WO2006075466A1 - 中継増幅器 - Google Patents

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WO2006075466A1
WO2006075466A1 PCT/JP2005/022711 JP2005022711W WO2006075466A1 WO 2006075466 A1 WO2006075466 A1 WO 2006075466A1 JP 2005022711 W JP2005022711 W JP 2005022711W WO 2006075466 A1 WO2006075466 A1 WO 2006075466A1
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signals
optical
broadcast
terrestrial digital
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Masashi Itoh
Shinji Ohnishi
Naoyuki Haraguchi
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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    • H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/426—Internal components of the client ; Characteristics thereof

Definitions

  • the present invention relates to a relay amplifier for terrestrial digital broadcasting, and more particularly to a relay amplifier that is efficient in terms of cost and the like.
  • radio waves transmitted wirelessly from broadcast stations are blocked by obstacles such as buildings and mountains, and areas where radio signals do not reach (dead zones) are generated.
  • a relay amplifier that receives radio signals transmitted from broadcasting stations and transmits them to the dead zones after transmission (retransmission) in order to form a service area by sending radio signals to such dead zones. (Retransmission device) is installed on the rooftop of the building or the top of the mountain. Such a relay amplifier makes it possible to receive a digital terrestrial broadcast program and view it on a television receiver even in a blind zone.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 3-1 3 4 0 2
  • the present invention has been made in view of such conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a terrestrial digital broadcast relay amplifier capable of improving efficiency in terms of cost and the like. To do.
  • the relay amplifier according to the present invention relays and amplifies a terrestrial digital broadcast signal and a lower signal in a wireless communication system other than the terrestrial digital broadcast with the following configuration.
  • a broadcast input means inputs the digital terrestrial broadcast signal
  • a plurality of broadcast extraction means extract signals of a predetermined band from the input signals
  • a plurality of broadcast level control means provide the plurality of broadcasts.
  • the level of the signal extracted by each of the extraction means is controlled to a predetermined level
  • the broadcast synthesis means synthesizes a plurality of signals whose levels are controlled
  • the broadcast light conversion means converts the synthesized signal into an optical signal. Convert to
  • the downlink signal input means inputs a downstream signal of a wireless communication system other than the terrestrial digital broadcast, and the downstream signal light conversion means converts the input downstream signal into an optical signal.
  • the WDM power bra (combining side WDM power bra) combines the optical signal converted by the broadcast light converting means and the optical signal converted by the downstream signal light converting means, so that an optical cable is formed.
  • the combined optical signal is transmitted, and a WDM power bra (separation side WDM power bra) transmits an optical signal corresponding to the terrestrial digital broadcast from the transmitted optical signal and a downlink of a wireless communication system other than the terrestrial digital broadcast.
  • An optical signal corresponding to the signal is separated, and a broadcast radio transmission means converts the separated optical signal corresponding to the terrestrial digital broadcast into an electrical signal and transmits it by radio, and a downlink signal radio transmission means is separated.
  • an optical signal corresponding to a downstream signal of a wireless communication system other than the terrestrial digital broadcasting is converted into an electrical signal and transmitted by radio.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • the downlink signal is, for example, a signal transmitted in the direction from the base station apparatus to the terminal station apparatus in the wireless communication system.
  • various modes may be used as a mode for controlling the signal level by the broadcast level control means.
  • the level of a plurality of extracted signals may be controlled to the same level or a near level.
  • Embodiments can be used.
  • the level may be controlled by amplification by an amplifier, or the level may be controlled by attenuation by an attenuator.
  • the synthesis and separation by the WDM power bra are performed based on the difference in the wavelength (frequency) of light, for example.
  • optical distribution means for distributing the optical signal combined by the combining-side WDM power bra into a plurality of optical signals.
  • an optical cable or a separation-side WDM coupler is provided for each distributed optical signal. Broadcast radio transmission means and downlink signal radio transmission means.
  • relay amplifier will be further described.
  • the structure shown here may be applied to the present invention in various modes as long as it can be applied to the present invention.
  • all segments (for example, 13 segments) of each channel are amplified. In 1-segment broadcasting, amplification of other unnecessary 1 and 2 segments is wasted, resulting in a larger amplifier shape, higher power consumption, and higher cost. This was inefficient.
  • the conventional terrestrial digital broadcast relay amplifier is configured as a dedicated terrestrial digital broadcast device that relays one-segment broadcasts, it is located at the same location as the mobile phone relay amplifier. Since it was newly installed, it was necessary to duplicate equipment and cable antennas, which was inefficient in terms of enormous cost and increased installation location.
  • the relay amplifier relays and amplifies terrestrial digital broadcast signals with the following configuration.
  • the relay amplifier is configured by connecting a master unit and a slave unit via an optical cable.
  • the broadcast input means inputs the digital terrestrial broadcast signal
  • each of the plurality of broadcast extraction means extracts a predetermined band signal from the input signal
  • each of the plurality of broadcast amplification means Amplifies the signals extracted by each of the plurality of broadcast extraction means to a predetermined level
  • the broadcast synthesis means synthesizes the signals amplified by the plurality of broadcast amplification means
  • the synthesis amplification means The synthesized signal is amplified
  • the master optical conversion means converts the amplified signal into an optical signal
  • the master optical transmission means transmits the optical signal to the optical cable.
  • the slave unit optical receiver means transmits the optical signal transmitted from the master unit to the optical cable.
  • the slave electrical conversion means converts the received optical signal into an electrical signal, and the wireless transmission means transmits the electrical signal wirelessly.
  • the terrestrial digital broadcasting signals synthesized by the master unit for each predetermined band are combined and then amplified and transmitted to the slave unit as an optical signal.
  • the slave unit is directed to the dead zone as an electrical signal.
  • the relay amplifier as described above, for example, it is easy to connect one master unit and a plurality of slave units using optical transmission using an optical cable. Specifically, even when there are many dead zones dispersed, each of multiple slave units that can be downsized compared to the master unit can be solved. By installing in a blind zone, efficiency can be improved in terms of cost and installation location (here, the number of installation locations of the main unit) compared to a configuration in which multiple relay amplifiers are provided.
  • signals of various bands may be used as the predetermined band signals extracted by the respective broadcast extracting means.
  • signals of different bands are extracted by each broadcast extraction means.
  • Various levels may be used as the predetermined level for amplifying the signal by each broadcast amplifying means. For example, the same level or a close level is used for a plurality of broadcast amplifying means.
  • Various numbers may be used as the number of the plurality of broadcast extracting means and the number of the plurality of broadcast amplifying means. For example, the same number is used as the number of broadcast extraction means and the number of broadcast amplification means.
  • the broadcast extraction unit of the base unit extracts signals of different channel bands from the input signals. Therefore, it is possible to efficiently relay and amplify terrestrial digital broadcast channel signals.
  • the broadcast extraction unit of the base unit extracts a signal of a band of 1 segment broadcast of a different channel from the input signal.
  • the second specific problem can be solved. Specifically, it is possible to eliminate amplification for signals of other segments that are not used in one-segment broadcasting. Compared to the configuration that amplifies the signal, the efficiency can be improved in terms of the shape of the amplifier, power consumption, and cost.
  • the relay amplifier has the following configuration as an example.
  • a downlink signal input unit inputs a downlink signal of a wireless communication system other than the terrestrial digital broadcast
  • a downlink signal amplifying unit amplifies the input downlink signal
  • a combining unit performs the combining amplification.
  • the signal amplified by the means and the signal amplified by the downlink signal amplifying means are combined, and the master optical conversion means converts the signal combined by the combining means into an optical signal.
  • the third specific problem can be solved. Specifically, it is possible to match the terrestrial digital broadcast service area with the service area of another wireless communication system. By sharing cables and antennas, the cost can be improved in terms of installation location.
  • wireless communication systems wireless communication systems other than terrestrial digital broadcasting
  • various systems may be used. Can be used.
  • the master unit includes a plurality of signal processing paths.
  • Each signal processing path includes pre-stage frequency conversion means for converting the frequency of the input terrestrial digital broadcast signal from the first frequency to the second frequency, and a signal in a predetermined band from the signal of the second frequency.
  • Broadcast extraction means for extracting, broadcast amplification means for amplifying the extracted signal to a predetermined level, and converting the amplified signal from the second frequency to the first frequency (original frequency) (2) Subsequent frequency conversion means.
  • each signal processing path it is possible to amplify the signal by setting the frequency of the input signal to be the same as the frequency of the output signal.
  • the first frequency and the second frequency may be used as the first frequency and the second frequency, respectively.
  • the second frequency can be made lower than the first frequency to facilitate the amplification process.
  • the slave unit includes: a radio reception unit that wirelessly receives an uplink signal of a radio communication system other than terrestrial digital broadcasting; a slave unit optical conversion unit that converts the received uplink signal into an optical signal; And a slave optical transmission means for transmitting a signal to the optical cable.
  • the master unit includes a master unit optical receiver that receives an optical signal transmitted from the slave unit via the optical cable, a master unit electrical converter that converts the received optical signal into an electrical signal, and the electrical signal.
  • Uplink signal amplification means for amplifying the signal
  • uplink signal transmission means for transmitting the amplified signal as an uplink signal of the wireless communication system.
  • the master unit is connected to each of a plurality of slave units via respective optical cables.
  • the master unit includes an optical distribution unit that distributes an optical signal to be transmitted to a plurality of units, and transmits each distribution signal to each slave unit via each optical cable.
  • an optical signal can be transmitted from a single master unit to a plurality of slave units via an optical cable, and service areas can be formed in a plurality of dead zones by the plurality of slave units.
  • the master unit and each of the plurality of slave units are connected via a downstream optical cable for communicating a downstream signal and an upstream optical cable for communicating an upstream signal.
  • the master unit includes uplink signal synthesis means for synthesizing optical signals received from the respective slave units via the respective uplink optical cables and converting them into electrical signals, and amplifies the synthesized signals.
  • the master unit by performing two-way communication using optical transmission between the master unit and the slave unit, it is possible to relay and amplify both downstream signals and upstream signals for terrestrial digital broadcasting and other wireless communications. .
  • the upstream signals from multiple dead zones can be relayed and amplified by combining upstream signals from multiple slave units with a single base unit.
  • the master unit inputs a terrestrial digital broadcast signal, and a plurality of signal processing systems respectively extract a signal of a predetermined band such as one channel or one segment from the input signal. And amplifying the amplified signal to a predetermined level, amplifying the synthesized signal, converting the amplified signal into an optical signal, and transmitting the optical signal to the slave unit via an optical cable. Since the optical signal transmitted from the master unit is received via the optical cable, the received optical signal is converted into an electrical signal, and this electrical signal is transmitted wirelessly, the digital terrestrial broadcast signal is efficiently transmitted. Relay amplification is possible.
  • the master unit inputs a downlink signal of a wireless communication system other than the terrestrial digital broadcast, amplifies the input downlink signal, Since this amplified signal and the above-mentioned amplified signal for the terrestrial digital broadcast are combined and converted into an optical signal, the digital terrestrial broadcast signal can be efficiently relayed and amplified.
  • Downlink signals from other wireless communication systems wireless communication systems other than terrestrial digital broadcasting
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a relay amplifier according to first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of channel arrangement on the frequency axis in digital terrestrial broadcasting.
  • FIG. 3 shows an example of the segment structure.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of channel arrangement and segment configuration on the frequency axis in terrestrial digital broadcasting.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a relay amplifier according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a relay amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the dead zone countermeasure system (relay amplifier) according to the fifth embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 shows an example of the configuration of the dead zone countermeasure system.
  • (Embodiment 1) increases the number of relays that solves the first specific problem described above.
  • (Example 2) shows an example of a relay amplifier that solves the second specific problem described above, and (Example 3) shows the third specific problem described above.
  • An embodiment of a relay amplifier that eliminates the above will be described.
  • (Example 4) shows an example of a repeater amplifier using wavelength division multiplexing (WDM), and (Example 5) shows an example of a dead zone countermeasure system (relay amplifier) using optical transmission.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • (Example 5) shows an example of a dead zone countermeasure system (relay amplifier) using optical transmission.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a relay amplifier for digital terrestrial broadcasting in this example.
  • the relay amplifier of this example is composed of a master unit, a plurality of n slave units, and n optical cables Gl to Gn that connect the master unit and each slave unit.
  • the optical cables G 1 to Gn are configured using optical fibers, for example.
  • the master unit has an input terminal 1, an amplifier 2, a distributor 3, and a plurality of signal processing paths in this example, a synthesizer 4, an amplifier 5, and an electric signal / optical converter (EZO conversion). 6), an optical distributor 7, and n output terminals F1 to Fn.
  • Each signal processing path provided between distributor 3 and combiner 4 corresponds to a different channel (Ch) of terrestrial digital broadcasting.
  • Mixers A1 to A8 and a band that is an example of a filter are used. It has pass filters B 1 to B 8, variable amplifiers C 1 to C 8, up-converters D 1 to D 8 composed of, for example, mixers, and amplifiers E 1 to E 8.
  • Each slave unit has input terminals H 1 to Hn, an optical / electrical signal converter (OZE converter) I 1 to; [n, a broadband amplifier J 1 to J n, and a panda path that is an example of a filter. Filters Kl to Kn and antennas Ll to Ln are provided.
  • OZE converter optical / electrical signal converter
  • Fig. 2 shows an example of channel arrangement on the frequency axis in terrestrial digital broadcasting.
  • the frequency bandwidth of one channel (Ch) is 6 MHz, ranging from 47 OMHz to 77 OMHz, from the first 3rd channel to the 62nd channel 50 channels are arranged.
  • Fig. 3 shows an example of segment structure for one channel.
  • one channel is divided into 13 segments, and one of these segments (the 13th segment in this example) is used for mobile phones. Allocated to terrestrial digital broadcasting.
  • the remaining segments in this example, the 1st to 1st to 2nd segments
  • HDTV high definition television
  • terrestrial digital broadcasting allows flexible operation such as HD TV and SD TV, and as a modulation method, for example, Q PSK (Quadrature Phase Shafting) from the lowest speed to 16 Various methods up to Q AM (16 Quadrature Amplitude Modulation) can be selected.
