(57)【要約】【課題】  自サービスの基地局から下り回線の伝送信号を受けているとき、他サービスの基地局からの過大な電力が入力されるときはこれを制限し、他サービスから影響のない状況においては最大限に能力を発揮して中継サービスを実施する。【解決手段】  自サービス基地局Ｂからの下り回線で伝送される信号を中継増幅する下り回線増幅部１４，１５と、自サービス移動局Ｃからの上り回線で伝送される信号を中継増幅する上り回線増幅部１７，１８と、下り回線の伝送信号から他サービス基地局Ｂ′による自サービス帯域外の妨害波を検出する検出部１９と、下り回線増幅部の前段に設けられ、下り回線で伝送される信号から自サービス帯域外の信号成分を減衰させる共用器１３と、検出部１９の妨害波検出結果に応じて共用器１３を制御する制御部２０とを具備して構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自サービスの基地局からの下り回線で伝送される信号を中継増幅する下り回線増幅部と、
自サービスに加入する移動局からの上り回線で伝送される信号を中継増幅する上り回線増幅部と、
前記下り回線の伝送信号から他サービスの基地局による自サービス帯域外の妨害波を検出する検出部と、
前記下り回線増幅部の前段に設けられ、前記下り回線で伝送される信号から自サービス帯域外の信号成分を減衰させる減衰手段と、
前記検出部の妨害波検出結果に応じて前記減衰手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする無線中継増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体通信システムに用いられる無線中継増幅装置（以下、中継装置と称する）に関し、特に基地局からの下り回線で伝送される信号を中継増幅する下り回線増幅部と移動局からの上り回線で伝送される信号を中継増幅する上り回線増幅部とを備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移動体通信システムにあっては、基地局からの無線電波が届かないエリア、特にトンネルや屋内などの閉鎖された空間においても移動局が通信できるように、中継装置を用いた中継増幅が行われている。
ところで、上記中継装置では、使用帯域以外の利得については通信規格等で帯域外利得として規定されているため、各回線の基地局側、移動局側に使われる共用器またはフィルタ等の帯域外減衰量は帯域外利得を満足できる程度の減衰量を確保している。しかしながら、実際には、エリアを確保するためにどのサービス事業者も基地局を狭い間隔で設置するようになり、自サービスの基地局のみでなく、自サービス以外の他サービスの基地局が中継装置の近傍に設置されることが増えてきた。そのため、他サービスで使用される周波数帯の電力が、自サービスで到達する電力よりはるかに大きな電力となって中継装置に入力されることが発生するようになった。
【０００３】
この場合、基地局用アンテナ端に届いた他サービスで使用される周波数帯の電力は、基地局側共用器またはフィルタを通過することによって減衰するが、自サービスの使用帯域に隣接するため、絶対電力量としてはそれほど小さくならない。この場合、下り回線増幅部にとって過大入力となるため、下り回線増幅部が飽和し、装置異常によってサービスが中断してしまう問題が発生する。
【０００４】
上記問題を解決する方法として、基地局側共用器またはフィルタの下り回線の帯域外減衰量をさらに増やした、より急峻なフィルタを実装する方法が最も簡単であるが、上記特性を満足させるためには、基地局側共用器またはフィルタのサイズが大きくなって重くなり、それに伴って中継装置のサイズも大きく重くなってしまう。また、使用周波数帯域での通過損失も増え、他サービスの影響がない所に設置された中継装置においても雑音電力が上昇してしまう問題がある。
【０００５】
尚、この種の従来技術として、増幅器の利得に応じて基地局側及び移動局側共用器を切り替えるようにした無線中継増幅装置がある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６７０４９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べたように、従来の移動体通信システムに用いられる中継装置では、他サービスの基地局からの過大な電力の入力によって、下り回線の増幅部が飽和し、装置異常になってサービスが中断する問題が生じている。