(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置であって、
前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、
前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、
前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線中継装置。
【請求項２】
前記端末からの上り無線信号を受信する第２アンテナ部と、
前記第２アンテナ部で受信した前記上り無線信号の受信レベルを検出する上り受信レベル検出部と、をそなえ、
前記アンテナ制御部が、前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルと、前記上り受信レベル検出部で検出した前記上り無線信号の受信レベルとに基づいて、前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、請求項１記載の無線中継装置。
【請求項３】
前記アンテナ制御部が、
前記下り無線信号の受信レベルが前記第１の閾値よりも大きく、且つ、前記上り無線信号の受信レベルが第３の閾値以下である場合に前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、請求項２記載の無線中継装置。
【請求項４】
前記アンテナ制御部が、該無線中継装置と前記一の基地局との間の距離に基づき、前記他の基地局を選択する、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項５】
前記第１アンテナ部が、複数のアンテナを有し、
前記アンテナ制御部が、前記複数のアンテナについての各ウェイトをそれぞれ制御する
ことにより、前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項６】
複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置であって、
前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、
前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、
前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルに基づき、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部と、
前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部で増幅後の下り無線信号のレベルが所定値以上となるように、前記増幅部の増幅利得を決定する利得制御部と、をそなえ、
前記アンテナ制御部が、前記利得制御部で決定した前記増幅利得に基づき、前記他の基地局を選択する、
ことを特徴とする、無線中継装置。
【請求項７】
前記下り無線信号の周波数に所定の偏移量を与えて第１下り無線信号を生成する周波数変換部と、
前記第１下り無線信号を前記増幅部に負帰還させることにより、該無線中継装置において発生する回り込み信号を抑圧する回り込み信号抑圧部と、をそなえる、
ことを特徴とする、請求項６記載の無線中継装置。
【請求項８】
複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置の制御方法であって、
前記一の基地局からの下り無線信号を受信アンテナにより受信し、
前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合、前記受信アンテナの指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替える、
ことを特徴とする、無線中継装置の制御方法。
【請求項９】
複数の基地局と、
端末と、
前記複数の基地局のうちの一の基地局と前記端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置と、
をそなえた無線通信システムであって、
前記無線中継装置が、
前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、
前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、
前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線中継装置、無線中継装置の制御方法及び無線通信システムに関する。前記無線中継装置は、例えば、基地局と端末との間の無線信号を中継することができる。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの１つとして、無線中継装置を有する無線通信システムが知られている。
無線中継装置は、例えば、基地局と端末との間の無線信号を中継することにより、無線伝送距離を延長したり、通信サービスエリアを拡大したりする。
例えば、基地局の通信サービスエリアの端部に無線中継装置が設置されることで、基地局からの電波を再放射でき、無線伝送距離の延長や通信サービスエリアの拡大を図ることが可能となる。
【０００３】
また、電波の直進性が強く、建物の内部に電波が届きにくい場合、例えば、建物の窓際などに無線中継装置が設置されることで、建物内部に向けて電波を再放射でき、基地局の通信サービスエリアを建物内に展開することが可能となる。
なお、無線中継装置に関する既存の技術として、下記の特許文献１〜４の技術が知られている。
【０００４】
例えば、無線ネットワークにおける接続パラメータを調整する中継局や、親局または中継局の代行を行なう可搬型無線装置が提案されている。
また、アダプティブアレイアンテナについての送信ウェイトを、自局への回り込み波となる放射方向の出力を低く抑えるように制御する無線中継装置も提案されている。
さらに、受信波をInter-Frequency（ＩＦ）信号に変換して微小周波数偏移を与え、高周波に変換して増幅し、位相，振幅，遅延時間を制御して廻り込みを抑えるＩＦ相殺系とRadio-Frequency（ＲＦ）相殺系とを有する無線中継増幅装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４８４１５号公報
【特許文献２】特開２００９−２００７８６号公報
【特許文献３】特開２００６−２０２１１号公報
【特許文献４】特開平１１−１１２４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無線中継装置は、複数の基地局のうちの一の基地局からの無線信号を受信して中継する。無線中継装置が複数の基地局からの無線信号を受信できる場合、無線中継装置に接続される移動局などの端末や、無線中継装置の周辺の各基地局に対して干渉を与えてしまい、回線品質を劣化させ得るからである。
そのため、無線中継装置は、指向性の鋭いアンテナを用いて一の基地局と接続される。
【０００７】
しかしながら、無線中継装置と接続中の基地局が故障したり、無線中継装置と接続中の基地局におけるトラフィック負荷が増大したりすると、当該無線中継装置を介して無線通信を行なう端末は、通信を継続できなくなることがある。
また、例えば、昼間などのある時間帯では多くの加入者が収容される一方、夜間などの他の時間帯では加入者が少ない基地局では、各時間帯におけるトラフィック量にむらがあり、基地局の運用効率が悪い。
【０００８】
かかる基地局と無線中継装置とが接続されている場合、加入者の少ない時間帯に当該無線中継装置の接続先を他の基地局に切り替えることができれば、加入者の少ない基地局を休止させることが可能となり、電力消費量を低減することができる。
しかしながら、無線中継装置は、上述のように、指向性の鋭いアンテナを用いて一の基地局と接続されており、接続先の基地局を切り替える手段を有さないので、かかる場合であっても電力消費量を節減することができない。
【０００９】
なお、上記特許文献１〜４のいずれにも、無線中継装置がその接続先を切り替えるようにすることについては言及されていない。
そこで、本発明は、無線中継装置が適応的に接続先の基地局を変更できるようにすることを目的の１つとする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）第１の案として、複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置であって、前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部とをそなえる、無線中継装置を用いることができる。
（２）第２の案として、複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置であって、前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルに基づき、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部と、前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅後の下り無線信号のレベルが所定値以上となるように、前記増幅部の増幅利得を決定する利得制御部と、をそなえ、前記アンテナ制御部が、前記利得制御部で決定した前記増幅利得に基づき、前記他の基地局を選択する、無線中継装置を用いることができる。
【００１１】
（３）また、第３の案として、複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置の制御方法であって、前記一の基地局からの下り無線信号を受信アンテナにより受信し、前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合、前記受信アンテナの指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替える、無線中継装置の制御方法を用いることができる。
【００１２】
（４）さらに、第４の案として、複数の基地局と、端末と、前記複数の基地局のうちの一の基地局と前記端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置とをそなえた無線通信システムであって、前記無線中継装置が、前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部とをそなえる、無線通信システムを用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
無線中継装置が適応的に接続先の基地局を変更できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示す無線中継装置の構成の一例を示す図である。
