(57)【要約】      （修正有）【課題】下向き信号のシステム識別情報を利用して中継するサービス帯域を選択する中継器制御装置及びその方法を提供する。【解決手段】基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部１０、１５と、基地局１から受信された信号を端末５に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部５１、下向き中継帯域選択部５３、下向き信号送信部５５及び下向き電力増幅器５７からなる下向き中継手段と、受信された下向き信号から基地局情報を取得する検索帯域選択部２０と、選択された帯域に対してシステム情報を取得するシステム情報取得部３０と、中継すべき帯域を選択して適切な制御信号を発生させる中継帯域決定部４０と、加入者端末５から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部６１、上向き中継帯域選択部６３、上向き信号送信部６５及び上向き電力増幅器６７からなる上向き中継手段と、を備える。【選択図】図１
2010273318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部（１０、１５）と、
基地局（１）から受信された信号を端末（５）に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部（５１）、下向き中継帯域選択部（５３）、下向き信号送信部（５５）及び下向き電力増幅器（５７）からなる下向き中継手段と、
受信された下向き信号から基地局情報を取得する検索帯域選択部（２０）と、
選択された帯域に対してシステム情報を取得するシステム情報取得部（３０）と、
中継すべき帯域を選択して適切な制御信号を発生させる中継帯域決定部（４０）と、
加入者端末（５）から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部（６１）、上向き中継帯域選択部（６３）、上向き信号送信部（６５）及び上向き電力増幅器（６７）からなる上向き中継手段と、を備えることを特徴とするシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項２】
前記下向き信号受信部（５１）と下向き電力増幅器（５３）との間に検索帯域選択部（２０）が連結されており、前記中継帯域決定部（４０）には、上向き／下向き中継帯域選択部（５３、６３）、検索帯域選択部（２０）及び上向き／下向き電力増幅器（５７、６７）が連結されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項３】
中継帯域決定部（４０）は、Ｎ個の搬送波に対してＮ個より少ないＭ個の帯域濾波器（８１ないし８３）、スィッチ（８４ないし８６）、濾波帯域除去機（８８）及び接続制御器（８７）からなることを特徴とする請求項１に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項４】
前記各帯域濾波器の帯域幅が調節されるＭ個の帯域濾波器を使用し、中継帯域決定部や帯域濾波制御器を通じて通過帯域幅を最適に制御することを特徴とする請求項３に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項５】
前記検索帯域選択部（２０）は、ＡＤ変換器（９１）、プログラマブル・デジタル・フィルター（９２）、ＤＡ変換器（９３）、クロック発生及び制御ロジッグ（９５）及びフィルター係数発生器（９４）からなるデジタル信号処理器を使用したことを特徴とする 請求項１に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項６】
前記中継帯域決定部（４０）は、複数の搬送波帯域濾波器（７１ないし７３）、スィッチ（７４ないし７６）及び接続制御器（７７）からなることを特徴とする請求項１に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項７】
前記各帯域濾波器の出力にスィッチではない減衰器を使用し、また、減衰器や遮断スィッチなしに、制限すべき帯域の利得を抑制するように帯域濾波器の周波数特性を変更したことを特徴とする請求項６に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項８】
前記検索帯域選択部（２０）は、周波数変換器（９７）及び帯域濾波器（９８）を備えて、今後にシステム情報の取得を行う帯域を順に選択し、
前記システム情報取得部（３０）は、周波数逆拡散器（３１）、逆多重化器（３２）、復号器（３３）及びシステム情報抽出器（３４）を備え、
前記中継帯域決定部（４０）は、システム識別情報データベース（４１）、比較器（４２）、中継帯域決定器（４３）、基準時刻発生器（４４）及び搬送波検索制御器（４５）を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項９】
基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部（１０、１５）と、
基地局（１）から受信された信号を端末（５）に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部（５１）、下向き信号送信部（５５）及び下向き電力増幅器（５７）からなる下向き中継手段と、
