JP6395851B2 - 通信装置および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信装置および通信システムに関するものである。

例えば、デジタル移動体通信では、エリア全域をカバーするために、高出力の送信増幅器が用いられる。高出力の送信増幅器は図１のように、送信増幅器が基地局と同一の架に設置するのが主流であった。

しかし、送信増幅器がアンテナに接続される場合、同軸ケーブルにて接続されるが、装置の保守上、アンテナと送信増幅器間は５０〜２００ｍも離される場合があり、その間での信号の劣化が問題となっていた。また、ＡＭＰ（ＰＡ：Power Amplifier）が基地局の一部として取り扱われることが一般的であり、その為、基地局は各地へ分散し、保守上、運用コスト上問題であった。

これらの問題を解決する為、ＲＯＦ（Radio On Fiber）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）なる概念が生み出され、主流になりつつある。これは、基地局からアンテナに近い無線部を切り離し、両者を光ファイバで接続することにより、上記問題を解決するものである。

既存の設備を利用してＲＯＦ、ＲＲＨを実現する場合、光ファイバを低価格で使用できることから運用コストを低減することが可能である。また、ＲＯＦ、ＲＲＨは大規模な基地局を各地へ分散させるのでは無く、比較的小規模な無線部だけを分散させることから、保守上も好ましい形態となっている。このＲＯＦ、ＲＲＨの概要を図２に示す。

図２において、３は基地局で、図１ではＡＭＰの代わりにＩ／Ｆ（Interface）を実装し、電気信号を光信号に変換している。４は光ファイバで、光に変換された信号を伝送する。ＴＲＸ−ＡＭＰ５はタワーや、ビルの上に設置される送信増幅器で基地局から光ファイバ４経由で送られてきた送信データを増幅してアンテナ２から出力する。

図１に示されているような送信増幅器が基地局と同一の架に設置している構成と比較すると、このＲＯＦ、ＲＲＨの概念において、送信増幅器はビルの屋上やタワー天辺等非常に高い場所に設置される。そのため、故障等の原因で送信増幅器の交換や修理を行う作業者がビルの屋上やタワー天辺等に昇る必要があるために、工数が非常に多くなるという問題点がある。

光伝送装置の概要を図３に示す。
基地局６は既設の基地局（ＢＴＳ、Base Transceiver Station）である。
光伝送装置親機７は、ＢＴＳ６の光インタフェース装置となり、ＢＴＳ６が出力する無線信号を同軸接続して電気信号である無線信号を光信号に変換し、光ファイバケーブル４にて遠方の光伝送装置中継機８に伝送する。
また、光伝送装置中継機８から送られてくる光伝送装置子機９から受け取った無線信号を光信号で受け取り、その光信号を電気に変換してＢＴＳ６に出力する。
光伝送装置中継機８は、光ファイバケーブル４にて送られてきた無線信号を電気信号に変換し、その信号を光伝送装置子機９に分配し出力する。また、光伝送装置子機９から送られてきた無線信号を多重し、光信号に変換して光ファイバケーブル４経由で光伝送装置親機７に出力する。
光伝送装置子機９は、光伝送装置中継機８から送られてきた無線信号を増幅し、移動端末に対して出力を行う機能と、移動端末が出力した信号を受信増幅し光伝送装置中継機８に向けて出力するという機能をもつＴＲＸ−ＡＭＰである。
このように、光伝送装置とは、不感地帯である該対策ビル１０等に長距離伝送を行いサービスエリアの拡大を図るシステムである。

光伝送装置を概観すると図４のような構成になっており、一般的にはStar topologyと呼ばれている形態である。
光ファイバケーブルを伝送する信号の伝送レートの速さはＢＴＳが扱う無線方式や、周波数帯の数、ＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）のアンテナ数、光伝送装置中継機８と光伝送装置子機９の接続数、によって決まり、近年は無線方式の広帯域化、周波数帯の増加、ＭＩＭＯ化が進んでいる。

