JPH11127476A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の無線通信システムでは，加入者局側に
恒温槽入りの水晶発振器等の高価な発振器が必要になっ
ていた。 【解決手段】 本発明は，基地局１側から送信波ＲＬと
共に基地局側局発信号ＢＬＯを加入者局２へ送信し，加
入者局２側で位相同期ループ３を用いて上記基地局側局
発信号ＢＬＯに加入者局側局発信号ＡＬＯを同期させる
ことにより，加入者局の負担を抑えつつ信頼性の高い無
線通信システムを提供することを図ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，無線通信システム
に係り，詳しくは，数ＧＨｚ以上の高い周波数帯域を利
用して複数の加入者にローカルなテレビサービスや高速
データ回線を提供するための無線通信システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のインターネット接続等の急速な普
及に伴って高速な回線網への需要はますます増加してい
る。しかしながら，有線網によって提供される高速回線
は，一般の消費者にとって依然として高価なものであ
り，より低価格なサービスを提供することができるロー
カルな無線通信網の研究開発が盛んに行われている。こ
のローカル無線網は，準ミリ波（３ＧＨｚ〜３０ＧＨ
ｚ），さらにはミリ波帯（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）
という高い周波数帯域を利用して，例えば電話交換局か
ら所定範囲の地域にいる複数の加入者に高速な双方向デ
ータ通信回線を提供したり，ローカルなテレビサービス
を行う場合等に利用される。図８に示すように，このよ
うなローカル無線網（無線通信システム）では，一般家
庭等に設置された複数の加入者局５０は，放射状の送受
信可能領域（セル）５１を有するセル基地局５２に無線
回線を介して接続される。準ミリ波やミリ波帯のような
高帯域では，見通し距離は数ｋｍ程度が限界となり，上
記セル５１の大きさもそれに準じたものとなる。都市部
等比較的広い領域をカバーする場合，上記セル基地局５
２は当該領域に対して複数設けられる。各セル基地局５
２間は，電話交換局等に設置された中央局５３に光ファ
イバー等の高速回線５４を介して接続されており，他の
セル５１にある加入者局５０へセル基地局５２及び中央
局５３を介して通信を行うことも可能である。上記セル
基地局５２と複数の加入者局５０との間の無線通信に
は，一般的にスーパーヘテロダイン方式が用いられる。
この方式の送信側（例えばセル基地局５２）では，中間
周波数の信号に局部発振信号（以下，局発信号と称す
る）が重畳されたのち送信が行われる。一方，受信側
（例えば加入者局５０）では，アンテナから入力された
信号から予め加入者局側で作成される局発信号を用いて
中間周波数の信号が取り出される。このように搬送周波
数を変換することにより増幅等の取扱いが容易となる。
上記局発信号は，発振器から出力される所定周波数の信
号であって，高周波信号と中間周波信号との和又は差で
表される。ここで，加入者局５０やセル基地局５２に設
けられる送受信装置のフロントエンド部（周波数変換装
置）の従来例を図９に示す。

【０００３】図９に示すように，上記周波数変換装置６
００は，受信用アンテナ６０１と，該受信用アンテナ６
０１から入力された信号の必要帯域のみを増幅するため
の低雑音増幅器６０２と，該低雑音増幅器６０２からの
出力と局発信号ＬＯとを混合し，中間周波数の信号ＩＦ
を出力する受信用ミキサー６０３と，該受信用ミキサー
６０３から出力された中間周波数の信号ＩＦから必要帯
域のみを選択する帯域フィルタ６０４と，上記帯域フィ
ルタ６０４の出力を増幅する増幅器６０５とを有する受
信部６０６と，送信用の中間周波数の信号ＩＦを増幅す
る増幅器６０７と，該増幅器６０７からの出力と局発信
号ＬＯとを混合し，送信周波数の信号ＲＦを出力する送
信用ミキサー６０８と，該送信用ミキサー６０８から出
力された信号ＲＦの必要帯域のみを通過させる帯域フィ
ルタ６０９と，帯域フィルタ６０９の出力を増幅する増
幅器６１０と，送信用アンテナ６１１とを有する送信部
６１２とを具備する。

