WO2018047560A1 - 両偏波伝送遅延調整装置、両偏波伝送遅延調整方法及び両偏波伝送システム - Google Patents

Abstract

トランスバーサルフィルタの回路規模を削減でき、かつ、低消費電力化を図ることができる両偏波伝送遅延調整装置を提供する。両偏波伝送遅延調整装置２００は、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニット１００にケーブル１０１を介して電気的に接続される。両偏波伝送遅延調整装置２００は、２つの偏波それぞれの受信信号を交差偏波ユニット２００から受信する受信部２０１と、偏波毎に、交差偏波ユニット１００に向けて第１の信号を送信し、交差偏波ユニット１００から第１の信号との時間的差分を示す第２の信号を受信し、これら第１の信号と第２の信号に基づいて、偏波毎のケーブル１０１で生じる遅延量を取得する遅延取得部２０２と、を有する。受信部２０１は、遅延量に基づいて、２つの偏波それぞれの受信信号の遅延を調整する。

Description

両偏波伝送遅延調整装置、両偏波伝送遅延調整方法及び両偏波伝送システム

　本発明は、互いに直交する２つの偏波を用いて伝送を行う両偏波伝送装置の遅延調整を行う装置及び方法に関する。

　マイクロ波通信においては、周波数利用効率を上げるために、互いに直交する２つの偏波を用いて伝送を行う両偏波伝送方式が用いられている。偏波のうち、電場の振動方向が地面に対して垂直の電波を垂直偏波（以下、Ｖ偏波）と呼び、水平の電波を水平偏波（以下、Ｈ偏波）と呼び、両偏波伝送方式の通信装置においては、これら偏波を同一の周波数で伝送するのが一般的である。
　一方の偏波に対する他方の偏波は「交差偏波」と呼ばれ、一方の偏波が他方の偏波に干渉することは「交差偏波間干渉」と呼ばれている。

　両偏波伝送方式では、伝搬路における反射や散乱などのために交差偏波間干渉が生じるため、受信信号には、所望信号の主偏波成分以外に干渉信号の交差偏波成分が含まれる。このため、受信側には、交差偏波成分を抑圧するために、交差偏波間干渉補償器（ＸＰＩＣ: Cross Polarization Interference Canceller）が設けられている。Ｖ偏波用アンテナとＨ偏波用アンテナとの直交性が完全でない場合にも、交差偏波間干渉が生じる。

　図１に、両偏波伝送装置の受信装置の構成を示す。この受信装置は、アンテナ部１、屋外ユニット（ＯＤＵ： Outdoor Unit）２、ケーブル３ａ、３ｂ、及び屋内ユニット（ＩＤＵ：Indoor Unit）４を有する。
　アンテナ部１は、アンテナ１ａ、１ｂを備え、アンテナ１ａがＶ偏波用、アンテナ１ｂがＨ偏波用である。ＯＤＵ２は、Ｖ偏波用ＯＤＵ２ａ及びＨ偏波用ＯＤＵ２ｂを有する。ＩＤＵ４は、復調器（Demodulator: ＤＥＭ）４ａ、４ｂを備え、ＤＥＭ４ａがＶ偏波用、ＤＥＭ４ｂがＨ偏波用である。ＯＤＵ２ａとＤＥＭ４ａがケーブル３ａを介して接続され、ＯＤＵ２ｂとＤＥＭ４ｂがケーブル３ｂを介して接続されている。ケーブル３ａ、３ｂは、例えば同軸ケーブルである。ＤＥＭ４ａ、４ｂはそれぞれ、ケーブル３ａが接続されるＶ偏波用ケーブル接続端子と、ケーブル３ｂが接続されるＨ偏波用ケーブル接続端子を備える。

　ＤＥＭ４ａは、Ｖ偏波用遅延調整部４１ａ、復調部４２ａ、加算器４３ａ、Ｈ偏波用遅延調整部４４ａ及びＸＰＩＣ部４５ａを有する。Ｖ偏波用ケーブル接続端子の出力ラインがＶ偏波用遅延調整部４１ａの入力に接続され、Ｈ偏波用ケーブル接続端子の出力ラインがＨ偏波用遅延調整部４４ａの入力に接続されている。Ｖ偏波用遅延調整部４１ａの出力は、復調部４２ａを介して加算器４３ａの第１入力に供給され、Ｈ偏波用遅延調整部４４ａの出力は、ＸＰＩＣ部４５ａを介して加算器４３ａの第２入力に供給される。

