(57)【要約】【課題】時分割多重方式で伝送されるＵＬ信号とＤＬ信号との切り替わりを精度良く検出することができる通信装置、制御方法、分散アンテナシステム及びコンピュータプログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の通信装置は、受信部と、自己相関取得部と、同期部と、切り替え部と、を持つ。受信部は、時分割多重方式で送信された信号を受信する。自己相関取得部は、受信信号の自己相関値を取得する。同期部は、自己相関値に基づいて受信信号に含まれるシンボル先頭を検出する。切り替え部は、シンボル先頭の検出結果に基づいて、自装置における上り信号の伝送動作と下り信号の伝送動作との切り替えを行う。さらに、同期部は、所定の閾値以上の自己相関値を持つ複数のシンボル先頭候補のうち、最も早く受信された第１シンボル先頭候補と、最大の自己相関値を持つ第２シンボル先頭候補と、の受信状況に基づいてシンボル先頭を確定する。【選択図】図３
2020053769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局に接続された親局装置と、前記基地局と通信する端末装置と前記親局装置との間で信号を中継する１つ以上の子局装置と、を備える分散アンテナシステムにおいて前記親局装置又は前記子局装置として機能する通信装置であって、
時分割多重方式で送信された信号を受信する受信部と、
前記受信信号の自己相関値を取得する自己相関取得部と、
前記自己相関値に基づいて前記受信信号に含まれるシンボル先頭を検出する同期部と、
前記シンボル先頭の検出結果に基づいて、自装置における上り信号の伝送動作と下り信号の伝送動作との切り替えを行う切り替え部と、
を備え、
前記同期部は、所定の閾値以上の自己相関値を持つ複数のシンボル先頭候補のうち、最も早く受信された第１シンボル先頭候補と、最大の自己相関値を持つ第２シンボル先頭候補と、の受信状況に基づいて前記シンボル先頭を確定する、
通信装置。
【請求項２】
前記同期部は、確定した前記シンボル先頭の受信タイミングに基づいて下り通信期間及び上り通信期間を推定する、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記同期部は、前記シンボル先頭が確定済みである場合、前記シンボル先頭候補の受信状況に基づいて確定済みの前記シンボル先頭の同期はずれを判定し、前記シンボル先頭が確定されていない状況においては、前記シンボル先頭候補の受信状況に基づいてシンボル先頭の確定可否を判定する、
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記下り通信期間及び前記上り通信期間の推定結果に基づいて前記伝送動作の切り替えタイミングを生成する切り替えタイミング生成部をさらに備え、
前記切り替え部は、前記切り替えタイミング生成部が生成した前記切り替えタイミングにおいて前記伝送動作の切り替えを行う、
請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記切り替えタイミング生成部は、前記同期部によって推定された下り通信期間及び上り通信期間と、前記同期部が前記シンボル先頭の確定又は前記確定の取り消しを判定した回数と、に基づいて前記伝送動作の切り替えタイミングを生成する、
請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記切り替えタイミング生成部は、前記シンボル先頭が確定済みである場合において前記切り替えタイミングを生成し、前記シンボル先頭が確定されていない状態において前記切り替えタイミングを生成しない、
請求項２に記載の通信装置。
【請求項７】
前記切り替えタイミング生成部は、前記上り通信期間及び前記下り通信期間の推定結果が、それぞれについて予め定められた期間に一致している場合に前記切り替えタイミングを生成し、一致していない場合に前記切り替えタイミングを生成しない、
請求項２に記載の通信装置。
【請求項８】
前記同期部は、過去に確定したシンボル先頭の平均的な受信間隔に基づいて前記上り通信期間又は前記下り通信期間を推定する、
請求項２に記載の通信装置。
【請求項９】
前記自己相関取得部又は前記同期部は、前記切り替えタイミングから所定の期間において動作し、前記期間外には動作しない、
請求項５に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記同期部は、前記受信信号の電力又は振幅の立ち上がり又は立ち下がりの変化点を検出し、
前記自己相関取得部又は前記同期部は、前記変化点前後の所定期間のみ動作し、前記期間外には動作しない、
請求項５に記載の通信装置。
【請求項１１】
基地局に接続された親局装置と、前記基地局と通信する端末装置と前記親局装置との間で信号を中継する１つ以上の子局装置と、を備える分散アンテナシステムにおいて前記親局装置又は前記子局装置として機能する通信装置が、
時分割多重方式で送信された信号を受信する受信ステップと、
前記受信信号の自己相関値を取得する自己相関取得ステップと、
前記自己相関値に基づいて前記受信信号に含まれるシンボル先頭を検出する同期ステップと、
前記シンボル先頭の検出結果に基づいて、自装置における上り信号の伝送動作と下り信号の伝送動作との切り替えを行う切り替えステップと、
を有し、
前記同期ステップにおいて、所定の閾値以上の自己相関値を持つ複数のシンボル先頭候補のうち、最も早く受信された第１シンボル先頭候補と、最大の自己相関値を持つ第２シンボル先頭候補と、の受信状況に基づいて前記シンボル先頭を確定する、
制御方法。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項１から１０のいずれか一項に記載の通信装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１３】
基地局に接続された親局装置と、
前記基地局と通信する端末装置と前記親局装置との間で信号を中継する１つ以上の子局装置と、
を備える分散アンテナシステムであって、
前記親局装置及び前記１つ以上の子局装置のうちの少なくとも１つが、請求項１から１０のいずれか一項に記載の通信装置である、
分散アンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信装置、制御方法、分散アンテナシステム及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの一形態として分散アンテナシステム（ＤＡＳ：Distributed Antenna Systems）がある。ＤＡＳにおいて送受信の切り替えを実施するためには、アップリンク信号（以下「ＵＬ信号」という。）又はダウンリンク信号（以下「ＤＬ信号」という。）の先頭を検出する必要がある。信号の先頭を正確に検出することができれば、ＵＬ信号とＤＬ信号との間のガード時間が短い信号であっても通信品質を低下させることなく伝送することが可能となる。しかしながら、従来のＤＡＳでは、ＵＬ信号又はＤＬ信号の先頭を、装置の構成を複雑化することなく、かつ高精度に検出することが難しい場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５２５７８１号公報
【特許文献２】特表２０１８−５１２０１２号公報