【０００４】また，受信用ミキサー６０３及び送信用ミ
キサー６０８へ入力される局発信号ＬＯは，局部発振器
６１３から出力される。この局部発振器６１３は，基準
周波数発振用の水晶発振器６１４と，該水晶発振器６１
４からの出力を増幅する増幅器６１５と，位相比較器６
１６と，ループフィルター６１７と，入力電圧に応じて
その発振周波数が微調可能な電圧制御発振器６１８とを
具備する。局部発振器６１３から出力された局発信号Ｌ
Ｏは，受信用増幅器６１９又は送信用増幅器６２０によ
りそれぞれ増幅されたのち，上記受信用ミキサー６０３
又は送信用ミキサー６０８に入力される。例えばセル基
地局５２から加入者局５０へ送信される送信波ＲＦは，
上記のように通常局発信号ＬＯ（基地局側局発信号）と
中間周波数の信号ＩＦとが重畳されたものである（図１
０に示す周波数チャート参照）。この中間周波数の信号
ＩＦの帯域は複数に分割されており，異なる通信内容を
有するチャンネルが割り当てられる。この送信波ＲＦ
は，加入者局５０に設置された上記周波数変換装置６０
０の上記受信用アンテナ６０１によって受信される。上
記受信用アンテナ６０１によって受信された送信波ＲＦ
は上記低雑音増幅器６０２によって必要帯域のみ増幅さ
れる。上記低雑音増幅器６０２からの出力は上記受信用
ミキサー６０３により上記局部発振器６１３からの局発
信号ＬＯ（加入者局側局発信号）と混合され周波数変換
された中間周波数の信号ＩＦが出力される。上記加入者
局側局発信号は上記基地局側局発信号と同じ周波数とな
るように設定されている。上記局部発振器６１３に設け
られる水晶発振器６１４は，加入者局５０からの送信用
にも用いられるため，温度制御された恒温槽に入った極
めて周波数精度（例えば１ｐｐｍ〜０．０１ｐｐｍ程
度）が高く，位相雑音が少ないものである。上記水晶発
振器６１４からの出力は増幅器６１５によって適度な振
幅に増幅され位相比較器６１６に供給される。この位相
比較器６１６には，１／Ｎ分周器６２１の出力が供給さ
れており，上記増幅器６１５の出力と分周器６２１から
の出力との位相差に比例した電圧が出力される。この出
力電圧は，ループフィルター６１７によって直流電圧が
増幅されると共に高周波成分が適度に減衰されて電圧制
御発振器６１８に入力される。上記電圧制御発振器６１
８の出力は局発信号ＬＯとして上記増幅器６１９及び６
２０へ出力される。それと共に上記電圧制御発振器６１
８の出力は，１／Ｎ分周器６２１を介して位相比較器６
１６にも供給され，フィードバックループが形成されて
いる。このフィードバックループは位相同期ループやフ
ェイズロックループ（ＰＬＬ）と呼ばれており，基準周
波数と同じレベルの高い周波数精度と低位相雑音を保ち
ながら，Ｎ倍の周波数を得るために用いられている。上
記電圧制御発振器６１８の出力は，上記増幅器６１９を
介して受信用ミキサー６０３に供給される。上記受信用
ミキサー６０３から出力された中間周波数の信号ＩＦは
帯域フィルタ６０４によって必要帯域だけ選択され，増
幅器６０５により適度に増幅された後，室内のセットト
ップボックス等に送出される。