　ＤＥＭ４ｂは、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂ、復調部４２ｂ、加算器４３ｂ、Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂ及びＸＰＩＣ部４５ｂを有する。Ｖ偏波用ケーブル接続端子の出力ラインがＶ偏波用遅延調整部４４ｂの入力に接続され、Ｈ偏波用ケーブル接続端子の出力ラインがＨ偏波用遅延調整部４１ｂの入力に接続されている。Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂの出力は、復調部４２ｂを介して加算器４３ｂの第１入力に供給され、Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂの出力は、ＸＰＩＣ部４５ｂを介して加算器４３ｂの第２入力に供給される。
　ＸＰＩＣ部４５ａは、Ｈ偏波用遅延調整部４４ａの出力信号を所定の間隔で遅延させた複数の信号に対応して複数のタップ係数を乗算し、乗算結果を加算した値を交差偏波間干渉信号として出力するトランスバーサルフィルタを含む。ＸＰＩＣ部４５ｂも、同様のトランスバーサルフィルタを含む。

　アンテナ１ａ、ＯＤＵ２ａ、ケーブル３ａ及びＤＥＭ４ａがＶ偏波用受信系統を構成する。このＶ偏波用受信系統では、以下の手順で受信号処理が行われる。
　（１）ＯＤＵ２ａが、アンテナ１ａで受信したＶ偏波信号からＩＦ（Intermediate Frequency）信号を生成する。
　（２）ＩＦ信号（Ｖ偏波）は、ＯＤＵ２ａからケーブル３ａを介してＤＥＭ４ａに伝送される。
　（３）加算器４３ａの第１入力及び第２入力それぞれに供給される入力信号の遅延量が一致するように、Ｖ偏波用遅延調整部４１ａが、ＩＦ信号（Ｖ偏波）に対する遅延調整を行い、Ｈ偏波用遅延調整部４４ａが、ＩＦ信号（Ｈ偏波）に対する遅延調整を行う。
　（４）復調部４２ａが、Ｖ偏波用遅延調整部４１ａからの遅延調整が施されたＩＦ信号を復調する。
　（５）加算器４３ａが、第１入力から第２入力を減算することで、復調部４２ａからの復調信号から交差偏波間干渉信号を取り除く。

　上記のＶ偏波用受信系統において、Ｖ偏波用遅延調整部４１ａは、主に、ケーブル３ａで生じるＩＦ信号（Ｖ偏波）の遅延を調整する。Ｖ偏波用遅延調整部４１ａの遅延調整における支配的な要素の一つは、ケーブル３ａのケーブル長である。同様に、Ｈ偏波用遅延調整部４４ａは、主に、ケーブル３ｂで生じるＩＦ信号（Ｈ偏波）の遅延を調整する。Ｈ偏波用遅延調整部４４ａの遅延調整における支配的な要素の一つは、ケーブル３ｂのケーブル長である。ケーブル３ａのケーブル長に応じた遅延調整値がＶ偏波用遅延調整部４１ａに設定され、ケーブル３ｂのケーブル長に応じた遅延調整値がＨ偏波用遅延調整部４４ａに設定される。

　一方、アンテナ１ｂ、ＯＤＵ２ｂ、ケーブル３ｂ及びＤＥＭ４ｂがＨ偏波用受信系統を構成する。このＨ偏波用受信系統では、以下の手順で受信号処理が行われる。
　（１）ＯＤＵ２ｂが、アンテナ１ｂで受信したＨ偏波信号からＩＦ信号（Ｈ偏波）を生成する。
　（２）ＩＦ信号（Ｈ偏波）は、ＯＤＵ２ｂからケーブル３ｂを介してＤＥＭ４ｂに伝送される。
　（３）加算器４３ｂの第１入力及び第２入力それぞれに供給される入力信号の遅延量が一致するように、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂが、ＩＦ信号（Ｈ偏波）に対する遅延調整を行い、Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂが、ＩＦ信号（Ｖ偏波）に対する遅延調整を行う。
　（４）復調部４２ｂが、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂからの遅延調整が施されたＩＦ信号を復調する。
　（５）加算器４３ｂが、第１入力から第２入力を減算することで、復調部４２ｂからの復調信号に含まれる交差偏波間干渉信号を取り除く。

　上記のＨ偏波用受信系統において、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂは、主に、ケーブル３ｂで生じるＩＦ信号（Ｈ偏波）の遅延を調整することから、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂの遅延調整における支配的な要素の一つは、ケーブル３ｂのケーブル長である。同様に、Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂは、主に、ケーブル３ａで生じるＩＦ信号（Ｖ偏波）の遅延を調整することから、Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂの遅延調整における支配的な要素の一つは、ケーブル３ａのケーブル長である。ケーブル３ｂのケーブル長に応じた遅延調整値がＨ偏波用遅延調整部４１ｂに設定され、ケーブル３ａのケーブル長に応じた遅延調整値がＶ偏波用遅延調整部４４ｂに設定される。
　上述した両偏波伝送装置の受信装置に関連する技術が、特許文献１、２に記載されている。