従来の光伝送装置の子機構成を図５に示す。
光電気変換部１１は、対向装置から送られてくる光信号をシリアル電気信号に変換し、シリアル／パラレル変換部１２へ出力する。
また、シリアル／パラレル変換部１２から送られてくるシリアル電気信号を光信号に変換し、対向装置へ伝送する。
シリアル／パラレル変換部１２は、光電気変換部１１から送られてくるシリアルデータをパラレルデータに変換してフォーマット変換部１３へ出力する。
また、フォーマット変換部１３から送られてくるパラレルデータをシリアルデータに変換して光電気変換部１１へ出力する。
フォーマット変換部１３は、シリアル／パラレル変換部１２から送られてくるパラレルデータの復号化処理を行い、送信信号の形式に変換して信号処理部１４へ出力する。
また、信号処理部１４から送られてくる受信信号の符号化処理を行い、シリアル／パラレル変換部１２へ出力する。
信号処理部１４は、フォーマット変換部１３から送られてくる送信信号のデジタル信号処理を行い、無線周波数に変換してアンテナ２から空中へ出力する。
また、アンテナ２で受信した無線周波数の信号をベースバンド周波数に変換し、デジタル信号処理を行い、フォーマット変換部１３へ出力する。

先行技術文献としては、特開２０１２−１３８７５２号公報（特許文献１）、特開２００９−１８８７６６号公報（特許文献２）等が挙げられる。

特開２０１２−１３８７５２号公報 特開２００９−１８８７６６号公報

本発明の目的は、伝送データを効率よく圧縮することにより、伝送路により多くのデータを送出することにある。

本発明の通信装置は、入力デジタル信号を所定の単位に分ける分割手段と、分割手段により分けられたデジタル信号の絶対値の最大値を用いて圧縮係数を検出する係数検出手段と、分割手段により分けられたデジタル信号を係数検出手段により検出された圧縮係数で割り算処理を行いデジタル信号の振幅を圧縮し圧縮信号とする振幅圧縮手段と、振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と係数検出手段により検出された圧縮係数を対向装置に送信する送信手段とを有する圧縮部を備えたことを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、圧縮信号と圧縮係数を対向装置から受信する受信手段と、受信手段により受信した圧縮信号と圧縮係数の掛け算処理を行い圧縮信号の振幅を展開し分割されたデジタル信号を復元する振幅展開手段と、振幅展開手段により展開されたデジタル信号を結合することで復元して出力する結合手段とを有する展開部を備えたことを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、入力デジタル信号を所定の単位に分ける分割手段と、分割手段により分けられたデジタル信号を時系列信号としてみなして周波数変換を行い周波数信号とする周波数変換手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号の絶対値の最大値を用いて圧縮係数を検出する係数検出手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号を係数検出手段により検出された圧縮係数で割り算処理を行いデジタル信号の振幅を圧縮し圧縮信号とする振幅圧縮手段と、振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と係数検出手段により検出された圧縮係数を対向装置に送信する送信手段とを有する圧縮部を備えたことを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、圧縮信号と圧縮係数を対向装置から受信する受信手段と、受信手段により受信した圧縮信号と圧縮係数の掛け算処理を行い圧縮信号の振幅を展開し、周波数信号を復元する振幅展開手段と、振幅展開手段により展開された周波数信号に対して逆周波数変換を行い分割されたデジタル信号を復元する逆周波数変換手段と、逆周波数変換手段により復元されたデジタル信号を結合することで復元して出力する結合手段とを有する展開部を備えたことを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、デジタル信号を所定の単位に分ける分割手段と、分割手段により分けられたデジタル信号を時系列信号としてみなして周波数変換を行い周波数信号とする周波数変換手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号を２つ以上の連続した周波数帯の信号に分ける周波数分割手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号または周波数分割手段により分けられた周波数信号または振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号の絶対値の最大値を用いて圧縮係数を検出する係数検出手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号または周波数分割手段により分けられた周波数信号または振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号を係数検出手段により検出された圧縮係数で割り算処理を行いデジタル信号の振幅を圧縮し圧縮信号とする振幅圧縮手段と、振幅圧縮手段により圧縮された１つ以上の圧縮信号と係数検出手段により検出された１つ以上の圧縮係数を対向装置に送信する送信手段とを有する圧縮部を備えたことを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、１つ以上の圧縮信号と１つ以上の圧縮係数を対向装置から受信する受信手段と、受信手段により受信した１つ以上の圧縮信号と１つ以上の圧縮係数または受信手段により受信した１つ以上の圧縮信号と１つ以上の圧縮係数および１つ以上の振幅展開手段により展開された１つ以上の圧縮信号について対応した１組の圧縮信号と圧縮係数の掛け算処理を行い圧縮信号の振幅を展開し周波数信号または圧縮信号を復元する振幅展開手段と、振幅展開手段により展開された周波数信号を周波数分割手段により分けられた周波数信号である周波数信号を結合する周波数結合手段と、振幅展開手段により展開された周波数信号または周波数結合手段により結合された周波数信号に対して逆周波数変換を行い分割されたデジタル信号を復元する逆周波数変換手段と、逆周波数変換手段により展開されたデジタル信号を結合することで復元して出力する結合手段とを有する展開部を備えたことを特徴する。