  • Q PSK Quadrature Phase Shafting
  • a receiving antenna (not shown) of the relay amplifier is connected to the input terminal 1 provided in the base unit. Then, a signal wirelessly transmitted from the broadcasting station of the digital terrestrial broadcasting station is received by the receiving antenna, and the received signal is input to the input terminal 1 of the master unit.
  • the input / output force terminal 11 of the master unit and the output force terminal of the broadcast transmitter Toga is connected to the wired cable via a cable and connected to the input / output terminal 11 of the main unit from the broadcasting transmitter. It is also possible to use a configuration in which the output signal of the output signal is directly input / output directly. .
  • the incoming / outgoing reception signal signal of the digital digital broadcasting on the ground that was input from the input terminal 11 is amplified and amplified.
  • the signal is then amplified to a predetermined level signal level ((conversion)), and the signal is distributed.
  • a predetermined level signal level ((conversion)
  • the signal is distributed to 88 signal signals.
  • the number of signal signals to be distributed and distributed is, for example, a broadcasting station for digital digital broadcasting on the ground that can be supported. This corresponds to the number of channel channels in the station, and in this example, this is explained as 88 examples. I'm doing it.
  • Each of the distributed distribution signal signals is processed by being input and input to the respective signal signal processing route. .
  • the distribution signal is distributed to each of the distribution frequency signals according to Mikimixasa AA 11 to AA 88.
  • the frequency signal of the desired channel frequency is changed to a signal with a constant intermediate frequency signal. Convert and convert. .
  • the received signal of the desired channel converted into the signal of the original frequency is amplified to a signal of a predetermined level by the amplifiers E 1 to E 8 and output to the combiner 4.
  • Pandpath filters B 1 to B of each signal processing path are prepared. 8 The signal components of all the bands of the three segments that make up each channel are passed through, and variable amplifiers in each signal processing path In C1 to C8, the variation in signal level between the broadcasting stations is adjusted.
  • signals of different local frequencies fl to f8 are mixed with the distribution signal in the mixers A1 to A8 of the respective signal processing paths, and similarly, the signal processing paths are increased.
  • the signals of the different local frequencies fl to f8 are mixed with the signal after level adjustment.
  • the received frequency of the desired channel is the same as the input frequency and the output frequency.
  • the signals for each channel extracted in each signal processing path (in this example, signals for a total of 8 channels) are synthesized by the synthesizer 4, and the synthesized signal is amplified to a predetermined level signal by the amplifier 5. Then, the amplified signal is converted from an electric signal to an optical signal by the electric signal / optical converter 6.
  • this optical signal is distributed into a plurality by the optical distributor 7, and the respective distributed optical signals are transmitted and output from the respective output terminals F1 to Fn to the respective optical cables G1 to Gn.
  • the respective distributed optical signals are input to the input terminals HI to Hn of the respective slave units via the respective optical cables Gl to Gn.
  • the output terminals F 1 to F n are taken out by the signal processing paths, and are used to output the signals synthesized by the synthesizer 4 to the antennas L 1 to L n of the slave units. It is used as.
  • optical signals transmitted through optical cables G1 to Gn are input from input terminals HI to Hn.
  • optical signal conversion of input optical signal Devices I 1 to In are converted into electrical signals, the electrical signals are amplified to a predetermined level by broadband amplifiers J 1 to J n, and the amplified signals are filtered by bandpass filters K 1 to Kn
  • unnecessary waves included in the amplified signal are removed, and the filtered signal is output to the antenna L;! To L n via an output terminal (not shown) to the antenna.
  • Wireless transmission from L l to L n to the dead zone are transmitted through optical cables G1 to Gn.
  • the bandpass filters Kl to Kn remove unnecessary signal components other than the digital terrestrial broadcast channel signal included in the optical signal transmitted from the master unit, for example, so that the digital terrestrial broadcast channel signal is generated. It is sent to the blind zone with good quality.
  • a terrestrial digital broadcast signal is input, the master unit converts the signal into an optical signal, and transmits the optical signal to a plurality of slave units via the optical cables G1 to Gn.
  • Each slave unit receives the optical signal, converts it into an electrical signal, and wirelessly transmits it from the antennas L1 to Ln, thereby relaying the terrestrial digital broadcast signal to multiple dead zones (re-transmission).
  • Send The master unit extracts each channel band signal from the input digital terrestrial broadcast signal, amplifies each extracted channel band signal to a signal of a predetermined level, synthesizes it, and amplifies the combined signal And converted to an optical signal.
  • the base unit divides the input digital terrestrial broadcast signal and performs frequency conversion twice for each distribution signal, thereby synthesizing signals from multiple channels at the same frequency as when receiving. And output.
  • the optical cables G l to G n are used to reduce all dead zones. It is possible to perform retransmission at a cost. In this way, retransmission to the dead zone in terrestrial digital broadcasting can be efficiently performed using optical transmission, and a wide service area can be secured.
  • the broadcast input means is configured by the function of the input terminal 1
  • the pre-stage frequency conversion means is configured by the functions of the mixers A1 to A8, and the bandpass filter B1 to :
  • the broadcast extraction means is configured by the function of B8,
  • the broadcast amplification means is configured by the functions of the variable amplifiers C1 to C8, and the subsequent frequency conversion means is configured by the functions of the upconverters D1 to Dn.
  • Broadcast synthesizing means is constituted by the function of the synthesizer 4
  • synthesizing amplification means is constituted by the function of the amplifier 5
  • the master light converting means is constituted by the function of the electric signal Z optical converter 6.
  • the optical distribution means is configured by the function of the optical distributor 7, and the master optical transmission means is configured by the functions of the output terminals F1 to Fn.
  • the slave unit optical receiver is configured by the functions of the input terminals HI to Hn
  • the slave unit electrical converter is configured by the functions of the optical Z electrical signal converters I1 to In.
  • the wireless transmission means is configured by the functions of the antennas L l to L n.
  • the relay amplifier for digital terrestrial broadcasting in this example has a configuration similar to that of the relay amplifier shown in FIG. Therefore, in this example, the relay amplifier of this example will be described with reference to FIG. 1, and the configuration and operation different from those of the relay amplifier described in the first example will be described in detail.
  • 1-segment broadcasting is performed in terrestrial digital broadcasting.
  • Fig. 4 shows an example of channel arrangement and segment configuration on the frequency axis in digital terrestrial broadcasting.
  • a dedicated signal for mobile phones is broadcast on each channel using the frequency band of the seventh segment.
  • variable amplifiers C1 to Cn and the amplifiers E1 to En in each signal processing path have an amplification band that can amplify signals for at least one segment of each channel. It is not necessary to have an amplification band (in this example, 6 MHz) that can amplify signals of all segments of each channel.
  • a 1-segment broadcast signal of digital terrestrial broadcasting is input, and the master unit converts the signal into an optical signal, and a plurality of optical signals are transmitted via optical cables G;! To Gn.
  • Each slave unit receives the optical signal, converts it into an electrical signal, and wirelessly transmits it from antenna L :! to Ln, which enables one-segment broadcasting of digital terrestrial broadcasting.
  • Signals can be relayed (retransmitted) to multiple dead zones.
  • the master unit extracts 1-segment band signals in each channel from terrestrial digital broadcast signals, and the extracted 1-segment band signals are sent to amplifiers Cl to Cn and El to En, respectively, at predetermined levels. Are combined after amplification, and the combined signal is amplified and converted to an optical signal.
  • the repeater amplifier of this example does not perform unnecessary amplification of the remaining 12 segments when retransmitting 1 segment broadcast to the dead zone in terrestrial digital broadcasting. Can reduce power consumption, reduce costs, and perform efficient retransmission.
  • FIG. 5 shows a configuration example of the relay amplifier for digital broadcasting in this example.
  • the repeater amplifier in this example is composed of a master unit, a plurality of m slave units, and m down optical cables P 1 to P m connecting the master unit and each of the slave units, and m upstream units.
  • Light case It is composed of pull Y1 ⁇ Ym.
  • the optical cables P 1 to Pm and Y 1 to Ym are configured using optical fibers, for example.
  • the direction from the parent device to the child device is referred to as “down”, and the direction from the child device to the parent device is referred to as “up”.
  • the base unit is a 1-segment broadcasting input terminal as a configuration for downstream signal communication.
  • a synthesizer 1 1, an electric signal / optical converter ( ⁇ _ / ⁇ converter) 1 2, It has an optical distributor 13 and m output terminals O 1 to Om. ⁇
  • Each signal processing path provided between distributor 3 and combiner 4 corresponds to a different channel (Ch) of terrestrial digital broadcasting.
  • Mixers A1 to A8 and a band that is an example of a filter are used.
  • Pass filters B 1 to B 8, variable amplifiers C 1 to C 8, and up converters D 1 to D 8 composed of, for example, mixers, and amplifiers E 1 to E 8 are provided.
  • the base unit has a configuration for uplink signal communication, m input terminals Z 1 to Z m of the mobile phone system, and m photoelectric signal converters (0 ZE conversion), which is the same number as this.
  • Each slave unit is equipped with input terminals Q 1 to Qm, opto-electric signal converters (OZE converters) R 1 to Rm, and broadband amplifiers S 1 to Sm as a configuration for upstream signal communication.
  • it includes wideband amplifiers V1 to Vm, electrical signal optical converters W1 to Wm, and output terminals X1 to Xm, and upstream and downstream
  • duplexers Tl ⁇ Tm and antennas Ul ⁇ Um Each output terminal provided on the main unit ⁇ 1 to O m and each input terminal Q 1 to Q m provided on the sub unit are connected to each downstream optical cable P:! To P m It has been continued.
  • the input terminal 1, amplifier 2, distributor 3, and 8 signal processing paths (mixers A1 to A8, bandpass filters B1 to B8, variable amplifier C1) To C8, upconverters D1 to D8, amplifiers E1 to E8), synthesizer 4 and amplifier 5 are the same as those shown in FIG. 1 according to the second embodiment. Are used, and are indicated using the same reference numerals.
  • a digital terrestrial broadcast 1-segment broadcast signal is input to input terminal 1 of the terrestrial digital broadcast system.
  • Downlink signals to the mobile station device (mobile phone terminal device) transmitted from the base station device of the mobile phone system are input to the mobile phone system downlink signal input terminals M1 to M3.
  • a downlink signal wirelessly transmitted from the base station apparatus may be received by an antenna (not shown) and input from the input terminals M 1 to M 3, or the base station Downlink signals that are connected to the apparatus by a wired cable and output from the base station apparatus may be directly input from the input terminals M1 to M3.
  • the base unit in this example supports three mobile phone base station devices (in this example, the same number as the number of communication channels of the mobile phone).
  • the signals are amplified to a predetermined level by N 1 to N 3 and the amplified signals are input to the synthesizer.
  • the synthesizer 11 synthesizes the amplified signal input from the amplifier 5 corresponding to the one-segment broadcasting of terrestrial digital broadcasting and the amplified signal input from the cellular phone system amplifiers N 1 to N 3.
  • This combined signal is converted from an electric signal to an optical signal by the electric signal Z optical converter 12, and the optical signal is distributed by the optical distributor 13 to pass through each of the output terminals O 1 to ⁇ m for downstream. Output to each downstream optical cable P1-Pm.
  • optical signals transmitted via downstream optical cables P 1 to P m are input from input terminals Q 1 to Q m.
  • the input optical signal is converted into an electrical signal by the optical Z electrical signal converters R 1 to R m, and the electrical signal is amplified to a predetermined level signal by the broadband amplifiers S 1 to S m.
  • each distribution signal is received by each slave unit, and amplified by the broadband amplifiers S1 to Sm is as follows: For example, this is the same as in the case of the second embodiment described above.
  • the amplified signals output from the broadband amplifiers S 1 to S m are output from the output terminals (not shown) and passed through the duplexers T 1 to T m to remove unwanted waves. Later, wireless transmission is performed from the antennas U1 to Um to the dead zone. As a result, for mobile station devices in the dead zone, Can be sent to the mobile phone system and the mobile phone system.
  • a mobile station device in the dead zone transmits an up signal to the base station device of the mobile phone system by radio.
  • the uplink signal wirelessly transmitted from the mobile station device is transmitted to the antenna U 1
  • the received signal is input from the input terminal (not shown) through the duplexers Tl ⁇ Tm to the broadband amplifiers VI ⁇ Vm. Also, the received signal is amplified to a predetermined level signal by the broadband amplifier V 1 to Vm, the amplified signal is converted from the electric signal to the optical signal by the electric signal Z optical converter W 1 to Wm, and the optical signal is output. Output from the terminal X1 to Xm to the upstream optical cable Y1 to Ym.
  • the upstream optical signal output from each slave unit is transmitted to the master unit via the respective upstream optical cables Yl to Ym.
  • the upstream optical signal from each slave unit is connected to each input terminal Z:! To Zm of the mobile phone system's upstream signal via each upstream optical cable Yl to Ym. Entered.
  • optical signals input from the respective input terminals Z 1 to Z m are converted into electric signals by the respective optical Z electric signal converters AA 1 to A Am, and these m electric signals are combined with the combiner 2 1 And the combined signal is amplified to a signal of a predetermined level by the amplifier 22.
  • the distributor 23 distributes the amplified signal from the amplifier 22 into three signals corresponding to the three base station devices of the mobile phone system, and the respective distributed signals are distributed. Output from the output terminals BB 1 to BB 3 of the upstream signal of each mobile phone system. Each output signal is transmitted to each base station apparatus wirelessly or by wire.
  • the repeater amplifier of this example releases 1 segment of terrestrial digital broadcasting.
  • Sending signals and mobile phone system downlink signals are input, and the master unit converts these signals into optical signals and transmits them to multiple slave units via downlink optical cables P1 to Pm.
  • the slave unit receives the optical signal, converts it into an electrical signal, and transmits it wirelessly from the antennas Ul to Um, thereby converting the digital terrestrial broadcast 1-segment broadcast signal and the mobile phone system downlink signal.
  • Relay transmission (retransmission) to multiple dead zones is possible.
  • each slave unit receives an upstream signal from each dead zone by antennas Ul to Um, converts it to an optical signal, and connects upstream optical cables Y1 to Ym.
  • the base unit converts these upstream signals into electrical signals and transmits them to the base station device of the mobile phone system, so that upstream signals from multiple dead zones can be relayed (retransmitted). ) can do.
  • the re-transmission of one-segment broadcasting of digital terrestrial broadcasting and the relay amplification of the mobile phone system can be performed using a common device (master unit and slave unit) or a common optical cable.