【図３】電波の回り込みを説明する模式図である。
【図４】周波数変換部の構成の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）は位相の時間変化の一例を示す図であり、（Ｂ）は位相平面上の信号軌跡の一例を示す図である。
【図６】レプリカ生成部の構成の一例を示す図である。
【図７】相関検出部及び帰還制御部の構成の一例を示す図である。
【図８】入力レベル検出部の構成の一例を示す図である。
【図９】利得検出部の構成の一例を示す図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ一実施形態に係る制御方法の一例を説明する図である。
【図１１】一実施形態に係る制御方法の一例を説明する図である。
【図１２】一実施形態に係る制御方法の一例を説明する図である。
【図１３】一実施形態に係る制御方法の一例を説明する図である。
【図１４】一実施形態に係る制御方法の一例を説明する図である。
【図１５】一実施形態に係る制御方法の一例を説明する図である。
【図１６】第１変形例に係る無線中継装置の構成の一例を示す図である。
【図１７】ウェイト制御部の構成の一例を示す図である。
【図１８】アンテナビームパターンの一例を示す図である。
【図１９】アンテナビームパターンの一例を示す図である。
【図２０】アンテナビームパターンの一例を示す図である。
【図２１】アンテナビームパターンの一例を示す図である。
【図２２】受信ビームパターンの一例を示す図である。
【図２３】無線中継装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２４】複数の基地局及び無線中継装置の配置の一例を示す図である。
【図２５】第２変形例に係る無線中継装置の構成の一例を示す図である。
【図２６】第２変形例に係る無線中継装置の構成の一例を示す図である。
【図２７】アンテナビームパターンの制御の一例を示す図である。
【図２８】アンテナビームパターンの制御の一例を示す図である。
【図２９】第３変形例に係る無線中継装置の構成の一例を示す図である。
【図３０】第４変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図３１】第４変形例に係る無線中継装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す各実施形態及び変形例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、各実施形態及び変形例を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔１〕一実施形態の説明
（１．１）無線通信システムの構成例
図１は一実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。この図１に示す無線通信システムは、例示的に、複数の基地局１００−１，１００−２と、少なくとも１つの無線中継装置１−１，１−２と、少なくとも１つの端末２００−１〜２００−３とをそなえる。
【００１６】
なお、以下では、無線中継装置１−１，１−２を区別しない場合、単に無線中継装置１と表記する。また、基地局１００−１，１００−２を区別しない場合、単に基地局１００と表記し、端末２００−１〜２００−３を区別しない場合、単に端末２００と表記する。さらに、基地局１００−１，１００−２，無線中継装置１−１，１−２，端末２００−１〜２００−３の数は、図１に例示する数にそれぞれ限定されない。
【００１７】
ここで、基地局１００−１，１００−２は、セルやセクタなどで構成される通信サービスエリア３００−１，３００−２を提供する。
例えば、基地局１００−１は、自局１００−１が提供する通信サービスエリア３００−１内に位置する端末２００−１と直接的に無線通信することができる。また、基地局１００−１は、自局１００−１が提供する通信サービスエリア３００−１内に位置する無線中継装置１−１，１−２とも直接的に無線通信することができる。
【００１８】
一方、基地局１００−２は、自局１００−２が提供する通信サービスエリア３００−２内に位置する無線中継装置１−１とは直接的に無線通信することができるが、端末２００−１及び無線中継装置１−２とは直接的に無線通信することができない。端末２００−１及び無線中継装置１−２は、基地局１００−２が提供する通信サービスエリア３００−２内に位置していないからである。
【００１９】
また、無線中継装置１は、基地局１００と端末２００との間で送受信される無線信号を中継する。
例えば、無線中継装置１−１は、基地局１００−１，１００−２から受信した無線信号を、自局１−１が提供する通信サービスエリア４００−１内に位置する端末２００−２へ中継送信することができる。さらに、無線中継装置１−１は、自局１−１が提供する通信サービスエリア４００−１内に位置する端末２００−２から受信した無線信号を、基地局１００−１，１００−２からの無線信号へ中継送信することができる。
【００２０】
また、無線中継装置１−２は、基地局１００−１から受信した無線信号を、自局１−２が提供する通信サービスエリア４００−２内に位置する端末２００−３へ中継送信することができる。さらに、無線中継装置１−２は、自局１−２が提供する通信サービスエリア４００−２内に位置する端末２００−３から受信した無線信号を、基地局１００−１からの無線信号へ中継送信することができる。
【００２１】
そして、端末２００は、自局２００が属する通信サービスエリア３００−１，３００−２，４００−１，４００−２を提供する基地局１００−１，１００−２，無線中継装置１−１，１−２と直接的に無線通信することができる。また、端末２００は、自局２００が属する通信サービスエリア４００−１，４００−２を提供する無線中継装置１−１，１−２を介して、間接的に、基地局１００−１，１００−２と無線通信することができる。
【００２２】
本例では、上記無線通信システムにおいて、無線中継装置１が、自局１と接続中である基地局（以下、親の基地局ともいう）１００を、状況に応じて他の基地局１００に切り替えられるようにする。
これにより、例えば、親の基地局１００が故障した場合や、親の基地局１００のトラフィック負荷が大きい場合などでも、自局１の接続先を他の基地局１００に切り替えれば、自局１の配下の端末２００が無線通信を継続させることができる。結果、無線通信の安定性を向上させることが可能となる。
【００２３】
また、親の基地局１００への加入者数が少ない場合に、自局１の接続先を他の基地局１００に切り替えれば、自局１の配下の端末２００に無線通信を継続させつつ、加入者数の少ない基地局１００を休止することができるので、消費電力を大幅に削減できる。
以下では、無線中継装置１の構成例及び制御方法の一例について説明する。
（１．２）無線中継装置１の構成例
図２は無線中継装置１の構成の一例を示す図である。この図２に示す無線中継装置１は、例示的に、第１アンテナ部２と、アンテナ共用器３と、帯域フィルタ４と、合成部５と、可変増幅器６と、周波数変換部７と、アンテナ共用器８と、第２アンテナ部９とをそなえる。また、無線中継装置１は、例示的に、帯域フィルタ１０と、可変増幅器１１と、入力レベル検出部１２と、アンテナ制御部１３と、レプリカ生成部１４と、利得制御部１５と、利得検出部１６とをそなえる。
【００２４】
第１アンテナ部２は、複数の基地局１００のうちの一の基地局１００からの下り無線信号を受信する受信アンテナとしての機能を有する。また、第１アンテナ部２は、前記一の基地局１００へ上り無線信号を送信する送信アンテナとしての機能を有していてもよい。なお、基地局１００から端末２００への通信方向を下りと称し、その逆の通信方向を上りと称する。即ち、下り無線信号は、基地局１００から端末２００へ伝送する無線信号であり、上り無線信号は、端末２００から基地局１００へ伝送する無線信号である。
【００２５】
さらに、第１アンテナ部２は、アンテナ指向性を動的に変更することが可能な構成を有する。例えば、アンテナ制御部１３によって、アンテナの向きが機械的に変更されることで、アンテナ指向性が動的に変更されてもよい。
アンテナ共用器３は、第１アンテナ部２を受信アンテナあるいは送信アンテナとして機能させる。例えば、基地局１００からの下り無線信号を受信する場合、アンテナ共用器３は、第１アンテナ部２を受信アンテナとして機能させる。一方、基地局１００へ上り無線信号を送信する場合、アンテナ共用器３は、第１アンテナ部２を送信アンテナとして機能させるべく、第１アンテナ部２の送受信機能を切り替えることができる。なお、下り無線信号の周波数と上り無線信号の周波数とが異なるような場合、アンテナ共用器３は、第１アンテナ部２が下り無線信号と上り無線信号とを同時に送受信できるように制御してもよい。アンテナ共用器３によって、基地局１００からの下り無線信号は帯域フィルタ４へ出力される一方、基地局１００への上り無線信号は第１アンテナ部２へ出力される。
【００２６】
帯域フィルタ４は、第１アンテナ部２で受信した下り無線信号について、所定の帯域を通過させるように構成されたバンドパスフィルタである。帯域フィルタ４により、下り無線信号に含まれる不要波を除去することができる。この不要波（下り不要波）は、例えば、基地局１００と無線中継装置１との間の無線伝搬路や、基地局１００または無線中継装置１の内部などで生じることがある。帯域フィルタ４でフィルタリングされた下り無線信号は、合成部５及び入力レベル検出部１２へ出力される。
【００２７】
一方、第２アンテナ部９は、無線中継装置１の提供する通信サービスエリア内に位置する端末２００からの上り無線信号を受信する受信アンテナとしての機能を有する。また、第２アンテナ部９は、前記端末２００へ下り無線信号を送信する送信アンテナとしての機能を有していてもよい。
アンテナ共用器８は、第２アンテナ部９を受信アンテナあるいは送信アンテナとして機能させる。例えば、端末２００からの上り無線信号を受信する場合、アンテナ共用器８は、第２アンテナ部９を受信アンテナとして機能させる。一方、端末２００へ下り無線信号を送信する場合、アンテナ共用器８は、第２アンテナ部９を送信アンテナとして機能させるべく、第２アンテナ部９の機能を切り替えることができる。なお、下り無線信号の周波数と上り無線信号の周波数とが異なるような場合、アンテナ共用器８は、第２アンテナ部９が下り無線信号と上り無線信号とを同時に送受信できるように制御してもよい。アンテナ共用器８によって、端末２００からの上り無線信号は帯域フィルタ１０へ出力される一方、端末２００への下り無線信号は第２アンテナ部９へ出力される。
【００２８】
帯域フィルタ１０は、第２アンテナ部９で受信した上り無線信号について、所定の帯域を通過させるように構成されたバンドパスフィルタである。帯域フィルタ１０により、上り無線信号に含まれる不要波が除去される。この不要波（上り不要波）は、例えば、端末２００と無線中継装置１との間の無線伝搬路や、端末２００または無線中継装置１の内部などで生じることがある。帯域フィルタ１０でフィルタリングされた上り無線信号は、可変増幅器１１及び入力レベル検出部１２へ出力される。