受信された下向き信号から基地局情報を取得するように、周波数変換器（９７）及び帯域濾波器（９８）からなる検索帯域選択部（２０）と、
選択された帯域に対してシステム情報を取得するように、周波数逆拡散器（３１）、逆多重化器（３２）、復号器（３３）及びシステム情報抽出器（３４）からなるシステム情報取得部（３０）と、
中継すべき帯域を選択し、適切な制御信号を発生させるようにシステム識別情報データベース（４１）、比較器（４２）、中継帯域決定器（４３）、基準時刻発生器（４４）及び搬送波検索制御器（４５）からなる中継帯域決定部（４０）と、
加入者端末（５）から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部（６１）、上向き信号送信部（６５）及び上向き電力増幅器（６７）からなる上向き中継手段と、を備えることを特徴とするシステム識別情報を用いた中継器制御装置。
【請求項１０】
基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部と、基地局から受信された信号を端末に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部、下向き中継帯域選択部、下向き信号送信部及び下向き電力増幅器からなる下向き中継手段と、受信された下向き信号から基地局情報を取得する検索帯域選択部、システム情報取得部及び中継帯域決定部と、加入者端末から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部、上向き中継帯域選択部、上向き信号送信部及び上向き電力増幅器からなる上向き中継手段と、を備え、
電源が印加されれば、すべての上向き、下向き搬送波に対して中継電力を遮断するステップと、
検索する搬送波帯域を定め、それに合わせて周波数変換を制御する検索対象搬送波帯域を選択するステップと、
選択された搬送波に乗せられているシステム情報を復号かつ抽出するシステム情報取得ステップと、
システム情報取得部でシステムリストを作成して管理するシステムリスト更新ステップと、
それ以上探知される基地局がなければ、その搬送波についてのシステム情報の取得を終了し、それ以上探知される基地局があれば、続けて他の基地局についてのシステム情報を取得するステップと、
システムリストから最も強い信号の強度を有する信号のシステム情報を選択するステップと、
前記更新ステップで選択されたシステム情報が中継対象信号か否かを判断するステップと、
前記判断ステップで、中継対象信号でなければ、該当の搬送波の中継を中断するように中継帯域選択部を制御し、中継対象信号であれば、中継を続けながら次の検索対象の搬送波を選択するステップと、
前記システム情報取得ステップから制御ステップまでを無限に繰り返したステップと、を含むことを特徴とするシステム識別情報を用いた中継器制御方法。
【請求項１１】
前記すべての搬送波が中継対象でなければ、上向き電力増幅器及び下向き電力増幅器の電力増幅素子の動作を中止させて、すべてのＲＦ電力送出を中止することを特徴とする請求項１０に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御方法。
【請求項１２】
前記下向き信号受信部、検索帯域選択部、システム情報取得部及び中継帯域決定部の電源のみを維持したまま、残りの機能ブロックの電源を遮断したことを特徴とする請求項１０に記載のシステム識別情報を用いた中継器制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局から受信される無線通信システムの識別情報を用いた中継器制御装置及びその方法に係り、さらに詳細には、中継対象信号を提供する事業者が変更される場合や中継対象周波数が変更される場合に、自動的に送出帯域を変更及び制限する中継器制御方法とそれを用いた中継器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、無線通信サービス領域内の陰影地域を解消するために使用される中継装置は、事業者が購買、設置及び管理してきたが、無線局の許可の不要な一部の屋内型の小出力中継器は、一般のユーザーが直接購買して設置することができるため、その便利性及び経済性によって普及が拡散している。
【０００３】
移動通信及び放送などの無線周波数スペクトルは、通常、国家が管理する資源であって、その一部は所定期間に該周波数に対して事業権を獲得したサービス事業者が、所定の用途に応じて使用し、また返納したり、既存のＴＶ放送周波数を移動通信用に切り替えるなどの周波数の再編計画によって用途や使用権者が変更されることがある。
【０００４】
さらに、同一の事業者が該当の周波数帯域を使用する既存の基地局に対して、帯域の一部または全体の帯域を新しい通信標準に進化させるか、または新しい形態の基地局などに変更して使用する場合があるが、例えば、ＣＤＭＡ（Code-Division Multiple Aaccess)からＬＴＥ（Long-Term Evolution）に進化したり、屋外基地局の一部の帯域をフェムトセル（Femtocell）基地局に転用する場合が挙げられる。
【０００５】
特許文献１では、基地局から受信された、いわゆる領域情報から該当の中継器がサービスすべき領域内にあるか、あるいは領域外にあるかを判断し、サービス領域外にある場合、中継器の動作を遮断するように構成している。また、ＧＰＳ（Global Positioning System）から受信された領域情報を利用して、中継器がサービス領域外にある場合、中継機能を遮断するように構成している。