  • a configuration example of a relay amplifier in which, for example, a function of relaying and amplifying signals other than digital terrestrial broadcasting signals is added to the function of the relay amplifier according to the second embodiment described above.
  • a configuration in which a function other than the terrestrial digital broadcasting signal is relayed and amplified may be added to the function of the relay amplifier according to the first embodiment described above. It relays signals other than digital terrestrial broadcast channel signals and terrestrial digital broadcast signals.
  • the downlink signal input means is configured by the functions of the mobile phone system downlink signal input terminals M1 to M3, and the downlink signals are transmitted by the functions of the amplifiers N1 to N3.
  • Amplifying means is configured, a combining means is configured by the function of the combiner 1 1, and a master light converting means is configured by the function of the electrical signal Z optical converter 1 2, and the optical distributor 1
  • the light distribution means is configured by the function of 3
  • the master optical transmission means is configured by the functions of the output terminals ⁇ 1 to Om.
  • the master unit optical receiving means is configured by the function of the upstream signal input terminals Z1 to Zm, and the master unit electrical conversion is performed by the function of the optical Z electrical signal converter AA1 to AAm.
  • the uplink signal synthesis means is configured by the function of the combiner 21, the uplink signal amplification means is configured by the function of the amplifier 22, and the output of the uplink signal of the mobile phone system
  • Uplink signal transmission means is configured by the functions of terminals BB1 to BB3.
  • the slave unit optical receiver is configured by the function of the input terminals Q 1 to Q m, and the slave unit electrical conversion is performed by the function of the optical Z electrical signal converter R 1 to Rm.
  • the wireless transmitter and the wireless receiver are configured by the functions of the antennas U 1 to Um, and the slave optical converter is configured by the functions of the electrical signal / optical converters W 1 to Wm.
  • the slave optical transmission means is configured by the functions of the output terminals XI to Xm.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the relay amplifier of this example.
  • the relay amplifier of this example is, for example, as a processing unit provided in the master unit, an amplifier 31 that amplifies a terrestrial digital broadcast signal, and an electrical signal / optical signal that converts the amplified signal from an electrical signal to an optical signal.
  • Converter 3 2 amplifier 3 3 that amplifies the signal of the mobile phone system, electric signal Z that converts the amplified signal from an electric signal to an optical signal, and a signal for digital terrestrial broadcasting WDM power bra 35 that combines the optical signal converted from the optical signal and the optical signal converted from the cellular phone system signal, and distributes the combined optical signal to p in this example
  • an optical distributor 36 for transmitting each distribution signal to each optical cable is provided.
  • the relay amplifier of this example for example, as a processing unit provided in the master unit, has an input terminal 1, which is the same as that shown in FIG. 1, in front of the amplifier 31 that amplifies the signal of terrestrial digital broadcasting.
  • the relay amplifier of this example which has two amplifiers and three distributors, eight signal processing paths are provided.
  • Each signal processing path has mixers A1-A8, node-pass filters B1-B8, variable amplifiers C1-C8, upconverters D1-D8, and amplifiers E1-E8 Yes.
  • These processing units input terrestrial digital broadcast signals (terrestrial digital broadcast reception waves), distribute the input signals to a predetermined number of channels, and filter the distributed signals for each channel (for example, 1 channel signal or 1 segment signal) is extracted, the level of the signal for each extracted channel is adjusted, and the signal for each channel with the same level is synthesized. Is input to the amplifier 31.
  • terrestrial digital broadcast signals terrestrial digital broadcast reception waves
  • filters the distributed signals for each channel for example, 1 channel signal or 1 segment signal
  • the level of the signal for each extracted channel is adjusted, and the signal for each channel with the same level is synthesized.
  • the relay amplifier of this example has, for example, input terminals M 1 to M similar to those shown in FIG. 1 before the amplifier 33 that amplifies a mobile phone system signal as a processing unit provided in the base unit. 3 (one in this example) is provided.
  • a mobile phone signal is input to the input terminals M 1 to M 3, and the signal is input to the amplifier 33.
  • the relay amplifier of this example for example, as a processing unit provided on the side of the slave unit, converts an optical signal transmitted from the master unit via each optical cable into an optical signal corresponding to digital terrestrial broadcasting and a mobile phone system. It has p WD M couplers CC l to CC p that are separated (demultiplexed) into corresponding optical signals.
  • the WDM coupler 3 5 can combine multiple optical signals into one optical signal
  • the separation of one optical signal into multiple optical signals by the DM force bra C C l to C C p is performed using the difference in wavelength (frequency) of the optical signal. Specifically, a plurality of optical signals having different wavelengths are combined, and the plurality of optical signals having different wavelengths are separated from the combined optical signal.
  • the relay amplifier in this example has p slave units that support terrestrial digital broadcasting, It has P number of handsets corresponding to the mobile phone system.
  • Each slave unit compatible with terrestrial digital broadcasting has input terminals DDl to DDp for inputting optical signals corresponding to terrestrial digital broadcasts separated by respective WDM couplers CC:! To CCp, and input optical signals.
  • Optical / electrical signal converters FFl to FFp for converting to electrical signals, amplifiers GGl to GGp for amplifying the electrical signals, bandpass filters HH1 to HHp for filtering the amplified signals, and the filter link Antennas II 1 to II p for wirelessly transmitting the signal after the transmission.
  • Each slave unit compatible with the mobile phone system has input terminals EE 1 to EE p for inputting optical signals corresponding to the mobile phone system separated by the respective WDM power bra CC 1 to CC p, and the input optical signal.
  • amplifiers KKl to KKp for amplifying the electrical signal, bandpass filters LL l to LLp for filtering the amplified signal, and after the filtering This is equipped with ENDENNA MM 1 to MM p that transmit the above signal by radio.
  • a signal of a predetermined number of channels for terrestrial digital broadcasting is synthesized, and then the signal amplified by the amplifier 31 is converted into an optical signal by the electric signal Z optical converter 32, and the signal of the mobile phone system is amplified.
  • the signal amplified by 33 is converted into an optical signal by the electrical signal Z optical converter 3 4, these optical signals are combined by the WDM coupler 35, and the combined optical signal is distributed by the optical distributor 36 to each optical cable.
  • the data is transmitted to each WDM coupler CC 1 to CCp.
  • Each WDM coupler CC 1 to CCp separates the received optical signal, outputs the separated terrestrial digital broadcast signal to the handset for terrestrial digital broadcasting, and uses the separated cellular phone signal for the cellular phone system.
  • Each slave unit for digital terrestrial broadcasting transmits an electric signal obtained from the optical signal received from each WDM coupler CC 1 to CCp by radio as a desired level, and each slave unit for mobile phone system WDM power bra CC 1 ⁇ C An electric signal obtained from the optical signal received from Cp is transmitted by radio as a desired level.
  • the relay amplifier of this example can relay and amplify terrestrial digital broadcast signals and mobile phone system signals using wavelength division multiplexing (WDM).
  • WDM wavelength division multiplexing
  • terrestrial digital broadcasting uses 4 7 MHZ to 7 7 OMhz
  • mobile phones use 800 MHZ or more. This interference can be prevented by using WDM as shown in this example.
  • WDM is a technology that transmits information signals by superimposing optical signals (for example, laser light) of slightly different wavelengths on an optical cable consisting of a single optical fiber. Capacitance and high speed transmission are possible.
  • the WDM communication section is connected by a WDM power cable.
  • the WDM coupler is a device that synthesizes (multiplexes) or separates (demultiplexes) optical signals of different wavelengths (for example, laser light).
  • the broadcast input means is configured by the same function as the input terminal 1 of digital terrestrial broadcasting shown in FIG. 1, and the bandpass filters B 1 to B shown in FIG.
  • the broadcast extraction means is configured with the same functions as in Fig. 8, and the broadcast level control means is configured with the same functions as the variable amplifiers C1 to C8 shown in Fig. 1, as shown in Fig. 1.
  • Broadcast synthesizing means is composed of the same functions as the synthesizer 4, and the transmission light converting means is composed of the function of the electrical signal Z optical converter 32 corresponding to terrestrial digital broadcasting, as shown in Fig. 5.
  • Downlink signal input means is configured by the same functions as the mobile phone system input terminals M1 to M3, and the downstream signal light conversion means is configured by the function of the electrical signal light converter 34 corresponding to the mobile phone system.
  • WDM power bra 3 5 function on the master unit side It is configured more synthetic side WDM force bra, light distributing means by the function of the optical distributor 3 6 and is constituted, handset-side WDM coupler CC. 1 to
  • the CC p function constitutes the WDM power bra on the separation side
  • the broadcasting wireless transmission means is composed of the slave unit function that supports digital terrestrial broadcasting.
  • the slave unit function that supports the mobile phone system Downlink signal radio transmission means is configured.
  • Terrestrial digital broadcasting service started in February 2003.
  • Terrestrial digital broadcasting is in the process of developing an outdoor service area, and re-transmission to insensitive areas such as underground shopping malls is necessary for disaster prevention.
  • re-transmission to the dead zone requires the installation of a re-transmission system, which is required to be implemented at low cost on a nationwide scale.
  • one segment can be used for mobile receivers such as mobile phones among the terrestrial digital broadcasting configurations with 13 segments per channel. . For this reason, it is desirable from the viewpoint of service and disaster prevention that one-segment broadcasts can be received in the mobile phone service area.
  • FIG. 7 shows an example of the configuration of the optical transmission type dead zone countermeasure system of this example, and also shows the base station device (B T S) 41 of the mobile phone system.
  • the dead zone countermeasure system in this example is an optical transmission master station (MU) 51, an optical transmission slave unit (SU: Sub unit) 52, and a duplexer 5 3, the antenna 5 4, the power supply for the slave station (SPS) 5 5 that supplies power to the optical transmission slave station device 5 2, the optical transmission master station device 5 1, and the optical transmission slave station device 5 2 are connected.
  • a downstream optical cable 6 1 a and an upstream optical cable 6 1 b composed of optical fibers, and a power supply cable for connecting the slave station power source 5 5 and the optical transmission slave station device 5 2 Has 6 2.
  • the dead zone countermeasure system of this example includes an antenna 71 that receives a digital terrestrial broadcast signal, and a plurality of q boosters (BST) corresponding to a predetermined number of channels.
  • Each booster OO 1 to 00 q has amplifiers QQ 1 to QQ q and band pass filters R R l to RRq.
  • Each mixer P P:! ⁇ PP q is amplifier S S 1 ⁇
  • a common combiner 72 is provided for PP q.
  • the dead zone countermeasure system of this example includes a downstream cable 42 a corresponding to the 80-MHz band that connects the base station device 41 and the combiner 72, and the base station device 41 and the optical transmission master station.
  • a downstream cable 42 a corresponding to the 80-MHz band that connects the base station device 41 and the combiner 72, and the base station device 41 and the optical transmission master station.
  • upstream cable 42 b corresponding to 80 OMH z band
  • the direction from the base station apparatus 41 to the optical transmission master station apparatus 51 and the direction from the optical transmission master station apparatus 51 to the optical transmission slave station apparatus 52 are referred to as “downlink”.
  • the direction from the optical transmission master station device 51 or the direction from the optical transmission master station device 51 to the base station device 41 is referred to as upstream.
  • FIG. 8 shows a configuration example of a dead zone countermeasure system for mobile phones.
  • the same reference numerals are given to the processing units similar to those shown in FIG.
  • the dead zone countermeasure system shown in Fig. 8 is different from the dead zone countermeasure system of this example shown in Fig. 7, for example, processing unit 71, OO l to OOq, PP l to PP that supports terrestrial digital broadcasting. q and 72 are not provided, and the base station device 41 and the optical transmission master station device 51 are connected via the downstream cable 42a corresponding to the 800 MHz band. Yes. An example of operation of the dead zone countermeasure system of this example shown in Fig. 7 is shown.
  • Terrestrial digital broadcasting uses the UHF band (4 7 OMH z 77 OMH z), which currently broadcasts 1 362 channels.
  • the terrestrial digital broadcast signal received by the terrestrial digital broadcast antenna 71 is amplified to a signal having the necessary power by the amplifier QQ 1 QQ q in each booster OO 1 00 q and then a bandpass filter. Filtered by RR 1 RRq, only the necessary band signals that are actually broadcast are extracted.
  • the bandwidth is limited to approximately 6 MHz / channel by filtering, and when only one segment is extracted, the bandwidth is limited to approximately 430 kHz by filtering. To do.
  • the signal for each channel output from each booster ⁇ 01 to ⁇ q is further amplified by amplifier SS l SS q in each mixer PP 1 PP q and then variable attenuator TT l It passes through TTq and is output to the combiner 72.
  • variable attenuators 1 to 1 (with 1 attenuation, the optimum gain is adjusted for each channel.
  • the synthesizer 72 receives the gain-adjusted signal from each mixer PP 1 PP q, and is adjacent to the frequency band of digital terrestrial broadcasting from the base station device 41 of the mobile phone system 80 OMH A z-band downstream signal is input via cable 42a.
  • the synthesizer 72 synthesizes the input signals for a plurality of channels of digital terrestrial broadcasting and the 80 OMHz band downlink signal of the mobile phone system, and outputs a signal of the combination result to the optical transmission master station device 51.
  • the base station device 41 of the mobile phone system is provided with an interface for inputting / outputting analog signals in the same two directions as radio waves transmitted to the space.
  • the optical transmission master station apparatus 51 transmits analog signals to the base station apparatus 41 for the upstream of the 80 MHz band, the downstream and upstream of the 1.5 GHz band, and the downstream and upstream of the 2 GHz band.
  • the signal (downlink signal) received and transmitted from the base station device 41 is converted from an electrical signal to an optical signal, transmitted to the downstream optical cable 61a, and received from the upstream optical cable 61b.
  • the signal (upstream signal) is converted into an electrical signal according to the light intensity and passed to the base station apparatus 41.
  • optical transmission master station device 51 converts the analog signal input from the combiner 72 from an electric signal to an optical signal and transmits it to the downstream optical cable 61a.
  • This analog signal includes terrestrial digital broadcast signals and 8 MHZ band downlink signals for mobile phones.