　近年、広帯域化、変調方式の高多値化等により、より高精度なデジタル信号処理を求められてきている。信号処理の高精度化に伴い、回路規模や消費電力の増大が問題になってきており、その対策として、回路規模削減や低消費電力化の検討が必要になってきている。変復調器において、特に回路規模が大きい機能が、トランスバーサルフィルタを使用する、等化器や交差偏波間干渉補償器である。上述した両偏波伝送装置において、その削減方法が求められている。

特開２００１－０６０９０４号公報 特開平０９－２７０７６４号公報

　上述した両偏波伝送装置の受信装置には、以下のような問題がある。
　両偏波間の遅延量（Ｖ偏波用遅延調整部４１ａとＨ偏波用遅延調整部４４ａとに設定される遅延量、又は、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂとＶ偏波用遅延調整部４４ｂとに設定される遅延量）は、ケーブル３ａ、３ｂのケーブル長に基づいて予め設定される。しかし、ケーブル長を正確に把握することは困難であるため、設定される遅延量には、設定誤差が含まれる。このため、ＸＰＩＣ部４５ａ、４５ｂのトランスバーサルフィルタでは、その設定誤差を吸収できるように、ある程度余裕を持ったタップ数が設定されている。このように、ある程度余裕を持ったタップ数が設定されたトランスバーサルフィルタは、回路規模が大きく、消費電力も増大する。

　本発明の目的は、トランスバーサルフィルタの回路規模を削減でき、かつ、低消費電力化を図ることができる、両偏波伝送遅延調整装置、両偏波伝送遅延調整方法及び両偏波伝送システムを提供することにある。

　上記目的を達成するため、本発明の第１の両偏波伝送遅延調整装置は、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニットにケーブルを介して電気的に接続される両偏波伝送遅延調整装置であって、前記２つの偏波それぞれの受信信号を前記交差偏波ユニットから受信する受信部と、前記偏波毎に、前記交差偏波ユニットに向けて第１の信号を送信し、前記交差偏波ユニットから前記第１の信号との時間的差分を示す第２の信号を受信し、前記第１の信号と前記第２の信号とに基づいて、前記偏波毎の前記ケーブルで生じる遅延量を取得する遅延取得部と、を有する。前記受信部は、前記遅延量に基づいて、前記２つの偏波それぞれの受信信号の遅延を調整する。

　本発明の第１の両偏波伝送システムは、
　上記両偏波伝送遅延調整装置と、
　前記両偏波伝送遅延調整装置にケーブルを介して電気的に接続される、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニットと、を有する。

　本発明の第１の両偏波伝送遅延調整方法は、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニットにケーブルを介して電気的に接続される通信装置で行われる両偏波伝送遅延調整方法であって、
　前記２つの偏波それぞれの受信信号を前記交差偏波ユニットから受信し、
　前記偏波毎に、前記交差偏波ユニットに向けて第１の信号を送信し、前記交差偏波ユニットから前記第１の信号との時間的差分を示す第２の信号を受信し、前記第１の信号と前記第２の信号とに基づいて、前記偏波毎の前記ケーブルで生じる遅延量を取得し、
　前記遅延量に基づいて、前記２つの偏波それぞれの受信信号の遅延を調整する。

　本発明によれば、両偏波の遅延量を自動調整することができるので、トランスバーサルフィルタを備える両偏波伝送装置に適用した場合に、トランスバーサルフィルタの回路規模を削減でき、低消費電力化を図ることができる。

両偏波伝送装置の受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態である両偏波伝送遅延調整装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態である両偏波伝送遅延調整装置の構成を示すブロック図である。 Ｖ偏波の遅延量を取得する動作を説明するための図である。 本発明の他の実施形態である両偏波伝送遅延調整装置の構成を示すブロック図である。

　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　（第１の実施形態）
　図２は、本発明の第１の実施形態である両偏波伝送遅延調整装置の構成を示すブロック図である。
　図２を参照すると、両偏波伝送遅延調整装置は、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニット１４とケーブルを介して電気的に接続される屋内ユニット（ＩＤＵ： Indoor Unit）であって、モデム１０ａ、１０ｂを有する。互いに直交する２つの偏波は、例えば、垂直偏波（以下、Ｖ偏波）と水平偏波（以下、Ｈ偏波）である。

　交差偏波ユニット１４は、屋外ユニット（ＯＤＵ： Outdoor Unit）であって、第１の偏波を送受信するＯＤＵ１４ａと、第２の偏波を送受信するＯＤＵ１４ｂと、を有する。ここでは、第１の偏波をＶ偏波、第２の偏波をＨ偏波とする。
　モデム１０ａは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａを介してＯＤＵ１４ａと電気的にされている。モデム１０ｂは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂを介してＯＤＵ１４ｂと電気的にされている。ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａ、１５ｂの長さは、例えば、数メートルから数十メートルである。ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａ、１５ｂは、例えば同軸ケーブルである。