【０００５】一方，送信部６１２では，増幅器６０７に
よって適度に増幅された中間周波数の信号ＩＦと，上記
局部発振器６１３からの局発信号ＬＯとが送信用ミキサ
ー６０８に供給される。この送信用ミキサー６０８によ
って周波数変換された信号は，帯域フィルタ６０９によ
って送信周波数に相当する信号が選択され，増幅器６１
０によって十分なレベルまで増幅された後，送信アンテ
ナ６１１に供給され，電波として送信される。上記のよ
うな周波数変換装置６００を有する双方向無線通信シス
テムに対し，例えばローカルテレビサービス等，加入者
局５０側からセル基地局５２への送信の必要がない片方
向通信の場合には，加入者局５０に設置される受信装置
の構成は，上記受信部６０６と較べて簡略化される。こ
こで，図１１は従来の受信装置の概略構成を示すもので
ある。図１１に示すように，上記受信装置８００は，局
部発振器８０１の構成が簡素化されている点と送信部６
１２がない点を除いて上記送受信装置６００とほぼ同じ
構成を有している。上記局部発振器８０１は誘電体共振
器等を利用したものである。その発振周波数は増幅器８
０２を介してそのまま受信用ミキサー６０３に供され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで，双方向無線
通信に用いられていた従来の周波数変換装置では，セル
基地局５２だけでなく加入者局５０側にも，精度の高い
局部発振器６１３を設けることが要求される。しかしな
がら，局部発振器６１３に用いられる，例えば恒温槽入
りの水晶発振器６１４は一般的に高価で消費電力も多く
部品サイズも大きい。また，マイクロ波帯，準ミリ波
帯，又はミリ波帯で用いられる分周器６２１も高価で消
費電力の多い部品である。さらに，分周器６２１から
は，色々な周波数の不要輻射信号が電源ライン等に漏れ
てしまい，各種フィルタ，シールド板等を用いてスプリ
アス信号の漏洩を防止する必要があるため，装置全体の
寸法も極めて大きなものとなってしまう。従って，精度
の高い局部発振器を用いる場合，加入者局５０，即ち一
般消費者のコストが増大してしまうという問題があっ
た。また，ローカルテレビサービス等，片方向無線通信
では加入者局側からの送信がないため，恒温槽入りの水
晶発振器等高価な局部発振器は必要ない。しかしなが
ら，マイクロ波，準ミリ波，又はミリ波帯で従来の受信
装置８００を用いた場合，周波数精度に問題が生じてし
まう。上記受信装置８００で用いられる局部発振器８０
１は，通常野外に設置されるため，夏は３０℃以上の高
温にさらされ，冬は零度以下の低温にさらされる。この
場合，上記局部発振器８０１の温度特性では，１００ｐ
ｐｍ程度の周波数誤差を生じてしまう。この周波数誤差
は，１ＭＨｚ程度の中波では１００Ｈｚ程度となり，例
えばＡＭ変調波のチャンネル帯域９ｋＨｚと比較すると
小さく問題とならない。しかし，例えば１２ＧＨｚのマ
イクロ波帯や３０ＧＨｚの準ミリ波帯では，その周波数
誤差はそれぞれ１．２ＭＨｚ，３ＭＨｚにもなる。ま
た，位相雑音の周波数帯域も３ｐｐｍ程度と大きく，１
２ＧＨｚの場合３６ｋＨｚの位相雑音が局部発振器の出
力に含まれることになってしまう。即ち，通信に用いら
れる周波数が増大するにつれ，局部発振器８０１の周波
数精度や位相雑音が電波の周波数変化に影響する度合い
も大きくなり，それに応じてチャンネル帯域を広く確保
する必要が生じる。この問題は片方向通信だけでなく双
方向通信の場合でも重要であり，例えば１００〜１００
０人程度の加入者に対して５００ＭＨｚの周波数帯域が
割り当てられている場合，１つの変調波のチャンネルの
周波数帯域幅は５ＭＨｚ〜５００ｋＨｚ程度に制限され
てしまうが，局部発振器の周波数精度が悪く，上記のよ
うに周波数誤差が３ＭＨｚにもなると，２つチャンネル
の信号が干渉してしまい信頼性のある通信を行うことが
できない。本発明は，このような従来の技術における課
題を解決するために，無線通信システムを改良し，受信
側の負担を抑えつつ信頼性の高い無線通信システムを提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，基地局と複数の加入者局とを結び，マイク
ロ波，準ミリ波，又はミリ波帯にある所定帯域の送信波
を上記基地局から各加入者局へ送信する無線通信システ
ムであって，上記基地局側で基地局側局発信号と中間周
波信号とを重畳して上記送信波を生成すると共に，上記
加入者局側で加入者局側局発信号を用いて上記送信波か
ら上記中間周波信号を取り出す無線通信システムにおい
て，上記基地局側局発信号に相当し上記所定帯域又は近
傍の相当局発信号が上記基地局から上記加入者局へ送信
されると共に，上記加入者局側局発信号が上記相当局発
信号から取り出された基地局側局発信号と位相同期ルー
プによって同期されてなることを特徴とする無線通信シ
ステムとして構成されている。上記無線通信システムで
は，加入者局側の局発信号は，基地局側局発信号と位相
同期ループを用いて同期されており，基地局側局発信号
と同程度の高い周波数精度と低い位相雑音を得ることが
できる。即ち，加入者局側に精度のよい局部発振器を設
ける必要がなくなり，加入者局側のコストや設置スペー
スを大幅に抑制することができる。また，上記無線通信
システムにおいて，上記加入者局から上記基地局へ送信
される送信波に，上記相当局発信号から取り出された基
地局側局発信号と同期された加入者局側局発信号と中間
周波信号とを重畳したものを用いれば，加入者側のコス
トを抑えつつ信頼性のある双方向無線通信システムを提
供することができる。