【００２９】
入力レベル検出部１２は、下り無線信号の受信レベル（下り入力レベル）を検出する。即ち、入力レベル検出部１２は、第１アンテナ部２で受信した下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部の一例として機能する。
また、入力レベル検出部１２は、上り無線信号の受信レベル（上り入力レベル）を検出してもよい。即ち、入力レベル検出部１２は、第２アンテナ部９で受信した上り無線信号の受信レベルを検出する上り受信レベル検出部の一例として機能することができる。入力レベル検出部１２での検出結果は、アンテナ制御部１３へ通知される。
【００３０】
アンテナ制御部１３は、入力レベル検出部１２で検出した下り無線信号の受信レベルに基づき、第１アンテナ部２の指向性を制御する。これにより、アンテナ制御部１３は、接続中の基地局（親の基地局）１００から他の基地局１００へ無線中継装置１の接続先を切り替えることができる。
また、アンテナ制御部１３は、入力レベル検出部１２で検出した上り無線信号の受信レベルに基づき、第１アンテナ部２の指向性を制御するタイミングを決定してもよい。これにより、上記切り替えに伴う、自局１の配下の端末２００に対する影響を低減することができる。
【００３１】
さらに、アンテナ制御部１３は、入力レベル検出部１２で検出した上り無線信号の受信レベルに基づき、第１アンテナ部２の指向性を制御してもよい。これにより、例えば、自局１の配下の端末２００の数が所定の基準を下回る場合などは、無線中継装置１の接続先を他の基地局１００に切り替える。そして、前記切り替え前に接続していた基地局１００を休止すれば、無線通信システムの電力消費量を大幅に節減することが可能となる。なお、前記基地局１００の休止は、例えば、無線通信システムの管理者によって行なわれてもよいし、無線中継装置１から休止制御のための制御信号を送信し、基地局１００が当該制御信号を受信して、自局１００の電源をオフにすることにより行なわれてもよい。
【００３２】
また、可変増幅器６は、基地局１００から受信した下り無線信号を増幅する。可変増幅器６の増幅利得は、例えば、増幅後の下り無線信号のレベルが所定の条件を満たすように、利得制御部１５により決定される。
一方、可変増幅器１１は、端末２００から受信した上り無線信号を増幅する。可変増幅器１１の増幅利得は、例えば、増幅後の上り無線信号のレベルが所定の条件を満たすように、制御され得る。
【００３３】
周波数変換部７は、基地局１００からの下り無線信号の周波数ｆ１に所定の偏移量Δｆを与えて、周波数（ｆ１＋Δｆ）の第１下り無線信号を生成する。周波数変換部７により生成された第１下り無線信号は、レプリカ生成部１４及びアンテナ共用器８へ出力される。
レプリカ生成部１４（回り込み信号抑圧部）は、周波数変換部７により生成された第１下り無線信号を可変増幅器６に負帰還させる。第１下り無線信号は、レプリカ生成部１４により、その振幅が後述する回り込み信号の振幅と同じで、且つ、その位相が回り込み信号の逆相に制御され、合成部５へ出力される。これにより、無線中継装置１において発生する回り込み信号を抑圧することができる。また、レプリカ生成部１４は、可変増幅器６で増幅された下り無線信号の振幅についての情報を利得制御部１５へ通知してもよい。
【００３４】
合成部５は、帯域フィルタ４を通過後の下り無線信号と、レプリカ生成部１４により生成された第１下り無線信号とを合成する。これにより、例えば、帯域フィルタ４により除去することができない周波数（ｆ１＋Δｆ）の回り込み信号を抑圧する（打ち消す）ことができる。
また、利得制御部１５は、可変増幅器６で増幅後の下り無線信号のレベルが所定値以上となるように、可変増幅器６の増幅利得を決定する。例えば、利得制御部１５は、可変増幅器６で増幅された下り無線信号の振幅についての上記情報に基づき、可変増幅器６の増幅利得を決定することができる。
【００３５】
利得検出部１６は、利得制御部１５により決定された可変増幅器６の増幅利得を検出する。利得検出部１６での検出結果は、アンテナ制御部１３に通知される。
（１．３）回り込み信号の抑圧方法の一例
無線中継装置１において発生する回り込み信号について説明する。
無線中継装置１の送信アンテナ（第１アンテナ部２または第２アンテナ部９）から放射された電波が、例えば、周辺の建物や山岳などで反射され、あるいは、直接的に、受信アンテナ（第２アンテナ部９または第１アンテナ部２）に回り込むことがある。
【００３６】
そして、上記回り込みによる信号（回り込み信号）が一定量を越えると、可変増幅器６において、発振が生じたり、動作が不安定になったりすることがある。
例えば、基地局１００から受信アンテナに入力される無線信号（下り無線信号）の周波数及び送信アンテナから出力される無線信号の周波数がともにｆ１である場合、回り込み信号には無線伝播中において位相ずれθが生じるため、周波数（ｆ１＋θ）の回り込み信号が受信アンテナに入力される。
【００３７】
図３は、電波の回り込みを説明するための模式図である。図３では、説明を簡単にするために、第１アンテナ部２が受信アンテナとして機能するとともに、第２アンテナ部９が送信アンテナとして機能している例を用いており、また、無線中継装置１の構成として可変増幅器６のみを図示しているが、その他の構成については説明のため図示を省略したに過ぎず、図３に示す構成に限定する意図はない。
【００３８】
このとき、可変増幅器６の増幅利得をＧ〔ｄＢ〕、第１アンテナ部２の受信アンテナ利得をＧａ１〔ｄＢ〕、第２アンテナ部９の送信アンテナ利得をＧａ２〔ｄＢ〕とし、送受アンテナ間の回り込み伝搬損失がＬ〔ｄＢ〕であると仮定すると、次式（１）
【００３９】
【数１】
0005569301.tif 000002
【００４０】
が成立する場合、可変増幅器６の一巡ループ利得が１以上（≧０〔ｄＢ〕）となるため、発振が起こり、不要波が放射されることがある。
そこで、一般的には、送信アンテナと受信アンテナとの距離を十分離して設置したり、送信アンテナの放射方向と受信アンテナの放射方向とを互いに反対方向に設定したり、各アンテナを異なる高さに設置したりすることで、回り込み信号による影響を低減させる。
【００４１】
しかしながら、送受信アンテナ間の回り込みは、無線中継装置１の周囲に存在する電波反射物の状況（周囲状況）に大きく左右される。このため、上記対策のほか、可変増幅器６の増幅利得を制限するなどのさらなる対策が求められる。
一般的には、発振に対するマージンを２０〔ｄＢ〕程度とることが求められ、例えば、Ｌ＝８０〔ｄＢ〕、Ｇａ１＝Ｇａ２＝１０〔ｄＢ〕の場合、可変増幅器６の最大増幅利得は、Ｇ＝４０〔ｄＢ〕程度に制限される。
【００４２】
ただ、増幅利得Ｇは、親の基地局１００と無線中継装置１との間の伝搬損失を補うように設定するのが一般的である。例えば、増幅利得は、無線中継装置１の設置環境や提供する通信サービスエリアに応じて適宜制限される。そのため、回り込み信号の抑圧のために利得制限を行なうことは本来望ましくない。
そこで、図２に例示する無線中継装置１では、レプリカ生成部１４によって回り込み信号と等振幅且つ逆位相（あるいは、同位相且つ逆極性）のレプリカ信号を生成し、当該レプリカ信号を可変増幅器６に負帰還させる。これにより、極めて容易に回り込み信号を抑圧することができ、無線中継装置１の増幅利得の上限拡大や、回り込み耐量の増大による無線中継装置１の設置の自由度の向上を図ることが可能となる。
【００４３】
具体的には、例えば、無線中継装置１の受信アンテナ２で受信される基地局１００からの下り無線信号と回り込み信号とを分離すべく、周波数変換部７により位相変化Δｆを与え、受信アンテナ２の受信信号に回り込み信号が混在している場合は、レプリカ生成部１４において位相変化成分（回り込み成分）を抽出し、その回り込み成分の大きさ（振幅情報）と位相差（θ）とを検出し、この振幅情報が最小になるようにレプリカ信号の位相と振幅とを制御する。
【００４４】
このため、周波数変換部７は、図４に例示するように、位相関数発生器１７と、無限移相器１８とをそなえる。
ここで、位相関数発生器１７は、時間の経過に対し一定の速度で位相変化を与える関数を発生させる。前記関数は、例えば、ＳＩＮ関数及びＣＯＳ関数のうち少なくとも１つを用いて発生されてもよい。
【００４５】
このため、位相関数発生器１７は、ＳＩＮ関数を発生させるＳＩＮ関数発生器１７−１と、ＣＯＳ関数を発生させるＣＯＳ関数発生器１７−２とをそなえる。
また、無限移相器１８は、例えば、下り無線信号と位相関数発生器１７の出力とを直行合成する。このため、無限移相器１８は、例示的に、リングモジュレータ１９及び２０と、π／２移相器２１と、合成部２２とをそなえる。なお、リングモジュレータ１９及び２０は、互いに直交した位相比較器である。
【００４６】
無限移相器１８をこのような構成とするのは、下り無線信号の周波数ｆ１をΔfだけ大きくして（ｆ１＋Δｆ）の信号を得たいが、単純な周波数変換では（ｆ１±Δｆ）の周波数が発生してしまう。また、（ｆ１−Δｆ）の信号が不要であっても、Δｆは小さいため、フィルタでは（ｆ１−Δｆ）の信号を除去することができない。そこで、直交合成を行なうこととした。
【００４７】
ここで、時間と共に変化するＳＩＮ関数及びＣＯＳ関数を無限移相器１８に与えると、周波数変換部７の入出力間で位相の一次変化が起こる。
図５（Ａ）に、時間の経過と共に位相が一次関数で単調増加する場合の時間−位相変化のグラフを示す。また、図５（Ｂ）に、位相平面上の信号軌跡を示す。
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、位相が時間の経過と共に一次関数で変化する場合、次式（２）
【００４８】
【数２】
0005569301.tif 000003
【００４９】
で示されるように、受信アンテナ２から入力された下り無線信号が、Δωだけ周波数偏移を受けたものとなる。
このような位相の一次変化がある信号を送信アンテナ９から送信し、送受アンテナ２，９間で発生する回り込み信号を受信アンテナ２で受信すると、位相変化の無い受信信号（下り無線信号）と、回り込みによる位相変化θのある信号（回り込み信号）とが受信される。
【００５０】
従って、周波数変換部７の入出力間で相関をとれば、受信信号中の位相変化のある信号が分離され、回り込み信号の位相θや振幅を識別・抽出することができるようになる。
次に、レプリカ生成部１４の構成の一例を図６に示す。この図６に示すレプリカ生成部１４は、例示的に、相関検出部２３と、帰還制御部２４と、可変移相器２５と、可変減衰器２６とをそなえる。
【００５１】
相関検出部２３は、周波数変換部７の入出力の相関を検出する。相関検出結果は、帰還制御部２４へ通信される。
帰還制御部２４は、相関検出部２３での検出結果に基づき、回り込み信号のレベル（振幅情報）を検出して帰還量を演算する。そして、帰還制御部２４は、前記演算した回り込み信号のレベルに基づいて、可変減衰器２６を制御する。