　モデム１０ａは、送信部１１ａ、遅延検出部１２ａ及び受信部１３ａを有する。送信部１１ａ及び遅延検出部１２ａは、遅延取得部と呼ぶことができる。モデム１０ａは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａが接続される接続端子を備え、この接続端子は、送信部１１ａ、遅延検出部１２ａ及び受信部１３ａのそれぞれに接続されている。
　送信部１１ａは、送信信号（変調信号又はトレーニング信号）から中心周波数が

 
である第１の変調信号を生成し、この第１の変調信号をＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａに供給する。ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａは、送信部１１ａからＯＤＵ１４ａへ第１の変調信号を受け渡す。また、送信部１１ａは、送信信号を遅延検出部１２ａに供給する。ここで、第１の変調信号及び送信信号は、第１の信号と呼ぶことができる。

　ＯＤＵ１４ａは、送信部１１ａからＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａを介して受信した中心周波数が

 
である第１の変調信号を、中心周波数が

 
である第２の変調信号に変換し、この第２の変調信号をアンテナ部に供給する。また、ＯＤＵ１４ａは、アンテナ部から中心周波数が

 
である第３の変調信号を受信し、この第３の変調信号を中心周波数が

 
である第４の変調信号に変換し、この第４の変調信号をＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａに供給する。ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａは、ＯＤＵ１４ａから受信部１３ａに第４の変調信号を受け渡す。

　また、ＯＤＵ１４ａには、インピーダンス不整合部分があり、このインピーダンス不整合部分にて、第１の変調信号が反射される。ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａは、ＯＤＵ１４ａから遅延検出部１２ａへ中心周波数が

 
である第１の変調信号の反射波を受け渡す。第１の変調信号の反射波は、第１の信号との時間的な差分を示す第２の信号と呼ぶことできる。
　遅延検出部１２ａは、送信部１１ａから受け取った送信信号（第１の信号）とＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａから受け取った第１の変調信号の反射波（第２の信号）との相関を算出し、この相関に基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａの一往復分の遅延量を取得する。遅延検出部１２ａは、一往復分の遅延量を１／２倍して、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａの片道分の遅延量を算出する。この片道分の遅延量は、第４の変調信号のＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａで生じる遅延量（以下、Ｖ偏波遅延量）である。遅延検出部１２ａは、そのＶ偏波遅延量を受信部１３ａに供給する。

　受信部１３ａは、遅延検出部１２ａから供給されたＶ偏波遅延量を用いて第４の変調信号の遅延調整を行うとともに、そのＶ偏波遅延量をモデム１０ｂの受信部１３ｂに供給する。
　モデム１０ｂは、送信部１１ｂ、遅延検出部１２ｂ及び受信部１３ｂを有する。モデム１０ｂは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂが接続される接続端子を備え、この接続端子は、送信部１１ｂ、遅延検出部１２ｂ及び受信部１３ｂのそれぞれに接続されている。送信部１１ｂ、遅延検出部１２ｂ及び受信部１３ｂは、取り扱う信号がＨ偏波である以外は、モデム１０ａの送信部１１ａ、遅延検出部１２ａ及び受信部１３ａと基本的に同じ構成であるので、ここではその詳細な説明は省略する。送信部１１ｂ、遅延検出部１２ｂ及び受信部１３ｂの動作は、Ｖ偏波をＨ偏波に置き換えることで説明することができる。

　遅延検出部１２ｂは、送信部１１ｂから受け取った送信信号（第１の信号）とＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂから受け取った第１の変調信号の反射波（第２の信号）との相関に基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂの一往復分の遅延量を取得する。遅延検出部１２ｂは、一往復分の遅延量を１／２倍して、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂの片道分の遅延量を算出する。この片道分の遅延量は、第４の変調信号のＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂで生じる遅延量（以下、Ｈ偏波遅延量）である。遅延検出部１２ｂは、そのＨ偏波遅延量を受信部１３ｂに供給する。
　受信部１３ｂは、遅延検出部１２ｂから供給されたＨ偏波遅延量を用いて第４の変調信号の遅延調整を行うとともに、そのＨ偏波遅延量をモデム１０ａの受信部１３ａに供給する。

