構成図
であり、第41図に比較して、独立の複合ケーブルを接
続する端子(11A)(11B)(12A)(12B)
を設けているため分岐器を必要とせず、第一の搬送波の
信号と第二の搬送波の信号の上り方向と下り方向をそれ
ぞれ独立に増幅することが可能となる。その他の動作は
第4図と同様である。第9図は、本発明の基地局分散装
置の他の実施例を示す構成図であり、第8図に比較して
接続端子(11A−2)からの第二の搬送波の信号の一
部を結合器(79A)により結合し、接続端子(11B
−2)への第二の搬送波の信号を結合器(79B)によ
り結合し、上り方向と下り方向の第二の搬送波の信号を
接続点(74)(78)を介してミキサー回路(75)
(77)に接続し、高安定度の局発信号発生回路(7
3)からの局発信号とミキシングして第一の搬送波の信
号に変換している。その後の動作は第8図と同様であ
る。以上の説明では、増幅回路の入力端子および出力端
子の何れにもレベル検出回路を設けたが、部を省略して
も同様な効果が得られ、また、増幅回路の途中にレベル
検出回路を接続しても同様な効果がえられる。また、信
号のレベルを検出する代わりに、デジタル信号により変
調された無線周波数帯の信号を検波したり、レベル以外
のパラメーター例えばデジタル信号のアイパターンある
いはI/Q信号等を検出しても効果が期待できる。ま
た、制御用マイコンは、DSPで無く通常のマイコンと
D/A A/Dコンバーターを組み合わせるか、通常の
ロジック回路で構成する等の方法でも実現でき、制御手
順についても一例を示したが、学習の手法を活用したア
ダプテイブな制御手順、あるいはフアジイ制御手順等種
々のものが考えられる。また、第一の搬送波の信号ある
いは第二の搬送波の信号を分岐する分岐回路には、サー
キュレーターを用いるとしたが、ハイブリッド回路、方
向性結合器、電子スイッチあるいは分配器等によっても
同様な効果が得られる。また、第一の搬送波の信号伝送
手段には外部導体が地板の役割をする漏洩同軸ケーブル
あるいば漏洩導波管、地板を有し単独あるいは連続する
放射素子を有する漏洩アンテナあるいは表面波線路を用
いるが、伝送手段の代わりに対移動局アンテナを接続
し、地板あるいは反射板を有するパッチアンテナ、コー
ナーレフレクターアンテナあるいはパラボラアンテナ等
を使用することによっても同様に定在波に強い通信が確
保できる。また、信号ケーブルをCATV等他の信号の
伝送と共用して利用したり、第一の搬送波の信号あるい
は、第二の搬送波の信号を伝送するための手段を通じて
基地局側から基地局分散装置への電源を供給することに
より基地局分散装置の無給電化が可能になる。なお、上
記電源の供給を交流電源により行うことにより電蝕によ
る障害を防止でき、更に、交流電源のプラスとマイナス
の切り替えタイミングを基地局の時分割同時送受話方式
の送信機と受信機の切り替えタイミングに同期させ、当
該タイミングを双方向中継増幅器の上り方向と下り方向
の利得制御に利用することも可能である。また、本発明
の基地局分散装置を電柱に設置する場合についても説明
したが、ビルデイング内の各フロア、自然物、これらの
間に貼られた架線上、あるいは地下街等に設置しても同
様の効果が得られる。また、以上の説明では、基地局分
散装置を直列に接続する場合について説明したが、並列
に接続することも可能である。また、複合ケーブルとし
て、第一の搬送波の信号を伝送するために表面波線路、
漏洩同軸ケーブルあるいは漏洩アンテナ等の外部へ無線
周波数帯の信号を放射する機能を有するケーブルを用
い、第二の搬送波の信号を伝送するためにメタリックケ
ーブルあるいは光ケーブル等を用いることも出来る。ま
た、同心円上でなく近接させて複合ケーブルを製作して
も同様な効果が得られる。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年4月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電柱あるいはビルデイング等の建造物ある
    いは自然物、あるいはこれらの間に張られた架線、ある
    いは地下街等に設けられ、基地局あるいは前段側からの
    上り方向と下り方向の無線周波数帯の信号および光周波
    数帯の信号を個別の高周波伝送手段とこれに近接する光
    ケーブルを介して接続し、後段側あるいは端末装置への
    上り方向と下り方向の無線周波数帯の信号および光周波
    数帯の信号を個別の高周波伝送手段とこれに近接する光
    ケーブルを介して接続し、上り方向と下り方向の何れか
    または両方の無線周波数帯あるいは光周波数帯あるいは
    その両方の信号を増幅するための増幅回路あるいは光周