【０００６】
ところが、移動通信システムでは、サービス帯域を一つ以上の帯域に分割して、多重搬送波（Multicarrier）を使用することによって、加入者が、分割された帯域のうち一つのみを使用するように制限する周波数割り当て方式（Frequency Allocation）を利用する。また、通信標準進化を開始する場合、既存の端末を支援するために、前記分割された多数の搬送波のうち、その一部より適用する場合が大部分である。
【０００７】
なお、陰影の解消のために、中継器の代わりにフェムトセル基地局のような小規模の基地局を使用する場合には、全体のサービス帯域のうち、その一部の搬送波帯域を、フェムトセルがサービスするようにする場合が多い。この場合、中継器は、その中継器の特性に合わない通信標準を使用する帯域は中継せず、中継可能な新しい帯域を選択するか、またはフェムトセルが使用している周波数帯域を避けて中継の必要な帯域のみを選択的に中継せねばならないことがある。
【０００８】
その例として、ＣＤＭＡを使用していた事業者が、ＣＤＭＡ用の中継器を設置していたが、同一の帯域の一部をＬＴＥ標準に進化させる場合、既存のＣＤＭＡ標準で求められる特性と、ＬＴＥ標準で求められる特性との相違点のため支援できない場合がある。フェムトセル基地局が設置運用される領域で中継器が作動すれば、送出信号が他のフェムトセルまたは屋外基地局と相互に干渉して通話の品質を低下させる場合が挙げられる。また、該当の周波数帯域全体または一部の使用権者が変更されて、既存に使用されていた中継器の動作帯域の一部または全体を遮断せねばならない場合がある。
【０００９】
従来の中継技術は、中継器が作動する領域に応じて中継器の作動を持続または中断するため、中継対象信号の周波数帯域または搬送波による選択的な統制ができず、中継器の使用効率、効果及び経済性を低下させるという問題がある。また、中継器の作動を中断させるとき、電力増幅器の信号経路を遮断する方式を使用することで、無信号時にも電力を消耗し、ノイズを送り出すという問題点がある。
【００１０】
したがって、本発明者は、従来の中継技術が単に増幅器の入力信号経路を遮断して、入力信号の帯域区分なしに全体を遮断する方式であるに対し、入力信号を搬送波別に帯域を分離して、遮断の必要な搬送波のみを遮断することができる手段を考案し、搬送波全体を遮断するときには、信号を遮断せずに消耗電力の多い電力増幅器の動作を中止させる方法を考え出した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】日本特許公開第２００８−３０１０８６号公報（無線中継装置及び無線中継装置の制御方法）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、システム識別情報を利用して中継器を使用する事業者が変更される場合や、中継対象周波数が変更される場合に自動的に送出帯域を制限することができる中継器制御方法と、それを用いた中継器装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するための本発明は、 基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部１０、１５と、基地局１から受信された信号を端末５に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部５１、下向き中継帯域選択部５３、下向き信号送信部５５及び下向き電力増幅器５７からなる下向き中継手段と、受信された下向き信号から基地局情報を取得する検索帯域選択部２０と、選択された帯域に対してシステム情報を取得するシステム情報取得部３０と、中継すべき帯域を選択して適切な制御信号を発生させる中継帯域決定部４０と、加入者端末５から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部６１、上向き中継帯域選択部６３、上向き信号送信部６５及び上向き電力増幅器６７からなる上向き中継手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の具体的な特徴は、 基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部１０、１５と、基地局１から受信された信号を端末５に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部５１、下向き信号送信部５５及び下向き電力増幅器５７からなる下向き中継手段と、受信された下向き信号から基地局情報を取得するように、周波数変換器９７及び帯域濾波器９８からなる検索帯域選択部２０と、選択された帯域に対してシステム情報を取得するように、周波数逆拡散器３１、逆多重化器３２、復号器３３及びシステム情報抽出器３４からなるシステム情報取得部３０と、中継すべき帯域を選択し、適切な制御信号を発生させるようにシステム識別情報データベース４１、比較器４２、中継帯域決定器４３、基準時刻発生器４４及び搬送波検索制御器４５からなる中継帯域決定部４０と、加入者端末５から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部６１、上向き信号送信部６５及び上向き電力増幅器６７からなる上向き中継手段と、を備えることである。