　受信部１３ａ、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａ及びＯＤＵ１４ａがＶ偏波用受信系統を構成する。このＶ偏波用受信系統において、受信部１３ａは、図１に示したＤＥＭ４ａと同様の構成を有するが、Ｖ偏波用遅延調整部４１ａとＨ偏波用遅延調整部４４ａの動作がＤＥＭ４ａと異なる。遅延検出部１２ａで算出したＶ偏波遅延量がＶ偏波用遅延調整部４１ａに供給され、遅延検出部１２ｂで算出したＨ偏波遅延量がＨ偏波用遅延調整部４４ａに供給される。
　Ｖ偏波用遅延調整部４１ａは、Ｖ偏波遅延量に基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａを介して受信した第４の変調信号（Ｖ偏波）の遅延調整を行う。Ｈ偏波用遅延調整部４４ａは、Ｈ偏波遅延量に基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂを介して受信した第４の変調信号（Ｈ偏波）の遅延調整を行う。Ｖ偏波用遅延調整部４１ａの出力は、復調部４２ａを介して加算器４３ａの第１入力に供給され、Ｈ偏波用遅延調整部４４ａの出力は、ＸＰＩＣ部４５ａを介して加算器４３ａの第２入力に供給される。

　復調部４２ａが、Ｖ偏波用遅延調整部４１ａからの遅延調整が施された第４の変調信号（Ｖ偏波）を復調する。復調信号が復調部４２ａから加算器４３ａの第１の入力に供給される。
　ＸＰＩＣ部４５ａは、Ｈ偏波用遅延調整部４４ａの出力信号を所定の間隔で遅延させた複数の信号に対応して複数のタップ係数を乗算し、乗算結果を加算した値を交差偏波間干渉信号として出力するトランスバーサルフィルタを含む。交差偏波間干渉信号が、ＸＰＩＣ部４５ａから加算器４３ａの第２入力に供給される。
　加算器４３ａは、第１入力から第２入力を減算する。これにより、復調部４２ａからの復調信号に含まれる交差偏波成分（Ｈ偏波の成分）が取り除かれる。交差偏波成分が除去された復調信号は、後段の誤り訂正部など回路に受け渡される。

　一方、受信部１３ｂ、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂ及びＯＤＵ１４ｂがＨ偏波用受信系統を構成する。このＨ偏波用受信系統において、受信部１３ｂは、図１に示したＤＥＭ４ｂと同様の構成を有するが、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂとＶ偏波用遅延調整部４４ｂの動作がＤＥＭ４ｂと異なる。遅延検出部１２ｂで算出したＨ偏波遅延量がＨ偏波用遅延調整部４１ｂに供給され、遅延検出部１２ａで算出したＶ偏波遅延量がＶ偏波用遅延調整部４４ｂに供給される。
　Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂは、Ｈ偏波遅延量に基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂを介して受信した第４の変調信号（Ｈ偏波）の遅延調整を行う。Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂは、Ｖ偏波遅延量に基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａを介して受信した第４の変調信号（Ｖ偏波）の遅延調整を行う。Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂの出力は、復調部４２ｂを介して加算器４３ａの第１入力に供給され、Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂの出力は、ＸＰＩＣ部４５ｂを介して加算器４３ｂの第２入力に供給される。

　復調部４２ｂが、Ｈ偏波用遅延調整部４１ｂからの遅延調整が施された第４の変調信号（Ｈ偏波）を復調する。復調信号が復調部４２ｂから加算器４３ｂの第１の入力に供給される。
　ＸＰＩＣ部４５ｂは、Ｖ偏波用遅延調整部４４ｂの出力信号を所定の間隔で遅延させた複数の信号に対応して複数のタップ係数を乗算し、乗算結果を加算した値を交差偏波間干渉信号として出力するトランスバーサルフィルタを含む。交差偏波間干渉信号が、ＸＰＩＣ部４５ｂから加算器４３ｂの第２入力に供給される。
　加算器４３ｂは、第１入力から第２入力を減算する。これにより、復調部４２ｂからの復調信号に含まれる交差偏波成分（Ｖ偏波の成分）が取り除かれる。交差偏波成分が除去された復調信号は、後段の誤り訂正部など回路に受け渡される。

　以上説明した本実施形態の両偏波伝送遅延調整装置によれば、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａで生じるＶ偏波の遅延とＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ｂで生じるＨ偏波の遅延とを自動的に調整することができる。よって、ＸＰＩＣ部４５ａ、４５ｂにおいて、それらＶ偏波及びＨ偏波の遅延量を考慮せずに、トランスバーサルフィルタのタップ係数を設定することができ、その結果、トランスバーサルフィルタのタップ数を削減することができる。これにより、装置の回路規模の削減や低消費電力化が可能になる。

　本実施形態において、例えば、送信部１１ａから遅延検出部１２ａへのパスは、数センチメートルであり、その遅延は数十ピコ秒相当である。数百メガヘルツで動作する装置において、この信号は送信から１クロック以内の遅延信号となる。一方、第１の信号（反射波を含む）は数～数十メートルのＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａを往復するので、数十ナノ秒～数マイクロ秒の遅延が発生する。送信部１１ａから遅延検出部１２ａには、直接送信信号を渡しており、その送信信号を遅延検出部１２ａの入力信号から差し引くことで、1クロック以内の遅延信号が打ち消され、反射波のみを検出することが可能になる。