【００５２】
また、帰還制御部２４は、相関検出部２３での検出結果に基づき、回り込み信号の位相ずれθを検出する。そして、帰還制御部２４は、前記検出した位相情報に基づいて、可変移相器２５及び可変減衰器２６を制御する。
可変移相器２５及び可変減衰器２６は、帰還制御部２４の制御に従って、周波数変換部７の出力信号を可変的に移相，減衰して、レプリカ信号を生成する。
【００５３】
次に、相関検出部２３及び帰還制御部２４の構成の一例を図７に示す。この図７に示す相関検出部２３は、例示的に、位相比較器２７及び２８と、π／２移相器２９とをそなえる。また、図７に示す帰還制御部２４は、例示的に、低域通過フィルタ３０及び３１と、演算器３２と、除算器３３とをそなえる。
位相比較器２７は、周波数変換部７の入出力について、ＣＯＳ関数との位相関係を比較し、また、位相比較器２８は、周波数変換部７の入出力について、ＳＩＮ関数との位相関係を比較する。
【００５４】
π／２移相器２９は、周波数変換部７の出力について、π／２の位相差を与え、低域通過フィルタ３０及び低域通過フィルタ３１は、相関検出部２３の出力に含まれる、下り無線信号の周波数ｆ１の２倍の周波数２ｆ１の不要信号を除去する。
これにより、低域通過フィルタ３０からは（Ｘ／２）ＣＯＳθが得られるとともに、低域通過フィルタ３１からは（Ｘ／２）ＳＩＮθが得られる。なお、Ｘ（＞０）は回り込み信号の振幅を表す。
【００５５】
演算器３２は、低域通過フィルタ３０から出力される（Ｘ／２）ＣＯＳθの信号と、低域通過フィルタ３１から出力される（Ｘ／２）ＳＩＮθの信号とを用いて、
【００５６】
【数３】
0005569301.tif 000004
【００５７】
で示される演算処理を行なうことにより、回り込み信号の振幅情報Ｘを算出する。
また、除算器３３は、演算器３２により算出された振幅情報Ｘと、低域通過フィルタ３１から出力される（Ｘ／２）ＳＩＮθの信号とを用いて、θを算出することにより、下り無線信号と回り込み信号との位相差についての情報を算出する。
これらの比較出力に基づき、送信アンテナ９から放射される回り込み信号と同振幅Ｘ及び同位相のレプリカ信号を負帰還させることにより、回り込み信号を抑圧することが可能となる。
【００５８】
なお、上述した方法によっても回り込み信号を抑圧しきれなかった場合は、例えば、無線中継装置１の可変増幅器６の増幅利得を小さくする方向へ制御してもよい。
このとき、増幅利得を小さくし過ぎると、無線中継装置１が提供する通信サービスエリアを不当に狭くしてしまう。そこで、例えば、レプリカ生成部１４において得られる回り込み信号の振幅情報をモニタし、利得制御部１５によって、摂動法を適用することにより、少しずつ増幅利得を調整してもよい。
【００５９】
具体的には例えば、利得制御部１５によって可変増幅器６の増幅利得を少しずつ小さくしていきながら、レプリカ生成部１４において得られる振幅情報をモニタし、当該モニタ結果が所定の閾値以下になったら、回り込み信号は抑圧されたと判断し、増幅利得をその値で一定に保つことができる。
なお、上記のように決定した可変増幅器６の増幅利得は無線中継装置１内のメモリに保持しておいてもよい。このようにすれば、無線中継装置１の電源などが瞬断し、その後、復旧する場合であっても、メモリに保持された増幅利得を用いて可変増幅器６を制御することができ、サービス開始を迅速に行なうことができる。
【００６０】
（１．４）無線中継装置１の制御方法の一例
ここで、無線中継装置１が接続先を他の基地局１００へ切り替える方法の一例について説明する。
本例では、無線中継装置１が受信した下り無線信号の入力レベルが第２の閾値以下である場合に、アンテナ制御部１３が、親の基地局１００が故障中であると判断し、第１アンテナ部２の指向性を制御することにより、無線中継装置１の接続先を切り替える。
【００６１】
また、無線中継装置１が受信した下り無線信号の入力レベルが第１の閾値よりも大きい場合に、アンテナ制御部１３が、親の基地局１００におけるトラフィック負荷が大きいと判断し、第１アンテナ部２の指向性を制御して、無線中継装置１の接続先を切り替えてもよい。
さらに、無線中継装置１が受信した上り無線信号の入力レベルが第３の閾値以下である場合に、アンテナ制御部１３が、加入者の数が小さいと判断し、第１アンテナ部２の指向性を制御することにより、無線中継装置１の接続先を切り替えてもよい。
【００６２】
以下では、上記制御方法を実現するための入力レベル検出部１２，利得検出部１５及びアンテナ制御部１３の構成及び動作の一例について説明する。
図８は、入力レベル検出部１２の構成の一例を示す図である。この図８に示す入力レベル検出部１２は、例示的に、検波器３６と、積分器３７と、比較器３８及び３９とをそなえる。
【００６３】
検波器３６は、親の基地局１００からの下り入力レベルを検出する。また、検波器３６は、端末２００からの上り入力レベルを検出してもよい。検波器３６で検出された各入力レベルのうち少なくとも１つは、積分器３７へ出力される。
積分器３７は、検波器３６で検出した入力レベルが急激に変化するのを防止する。例えば、積分器３７は、入力される信号の電流を蓄積可能なキャパシタなどを有していてもよい。
【００６４】
比較器３８は、検波器３６で検出した下り入力レベルと所定の閾値Ａ１，Ｃ１（ただし、Ａ１＞Ｃ１）とを比較する。また、比較器３８は、検波器３６で検出した上り入力レベルと所定の閾値Ｂ１とを比較してもよい。比較器３８での比較結果は、アンテナ制御部１３へ出力される。なお、前記所定の閾値Ａ１〜Ｃ１は、比較器３８内部のメモリに保持されていてもよいし、比較器３８外部に設けられたメモリに保持されていてもよい。
【００６５】
また、比較器３９は、検波器３６で検出した下り入力レベルと所定の閾値Ａ２，Ｂ２，Ｃ２（ただし、Ａ２＞Ｂ２＞Ｃ２）とを比較する。比較器３９での比較結果は、アンテナ制御部１３へ出力される。なお、前記所定の閾値Ａ２〜Ｃ２は、比較器３９内部のメモリに保持されていてもよいし、比較器３９外部に設けられたメモリに保持されていてもよい。
【００６６】
ここで、上記比較器３８に着目すると、例えば、下り入力レベルが図１０（Ａ）に示す閾値Ａ１（第１の閾値）よりも大きい場合、アンテナ制御部１３は、接続中の基地局１００におけるトラフィック負荷が大きいと判断することができる。
そして、この場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１の接続先を、親の基地局１００から他の基地局１００へ切り替えるように、第１アンテナ部２の指向性を制御する。なお、他の基地局１００としては、例えば、親の基地局１００の次に無線中継装置１との距離が小さい基地局（隣接基地局）を選択してもよい。
【００６７】
また、それまで接続していた親の基地局１００と新たな接続先である他の基地局１００とでは、無線中継装置１との距離が変わるため、利得制御部１５は、可変増幅器６の増幅利得を変更してもよい。これにより、無線中継装置１が提供する通信サービスエリアに影響を与えることなく、通信サービスを継続することができる。
ところで、上記のように基地局１００の切り替え制御が行なわれる場合、無線中継装置１を利用中の端末２００の無線通信が瞬断する可能性がある。そこで、アンテナ制御部１３は、端末２００の数が少ないタイミングで上記切り替え制御を行なうべく、比較器３８での上り入力レベルと所定の閾値Ｂ１（第３の閾値）との比較結果に基づいて、上記切り替え制御のタイミングを決定してもよい。
【００６８】
具体的には例えば、アンテナ制御部１３は、上り入力レベルが図１０（Ｂ）に示す閾値Ｂ１よりも大きいタイミングでは、下り入力レベルが図１０（Ａ）に示す閾値Ａ１よりも大きい場合であっても上記切り替え制御を実施しない。一方、上り入力レベルが閾値Ｂ１以下であるタイミングでアンテナ制御部１３は、上記切り替え制御を行なってもよい。上り入力レベルが所定の閾値Ｂ１以下である状況では、無線中継装置１を利用している端末２００の数（加入者数）は少ないと判断でき、上記切り替え制御に伴う端末２００への影響を最小にできるからである。
【００６９】
また、下り入力レベルが図１０（Ａ）に示す閾値Ｃ１（第２の閾値）以下である場合、アンテナ制御部１３は、接続中の基地局１００におけるトラフィック負荷が小さいので、故障中であると判断することができる。
そして、この場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１の接続先を、親の基地局１００から他の基地局１００へ切り替えるように、第１アンテナ部２の指向性を制御する。
【００７０】
上述のように、下り入力レベルが閾値Ａ１よりも大きい場合は上り入力レベルの値に基づいて上記切り替え制御のタイミングを決定してもよいが、下り入力レベルが閾値Ｃ１以下である場合は上記切り替え制御を即実行してもよい。
一方、下り入力レベルが図１０（Ａ）に示す閾値Ｃ１よりも大きく、且つ、図１０（Ａ）に示す閾値Ａ１以下である場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１と、接続中の基地局１００とが通常どおり運用されている（通常運用モードである）と判断することができる。従って、この場合は、アンテナ制御部１３は、上記切り替え制御を行なわなくてもよい。
【００７１】
ここで、図１１に、上記切り替え制御の動作一覧表を示す。なお、上記閾値Ａ１〜Ｃ１は、例えば、無線中継装置１の管理者などが自由に設定できるようにしてもよい。これにより、上記切り替え制御をより柔軟に実施することが可能となる。
また、アンテナ制御部１３は、下り入力レベルの値に応じて、切り替え先の他の基地局１００を選択してもよい。
【００７２】
上記比較器３９に着目すると、例えば、アンテナ制御部１３は、下り入力レベルと図１２に示す閾値Ａ２〜Ｃ２との比較結果に基づいて、親の基地局１００におけるトラフィック負荷の大小を判断することができる。
これにより、アンテナ制御部１３は、例えば、上記切り替え先の他の基地局１００を、複数の基地局１００のうち、最もトラフィック負荷の小さい基地局１００に決定することができる。なお、上記閾値Ａ２〜Ｃ２は、例えば、無線中継装置１の管理者などが自由に設定できるようにしてもよい。これにより、上記切り替え制御をより柔軟に実施することが可能となる。また、無線中継装置１は、第１アンテナ部２の指向性を掃引制御することにより、複数の基地局１００からの下り入力レベルを収集することができる。さらに、無線中継装置１と各基地局１００との間の距離については、例えば、無線中継装置１の管理者などにより予め設定されてもよいし、各下り入力レベルや、各下り無線信号の伝搬遅延などに基づいて、測定するようにしてもよい。
【００７３】
また、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１と親の基地局１００との間の距離に基づいて、切り替え先の他の基地局１００を選択してもよい。さらに、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１と親の基地局１００との間の距離及び無線中継装置１と他の基地局１００との間の距離に基づいて、切り替え先の他の基地局１００を選択してもよい。