【００１５】
本発明の中継制御方法は、 基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部と、基地局から受信された信号を端末に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部、下向き中継帯域選択部、下向き信号送信部及び下向き電力増幅器からなる下向き中継手段と、受信された下向き信号から基地局情報を取得する検索帯域選択部、システム情報取得部及び中継帯域決定部と、加入者端末から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部、上向き中継帯域選択部、上向き信号送信部及び上向き電力増幅器からなる上向き中継手段と、を備え、電源が印加されれば、すべての上向き、下向き搬送波に対して中継電力を遮断するステップと、検索する搬送波帯域を定め、それに合わせて周波数変換を制御する検索対象搬送波帯域を選択するステップと、選択された搬送波に乗せられているシステム情報を復号かつ抽出するシステム情報取得ステップと、システム情報取得部でシステムリストを作成して管理するシステムリスト更新ステップと、それ以上探知される基地局がなければ、その搬送波についてのシステム情報の取得を終了し、それ以上探知される基地局があれば、続けて他の基地局についてのシステム情報を取得するステップと、システムリストから最も強い信号の強度を有する信号のシステム情報を選択するステップと、前記更新ステップで選択されたシステム情報が中継対象信号か否かを判断するステップと、前記判断ステップで、中継対象信号でなければ、該当の搬送波の中継を中断するように中継帯域選択部を制御し、中継対象信号であれば、中継を続けながら次の検索対象の搬送波を選択するステップと、前記システム情報取得ステップから制御ステップまでを無限に繰り返したステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、下向き信号のシステム識別情報を利用して中継するサービス帯域を選択する中継器制御装置及びその方法を実現することができる。また、本発明は、システム情報に基づき、上向き、下向き電力増幅器の電力増幅素子の動作を持続または中止させることで、中継を持続または中止する中継器制御装置及びその方法を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る周波数識別情報を用いた中継器制御装置及びその方法を説明するための構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る各搬送波の帯域幅及び中心周波数を変更することができる帯域選択部を詳細に示す図面である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るデジタル信号処理を用いた帯域選択部を示す図面である。
【図４】検索帯域選択部を詳細に示すブロック図である。
【図５】システム情報取得部を詳細に示すブロック図である。
【図６】中継帯域決定部を詳細に示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る周波数識別情報を用いた中継器制御装置及びその方法を説明するための構成図である。
【図８】中継帯域選択アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図９】Ｎ個の帯域濾波器を使用した帯域選択部の他の一例を示す図面である。
【図１０】運用期間に応じて運用形態が変更される多重搬送波帯域の例を示す図面である。
【図１１】運用期間に応じて運用帯域が移動する例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、 本発明の第１実施形態に係る周波数識別情報を用いた中継器制御装置及びその方法を説明するための構成図である。
本発明は、基地局側と端末側のそれぞれのデュープレクサー部１０、１５と、基地局１から受信された信号を端末５に中継するために信号処理を行う下向き信号受信部５１、下向き中継帯域選択部５３、下向き信号送信部５５及び下向き電力増幅器５７からなる下向き中継手段と、受信された下向き信号から基地局情報を取得する検索帯域選択部２０、システム情報取得部３０及び中継帯域決定部４０と、加入者端末５から受信された上向き信号を処理する上向き信号受信部６１、上向き中継帯域選択部６３、上向き信号送信部６５及び上向き電力増幅器６７からなる上向き中継手段とを備える。
【００１９】
すなわち、前記基地局側のデュープレクサー部１０には、下向き信号受信部５１及び上向き電力増幅器６７が連結され、端末側のデュープレクサー部１５には、上向き信号受信部６１及び下向き電力増幅器５７が連結されている。前記下向き信号受信部５１と下向き電力増幅器５３との間に検索帯域選択部２０が連結され、前記中継帯域決定部４０には、上向き／下向き中継帯域選択部５３及び６３、検索帯域選択部２０及び上向き／下向き電力増幅器５７及び６７が連結されている。
【００２０】
基地局側のデュープレクサー部１０は、周波数分割二重化方式のシステムでは、基地局１から受信する信号の周波数帯域と、基地局１に送信する信号周波数帯域との差を利用して分離する役割を行い、時分割二重化方式のシステムでは、受信信号と送信信号のそれぞれに割り当てられた時間によって受信信号と送信信号とを分離する役割を行う。したがって、基地局１から受信された信号は下向き信号受信部５１に伝達され、上向き電力増幅器６７の出力をアンテナを介して基地局１に送り出す。