　なお、遅延検出部１２ａは、

 
、受信部１３ａは、

 
と期待する入力信号の周波数が異なるため、受信部１３ａへの送信信号の漏れこみはない。
　モデム１０ｂにおいても、上記と同様のことが言える。

　（第２の実施形態）
　図３は、本発明の第２の実施形態である両偏波伝送遅延調整装置の構成を示すブロック図である。
　図３を参照すると、両偏波伝送遅延調整装置は、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニット２４とケーブルを介して電気的に接続される屋内ユニット（ＩＤＵ）であって、モデム２０ａ、２０ｂを有する。互いに直交する２つの偏波は、例えば、垂直偏波（以下、Ｖ偏波）と水平偏波（以下、Ｈ偏波）である。

　交差偏波ユニット１４は、屋外ユニット（ＯＤＵ）であって、第１の偏波を送受信するＯＤＵ２４ａと、第２の偏波を送受信するＯＤＵ２４ｂと、を有する。ここでは、第１の偏波をＶ偏波、第２の偏波をＨ偏波とする。
　モデム２０ａは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａを介してＯＤＵ２４ａと電気的にされている。モデム２０ｂは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ｂを介してＯＤＵ２４ｂと電気的にされている。ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａ、２５ｂの長さは、例えば、数メートルから数十メートルである。ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａ、２５ｂは、例えば同軸ケーブルである。

　モデム２０ａは、送信部２１ａ、遅延検出部２２ａ及び受信部２３ａを有する。送信部２１ａ及び遅延検出部２２ａは、遅延取得部と呼ぶことができる。モデム２０ａは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａが接続される接続端子を備え、この接続端子は、送信部２１ａ、遅延検出部２２ａ及び受信部２３ａのそれぞれに接続されている。
　モデム２０ｂは、送信部２１ｂ、遅延検出部２２ｂ及び受信部２３ｂを有する。送信部２１ｂ及び遅延検出部２２ｂは、遅延取得部と呼ぶことができる。モデム２０ｂは、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ｂが接続される接続端子を備え、この接続端子は、送信部２１ｂ、遅延検出部２２ｂ及び受信部２３ｂのそれぞれに接続されている。
　モデム２０ａにおいて、送信部２１ａ、遅延検出部２２ａ及び受信部２３ａは、Ｖ偏波の遅延量を取得する動作が異なる以外は、第１の実施形態で説明した送信部１１ａ、遅延検出部１２ａ及び受信部１３ａと基本的に同じ構成である。ここでは、説明を簡略化するために、Ｖ偏波の遅延量を取得する動作についてのみ説明する。

　図４は、Ｖ偏波の遅延量を取得する動作を説明するための図である。
　図４に示すように、送信部２１ａが、遅延検出部２２ａ及びＯＤＵ２４ａに対して、遅延検出用信号の送信要求を送信する（ステップＳ１０１）。遅延検出用信号の送信要求は、第１の信号と呼ぶことができる。

　ＯＤＵ２４ａは、送信部２１ａからの遅延検出用信号の送信要求に応じて、遅延検出用信号をＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａに出力する。遅延検出用信号は、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａを介して遅延検出部２２ａに供給される（ステップＳ１０２）。遅延検出用信号は、第１の信号との時間的差分を示す第２の信号と呼ぶことができる。

　遅延検出部２２ａは、送信部２１ａからの遅延検出用信号の送信要求（第１の信号）とＯＤＵ２４ａからの遅延検出用信号（第２の信号）とに基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａの一往復分の遅延量を取得する。具体的には、遅延検出部２２ａは、遅延検出用信号の送信要求の受信時間と遅延検出用信号の受信時間とに基づいて、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａの一往復分の遅延量を算出する。そして、遅延検出部２２ａは、一往復分の遅延量を１／２倍して、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａの片道分の遅延量を算出する（ステップＳ１０３）。この片道分の遅延量は、第１の実施形態で説明したＶ偏波遅延量に相当する。遅延検出部２２ａは、そのＶ偏波遅延量を受信部２３ａに供給する（ステップＳ１０４）。
　受信部２３ａは、遅延検出部２２ａから供給されたＶ偏波遅延量を用いて第４の変調信号の遅延調整を行うとともに、そのＶ偏波遅延量をモデム２０ｂの受信部２３ｂに供給する（ステップＳ１０５）。
　モデム２０ｂにおいて、送信部２１ｂ、遅延検出部２２ｂ及び受信部２３ｂは、Ｈ偏波の遅延量を取得する動作が異なる以外は、第１の実施形態で説明した送信部１１ｂ、遅延検出部１２ｂ及び受信部１３ｂと基本的に同じ構成である。Ｈ偏波の遅延量を取得する動作は、上述のＶ偏波の遅延量を取得する動作と基本的に同じであるので、ここではその説明は省略する。