  • the optical transmission slave station device 52 receives the optical signal transmitted from the optical transmission master station device 51 via the downstream optical cable 61a, and converts the received optical signal into an electric signal to generate necessary power. Is output to the duplexer 53. This signal is transmitted by radio from the antenna 54 through the duplexer 53.
  • the optical transmission slave station device 52 receives the uplink signal wirelessly received by the antenna 54 through the duplexer 53, amplifies the input uplink signal to a signal of necessary power, and converts it to an optical signal. Then, the data is transmitted to the upstream optical cable 61b to the optical transmission master station device 51.
  • Various modes may be used as the output level of the downlink signal from the optical transmission master station device 51 and the gain for the uplink signal depending on how the service area is set, the usage status of the service provider, and the like.
  • the output level of the downstream signal from the optical transmission master station device 51 is about 0 to 10 dB mZ wave
  • the service area will be changed according to the structure of the antenna installation location and the antenna used.
  • the radius is about several tens of meters to several hundreds of meters.
  • the minimum input level that enables reception with the maximum transmission capacity is 75 dBm / 5.
  • the field strength assumed at this time is 60 dB VZm.
  • the reception of digital terrestrial broadcasting on mobile terminals is one-segment reception, and it is said that the amount corresponding to the band reduction can be relaxed and evaluated. In this case, it should be evaluated as -86 dBm / segment. become.
  • the band for one segment is (6Z14) MHz, which is about 428.57 kHz.
  • the modulation method is QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) (1 2) and the coding rate is ( QP SK, which is 2) 3), and 16 QAM (Quadrature A m 1 amplitude Modulation) with a coding rate of (1Z2) is used.
  • the required CNR for each modulation method (Carrierto No ise R a ti o) is 4.9 dB, 6.6 dB, and 1 1.5 dB, so for the above 75 dBM / 5.7 MHz, it is relaxed by at least 10.5 dB and It can be evaluated as 85.5 d Bm / 5.
  • the output level from the optical transmission slave station device 52 increases only slightly, and the optical transmission slave station is adjusted by adjusting the number of channels used in the cellular phone service. Almost no load on the device 52 can be eliminated.
  • the signals of each channel of 470 MHz to 77 OMHz are synthesized before the downstream signal of the 80 MHZ band of the mobile phone system is input to the optical transmission master station device 51.
  • the synthesizer 72 is provided.
  • the input level assumed in the optical transmission system of mobile phones is about 1 3 dBm (in the case of PDC) to 15 dBm (in the case of W—CDMA), so the level diagram of the existing system is not changed. Therefore, the output level from the combiner 72 provided for the mixers PP 1 to PP q needs to be at least equal to the output level from the base station apparatus 41 of the mobile phone system.
  • the booster connected from 0 to 1 00 q is enough for mixers PP 1 to PP q Give it.
  • variable attenuators T T1 to T T q are required instead of a fixed gain.
  • duplexer 5 3 and antenna 5 4 in order to provide terrestrial digital broadcasting services together with mobile phone services, those that support mobile phone frequency bands and terrestrial digital broadcasting frequency bands are used. It is necessary to do.
  • the terrestrial digital broadcast dead zone countermeasure system of this example includes, for example, a dead zone countermeasure device for mobile phones and a terrestrial digital broadcast device. Receives terrestrial digital broadcast signals transmitted from the broadcast tower, and retransmits the received signals to dead zones where radio waves from the broadcast tower do not reach via mobile phone dead zone countermeasure devices. . If the service is limited to one-segment broadcasting of terrestrial digital broadcasting, only the signal component for one segment is extracted and retransmitted when receiving the terrestrial digital broadcasting signal.
  • the terrestrial digital broadcast dead zone countermeasure system of this example for example, it is possible to retransmit the radio wave of terrestrial digital broadcast by utilizing or diverting the existing system to the maximum, thereby reducing the equipment cost.
  • the load on the existing system can be reduced by extracting only the necessary bandwidth.
  • the configurations of the relay amplifier, the master unit, and the slave unit according to the present invention are not necessarily limited to those described above, and various configurations are used! / You can be done.
  • the present invention can also be provided as, for example, a method or method for executing the processing according to the present invention, a program for realizing such a method or method, or a recording medium for recording the program. It can also be provided as various devices and systems.
  • a configuration example is shown in which a distributor 3 is provided in front of eight signal processing paths and a signal from the input terminal 1 is distributed to eight.
  • a structure without such a distributor 3 may be used.
  • application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields.
  • the processor uses ROM (R ead Only M) in hardware resources including a processor and a memory. emory) may be controlled by executing a control program stored therein, and, for example, each functional means for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit. Good.
  • ROM Read Only M
  • emory may be controlled by executing a control program stored therein, and, for example, each functional means for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit. Good.
  • the present invention can be understood as a floppy disk (registered trademark) disk (Compact Disc) that stores the control program described above and a computer-readable recording medium such as a ROM or the program itself.
  • the control program can be executed by inputting the control program from the recording medium to a computer and causing the processor to execute the control program.
  • Industrial applicability As described above, according to the relay amplifier of the present invention, a digital terrestrial broadcast signal is input, and a predetermined band signal is extracted from the input signal for each of a plurality of digital terrestrial broadcast channels.
  • Optical signals are converted, and these optical signals are combined by a WDM coupler and transmitted via an optical cable.
  • the transmitted optical signals are separated by a WDM coupler, and the optical signals corresponding to the separated terrestrial digital broadcasting are obtained.

Landscapes

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Abstract

地上デジタル放送の信号及び地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を中継増幅する中継増幅器で効率化を図る。地上デジタル放送の複数のチャネルについて入力信号から所定の帯域の信号を抽出して所定のレベルへ制御し、これら複数の信号を合成し、放送光変換手段３２が合成信号を光信号へ変換する。下り信号光変換手段３４が入力された下り信号を光信号へ変換し、合成側ＷＤＭカプラ３５が光信号を合成し、光ケーブルにより伝送された光信号から分離側ＷＤＭカプラＣＣ１～ＣＣｐが地上デジタル放送に対応した光信号と下り信号に対応した光信号を分離し、分離したそれぞれの光信号を電気信号へ変換して無線送信する。

Description

明 細 書 中継増幅器 技術分野
本発明は、 地上デジタル放送の中継増幅器に関し、特に、 コストなどの点で 効率化を図った中継増幅器に関する。
ί 背景技術
例えば、 地上デジタル（テレビジョン） 放送システムでは、 放送局から無線 送信される電波信号がビルや山などの障害物により遮られることで、電波信号が届 かない地域（不感地帯） が発生する。 このような不感地帯にも電波信号を届かせて サービスエリアを形成するために、放送局から無線送信された電波信号を受信して 増幅後に不感地帯に対して無線送信 （再送信） する中継増幅器 （再送信装置） をビ ルの屋上や山の頂上などに設置することが行われる。このような中継増幅器により、 不感地帯においても、地上デジタル放送の番組を受信してテレビジョン受像機によ り閲覧することが可能となる。