【００２１】
前記下向き中継手段のうち下向き信号受信部５１は、帯域濾波器を利用して他帯域信号など、ＲＦ帯域の雑音を除去し、低雑音増幅器などに受信された信号を適切に増幅する。必要に応じては、この信号をＩＦ周波数に遷移して再濾波するＩＦ信号処理器を備えることも可能である。
【００２２】
下向き中継帯域選択部５３では、図１に示すように、一つ以上の帯域濾波器と、それと同じ機能の信号処理部とを備えており、後述する中継帯域決定部４０の制御信号によって全体のサービス帯域を分割して、その一部の帯域の信号を抑制したり通過させることができる。これにより、選択された帯域は下向き信号送信部５５に出力される。
【００２３】
中継帯域選択部は、図１に示すように、中継すべきＮ個の搬送波に対応するＮ個の帯域濾波器と、その出力を遮断または接続することができるスィッチとから構成されることができる。しかし、システムの複雑度を低下させるために、図２に示すように、Ｎ個の搬送波に対し、Ｎ個より少ないＭ個の帯域濾波器８１ないし８３とスィッチ８４ないし８６などで構成されることもできる。
【００２４】
図２は、本発明の第１実施形態に係る各搬送波の帯域幅及び中心周波数を変更することができる帯域選択部を詳細に示す図面であって、下向き／上向き受信部の出力が可変帯域濾波器８１ないし８３やスィッチ８４ないし８６を介して選択された中継帯域信号になるが、これは、上向き中継帯域選択制御信号が濾波帯域制御器８８及び接続制御器８７によって該当の帯域濾波器及びスィッチを選択する。
【００２５】
この場合には、中継帯域決定部４０が帯域濾波器を最適の組合わせとして使用することができるアルゴリズムを有する。また、各帯域濾波器の帯域幅が調節されるＭ個の帯域濾波器を使用し、中継帯域決定部４０や帯域濾波制御器を通じて通過帯域幅を最適に制御することもできる。
【００２６】
好ましくは、図３に示すように、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換器９１、プログラマブル・デジタル・フィルター９２、ＤＡ（Digital-to-Analog）変換器９３、クロック発生及び制御ロジッグ９５及びフィルター係数発生器９４からなるデジタル信号処理器を使用することもできる。
【００２７】
図３は、本発明の第２実施形態に係るデジタル信号処理を用いた帯域選択部を示す図面 であって、下向き／上向き受信部出力がＡＤ変換器９１に供給される一方、ＤＡ変換器９３を通じて選択された中継帯域信号が出力されるが、これは、上向き中継帯域選択制御信号が供給されるフィルター係数発生器９４によってプログラマブル・ディジタル・フィルター９２が制御される。前記ディジタル・フィルタ９２は、フィルター係数の変更によって帯域幅、搬送波帯域数、帯域通過特性まで比較的に自由に選択することができる。
特に、デジタル干渉除去信号処理機能などを共に具現する中継器では、このようなデジタル信号処理を使用することによって干渉信号処理器と一部または全体の資源を共用して使用することによって、経済的かつ効果的に中継帯域を選択することができる。
図１に示す下向き中継手段において、下向き信号送信部５５は、選択された中継帯域信号をさらに増幅し、下向き信号受信部５１からＩＦ帯域に遷移された場合は、これを再びＲＦ帯域に遷移する役割を行う。したがって、下向き信号送信部５５は、下向き電力増幅器５７を駆動させる。
【００２８】
下向き電力増幅部５７は、ＲＦ（Radio Frequency）帯域の信号をアンテナを介して端末側に送信するように所定レベルの電力に増幅させる役割を行う。
検索帯域選択部２０は、例えば、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）２０００  １ｘ、ＣＤＭＡ２０００  １ｘ  ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Only）のように、基地局信号が多重搬送波を使用して各搬送波を独立して運用する場合、各搬送波ごとにシステム情報を送り出す。また、この場合、搬送波別に通信標準の進化を実施するか、または搬送波の一部をフェムトセルのような新しい基地局に割り当てることができる。このとき、通信標準によって、または基地局特性によって中継を制限する必要があるため、中継すべき帯域か否かを判断するためには、これらのそれぞれについてのシステム情報を検索する必要がある。
【００２９】
検索帯域選択部２０は、このような役割を行うために、図４に示すように、周波数変換器９７及び帯域濾波器９８を備えて、今後にシステム情報の取得を行う帯域を順に選択可能にする。この部分は、アナログ回路で具現し、またはデジタル信号処理を通じて具現することができる。
【００３０】
システム情報取得部３０は、選択された帯域についてシステム情報を取得する。ここでシステム情報とは、ＣＤＭＡ２０００  １ｘの場合にはＳｙｓｔｅｍ  ＩＤなどであり、ＣＤＭＡ２０００  １ｘ  ＥＶ−ＤＯの場合にはｓｅｃｔｏｒ  ＩＤなどである。このような情報は、概してパイロット・チャンネル（Pilot channel）またはコントロール・チャンネル（Control channel）に含まれており、例えば、ＷｉＭａｘのようなそれ以外の標準でも類似した情報を伝送して、端末が認識可能にしている。
【００３１】