図１３に、切り替え先の選択方法の一例を示す。この図１３に示す例では、親の基地局１００−１と接続中の無線中継装置１が、複数の基地局１００−２〜１００−５のうちから切り替え先の他の基地局１００を選択する。図１３に示す例では、無線中継装置１と基地局１００−１との距離が最も小さく、基地局１００−２，１００−３，１００−４，１００−５の順で無線中継装置１との距離が大きくなっている。また、各基地局１００からの受信レベルは、基地局１００−１からの下り入力レベルが最も大きく、基地局１００−３，１００−５の順で下り入力レベルが小さくなっており、基地局１００−２及び１００−４からの下り入力レベルが最も小さい。
【００７４】
上記のような状況において、アンテナ制御部１３は、各基地局１００−１〜１００−５からの下り入力レベルが小さい順で、上記切り替え先についての優先順位を決定することにより、トラフィック負荷が比較的小さい基地局１００に切り替えることができる。
従って、図１３に示す例では、アンテナ制御部１３は、基地局１００−４，１００−２，１００−５，１００−３，１００−１の順で、基地局１００−１〜１００−５に優先順位を付して、当該優先順位が高い基地局１００−４を上記切り替え先として選択することができる。
【００７５】
これにより、基地局１００のトラフィック負荷を分散することが可能となる。なお、複数の基地局１００からの下り入力レベルが同じ場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１との距離が大きい（あるいは小さい）基地局１００を選択するようにしてもよい。
また、アンテナ制御部１３は、可変増幅器６に設定される増幅利得に基づいて、上記切り替え先の基地局１００を選択してもよい。
【００７６】
また、可変増幅器６の増幅利得が小さい場合には、親の基地局１００からの下り無線信号の到来方向と回り込み信号の到来方向とが一致していると判断し、無線中継装置１の接続先を他の基地局１００に切り替えるようにしてもよい。
ここで、利得検出部１６の構成の一例を図９に示す。この図９に示す利得検出部１６は、例示的に、検波器４０と、積分器４１と、比較器４２とをそなえる。
【００７７】
検波器４０は、利得制御部１５において決定される可変増幅器６の増幅利得を検出する。検出された増幅利得は積分器４１へ出力される。
積分器４１は、検波器４０で検出した入力レベルが急激に変化するのを防止する。例えば、積分器４１は、入力される信号の電流を蓄積可能なキャパシタなどを有していてもよい。
【００７８】
比較器４２は、検波器４０で検出した増幅利得と所定の閾値Ａ３，Ｂ３（ただし、Ａ３＞Ｂ３、図１４参照）とを比較する。比較器４２での比較結果は、アンテナ制御部１３へ出力される。なお、前記所定の閾値Ａ３及びＢ３は、比較器４２内部のメモリに保持されていてもよいし、比較器４２外部に設けられたメモリに保持されていてもよい。
ここで、比較器４２に着目すると、例えば、アンテナ制御部１３は、利得検出部１６で検出した増幅利得に基づいて、無線中継装置１と各基地局１００との間の距離の大小を判断することができる。
【００７９】
これにより、アンテナ制御部１３は、例えば、上記切り替え先の他の基地局１００を、複数の基地局１００のうち、無線中継装置１から最も遠い基地局１００に決定することができる。
例えば、増幅利得が図１４に示す閾値Ａ３よりも大きい場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１と親の基地局１００との間の距離が大きいと判断することができる。
【００８０】
この場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１の接続先を、無線中継装置１との距離が小さい他の基地局１００へ切り替えるように、第１アンテナ部２の指向性を制御する。なお、他の基地局１００としては、例えば、親の基地局１００の次に無線中継装置１との距離が小さい基地局（隣接基地局）を選択してもよい。
また、それまで接続していた親の基地局１００と新たな接続先である他の基地局１００とでは、無線中継装置１との距離が変わるため、利得制御部１５は、可変増幅器６の増幅利得を設定しなおしてもよい。これにより、無線中継装置１が提供する通信サービスエリアに影響を与えることなく、通信サービスを継続することができる。
【００８１】
さらに、増幅利得が図１４に示す閾値Ａ３以下であり、且つ、増幅利得が図１４に示す閾値Ｂ３よりも大きい場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１と親の基地局１００との間の距離が小さいと判断することができる。
この場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１の接続先を、無線中継装置１との距離が大きい他の基地局１００へ切り替えるように、第１アンテナ部２の指向性を制御する。なお、他の基地局１００としては、例えば、親の基地局１００の次に無線中継装置１との距離が大きい基地局（隣接基地局）を選択してもよい。
【００８２】
即ち、アンテナ制御部１３は、増幅利得が大きいほど無線中継装置１との距離が小さい基地局１００を切り替え先の他の基地局１００として選択する。一方、増幅利得が小さいほど無線中継装置１との距離が大きい基地局１００を切り替え先の他の基地局１００として選択することができる。
さらに、増幅利得が図１４に示す閾値Ｂ３以下である場合、アンテナ制御部１３は、親の基地局１００からの下り無線信号の電波到来方向と、無線中継装置１における回り込み信号の電波到来方向とが一致していると判断することができる。
【００８３】
この場合、アンテナ制御部１３は、無線中継装置１の接続先を、特に指定しない他の基地局１００へ切り替えるように、第１アンテナ部２の指向性を制御する。
これにより、親の基地局１００に複数の無線中継装置１が接続している場合であっても、全ての無線中継装置１が同一の基地局１００に接続先を切り替えるのではなく、親の基地局１００と近い位置にいる無線中継装置１は、遠い位置の他の基地局１００に接続先を切り替える一方、親の基地局１００と遠い位置にいる無線中継装置１は、近くの他の基地局１００に接続先を切り替えることができる。その結果、トラフィック負荷を分散することができる。
【００８４】
ここで、図１５に、上記切り替え制御の動作一覧表を示す。なお、上記閾値Ａ３及びＢ３は、無線中継装置１の管理者などが自由に設定できるようにしてもよい。これにより、例えば、閾値Ａ３及びＢ３を、同一基地局１００の通信サービスエリア内に存在する複数の無線中継装置１の分布状態に応じて設定すれば、上記切り替え制御をより柔軟に実施することが可能となる。
【００８５】
以上のように、本例の無線中継装置１は、接続先の基地局１００を変更することができる。
〔２〕第１変形例
また、第１アンテナ部２が複数のアンテナを有する場合、アンテナ制御部１３が、各アンテナの位相を制御することにより、第１アンテナ部２のアンテナ指向性を制御してもよい。例えば、第１アンテナ部２が複数のアンテナを有するアダプティブアレイアンテナとして構成される場合、アンテナ制御部１３は、各アンテナについてのアンテナウェイト（または、重み付け係数とも称する。以下、単にウェイトともいう）をそれぞれ制御することにより、第１アンテナ部２のアンテナ指向性を制御することができる。
【００８６】
そこで、本例では、第１アンテナ部２が複数のアンテナを有するアダプティブアレイアンテナとして構成される例について説明する。
図１６に本例の無線中継装置１Ｂの構成の一例を示す。この図１６に示す無線中継装置１Ｂは、例示的に、複数のアンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎ（ｎは２以上の整数、以下同じ）からなる第１アンテナ部２Ｂと、アダプティブアレイアンテナ制御部３４と、合成部５Ｂとをそなえる。また、無線中継装置１Ｂは、例示的に、可変増幅器６Ｂと、周波数変換部７Ｂと、第２アンテナ部９Ｂと、入力レベル検出部１２Ｂと、レプリカ生成部１４Ｂと、利得制御部１５Ｂと、利得検出部１６Ｂと、ウェイト制御部３５とをそなえる。
【００８７】
なお、合成部５Ｂ，可変増幅器６Ｂ，周波数変換部７Ｂ，第２アンテナ部９Ｂ，入力レベル検出部１２Ｂ，レプリカ生成部１４Ｂ，利得制御部１５Ｂ及び利得検出部１６Ｂは、既述の合成部５，可変増幅器６，周波数変換部７，第２アンテナ部９，入力レベル検出部１２，レプリカ生成部１４，利得制御部１５及び利得検出部１６とそれぞれ同様の機能を有する。
【００８８】
また、説明を簡単にするために、アンテナ共用器３，帯域フィルタ４，アンテナ共用器８，帯域フィルタ１０及び可変増幅器１１に対応する構成については図示を省略しているが、無線中継装置１Ｂは、これらと同様の機能を有する各構成を有する。
ここで、第１アンテナ部２Ｂは、複数のアンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎを平面状に配列した構成を有するアダプティブアレイアンテナとして構成される。第１アンテナ部２Ｂは、例えば、各アンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎについてのウェイトを制御されることにより、アンテナ指向性を変更できるようになっている。
【００８９】
アダプティブアレイアンテナ制御部３４は、第１アンテナ部２Ｂの各アンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎについてのウェイトと、各アンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎで受信した無線信号とをそれぞれ乗算し、複数の乗算結果を加算することにより、基地局１００からの下り無線信号を再生する。
ウェイト制御部３５（アンテナ制御部）は、第１アンテナ部２Ｂの各アンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎについてのウェイトをそれぞれ制御することにより、アンテナ指向性を制御する。
【００９０】
例えば、ウェイト制御部３５は、既述の制御方法を用いて、第１アンテナ部２Ｂの指向性を制御することにより、接続先を親の基地局１００から他の基地局１００へ切り替えることができる。
また、例えば、ウェイト制御部３５は、無線中継装置１において発生する回り込み信号の到来方向に、第１アンテナ部２Ｂの指向性におけるヌル点を配置すべく、各アンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎについてのウェイトを制御してもよい。
【００９１】