また、本発明の通信システムは、上述の通信装置から出力された圧縮信号を、上述の通信装置で受信して復元することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、圧縮部と展開部を備え、圧縮部が入力デジタル信号を所定の単位に分ける分割手段と、分割手段により分けられたデジタル信号の絶対値の最大値を用いて圧縮係数を検出する係数検出手段と、分割手段により分けられたデジタル信号を係数検出手段により検出された圧縮係数で割り算処理を行いデジタル信号の振幅を圧縮し圧縮信号とする振幅圧縮手段と、振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と係数検出手段により検出された圧縮係数を対向装置に送信する送信手段とを有し、展開部が圧縮信号と圧縮係数を対向装置から受信する受信手段と、受信手段により受信した圧縮信号と圧縮係数の掛け算処理を行い圧縮信号の振幅を展開し分割されたデジタル信号を復元する振幅展開手段と、振幅展開手段により展開されたデジタル信号を結合することで復元して出力する結合手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、圧縮部と展開部を備え、圧縮部が入力デジタル信号を所定の単位に分ける分割手段と、分割手段により分けられたデジタル信号を時系列信号としてみなして周波数変換を行い周波数信号とする周波数変換手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号の絶対値の最大値を用いて圧縮係数を検出する係数検出手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号を係数検出手段により検出された圧縮係数で割り算処理を行いデジタル信号の振幅を圧縮し圧縮信号とする振幅圧縮手段と、振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と係数検出手段により検出された圧縮係数を対向装置に送信する送信手段とを有し、展開部が圧縮信号と圧縮係数を対向装置から受信する受信手段と、受信手段により受信した圧縮信号と圧縮係数の掛け算処理を行い圧縮信号の振幅を展開し、周波数信号を復元する振幅展開手段と、振幅展開手段により展開された周波数信号に対して逆周波数変換を行い分割されたデジタル信号を復元する逆周波数変換手段と、逆周波数変換手段により復元されたデジタル信号を結合することで復元して出力する結合手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、圧縮部と展開部を備え、圧縮部がデジタル信号を所定の単位に分ける分割手段と、分割手段により分けられたデジタル信号を時系列信号としてみなして周波数変換を行い周波数信号とする周波数変換手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号を２つ以上の連続した周波数帯の信号に分ける周波数分割手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号または周波数分割手段により分けられた周波数信号または振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号の絶対値の最大値を用いて圧縮係数を検出する係数検出手段と、周波数変換手段により変換された周波数信号または周波数分割手段により分けられた周波数信号または振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号を係数検出手段により検出された圧縮係数で割り算処理を行いデジタル信号の振幅を圧縮し圧縮信号とする振幅圧縮手段と、振幅圧縮手段により圧縮された１つ以上の圧縮信号と係数検出手段により検出された１つ以上の圧縮係数を対向装置に送信する送信手段とを有し、展開部が１つ以上の圧縮信号と１つ以上の圧縮係数を対向装置から受信する受信手段と、受信手段により受信した１つ以上の圧縮信号と１つ以上の圧縮係数または受信手段により受信した１つ以上の圧縮信号と１つ以上の圧縮係数および１つ以上の振幅展開手段により展開された１つ以上の圧縮信号について対応した１組の圧縮信号と圧縮係数の掛け算処理を行い圧縮信号の振幅を展開し周波数信号または圧縮信号を復元する振幅展開手段と、振幅展開手段により展開された周波数信号を周波数分割手段により分けられた周波数信号である周波数信号を結合する周波数結合手段と、振幅展開手段により展開された周波数信号または周波数結合手段により結合された周波数信号に対して逆周波数変換を行い分割されたデジタル信号を復元する逆周波数変換手段と、逆周波数変換手段により展開されたデジタル信号を結合することで復元して出力する結合手段とを有することを特徴する。