図５は、ＣＤＭＡ方式のシステムからシステム情報を抽出する信号処理の流れを示す図面である。ここで、周波数逆拡散器３１は、ＰＮ（Pseudo Noise)コードなどで帯域拡散された信号から直交符号（例えば、Ｗａｌｓｈコード）などで多重化されたシンボルを復旧する過程である。
【００３２】
逆多重化器３２は、直交符号の直交性を利用して多重化される前の各シンボルに分離する過程であり、復号器３３は、分離されたシンボルのビート情報を探知して、デインタリービング及びコンボ リューショナル・デコーディング（convolutional decoding）またはターボ・デコーディング（turbo decoding）などを行う。復号になれば、システム情報を含むパッケージが得られるが、システム情報抽出器３４は、前記パッケージから通信標準で定められた規則に応じてシステム情報を探して出力する役割を行う。
【００３３】
中継帯域決定部４０は、図６に示すように、既にシステム識別情報データベース４１を有しており、前記データベース４１に保存されたシステム情報と抽出されたシステム情報とを比較器４２で比較して、中継すべき帯域を選択して適切な制御信号を発生させる。
保存されたシステム情報には中継可否が共に含まれていることもあり、中継すべき信号のシステム情報のみを保存するか、中継してはならないシステム情報のみを保存した場合には中継可否を含んでいないこともあるが、この場合には、決定アルゴリズムが予め適切にプログラムされて、保存されたシステム情報と一致するシステム情報が抽出された搬送波帯域と、一致していないシステム情報が抽出された搬送波帯域との中継可否を容易に決定可能にする。中継帯域決定器４３には、搬送波の検索帯域を選択するように制御信号を発生させる。
【００３４】
また、必要に応じて、時刻情報を提供する基準時刻発生器４４を備えて決定基準を変えることも可能である。周波数分割二重化方式では、上向き搬送波と下向き搬送波とが一対となっており、下向き中継帯域が定められれば、それに対応する上向き中継帯域も直ぐに決定される。時分割多重化方式では、単一帯域で二重化するため、上向き帯域と下向き帯域とが同一である。したがって、時分割多重化方式では、上向きと下向きとに対して同一のハードウェアを時分割して使用することもできる。
【００３５】
搬送波検索制御器４５は、システム識別情報データベース４１及び中継帯域決定器４３を制御するが、前記中継帯域決定器４３では、場合によって下向き／上向き中継帯域制御信号を使用しないこともある。
すなわち、搬送波帯域全体に対して中継が不要な場合、または中継すべき搬送波帯域が分離されないか、または搬送波帯域が一つのみである場合には、図７に示すように、中継帯域選択部なしに中継器の消耗電力を低減させるように、上向き電力増幅器６７及び下向き電力増幅器５７の電力増幅回路のバイアスを遮断するなどの方法で電力増幅器の動作を中止させるシャットダウン（Shut-down）動作を使用することができる。
【００３６】
図７は、本発明の第２実施形態に係る周波数識別情報を用いた中継器制御装置及びその方法を説明するための構成図である。これは、入力信号を遮断して中継を停止する従来の方式に比べて、消耗電力を低減させることができる長所があり、電力増幅器の寿命を延ばして雑音及び発熱を抑制する効果もある。
また、このとき、下向き信号受信部５１、検索帯域選択部２０、システム情報取得部３０、中継帯域決定部４０の電源のみを維持したまま、残りの機能ブロックの電源を遮断することもできる。これは、基地局などの異常によってシステム情報が取得されず、中継機能が停止した場合に、消耗電力を最小化しながら待機状態にある途中に、基地局が正常に回復すれば、直ぐに動作を再開することができるという長所もある。
【００３７】
前述のように、本発明では、消耗電力の最も多い電力増幅回路や素子の動作を中止させる方法に係り、普通、電力増幅器には電力増幅素子を制御するシャットダウン・モード（shut-down mode）というものがあり、使用される大部分のＲＦ電力増幅器がＡ級の増幅器であるため、信号がないときにも電力消耗が非常に大きい一方、バイアース電流を遮断するなどのシャットダウン・モードでは消耗電力が少ない。これは、電源供給は維持したまま、電力増幅のみを中止させる状態である。
【００３８】
したがって、本発明では、中継器の一部の電源を維持したまま、中継機能を中止させる方法について言及するが、この部分が重要な理由は、従来の方法より改善された方法でありながら、既存の条件を全て満たす発明であり、さらに、中継帯域選択部の不要な簡単な装置にも適用することができるためである。本発明者は、本発明を具現するに当り、従来の発明の機能面より発想したスィッチではなく、シャットダウン・モードとしても使用して中継を停止させるように具現した。
【００３９】
図１または図７に示すシステム情報取得部３０及び中継帯域決定部４０は、デジタル中央処理装置を基にするワンチップ・マイコン（micro computer）として具現することもできる。また、デジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）として具現することもでき、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いたデジタル論理回路として具現することもでき、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＳｏＣ（System on Chip）、商用モデム及びこれらの組合わせとして具現することができる。また、一部または全体の機能が物理的に分離されない一つまたは複数のハードウェア（H/W）、ソフトウェア（S/W）またはこれらの組合わせとして具現されることもできる。