図１７にウェイト制御部３５の構成の一例を示す。この図１７に示すように、ウェイト制御部３５は、例示的に、ビームパターン保持部４３と、主ビーム方向制御部４４と、ヌル点制御部４５と、試験モードスイッチ（試験モードＳＷ）４６とをそなえる。
ビームパターン保持部４３は、第１アンテナ部２Ｂが有するアンテナ指向性について、最も指向性が大きい方向（主ビーム方向）と、最も指向性が小さい方向（ヌル点）との組み合わせからなる複数のアンテナビームパターンを保持する。具体的には例えば、各アンテナビームパターンに対応する各ウェイトの組み合わせを保持することができ、一例としてメモリを用いることができる。
【００９２】
ここで、アンテナビームパターンの一例を、図１８〜図２１に示す。
例えば、図１８に示す例は、主ビーム方向が水平方向０度であり、ヌル点の方向が水平方向−８０度から８０度まで１０度ずつ異なる１６種類のアンテナビームパターン番号１０１〜１１６のアンテナビームパターンである。なお、図１８に示すアンテナビームパターンでは、０度方向が主ビーム方向であるので、０度方向にはヌル点がない。また、主ビーム方向に位置する基地局１００と無線中継装置１との間の距離に応じて可変増幅器６に設定すべき増幅利得（図１８の例では、３４ｄＢ）が保持されていてもよい。
【００９３】
また、図１９に示す例は、主ビーム方向が水平方向−５０度であり、ヌル点の方向が水平方向−８０度から８０度まで１０度ずつ異なる１６種類のアンテナビームパターン番号２０１〜２１６のアンテナビームパターンである。なお、図１９に示すアンテナビームパターンでは、−５０度方向が主ビーム方向であるので、−５０度方向にはヌル点がない。また、主ビーム方向に位置する基地局１００と無線中継装置１との間の距離に応じて可変増幅器６に設定すべき増幅利得（図１９の例では、４０ｄＢ）が保持されていてもよい。
【００９４】
さらに、図２０に示す例は、主ビーム方向が水平方向５０度であり、ヌル点の方向が水平方向−８０度から８０度まで１０度ずつ異なる１６種類のアンテナビームパターン番号３０１〜３１６のアンテナビームパターンである。なお、図２０に示すアンテナビームパターンでは、５０度方向が主ビーム方向であるので、５０度方向にはヌル点がない。また、主ビーム方向に位置する基地局１００と無線中継装置１との間の距離に応じて可変増幅器６に設定すべき増幅利得（図２０の例では、４０ｄＢ）が保持されていてもよい。
【００９５】
また、図２１に示す例は、主ビーム方向が水平方向２０度であり、ヌル点の方向が水平方向−８０度から８０度まで１０度ずつ異なる１６種類のアンテナビームパターン番号４０１〜４１６のアンテナビームパターンである。なお、図２１に示すアンテナビームパターンでは、２０度方向が主ビーム方向であるので、２０度方向にはヌル点がない。また、主ビーム方向に位置する基地局１００と無線中継装置１との間の距離に応じて可変増幅器６に設定すべき増幅利得（図２１の例では、４３ｄＢ）が保持されていてもよい。
【００９６】
なお、図１８〜図２１に示す例はアンテナビームパターンの一例に過ぎず、ビームパターン保持部４３は、さらなるバリエーションのアンテナビームパターンを有していてもよい。
主ビーム方向制御部４４は、入力レベル検出部１２Ｂで検出した下り入力レベル及び上り入力レベル、並びに、利得検出部１６Ｂで検出した増幅利得などに基づき、第１アンテナ部２Ｂが有する各アンテナについてのウェイトをそれぞれ制御する。これにより、主ビーム方向制御部４４は、第１アンテナ部２Ｂの主ビーム方向を制御することができる。
【００９７】
具体的には例えば、主ビーム方向制御部４４は、下り入力レベル，上り入力レベル及び増幅利得のうち少なくとも１つが所定の条件を満たすかどうかを判定し、所定の条件を満たすと判定した場合は、無線中継装置１の接続先を親の基地局１００から他の基地局１００へ切り替えるように、各ウェイトを制御する。即ち、主ビーム方向制御部４４は、第１アンテナ部２Ｂの主ビーム方向を、親の基地局１００が位置する方向から他の基地局１００が位置する方向へと切り替える。
【００９８】
また、主ビーム方向制御部４４は、ビームパターン保持部４３に保持されるアンテナビームパターンに基づいて、第１アンテナ部２Ｂの指向性を制御してもよい。
ヌル点制御部４５は、レプリカ生成部１４Ｂで検出した回り込み信号の振幅情報Ｘに基づき、第１アンテナ部２Ｂが有する各アンテナ２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎについてのウェイトをそれぞれ制御する。これにより、ヌル点制御部４５は、第１アンテナ部２Ｂの指向性におけるヌル点を制御することができる。
【００９９】
具体的には例えば、ヌル点制御部４５は、第１アンテナ部２Ｂのヌル点を順次切り替えていきながら、回り込み信号の振幅情報Ｘをモニタし、当該モニタ結果に基づき、振幅情報Ｘを最小にするヌル点配置となるように各ウェイトを制御する。
また、ヌル点制御部４５は、ビームパターン保持部４３に保持されるアンテナビームパターンに基づいて、第１アンテナ部２Ｂの指向性を制御してもよい。
【０１００】
例えば、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも小さければ、回り込み信号が無い状態になっていると判断でき、後は、接続中の親の基地局１００の状態が、過負荷状態または故障中かを判断する。そして、親の基地局１００の状態が、過負荷状態または故障中でないと判断した場合は、第１アンテナ部２Ｂの主ビーム方向はそのままとする。一方、親の基地局１００の状態が、過負荷状態または故障中であると判断した場合は、他の基地局１００が位置する方向に主ビーム方向を変更することにより、接続先を切り替える。
【０１０１】
次に、例えば、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値以上であれば、回り込み信号があると判断できる。この場合は、アンテナビームパターンのヌル点方向と回り込み信号の到来方向とが一致していないので、アンテナビームパターンのヌル点方向を順次変更しながら、ヌル点方向と回り込み信号の到来方向とを一致させる。また、ヌル点方向を調整後であるにもかかわらず、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも小さくない場合は、振幅情報Ｘが所定の基準値よりも小さくなるかどうかをモニタしながら、可変増幅器６の利得を小さくしていってもよい。
【０１０２】
試験モードＳＷ４６は、ウェイト制御部３５の動作を試験モードへ移行するためのスイッチである。試験モードＳＷ４６がオンされることにより、ウェイト制御部３５は、主ビーム方向及びヌル点配置を探索する試験モードへ動作を移行する。
試験モードでは、例えば、主ビーム方法及びヌル点配置を、図２２に例示するような所定の初期状態へ制御する。この図２２に示す例では、主ビーム方向が水平方向０度（ｄｅｇ）の方向であり、ヌル点方向が水平方向４０度及び−５０度の方向である。また、主ビーム方向におけるアンテナ利得は０ｄＢであり、ヌル点方向におけるアンテナ利得は−２０ｄＢとなっている。なお、０度の方向は、例えば、親の基地局１００が位置する方向とすることができる。
【０１０３】
試験モードでは、回り込み信号の到来方向とヌル点方向とが一致しているかを確認すべく、上記初期状態から、主ビーム方向は変更せずに、ヌル点方向を変更しながら、その都度、回り込み信号の振幅をモニタする。
例えば、図１８〜図２１に示すアンテナビームパターンに対応するウェイトを予めビームパターン保持部４３に保持しておき、図１８〜図２１のいずれかに示すアンテナビームパターンを所定の時間間隔で順次変更しながら、各アンテナビームパターンにおける回り込み信号の振幅をモニタする。
【０１０４】
そして、ウェイト制御部３５が、上記モニタ結果に基づき、回り込み信号の振幅が最小となるアンテナビームパターンに対応するウェイトを第１アンテナ部２Ｂに設定することにより、回り込み信号を抑圧することができる。なお、回り込み信号の振幅については、例えば、レプリカ生成部１４Ｂによって検出することができる。
ここで、図２３を用いて上記制御方法の一例を説明する。
【０１０５】
まず、図２３に示すように、アンテナ制御部３５が、第１アンテナ部２Ｂの主ビーム方向を親の基地局１００の方向へ向ける（ステップＳ１）。主ビーム方向の制御は、例えば、各アンテナについてのウェイトを制御することで実現できる。
次に、試験モードＳＷ４６によって、ウェイト制御部３５の動作が試験モードへ移行されると、ヌル点制御部４５によって、第１アンテナ部２Ｂのヌル点方向を所定の初期状態に制御する（ステップＳ２）。ここで、所定の初期状態としては、例えば、図２２に示すアンテナビームパターンなどを選択することができる。
【０１０６】
そして、ウェイト制御部３５が、レプリカ生成部１４Ｂによって検出される回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ３）。
ここで、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも小さいと判定された場合は（ステップＳ３のＹｅｓルート）、ウェイト制御部３５は、回り込み信号を十分抑圧できていると判断することができる。
【０１０７】
次に、ウェイト制御部３５は、入力レベル検出部１２Ｂで検出した下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１よりも大きく、且つ、所定の閾値Ａ１以下かどうかを判定することにより、親の基地局１００が故障中あるいは過負荷かどうかを判断する（ステップＳ４）。
ここで、入力レベル検出部１２Ｂで検出した下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１よりも大きく、且つ、所定の閾値Ａ１以下であると判定された場合は（ステップＳ４のＹｅｓルート）、処理を終了する（ステップＳ５）。無線中継装置１と親の基地局１００との間の無線通信は正常であり、接続先の切り替え制御を行なわなくてもよいからである。
【０１０８】
また、入力レベル検出部１２Ｂで検出した下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１以下であるか、所定の閾値Ａ１よりも大きいと判定された場合は（ステップＳ４のＮｏルート）、ウェイト制御部３５は、第１アンテナ部２Ｂの主ビーム方向を変更する（ステップＳ６）。主ビーム方向が変更されることにより、無線中継装置１の接続先が、親の基地局１００から他の基地局１００へ切り替わる。
【０１０９】
このとき、無線中継装置１と親の基地局１００との間の距離と、無線中継装置１と他の基地局１００との間の距離とが異なる場合は、利得制御部１５Ｂが、可変増幅器６Ｂの増幅利得を変更する制御を行なってもよい（ステップＳ７）。無線中継装置１と基地局１００との間の距離が変われば、下り入力レベルも変わることが多いからである。即ち、可変増幅器６の増幅利得は、例えば、増幅後の下り入力レベルが所定のレベル以上となるように設定され得る。
【０１１０】