【特許文献３】特表２００９−５３２９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、時分割多重方式で伝送されるＵＬ信号とＤＬ信号との切り替わりを精度良く検出することができる通信装置、制御方法、分散アンテナシステム及びコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の通信装置は、基地局に接続された親局装置と、前記基地局と通信する端末装置と前記親局装置との間で信号を中継する１つ以上の子局装置と、を備える分散アンテナシステムにおいて前記親局装置又は前記子局装置として機能する通信装置であって、受信部と、自己相関取得部と、同期部と、切り替え部と、を持つ。受信部は、時分割多重方式で送信された信号を受信する。自己相関取得部は、前記受信信号の自己相関値を取得する。同期部は、前記自己相関値に基づいて前記受信信号に含まれるシンボル先頭を検出する。切り替え部は、前記シンボル先頭の検出結果に基づいて、自装置における上り信号の伝送動作と下り信号の伝送動作との切り替えを行う。さらに、前記同期部は、所定の閾値以上の自己相関値を持つ複数のシンボル先頭候補のうち、最も早く受信された第１シンボル先頭候補と、最大の自己相関値を持つ第２シンボル先頭候補と、の受信状況に基づいて前記シンボル先頭を確定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の分散アンテナシステム１００の概略を示す図。
【図２】第１の実施形態における親局装置１の機能構成の具体例を示す図。
【図３】第１の実施形態における制御部８の機能構成の具体例を示す図。
【図４】第１の実施形態における基地局同期部８２の機能構成の具体例を示す図。
【図５】第１の実施形態における切り替えタイミング生成部８３の機能構成の具体例を示す図。
【図６】第１の実施形態における切り替えタイミング生成部８３の構成例を示す図。
【図７】第１の実施形態の分散アンテナシステム１００において親局装置１が基地局５のＴＤＤに応じてＵＬ処理とＤＬ処理との切り替えタイミングを決定する処理の具体例を示すフローチャート。
【図８】第１の実施形態におけるシンボル先頭検出の具体例を示す図。
【図９】第１の実施形態において基地局５が出力する信号の一例を示す図。
【図１０】第１の実施形態において基地局５が出力する信号の一例を示す図。
【図１１】第１の実施形態におけるシンボル先頭検出処理の具体例を示すフローチャート。
【図１２】第１の実施形態におけるシンボル先頭判定処理の具体例を示すフローチャート。
【図１３】第１の実施形態におけるシンボル先頭確定処理の具体例を示すフローチャート。
【図１４】第１の実施形態における同期はずれ確定処理の具体例を示すフローチャート。
【図１５】第１の実施形態における制御部８の変形例を示す図。
【図１６】第２の実施形態における制御部８ａの機能構成の具体例を示す図。
【図１７】第３の実施形態における切り替えタイミング生成部８３ｂの機能構成の具体例を示す図。
【図１８】第３の実施形態においてＬＴＥのラジオフレームの第１の具体例を示す図。
【図１９】第３の実施形態においてＴＤＤのコンフィグ３に基づくラジオフレームの具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の通信装置、制御方法、分散アンテナシステム及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の分散アンテナシステム１００の概略を示す図である。分散アンテナシステム１００は、親局装置１（ＭＵ）、中継装置２（ＨＵ）、子局装置３（ＲＵ）、及びこれらを接続する伝送路４を備える。親局装置１は、分散アンテナシステム１００の内部で複数の子局装置３に接続される。図１に示すように、親局装置１には、中継装置２を経由して複数の子局装置３が接続されてもよいし、直接的に複数の子局装置３が接続されてもよい。また、図１に示すように中継装置２が縦続接続されてもよい。
【０００９】
親局装置１は、基地局５と同軸ケーブルで接続され、基地局５との間で無線信号を送受信する。ここでいう無線信号とは、端末装置６に送信される無線通信帯域の信号である。親局装置１は、基地局５から受信した無線信号を中継装置２又は子局装置３に中継するとともに、中継装置２又は子局装置３から受信した無線信号を基地局５に中継する。
【００１０】
子局装置３は、端末装置６と無線通信するためのアンテナ７と有線ケーブルで接続され、このアンテナ７を介して端末装置６との間で無線信号を送受信する。子局装置３は、端末装置６から受信した無線信号を親局装置１又は中継装置２に中継するとともに、親局装置１又は中継装置２から受信した無線信号を端末装置６に中継する。
【００１１】
このような構成を持つ分散アンテナシステム１００によれば、電波が直接的に届かない無線端末と基地局５とを接続することが可能となり、基地局５がカバーする移動体通信網の通信可能範囲を拡大することができる。例えば、分散アンテナシステム１００は、３Ｇ（3rd Generation）や４Ｇ（4th Generation）等の移動体通信網に適用可能である。
【００１２】
一方で、従来の移動体通信では上り通信と下り通信とが所定の期間ごとに切り替わりながら行われるＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）方式がある。そのため、分散アンテナシステム１００を移動体通信網に適用する場合、分散アンテナシステム１００は、この切り替わりを検知してＤＬ処理とＵＬ処理とを適切に切り替える必要がある。このため、通信品質を低下させることなく移動体通信網の通信可能範囲を拡大するためには、上り通信と下り通信との切り替わりを正確に検知する必要がある。このような規格上の仕様は、従来の４Ｇ等の移動体通信網に限らず、現在検討中の次世代通信規格である５Ｇ等でも同ようになると考えられる。
【００１３】
具体的には、上り通信から下り通信への切り替わりはＤＬ信号の先頭が受信されたことをもって検知することができる。同様に、下り通信から上り通信への切り替わりはＤＬ信号の末尾が受信されたことをもって検知することができる。そのため、ＤＬ信号とＵＬ信号との間のガード時間が長いほど、上り通信と下り通信との切り替わりをより正確に検知することができる。
【００１４】
しかしながら、将来的に通信速度の向上が実現されていく中で、ＵＬ信号とＤＬ信号との間のガード時間は徐々に短くされていくことが考えられる。そのため、ガード時間が短い状況でも、上り通信と下り通信との切り替わりを正確に検知する方法の確立が望まれている。実施形態の分散アンテナシステム１００は、以下に説明する各構成を備えることにより上記の各課題を解決するものである。
【００１５】
なお、以下では、基地局５から端末装置６に向かう通信の方向を下り方向（ダウンリンク）とし、その逆方向を上り方向（アップリンク）とする。また、これに対応して、下り方向に伝送される信号を「ＤＬ信号」といい、上り方向に伝送される信号を「ＵＬ信号」という。
【００１６】
さらに、フレームの態様で伝送される下り信号を「下りフレーム」といい、フレームの態様で伝送される上り信号を「上りフレーム」という。また、ある装置に関して上り方向側を「上位」といい、下り方向側を「下位」という場合がある。また、これに対応して、ある装置の上位側に接続されている装置を「上位装置」といい、下位側に接続されている装置を「下位装置」という場合がある。