特許文献 1
特開 2 0 0 3— 1 3 4 0 2 0号公報 発明の開示
しかしながら、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、 コストなどの効 率面で改善すべき点があり、 より効率的な中 増幅器の開発が要求されていた。
本発明は、 このような従来の事情に鑑み為されたもので、 コストなどの点で効 率化を図ることができる地上デジタル放送の中継増幅器を提供することを目的と する。
上記目的を達成するため、本発明に係る中継増幅器では、次のような構成に より、地上デジタル放送の信号及び地上デジタル放送以外の無線通信システムの下 り信号を中継増幅する。
すなわち、放送入力手段が前記地上デジタル放送の信号を入力し、複数の放送 抽出手段が前記入力された信号からそれぞれ所定の帯域の信号を抽出し、複数の放 送レベル制御手段が前記複数の放送抽出手段のそれぞれにより抽出された信号の レベルを所定のレベルへ制御し、放送合成手段が前記レベルが制御された複数の信 号を合成し、 放送光変換手段が前記合成された信号を光信号へ変換する。
また、下り信号入力手段が前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下 り信号を入力し、下り信号光変換手段が前記入力された下り信号を光信号へ変換す る。
また、 WDM力ブラ （合成側 WDM力ブラ） が前記放送光変換手段によ'り変換 された光信号と前記下り信号光変換手段により変換された光信号とを合成し、光ケ 一ブルが前記合成された光信号を伝送し、 WDM力ブラ （分離側 WDM力ブラ） が 前記伝送された光信号から前記地上デジタル放送に対応した光信号と前記地上デ ジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を分離し、放送無 線送信手段が前記分離された前記地上デジタル放送に対応した光信号を電気信号 へ変換して無線により送信し、下り信号無線送信手段が前記分離された前記地上デ ジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を電気信号へ変 換して無線により送信する。
従って、地上デジタル放送の信号及ぴ地上デジタル放送以外の無線通信シス テムの下り信号を中継増幅するに際して、これらをまとめて光伝送することにより, 効率的な中継増幅を実現することができる。 また、波長分割多重 （WDM : W a V e l e n g t h D i v i s i o n M u 1 t i p 1 e x i n g )を使用すること で、地上デジタル放送の信号と地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信 号との干渉を防止して、 効率的な伝
送を行うことができる。
なお、 下り信号とは、例えば、無線通信システムの基地局装置から端末局装置 への方向に伝送される信号のことである。
ここで、 放送レベル制御手段により信号のレベルを制御する態様としては、 種々な態様が用いられてもよく、例えば、抽出された複数の信号のレベルを同一の レベル或いは近いレベルへ制御するような態様を用いることができる。
また、信号のレベルの制御としては、 例えば、増幅器による増幅によりレベル を制御してもよく、 或いは、 減衰器による減衰によりレベルを制御してもよい。
また、 WDM力ブラによる合成や分離は、例えば、 光の波長 （周波数） の違い に基づいて行われる。
また、例えば、合成側 WDM力ブラにより合成された光信号を複数に分配する 光分配手段を備えることもでき、この場合、分配されたそれぞれの光信号に対して、 光ケーブルや、分離側 WDMカプラや、放送無線送信手段や、 下り信号無線送信手 段が備えられる。
以下で、 更に、 中継増幅器に関して説明する。 ここで示す構成は、本発明に 適用可能なものについては、 種々な態様で本発明に適用されてもよい。
まず、 具体的な課題を示す。
第 1の具体的な課題として、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、受信 信号を増幅したものをアンテナ若しくは漏洩同軸へ出力する構成において、例えば、 不感地帯が数多く分散しているような場合には、分散数分の中継増幅器が必要とな つてしまい、コストの膨大化や、設置箇所の多数ィヒなどの点で、非効率的であった。 第 2の具体的な課題として、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、各チヤ ネルの全てのセグメント（例えば、 1 3個のセグメント）について増幅を行うため、 1セグメント放送においては、他の不要な 1 2セグメントについての増幅が無駄に なってしまい、増幅器の形状が大きくなってしまうことや、消費電力が大きくなつ てしまうことや、 コストが高くなつてしまうことなどの点で、 非効率的であった。
第 3の具体的な課題として、地上デジタル放送の特徴の一つである双方向サー ビスにおいて、上り回線として携帯電話の回線を使用する場合には、地上デジタル 放送のサービスェリァと携帯電話のサービスェリアとがー致していることが望ま しいが、従来の地上デジタル放送の中継増幅器では、 1セグメント放送を中継する 地上デジタル放送専用の装置として構成されて、携帯電話用の中継増幅器と同じ場 所に新たに設置されていたため、装置やケーブルゃァンテナなどが重複して必要と なってしまい、 コストの膨大化や、設置場所の増大化などの点で、非効率的であつ た。
次に、上記のような具体的な課題を解消するための中継増幅器の構成例を示 す。
中継増幅器では、次のような構成により、地上デジタル放送の信号を中継増幅 する。
すなわち、 当該中継増幅器は、親機と子機とを光ケーブルを介して接続して構 成される。
前記親機では、放送入力手段が前記地上デジタル放送の信号を入力し、複数の 放送抽出手段のそれぞれが前記入力された信号からそれぞれ所定の帯域の信号を 抽出し、複数の放送増幅手段のそれぞれが前記複数の放送抽出手段のそれぞれによ り抽出された信号をそれぞれ所定のレベルへ増幅し、放送合成手段が前記複数の放 送増幅手段により増幅された信号を合成し、合成増幅手段が前記合成された信号を 増幅し、親機光変換手段が前記増幅された信号を光信号へ変換し、親機光送信手段 が前記光信号を前記光ケーブルへ送信する。
前記子機では、子機光受信手段が前記親機から送信された光信.号を前記光ケー プルを介して受信し、子機電気変換手段が前記受信された光信号を電気信号へ変換 し、 無線送信手段が前記電気信号を無線により送信する。
従って、地上デジタル放送の信号について、親機が所定の帯域毎に増幅した ものを合成した後に増幅して光信号として子機へ伝送し、この光信号を子機が電気 信号として不感地帯に向けて無線送信することにより、光伝送を使用して地上デジ タル放送の信号を中継増幅することができ、効率的な中継増幅を実現することがで さる。
また、 上記のような中継増幅器では、例えば、 光ケーブルを用いた光伝送を使 用して 1個の親機と複数の子機とを接続することが簡易に実現され、 これにより、 例えば、第 1の具体的な課題を解消することができ、 具体的には、不感地帯が数多 く分散しているような場合においても、親機と比べて小型化が可能な複数の子機を それぞれの不感地帯に対して設置することで、中継増幅器全体を複数設ける構成と 比べて、 コストや設置箇所 （ここでは、親機の設置箇所数） などの点で、 効率化を 図ることができる。
ここで、それぞれの放送抽出手段により抽出される所定の帯域の信号として は、'種々な帯域の信号が用いられてもよい。 例えば、 それぞれの放送抽出手段によ りそれぞれ異なる帯域の信号が抽出される。
また、 それぞれの放送増幅手段により信号を増幅する所定のレベルとしては、 種々なレベルが用いられてもよく、例えば、複数の放送増幅手段について同一のレ ベル或いは近いレベルが用いられる。
また、複数の放送抽出手段の数や、複数の放送増幅手段の数としては、種々な 数が用いられてもよい。 なお、複数の放送抽出手段の数及び複数の放送増幅手段の 数としては、 例えば、 同数が用いられる。
中継増幅器では、一構成例として、前記親機の前記放送抽出手段は、前記入 力された信号からそれぞれ異なるチャネルの帯域の信号を抽出する。 従って、地上デジタル放送のチャネルの信号を効率良く中継増幅することがで さる。
中継増幅器では、他の一構成例として、 前記親機の前記放送抽出手段は、前記 入力された信号からそれぞれ異なるチャネルの 1セグメント放送の帯域の信号を 抽出する。
従って、地上デジタル放送の 1セグメント放送の信号を効率良く中継増幅する ことができる。 これにより、 例えば、 第 2の具体的な課題を解消することができ、 具体的には、 1セグメント放送で使用されない他のセグメントの信号については増 幅を不要とすることができ、全てのセグメントの信号を増幅する構成と比べて、増 幅器の形状や消費電力やコストなどの点で、 効率化を図ることができる。
中継増幅器では、 一構成例として、 次のような構成とした。
すなわち、前記親機では、下り信号入力手段が前記地上デジタル放送以外の無 線通信システムの下り信号を入力し、下り信号増幅手段が前記入力された下り信号 を増幅し、合成手段が前記合成増幅手段により増幅された信号と前記下り信号増幅 手段により増幅された信号とを合成し、前記親機光変換手段が前記合成手段により 合成された信号を光信号へ変換する。
従つて、地上デジタル放送の信号を効率良く中継増幅することができるとと もに、他の無線通信システム （地上デジタノレ放送以外の無線通信システム） の下り 信号を光伝送により中継増幅することができる。 これにより、例えば、第 3の具体 的な課題を解消することができ、具体的には、地上デジタル放送のサービスェリァ と他の無線通信システムのサービスェリアとを一致させることが可能であり、装置 やケーブルやアンテナなどが共通化されることで、 コストゃ設置場所などの点で、 効率化を図ることができる。
ここで、 他の無線通信システム （地上デジタル放送以外の無線通信システム） としては、種々なシステムが用いられてもよく、例えば、携帯電話システムなどを 用いることができる。
以下で、 更に、 構成例を示す。
一構成例として、 親機は、 複数の信号処理経路を備える。
それぞれの信号処理経路は、入力された地上デジタル放送の信号の周波数を第 1の周波数から第 2の周波数へ変換する前段周波数変換手段と、前記第 2の周波数 の信号から所定の帯域の信号を抽出する放送抽出手段と、前記抽出された信号を所 定のレベルへ増幅する放送増幅手段と、前記増幅された信号を前記第 2の周波数か ら前記第 1の周波数へ変換する（元の周波数へ戻す）後段周波数変換手段を有する。
従って、それぞれの信号処理経路において、入力される信号の周波数と出力さ れる信号の周波数とを同一として、 当該信号を増幅することができる。
ここで、第 1の周波数や、第 2の周波数としては、 それぞれ種々な周波数が用 いられてもよい。 一例として、第 1の周波数と比べて第 2の周波数を低くして、增 幅処理などを行い易くすることができる。
一構成例として、子機は、地上デジタル放送以外の無線通信システムの上り 信号を無線受信する無線受信手段と、前記受信された上り信号を光信号へ変換する 子機光変換手段と、前記光信号を光ケーブルへ送信する子機光送信手段と、 を備え る。
親機は、前記子機から送信された光信号を前記光ケーブルを介して受信する親 機光受信手段と、前記受信された光信号を電気信号へ変換する親機電気変換手段と、 前記電気信号を増幅する上り信号増幅手段と、前記増幅された信号を前記無線通信 システムの上り信号として送信する上り信号送信手段と、 を備える。
従って、 他の無線通信システム （地上デジタル放送以外の無線通信システム） の上り信号を光伝送により中継増幅することができる。
一構成例として、親機は、複数の子機のそれぞれとそれぞれの光ケーブルを 介して接続される。 親機は、送信対象となる光信号を複数に分配する光分配手段を備え、それぞれ の分配信号をそれぞれの光ケーブルを介してそれぞれの子機へ送信する。
従って、 1個の親機から複数の子機に対して光ケーブルを介して光信号を送信 することができ、これら複数の子機により複数の不感地帯にサービスエリァを形成 することができる。
一構成例として、親機と複数の子機のそれぞれとは、下り信号を通信するた めの下り用の光ケーブルと、上り信号を通信するための上り用の光ケーブルを介し て接続される。
親機は、それぞれの子機からそれぞれの上り用の光ケーブルを介して受信され た光信号を電気信号へ変換したものを合成する上り信号合成手段を備え、当該合成 された信号を増幅する。
従って、親機と子機との間で光伝送を用いて双方向通信を行うことにより、地 上波デジタル放送や他の無線通信について、下り信号と上り信号の両方を中継増幅 することができる。また、 1個の親機により複数の子機からの上り信号を合成する ことで、 複数の不感地帯からの上り信号を中継増幅することができる。
ここで説明したような中継増幅器によると、親機では、地上デジタル放送の 信号を入力し、複数の信号処理系のそれぞれにより入力信号から' 1チャネル或いは 1セグメントといった所定の帯域の信号を抽出して所定のレベルへ増幅し、これら 複数の増幅信号を合成し、この合成信号を増幅し、この増幅信号を光信号へ変換し、 この光信号を光ケーブルを介して子機へ送信し、子機では、親機から送信された光 信号を光ケーブルを介して受信し、受信した光信号を電気信号へ変換し、 この電気 信号を無線により送信するようにしたため、地上デジタル放送の信号を効率的に中 継増幅することができる。
また、 ここで説明したような中継増幅器によると、親機では、地上デジタル 放送以外の無線通信システムの下り信号を入力し、この入力した下り信号を増幅し、 この増幅信号と上記した地上デジタル放送についての合成後の増幅信号とを合成 し、 この合成信号を光信号へ変換するようにしたため、地上デジタル放送の信号を 効率良く中継増幅することができるとともに、他の無線通信システム（地上デジタ ル放送以外の無線通信システム）の下り信号を光伝送により効率良く中継増幅する ことができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、本発明の第 1実施例及び第 2実施例に係る中継増幅器の構成例を 示す図である。
第 2図は、地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置の一例を示 す図である。
第 3図は、 セグメントの構成例を示す図である。
第 4図は、地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置及びセグメ ント構成の一例を示す図である。
第 5図は、 本発明の第 3実施例に係る中継増幅器の構成例を示す図である。 第 6図は、 本発明の第 4実施例に係る中継増幅器の構成例を示す図である。 第 7図は、 本発明の第 5実施例に係る不感地帯対策システム （中継増幅器） の構成例を示す図である。
第 8図は、 不感地帯対策システムの構成例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
以下では、コストなどの点で効率化を図ることができる地上デジタル放送の中 継増幅器の実施例を示す。
具体的には、 （実施例 1 ) では上記した第 1の具体的な課題を解消する中継増 幅器の実施例を示し、 （実施例 2 ) では上記した第 2の具体的な課題を解消する中 継増幅器の実施例を示し、 （実施例 3) では上記した第 3の具体的な課題を解消す る中継増幅器の実施例を示す。 また、 （実施例 4) では波長分割多重 （WDM) を 使用した中継増幅器の実施例を示し、 （実施例 5) では光伝送を使用した不感地帯 対策システム （中継増幅器） の実施例を示す。
実施例 1
本発明の第 1実施例を説明する。
第 1図には、 本例の地上デジタル放送の中継増幅器の構成例を示してある。 本例の中継増幅器は、親機と、複数である n個の子機と、親機とそれぞれの子 機とを接続する n個の光ケーブル G l〜Gnから構成されている。光ケーブル G 1 〜Gnは、 例えば、 光ファイバを用いて構成されている。
親機は、 入力端子 1と、 増幅器 2と、 分配器 3と、複数である本例では 8個の 信号処理経路と、 合成器 4と、 増幅器 5と、 電気信号/光変換器 （EZO変換器） 6と、 光分配器 7と、 n個の出力端子 F l〜Fnを備えている。
分配器 3と合成器 4との間に設けられたそれぞれの信号処理経路は、地上デジ タル放送のそれぞれ異なるチャネル（Ch)に対応しており、ミキサ A1〜A8と、 フィルタの一例であるバンドパスフィルタ B 1〜B 8と、可変増幅器 C 1〜C 8と, 例えばミキサから構成されたアップコンバータ D 1〜D 8と、増幅器 E 1〜E 8を 有している。