そして、ウェイト制御部３５は、他の基地局１００からの下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１よりも大きく、且つ、所定の閾値Ａ１以下かどうかを判定することにより、他の基地局１００が故障中あるいは過負荷かどうかを判断する（ステップＳ８）。
ここで、他の基地局１００からの下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１よりも大きく、且つ、所定の閾値Ａ１以下であると判定された場合は（ステップＳ８のＹｅｓルート）、処理をステップＳ３へ移行する。
【０１１１】
また、他の基地局１００からの下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１以下であるか、所定の閾値Ａ１よりも大きいと判定された場合は（ステップＳ８のＮｏルート）、処理をステップＳ６へ移行し、さらに別の基地局１００へと接続先を切り替えていく。
一方、ステップＳ３において、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値以上であると判定された場合は（ステップＳ３のＮｏルート）、ウェイト制御部３５は、回り込み信号を十分抑圧できていないと判断することができる。
【０１１２】
この場合、ウェイト制御部３５は、第１アンテナ部２Ｂの主ビーム方向は変えずに、ヌル点方向を変更するように、アンテナビームパターンを切り替える（ステップＳ９）。例えば、図１８〜図２１のいずれかに示すアンテナビームパターンのセットにおいて、アンテナビームパターンが切り替えられる。
そして、ウェイト制御部３５は、ヌル点方向の変更後に、回り込み信号の振幅情報Ｘをモニタする（ステップＳ１０）。
【０１１３】
ここで、ウェイト制御部３５は、ビームパターン保持部４３に保持されている全てのヌル点方向について、回り込み信号の振幅情報Ｘをモニタしたかどうかを判定する（ステップＳ１１）。
全てのヌル点方向について振幅情報Ｘをモニタ済みでないと判定した場合（ステップＳ１１のＮｏルート）、ウェイト制御部３５は、処理をステップＳ９へ移行し、ヌル点方向を再度変更して、回り込み信号の振幅情報の変化をモニタする。
【０１１４】
一方、全てのヌル点方向について振幅情報Ｘをモニタ済みであると判定した場合（ステップＳ１１のＹｅｓルート）、ウェイト制御部３５は、モニタ結果に基づき、回り込み信号の振幅情報Ｘが最小となるヌル点方向を決定する。そして、ウェイト制御部３５は、前記決定したヌル点方向に対応するウェイトを第１アンテナ部２Ｂに設定する（ステップＳ１２）。
【０１１５】
そして、ウェイト制御部３５は、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１３）。
ここで、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも小さいと判定された場合は（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、ウェイト制御部３５は、回り込み信号を十分抑圧できていると判断して処理を終了する（ステップＳ１４）。
【０１１６】
一方、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値以上であると判定された場合は（ステップＳ１３のＮｏルート）、ウェイト制御部３５は、回り込み信号を十分抑圧できていないと判断し、可変増幅器６Ｂの増幅利得を徐々に小さくするように利得制御部１５Ｂを制御する（ステップＳ１５）。
そして、ウェイト制御部３５は、可変増幅器６Ｂの増幅利得を小さく変更する度に、回り込み信号の振幅情報Ｘをモニタし（ステップＳ１６）、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１７）。
【０１１７】
ここで、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値よりも小さいと判定された場合は（ステップＳ１７のＹｅｓルート）、ウェイト制御部３５は、回り込み信号を十分抑圧できていると判断して処理を終了する（ステップＳ１８）。
一方、回り込み信号の振幅情報Ｘが所定の基準値以上であると判定された場合は（ステップＳ１７のＮｏルート）、ウェイト制御部３５は、入力レベル検出部１２Ｂで検出した下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１よりも大きく、且つ、所定の閾値Ａ１以下かどうかを判定する（ステップＳ１９）。
【０１１８】
ここで、入力レベル検出部１２Ｂで検出した下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１よりも大きく、且つ、所定の閾値Ａ１以下であると判定された場合は（ステップＳ１９のＹｅｓルート）、処理をステップＳ１５へ移行し、可変増幅器６Ｂの増幅利得をさらに小さく制御する。
また、入力レベル検出部１２Ｂで検出した下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１以下であるか、所定の閾値Ａ１よりも大きいと判定された場合は（ステップＳ１９のＮｏルート）、ウェイト制御部３５は、処理をステップＳ６へ移行し、第１アンテナ部２Ｂの主ビーム方向を変更する。
【０１１９】
上記本例の制御方法によれば、無線中継装置１の接続先を柔軟に切り替えることが可能となる。
また、回り込み信号を効果的に抑圧することが可能となる。
なお、上記試験モードは、例えば、無線中継装置１Ｂを介して無線通信を行なっている端末（加入者）２００が少ない場合に行なうことが望ましい。試験モード中では、無線通信を正常に行なうことができない場合があるからである。
【０１２０】
無線通信中の端末２００数については、例えば、上り入力レベルと所定の閾値とを比較することにより判断することができる。あるいは、無線中継装置１Ｂに時計を設け、夜中とか明け方などの時間は、無線中継装置１配下の加入者が少ないと判断してもよい。さらに、各判断結果を組み合わせて判断してもよい。
また、無線中継装置１の電源などの瞬断後、電源が復旧する場合に、瞬断時のアンテナビームパターンなどの設定値をメモリなどに記憶しておくことにより、復旧時にはその値が自動的にプリセットされ、サービス開始を迅速に行なうことができる。
【０１２１】
さらに、可変増幅器６Ｂの増幅利得を変更する方法として、例えば、アダプティブアレイアンテナとして構成された第１アンテナ部２Ｂにおいて、有効なアンテナ数を変更する方法を用いてもよい。
ここで、図２４に、無線中継装置１Ｂと複数の基地局１００−１〜１００−５との位置関係の一例を示す。この図２４に示す例では、各基地局１００を黒丸で表すとともに、無線中継装置１Ｂを白丸で表している。また、各基地局１００のカバレッジ（通信サービスエリア）を六角形形状の複数のセクタ１〜１９で示している。
【０１２２】
図２４に示す例では、例えば、各基地局１００の通信サービスエリアを、自局１００の属するセクタと、その周辺の６つのセクタとを合わせた領域としている。つまり、基地局１００−１〜１００−５の各通信サービスエリアは、セクタ１〜７、セクタ１〜３及び７〜１０、セクタ１〜４及び１０〜１２、セクタ１，３〜５及び１２〜１４、並びに、セクタ１，４〜６及び１４〜１６にそれぞれ対応している。なお、図２４に示すセクタ構成はあくまで一例であり、これ以外のセクタ構成を除外する意図はない。
【０１２３】
この図２４に示す例において、例えば、無線中継装置１Ｂと親の基地局１００−１との間の距離をＲ（＞０）とすると、無線中継装置１Ｂと他の基地局１００−２との間の距離及び無線中継装置１Ｂと他の基地局１００−５との間の距離は約２Ｒとなる。また、無線中継装置１Ｂと他の基地局１００−３との間の距離及び無線中継装置１Ｂと他の基地局１００−４との間の距離は約√７Ｒ（≒２．６Ｒ）となる。
【０１２４】
そこで、無線中継装置１Ｂは、例えば、接続先を親の基地局１００−１から他の基地局１００−２あるいは他の基地局１００−５へ切り替える場合、可変増幅器６Ｂの増幅利得を６ｄＢ（≒２０ｌｏｇ２）増加させてもよい。
また、無線中継装置１Ｂは、例えば、接続先を親の基地局１００−１から他の基地局１００−３あるいは他の基地局１００−４へ切り替えた場合、可変増幅器６Ｂの増幅利得を８．３ｄＢ（≒２０ｌｏｇ（２．６））増加させてもよい。
【０１２５】
従って、無線中継装置１Ｂからの距離が比較的大きい他の基地局１００−３及び１００−４のいずれかと接続する際には、ウェイト制御部３５が、第１アンテナ部２Ｂの複数のアンテナを全て有効にしてもよい。
一方、無線中継装置１Ｂからの距離が最も比較的小さい他の基地局１００−２及び１００−５のいずれかと接続する際には、ウェイト制御部３５が、第１アンテナ部２Ｂの複数のアンテナの一部を有効にするとともに、残りを無効にしてもよい。なお、アンテナを有効にするとは、アンテナについてのウェイトを０以外の値にすることをいい、アンテナを無効にするとは、アンテナについてのウェイトを０にすることをいう。
【０１２６】
このように、ウェイト制御部３５は、第１アンテナ部２Ｂの各アンテナについてのウェイトを有効または無効に制御することにより、無線中継装置１Ｂの増幅利得を変更することができるので、接続先を切り替える際にも無線通信を安定化させることができる。
〔３〕第２変形例
また、図２５に更なる変形例を例示する。この図２５は、アダプティブアレイアンテナ制御部３４Ｃ，入力レベル検出部１２Ｃ及びウェイト制御部３５Ｃの一例を説明するための図である。なお、図２５中、符号（ｉ）〜符号（vi）は、図２６の符号（ｉ）〜符号（vi）とそれぞれ接続されている。
【０１２７】
ここで、アダプティブアレイアンテナ制御部３４Ｃは、例示的に、複数の帯域フィルタ４７−１〜４７−ｎと、複数の乗算器４８−１〜４８〜ｎと、加算器４９とをそなえる。
また、入力レベル検出部１２Ｃは、例示的に、検波器５０と、積分器５１と、比較器５２，５３と、ＯＲ回路５４とをそなえる。
さらに、ウェイト制御部３５Ｃは、例示的に、制御部５５と、セレクタ５６と、反転回路５７と、比較器５８と、クロック（ＣＬＫ）発生部５９と、試験モードＳＷ６０と、分周回路６１と、ＡＮＤ回路６２と、ＯＲ回路６３と、主ビーム方向制御部６４と、分周回路６５と、カウンタ６６とをそなえる。
【０１２８】
複数の帯域フィルタ４７−１〜４７−ｎは、複数のアンテナ２Ｃ−１〜２Ｃ−ｎの各入力端において、不要波を除去する。不要波を除去された各入力（下り無線信号）は、複数の乗算器４８−１〜４８〜ｎへそれぞれ出力される。
複数の乗算器４８−１〜４８〜ｎは、制御部５５からのウェイトと各帯域フィルタ４７−１〜４７−ｎを通過した下り無線信号とを乗算する。各乗算結果は、加算器４９へ出力される。
【０１２９】
加算器４９は、複数の乗算器４８−１〜４８〜ｎにおける各乗算結果を加算する。加算器４９での加算結果は、下り無線信号として、端末２００などへ中継される。