    波数帯の信号を無線周波数帯の信号に変換する回路を有
    することを特徴とする基地局分散装置。
  2. 【請求項2】電柱あるいはビルデイング等の建造物ある
    いは自然物、あるいはこれらの間に張られた架線、ある
    いは地下街等に設けられ、基地局あるいは前段側からの
    上り方向と下り方向の無線周波数帯および光周波数帯の
    信号を個別の高周波伝送手段とこれに近接する光ケーブ
    ルを介して接続し、後段側あるいは端末装置への上り方
    向と下り方向の無線周波数帯および光周波数帯の信号を
    分岐して共通の高周波伝送手段とこれに近接する共通の
    光ケーブルを介して接続するための分岐回路と、上り方
    向と下り方向の何れかまたは両方の無線周波数帯あるい
    は光周波数帯あるいはその両方の信号を増幅するための
    増幅回路あるいは光周波数帯の信号を無線周波数帯の信
    号に変換する回路とを有することを特徴とする基地局分
    散装置。
  3. 【請求項3】電柱あるいはビルデイング等の建造物ある
    いは自然物、あるいはこれらの間に張られた架線、ある
    いは地下街等に設けられ、基地局あるいは前段側からの
    上り方向と下り方向の無線周波数帯および光周波数帯の
    信号を分岐して共通の高周波伝送手段とこれに近接する
    光ケーブルを接続するための分岐回路と、後段側あるい
    は端末装置への上り方向と下り方向の無線周波数帯およ
    び光周波数帯の信号を分岐して共通の高周波伝送手段と
    これに近接する共通の光ケーブルを介して接続するため
    の分岐回路と、上り方向と下り方向の何れかまたは両方
    の無線周波数帯あるいは光周波数帯あるいはその両方の
    信号を増幅するための増幅回路あるいは光周波数帯の信
    号を無線周波数帯の信号に変換する回路とを有すること
    を特徴とする基地局分散装置。
  4. 【請求項4】当該増幅回路が、当該無線周波数帯の信号
    を検波あるいは検出する回路と、当該検波あるいは検出
    した結果を比較して増幅回路の利得あるいは出力あるい
    は入力と出力の関係を制御するための制御回路とを有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、あ
    るいは第3項に記載の基地局分散装置。
  5. 【請求項5】当該高周波伝送手段が、同軸ケーブル、外
    部導体が地板の役割をする漏洩同軸ケーブルあるいは漏
    洩導波管、あるいは地板を有し単独あるいは連続した複
    数の放射素子を持つ漏洩アンテナ等であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項、第2項、あるいは第3項に
    記載の基地局分散装置。
  6. 【請求項6】当該増幅回路への給電が、当該高周波伝送
    手段を介してあるいは当該高周波伝送手段に沿って行わ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、
    あるいは第3項に記載の基地局分散装置。
  7. 【請求項7】当該増幅回路から当該高周波伝送手段ある
    いは対移動局アンテナへの分岐が、方向性結合器、サー
    キュレーター、電子スイッチ、高周波分岐回路、ハイブ
    リッド回路、あるいは高周波合成回路等を介して行われ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、あ
    るいは第3項に記載の基地局分散装置。
  8. 【請求項8】FDMA/TDD、TDMA/TDD、あ
    るいはCDMA方式等同一周波数で動作する単一あるい
    は複数の送信機および受信機と、当該送信機および受信
    機の無線周波数帯の入出力信号を合成あるいは分岐する
    ための合成/分岐回路とを有する基地局と、当該基地局
    の上り方向と下り方向の無線周波数帯の信号を個別ある
    いは共通の高周波伝送手段を介して接続することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項、第2項、あるいは第3項
    に記載の基地局分散装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10209958A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Nec Corp 電波出力制限付き設備による通信方式
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