それぞれの子機は、入力端子 H l〜Hnと、 光/電気信号変換器（OZE変 換器） I 1〜； [ nと、広帯域増幅器 J 1〜 J nと、 フィルタの一例であるパンドパ スフィルタ Kl〜Knと、 アンテナ L l〜Lnを備えている。
親機に備えられたそれぞれの出力端子 F 1〜F nと、子機に備えられたそれぞ れの入力端子 H 1〜Hnと力 それぞれの光ケーブル G 1〜G nにより接続されて いる。 第 2図には、地上デジタル放送における周波数軸上のチヤネル配置の一例を 示してある。
第 2図に示されるように、 地上デジタル放送では、 1個のチャネル （Ch) の 周波数帯域幅が 6 MHzであり、 47 OMHzから 77 OMHzまでの範囲で、第 1 3チャネルから第 62チャネルまでの 50個のチャネルが配置される。
第 3図には、 1個のチャネルについて、 セグメントの構成例を示してある。 第 3図に示されるように、 地上デジタル放送では、 1個のチャネルを 13個の セグメントに分割し、 そのうちの 1個のセグメント （本例では、 第 13番目のセグ メント） を携帯電話用の地上デジタル放送に割り当てている。 また、 残りのセグメ ント （本例では、 第 1番目〜第 1 2番目のセグメント） は、 例えば、 1 2個のセグ メントを使用して HDTV (高精細テレビ） のデータを送信すること、 或いは、 1 2個のセグメントを使用して HDTVのデータ及び他データを送信すること、或い は、 それぞれ 3個のセグメントを使用して SDTV (標準画質テレビ） のデータを 送信すること、 に割り当てられる。
このように、地上デジタル放送では、 HD TVや SD TVなどの柔軟な運用が 可能であり、変調方式としては例えば最低速度で Q PSK (Qu a d r a t u r e Ph a s e Sh i f t K e y i n g ) から最高速度で 1 6 Q AM ( 16 Qu a d r a t u r e Am p l i t u d e Mo d u l a t i on)までの様々な方 式の選択が可能である。
本例の中継増幅器により行われる動作の一例を示す。
まず、 親機の動作例を示す。
本例では、親機に備えられた入力端子 1には、 中継増幅器が有する受信アンテ ナ （図示せず） が接続されている。 そして、 地上デジタル放送の放送局の放送機か ら無線送信された信号が当該受信アンテナにより受信され、当該受信信号が親機の 入力端子 1に入力される。 ななおお、、他他のの構構成成例例ととししてて、、親親機機のの入入力力端端子子 11とと放放送送機機のの出出力力端端子子ととがが有有線線ののケケ 一一ブブルルにによよりり接接続続さされれてて、、親親機機のの入入力力端端子子 11にに放放送送機機かかららのの出出力力信信号号がが直直接接的的にに入入 力力さされれるるよよううなな構構成成がが用用いいらられれててももよよいい。。
親親機機でではは、、入入力力端端子子 11かからら入入力力さされれたた地地上上デデジジタタルル放放送送のの受受信信信信号号をを増増幅幅器器 22 にによよりりいいつつたたんん所所定定ののレレベベルルのの信信号号へへ増増幅幅 （（変変換換）） しし、、 当当該該増増幅幅信信号号をを分分配配器器 33にに よよりり複複数数ででああるる本本例例でではは 88個個のの信信号号へへ分分配配すするる。。 ここここでで、、信信号号をを分分配配すするる数数はは、、例例 ええばば、、対対応応可可能能なな地地上上デデジジタタルル放放送送のの放放送送局局ののチチャャネネルルのの数数にに相相当当ししてておおりり、、本本例例 でではは、、 一一例例ととししてて 88個個ととししてて説説明明ししてていいるる。。 そそれれぞぞれれのの分分配配信信号号はは、、 そそれれぞぞれれのの信信 号号処処理理経経路路にに入入力力さされれてて処処理理さされれるる。。
そそれれぞぞれれのの信信号号処処理理経経路路でではは、、そそれれぞぞれれのの分分配配信信号号ををミミキキササ AA 11〜〜 AA 88にによよ りり周周波波数数変変換換すするるここととでで、、所所望望ののチチャャネネルルのの周周波波数数信信号号をを一一定定のの中中間間周周波波数数のの信信号号 へへ変変換換すするる。。
ままたた、、そそれれぞぞれれのの信信号号処処理理経経路路でではは、、中中
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B 1〜B 8によりフィルタリングすることで、 1チャネル帯域内の受信信号のみ (本例では、 6 MH zの帯域幅の信号のみ） を取り出し、 取り出した信号を可変増 幅器 C 1〜C 8により所定のレベルの信号へ増幅してレベルのパラツキを調整し、 当該増幅信号をアップコンバータ D 1〜D 8により周波数変換することで、所望の チャネルの受信信号を再び元の周波数の信号へ変換する。
また、それぞれの信号処理経路では、元の周波数の信号へ変換された所望のチ ャネルの受信信号を増幅器 E 1〜E 8により所定のレベルの信号へ増幅して合成 器 4へ出力する。
ここで、本例では、 HD T Vなどの放送局 （本例では、 チャネルと同数とす る） の数だけ信号処理経路が用意されており、それぞれの信号処理経路のパンドパ スフィルタ B 1〜B 8においてそれぞれのチャネルを構成する 1 3個のセグメン トの全ての帯域の信号成分が通過させられ、それぞれの信号処理経路の可変増幅器 C 1〜C 8において各放送局間の信号レベルのバラツキが調整される。
また、本例では、それぞれの信号処理経路のミキサ A 1〜A 8においてそれぞ れ異なるローカル周波数 f l〜f 8の信号が分配信号と混合され、 同様に、それぞ れの信号処理経路のアップコンバータ D 1〜D 8において前記したそれぞれ異な るローカル周波数 f l〜f 8の信号がレベル調整後の信号と混合される。これによ り、 それぞれの信号処理経路では、所望のチャネルの受信信号について、入力され るときの周波数と出力するときの周波数とが同一となる。
それぞれの信号処理経路により取り出されたそれぞれのチャネル毎の信号 (本例では、計 8個のチャネルの信号） を合成器 4により合成し、 当該合成信号を 増幅器 5により所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号を電気信号/光変換器 6により電気信号から光信号へ変換する。
また、 この光信号を光分配器 7により複数に分配し、それぞれの分配光信号を それぞれの出力端子 F 1〜F nからそれぞれの光ケーブル G 1〜G nへ送信出力 する。 それぞれの分配光信号は、 それぞれの光ケーブル G l〜G nを介して、 それ ぞれの子機の入力端子 H I〜H nに入力される。
ここで、光分配器 7により光信号を所定の出力数の光信号に分配する数として は、 種々な数が用いられてもよく、 例えば、 iが 1以上 n以下の値であるとして、 i個の光信号に分配する態様を用いることができる。 なお、 i = 1の場合には、実 際には分配する必要は無いが、 分配の一態様に含めて説明している。
また、本例では、各出力端子 F l〜F nは、 各信号処理経路により取り出され 、 て合成器 4により合成された信号を各子機のアンテナ L l〜L nへ出力するため の端子として用いられている。
次に、 それぞれの子機の動作例を示す。
それぞれの子機では、光ケーブル G 1〜G nを介して伝送されてきた光信号が 入力端子 H I〜H nから入力される。また、入力された光信号を光ノ電気信号変換 器 I 1 〜 I nにより電気信号へ変換し、当該電気信号を広帯域増幅器 J 1 〜 J nに より所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号をバンドパスフィルタ K 1 〜K n によりフィルタリングすることで、 当該増幅信号に含まれる不要波を除去し、 当該 フィルタリング後の信号をアンテナへの出力端子（図示せず） を介してアンテナ L ；! 〜 L nへ出力して、当該信号をアンテナ L l 〜 L nから不感地帯に対して無線送 信する。
ここで、 バンドパスフィルタ K l 〜K nは、 例えば、親機から伝送されてくる 光信号に含まれる地上デジタル放送のチャネル信号以外の不要な信号成分を除去 し、地上デジタル放送のチャネル信号が品質良く不感地帯へ送信されるようにして いる。
以上のように、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の信号を入力して、 親機が当該信号を光信号へ変換して光ケーブル G 1 〜G nを介して複数の子機へ 伝送し、それぞれの子機が当該光信号を受信してそれを電気信号へ変換してアンテ ナ L 1 〜 L nから無線送信することで、地上デジタル放送の信号を複数の不感地帯 へ中継送信 （再送信） することができる。 親機では、入力された地上デジタル放送 の信号から各チャネル帯域の信号を抽出し、抽出した各チャネル帯域の信号をそれ ぞれ所定のレベルの信号へ増幅した後に合成し、当該合成信号を増幅して光信号へ 変換する。 また、 親機では、入力された地上デジタル放送の信号を分配して、 それ ぞれの分配信号について周波数変換を 2回行うことで、受信時と同一の周波数とし て複数のチャネルの信号を合成して出力する。
従って、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の再送信において、例え ば、不感地帯が数多く分散しているような場合においても、光ケーブル G l 〜G n を使用して全ての不感地帯へ低コストで再送信を行うことが可能である。このよう に、地上デジタル放送における不感地帯に対する再送信を、光伝送を使用して効率 良く行うことができ、 広いサービスエリアを確保することができる。 なお、本例の親機では、入力端子 1の機能により放送入力手段が構成されて おり、 ミキサ A 1〜A 8の機能により前段周波数変換手段が構成されており、バン ドパスフィルタ B 1〜： B 8の機能により放送抽出手段が構成されており、可変増幅 器 C 1〜C 8の機能により放送増幅手段が構成されており、アップコンバータ D 1 〜D nの機能により後段周波数変換手段が構成されており、合成器 4の機能により 放送合成手段が構成されており、増幅器 5の機能により合成増幅手段が構成されて おり、電気信号 Z光変換器 6の機能により親機光変換手段が構成されており、光分 配器 7の機能により光分配手段が構成されており、出力端子 F 1〜F nの機能によ り親機光送信手段が構成されている。
また、本例の子機では、入力端子 H I〜H nの機能により子機光受信手段が構 成されており、光 Z電気信号変換器 I 1〜 I nの機能により子機電気変換手段が構 成されており、 アンテナ L l ~ L nの機能により無線送信手段が構成されている。
実施例 2
本発明の第 2実施例を説明する。
本例の地上デジタル放送の中継増幅器は、第 1図に示される中継増幅器と概略 的に同様な構成を有している。 このため、本例では、第 1図を参照して本例の中継 増幅器を説明し、第 1実施例で説明した中継増幅器とは異なる構成や動作について 詳しく説明する。
本例では、 地上デジタル放送において、 1セグメント放送が行われる。
第 4図には、地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置及びセグメ ント構成の一例を示してある。
第 4図に示されるように、本例では、各チャネルにおいて、 第 7番目のセグメ ントの周波数帯を使用して携帯電話専用の信号を放送する。
本例の親機では、それぞれの信号処理経路のバンドパスフィルタ B 1〜B 8 において、それぞれのチャネルに対応した 1個のセグメント帯域内の受信信号のみ (本例では、第 7番目のセグメントで送信される携帯電話専用の信号のみ） を通過 させて取り出すことが行われる。
また、それぞれの信号処理経路の可変増幅器 C 1〜C nや増幅器 E 1〜E nと しては、少なくとも各チャネルの 1セグメント分の信号を増幅することが可能な増 幅帯域を有するものが用いられればよく、必ずしも各チャネルの全てのセグメント の信号を増幅することが可能な増幅帯域 （本例では、 6 MH z ) を有していなくと よい。
以上のように、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の 1セグメント放 送の信号を入力して、親機が当該信号を光信号へ変換して光ケーブル G；!〜 G nを 介して複数の子機へ伝送し、それぞれの子機が当該光信号を受信してそれを電気信 号へ変換してアンテナ L：!〜 L nから無線送信することで、地上デジタル放送の 1 セグメント放送の信号を複数の不感地帯へ中継送信 （再送信） することができる。 親機では、地上デジタル放送用信号から各チャネル内の 1セグメント帯域の信号を 抽出し、抽出した 1セグメント帯域の信号を増幅器 C l〜C n、 E l〜 E nにより それぞれ所定のレベルの信号へ増幅した後に合成し、当該合成信号を増幅して光信 号へ変換する。
従って、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送における不感地帯に対す る 1セグメント放送の再送信において、不要な残りの 1 2セグメント分の増幅が行 われないため、例えば、増幅器の形状を小型化することや、 消費電力を少なくする ことや、コストを低下させることなどができ、効率よく再送信を行うことができる。
実施例 3
本発明の第 3実施例を説明する。
第 5図には、 本例のデジタル放送の中継増幅器の構成例を示してある。
本例の中継増幅器は、親機と、複数である m個の子機と、親機とそれぞれの子 機とを接続する m個の下り用の光ケーブル P l〜P m及ぴ m個の上り用の光ケー プル Y 1〜Ymから構成されている。 光ケーブル P l〜Pm、 Y l〜Ymは、例え ば、 光ファイバを用いて構成されている。
なお、本例では、親機から子機への方向を下りと言い、子機から親機への方向 を上りと言う。
親機は、下り信号の通信のための構成として、 1セグメント放送系の入力端子
1と、 増幅器 2と、 分配器 3と、 複数である本例では 8個の信号処理経路と、 合成 器 4と、増幅器 5を備え、 また、複数である本例では 3個の携帯電話系の入力端子 M1〜M3と、 これと同数である 3個の増幅器 N 1〜N 3を備え、 また、合成器 1 1と、 電気信号/光変換器 （Ε_/θ変換器） 1 2と、 光分配器 1 3と、 m個の出力 端子 O 1〜Omを備えている。 ·
分配器 3と合成器 4との間に設けられたそれぞれの信号処理経路は、地上デジ タル放送のそれぞれ異なるチャネル（Ch)に対応しており、ミキサ A1〜A8と、 フィルタの一例であるバンドパスフィルタ B 1〜B 8と、可変増幅器 C 1〜C 8と. 例えばミキサから構成されたアップコンバータ D 1〜D 8と、増幅器 E 1〜E 8を 有している。
また、親機は、上り信号の通信のための構成として、 m個の携帯電話系の入 力端子 Z 1〜 Z mと、これと同数である m個の光 電気信号変換器（ 0 Z E変換器） AA l〜AAmと、 合成器 2 1と、増幅器 22と、 分配器 2 3と、複数である本例 では 3個の携帯電話系の出力端子 BB：!〜 BB 3を備えている。
それぞれの子機は、上り信号の通信のための構成として、入力端子 Q 1〜Qm と、 光ノ電気信号変換器 （OZE変換器） R l〜Rmと、 広帯域増幅器 S l〜Sm を備えており、 また、下り信号の通信のための構成として、広帯域増幅器 V 1〜V mと、電気信号 光変換器 W 1〜Wmと、出力端子 X 1〜Xmを備えており、また、 上りと下りに共通な構成として、共用器 T l〜Tmと、アンテナ Ul〜Umを備え ている。 親機に備えられたそれぞれの出力端子〇 1〜O mと、子機に備えられたそれぞ れの入力端子 Q 1〜Q mと力 それぞれの下り用の光ケーブル P：!〜 P mにより接 続されている。 また、親機に備えられたそれぞれの携帯電話系の入力端子 Z 1〜Z mと、子機に備えられたそれぞれの出力端子 X l〜Xmと力 S、それぞれの上り用の 光ケーブル Y 1〜Ymにより接続されている。
なお、 本例では、 親機に備えられた入力端子 1、 増幅器 2、 分配器 3、 8個 の信号処理経路 （ミキサ A 1〜A 8、 バンドパスフィルタ B 1〜B 8、 可変増幅器 C 1〜C 8、 アップコンバータ D 1〜D 8、 増幅器 E l〜E 8 )、 合成器 4、 増幅 器 5としては、それぞれ、上記した第 2実施例に係る第 1図に示されるのと同様な ものが用いられており、 同一の符号を用いて示してある。
また、本例では、地上デジタル放送における周波数軸上のチャネル配置及びセ グメント構成として、上記した第 2実施例に係る第 4図に示されるのと同様なもの が用いられる。
本例の中継増幅器により行われる動作の一例を示す。
まず、 親機の下り通信の動作例を示す。
地上デジタル放送系の入力端子 1には、地上デジタル放送の 1セグメント放送 系の信号が入力される。