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、自サービスの基地局から下り回線の伝送信号を受けているとき、他サービスの基地局からの過大な電力が入力されるときはこれを制限し、他サービスから影響のない状況においては最大限に能力を発揮して中継サービスを実施することのできる中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る中継装置は、自サービスの基地局からの下り回線で伝送される信号を中継増幅する下り回線増幅部と、自サービスに加入する移動局からの上り回線で伝送される信号を中継増幅する上り回線増幅部と、前記下り回線の伝送信号から他サービスの基地局による自サービス帯域外の妨害波を検出する検出部と、前記下り回線増幅部の前段に設けられ、前記下り回線で伝送される信号から自サービス帯域外の信号成分を減衰させる減衰手段と、前記検出部の妨害波検出結果に応じて前記減衰手段を制御する制御手段とを具備して構成される。
【０００９】
前記減衰手段は、前記自サービス帯域に隣接する帯域外の必要な信号だけをフィルタにより制限し、前記制御手段は、前記検出部で妨害波が検出されたとき、妨害波の電力が装置に影響を与えるかを判断し、その判断結果に基づいて前記減衰手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、前記検出部は、前記自サービス帯域に隣接する帯域を有する他サービスの基地局からの信号を受信可能な受信器を内蔵し、前記受信器にて他サービスの基地局からの報知情報と受信電力より電波の空間伝播損を算出し、前記制御部は、前記空間伝播損より妨害波の電力が装置に影響を与えるかを判断し、その判断結果に基づいて前記減衰手段を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、前記減衰手段は、前記自サービス帯域外の減衰量が互いに異なる複数の減衰器（基地局側共用器またはフィルタ）と前記複数の減衰器を選択的に接続する切替スイッチとを備え、前記制御手段は、前記検出部にて検出した妨害波の状況により最適な減衰量を確保できる減衰器を接続するように前記切替スイッチを制御することを特徴とする。
【００１２】
また、前記減衰手段は、前記下り回線増幅部の前段に切替スイッチにてフィルタを挿入する経路を備え、前記制御手段は、前記検出部にて検出した妨害波の状況により前記切替スイッチを制御してフィルタを通過させて前記自サービス帯域外の減衰量を確保することを特徴とする。
【００１３】
すなわち、近年、通信事業者はエリアを確保するために狭い間隔で基地局を設置するようになっており、自中継装置の近傍に他基地局等が設置されるようになってきた。このため、他サービスで使用される周波数帯の電力が、自サービスで到達する電力よりもはるかに大きな電力となって中継装置に入力されるようになってきている。本発明では、このような他サービスで使用される周波数帯の電力を検出し、自中継装置に影響を及ぼすと判断した場合には、例えば急峻なフィルタ等で自サービス以外の帯域を減衰させることを特徴としている。また、通過損失は増えるが、増幅部の前段に帯域通過フィルタやローパスフィルタ、ハイパスフィルタをいれることで、増幅部が飽和しないようにすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、自サービスの基地局から下り回線の伝送信号を受けているとき、他サービスの基地局からの過大な電力が入力されるときはこれを制限し、他サービスから影響のない状況においては最大限に能力を発揮して中継サービスを実施することのできる中継装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。  
図１は本発明に係る中継装置を用いた移動体通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、Ａは中継装置、Ｂは中継装置Ａが管轄される自サービスの基地局、Ｂ′は他サービスの基地局、Ｃは自サービスの移動局、Ｃ′は他サービスの移動局を示している。
【００１６】
上記中継装置Ａは、基地局用アンテナ１１及び移動局用アンテナ１２を備える。基地局用アンテナ１１にて基地局Ｂからの下り信号を受信すると、この下り信号は基地局側共用器（またはフィルタ）１３を通って、下り回線ＬＮＡ（Low Noise Amp：低雑音増幅器）１４で増幅され、下り回線電力増幅部１５で所定の電力まで増幅される。所定の電力まで増幅された下り信号は移動局側共用器（またはフィルタ）１６を通って、移動局用アンテナ１２より移動局Ｃに向けて送信される。
【００１７】
同様に、移動局用アンテナ１２にて移動局Ｃからの上り信号を受信すると、この上り信号は移動局側共用器（またはフィルタ）１６を通って、上り回線ＬＮＡ１７で増幅され、上り回線電力増幅部１８で所定の電力まで増幅される。所定の電力まで増幅された上り信号は基地局側共用器（またはフィルタ）１３を通って、基地局用アンテナ１１より基地局Ｂに向けて送信される。
