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公開番号2025099209
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023215683
出願日2023-12-21
発明の名称ベクトル分解器、光無線伝送システム、通信装置、及びベクトル分解方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H04B 10/2575 20130101AFI20250626BHJP(電気通信技術)
要約【課題】簡素な構成で1組のアウトフェージング信号を生成可能とする。
【解決手段】ベクトル分解器は、入力信号に対して、それぞれ位相が、正の方向及び負の方向に、90°回転した第1の位相回転信号及び第2の位相回転信号を生成する位相回転信号生成器と、入力信号と第1の位相回転信号とを合成して第1のアウトフェージング信号を生成し、入力信号と第2の位相回転信号とを合成して第2のアウトフェージング信号を生成する合成器とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号に対して、それぞれ位相が、正の方向及び負の方向に、９０°回転した第１の位相回転信号及び第２の位相回転信号を生成する位相回転信号生成器と、
前記入力信号と前記第１の位相回転信号とを合成して第１のアウトフェージング信号を生成し、前記入力信号と前記第２の位相回転信号とを合成して第２のアウトフェージング信号を生成する合成器とを有するベクトル分解器。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記位相回転信号生成器は、前記入力信号の位相を９０°回転させることで前記第１の位相回転信号を生成する位相回転器と、前記第１の位相回転信号を符号反転させて前記第２の位相回転信号を生成する反転信号生成器とを含み、
前記反転信号生成器に入力される前記第１の位相回転信号の振幅を、前記入力信号の振幅に応じて調整する振幅調整器を更に有する、請求項１に記載のベクトル分解器。
【請求項３】
前記反転信号生成器に入力される前記第１の位相回転信号の振幅を、所定の振幅とする振幅固定器を更に有する、請求項２に記載のベクトル分解器。
【請求項４】
親機と、
前記親機と光伝送路を介して接続される子機とを備え、
前記子機は、
アンテナと、
前記アンテナを用いて受信された受信信号である入力信号に対して、それぞれ位相が、正の方向及び負の方向に、９０°回転した第１の位相回転信号及び第２の位相回転信号を生成する位相回転信号生成器と、前記入力信号と前記第１の位相回転信号とを合成して第１のアウトフェージング信号を生成し、前記入力信号と前記第２の位相回転信号とを合成して第２のアウトフェージング信号を生成する合成器とを有するベクトル分解器とを有し、
前記親機は、
前記光伝送路を介して前記子機から受信された前記第１のアウトフェージング信号及び前記第２のアウトフェージング信号を合成し、前記受信信号に応じた信号を再生する合成器と、
前記再生された前記信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
前記デジタル信号に変換された前記信号に対して信号処理を実施する信号処理回路とを有する、光無線伝送システム。
【請求項５】
前記信号処理回路は、前記再生された前記受信信号に応じた信号の振幅、及び所定の振幅に応じて、前記再生された前記受信信号に応じた信号の振幅を補正する第１の補正回路を有する、請求項４に記載の光無線伝送システム。
【請求項６】
前記親機は、送信信号である入力信号に対して、それぞれ位相が、正の方向及び負の方向に、９０°回転した第１の位相回転信号及び第２の位相回転信号を生成する位相回転信号生成器と、前記入力信号と前記第１の位相回転信号とを合成して第１のアウトフェージング信号を生成し、前記入力信号と前記第２の位相回転信号とを合成して第２のアウトフェージング信号を生成する合成器とを有するベクトル分解器を更に有し、
前記子機は、前記光伝送路を介して前記親機から受信された前記第１のアウトフェージング信号及び前記第２のアウトフェージング信号を合成し、前記送信信号に応じた信号を再生する合成器とを更に有する、請求項４又は５に記載の光無線伝送システム。
【請求項７】
前記信号処理回路は、前記送信信号の振幅、及び所定の振幅に応じて、前記ベクトル分解器に入力される前記送信信号の振幅を補正する第２の補正回路を有する、請求項６に記載の光無線伝送システム。
【請求項８】
送信信号である入力信号に対して、それぞれ位相が、正の方向及び負の方向に、９０°回転した第１の位相回転信号及び第２の位相回転信号を生成する位相回転信号生成器と、前記入力信号と前記第１の位相回転信号とを合成して第１のアウトフェージング信号を生成し、前記入力信号と前記第２の位相回転信号とを合成して第２のアウトフェージング信号を生成する合成器とを有するベクトル分解器と、
前記第１のアウトフェージング信号及び前記第２のアウトフェージング信号をそれぞれ増幅する第１及び第２のアンプと、
前記増幅された前記第１のアウトフェージング信号、及び前記増幅された記第２のアウトフェージング信号を合成する合成器とを備える通信装置。
【請求項９】
前記送信信号の振幅、及び所定の振幅に応じて、前記ベクトル分解器に入力される前記送信信号の振幅を補正する補正回路を含む信号処理回路を更に有する、請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
入力信号に対して、それぞれ位相が９０°回転した第１の位相回転信号及び第２の位相回転信号を生成し、
前記入力信号と前記第１の位相回転信号とを合成して第１のアウトフェージング信号を生成し、前記入力信号と前記第２の位相回転信号とを合成して第２のアウトフェージング信号を生成することを有するベクトル分解方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ベクトル分解器、光無線伝送システム、通信装置、及びベクトル分解方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