【０００８】また，上記基地局側に設けられたデジタル
変調器の変調クロックに相当するサンプル基準周波数を
上記基地局から上記加入者局へ送信すると共に，上記加
入者局側に設けられたデジタル復調器の復調クロックを
上記加入者局で受信されたサンプル基準周波数に基づい
て定めれば，受信側にシンボルクロックを再生する回路
が必要なくなるため，構成を簡素化しコストを低減する
ことができる。また，シンボルクロック（復調クロッ
ク）の位相誤差や雑音による復調の誤り率も低減するこ
とができ通信の信頼性を高めることができる。さらに，
上記基地局側に設けられたデジタル変調器及び復調器を
同一クロックで駆動すると共に，上記加入者局側に設け
られたデジタル変調器の変調クロックを上記加入者局で
受信されたサンプル基準周波数に基づいて定めれば，通
信システム全体の周波数が基地局側の局部発振器，変調
器，復調器と同期するため，互いの信号の干渉を減少さ
せ，周波数上の設計をより容易にすることができる。上
記無線通信システムにおいて，上記相当局発信号は，例
えば上記送信波と同時に上記加入者局へ送信される。ま
た，上記基地局から連続して上記加入者局へ送信しても
よいし，上記基地局から間欠的に上記加入者局へ送信し
てもよい。また，上記相当局発信号には，例えば上記基
地局側局発信号の無変調波を用いてもよいし，狭帯域変
調波を用いてもよい。また，可聴周波数帯の変調波を上
記相当局発信号に用いれば，耳で聞きながら信号の音質
が良くなるようにアンテナの調整等ができ取扱いが容易
となる。また，この変調波に送信側の情報を含ませて，
例えば放送局の名称を放送するようなことも可能とな
る。また，上記加入者側局発信号として上記位相同期ル
ープに設けられた発振器の信号を逓倍したものを用いる
か，若しくは，上記加入者局側に設けられる送信用及び
／若しくは受信用のミキサーにハーモニックミキサーを
用いれば，加入者局側で送信用の局発信号と受信用の局
発信号とを異なった周波数にすることが可能となり，送
信の周波数帯域と受信の周波数帯域とが大きく離れてい
る場合にも対応できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して，本発
明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明の具体的な一例であっ
て，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに，図１は本発明の一実施の形態に係る無線通
信システムの概略構成を示す図，図２は上記無線通信シ
ステムで用いられる加入者局側の周波数変換装置の構成
を示す図，図３は上記無線通信システムの送信波の周波
数チャートである。図１に示すように，本発明の一実施
の形態に係る無線通信システムは，基地局１と複数の加
入者局２とを結び，マイクロ波，準ミリ波，又はミリ波
帯にある所定帯域の送信波ＲＦを上記基地局１から各加
入者局２へ送信する無線通信システムである。また，上
記基地局１側で基地局側内部局発信号ＣＬＯと中間周波
信号ＩＦとを重畳して上記送信波ＲＦを生成すると共
に，上記加入者局２側で加入者局側局発信号ＡＬＯを用
いて上記送信波ＲＦから上記中間周波信号ＩＦを取り出
す点で従来の無線通信システムと同様である。尚，通常
基地局側内部局発信号ＣＬＯと加入者局側局発信号ＡＬ
Ｏは近接した異なる周波数を用いるが同じ周波数であっ
ても構わない。しかしながら，本実施の形態に係る無線
通信システムは，上記所定帯域又は近傍で基地局側局発
信号ＢＬＯ（加入者局側局発信号ＡＬＯと同一周波数を
有する）の無変調波が上記基地局１から上記加入者局２
へ送信波ＲＦと同時に送信されると共に，上記加入者局
側局発信号ＡＬＯが，受信された上記基地局側局発信号
ＢＬＯと位相同期ループ（ＰＬＬ）３によって同期され
る点で従来の技術と異なる。尚，基地局側局発信号ＢＬ
Ｏは，図１に示すように，合成器（ＣＯＭＢ）を用いて
送信波ＲＦと共に送信される。

【００１０】また，図２に示すように，本実施の形態に
係る無線通信システムで用いられる加入者局側の周波数
変換装置２００は，受信用アンテナ２０１と，該受信用
アンテナ２０１から入力された信号の必要帯域のみを増
幅するための低雑音増幅器２０２と，該低雑音増幅器２
０２からの出力と局発信号（加入者局側局発信号）ＡＬ
Ｏとを混合し，中間周波数の信号（中間周波信号））Ｉ
Ｆを出力する受信用ミキサー２０３と，該受信用ミキサ
ー２０３から出力された中間周波数ＩＦの信号を選択す
るための帯域フィルタ２０４と，帯域フィルタ２０４の
出力を増幅する増幅器２０５とを有する受信部２０６
と，送信用の中間周波数ＩＦの信号を増幅する増幅器２
０７と，該増幅器２０７からの出力と局発信号ＡＬＯと
を混合し，送信周波数の信号を出力する送信用ミキサー
２０８と，該送信用ミキサー２０８から出力された信号
の必要帯域のみを通過させる帯域フィルタ２０９と，帯
域フィルタ２０９の出力を増幅する増幅器２１０と，送
信用アンテナ２１１とを有する送信部２１２とを具備す
る点で従来ののものと同様である。上記加入者局側の周
波数変換装置２００が，従来のものと異なる点は，局部
発振器３００が，低周波数通過フィルタ３０１と，ルー
プフィルター３０２と，電圧制御発振器３０３とを含む
位相同期ループ３から構成され，電圧制御発振器３０３
の発振周波数を上記受信用アンテナ２０１から入力され
た基地局側局発信号ＢＬＯに同期させることにより，加
入者局側局発信号ＡＬＯを生成する点である。