【００１８】
上記中継装置Ａにおいて、使用帯域以外の利得は、通信規格等で帯域外利得として規定されている。このため、各回線の基地側、移動局側に使われる共用器（またはフィルタ）１３，１６は、いずれも規定の帯域外利得を満足できる減衰量を確保している。しかし、サービスエリアを確保するために、どのサービス事業者も基地局を狭い間隔で設置するようになり、自サービスの基地局Ｂのみでなく、自サービス以外の他サービスの基地局Ｂ′が中継装置Ａの近傍に設置されることが増えてきた。そのため、他サービスで使用される周波数帯の電力が、自サービスで到達する電力よりはるかに大きな電力となって中継装置Ａに入力されることが発生するようになった。
【００１９】
この場合、基地局用アンテナ１１に届いた他サービスで使用される周波数帯の電力は、基地局側共用器（またはフィルタ）１３を通過することによって減衰するが、自サービスの使用帯域に隣接するため絶対電力量としてはそれほど小さくならず、下り回線ＬＮＡ１４が過大入力となって飽和してしまい、装置異常によってサービスが中断してしまう問題が発生する。この問題を解決するために、本発明では、他サービスの基地局Ｂ′からの妨害電波を検出し、その妨害電波がどの程度の電力で中継装置Ａに到達しているか、またその到達電波によって中継装置Ａに影響を及ぼす電力かを判定して、適宜妨害電波を減衰させるものとする。
【００２０】
具体的には、図１に示すように、基地局側共用器（またはフィルタ）１３に当該中継装置Ａに入力されている電力をモニタできるモニタポートを設け、そこからモニタ出力を検出部１９に入力する。図２は上記検出部１９の構成例を示すブロック図である。この検出部１９は、フィルタ１９１によって必要な帯域だけを取出し、検波部１９２にて到達電力を測定する。この測定結果は、制御部２０に送られる。この制御部２０は、検波部１９２の測定結果から妨害電波が当該中継装置Ａに影響を及ぼす電力か判定し、その判定結果に基づいて基地局側共用器（またはフィルタ）１３の帯域外減衰量を制御するものである。
【００２１】
ここで、上記検出部１９は、具体的には以下のような構成が考えられる。（１）上記フィルタ１９１に使用帯域阻止フィルタを用いて使用帯域以外の信号を通し、検波部１９２で使用帯域外の総電力を測定する。（２）上記フィルタ１９１に低域通過フィルタを用いて使用帯域の低域側の帯域外の信号を通し、検波部１９２でその電力を測定する。（３）上記フィルタ１９１に高域通過フィルタを用いて、使用帯域の高域側の帯域外の信号を通し、検波部１９２でその電力を測定する。
【００２２】
また、上記検出部１９は、図２に示すような構成ではなく、図３に示すように、他サービスの下り信号を受信できる受信器１９３を備え、この受信器１９３によって他サービスの基地局Ｂ′からの電波内に含まれる報知情報と受信器１９３にて受信された電力の差により電波の空間伝播損を算出し、算出された空間伝播損及び受信電力を制御部２０に送り、中継装置Ｂに影響を与えるか判定させる構成であってもよい。
【００２３】
以下、検出部１９で他サービス基地局Ｂ′からの妨害電波による影響が検出された場合の妨害抑圧制御処理について、実施例をあげて説明する。  
（第１の実施例）  
図４は上記妨害抑圧制御処理の第１の実施例を示すブロック図である。図４において、基地局側共用器（またはフィルタ）１３は互いに帯域外減衰量の異なる複数（ここでは２個）の共用器（またはフィルタ）１３１，１３２と、これらの共用器（またはフィルタ）１３１，１３２を選択的に経路中に接続するための複数の切替部（図では３個）１３３〜１３５を用意し、制御部２０からの制御により切替部１３３〜１３５を切り替えることによって所望の基地局側共用器（またはフィルタ）１３１，１３２を使用することが可能とする。この構成によれば、他サービスからの妨害波によって中継装置Ａが影響を受けるような電力を入力している場合に、より急峻で帯域外減衰量の大きな共用器（またはフィルタ）を使用し、妨害波成分を下り回線ＬＮＡ１４が飽和しない電力まで減衰させることができ、これによって中継装置Ａに異常が発生しないよう防止することができる。
【００２４】
（第２の実施例）  
図５は上記妨害抑圧制御処理の第２の実施例を示すブロック図である。図５において、基地局側共用器（またはフィルタ）１３と下り回線ＬＮＡ１４との間に、切替部２１，２２を用いて帯域通過フィルタ２３を選択的に接続可能とする。この構成において、制御部２０は、他サービスからの妨害波によって中継装置Ａが影響を受けない電力であると判定した場合は、帯域通過フィルタ２３を通さない経路で運用を行うように切替部２１，２２を切替制御する。また、他サービスからの妨害波によって中継装置Ａが影響を受ける電力が入力されていると判定した場合は、通過帯域での通過損失が増え中継装置Ａの雑音電力が上昇することにはなるが、帯域通過フィルタ２３を下り回線ＬＮＡ１４の前段に入れるように切替部２１，２２を切替制御する。これにより、妨害波を下り回線ＬＮＡ１４が飽和しない電力まで減衰させることができ、妨害波によって中継装置Ａに異常が発生しないよう防止することができる。