本発明によれば、伝送データを効率よく圧縮することにより、伝送路により多くのデータを送出することができる。

従来の基地局と送信増幅器の構成例（同一架）を説明するための図である。 従来の基地局と送信増幅器の構成例（遠隔）を説明するための図である。 従来の光伝送装置の適用例である。 従来の光伝送装置(Star topology)の概略図である。 従来の光伝送装置の子機の実施例である。 本発明の一実施例である光伝送装置の子機を説明するための図である。 本発明の一実施例である圧縮部の実施例１を説明するための図である。 本発明の一実施例である圧縮部の実施例２を説明するための図である。 本発明の一実施例である圧縮部の実施例３を説明するための図である。 本発明の一実施例である圧縮部の実施例４を説明するための図である。 本発明の一実施例である圧縮部の実施例５を説明するための図である。 本発明の一実施例である圧縮部の実施例６を説明するための図である。 本発明の一実施例である展開部の実施例１を説明するための図である。 本発明の一実施例である展開部の実施例２を説明するための図である。 本発明の一実施例である展開部の実施例３を説明するための図である。 本発明の一実施例である展開部の実施例４を説明するための図である。 本発明の一実施例である展開部の実施例５を説明するための図である。 本発明の一実施例である展開部の実施例６を説明するための図である。 本発明の一実施例である通信システムを説明するための図である。 圧縮概要について説明するための図である。 周波数変換について説明するための図である。 周波数分割について説明するための図である。 係数検出について説明するための図である。 振幅圧縮について説明するための図である。 圧縮係数と振幅圧縮信号をフォーマット変換部へ送信する概要について説明するための図である。 図１９の動作説明を補助するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図６は本発明の一実施例である光伝送装置の子機を説明するための図である。
図６において、光伝送装置の子機は、アンテナ２、光ファイバケーブル４、光電気変換部１１、シリアル／パラレル変換部１２、フォーマット変換部１３、信号処理部１４、展開部１５、圧縮部１６を有している。
展開機能部１５は、フォーマット（Format）変換部１３から送られてくる圧縮信号のデータ量を展開し、送信信号を復元して信号処理部１４へ出力する。
圧縮機能部１６は、信号処理部１４から送られてくる受信信号のデータ量を圧縮し、フォーマット変換部１３へ出力する。

図７は本発明の一実施例である圧縮部の実施例２を説明するための図である。
図７において、圧縮部１６は、分割部１７、係数検出部１８、振幅圧縮部１９、送信部２０で構成されている。
分割部１７は、受信信号を所定のサンプル数に分割する。
分割部１７から出力される分割信号は、係数検出部１８で圧縮係数の算出に用いられ、また、振幅圧縮部１９で圧縮係数により圧縮される。
送信部２０は、圧縮信号と圧縮係数をフォーマット変換部１３へ出力する。

次に、圧縮部１６の詳細な動作について図２０を用いて説明する。
図２０は圧縮概要について説明するための図である。
圧縮部１６の圧縮方式は入力デジタル信号の対象群を選ぶ。
例えば、無線信号を信号処理したベースバンド信号を１つのみ選ぶか、または、ベースバンド信号を直交検波することにより得られる２つの直交データを選ぶか、または、時系列的に前後の数値データ配列を２つ以上直列に選ぶか、または、光伝送装置が２系統以上のデジタル信号を扱う場合に２系列以上の同時刻のデータを並列に選ぶか、または、前記の組み合わせ、により選ぶ。

次に、分割部１７の詳細な動作について図２１を用いて説明する。
図２１は周波数変換について説明するための図である。
分割部１７は、入力されたデジタル信号を所定のサンプル幅の数値データ配列に分割し、この数値データ配列の連なりとして扱う。
この数値データ配列は、周期的に報知される開始制御信号を起点に作成される。
この開始制御信号は、例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）, ＯＢＳＡＩ（Open Base Station Architecture Initiative）の同期タイミングか、または同期周波数を逓倍したものを用いる。
これにより、圧縮機能と展開機能の同期信号を別に伝送する必要がなくなり圧縮率が高まる。