【００１７】
例えば、親局装置１は中継装置２及び子局装置３の上位装置であり、中継装置２は子局装置３の上位装置である。一方、これとは逆に、中継装置２及び子局装置３は親局装置１の下位装置であり、子局装置３は親局装置１及び中継装置２の下位装置である。
【００１８】
図２は、第１の実施形態における親局装置１の機能構成の具体例を示す図である。親局装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。親局装置１は、プログラムの実行によって上位側入出力部１１、下位側入出力部１２、ダウンリンク処理部１３、アップリンク処理部１４及び制御部８を備える装置として機能する。なお、親局装置１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００１９】
上位側入出力部１１は、親局装置１の上位装置との間で無線信号を入出力する通信インタフェースである。具体的には、上位側入出力部１１は、基地局５との間で同軸ケーブルを介して無線信号を入出力する通信インタフェースである。上位側入出力部１１は、基地局５から受信したＤＬ信号をダウンリンク処理部１３に出力し、アップリンク処理部１４から入力したＵＬ信号を基地局５に出力する。
【００２０】
下位側入出力部１２は、親局装置１の下位装置との間で無線信号を入出力する通信インタフェースである。具体的には、下位側入出力部１２は、子局装置３との間で無線信号を入出力する通信インタフェースである。下位側入出力部１２は、子局装置３から受信したＵＬ信号をアップリンク処理部１４に出力し、ダウンリンク処理部１３から入力したＤＬ信号を子局装置３に出力する。
【００２１】
ダウンリンク処理部１３は、親局装置１が上位装置から受信したＤＬ信号を下位装置に出力する処理（以下「ＤＬ処理」という。）を実行する。具体的には、親局装置１のＤＬ処理には、基地局５から受信されたＤＬ信号に対するＡＤ（Analog to Digital）変換処理や、デジタル信号をフレームに対応づけるマッピング処理などが含まれる。ダウンリンク処理部１３は、ＤＬ処理においてＤＬ信号が対応づけられた下りフレームを下位側入出力部１２に出力する。
【００２２】
アップリンク処理部１４は、親局装置１が下位装置から受信したＵＬ信号を上位装置に出力する処理（以下「ＵＬ処理」という。）を実行する。具体的には、親局装置１のＵＬ処理には、中継装置２又は子局装置３から受信された上りフレームからＵＬ信号を取得するデマッピング処理や、デマッピング処理によって取得されたＵＬ信号に対するＤＡ（Digital to Analog）変換処理などが含まれる。アップリンク処理部１４は、ＵＬ処理においてアナログ信号に変換されたＵＬ信号を上位側入出力部１１に出力する。
【００２３】
制御部８は、親局装置１における上り通信と下り通信とを切り替える機能を有する。具体的には、制御部８は、上り通信と下り通信との切り替わりを検知する機能を有し、上り通信と下り通信との切り替わりを検知したタイミングで、ＤＬ処理とＵＬ処理と（伝送動作）を切り替える。
【００２４】
図３及び図４は、第１の実施形態における制御部８の機能構成の具体例を示す図である。制御部８は、自己相関値算出部８１、基地局同期部８２、切り替えタイミング生成部８３及び切り替え部８４を備える。
【００２５】
自己相関値算出部８１（自己相関取得部の一例）は、親局装置１が下り通信期間中に基地局５から受信するＤＬ信号の自己相関値を算出する。具体的には、自己相関値算出部８１は、過去の受信信号を所定期間蓄積するための記憶部（図示せず）を備え、直近に受信されたＤＬ信号と、それ以前（例えば過去１シンボル時間の間）に受信されたＤＬ信号との相関値を算出する。自己相関値算出部８１は、下り通信期間中に連続的に受信されるＤＬ信号を所定の周期でサンプリングし、サンプリングした各ＤＬ信号について自己相関値を算出する。自己相関値算出部８１は、算出した各自己相関値を基地局同期部８２に順次出力する。
【００２６】
基地局同期部８２は、自己相関値算出部８１が出力するＤＬ信号の自己相関値に基づいて、基地局５が送信したＤＬ信号に含まれるシンボルの先頭（以下「シンボル先頭」という。）を検出することにより、基地局５の上り通信又は下り通信のタイミングに同期する。具体的には、基地局同期部８２は、図４に示すように、シンボル先頭候補検出部８２１、シンボル先頭同期部８２２、期間推定部８２３を備える。
【００２７】
シンボル先頭候補検出部８２１は、自己相関値算出部８１から順次入力する自己相関値に基づいて、シンボル先頭である可能性の高い信号（以下「シンボル先頭候補」という。）が受信されたことを検知する。具体的には、シンボル先頭候補検出部８２１は、入力する自己相関値を順次閾値と比較し、閾値以上の値を持つ自己相関値が検出された場合に、シンボル先頭候補が受信されたと判定する。シンボル先頭候補検出部８２１は、シンボル先頭候補が受信されたことを検知すると、その旨をシンボル先頭同期部８２２に通知する。
【００２８】
シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭候補検出部８２１から順次通知されるシンボル先頭候補の検出結果に基づいて、基地局５によるＤＬ信号の送信タイミングに同期する。具体的には、シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭候補の受信状況に基づいてシンボル先頭の受信タイミングを確定するとともに、シンボル先頭候補の受信状況に基づいて確定済みの受信タイミングと実際の受信タイミングと乖離を検出する。この乖離は一般に「同期はずれ」と呼ばれる。
【００２９】
基地局５が１シンボルごとに信号を送信する場合、あるシンボル先頭の受信タイミングを確定することは、確定した受信タイミングに基づいて、その後に送信されるシンボル先頭の受信タイミングを推定可能である、ということである。また、シンボル先頭の受信タイミングを推定可能であるということは、所定時間ごとに交互に繰り返される上り通信期間（以下「ＵＬ期間」という。）及び下り通信期間（以下「ＤＬ期間」という。）を推定可能である、ということである。
【００３０】
さらに、ＵＬ期間及びＤＬ期間を推定可能であるということは、所定の時間で切り替えられる上り通信と下り通信との切り替わりのタイミング（以下「切り替えタイミング」という。）を推定可能である、ということである。シンボル先頭同期部８２２は、後段の期間推定部８２３がＤＬ期間及びＵＬ期間の推定に用いるシンボル先頭の受信タイミングを確定するものであり、その確定状況をシンボル先頭確定フラグで管理する。
【００３１】
シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭を確定したタイミングでシンボル先頭確定フラグをオン状態に更新し、シンボル先頭の受信タイミングが確定済みの受信タイミングから所定時間以上ずれたことを検知したタイミングでシンボル先頭確定フラグをＯＦＦ状態に変更する。
【００３２】
期間推定部８２３は、シンボル先頭同期部８２２によって確定されたシンボル先頭の受信タイミングに基づいて、その後に訪れるＵＬ期間又はＤＬ期間を推定する。期間推定部８２３は、推定したＵＬ期間又はＤＬ期間を切り替えタイミング生成部８３に出力する。
【００３３】