　本実施形態の両偏波伝送遅延調整装置においても、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ａで生じるＶ偏波の遅延とＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル２５ｂで生じるＨ偏波の遅延とを自動的に調整することができる。よって、ＸＰＩＣ部４５ａ、４５ｂにおいて、それらＶ偏波及びＨ偏波の遅延量を考慮せずに、トランスバーサルフィルタのタップ係数を設定することができ、その結果、トランスバーサルフィルタのタップ数を削減することができる。これにより、装置の回路規模の削減や低消費電力化が可能になる。

　また、第１の実施形態では、ＩＤＵ－ＯＤＵ間ケーブル１５ａ、１５ｂにおける反射波（第２の信号）の減衰量が大きい場合に、Ｖ偏波及びＨ偏波の遅延量を正確に算出することが困難になる場合がある。本実施形態では、反射波を用いていないので、遅延量の算出を安定して行うことができる。

　上述した各実施形態の両偏波伝送遅延調整装置は、本発明の一例であり、その構成及び動作については、当業者が理解し得る範囲において、変更または改善を加えることができる。
　例えば、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせてもよい。具体的には、第１の実施形態の両偏波伝送遅延調整装置において、モデム１０ａ、１０ｂにそれぞれ反射波のレベルを検出するレベル検出部を設ける。反射波のレベルが閾値未満の場合には、送信部１１ａが、遅延検出用信号の送信要求を遅延検出部１２ａ及びＯＤＵ１４ａに送信し、送信部１１ｂが、遅延検出用信号の送信要求を遅延検出部１２ｂ及びＯＤＵ１４ｂに送信する。ＯＤＵ１４ａ、１４ｂは、遅延検出用信号の送信要求に応じて、遅延検出用信号を遅延検出部１２ａ、１２ｂに送信する。遅延検出部１２ａ、１２ｂは、遅延検出用信号の送信要求と遅延検出用信号とに基づいて遅延量を算出する。

　（他の実施形態）
　図５は、本発明の他の実施形態である両偏波伝送遅延調整装置の構成を示すブロック図である。

　図５を参照すると、両偏波伝送遅延調整装置２００は、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニット１００にケーブル１０１を介して電気的に接続される。両偏波伝送遅延調整装置２００は、２つの偏波それぞれの受信信号を交差偏波ユニット１００から受信する受信部２０１と、偏波毎に、交差偏波ユニット１００に向けて第１の信号を送信し、交差偏波ユニット１００から第１の信号との時間的差分を示す第２の信号を受信し、第１の信号と第２の信号に基づいて、偏波毎のケーブル１０１で生じる遅延量を取得する遅延取得部２０２と、を有する。受信部２０１は、遅延取得部２０２で取得した遅延量に基づいて、２つの偏波それぞれの受信信号の遅延を調整する。

　本実施形態の両偏波伝送遅延調整装置によれば、両偏波の遅延量を自動的に調整することができる。よって、トランスバーサルフィルタを備えた両偏波伝送装置に適用した場合に、トランスバーサルフィルタの回路規模を削減でき、低消費電力化も図ることができる。
　本実施形態の両偏波伝送遅延調整装置において、第１の信号が交差偏波ユニット１００のインピーダンス不整合部にて反射され、該反射波が第２の信号として遅延取得部２０２に供給されてもよい。この場合、第１の信号が交差偏波ユニットから外部に向けて送信される送信信号であってもよい。この構成は、第１の実施形態で説明したような構成に相当する。
　また、本実施形態の両偏波伝送遅延調整装置において、第１の信号が、遅延検出用信号の送信要求であり、第２の信号が、交差偏波ユニット１００が送信要求に応じて送出した遅延検出用信号であってもよい。この構成は、第２の実施形態で説明したような構成に相当する。