【００１１】以下，上記加入者局側の周波数変換装置２
００の詳細について説明する。上記基地局１から送信さ
れる送信波ＲＦと共に送信された基地局側局発信号ＢＬ
Ｏ（図３に周波数チャート参照）は，送信波ＲＦと同じ
く加入者局の受信用アンテナ２０１で受信される。受信
用アンテナ２０１からの信号は，低雑音増幅器２０２で
増幅されたのち，受信用ミキサー２０３に供給され電圧
制御発振器２０３の出力（加入者局側局発信号ＡＬＯ）
と混合され，基地局側局発信号ＢＬＯと電圧制御発振器
３０３の出力との位相差に相当する電圧が出力される。
この受信用ミキサー２０３の出力は，帯域通過フィルタ
２０４及び低周波数通過フィルタ３０１に供給される。
低周波数通過フィルタ３０１で高域が除去された信号
は，ループフィルター３０２で直流成分が適度に増幅さ
れて，電圧制御発振器３０３に入力される。上記電圧制
御発振器３０３では，入力された電圧に従って出力が微
調整される。即ち，電圧制御発振器３０３の出力の位相
が上記基地局側局発信号ＢＬＯよりも遅れているときに
は，位相差の分だけの電圧が電圧制御発振器３０３に入
力され，位相が進む向きに制御される。逆に進んでいる
ときには遅れる向きに位相が制御され，基地局側局発信
号ＢＬＯに電圧制御発振器３０３の発振周波数が同期す
るよう位相同期ループ３が構成されている。この位相同
期ループ３によって加入者局側局発信号ＡＬＯは基地局
側局発信号ＢＬＯに同期される。一方，受信用ミキサー
２０３の出力のもう一方は帯域フィルタ２０４によって
必要帯域だけが選択され，増幅器２０５によって適度に
増幅されたのち中間周波数の信号ＩＦとして室内のセッ
トトップボックス等に出力される。また，電圧制御発振
器３０３の出力は，加入者局２から基地局１へ電波を送
信するための送信用局発信号ＡＬＯとしても利用可能で
ある。即ち，送信用の中間周波数の信号ＩＦは，増幅器
２０７で増幅された後，送信用ミキサー２０８により上
記電圧制御発振器３０３の出力と混合され，送信周波数
帯の信号として帯域フィルタ２０９に供給される。帯域
フィルタ２０９により必要帯域だけが選択された信号は
増幅器２１０によって適度に増幅されたのち送信用アン
テナ２１１により基地局１へ送信される。上記のように
位相同期ループ３を用いて，受信された基地局側局発信
号ＢＬＯに加入者局側局発信号ＡＬＯを同期させること
により，加入者局側に恒温槽入りの精度のよい水晶発振
器を備える必要なく，０．１ｐｐｍ程度の高精度の局発
信号を得ることができる。また，上記無線通信システム
では，送信（基地局）側の局部発振器の周波数が多少ず
れたとしても，受信側（加入者局）側の局部発振器の周
波数も同じだけずれるため，中間周波数に変換されたと
きには，周波数のずれが相殺され，中間周波数で得られ
る精度はさらに高くなる。０．１ｐｐｍ程度の周波数誤
差が確保されれば，例えば１２ＧＨｚ帯の通信であって
も，その周波数誤差は１．２ｋＨｚ程度に収まり，２０
０ｋＨｚ程度にチャンネル周波数帯域幅が制限される場
合でも信頼性のある通信が可能となる。

【００１２】また，周波数精度の向上と同時に位相雑音
も低減される。例えば０．０１ｐｐＭ程度に位相雑音は
抑制される。このため，ＱＰＳＫ( Quadrature Phase S
hiftKeying)はもちろんのこと，２５６ＱＡＭ(Quadratu
re Amplitude Modulation)等のデジタル変調方式での通
信も可能となる。例えば上記２００ｋＨｚのチャンネル
帯域の場合，ＱＰＳＫ変調で２５６ｋｂｐｓ，１６ＱＡ
Ｍ変調で５１２ｋｂｐｓ，６４ＱＡＭ変調で７６８ｋｂ
ｐｓ，２５６ＱＡＭ変調で１０２４ｋｂｐｓという高速
なデジタル通信が可能となる。また，ＱＰＳＫ変調によ
って６４ｋｂｐｓの速度を保ちながら，チャンネル帯域
を５０ｋＨｚ程度まで絞れば，５００ＭＨｚ帯域でも１
００００ものチャンネルを設けることが可能となる。従
って，多数の加入者にチャンネルを割り当てた高速な双
方向通信システムを，加入者の負担をなるべく抑えて構
築することができる。また，チャンネル周波数帯域を，
２０ＭＨｚから２００ｋＨｚに絞ると，同じ受信電力で
も周波数あたりの受信電力は百倍に増大するため，信号
対雑音比は２０ｄＢ程度改善される。逆に，同じ信号対
雑音比を満せばよい場合，１／１００の受信電力があれ
ば十分であり，低コストでサイズの小さい受信アンテ
ナ，及び安価な雑音指数の大きい受信用の増幅器を用い
ることができるため，さらに受信機を小型化することが
でき，低価格化を促進することができる。