切り替えタイミング生成部８３は、基地局同期部８２によって推定されたＵＬ期間又はＤＬ期間に基づいて、ＵＬ処理とＤＬ処理との切り替えタイミングを通知する。具体的には、切り替えタイミング生成部８３は、推定されたＵＬ期間又はＤＬ期間の開始タイミングを通知する。開始タイミングは、ＵＬ期間又はＤＬ期間の開始時刻として通知されてもよいし、現在時刻からの経過時間として通知されてもよい。また、開始タイミングの通知は、開始タイミングの到来を通知するものであってもよい。
【００３４】
図５は、第１の実施形態における切り替えタイミング生成部８３の機能構成の具体例を示す図である。切り替えタイミング生成部８３は、ＤＬ期間カウント部８３１、ＵＬ期間カウント部８３２及び切り替え制御部８３３を備える。ＤＬ期間カウント部８３１は、期間推定部８２３によって推定されたＤＬ期間の入力に応じて計時を開始し、計測値がＤＬ期間の推定値に一致したタイミングで切り替え制御部８３３に通知する。同様に、ＵＬ期間カウント部８３２は、期間推定部８２３によって推定されたＵＬ期間の入力に応じて計時を開始し、計測値がＵＬ期間の推定値に一致したタイミングで切り替え制御部８３３に通知する。
【００３５】
切り替え制御部８３３は、ＤＬ期間カウント部８３１及びＵＬ期間カウント部８３２の通知と、シンボル先頭確定フラグの値とに基づいて切り替え部８４を制御する。具体的には、切り替え制御部８３３は、ＤＬ期間及びＵＬ期間の推定値に基づいてその切り替わりのタイミングを生成して切り替え部８４に通知する。また、切り替え制御部８３３は、シンボル先頭確定フラグが示すシンボル先頭の確定状況（ＯＮ：確定済み、ＯＦＦ：未確定）に応じて切り替えタイミングの通知又は非通知を切り替える。これにより、シンボル先頭が確定しているタイミングでのみＵＬ処理とＤＬ処理との切り替えを行い、不要な電波が子局装置３から出力されることを抑制することができる。
【００３６】
図６は、第１の実施形態における切り替えタイミング生成部８３の構成例を示す図である。例えば、第１の具体例の切り替えタイミング生成部８３は、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すように、第１カウンタ８３４、第２カウンタ８３５及びＳＲフリップフロップ８３６を備える。第１カウンタ８３４はＤＬ期間カウント部８３１の具体例であり、第２カウンタ８３５はＵＬ期間カウント部８３２の具体例であり、ＳＲフリップフロップ８３６は切り替え制御部８３３の具体例である。
【００３７】
第１カウンタ８３４は、期間推定部８２３からＤＬ期間の推定値を入力して計時を開始し、カウント値がＤＬ期間の推定値に一致した場合にＳＲフリップフロップ８３６にセット信号（Ｓｅｔ）を出力する。同様に、第２カウンタ８３５は、期間推定部８２３からＵＬ期間の推定値を入力して計時を開始し、カウント値がＵＬ期間の推定値に一致した場合にＳＲフリップフロップ８３６にリセット信号（Ｒｅｓ）を出力する。
【００３８】
ＳＲフリップフロップ８３６が、第１カウンタ８３４によるセット信号の入力、及び第２カウンタ８３５によるリセット信号の入力に応じてセット動作及びリセット動作を行うことにより、切り替えタイミング生成部８３は、ＤＬ処理とＵＬ処理との切り替えタイミングを通知する信号を切り替え部８４に出力することができる。また、ＳＲフリップフロップ８３６は、シンボル先頭同期部８２２からシンボル先頭の確定有無を示す信号を入力し、この信号の入力に応じて自身を活性化又は非活性化する。
【００３９】
なお、各カウンタには、図６（Ａ）のようにシンボル先頭の受信タイミングとは独立したクロックが入力されてもよいし、図６（Ｂ）のようにシンボル先頭の受信タイミング（又は検出タイミング）に同期したクロックが入力されてもよい。また、図６（Ｃ）のように、シンボル先頭の受信タイミング（又は検出タイミング）に同期したクロックは、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）８３７によって生成されてもよい。
【００４０】
また、切り替えタイミング生成部８３は、図６（Ｄ）に示すように、シンボル先頭の検出タイミングを示すパルスと、シンボル先頭が確定されたことを示す信号とを入力し、これらの信号に基づいて、ＤＬ処理とＵＬ処理との切り替えタイミングを示す信号を出力するように構成されてもよい。この場合、例えば、切り替えタイミング生成部８３には、ワンショットトリガ８３８を用いることができる。シンボル先頭が未確定の状態では、ワンショットトリガ８３８を不活性化することでＤＬ処理とＵＬ処理との切り替えを抑制することができる。また、ワンショットトリガ８３８の時定数を適切な時間に設定することで、入力パルスが無い期間をＵＬ期間として切り替え部８４を制御することも可能である。
【００４１】
切り替え部８４は、切り替えタイミング生成部８３から通知された切り替えタイミングにおいて、ＵＬ処理とＤＬ処理との切り替えを行う。
【００４２】
図７は、第１の実施形態の分散アンテナシステム１００において親局装置１が基地局５のＴＤＤに応じてＵＬ処理とＤＬ処理との切り替えタイミングを決定する処理の具体例を示すフローチャートである。ここで、親局装置１は、ＵＬ処理又はＤＬ処理のいずれかを実行中であり、ＤＬ信号又はＵＬ信号のいずれかの無線信号を受信中であるものとする。このとき、まず、自己相関値算出部８１が、上位側入出力部１１から受信信号を取得し（ステップＳ１）、取得した受信信号の自己相関値を算出する（ステップＳ２）。
【００４３】
続いて、基地局同期部８２が、自己相関値算出部８１によって算出された受信信号の自己相関値に基づいて無線信号のシンボル先頭を検出するシンボル先頭検出処理を実行する（ステップＳ３）。
【００４４】
続いて、切り替えタイミング生成部８３が、基地局同期部８２によって検出されたシンボル先頭の受信時刻に基づいて、ＵＬ処理とＤＬ処理とを切り替える時刻（以下「切り替え時刻」という。）を決定し（ステップＳ４）、決定した切り替え時刻を切り替え部８４に通知する。
【００４５】
制御部８は、上記のステップＳ１〜Ｓ４を、親局装置１の受信信号の先頭から順に繰り返し実行することにより無線信号のシンボル先頭を検出し、検出したシンボル先頭の受信タイミングに基づいて、所定数のシンボルごとに切り替えられる上り通信と下り通信との切り替わりに応じてＵＬ処理とＤＬ処理とを切り替るタイミングを決定することができる。
【００４６】
図８は、第１の実施形態におけるシンボル先頭検出の具体例を示す図である。ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）に基づく移動体通信では、図８に示すように、各シンボルの先頭にＣＰ（Cyclic Prefix：巡回プレフィックス）と呼ばれるガード時間が挿入される。このＣＰは、自身が付加されたシンボルの末尾の信号と同じ信号であるため、受信信号の自己相関値を観測することによって各シンボルの先頭を識別することができる。例えば、図８で時刻ｔ１において受信が開始されるシンボルＳのＣＰは、時間ａ（＝１シンボル時間−１ＣＰ時間）の経過後に受信が開始されるシンボル末尾の信号と高い相関を示すことになる。すなわち、この場合、自己相関値算出部８１は、当該ＣＰの受信が開始された時刻ｔ１にて高い自己相関値を出力し、時刻ｔ１から次のＣＰの受信が開始される時刻ｔ３までの期間において低い自己相関値を出力することになる。また、ＣＰは１シンボルごとに繰り返し受信されるため、理想的には自己相関値算出部８１は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までに示されるパターンの繰り返しで自己相関値を出力することになる。