次に、係数検出部１８の詳細な動作について図２３を用いて説明する。
図２３は係数検出について説明するための図である。
係数検出部１８は、ある１つ以上の数値データ配列か、または、１つ以上の周波数データ信号か、または、１つ以上の振幅圧縮信号を対象として、その対象の振幅値の絶対値の最大値を固定値で割った値に、０以上の値を加えた値を圧縮係数として検出する。

次に、振幅圧縮部１９の詳細な動作について図２４を用いて説明する。
図２４は振幅圧縮について説明するための図である。
振幅圧縮部１９は、ある１つ以上の数値データ配列か、または、１つ以上の周波数データ信号か、または、１つ以上の振幅圧縮信号を対象として、その対象から得られた圧縮係数でその対象を割り算処理し、振幅を常に所定値以下になるように圧縮する。
圧縮率が不十分な場合には、前段で振幅圧縮した圧縮信号をさらに後段で１回以上の振幅圧縮を繰り返すことで、圧縮率を向上させる。

次に、送信部２０とフォーマット変換部の動作について図２５を用いて説明する。
図２５は圧縮係数と振幅圧縮信号をフォーマット変換部へ送信する概要について説明するための図である。
送信部２０は、全ての圧縮係数と振幅圧縮信号を、フォーマット変換部へ送信する。
フォーマット変換部１３は、例えば、ＣＰＲＩ,ＯＢＳＡＩに準拠しており、シリアル／パラレル変換部を通じて、光伝送路へ、全ての圧縮係数と振幅圧縮信号を出力する。

図８は本発明の一実施例である圧縮部の実施例２を説明するための図である。
図８において、圧縮部１６は、分割部１７、周波数変換部２１、係数検出部１８、振幅圧縮部１９、送信部２０で構成されている。
分割部１７は受信信号を所定のサンプル数に分割して分割信号にする。
周波数変換部２１は分割信号を周波数変換する。
周波数変換部２１から出力される周波数信号は、係数検出部１８で圧縮係数の算出用いられ、また、振幅圧縮部１９で圧縮係数により圧縮される。
送信部２０は、圧縮信号と圧縮係数をフォーマット変換部１３へ出力する。

図９は本発明の一実施例である圧縮部の実施例３を説明するための図である。
図９において、圧縮部１６は、分割部１７、周波数変換部２１、周波数分割部２２、係数検出部１８Ａ，１８Ｂ、振幅圧縮部１９Ａ，１９Ｂ、送信部２０で構成されている。
分割部１７は受信信号を所定のサンプル数に分割して分割信号にする。
周波数変換部２１は分割信号を周波数変換する。
周波数分割部２２は周波数信号を２つの周波数帯の周波数信号に分割する。
２つの周波数信号は、係数検出部１８Ａ，１８Ｂで圧縮係数の算出に用いられる。
また、２つの周波数信号は、振幅圧縮部１９Ａ，１９Ｂで係数検出部１８Ａと係数検出部１８Ｂに対応する圧縮係数により圧縮される。
送信部２０は２つの圧縮信号と２つの圧縮係数をフォーマット変換部１３へ出力する。

図１０は本発明の一実施例である圧縮部の実施例４を説明するための図である。
図１０において、圧縮部１６は、分割部１７、周波数変換部２１、周波数分割部２２、係数検出部１８、振幅圧縮部１９、送信部２０で構成されている。
分割部１７は受信信号を所定のサンプル数に分割して分割信号にする。
周波数変換部２１は分割信号を周波数変換する。
周波数分割部２２は周波数信号を２つの周波数帯（高周波数帯、低周波数帯）の信号に分割する。
低周波数帯の信号は、係数検出部１８で圧縮係数の算出に用いられる。
また、低周波数帯の信号は、振幅圧縮部１９で圧縮係数により圧縮される。
なお、高周波数帯の信号は低周波数帯の信号と比較して無視できるほど小さい電力であるため送信しない。
送信部２０は１つの圧縮信号と１つの圧縮係数をフォーマット変換部１３へ出力する。

図１１は本発明の一実施例である圧縮部の実施例５を説明するための図である。
図１１において、圧縮部１６は、分割部１７、周波数変換部２１、周波数分割部２２、係数検出部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、振幅圧縮部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ、送信部２０で構成されている。
分割部１７は受信信号を所定のサンプル数に分割して分割信号にする。
周波数変換部２１は分割信号を周波数変換する。
周波数分割部２２は周波数信号を３つの周波数帯の信号に分割する。
３つの周波数帯の信号は、係数検出部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃで圧縮係数の算出に用いられる。
また、３つの周波数帯の信号は、振幅圧縮手段１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃで係数検出部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに対応する圧縮係数により圧縮される。
送信部２０は３つの圧縮信号と３つの圧縮係数をフォーマット変換部１３へ出力する。