モバイルネットワークのアクセス網において、屋外基地局の電波が届きにくい、地下街やビル内のような弱電エリアに、別途、低コストで電波を供給するシステムとして、光ファイバを用いた光無線伝送システムが配置されている。光無線伝送システムは、光ファイバ無線（ＲｏＦ：Radio over Fiber）システムとも呼ばれる。光無線伝送システムは、親機と、弱電エリアに配置される１以上の子機とを含む。親機と子機とは、光ファイバを介して相互に接続される。光無線伝送システムにおいて、親機は無線ユニットとも呼ばれ、子機は分散アンテナユニットとも呼ばれる。
【０００３】
光無線伝送システムとして、デジタルＲｏＦ（ＤＲｏＦ：Digital RoF）システムと、アナログＲｏＦ（ＡＲｏＦ：Analog RoF）システムが知られている。デジタルＲｏＦシステムにおいて、親機は、ベースバンド信号をパラレル信号からシリアル信号に変換する。シリアル信号に変換されたベースバンド信号は、Ｅ／Ｏ（Electrical signal / Optical signal）変換器を用いて電気信号から光信号に変換され、光ファイバにより、子機まで伝送される。伝送された光信号は、Ｏ／Ｅ（Optical signal / Electrical signal）変換器を用いて、光信号から電気信号に変換される。
【０００４】
子機は、伝送されたベースバンド信号を、シリアル信号からパラレル信号に変換する。また、子機は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ：Digital Analog Converter）を用いて、パラレル信号に変換されたベースバンド信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。さらに、子機は、ミキサ回路を用いて、アナログ信号に変換されたベースバンド信号を高周波信号に変換する。高周波信号は、増幅器及びバンドパスフィルタを介してアンテナに供給され、アンテナは、高周波信号を弱電エリアに放射する。
【０００５】
一方、アナログＲｏＦシステムでは、親機は、ＤＡＣを用いてデジタルベースバンド信号をアナログ信号に変換し、ミキサ回路を用いてアナログ信号に変換されたベースバンド信号を高周波信号に変換する。高周波信号は、Ｅ／Ｏ変換器を用いて電気信号から光信号に変換され、光ファイバにより、子機まで伝送される。伝送された高周波信号は、Ｏ／Ｅ変換器を用いて、光信号から電気信号に変換される。子機において、高周波信号は、パワーアンプなどの増幅器、及びバンドパスフィルタを介してアンテナに供給され、アンテナは、高周波信号を弱電エリアに放射する。
【０００６】
デジタルＲｏＦシステムとアナログＲｏＦシステムとを比較すると、デジタルＲｏＦシステムは、各子機が、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアルパラレル（Ｓ／Ｐ：Serial / Parallel）変換器を有している必要がある。また、各子機は、広帯域信号に対応したＤＡＣを装備している必要がある。このため、各子機における電力消費が大きくコストも高くなる。これに対し、アナログＲｏＦシステムは、子機にＤＡＣを必要としないため、消費電力は少なく、サイズも小さくできる。一方で、アナログＲｏＦシステムでは、ひずみに起因する信号劣化を避けるために、線形性に優れた、高コストなＥ／Ｏ変換器とＯ／Ｅ変換器とを含む光送受信器が必要になる。
【０００７】
低コストな光送受信器を使用できるＲｏＦシステムとして、１ビットアウトフェージング変調を用いたＲｏＦシステムが知られている。関連技術として、特許文献１は、アウトフェージング信号を用いた光無線伝送システムを開示する。特許文献１に記載の光無線伝送システムにおいて、親機に相当する伝送装置は、１組のアウトフェージング信号を生成し、アウトフェージング信号を中間周波数にて直交変換する。直交変調された１組のアウトフェージング信号は、Ｅ／Ｏ変換器により、電気信号から光信号に変換される。光信号は、光ファイバを用いて子機まで伝送され、子機側に配置されたＯ／Ｅ変換器により、光信号から電気信号に変換される。子機は、１組のアウトフェージング信号を合成し、合成信号を高周波信号に変換し、アンテナから高周波信号を放射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２１－１２９１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の光無線伝送システムでは、光ファイバはパルス波形として表される光信号を伝送する。パルス波形は、ｈｉｇｈとｌｏｗの２値であるため、Ｅ／Ｏ変換器及びＯ／Ｅ変換器に、安価な汎用デジタル光モジュールを用いることができる。特許文献１に記載の光無線伝送システムでは、アナログＲｏＦ方式で必要となる高価な専用アナログ光モジュールではなく、安価な汎用デジタル光モジュールの採用が可能になり、コスト低減を実現できる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、子機から親機への信号伝送は考慮されていない。子機から親機への信号伝送を考えた場合、アンテナで受信した無線周波数信号をアウトフェージング信号に変換するためには、下記のステップを実施する必要がある。
（１）アンテナから受信した信号を、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ：Analog Digital Converter）を用いてデジタル信号に変換する。
（２）デジタルデジタルアウトフェージング変調器にて、上記デジタル信号から１組のアウトフェージング信号を生成する。
（３）１組のアウトフェージング信号を、ＤＡＣを用いて、アナログ信号に変換する。
（【００１１】以降は省略されています）

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