【００４７】
すなわち、このような方法でシンボル先頭を検出する場合、少なくとも１シンボル分の受信信号が必要になる。そのため、自己相関値算出部８１は、少なくとも１シンボル分の受信信号を上位側入出力部１１から順次取得する。なお、シンボル先頭の検出は必ずしも１シンボルごとに行われる必要はない。自己相関値算出部８１は、複数シンボル分の受信信号を一度に取得し、複数のシンボル先頭の検出を一度に行うように構成されてもよい。
【００４８】
図９及び図１０は、第１の実施形態において基地局５が出力する信号の一例を示す図である。図９（Ａ）はＴＤＤ方式のＬＴＥのテスト信号であるＥ−ＴＭ３．１信号の一部を示し、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示すＥ−ＴＭ３．１信号について算出された自己相関値の出力を示す。図９（Ａ）は、前半のＤＬ期間において９つのシンボルを送信し、後半のＵＬ期間においてシンボルを送信しないＥ−ＴＭ３．１信号の例を示している。このように、Ｅ−ＴＭ３．１信号では、ＤＬ期間において強い自己相関が現れ、信号の無いＵＬ期間においては強い自己相関が現れないことが分かる。
【００４９】
このように、受信信号の自己相関値を算出することで、シンボル先頭が受信されたことを検出することができる。また、この検出結果に基づいてＤＬ処理とＵＬ処理との切り替え時刻を予測することができる。一般に、ＯＦＤＭでは、このような自己相関値に基づくシンボル先頭の検出が行われた後にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）による信号の復号が行われる。なお、全てのＯＦＭＤ信号が図９（Ｂ）のように明確なシンボル先頭を示すものであればよいが、ＬＴＥ信号のテスト信号の１つであるＥ−ＴＭ２では次の図１０に示すとおりシンボル先頭の検出が困難である。
【００５０】
図１０（Ａ）はＥ−ＴＭ２信号の一部を示し、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示すＥ−ＴＭ２信号について算出された自己相関値の出力を示す。このようにＥ−ＴＭ２信号は、シンボル先頭以外においても強い自己相関が現れることがあるため、自己相関値だけでシンボル先頭を正しく検出することは難しい。この場合、ラジオフレームの同期に用いられるＰＳＳ信号やＳＳＳ信号を復号することでシンボル先頭を検出することは可能であるが、これにはＦＦＴを行うための演算リソースが必要となる。第１の実施形態における親局装置１は、上記のシンボル先頭検出処理を行うことにより、Ｅ−ＴＭ２信号のようにシンボル先頭以外においても強い自己相関を持つ信号についても、ＦＦＴを行うことなくシンボル先頭を検出することができる。
【００５１】
図１１は、第１の実施形態におけるシンボル先頭検出処理の具体例を示すフローチャートである。まず、シンボル先頭候補検出部８２１が、基地局同期部８２に入力された自己相関値に閾値以上の値を持つものが含まれているか否かを判定する（ステップＳ１１）ことにより、シンボル先頭候補が受信されたことを検知する。
【００５２】
ここで、基地局同期部８２に入力された自己相関値に閾値以上の値を持つ自己相関値が含まれている場合（ステップＳ１１−ＹＥＳ）、すなわちシンボル先頭候補が受信された場合、シンボル先頭同期部８２２が、受信されたシンボル先頭候補をシンボル先頭として確定するか否かを判定するシンボル先頭判定処理を実行する（ステップＳ１２）。シンボル先頭判定処理では、シンボル先頭の確定状況を示すシンボル先頭確定フラグがシンボル先頭の確定状況に応じて更新される。本実施形態では、シンボル先頭確定フラグはＯＮ又はＯＦＦのいずれかの値をとり、ＯＮでシンボル先頭が確定済みであることを示し、ＯＦＦでシンボル先頭が未確定であることを示すものとする。
【００５３】
続いて、期間推定部８２３が、シンボル先頭確定フラグを参照し、シンボル先頭が確定済みであるか否かを判定する（ステップＳ１３）。シンボル先頭が確定済みである場合（ステップＳ１３−ＹＥＳ）、期間推定部８２３がＤＬ期間を確定する（ステップＳ１４）とともに、そのＤＬ期間の後に訪れるＵＬ期間を推定する（ステップＳ１５）。ここで、ＤＬ期間の確定とは、現在のＤＬ期間の終了タイミングを受信信号の観測又は推定によって決定することを意味する。一方、ＵＬ期間の開始タイミングはＤＬ期間の終了タイミングに応じて定まり、ＵＬ期間の長さは通信規格や設定等によって予め決まっている。そのため、ＤＬ期間の終了タイミングが確定されれば、その終了タイミングに基づいてＵＬ期間を推定することができる。
【００５４】
例えば、期間推定部８２３は、過去に確定されたシンボル先頭の受信タイミングに基づいてＤＬ期間の終了タイミングを推定してもよい。また、例えば、期間推定部８２３は、自己相関値算出部８１が出力を監視し、閾値以上の自己相関値が連続して観測されなくなったタイミングをＤＬ期間の終了タイミングと判定してもよい。
【００５５】
続いて、切り替えタイミング生成部８３が、期間推定部８２３によって推定されたＵＬ期間に基づいて、ＵＬ処理からＤＬ処理への切り替え時刻を決定する。具体的には、切り替えタイミング生成部８３は、推定されたＵＬ期間の終了タイミング、又はその終了タイミングから所定のガード時間が経過したタイミングを次のＤＬ期間の開始タイミングとして推定する。切り替えタイミング生成部８３は、推定したＤＬ期間の開始タイミングを切り替え部８４に通知する。そして、切り替え部８４が通知された開始タイミングにおいてＵＬ処理をＤＬ処理に切り替えることにより、親局装置１は基地局５のＴＤＤに応じてＵＬ処理をＤＬ処理に切り替えることができる。
【００５６】
一方、ステップＳ１１において、基地局同期部８２に入力された自己相関値に閾値以上の値を持つ自己相関値が含まれていない場合（ステップＳ１１−ＮＯ）、すなわちシンボル先頭候補が受信されていない場合、シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭確定フラグを参照し、シンボル先頭が確定済みであるか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００５７】
ここで、シンボル先頭が確定されており、かつ基地局同期部８２に入力された自己相関値に閾値以上の値を持つ自己相関値が含まれていない状況とは、シンボル先頭が確定された後にＤＬ期間からＵＬ期間に切り替わった状況を意味する。そのため、ステップＳ１７においてシンボル先頭が確定済みである場合（ステップＳ１７−ＹＥＳ）、期間推定部８２３はＵＬ期間を確定する（ステップＳ１８）とともに、そのＵＬ期間の後に訪れるＤＬ期間を推定する（ステップＳ１９）。
【００５８】
ここで、ＵＬ期間の確定とは、現在のＵＬ期間の終了タイミングを受信信号の観測又は推定によって決定することを意味する。一方、ＤＬ期間の開始タイミングはＵＬ期間の終了タイミングに応じて定まり、ＤＬ期間の長さは通信規格や設定等によって予め決まっている。そのため、ＵＬ期間の終了タイミングが確定されれば、その終了タイミングに基づいてＤＬ期間を推定することができる。
【００５９】