【００１３】

【実施例】上記実施の形態では，基地局側局発信号ＢＬ
Ｏの無変調波を上記基地局１から上記加入者局へ送信し
た場合を説明したが，基地局側局発信号ＢＬＯを，他の
送信波ＲＬと干渉しないような狭い帯域で変調して送信
するようにしてもよい。ループフィルター３０２の周波
数帯域よりも十分高い周波数で変調を行えば，位相同期
ループ３の動作に影響を与えることはない。例えば１ｋ
Ｈｚ〜１ＭＨｚ程度の変調周波数で変調された狭帯域の
ＦＭ変調波を用いれば，低周波数通過フィルタ３０１の
出力には復調された信号が現れ，そのまま復調出力を得
ることが可能で，しかもループフィルター３０２の出力
では変調信号は十分に減衰するので位相同期ループ３に
は悪影響を与えない。また，可聴周波数帯の変調波を用
いた場合，復調された信号を耳で聞きながら，信号の音
質が良くなるように，アンテナ２０１の向きの調整等を
行うことが可能となったり，放送局（基地局）の名称等
を放送したりすることも可能となる。また，上記実施の
形態では，基地局側局発信号ＢＬＯのみを送信波ＲＦと
同時に送信したが，基地局側局発信号だけでなく，例え
ばチューナーやデジタル変調器，復調器等で使用する基
準周波数や変調クロックを送信するようにしてもよい。
相当局発信号には，基地局側局発信号ＲＦの無変調波，
変調波等上記基地局側局発信号ＲＬそれ自体や一定の関
係を有する信号，及びそれらと共に送信される基準周波
数や変調クロックが含まれる。図４に基地局側局発信号
ＢＬＯの他に変調器及び復調器で使用するシンボルクロ
ックＦｓ１，Ｆｓ２を送信した例の周波数チャートを示
す。このようにシンボルクロックを基地局側から送信す
ることにより，受信側に設けられていたシンボルクロッ
ク再生回路を省略することができ，コストが低減される
だけでなく，シンボルクロック再生回路の位相誤差や位
相雑音による，復調の誤り率も低減でき通信の信頼性を
向上させることができる。また，基地局側と加入者局側
とで局部発振器，変調器，復調器の基準となる周波数を
全て同期させれば，互いの信号の干渉を減らすことがで
き，周波数関係の設計も容易となる。このような無線通
信システムも本発明における無線通信システムの一例で
ある。

【００１４】また，上記実施の形態では，基地局１と加
入者局２との両方で送受信を行うことが可能であった
が，ローカルテレビサービス等加入者局２から基地局１
への送信の必要がない場合には，上記周波数変換装置２
００から送信部２１２を取り除いてさらに構成を簡素化
することができる。また，上記実施の形態では，基地局
側局発信号ＢＬＯを送信波ＲＦと共に（同時に）送信し
たが，上記基地局側局発信号ＢＬＯは連続して送信する
ようにしてもよいし，間欠的に送信するようにしてもよ
い。このような無線通信システムも本発明における無線
通信システムの一例である。また，上記実施の形態で
は，位相同期ループ３に設けられる発振器に電圧制御発
振器３０３を用いたが，これに限らず例えばＹＩＧ等の
電流制御発振器を用いてもよい。また，上記実施の形態
では，受信用ミキサー２０３や送信用ミキサー２０８を
位相同期ループ３のミキサーとして兼用していたが，個
別にミキサーを設けるようにしてもよい。このような無
線通信システムも本発明における無線通信システムの一
例である。