増幅器 2、 分配器 3、 8個の信号処理経路 （ミキサ A 1〜A 8、 バンドパスフ ィルタ B 1〜B 8、可変増幅器 C 1〜C 8、 アップコンバータ D 1〜D 8、増幅器 E 1〜E 8 )、 '合成器 4、 増幅器 5では、 上記した第 2実施例で述べたのと同様な 処理が行われ、 増幅器 5から出力される増幅信号が合成器 1 1に入力される。
携帯電話系の下り信号の入力端子 M 1〜M 3には、携帯電話システムの基地 局装置から送信される移動局装置 (携帯電話端末装置）への下り信号が入力される。 ここで、親機では、例えば、基地局装置から無線送信される下り信号をアンテナ（図 示せず） により受信して入力端子 M l〜M 3から入力してもよく、或いは、基地局 装置と有線のケーブルにより接続されて基地局装置から出力される下り信号を直 接的に入力端子 M 1〜M 3から入力してもよい。
なお、 本例の親機では、 携帯電話系の 3個の基地局装置 （本例では、 携帯電話 の通信チャネルの数と同数） に対応している。
それぞれの入力端子 M 1〜M 3から入力した下り信号をそれぞれの増幅器
N 1〜N 3により所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号が合成器.1 1に入力 される。
合成器 1 1は、地上デジタル放送の 1セグメント放送に対応した増幅器 5から 入力される増幅信号と、携帯電話系の増幅器 N 1〜N 3から入力される増幅信号と を合成する。
この合成信号を電気信号 Z光変換器 1 2により電気信号から光信号へ変換し、 当該光信号を光分配器 1 3により分配してそれぞれの下り用の出力端子 O 1〜〇 mを介してそれぞれの下り用の光ケーブル P 1〜P mへ出力する。
次に、 それぞれの子機の下り通信の動作例を示す。
それぞれの子機では、下りの光ケーブル P l〜P mを介して伝送されてきた光 信号が入力端子 Q l〜Q mから入力される。 また、入力された光信号を光 Z電気信 号変換器 R 1〜R mにより電気信号へ変換し、当該電気信号を広帯域増幅器 S 1〜 S mにより所定のレベルの信号へ増幅する。
なお、親機の光分配器 1 3により光信号を分配して送信し、それぞれの分配信 号をそれぞれの子機で受信して広帯域増幅器 S l〜S mにより増幅する構成や動 作は、 例えば、 上記した第 2実施例の場合と同様である。
また、それぞれの子機では、広帯域増幅器 S l〜S mから出力される増幅信号 を出力端子 （図示せず） から出力して、共用器 T l〜T mに通して不要波を除去し た後に、 アンテナ U l〜U mから不感地帯に対して無線送信する。 これにより、不 感地帯に存在する移動局装置に対して、地上デジタル放送の 1セグメント放送の下 り信号及び携帯電話系の下り信号を届けることができる。
次に、 それぞれの子機の上り通信の動作例を示す。
不感地帯に存在する移動局装置は、携帯電話システムの基地局装置に対する上 り信号を無線により送信する。
それぞれの子機では、移動局装置から無線送信された上り信号をアンテナ U 1
〜Umにより受信し、 当該受信信号を共用器 T l〜T mを介して入力端子（図示せ ず） 力 ら広帯域増幅器 V I〜Vmに入力する。 また、受信信号を広帯域増幅器 V 1 〜Vmにより所定のレベルの信号へ増幅し、当該増幅信号を電気信号 Z光変換器 W 1〜Wmにより電気信号から光信号へ変換し、当該光信号を出力端子 X 1〜X mか ら上り用の光ケーブル Y 1〜Ymへ出力する。
次に、 親機の上り通信の動作例を示す。
それぞれの子機から出力される上りの光信号は、それぞれの上り用の光ケープ ル Y l〜Ymを介して、 親機へ伝送されてくる。
親機では、携帯電話系の上り信号のそれぞれの入力端子 Z：!〜 Z mに、それぞ れの上り用の光ケーブル Y l〜Ymを介して、それぞれの子機からの上りの光信号 が入力される。
また、それぞれの入力端子 Z 1〜Z mから入力した光信号をそれぞれの光 Z電 気信号変換器 A A 1〜 A Amにより電気信号へ変換し、これら m個の電気信号を合 成器 2 1により合成し、当該合成信号を増幅器 2 2により所定のレベルの信号へ増 幅する。
また、本例では、携帯電話システムの 3個の基地局装置に対応して、分配器 2 3は、増幅器 2 2からの増幅信号を 3個の信号に分配し、それぞれの分配信号がそ れぞれの携帯電話系の上り信号の出力端子 B B 1〜； B B 3から出力される。それぞ れの出力信号は、それぞれの基地局装置に対して無線或いは有線により送信される。
以上のように、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の 1セグメント放 送の信号及び携帯電話系の下り信号を入力して、親機がこれらの信号を光信号へ変 換して下り用の光ケーブル P l〜P mを介して複数の子機へ伝送し、それぞれの子 機が当該光信号を受信して.それを電気信号へ変換してアンテナ U l〜Umから無 線送信することで、地上デジタル放送の 1セグメント放送の信号及び携帯電話系の 下り信号を複数の不感地帯へ中継送信 （再送信） することができる。 また、本例の 中継増幅器では、それぞれの子機がそれぞれの不感地帯からの上り信号をアンテナ U l〜Umにより受信してそれを光信号へ変換して上り用の光ケーブル Y 1〜Y mを介して親機へ伝送し、親機がこれらの上り信号を電気信号へ変換して携帯電話 システムの基地局装置へ送信することで、複数の不感地帯からの上り信号を中継送 信 （再送信） することができる。
従って、本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の 1セグメント放送の再 送信と携帯電話系の中継増幅を、共通の装置 （親機及び子機） や共通の光ケーブル
P 1〜P m、 Y 1〜Ymや共通のアンテナ U 1 ~Umを使用して行うことができる ため、低コスト且つ省スペースで共通のエリアをサービスエリアとしてカバーする ことが可能である。本例では、地上デジタル放送における不感地帯に対する再送信 を、光伝送を使用して効率良く行うことができ、広いサービスエリアを確保するこ とができ、 更に、 携帯電話系の中継増幅を行うことができる。
ここで、本例では、例えば、上記した第 2実施例に係る中継増幅器の機能に地 上デジタル放送用信号以外の信号を中継増幅する機能を付加したような中継増幅 器の構成例を示したが、他の構成例として、上記した第 1実施例に係る中継増幅器 の機能に地上デジタル放送用信号以外の信号を中継増幅する機能を付カ卩したよう な構成とすることもでき、 この場合、地上デジタル放送のチャネル信号と地上デジ タル放送用信号以外の信号の中継を行う。
なお、本例の親機では、携帯電話系の下り信号の入力端子 M l〜M 3の機能 により下り信号入力手段が構成されており、増幅器 N 1〜N 3の機能により下り.信 号増幅手段が構成されており、合成器 1 1の機能により合成手段が構成されており、 電気信号 Z光変換器 1 2の機能により親機光変換手段が構成されており、光分配器 1 3の機能により光分配手段が構成されており、出力端子〇 1〜Omの機能により 親機光送信手段が構成されている。 また、本例の親機では、上り信号の入力端子 Z 1〜Z mの機能により親機光受信手段が構成されており、光 Z電気信号変換器 AA 1〜AAmの機能により親機電気変換手段が構成されており、合成器 2 1の機能に より上り信号合成手段が構成されており、増幅器 2 2の機能により上り信号増幅手 段が構成されており、携帯電話系の上り信号の出力端子 B B 1〜 B B 3の機能によ り上り信号送信手段が構成されている。
また、本例の子機では、入力端子 Q 1〜Q mの機能により子機光受信手段が構 成されており、光 Z電気信号変換器 R 1〜： R mの機能により子機電気変換手段が構 成されており、アンテナ U 1〜Umの機能により無線送信手段や無線受信手段が構 成されており、電気信号/光変換器 W 1〜Wmの機能により子機光変換手段が構成 されており、 出力端子 X I〜Xmの機能により子機光送信手段が構成されている。
実施例 4
本発明の第 4実施例を説明する。
第 6図には、 本例の中継増幅器の構成例を示してある。
本例の中継増幅器は、例えば親機に備えられる処理部として、地上デジタル放 送の信号を増幅する増幅器 3 1と、当該増幅された信号を電気信号から光信号へ変 換する電気信号/光変換器 3 2と、携帯電話系の信号を増幅する増幅器 3 3と、 当 該増幅された信号を電気信号から光信号へ変換する電気信号 Z光変換器 3 4と、地 上デジタル放送の信号から変換された光信号と携帯電話系の信号から変換された 光信号とを合成 （合波）する WDM力ブラ 3 5と、 当該合成された光信号を複数で ある本例では p個に分配してそれぞれの分配信号をそれぞれの光ケーブルへ送信 する光分配器 3 6を備えている。 また、本例の中継増幅器は、例えば親機に備えられる処理部として、 地上デ ジタル放送の信号を増幅する増幅器 3 1の前段に、第 1図に示されるのと同様な入 力端子 1、増幅器 2、分配器 3、 複数である本例では 8個の信号処理経路を備えて いる。 それぞれの信号処理経路は、 ミキサ A 1〜A 8、 ノ ンドパスフィルタ B 1〜 B 8、 可変増幅器 C 1〜C 8、 アップコンバータ D 1〜D 8、増幅器 E 1〜E 8を 有している。 これらの処理部では、地上デジタル放送の信号（地上デジタル放送の 受信波） を入力し、入力した信号を所定のチャネル数分に分配し、分配した信号を フィルタリングしてチャネル毎の信号 （例えば、 1チャネル全体の信号、 或いは、 1セグメントの信号） を抽出し、 抽出したチャネル毎の信号のレベルを揃え、 レべ ルを揃えたチャネル毎の信号を合成するなどの処理を行い、当該処理後の信号が増 幅器 3 1に入力される。
また、本例の中継増幅器は、 例えば親機に備えられる処理部として、携帯電話 系の信号を増幅する増幅器 3 3の前段に、第 1図に示されるのと同様な入力端子 M 1〜M 3 (本例では、 いずれか 1個） を備えている。 この入力端子 M l〜M 3には 携帯電話系の信号が入力され、 当該信号が増幅器 3 3に入力される。
また、本例の中継増幅器は、例えば子機の側に設けられる処理部として、親 機からそれぞれの光ケーブルを介して伝送されてくる光信号を地上デジタル放送 に対応した光信号と携帯電話系に対応した光信号とに分離（分波）する p個の WD Mカプラ C C l〜C C pを備えている。
なお、 WDMカプラ 3 5による複数の光信号から 1個の光信号への合成や、 W
DM力ブラ C C l〜C C pによる 1個の光信号から複数の光信号への分離は、光信 号の波長 （周波数） の違いを用いて行われる。 具体的には、 波長が異なる複数の光 信号が合成され、当該合成された光信号から前記波長が異なる複数の光信号が分離 される。
また、本例の中継増幅器は、 地上デジタル放送に対応した p個の子機と、携 帯電話系に対応した P個の子機を有している。
地上デジタル放送に対応したそれぞれの子機は、それぞれの WDMカプラ C C ：!〜 C C pにより分離された地上デジタル放送に対応した光信号を入力する入力 端子 DD l〜DDpと、入力した光信号を電気信号へ変換する光/電気信号変換器 FF l〜FF pと、 この電気信号を増幅する増幅器 GGl〜GGpと、 この増幅信 号をフィルタリングするバンドパスフィルタ HH 1〜HH pと、当該フィルタリン グ後の信号を無線により送信するアンテナ I I 1〜I I pを備えている。
携帯電話系に対応したそれぞれの子機は、それぞれの WDM力ブラ C C 1〜C C pにより分離された携帯電話系に対応した光信号を入力する入力端子 EE 1〜 E E pと、入力した光信号を電気信号へ変換する光/電気信号変換器 J J 1〜 J J pと、 この電気信号を増幅する増幅器 KKl〜KKpと、 この増幅信号をフィルタ リングするバンドパスフィルタ LL l〜LLpと、当該フィルタリング後の信号を 無線により送信する了ンテナ MM 1〜MM pを備えている。
本例の中継増幅器の動作例を示す。
本例の中継増幅器では、地上デジタル放送の所定チャネル数の信号を合成した 後に増幅器 3 1により増幅した信号を電気信号 Z光変換器 32により光信号へ変 換し、携帯電話系の信号を増幅器 33により増幅した信号を電気信号 Z光変換器 3 4により光信号へ変換し、 これらの光信号を WDMカプラ 35により合成し、 当該 合成した光信号を光分配器 36により分配してそれぞれの光ケーブルを介してそ れぞれの WDMカプラ CC l〜CCpへ伝送する。それぞれの WDMカプラ CC 1 〜CCpは、受信した光信号を分離し、分離した地上デジタル放送の信号を地上デ ジタル放送用の子機へ出力し、分離した携帯電話系の信号を携帯電話系用の子機へ 出力する。地上デジタル放送用のそれぞれの子機はそれぞれの WDMカプラ C C 1 〜CCpから受信した光信号から得られる電気信号を所望のレベルとして無線に より送信し、携帯電話系用のそれぞれの子機はそれぞれの WDM力ブラ CC 1〜C C pから受信した光信号から得られる電気信号を所望のレベルとして無線により 送信する。
以上のように、本例の中継増幅器では、波長分割多重（WDM)を使用して、 地上デジタル放送の信号及び携帯電話系の信号を中継増幅することができる。
例えば、地上デジタル放送の帯域としては 4 7 O MH z〜 7 7 O MH zが使用 され、携帯電話の帯域としては 8 0 0 MH z以上が使用され、 これら双方の帯域が 近いことから互いに干渉する可能性がある力 S、本例のように WDMを使用すること で、 このような干渉を防止することができる。
具体的には、 WDMは、 1本の光ファイバから成る光ケーブルに僅かに異なる 波長の光信号（例えば、 レーザ光） を重ねて情報信号を伝送する技術であり、 この WDM技術により、情報を大容量且つ高速に伝送することが可能になる。 WDMの 通信部は、 WDM力プラゃ光ケーブルにより接続される。ここで、 WDMカプラは、 異なる波長の光信号 （例えば、 レーザ光） を合成 （合波） することや分離 （分波） することを行うデバイスである。
なお、本例の中継増幅器では、第 1図に示される地上デジタル放送の入力端 子 1と同様な機能により放送入力手段が構成されており、第 1図に示されるバンド パスフィルタ B 1〜B 8と同様な機能により放送抽出手段が構成されており、第 1 図に示される可変増幅器 C 1〜C 8と同様な機能により放送レベル制御手段が構 成されており、第 1図に示される合成器 4と同様な機能により放送合成手段が構成 されており、地上デジタル放送に対応した電気信号 Z光変換器 3 2の機能により放 送光変換手段が構成されており、第 5図に示される携帯電話系の入力端子 M 1〜M 3と同様な機能により下り信号入力手段が構成されており、携帯電話系に対応した 電気信号 光変換器 3 4の機能により下り信号光変換手段が構成されており、親機 側の WDM力ブラ 3 5の機能により合成側 WDM力ブラが構成されており、光分配 器 3 6の機能により光分配手段が構成されており、子機側の WDMカプラ C C 1〜 C C pの機能により分離側 WDM力ブラが構成されており、地上デジタル放送に対 応した子機の機能により放送無線送信手段が構成されており、携帯電話系に対応し た子機の機能により下り信号無線送信手段が構成されている。
実施例 5
本発明の第 5実施例を説明する。
まず、 背景を説明する。
地上デジタル放送は 2 0 0 3年 1 2月からサービスが開始された。地上デジタ ル放送では、屋外のサービスエリアの整備の途上であり、 また、 地下街などの不感 地帯への再送信が防災上必要とされており、 その対応が要求されている。 また、 不 感地帯への再送信には、 再送信システムの設置が必要であり、全国規模で、少ない 費用で実現することが要求されている。
また、例えば日本国では、 1チャネルあたり 1 3セグメントを有する地上デジ タル放送の構成のうちで、携帯電話などの移動体受信機向けに、 1セグメントを使 用することができるようになつている。このため、携帯電話のサービスエリアでは、 1セグメント放送も受信できることが、 サービス上や防災上の観点から望ましい。
次に、 本例の不感地帯対策システム （中継増幅器） について説明する。 第 7図には、 本例の光伝送式の不感地帯対策システムの構成例を示してあり、 また、 携帯電話システムの基地局装置 （B T S ) 4 1を示してある。
本例の不感地帯対策システムは、光伝送親局装置（MU： M a i n U i t ) 5 1と、 光伝送子局装置 （S U： S u b U n i t ) 5 2と、 共用器 （デュプレク サ） 5 3と、アンテナ 5 4と、光伝送子局装置 5 2へ電源を供給する子局用電源（S P S ) 5 5と、光伝送親局装置 5 1と光伝送子局装置 5 2とを接続する例えば光フ アイバから構成された下り用の光ケーブル 6 1 a及ぴ上り用の光ケーブル 6 1 b と、子局用電源 5 5と光伝送子局装置 5 2とを接続する電源供給のためのケーブル 6 2を備えている。 また、本例の不感地帯対策システムは、地上デジタル放送の信号を受信するァ ンテナ 71と、 所定のチャネル数に相当する複数である q個のブースタ （BST)