例えば、期間推定部８２３は、直近で確定されたシンボル先頭の受信タイミングに基づいてＵＬ期間の終了タイミングを推定してもよい。また、例えば、期間推定部８２３は、自己相関値算出部８１が出力を監視し、閾値以上の自己相関値が連続して観測され始めたタイミングをＵＬ期間の終了タイミングと判定してもよい。
【００６０】
続いて、切り替えタイミング生成部８３が、期間推定部８２３によって推定されたＤＬ期間に基づいて、ＵＬ処理からＤＬ処理への切り替え時刻を決定する。具体的には、切り替えタイミング生成部８３は、推定されたＤＬ期間の開始タイミングを切り替え時刻として決定する。制御部８は、このように推定された切り替え時刻においてＤＬ処理を開始させることにより、基地局５におけるＴＤＤの切り替えタイミングに同期してＵＬ処理をＤＬ処理に切り替えることができる。
【００６１】
続いて、ステップＳ１６では、シンボル先頭同期部８２２が、次のシンボル先頭の受信時刻Ｔ３を推定する。具体的には、ステップＳ１３−ＹＥＳの場合には、シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭判定処理（ステップＳ１２）において確定されたシンボル先頭の受信時刻Ｔ２に１シンボル時間を加えた時刻をＴ３としてもよい。
【００６２】
一方、ステップＳ１７−ＹＥＳの場合には、シンボル先頭同期部８２２は、時刻Ｔ２に１シンボル時間、又はその整数倍を加えた時刻をＴ３としてもよいし、ステップＳ１９で推定した次のＤＬ期間の開始時刻をＴ３としてもよい。また、この場合、シンボル先頭同期部８２２は、１つ前のサイクルで推定された時刻Ｔ３（すなわちＴ３の現在値）に１シンボル時間、又は、その整数倍を加えた時刻を次のＴ３としてもよい。
【００６３】
また、ステップＳ１３−ＮＯ又はＳ１７−ＮＯの場合には、シンボル先頭同期部８２２は、現在の時刻にランダムな時間を加えた時刻をＴ３としてもよい。
【００６４】
図１２は、第１の実施形態におけるシンボル先頭判定処理の具体例を示すフローチャートである。まず、シンボル先頭同期部８２２が、受信されたシンボル先頭候補の受信時刻のうち、最も早い時刻をＴ１とする（ステップＳ２１）。
【００６５】
続いて、シンボル先頭同期部８２２は、時刻Ｔ１から時刻（Ｔ１＋Δｔ）までに受信されたシンボル先頭候補のうち最大の自己相関値を持つものが受信された時刻をＴ２とする（ステップＳ２２）。これはすなわち、シンボル先頭同期部８２２が、時刻Ｔ１から時刻（Ｔ１＋Δｔ）までに受信されたシンボル先頭候補の中から、最もシンボル先頭らしいシンボル先頭候補を選択することに相当する。
【００６６】
続いて、シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭確定フラグを参照し、シンボル先頭が確定済みであるか否かを判定する（ステップＳ２３）。この処理は、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１３やＳ１７と同様である。
【００６７】
シンボル先頭が確定されていない場合（ステップＳ２３−ＮＯ）、シンボル先頭同期部８２２はシンボル先頭確定処理を実行する（ステップＳ２４）。シンボル先頭確定処理では、シンボル先頭候補の受信状況に基づいてシンボル先頭を確定するか否かが判定され、その判定結果に応じてシンボル先頭確定フラグがＯＦＦからＯＮに更新される。
【００６８】
一方、シンボル先頭が確定済みである場合（ステップＳ２３−ＹＥＳ）、シンボル先頭同期部８２２は同期はずれ確定処理を実行する（ステップＳ２５）。具体的には、シンボル先頭同期部８２２は、同期はずれ確定処理において、確定済みのシンボル先頭に同期はずれが生じているか否かを判定し、その判定結果に応じてシンボル先頭確定フラグをＯＮからＯＦＦに更新する。
【００６９】
図１３は、第１の実施形態におけるシンボル先頭確定処理の具体例を示すフローチャートである。まず、シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭検出処理のステップＳ１６において推定された時刻Ｔ３と、シンボル先頭判定処理のステップＳ２２において検出された時刻Ｔ２との差が予め定められた所定の時間ΔＴ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００７０】
時刻Ｔ３と時刻Ｔ２との差がΔＴ１以下でない場合（ステップＳ３１−ＮＯ）、シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭の仮確定に連続して成功した回数（以下「仮確定成功回数」という。）を０にリセットする（ステップＳ３２）。ここで、シンボル先頭の仮確定に成功するということは、あるシンボル先頭候補に続けて所定時間（ここではΔＴ１）以内に次のシンボル先頭候補が受信された、ということである。本実施形態では、シンボルの誤確定を抑制するために、シンボル先頭の仮確定が連続して所定回数成功した場合にシンボル先頭が確定される。つまり、ステップＳ３２は、シンボル先頭の仮確定が連続して所定回数成功しなかった場合に、それまでに成功した仮確定の実績を破棄し、仮確定したシンボル先頭候補をシンボル先頭として確定しないことを決定するものである。
【００７１】
一方、時刻Ｔ３と時刻Ｔ２との差がΔＴ１以下である場合（ステップＳ３１−ＹＥＳ）、シンボル先頭同期部８２２は、時刻Ｔ３に受信されたシンボル先頭候補をシンボル先頭として仮確定し、仮確定成功回数に１を加算する（ステップＳ３３）。
【００７２】
続いて、シンボル先頭同期部８２２は、仮確定成功回数が閾値Ｎ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。仮確定成功回数が閾値未満である場合（ステップＳ３４−ＮＯ）、シンボル先頭の確定に必要な回数の仮確定が行われていないため、シンボル先頭同期部８２２はシンボル先頭確定処理を終了する。一方、仮確定成功回数が閾値以上である場合（ステップＳ３４−ＹＥＳ）、シンボル先頭同期部８２２は仮確定したシンボル先頭候補をシンボル先頭として確定する（ステップＳ３５）。シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭の確定に応じてシンボル先頭確定フラグをＯＦＦからＯＮに更新するとともに、シンボル先頭の確定に連続して失敗した回数（以下「確定失敗回数」という。）を０にリセットする（ステップＳ３６）。確定失敗回数は、次の図１４に示す同期はずれ確定処理において、確定済みのシンボル先頭の同期はずれを確定する際に参照される。
【００７３】
図１４は、第１の実施形態における同期はずれ確定処理の具体例を示すフローチャートである。まず、シンボル先頭同期部８２２は、シンボル先頭検出処理のステップＳ１６において推定された時刻Ｔ３と、シンボル先頭判定処理のステップＳ２２において取得されたシンボル先頭時刻Ｔ２と、の差が予め定められた所定の時間ΔＴ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。
【００７４】
時刻Ｔ３と時刻Ｔ２との差がΔＴ２以下である場合（ステップＳ４１−ＹＥＳ）、シンボル先頭同期部８２２は、確定失敗回数を０にリセットする（ステップＳ４２）。ここで、シンボル先頭の確定に失敗するということは、あるシンボル先頭候補に続けて所定時間（ここではΔＴ２）以内に次のシンボル先頭候補が受信されなかったということである。本実施形態では、同期はずれの誤判定を抑制するために、シンボル先頭の確定が連続して所定回数失敗した場合に同期はずれが確定される。つまり、ステップＳ４２は、シンボル先頭の確定が成功した場合に、それまでにシンボル先頭の確定に失敗した実績を破棄し、確定済みのシンボル先頭が同期はずれしていないことを決定するものである。