図１２は本発明の一実施例である圧縮部の実施例６を説明するための図である。
図１２において、圧縮部１６は、分割部１７、周波数変換部２１、周波数分割部２２、係数検出部１８Ａ，１８Ｂ、振幅圧縮部１９Ａ１，１９Ａ２，１９Ｂ、送信部２０で構成されている。
分割部１７は受信信号を所定のサンプル数に分割して分割信号にする。
周波数変換部２１は分割信号を周波数変換する。
周波数分割部２２は周波数信号を２つの周波数帯（高周波数帯、低周波数帯）の信号に分割する。
低周波数帯の信号は、係数検出部１８Ａで圧縮係数の算出に用いられ、また、振幅圧縮部１９Ａ１で係数検出部１８Ａに対応する圧縮係数により圧縮される。
高周波数帯の信号は低周波数帯の信号と比較して常に非常に小さい電力であるため、振幅圧縮部１９Ａ２で係数検出部１８Ａに対応する圧縮係数により圧縮され、振幅圧縮部１９で係数検出部１８Ｂに対応する圧縮係数により圧縮される。
送信部２０は２つの圧縮信号と２つの圧縮係数をフォーマット変換部１３へ出力する。

図１３は本発明の一実施例である展開部の実施例１を説明するための図である。
展開部１５に対応する圧縮方式部１６は図７である。
図１３において、展開部１５は、受信部２３、振幅展開部２４、結合部２５で構成されている。
受信部２３はフォーマット変換部１３から圧縮信号と圧縮係数を受信する。
振幅展開部２４は圧縮信号を圧縮係数で展開する。
結合部２５は送信信号になるように結合して信号処理部１４へ出力する。

次に、展開部１５、受信部２３、振幅展開部２４、結合部２５の詳細な動作について説明する。
展開部１５は、圧縮された信号を展開して復元するために、光伝送装置の受信部に展開機能を備え、圧縮信号の受信時に展開機能によりデータ量を展開して、デジタル信号を復元する。
受信部２３は、全ての圧縮係数と振幅圧縮信号をフォーマット変換部１３から受信する。
振幅展開部２４は、振幅圧縮信号を、振幅圧縮に用いた圧縮係数で掛け算処理し、数値データ配列、または周波数データ信号、または圧縮信号に展開する。
圧縮処理は１重以上の回数施されているので、２重以上の圧縮信号の圧縮処理は、数値データ配列か、または、周波数データ信号を復元するまで展開処理を行う。
結合部２５は、復元した数値データ配列を連続したリアルタイムデータとして再結合することで、対向光伝送装置の圧縮前のデジタル信号として復元する。
デジタル信号の再結合は、リアルタイムに処理の完了したサンプルデータを出力することで結合を行う。

図１４は本発明の一実施例である展開部の実施例２を説明するための図である。
展開部１５に対応する圧縮部１６は図８である。
図１４において、展開部１５は、受信部２３、振幅展開部２４、逆周波数変換部２６、結合部２５で構成されている。
受信部２３はフォーマット変換部１３から圧縮信号と圧縮係数を受信する。
振幅展開部２４は圧縮信号と圧縮係数で周波数信号を展開する。
逆周波数変換部２６は周波数信号を時系列データ信号に変換する。
結合部２５は送信信号になるように結合して信号処理部１４へ出力する。
なお、逆周波数変換の方法には、例えば、ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transformation）,ＩＤＣＴ（Inversed Discrete Cosine Transformation）,ＩＤＳＴ（Inversed Discrete Sine Transformation）などがある。

図１５は本発明の一実施例である展開部の実施例３を説明するための図である。
展開部１５に対応する圧縮部１６は図９である。
図１５において、展開部１５は、受信部２３、振幅展開部２４Ａ，２４Ｂ、逆周波数変換部２６、結合部２５で構成されている。
受信部２３はフォーマット変換部１３から２つの圧縮信号と２つの圧縮係数を受信する。
振幅展開手段２４Ａ，２４Ｂは、２つ圧縮信号とそれぞれの圧縮信号に対応する圧縮係数で２つの周波数信号を展開する。
周波数結合部２７は２つの周波数信号を結合する。
逆周波数変換部２６は周波数信号を時系列データ信号に変換する。
結合部２５は送信信号になるように結合して信号処理部１４へ出力する。