【００１５】また，上記実施の形態では，送受信用に同
じ加入者局側局発信号ＡＬＯを用いたが，米国で実施さ
れているＬＭＤＳの場合のように，送信の周波数帯域と
受信の周波数帯域とが大きく離れている場合，送信用の
局部発振器と受信用の局部発振器のそれぞれの周波数を
異なったものにする必要がある。これを実現するための
実施例を図５，図６を用いて説明する。図５に示す加入
者局側の周波数変換装置２００′では，受信用の加入者
局側局部発振器３００の周波数の１／Ｎ１の周波数で発
信する電圧制御発振器３０３′を用いると共に，上記電
圧制御発振器３０３′と受信用ミキサー２０３との間，
及び上記電圧制御発振器３０３′と送信用ミキサー２０
８との間にそれぞれ×Ｎ１，×Ｎ２の周波数逓倍器３０
７，３０８を設けている。即ち，上記電圧制御発振器３
０３′は，受信した基地局側局発信号ＢＬＯの１／Ｎ１
＝ＬＯ（ｃｏｍ）の周波数に同期する。この信号を上記
周波数逓倍器３０８によりＮ２逓倍した信号を送信用の
加入者側局発信号ＡＬＯとして使用することにより，送
信用の周波数と受信用の周波数とを異ならせることがで
き，送信の周波数帯域と受信の周波数帯域とが大きく離
れている場合にも容易に対応が可能である。例えば，米
国のＬＭＤＳの場合，加入者局の受信用の周波数帯域は
２７．５−２８．３５ＧＨｚであるが，加入者局の送信
用の周波数帯域は３１．０−３１．３ＧＨｚと，約３Ｇ
Ｈｚ高い周波数が許可されている。このような場合に，
電圧制御発振器３０３′の周波数を，例えば４．４ＧＨ
ｚに設定し，Ｎ１＝６，Ｎ２＝７に設定すれば， ＢＬＯ＝ＬＯ（ＲＸ）＝Ｎ１×ＬＯ（ｃｏｍ）＝６×
４．４＝２６．４ＧＨｚ ＩＦ（ＲＸ）＝１．１０−１．９５ＧＨｚ ＬＯ（ＴＸ）＝Ｎ２×ＬＯ（ｃｏｍ）＝７×４．４＝３
０．８ＧＨｚ ＩＦ（ＴＸ）＝０．２０−０．５０ＧＨｚ となり，中間周波信号ＩＦを非常に使いやすい周波数に
設定することができる。

【００１６】また，図６に示す加入者局側の周波数変換
装置２００″は，上記周波数逓倍器３０７，３０８を用
いる代わりに，ハーモニックミキサー２０３′，２０
８′を利用して，以上の実施例（図５）と同様の効果を
得ようとするものである。ハーモニックミキサー２０
３′，２０８′は，局部発振器３００の周波数の整数倍
（それぞれ×Ｎ１，×Ｎ２）の倍音信号を内部で発生さ
せ，この倍音信号と他の信号を混合することで，高い周
波数の局部発振器を利用したのと同じ効果を得ることが
できるミキサーである。図７に周波数チャートの例を示
す。この例では，基本周波数ＬＯ（ｃｏｍ）を４．ＧＨ
ｚとし，ダウンリンク側のＢＬＯをＬＯ（ｃｏｍ）の６
倍である２６．４ＧＨｚとし，アップリンク側のＢＬＯ
をＬＯ（ｃｏｍ）の７倍である３０．８ＧＨｚとしてい
る。図７（ａ）にダウンリンク側の周波数の関係を示
す。ＢＬＯとして基地局から送られるのは２６．４ＧＨ
ｚのものである。電圧制御発振器３０３′からは上記基
本周波数ＬＯ（ｃｏｍ）の信号が出力される。受信用の
ハーモニックミキサー２０３′では，内部でＬＯ（ｃｏ
ｍ）が６倍されて低雑音増幅器２０２の出力と混合され
る。送信用のハーモニックミキサー２０８′の出力は，
ハーモニックミキサーの特性上，図７（ｂ）に示すよう
に，基本周波数ＬＯ（ｃｏｍ）の整数倍毎に信号が現れ
るが，次の帯域フィルタ２０９で必要な部分，即ち３
０．８ＧＨｚのＢＬＯより少し高い周波数帯にあるＲＦ
信号のみを通過させる。尚，受信側のハーモニックミキ
サー２０３′でも同様の出力信号が生じるが，次の帯域
フィルタ２０４及び低周波数通過フィルタ３０１で必要
ない信号は除去される。以上説明したように，図５，図
６に示す実施例により，送信用の周波数と受信用の周波
数とを異ならせることができ，送信の周波数帯域と受信
の周波数帯域とが大きく離れている場合にも容易に対応
が可能である。

【００１７】

【発明の効果】上記請求項１〜１２のいずれか１項に記
載の発明によれば，加入者局側局発信号が位相同期ルー
プを用いて基地局側局発信号に同期されるため，加入者
局側に高価な局部発振器を設けることなく，高精度の局
発信号を得ることができ，加入者側の負担を抑えた信頼
性のある無線通信システムを提供することができる。ま
た，請求項１１，１２に記載の発明によれば，更に送信
用の周波数と受信用の周波数とを異ならせることがで
き，送信の周波数帯域と受信の周波数帯域とが大きく離
れている場合にも容易に対応が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係る無線通信システ
ムの概略構成を示す図。