【００７５】
一方、時刻Ｔ３と時刻Ｔ２との差がΔＴ２以下でない場合（ステップＳ４１−ＮＯ）、シンボル先頭同期部８２２は、時刻Ｔ２までに連続して受信されたシンボル先頭候補をシンボル先頭でないと決定し、確定失敗回数に１を加算する（ステップＳ４３）。
【００７６】
続いて、シンボル先頭同期部８２２は、確定失敗回数が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。確定失敗回数が閾値未満である場合（ステップＳ４４−ＮＯ）、シンボル先頭同期部８２２は、同期はずれの確定に必要な回数の確定失敗が発生していないため、同期はずれ確定処理を終了する。一方、確定失敗回数が閾値Ｎ２以上である場合（ステップＳ４４−ＹＥＳ）、シンボル先頭同期部８２２は確定済みのシンボル先頭の同期はずれを確定する（ステップＳ４５）。シンボル先頭同期部８２２は、同期はずれの確定に応じてシンボル先頭確定フラグをＯＮからＯＦＦに更新するとともに、仮確定成功回数を０にリセットする（ステップＳ４６）。
【００７７】
このように構成された実施形態の分散アンテナシステム１００によれば、時分割多重方式で伝送されるＵＬ信号とＤＬ信号との切り替わりを精度良く検出することが可能になる。具体的には、シンボル先頭同期部８２２がＤＬ信号の受信状況に応じてシンボル先頭を確定するシンボル先頭判定処理を行うことにより、親局装置１はＥ−ＴＭ２信号のようにシンボル先頭以外でも大きな自己相関値が現れる可能性のある信号についても、シンボル先頭の受信タイミングをより正確に検出することができる。さらに、シンボル先頭判定処理では、シンボル先頭同期部８２２がＤＬ信号の受信状況に応じてシンボル先頭の確定を取り消す同期はずれ確定処理を行うことにより、親局装置１はシンボル先頭の誤同期を抑制することができる。
【００７８】
また、シンボル先頭同期部８２２が規定期間内に受信したシンボル先頭候補のうち最大値の相関値を持つシンボル先頭候補に基づいてシンボル先頭の判定を行うことにより、親局装置１はＥ−ＴＭ２信号のように複数の強い相関値を持つ可能性のある信号に対しても精度良くシンボル先頭を検出することができる。これは、シンボルの先頭に付加されるＣＰはシンボル末尾と同じ信号であることから、シンボル末尾の受信時に最も大きな相関値を示すと考えられるためである。
【００７９】
（変形例）
なお、ＤＬ期間及びＵＬ期間は、シンボル先頭を確定した回数に基づいて算出されてもよいし、ステップＳ１３及びＳ１７を実行した回数に基づいて算出されてもよい。例えば、シンボル先頭検出処理においてシンボル先頭候補を１つずつ判定する場合、１シンボル時間ごとに１回のシンボル先頭検出処理が実行される。この場合、ＤＬ期間及びＵＬ期間は、シンボル先頭検出処理の実行回数に基づいてＤＬ期間及びＵＬ期間が算出されてもよい。
【００８０】
また、ＤＬ期間及びＵＬ期間は、確定したシンボル先頭の受信時刻に規定のシンボル時間、又は規定のシンボル時間の整数倍を加算することによって算出されてもよい。
【００８１】
また、ＤＬ期間及びＵＬ期間は、確定したシンボル先頭の受信時刻に、過去に確定したシンボル先頭の平均的な受信間隔（平均値、移動平均値、中央値など）、又はその整数倍を加算することによって算出されてもよい。
【００８２】
また、シンボル先頭が確定されていない状況（同期はずれ）では、基準となるシンボル先頭の受信時刻を定めることができないため、次のシンボル先頭の受信時刻は適当な時刻に設定されてもよい。
【００８３】
また、自己相関値は、相関係数を用いて算出されてもよいし、畳み込み積分を用いて算出されてもよい。また、自己相関値は、信号の位相のみの自己相関として求められてもよい。
【００８４】
シンボル先頭確定処理における時刻差ΔＴ１と、同期はずれ確定処理における時刻差ΔＴ２とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。通常、シンボル先頭が確定した後は時刻差が小さくなるので、ΔＴ２はΔＴ１よりも小さい値に設定されてもよい。また、シンボル先頭候補の自己相関値の最大値は最初のシンボル先頭候補の受信から長くとも１ＣＰ時間内に現れると考えられるため、ΔＴ２やΔＴ１は長くとも１ＣＰ時間程度に設定されるとよい。なお、シンボル先頭候補を見逃す可能性を低くするために、ΔＴ２やΔＴ１を１ＣＰ時間よりも短い値に設定してもよい。このような判定方法により、ＦＦＴのように多くの演算リソースを必要とすることなく、シンボル先頭を精度良く検出することができる。
【００８５】
期間推定部８２３は、過去に行ったシンボル先頭の確定結果に基づいてシンボル先頭の平均的な受信間隔を算出し、算出した平均的な受信間隔の値に基づいてＤＬ期間又はＵＬ期間を推定してもよい。平均的な受信間隔は、過去の受信間隔の平均値であってもよいし、移動平均値であってもよいし、中央値又は代表値であってもよい。
【００８６】
図１５は、第１の実施形態における制御部８の変形例を示す図である。例えば、切り替えタイミング生成部８３が、基地局同期部８２及び自己相関値算出部８１を制御するように構成されてもよい。このような構成にすることで、ＤＬ期間からＵＬ期間へ、又はＵＬ期間からＤＬ期間への切り替わりが発生する前後の一定期間のみ自己相関値算出部８１及び基地局同期部８２を動作させることが可能になる。例えば、ＤＬ期間及びＵＬ期間が推定されるまでは自己相関値算出部８１及び基地局同期部８２を動作させ、ＤＬ期間及びＵＬ期間が推定されて切り替えタイミングが確定した後は、ＤＬ期間からＵＬ期間に切り替わる際の最後の１つ乃至複数のシンボル、又は、ＵＬ期間からＤＬ期間に切り替わる際の最初の１つ乃至複数のシンボルのみ自己相関値を算出するだけで、切り替えタイミングを生成することが可能になる。このため、それ以外はシンボル先頭を検出する動作を停止することで、消費電力を低減することができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
図１６は、第２の実施形態における制御部８ａの機能構成の具体例を示す図である。制御部８ａは、電力検出部８５をさらに備える点、切り替えタイミング生成部８３に代えて切り替えタイミング生成部８３ａを備える点で第１の実施形態における制御部８と異なる。その他の構成は第１の実施形態と同様である。そのため、図１６では同様の構成に図３又は図１５と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【００８８】
電力検出部８５は上位側入出力部１１と切り替え部８４との間における信号の電力又は振幅の立ち上がり又は立ち下がりを検出し、検出結果を切り替えタイミング生成部８３ａに出力する。
【００８９】
切り替えタイミング生成部８３ａは、電力検出部８５の検出結果と、シンボル先頭の検出結果とに基づいてＤＬ処理とＵＬ処理との切り替えタイミングを生成し、切り替え部８４に通知する。
【００９０】
切り替えタイミングは、基地局５から送信される無線信号の有無の変化前後である。この変化を検波器で検出する際、検波器の時定数が高い場合には、検波器によって検出される信号の立ち上がり又は立ち下がりの変化は緩やかになるため、電力の検出のみでは精度良く切り替えタイミングを推定することが難しい。また、検波器の時定数を下げると信号の追従性が良くなる一方で、ＤＬ期間における検波器の出力が下がる場合があり、誤検知が生じる可能性が高まる。