【００４０】
図８は、中継帯域選択アルゴリズムを示すフローチャートである。
上向き電力増幅器６７及び下向き電力増幅器５７の遮断ステップでは、電源が印加されれば、すべての上向き、下向き搬送波に対して中継電力を遮断する。これは、未だ決定されていない帯域に与える干渉及び雑音を除去するために必要である。
検索対象の搬送波帯域を選択するステップでは、検索すべき搬送波帯域を定め、それに合わせて周波数変換を制御する。
【００４１】
システム情報取得ステップでは、選択された搬送波に乗せられているシステム情報を復号して抽出する。
システムリスト更新ステップでは、システム情報取得部３０では、システムリストを作成して管理するが、これには、搬送波それぞれについて複数の基地局信号が探知されれば、抽出されたそれらのシステム情報を該当の信号の強度と共に全て記録している。各搬送波に対して一度に一つずつシステム情報が取得されるため、その度にリストを更新する。
それ以上探知される基地局がなければ、その搬送波についてのシステム情報の取得を終了する。それとも、続けて他の基地局についてのシステム情報を取得する。
【００４２】
システムリストから最も強い信号の強度を有する信号のシステム情報を選択する。
前記更新ステップで選択されたシステム情報が中継対象信号であるか否かを判断する。
前記判断ステップで、中継対象信号ではなければ、該当の搬送波の中継を中断するように中継帯域選択部２０を制御する。中継対象信号であれば、中継を続けながら次の検索対象の搬送波を初期化する。このとき、すべての搬送波が中継対象でなければ、上向き電力増幅器６７及び下向き電力増幅器５７の電力増幅素子の動作を中止させて、すべてのＲＦ電力の送出を中止する。また、このとき、下向き信号受信部５１、検索帯域選択部２０、システム情報取得部３０、中継帯域決定部４０の電源のみを維持したまま、残りの機能ブロックの電源を遮断することも可能である。
【００４３】
前記システム情報取得ステップから制御ステップまで無限に繰り返す。
一方、図１及び図７に示す端末側のデュープレクサー部１５は、周波数分割二重化方式のシステムでは、端末５から受信する信号の周波数帯域と端末５に送信する信号周波数帯域との差を利用して分離する役割を行い、時分割二重化方式のシステムでは、受信信号と送信信号のそれぞれに割り当てられた時間によって受信信号と送信信号とを分離する役割を行う。したがって、端末５から受信された信号は、上向き信号受信部６１に伝達される一方、下向き電力増幅器５７の出力をアンテナを介して端末５に送り出す。
【００４４】
上向き中継手段で上向き信号受信部６１は、帯域濾波器を利用して他帯域信号など、ＲＦ帯域の雑音を除去し、低雑音増幅器などに受信された信号を適切に増幅する。必要に応じてこの信号をＩＦ（Intermediate Frequency）周波数に遷移し、再濾波するＩＦ信号処理器を備えることもできる。
【００４５】
上向き中継帯域選択部６３は、図１に示すように、一つ以上の帯域濾波器やそれと同じ機能の信号処理部を備えており、中継帯域決定部４０の制御信号によって全体のサービス帯域を分割して、その一部の帯域の信号を抑制したり通過させることができる。動作の原理は、下向き中継帯域選択部５３と同一であり、その詳細な説明は省略する。
上向き信号送信部６５は、選択された中継帯域信号を再び増幅し、上向き信号受信部６１からＩＦ帯域に遷移された場合は、これを再びＲＦ帯域に遷移する役割を行う。したがって、上向き信号送信部６５は、上向き電力増幅器６７を駆動させる。上向き電力増幅部６７は、ＲＦ帯域の信号をアンテナを介して基地局側に送信するように、所定レベルの電力に増幅させる役割を行う。
【００４６】
以上のように構成される本発明のシステム識別情報を用いた中継器制御装置及びその方法を具体的に説明すれば、次の通りである。
基地局１から受信された信号は、下向き信号受信部５１で他の帯域信号や干渉が除去された後に増幅されて下向き中継帯域選択部５３に印加される。下向き中継帯域選択部５３は、図１に示すように、一つ以上の帯域濾波器やそれと同じ機能の信号処理部を備えており、中継帯域決定部４０の制御信号によって全体のサービス帯域を分割して、その一部の信号を抑制したり通過させることができる。このようにして選択された帯域は、下向き信号送信部５５及び下向き電力増幅器５７を経て増幅された後に端末５に送り出される。
【００４７】
また、上向き信号受信部６１では、他帯域信号や干渉が除去された後に増幅されて上向き信号選択部６３に印加される。上向き中継帯域選択部６３は、図１に示すように、帯域濾波器やそれと同じ機能の信号処理部を備えており、中継帯域決定部４０の制御信号によって全体のサービス帯域を分割して、その一部の信号を抑制したり通過させることができる。このようにして選択された帯域は、上向き信号送信部６５及び上向き電力増幅器６７を経て増幅された後に基地局１に送り出される。
【００４８】
一方、基地局情報取得部３０は、下向き信号受信部５１からそれぞれの分割された帯域（carrier）信号を復調して、基地局１のシステム識別情報、例えば、ＣＤＭＡ２０００  １ｘの場合、システム識別情報（SID）を復号して受信した下向き信号が、中継すべきサービス事業者の基地局から送り出された信号であるか否かを確認した後、中継可否を判断する。