【００２５】
（第３の実施例）  
図６は上記妨害抑圧制御処理の第３の実施例を示すブロック図である。尚、図６において、図５と同一部分には同一符号を付して示す。図６において、基地局側共用器（またはフィルタ）１３と下り回線ＬＮＡ１４との間に、切替部２１，２２を用いて高域通過フィルタ２４を選択的に接続可能とする。この構成において、制御部２０は、他サービスからの妨害波によって中継装置Ａが影響を受けない電力が入力されていると判定した場合は高域通過フィルタ２４を通さない経路で運用を行うように切替部２１，２２を切替制御し、他サービスからの妨害波によって中継装置Ａが影響を受けるような電力を入力していると判定した場合は、通過帯域での通過損失が増え中継装置Ａの雑音電力が上昇することにはなるが、高域通過フィルタ２４を下り回線ＬＮＡ１４の前段に入れるように切替部２１，２２を切替制御する。これにより、通過帯域より高域側の妨害波を下り回線ＬＮＡ１４が飽和しない電力まで減衰させることができ、妨害波によって中継装置Ａに異常が発生しないよう防止することができる。
【００２６】
（第４の実施例）  
図７は上記妨害抑圧処理の第４の実施例を示すブロック図である。尚、図７において、図５，６と同一部分には同一符号を付して示す。図７において、基地局側共用器（またはフィルタ）１３と下り回線ＬＮＡ１４との間に、切替部２１，２２を用いて低域通過フィルタ２５を選択的に接続可能とする。この構成において、制御部２０は、他サービスからの妨害波によって中継装置Ａが影響を受けない電力が入力されていると判定した場合は低域通過フィルタ２５を通さない経路で運用を行うように切替部２１，２２を切替制御し、他サービスからの妨害波によって中継装置Ａが影響を受けるような電力を入力していると判定した場合は、通過帯域での通過損失が増え中継装置Ａの雑音電力が上昇することにはなるが、低域通過フィルタ２５を下り回線ＬＮＡ１４の前段に入れるように切替部２１，２２を切替制御する。これにより、通過帯域より低域側の妨害波を下り回線ＬＮＡ１４が飽和しない電力まで減衰させることができ、妨害波によって中継装置Ａに異常が発生しないよう防止することができる。
【００２７】
以上の実施例から明らかなように、本発明に係る中継装置によれば、他サービスからの妨害波の状況に応じて中継装置Ａの構成を変えることにより、妨害波からの影響がない時は装置の性能を最大限に利用しての運用を可能とし、妨害波による影響がある場合は中継装置の性能を少し落としてでも、サービスを中断することなく運用可能とすることができる。
【００２８】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成することもできる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る中継装置を用いた移動体通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す中継装置の検出部の構成例を示すブロック図。
【図３】図１に示す中継装置の検出部の他の構成例を示すブロック図。
【図４】図１に示す中継装置の妨害抑圧制御処理の第１の実施例を示すブロック図。
【図５】図１に示す中継装置の妨害抑圧制御処理の第２の実施例を示すブロック図。
【図６】図１に示す中継装置の妨害抑圧制御処理の第３の実施例を示すブロック図。
【図７】図１に示す中継装置の妨害抑圧制御処理の第４の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ…中継装置、Ｂ…自サービス基地局、Ｂ′…他サービス基地局、Ｃ…自サービス移動局、Ｃ′…他サービス移動局、１１…基地局用アンテナ、１２…移動局用アンテナ、１３…基地局側共用器（またはフィルタ）、１３１，１３２…共用器（またはフィルタ）、１３３〜１３５…切替部、１４…下り回線ＬＮＡ、１５…下り回線電力増幅部、１６…移動局側共用器（またはフィルタ）、１７…上り回線ＬＮＡ、１８…上り回線電力増幅部、１９…検出部、１９１…フィルタ、１９２…検波部、２０…制御部、２１，２２…切替部、２３…帯域通過フィルタ、２４…低域通過フィルタ、２５…高域通過フィルタ。
【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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