001〜OOqと、 q個の混合器（MXR) P P 1〜 P P qを備えている。 それぞ れのブースタ OO 1〜00 qは、増幅器 QQ 1〜QQ qと、バンドパスフィルタ R R l〜RRqを有している。それぞれの混合器 P P：!〜 PP qは、増幅器 S S 1〜
S S qと、可変減衰器 TT l〜TTqを有している。 また、 q個の混合器 PP 1〜
PP qに対して、 共通の合成器 72が備えられている。
また、本例の不感地帯対策システムでは、基地局装置 41と合成器 72とを 接続する 80◦ MHz帯に対応した下りのケーブル 42 aを備えているとともに、 基地局装置 41と光伝送親局装置 51とを接続するケーブルとして、 80 OMH z 帯に対応した上りのケーブル 42 bと、 1. 5 GHz帯に対応した下りのケーブル
43 a及ぴ上りのケーブル 43 bと、 2 GHz帯に対応した下りのケーブル 44 a 及び上りのケーブル 4·4 bを備えている。
なお、本例では、基地局装置 41から光伝送親局装置 51への方向や光伝送親 局装置 51から光伝送子局装置 52への方向を下りと言い、光伝送子局装置 52か ら光伝送親局装置 5 1への方向や光伝送親局装置 51から基地局装置 41への方 向を上りと言う。
また、 参考として、第 8図には、携帯電話用の不感地帯対策システムの構成 例を示してある。 なお、説明の便宜上から、 第 7図に示されるのと同様な処理部に ついては同一の符号を付してある。
第 8図に示される不感地帯対策システムは、第 7図に示される本例の不感地帯 対策システムと比べて、 例えば、地上デジタル放送に対応した処理部 71、 OO l 〜OOq、 PP l〜PP q、 72が備えられていない点や、基地局装置 41と光伝 送親局装置 51とが 800 MHz帯に対応した下りのケーブル 42 aを介して接 続されている点で、 相違している。 第 7図に示される本例の不感地帯対策システムの動作例を示す。
地上デジタル放送では、現在、 1 3 62チャネルを放送している UHF帯（4 7 OMH z 77 OMH z) を利用する。
地上デジタル放送用のアンテナ 71により受信された地上デジタル放送の信 号は、それぞれのブースタ OO 1 00 qにおいて、増幅器 QQ 1 QQ qにより 必要な電力を有する信号へいったん増幅された後に、バンドパスフィルタ RR 1 RRqによりフィルタリングされて、実際に放送されている必要な帯域の信号だけ が取り出される。
例えば、 1放送チャネルあたり 1 3セグメントを全て受信する場合にはフィル タリングにより約 6MH z/チャネルの帯域に制限し、 また、 1セグメントだけを 抽出する場合にはフィルタリングにより約 430 kHzの帯域に制限する。
それぞれのブースタ〇01〜〇〇 qから出力されるそれぞれのチヤネ 毎 の信号は、それぞれの混合器 P P 1 P P qにおいて、増幅器 S S l S S qによ り更に増幅された後に、可変減衰器 TT l TTqを通過して、合成器 72 出力 される。 この可変減衰器丁丁1〜丁丁（1にょる減衰にょり、それぞれのチャネル毎 に最適な利得が調整される。
合成器 72には、それぞれの混合器 P P 1 P P qから利得調整後の信号が入 力されるとともに、携帯電話システムの基地局装置 41から地上デジタル放送の周 波数帯に隣接している 80 OMH z帯の下り信号がケーブル 42 aを介して入力 される。
合成器 72では、入力される地上デジタル放送の複数チャネル分の信号と携帯 電話系の 80 OMHz帯の下り信号が合成され、当該合成結果の信号が光伝送親局 装置 51 出力される。
なお、 ブースタ〇01 OOciや混合器 PP 1 PP qでは、例えば、利用す るチャネルの数だけ、 通過帯域の設定が必要である。 ここで、本例では、携帯電話システムの基地局装置 4 1には、空間へ発信す る電波と同じ二方向のアナログ信号を入出力するためのィンタフエースが設けら れており、 8 0 0 MH z帯、 1 . 5 G H z帯、 2 G H z帯といった 3個のバンドの 入出力系統が存在している。
光伝送親局装置 5 1は、 8 0 O MH z帯の上りと 1 . 5 G H z帯の下り及び上 りと 2 G H z帯の下り及び上りについて、アナログ信号を基地局装置 4 1との間で 送受信し、基地局装置 4 1から受け取った信号（下り信号） を電気信号から光信号 へ変換して下り用の光ケーブル 6 1 aへ送信し、上り用の光ケーブル 6 1 bから受 信した信号（上り信号） を光の強度に応じて電気信号へ変換して基地局装置 4 1へ 渡す。
また、光伝送親局装置 5 1は、合成器 7 2から入力されるアナログ信号を電 気信号から光信号へ変換して下り用の光ケーブル 6 1 aへ送信する。このアナログ 信号には、地上デジタル放送の信号と、携帯電話系の 8◦ 0 MH z帯の下り信号が 含まれる。
光伝送子局装置 5 2は、光伝送親局装置 5 1から送信された光信号を下り用の 光ケーブル 6 1 aを介して受信し、受信した光信号を電気信号へ変換した後に必要 な電力の信号へ増幅して、共用器 5 3へ出力する。 この信号は、共用器 5 3を介し てアンテナ 5 4から無線により送信される。
また、光伝送子局装置 5 2は、アンテナ 5 4により無線受信された上り信号を 共用器 5 3を介して入力し、入力した上り信号を必要な電力の信号へ増幅した後に 光信号へ変換して、光伝送親局装置 5 1に対して上り用の光ケーブル 6 1 bへ送信 する。
なお、光伝送親局装置 5 1からの下り信号の出力レベルや上り信号に対する 利得としては、サービスエリアの設定の仕方や事業者の使用状況などに応じて種々 な態様が用いられてもよい。 一例として、光伝送親局装置 51からの下り信号の出力レベルが 0〜10 dB mZ波程度である場合には、アンテナの設置場所の構造や使用されるアンテナなど に応じて、 サービスエリァの半径は数十 m〜数百 m程度となる。
次に、 本例の不感地帯対策システムについて下記の （条件 1) 〜 （条件 3) を検討する。
(条件 1) 受信する端末側の条件について検討する。
例えば、 AR I B STD-B 21 「デジタル放送用受信装置 標準規格 （望 ましい仕様）」 によると、 最大伝送容量での受信を可能にする最小入力レベルの指 針は一 75 d Bm/5. 7MHzであり、 このときに前提としている電界強度は 6 0 dB VZmである。
この電界強度において最小入力レベルを一 75 d Bmとするためには、計算上 6〜8 d B i程度の高利得アンテナの利用、若しくは、ブースタの利用が前提とな る。 なお、 例えば、 AR I B STD-B 31の参考資料部分には、電通技審置局 技術委員会報告を参照して、 14素子八木アンテナ、 7 dB iを想定すると記載さ れていて、 合致する。
しかしながら、携帯端末における地上デジタル放送の受信は 1セグメント受信 であり、 帯域減少に相当する分は緩和して評価して良いとされており、 この場合、 -86 dBm/セグメントとして評価して良いことになる。 なお、 1セグメント分 の帯域は、 （6Z14) MHzであり、 約 428. 57 kHzである。
また、 AR I B TR— B 14の運用ガイドラインによると、 1セグメント 受信では、 変調方式として、 符号化率が （1 2) である QPSK (Qu a d r a t u r e Ph a s e S h i f t K e y i n g )、 符号化率が （ 2ノ 3 ) であ る QP SK：、 符号化率が （1Z2) である 16 QAM (Qu a d r a t u r e A m 1 i t u d e Mo du l a t i o n) が使用される。 この場合、 それぞれの 変調方式についての所要 CNR (C a r r i e r t o No i s e Ra t i o) が 4. 9 dB、 6. 6 dB、 1 1. 5 d Bであることから、 上記した一 75 d Bm/5. 7MH zについては、 少なくとも 1 0. 5 d B緩和されて、 一 85. 5 d Bm/5. 7MH z (—96. 5 dBmZセグメント） として評価して良いと判 断される。 これは、 1セグメントあたりのレベルで判断すると、携帯電話の端末受 信レベルにほぼ近いレベルである。従って、 地上デジタル放送についても、携帯電 話の不感地帯対策システムのサービスエリアとほぼ同じエリアを実現することが できる。
また、 1セグメントノチャネルのみ再送信する場合には、光伝送子局装置 52 からの出力レベルの増加も僅かであり、携帯電話サービスで利用されるチャネル数 と調整することにより、光伝送子局装置 52に対する負荷を殆んどなくすことが可 能である。
(条件 2)携帯電話の光伝送システムへの入力 （光伝送親局装置 5 1への入 力） の条件について検討する。 ここでは、携帯電話の光伝送システムの光伝送親局 装置 51自体は変更しないことを前提にする。
本例では、携帯電話系の 80 OMH z帯の下り信号の光伝送親局装置 51への 入力前に、 470MHz〜77 OMHz ( 1 3チャネル〜 62チャネル） の各チヤ ネルの信号を合成するための合成器 72を設ける。
また、携帯電話の光伝送システムで想定している入力レベルは一 3 d Bm (P DCの場合） 〜一 15 dBm (W— CDMAの場合） 程度であり、 既存システムの レベルダイヤを変えないためには、混合器 P P 1〜PP qに対して備えられた合成 器 72からの出力レベルは少なくとも携帯電話システムの基地局装置 41からの 出力レベルと同等であることが必要となる。
本例では、光伝送子局装置 52の出力端で 0 d B セグメント程度を確保す るために、すなわち、想定ェリア内における端末での受信レベルを確保するために、 接続するブースタ 0〇 1〜00 qゃ混合器 P P 1〜 P P qにおいて十分な利得を 持たせる。例えば、最小レベル入力の場合には 6 0〜7 0 d B程度が必要であると 推定され、最大レベル入力の場合には 2 0〜3 0 d B程度が必要であると推定され る。
また、 必要とされる利得に幅があることから、 固定利得ではなく、 例えば、 高 利得プリアンプと減衰器（本例では、 可変減衰器 T T 1〜T T q ) との組み合わせ などが必要となる。
(条件 3 )光伝送子局装置 5 2により再送信するための条件について検討す る。
共用器 5 3とアンテナ 5 4としては、携帯電話のサービスと共に地上デジタル 放送のサービスを行うためには、携帯電話系の周波数帯をサポートするとともに地 上デジタル放送の周波数帯をサポートするものを使用することが必要となる。
以上のように、本例の地上デジタル放送の不感地帯対策システムでは、例え ば、携帯電話用の不感地帯対策のための装置及ぴ地上デジタル放送用の装置を備え、 地上デジタル放送用の装置により放送塔から発信された地上デジタル放送の信号 を受信し、 当該受信信号を、 携帯電話用の不感地帯対策のための装置を経由して、 放送塔からの電波が届かない不感地帯へ再送信する。 また、地上デジタル放送の 1 セグメント放送に限ってサービスを行う場合には、地上デジタル放送の信号の受信 の際に 1セグメント分の信号成分だけを抽出して再送信する。
従って、本例の地上デジタル放送の不感地帯対策システムでは、例えば、既存 のシステムを最大限に利用乃至は転用して地上デジタル放送の電波を再送信する ことが可能であり、 これにより、設備費用を低く抑えることができ、 また、携帯電 話端末装置により地上デジタル放送を受信することが可能なェリァを拡大するこ とが可能となる。 また、地上デジタル放送の 1セグメント放送のみを中継する場合 には、必要な帯域だけを取り出すことで、例えば、既存システムへの負荷を軽減す ることができる。 ここで、本発明に係る中継増幅器や親機や子機などの構成としては、必ずし も以上に示したものに限られず、種々な構成が用！/、られてもよレ、。また、本発明は、 例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、 このような方法や方式を 実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供 することも可能であり、 また、種々な装置やシステムとして提供することも可能で あ 。
例えば、第 1図や第 5図に示される中 IS増幅器では、 8個の信号処理経路の前 段に分配器 3を備えて入力端子 1からの信号を 8個に分配する構成例を示した力 S、 他の構成例として、 このような分配器 3が省略可能な場合には、 このような分配器 3を備えない構成が用いられてもよい。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本 発明は、 種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る中継増幅器や親機や子機などにおいて行われる各種の処 理としては、例えばプ口セッサやメモリ等を備えたハードウェア資源においてプロ セッサが R OM (R e a d O n l y M e m o r y ) に格納された制御プログラ ムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処 理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されても よい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー （登録商標） ディ スクゃ C D ( C o m p a c t D i s c ) — R OM等のコンピュータにより読み取 り可能な記録媒体や当該プログラム （自体） として把握することもでき、 当該制御 プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させる ことにより、 本発明に係る処理を遂行させることができる。 産業上の利用可能性 以上説明したように、本発明に係る中継増幅器によると、地上デジタル放送 の信号を入力し、地上デジタル放送の複数のチャネルのそれぞれについて当該入力 信号から所定の帯域の信号を抽出して所定のレベルへ制御し、当該レベル制御した 複数の信号を合成し、 当該合成した信号を光信号へ変換し、 また、地上デジタル放 送以外の無線通信システムの下り信号を入力し、当該入力した下り信号を光信号へ 変換し、また、 これらの光信号を WDMカプラにより合成して光ケーブルを介して 伝送し、 当該伝送された光信号を WDMカプラにより分離して、 当該分離した地上 デジタル放送に対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信するととも に、当該分離した地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した 光信号を電気信号へ変換して無線により送信するようにしたため、地上デジタル放 送の信号を効率良く中継増幅することができるとともに、 他の無線通信システム (地上デジタル放送以外の無線通信システム）の下り信号を光伝送により効率良く 中継増幅することができる。

Claims

1 .地上デジタル放送の信号及び地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り 信号を中継増幅する中継増幅器であって、
前記地上デジタル放送の信号を入力する放送入力手段と、 前記入力された信号からそれぞれ所定の帯域の信号を抽出する複数の放送抽 請
出手段と、
前記複数の放送抽出手段のそれぞれのにより抽出された信号のレベルを所定の レベルへ制御する複数の放送レベル制御手段と、
囲
前記レベルが制御された複数の信号を合成する放送合成手段と、 前記合成された信号を光信号へ変換する放送光変換手段と、 前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号を入力する下り信 号入力手段と、 前記入力された下り信号を光信号へ変換する下り信号光変換手段と、 前記放送光変換手段により変換された光信号と前記下り信号光変換手段によ り変換された光信号とを合成する合成側 WDM力ブラと、 前記合成された光信号を伝送する光ケーブルと、 前記伝送された光信号から前記地上デジタル放送に対応した光信号と前記地 上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に対応した光信号を分離する 分離側 WDM力プラと、 前記分離された前記地上デジタル放送に対応した光信号を電気信号へ変換し て無線により送信する放送無線送信手段と、 前記分離された前記地上デジタル放送以外の無線通信システムの下り信号に 対応した光信号を電気信号へ変換して無線により送信する下り信号無線送信手段 と、 を備えたことを特徴とする中継増幅器。
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