このとき、中継の必要な信号は、その信号を送り出したシステム（または基地局）の識別コードが中継器に保存されるか、既にプログラムされた算出式や論理を通じて得られた、中継すべきシステム識別コードと一致するものか、または中継が禁止されたシステムの識別コードではないものとする。
【００４９】
各搬送波の中継可否が決定されれば、中継器に既に備えられた帯域濾波器の特性によって中継すべき搬送波帯域のみを選択するか、または中継してはならない搬送波帯域を排除するように帯域濾波器を制御する。このとき、上向き信号は、デュープレキシング方式及び規格に応じて制限される下向き信号の帯域と対応する帯域が共に制限されることができる。
図９は、Ｎ個の帯域濾波器を使用した帯域選択部の他の一例を示す図面であって、複数の搬送波帯域濾波器７１ないし７３、スィッチ７４ないし７６、及び接続制御器７７から構成される。
【００５０】
帯域選択部の他の一例とは異なり、本発明の具現方法では、帯域選択部を構成するに当り、装置の複雑度を考慮して、各搬送波帯域を全て区分せずに搬送波帯域グループを形成して、最適の選択をする方法を使用することもできる。
【００５１】
また、各帯域濾波器の出力に、スィッチではない減衰器を使用してもよく、減衰器や遮断スィッチなしに制限する帯域の利得を抑制するように、帯域濾波器の周波数特性を変更することによって具現することもでき、濾波器ではなくても周波数選択性を有する素子や装置を複合的に使用する方法を利用することもできる。また、このような機能は、デジタル信号処理を利用するか、またはアナログ回路に利用して具現することもできる。
【００５２】
以下では、本中継器装置の実施形態を、図１０に示すような周波数運用期間に応じて説明する。図１０は、運用期間に応じて運用形態が変更される多重搬送波帯域の例を示す図面である。
まず、周波数運用の第１期は、事業者が屋外基地局を利用してサービスを行い、中継器はその屋外基地局の信号を陰影地域に送り出して基地局のカバレージを拡張する役割を行う。
周波数運用の第２期では、同一の事業者がフェムトセルを運用するために、第１搬送波をフェムトセル専用に割り当て、フェムトセルの識別情報を中継器に既に保存された中継禁止システムに設定する。この場合には、図９に示すようなＮ個の帯域濾波器を実装した中継器は、第１搬送波帯域を遮断し、残りのＮ−１個の帯域を中継する。
【００５３】
周波数運用の第３期では、第２搬送波及び第３搬送波を新しい標準であるＬＴＥ（Long Term Evolution）に切り替えて運用する。このとき、中継器は、システム識別情報を取得することができないため、該当の搬送波帯域を中継対象帯域から除き、上向き／下向き帯域選択部ではこれらの搬送波帯域を増幅できないように遮断する。
周波数運用の第４期では、該当の事業者の全体の周波数帯域の使用権が消滅または移転されて、新しい事業者が運用するようになって、システム識別情報を取得できないか、またはシステム識別情報を取得して確認しても、中継禁止対象システムになって全体帯域に対してそれ以上中継を行わない。この場合には、送出電力増幅器を遮断するか、または中継器電源全体を遮断することもできる。
【００５４】
さらに他の例として、図１１に示すように、周波数の再編計画によって、サービス事業者の周波数帯域が変更される場合が挙げられる。図１１は、運用期間に応じて運用帯域が移動する例を示す図面である。
本発明によれば、国家的な電波管理の次元で、または全体の周波数帯域に対する再遍在を行って、各事業者に割り当てられた周波数帯域が移動、分割、拡張、または縮小する場合、中継器は中継すべき帯域を自動的に探して、変更された周波数の遍在に適応することができる機能を備える。
【００５５】
この場合、中継器は事前計画によって移動する搬送波の周波数を憶えて、周期的または随時、または内部タイマーの機能の設定によって定められた時刻に受信された下向き信号のシステム情報の取得を試みて、これによって中継帯域を再決定することができる。
このとき、帯域選択部は、図２に示すような可変帯域幅／可変周波数帯域濾波器を使用すればさらに容易に具現することが可能である。
【００５６】
以上で説明したように、本発明によれば、下向き信号のシステム識別情報を利用して中継すべきサービス帯域を選択する中継器制御装置及びその方法を具現することができる。また、本発明は、システム情報に基づいて上向き、下向き電力増幅器の電力増幅素子の動作を持続または中止させることによって、中継を持続または中止する中継器制御装置及びその方法を具現することができる。
本発明の周波数識別情報を用いた中継器制御装置及びその方法についての技術思想を図面に基づいて説明したが、これは本発明の最も良好な実施形態を例示的に説明したものであり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。本発明は、当業者ならば誰でも本発明の技術思想の範疇を離脱しない範囲内で多様な変形及び模倣が可能であるということは明らかな事実である。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１５：デュープレクサー部
２０：検索帯域選択部
３０：システム情報取得部
４０：中継帯域決定部
【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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