【００９１】
そこで、第２の実施形態では、検波器の時定数を高くして、おおよその切り替えタイミングを推定し、このタイミング付近で、自己相関値算出部８１及び基地局同期部８２を動作させる。これにより、ＤＬ期間からＵＬ期間に切り替わる際の最後の１つ又は複数のシンボル、又は、ＵＬ期間からＤＬ期間に切り替わる際の最初の１つ乃至複数のシンボルのみ自己相関値を算出するだけで、切り替えタイミングを正確に推定することが可能になる。このため、それ以外はシンボル先頭を検出する動作を停止することで、消費電力を低減することができる。
【００９２】
（第３の実施形態）
図１７は、第３の実施形態における切り替えタイミング生成部８３ｂの機能構成の具体例を示す図である。切り替えタイミング生成部８３ｂは、切り替えパターン照合部８３９をさらに備える点、切り替え制御部８３３に代えて切り替え制御部８３３ｂを備える点で第１の実施形態における切り替えタイミング生成部８３と異なる。その他の構成は第１の実施形態と同様である。そのため、図１７では同様の構成に図５と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【００９３】
切り替えパターン照合部８３９は、ＵＬ期間及びＤＬ期間の設定パターン（以下「切り替えパターン」という。）を照合する機能を有する。一般に、切り替えパターンはコンフィグレーション情報によって設定され、通常は固定的な設定としてダイナミックに変更されることはない。これに対して、本実施形態では、切り替えパターン照合部８３９が、予め記憶している既知のコンフィグレーション情報と、ＤＬ期間及びＵＬ期間の推定結果とを照合する。
【００９４】
具体的には、切り替えパターン照合部８３９は、ＤＬ期間及びＵＬ期間の推定結果が既知のコンフィグレーション情報に設定されたＤＬ期間及びＵＬ期間と一致している場合には切り替え制御部８３３を活性化し、一致していない場合には非活性化する。これにより、期間推定部８２３がＵＬ期間及びＤＬ期間を推定していない場合、又は誤推定した場合に切り替え制御部８３３を非活性化することができるため、子局装置３が不要な電波を出力することを抑制することができる。
【００９５】
図１８は、ＬＴＥのラジオフレームの第１の具体例を示す図である。図１８は一般的なラジオフレームの構成と、そのラジオフレームに含まれるシンボル先頭の検出タイミングに基づいて生成されるパルス出力の例を示す。一般に、１つのラジオフレームは１０のサブフレームで構成される。また、一般的なＣＰがシンボルに付加される場合、１つのサブフレームは１４のシンボルで構成される。この場合、シンボル先頭を検出タイミングに合わせてパルス出力することにより、図１８のように１シンボル時間ごとに立ち上がるパルス出力を生成することができる。
【００９６】
図１９は、ＴＤＤのコンフィグ３に基づくラジオフレームの具体例を示す図である。図１９はＴＤＤのコンフィグ３に基づくラジオフームの構成と、そのラジオフレームに含まれるシンボル先頭の検出タイミングに基づいて生成されるパルス出力の例を示す。この場合、ＤＬ期間におけるサブフレームＤとＵＬ期間におけるサブフレームＵとの間にスペシャルフレームＳが挿入される。また、この場合、サブフレームＤと、それに続くサブフレームＳの一部にＣＰが付加されるため、図１９に示すようにサブフレームＤとそれに続くサブフレームＳの一部との受信中に立ち上がるパルス出力を生成することができる。
【００９７】
切り替えパターン照合部８３９は、このようなパルス出力に基づいて観測されるＤＬ期間及びＵＬ期間の実測値を、予めコンフィグレーション情報に設定されたＤＬ期間及びＵＬ期間の設定値と比較することにより、実測値が設定値に一致しない状況での誤動作を抑制することができる。
【００９８】
（変形例）
親局装置１は、生成した切り替えタイミングを中継装置２又は子局装置３に通知するように構成されてもよい。中継装置２又は子局装置３は、上位側又は下位側との入出力インタフェースが親局装置１と異なるものの、下り通信又は上り通信の中継動作に関しては、基本的には図２に示す親局装置１と同様の構成を備える。この場合、中継装置２又は子局装置３は、親局装置１から通知された切り替えタイミングでＵＬ処理とＤＬ処理との動作を切り替えるように構成されてもよい。また、中継装置２又は子局装置３は、親局装置１と同様の方法で切り替えタイミングを推定するように構成されてもよい。
【００９９】
実施形態の分散アンテナシステム１００は、１周波数で無線通信する分散アンテナシステムに適用されてもよいし、複数の周波数で無線通信する分散アンテナシステムに適用されてもよい。また、複数の事業者の基地局を収容する分散アンテナシステムでは、ＤＬ期間とＵＬ期間との切り替えを事業者ごとに行ってもよい。
【０１００】
実施形態の同期方法は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）のようにアンテナポートごとの同期が必要な信号にも適用可能である。この場合、実施形態の同期方法は、全てのアンテナポートに対して適用されてもよいが、ＭＩＭＯでは複数のアンテナポートが同じタイミングに同期して動作するため必ずしも全てのアンテナポートに適用される必要はない。例えば、親局装置１と基地局５とがＭＩＭＯ通信を行う場合、親局装置１は一部のアンテナポートで受信されるＤＬ信号に基づいて基地局５のＴＤＤに同期し、その同期結果に基づいて他のアンテナポートの切り替えタイミングを制御するように構成されてもよい。
【０１０１】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、所定の閾値以上の自己相関値を持つ複数のシンボル先頭候補のうち、最も早く受信された第１シンボル先頭候補と、最大の自己相関値を持つ第２シンボル先頭候補と、の受信状況に基づいてシンボル先頭を確定する同期部を持つことにより、時分割多重方式で伝送されるＵＬ信号とＤＬ信号との切り替わりを精度良く検出することができる。
【０１０２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同ように、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１００…分散アンテナシステム、１…親局装置、１１…上位側入出力部、１２…下位側入出力部、１３…ダウンリンク処理部、１４…アップリンク処理部、２…中継装置、３…子局装置、４…伝送路、５…基地局、６…端末装置、７…アンテナ、８，８ａ…制御部、８１…自己相関値算出部、８２…基地局同期部、８２１…シンボル先頭候補検出部、８２２…シンボル先頭同期部、８２３…期間推定部、８３，８３ａ，８３ｂ…切り替えタイミング生成部、８３１…ＤＬ期間カウント部、８３２…ＵＬ期間カウント部、８３３，８３３ｂ…切り替え制御部、８３４…第１カウンタ、８３５…第２カウンタ、８３６…フリップフロップ、８３７…ＰＬＬ（Phase Locked Loop）、８３８…ワンショットトリガ、８３９…切り替えパターン照合部、８４…切り替え部、８５…電力検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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