【図２】 上記無線通信システムで用いられる周波数変
換装置の概略構成を示す図。

【図３】 上記無線通信システムで用いられる送信波の
周波数チャート。

【図４】 本発明の一実施例に係る無線通信システムで
用いられる送信波の周波数チャート。

【図５】 本発明の一実施例に係る無線通信システムで
用いられる周波数変換装置２００′の概略構成を示す
図。

【図６】 本発明の一実施例に係る無線通信システムで
用いられる周波数変換装置２００″の概略構成を示す
図。

【図７】 ハーモニックミキサーを使用した場合（上記
周波数変換装置２００″）の周波数チャート。

【図８】 ローカル無線通信網を説明するための図。

【図９】 従来の無線通信システムで用いられる周波数
変換装置の一例を示す図。

【図１０】 従来の無線通信システムで用いられる送信
波の周波数チャート。

【図１１】 従来の無線通信システムで用いられる周波
数変換装置の他の例を示す図。

【符号の説明】

１…基地局 ２…加入者局 ３…位相同期ループ ＩＦ…中間周波信号 ＢＬＯ…基地局側局発信号 ＣＬＯ…基地局側内部局発信号 ＡＬＯ…加入者局側局発信号 ＲＦ…送信波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 有一郎 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と複数の加入者局とを結び，マイ
   クロ波，準ミリ波，又はミリ波帯にある所定帯域の送信
   波を上記基地局から各加入者局へ送信する無線通信シス
   テムであって，上記基地局側で基地局側局発信号と中間
   周波信号とを重畳して上記送信波を生成すると共に，上
   記加入者局側で加入者局側局発信号を用いて上記送信波
   から上記中間周波信号を取り出す無線通信システムにお
   いて，上記基地局側局発信号に相当し上記所定帯域又は
   近傍の相当局発信号が上記基地局から上記加入者局へ送
   信されると共に，上記加入者局側局発信号が上記相当局
   発信号から取り出された基地局側局発信号と位相同期ル
   ープによって同期されてなることを特徴とする無線通信
   システム。
2. 【請求項２】 上記加入者局から上記基地局へ送信され
   る送信波が，上記相当局発信号から取り出された基地局
   側局発信号と同期された加入者局側局発信号と中間周波
   信号とが重畳されたものである請求項１に記載の無線通
   信システム。
3. 【請求項３】 上記基地局側に設けられたデジタル変調
   器の変調クロックに相当するサンプル基準周波数が上記
   基地局から上記加入者局へ送信されると共に，上記加入
   者局側に設けられたデジタル復調器の復調クロックが上
   記加入者局で受信されたサンプル基準周波数に基づいて
   定められてなる請求項１又は２に記載の無線通信システ
   ム。
4. 【請求項４】 上記基地局側に設けられたデジタル変調
   器及び復調器が同一クロックで駆動されると共に，上記
   加入者局側に設けられたデジタル変調器の変調クロック
   が上記加入者局で受信されたサンプル基準周波数に基づ
   いて定められてなる請求項３に記載の無線通信システ
   ム。
5. 【請求項５】 上記相当局発信号が，上記送信波と同時
   に上記加入者局へ送信されてなる請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載の無線通信システム。
6. 【請求項６】 上記相当局発信号が，上記基地局から連
   続して上記加入者局へ送信されてなる請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の無線通信システム。
7. 【請求項７】 上記相当局発信号が，上記基地局から間
   欠的に上記加入者局へ送信されてなる請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の無線通信システム。
8. 【請求項８】 上記相当局発信号が，上記基地局側局発
   信号の無変調波である請求項１〜７のいずれか１項に記
   載の無線通信システム。
9. 【請求項９】 上記相当局発信号が，上記基地局側局発
   信号の狭帯域変調波である請求項１〜７のいずれか１項
   に記載の無線通信システム。
10. 【請求項１０】 上記相当局発信号が，可聴周波数帯の
    変調波である請求項９に記載の無線通信システム。
11. 【請求項１１】 上記加入者側局発信号が，上記位相同
    期ループに設けられた発振器の信号を逓倍したものであ
    る請求項１〜１０のいずれか１項に記載の無線通信シス
    テム。
12. 【請求項１２】 上記加入者局側に設けられる送信用及
    び／若しくは受信用のミキサーにハーモニックミキサー
    が用いられてなる請求項１〜１０のいずれか１項に記載
    の無線通信システム。