図１６は本発明の一実施例である展開部の実施例４を説明するための図である。
展開部１５に対応する圧縮部１６は図１０である。
図１６において、展開部１５は、受信部２３、振幅展開部２４、周波数結合部２７、零振幅値の周波数信号を送信する機能部２８、逆周波数変換部２６、結合部２５で構成されている。
受信部２３はフォーマット変換部１３から１つの圧縮信号と１つの圧縮係数を受信する。
振幅展開部２４は圧縮信号を圧縮係数で周波数信号を展開する。
零振幅値の周波数信号を送信する機能部２８は全ての振幅が零の周波数信号を送信する。
周波数結合部２７は２つの周波数信号を結合する。
逆周波数変換部２６は周波数信号を時系列データ信号に変換する。
結合部２５は送信信号になるように結合して信号処理部１４へ出力する。

図１７は本発明の一実施例である展開部の実施例５を説明するための図である。
展開部１５に対応する圧縮部１６は図１１である。
図１７において、展開部１５は、受信部２３、振幅展開部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ、周波数結合部２７、逆周波数変換部２６、結合部２５で構成されている。
受信部２３はフォーマット変換部１３から３つの圧縮信号と３つの圧縮係数を受信する。
振幅展開部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、３つ圧縮信号とそれぞれの圧縮信号に対応する圧縮係数で３つの周波数信号を展開する。
周波数結合部２７は３つの周波数信号を結合する。
逆周波数変換部２６は周波数信号を時系列データ信号に変換する。
結合部２５は送信信号になるように結合して信号処理部１４へ出力する。

図１８は本発明の一実施例である展開部の実施例６を説明するための図である。
展開部１５に対応する圧縮部１６は図１２である。
図１８において、展開部１５は、受信部２３、振幅展開部２４Ａ、２４Ｂ１，２４Ｂ２、周波数結合部２７、逆周波数変換部２６、結合部２５で構成されている。
受信部２３はフォーマット変換部１３から２つの圧縮信号と２つの圧縮係数を受信する。
振幅展開部２４Ａは圧縮信号と対応する圧縮係数で圧縮信号を展開する。
振幅展開部２４Ｂ１，２４Ｂ２は２つの圧縮信号と対応する圧縮係数で２つの周波数信号を展開する。
周波数結合部２７は２つの周波数信号を結合する。
逆周波数変換部２６は周波数信号を時系列データ信号に変換する。
結合部２５は送信信号になるように結合して信号処理部１４へ出力する。

次に、本発明の一実施例である通信システムについて図１９を用いて説明する。
図１９は本発明の一実施例である通信システムを説明するための図である。
図１９において、通信システムは、親機７、中継機８、子機９、光伝送装置子機群２９で構成されている。
親機７は、圧縮部１５、複数の展開部１６、多重部３０で構成されている。
親機７は、下り信号を圧縮部１５で圧縮して中継機８に出力する。
また、親機７は、中継機８で圧縮し出力された上り信号を展開部１６で展開して多重部３０で多重化して出力する。

中継機８は、複数の圧縮部１５、複数の展開部１６、多重部３０で構成されている。
中継機８は、親機７から出力された下り信号を展開部１６で展開後、圧縮部１５で圧縮して子機９に出力する。
また、中継機８は、子機９で圧縮して出力された上り信号を展開部１６で展開して多重部３０で多重化後、圧縮部１５で圧縮して親機７に出力する。

子機９は、圧縮部１５と展開部１６で構成されている。
子機９は、中継機８から出力された下り信号を展開部１６で展開して出力する。
また、子機９は、上り信号を圧縮部１５で圧縮して中継機８に出力する。
光伝送装置子機群２９は、複数台の子機９で構成されている。

図１９の通信システムは、Star topology型の光伝送装置であり、全ての光ファイバケーブルを伝送する光信号に圧縮信号を適用したことで、無線方式の広帯域化、周波数帯の増加、多アンテナ化に伴うデータ量の増加に比して光伝送レートを抑えることができる。