　また、本実施形態の両偏波伝送遅延調整装置において、交差偏波ユニット１００は、第１の偏波ユニットと第２の偏波ユニットとを有し、受信部２０１は、第１の遅延調整部、第２の遅延調整部、交差偏波間干渉補償部及び加算部を有していてもよい。第１の遅延調整部は、第１の偏波ユニットから第１のケーブルを介して第１の偏波を主偏波成分とする第１の受信信号を受信し、第１の遅延量に基づいて該第１の受信信号の遅延調整を行う。第２の遅延調整部は、第２の偏波ユニットから第２のケーブルを介して第２の偏波を主偏波成分とする第２の受信信号を受信し、第２の遅延量に基づいて該第２の受信信号の遅延調整を行う。交差偏波間干渉補償部は、第２の遅延調整部で遅延調整された第２の受信信号から第１の受信信号に含まれる交差偏波成分を除去するための交差偏波間干渉信号を生成する。加算部は、第１の受信信号から交差偏波間干渉信号を減算する。
　上記の場合、遅延取得部２０２は、第１の信号を第１のケーブルを介して第１の偏波ユニットに送信し、第１の偏波ユニットから第２の信号を受信し、該第１及び第２の信号に基づいて、第１の遅延量を取得する。また、遅延取得部２０２は、第１の信号を第２のケーブルを介して第２の偏波ユニットに送信し、第２の偏波ユニットから第２の信号を受信し、該第１及び第２の信号に基づいて、第２の遅延量を取得する。
　以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、当業者が理解し得る様々な変更が可能である。
　図１～３において、一方向性の矢印は、ある信号（データ）の流れの方向を端的に示したもので、双方向性を排除するものではない。
　この出願は、２０１６年９月１２日に出願された日本出願特願２０１６－１７７７３３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　１００　交差偏波ユニット
　１０１　ケーブル
　２００　両偏波伝送遅延調整装置
　２０１　受信部
　２０２　遅延取得部
 

Claims (7)

1. 　互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニットにケーブルを介して電気的に接続される両偏波伝送遅延調整装置であって、
   　前記２つの偏波それぞれの受信信号を前記交差偏波ユニットから受信する受信部と、
   　前記偏波毎に、前記交差偏波ユニットに向けて第１の信号を送信し、前記交差偏波ユニットから前記第１の信号との時間的差分を示す第２の信号を受信し、前記第１の信号と前記第２の信号とに基づいて、前記偏波毎の前記ケーブルで生じる遅延量を取得する遅延取得部と、を有し、
   　前記受信部は、前記遅延量に基づいて、前記２つの偏波それぞれの受信信号の遅延を調整する、両偏波伝送遅延調整装置。
2. 　前記第１の信号が前記交差偏波ユニットのインピーダンス不整合部にて反射され、該反射波が前記第２の信号として前記遅延取得部に供給される、請求項１に記載の両偏波伝送遅延調整装置。
3. 　前記第１の信号が前記交差偏波ユニットから外部に向けて送信される送信信号である、請求項２に記載の両偏波伝送遅延調整装置。
4. 　前記第１の信号が、遅延検出用信号の送信要求であり、前記第２の信号が、前記交差偏波ユニットが前記送信要求に応じて送出した遅延検出用信号である、請求項１に記載の両偏波伝送遅延調整装置。
5. 　前記交差偏波ユニットは、第１の偏波ユニットと第２の偏波ユニットとを有し、
   　前記受信部は、
   　　前記第１の偏波ユニットから第１のケーブルを介して第１の偏波を主偏波成分とする第１の受信信号を受信し、第１の遅延量に基づいて該第１の受信信号の遅延調整を行う第１の遅延調整部と、
   　　前記第２の偏波ユニットから第２のケーブルを介して第２の偏波を主偏波成分とする第２の受信信号を受信し、第２の遅延量に基づいて該第２の受信信号の遅延調整を行う第２の遅延調整部と、
   　　前記第２の遅延調整部で遅延調整された第２の受信信号から前記第１の受信信号に含まれる交差偏波成分を除去するための交差偏波間干渉信号を生成する交差偏波間干渉補償部と、
   　　前記第１の受信信号から前記交差偏波間干渉信号を減算する加算部と、を有し、
   　前記遅延取得部は、
   　前記第１の信号を前記第１のケーブルを介して前記第１の偏波ユニットに送信し、前記第１の偏波ユニットから前記第２の信号を受信し、該第１及び第２の信号に基づいて、前記第１の遅延量を取得し、
   　前記第１の信号を前記第２のケーブルを介して前記第２の偏波ユニットに送信し、前記第２の偏波ユニットから前記第２の信号を受信し、該第１及び第２の信号に基づいて、前記第２の遅延量を取得する、請求項１から４のいずれか一項に記載の両偏波伝送遅延調整装置。
6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載の両偏波伝送遅延調整装置と、
   　前記両偏波伝送遅延調整装置にケーブルを介して電気的に接続される、互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニットと、を有する、両偏波伝送システム。
7. 　互いに直交する２つの偏波を送受信する交差偏波ユニットにケーブルを介して電気的に接続される通信装置で行われる両偏波伝送遅延調整方法であって、
   　前記２つの偏波それぞれの受信信号を前記交差偏波ユニットから受信し、
   　前記偏波毎に、前記交差偏波ユニットに向けて第１の信号を送信し、前記交差偏波ユニットから前記第１の信号との時間的差分を示す第２の信号を受信し、前記第１の信号と前記第２の信号とに基づいて、前記偏波毎の前記ケーブルで生じる遅延量を取得し、
   　前記遅延量に基づいて、前記２つの偏波それぞれの受信信号の遅延を調整する、両偏波伝送遅延調整方法。
    

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