図２６は図１９の動作説明を補助するための図である。
図２６は、図９と図１０と図１２の動作を図解したものである。

本発明の実施形態である通信システムは、伝送データを効率よく圧縮することにより、伝送路により多くのデータを伝送することができる。

以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された通信システムに限定されるものではなく、上記以外の通信システムに広く適用することができることは言うまでもない。

１…基地局、２…送受信アンテナ、３…基地局、４…光ファイバケーブル、５…送受信増幅器、６…既設基地局、７…光伝送装置親機、８…光伝送装置中継機、９…光伝送装置子機、１０…ビル、１１…光電気変換部、１２…シリアル／パラレル変換部、１３…フォーマット変換部、１４…信号処理部、１５…展開機能部、１６…圧縮機能部、１７…分割部、１８…係数検出部、１９…振幅圧縮部、２０…送信部、２１…周波数変換部、２２…周波数分割部、２３…受信部、２４…振幅展開部、２５…結合部、２６…逆周波数変換部、２７…周波数結合部、２８…２７に零振幅値の周波数信号を送信する機能部、２９…光伝送装置子機群、３０…多重部。

Claims (3)

1. デジタル信号を所定の単位に分ける分割手段と、
   前記分割手段により分けられたデジタル信号を時系列信号としてみなして周波数変換を行い周波数信号とする周波数変換手段と、
   前記周波数変換手段により変換された周波数信号を第１の周波数帯と第２の周波数帯の２つの連続した周波数帯の信号に分ける周波数分割手段と、
   前記周波数分割手段により分けられた第１の周波数帯の周波数信号の絶対値の最大値を用いて第１の圧縮係数を検出する第１の係数検出手段と、
   前記周波数分割手段により分けられた第１の周波数帯の周波数信号を前記第１の係数検出手段により検出された第１の圧縮係数で振幅を圧縮し圧縮信号とする第１の振幅圧縮手段と、
   前記周波数分割手段により分けられた第２の周波数帯の周波数信号を前記第１の係数検出手段により検出された第１の圧縮係数で振幅を圧縮し圧縮信号とする第２の振幅圧縮手段と、
   前記第２の振幅圧縮手段で振幅を圧縮した圧縮信号の絶対値の最大値を用いて第２の圧縮係数を検出する第２の係数検出手段と、
   前記第２の振幅圧縮手段で振幅を圧縮した圧縮信号を前記第２の係数検出手段により検出された第２の圧縮係数で振幅を圧縮し圧縮信号とする第３の振幅圧縮手段と、
   前記第１の振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と、前記第１の係数検出手段により検出された第１の圧縮係数と、前記第３の振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と、前記第２の係数検出手段により検出された第２の圧縮係数と、を対向装置に送信する送信手段と、を有する圧縮部を備えたことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、前記第１の周波数帯が低周波数帯であり、前記第２の周波数帯が高周波数帯であることを特徴とする通信装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の通信装置から送信された圧縮信号を受信して復元する通信装置であって、
   ２つの圧縮信号と２つの圧縮係数を前記請求項１又は請求項２に記載の通信装置から受信する受信手段と、
   前記受信手段により前記第３の振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と前記第２の係数検出手段により検出された第２の圧縮係数とを受信し、前記第３の振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号を前記第２の係数検出手段により検出された第２の圧縮係数を用いて展開する第１の振幅展開手段と、
   前記受信手段により前記第１の振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号と前記第１の係数検出手段により検出された第１の圧縮係数とを受信し、前記第１の振幅圧縮手段により圧縮された圧縮信号を前記第１の係数検出手段により検出された第１の圧縮係数を用いて展開する第２の振幅展開手段と、
   前記受信手段により前記第１の係数検出手段により検出された第１の圧縮係数を受信し、前記第１の振幅展開手段により展開された信号を前記第１の係数検出手段により検出された第１の圧縮係数を用いて展開する第３の振幅展開手段と、
   前記第２の振幅展開手段からの周波数信号と前記第３の振幅展開手段からの周波数信号を結合する周波数結合手段と、
   前記周波数結合手段からの周波数信号に対して逆周波数変換を行い所定の単位のデジタル信号を復元する逆周波数変換手段と、
   前記逆周波数変換手段から出力された前記所定の単位のデジタル信号を結合して出力する結合手段と、を有する展開部を備えたことを特徴とする通信装置。

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