検波器５０は、下り入力レベルを検出し、積分器５１は、下り入力レベルの急変を防止する。
比較器５２は、下り入力レベルと所定の閾値Ａ１とを比較する。比較器５２により、下り入力レベルが所定の閾値Ａ１より大きいと判定された場合、接続中の基地局１００が、過負荷状態であると推測できる。また、比較器５２は、下り入力レベルが所定の閾値Ａ１より大きいと判定した場合に「１」をＯＲ回路５４に出力する一方、それ以外の場合は「０」をＯＲ回路５４に出力する。
【０１３０】
比較器５３は、下り入力レベルと所定の閾値Ｃ１とを比較する。比較器５３により、下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１以下であると判定された場合、接続中の基地局１００が、故障していると推測できる。また、比較器５３は、下り入力レベルが所定の閾値Ｃ１以下であると判定した場合に「１」をＯＲ回路５４に出力する一方、それ以外の場合は「０」をＯＲ回路５４に出力する。
【０１３１】
ＯＲ回路５４は、比較器５２からの出力と、比較器５３からの出力とをＯＲ演算する。ＯＲ回路５４での演算結果は、ＡＮＤ回路６２へ出力される。
制御部５５は、各アンテナ２Ｃ−１〜２Ｃ−ｎに対して、ウェイトを設定する。
セレクタ５６は、試験モードにおいては、複数のアンテナビームパターンを順次設定していくが、全てのアンテナビームパターンを設定し終えたら、回り込み信号の振幅情報Ｘが最も小さいアンテナビームパターンを選択する。なお、セレクタ５６に入力される符号（ｉ）で示す信号は、回り込み信号の振幅情報Ｘが最小となるアンテナビームパターンを示す信号である。
【０１３２】
反転回路５７は、回り込み信号の振幅情報Ｘを反転する。つまり、回り込み信号の位相を逆位相にする。
比較器５８は、上り入力レベルと所定の閾値Ｂ１とを比較する。比較器５８により、上り入力レベルが所定の閾値Ｂ１以下であると判定された場合、接続中の基地局１００と通信中の端末２００の数が比較的少ないと推測できる。また、比較器５８は、上り入力レベルが所定の閾値Ｂ１以下であると判定した場合に「１」をＡＮＤ回路６２に出力する一方、それ以外の場合は「０」をＡＮＤ回路６２に出力する。
【０１３３】
ＣＬＫ発生部５９は、アンテナビームパターンの主ビーム方向を制御するクロックを生成する。当該クロック信号は、回り込み信号の到来方向を検出する制御のクロック周期の１／１６（あるいは１／２５６）としてもよい。
試験モードＳＷ６０は、ウェイト制御部３５Ｃの動作を試験モードへ移行するためのスイッチである。試験モードＳＷ６０がオンされることにより、ウェイト制御部３５Ｃは、主ビーム方向及びヌル点配置を探索する試験モードへ動作を移行する。なお、試験モードは、無線中継装置１Ｃを設置する場合や、試験を行なうなどの場合にオンされる一方、それ以外の場合はオフされてもよい。また、試験モードＳＷ６０は、オンの場合は「１」を出力する一方、オフの場合は「０」を出力する。
【０１３４】
分周回路６１は、ＣＬＫ発生部５９により生成されたクロック信号の周期を１６分周（あるいは２５６分周）する。なお、符号（ii）で示すように、分周回路６１から出力されるクロック信号は、主ビーム方向制御のためのクロック信号としてもよい。
ＡＮＤ回路６２は、ＯＲ回路５４からの出力と、反転回路５７からの出力と、比較器５８からの出力とについて、ＡＮＤ演算を行なう。ＡＮＤ回路６２での演算結果は、ＯＲ回路６３へ出力される。
【０１３５】
ＯＲ回路６３は、ＡＮＤ回路６２からの出力と、試験モードＳＷ６０からの出力とについて、ＯＲ演算を行なう。ＯＲ回路６３での演算結果は、カウンタ６６へ出力される。
主ビーム方向制御部６４は、無線中継装置１Ｃの接続先を親の基地局１００から他の基地局１００へ切り替える。なお、無線中継装置１Ｃの接続先が、親の基地局１００から他の基地局１００へ切り替えられており、さらに接続先の切り替えを行なう場合には、一旦、切り替え前の基地局（例えば、上記親の基地局１００）に接続先を切り替えてよい。また、符号（iv）で示す信号は、主ビーム方向を変更する制御を行なっている状態であること示す信号である。さらに、符号（vi）で示す信号は、主ビーム方向を示す２ビットのアドレス信号である。
【０１３６】
ここで、図２７に、主ビーム方向を示す２ビットの第１のアドレス信号の一例を示す。この図２７に示すように、第１のアドレス信号の値と主ビーム方向とが対応付けられており、例えば、第１のアドレス信号の値が「００」であれば、主ビーム方向は水平方向０度の方向に制御される。また、第１のアドレス信号の値が「０１」であれば、主ビーム方向は水平方向−５０度の方向に制御され、第１のアドレス信号の値が「１０」であれば、主ビーム方向は水平方向５０度の方向に制御され、第１のアドレス信号の値が「１１」であれば、主ビーム方向は水平方向２０度の方向に制御される。
【０１３７】
また、図２７に示すように、例えば、第１のアドレス信号の値が「００」であれば、アンテナパターン番号は「１＊＊」であり、第１のアドレス信号の値が「０１」であれば、アンテナパターン番号は「２＊＊」であり、第１のアドレス信号の値が「１０」であれば、アンテナパターン番号は「３＊＊」であり、第１のアドレス信号の値が「１１」であれば、アンテナパターン番号は「４＊＊」である。なお、「＊＊」には、第２のアドレス信号により指定される任意の数字が入る。
【０１３８】
分周回路６５は、分周回路６１での出力をさらにＮ分周する。分周回路６５から出力されるクロック信号は、例えば、可変増幅器６Ｃの利得制御の際のクロック信号であってもよい。
また、カウンタ６６は、複数のアンテナビームパターンを作るためのアドレスを出力する。例えば、アンテナビームパターンの種類が１６種類であれば、アドレスは４ビットとなるので、カウンタ６６は１６ビットカウンタとして構成される。なお、無線中継装置１Ｃが送受信系を有する場合、アンテナビームパターンは、２５６種類となるので、カウンタ６６は８ビットカウンタとして構成される。また、符号（ｖ）に示すように、カウンタ６６には、アンテナビームパターンのパターン番号を示す第２のアドレス信号（４ビットあるいは８ビット）である。
【０１３９】
ここで、図２８に、第２のアドレス信号の一例を示す。この図２８に示すように、第２のアドレス信号の値とアンテナビームパターンのパターン番号とが対応付けられており、例えば、第２のアドレス信号の値「００００」〜「１１１１」には、アンテナパターン番号「＊０１」〜「＊１６」がそれぞれ対応付けられている。なお、「＊」には、第１のアドレス信号により指定される任意の数字が入る。図２８では、第２のアドレス信号が４ビットの例について説明したが、第２のアドレス信号が８ビットの場合であっても、同様に、第２のアドレス信号の値と各アンテナパターン番号とが対応付けられる。
【０１４０】
ここで、図２６に利得制御部１５Ｃの一例を示す。この図２６に示す利得制御部１５Ｃは、例示的に、メモリ６７，６９，７２，７５と、最小値探索部６８と、反転回路７０，７１と、比較器７３と、ダウンカウンタ７４と、レベル変換部７６とをそなえる。
メモリ６７は、例えば、図１８〜図２１に例示するような複数のアンテナビームパターンを保持する。また、メモリ６７は、回り込み信号の振幅情報Ｘの状態（例えば、振幅情報Ｘが所定の基準値よりも小さいか、振幅情報Ｘ最小値かなど）を記憶する。なお、符号（ｖ）の信号は、上記第２のアドレス信号である。
【０１４１】
最小値探索部６８は、回り込み信号の振幅情報Ｘが最小値となるアンテナビームパターンを探索する。また、当該アンテナビームパターンに対応する第１及び第２のアドレス信号を探索する。例えば、最小値探索部６８は、アンテナビームパターンを順次変更しながら、回り込み信号の振幅情報Ｘの値をモニタする。そして、新たなモニタ結果が、過去のモニタ結果よりも小さい場合、振幅情報Ｘの最小値を更新し、対応するアンテナビームパターン及び第１，第２のアドレス信号を記憶する。なお、探索中は、可変増幅器６Ｃの増幅利得を固定に制御してもよい。
【０１４２】
メモリ６９は、最小値探索部６８により選択されたアンテナビームパターンを記憶する。電源が瞬断した場合は、復旧時に記憶値から制御をスタートさせることにより、最小値探索を効率的に行なうことができる。
反転回路７０，７１は、それぞれ、クロック信号を反転する。
メモリ７２は、可変増幅器６Ｃの増幅利得の初期値を記憶する。符号（vi）で示す第１のアドレス信号が入力されると、第１のアドレス信号に対応する主ビーム方向に位置する基地局１００と無線通信を行なうのに要求される増幅利得をダウンカウンタ７４にプリセットする。
【０１４３】
比較器７３は、回り込み信号の振幅情報Ｘと所定の基準値とを比較する。
ダウンカウンタ７４は、比較器７３での比較結果に基づいて、可変増幅器６Ｃの増幅利得を制御する。例えば、回り込み信号の振幅情報Ｘが、所定の基準値以下となるまで、可変増幅器６Ｃの増幅利得を小さくしていく。なお、ダウンカウンタ７４の制御速度は、送信信号の伝送速度に比して十分低速とする。このため、符号（iii）で示す信号をクロック信号とすることができる。
【０１４４】
また、ダウンカウンタ７４のカウンタ段数が大きい場合、積分機能を有することができる。なお、符号（iv）で示す信号は、主ビーム方向を変更する制御を行なっている状態であること示す信号である。ダウンカウンタ７４は、アンテナビームパターンの摂動調整中はカウンタをプリセット状態にする。アンテナビームパターンの摂動調整が終わると、ダウンカウンタ７４の動作が可能となる。
【０１４５】
メモリ７５は、ダウンカウンタ７４の出力を記憶する。電源が瞬断した場合は、復旧時に記憶値から制御をスタートさせることにより、ダウンカウンタ７４の制御を効率的に行なうことができる。
レベル変換部７６は、ダウンカウンタ７４により制御された増幅利得を出力する。レベル変換部７６は、例えば、Ｄ／Ａコンバータとして構成される。
【０１４６】
〔４〕第３変形例
また、本変形例のように、Frequency Division Duplex（ＦＤＤ）方式の無線通信システムに無線中継装置１を適用してもよい。ＦＤＤ方式では、下り無線信号と上り無線信号とにそれぞれ異なる周波数が割り当てられる。
図２９に本例の無線中継装置１Ｄの構成の一例を示す。この図２９に示す無線中継装置１Ｄは、例示的に、第１アンテナ部２Ｄと、アンテナ共用器３Ｄと、可変増幅器６Ｄと、可変増幅器１１Ｄと、下りレプリカ生成部７７と、上りレプリカ生成部７８と、アンテナ共用器８Ｄと、第２アンテナ部９Ｄとをそなえる。
【０１４７】
なお、アンテナ共用器３Ｄ，可変増幅器６Ｄ，可変増幅器１１Ｄ，アンテナ共用器８Ｄは、既述のアンテナ共用器３，可変増幅器６，可変増幅器１１，アンテナ共用器８とそれぞれ同様の機能を有する。
また、説明を簡単にするために、帯域フィルタ４，合成部５，周波数変換部７，帯域フィルタ１０，入力レベル検出部１２，アンテナ制御部１３，利得制御部１５及び利得検出部１６に対応する構成については図示を省略しているが、無線中継装置１Ｄは、これらと同様の機能を有する各構成を有していてもよい。即ち、本例においても、無線中継装置１Ｄは、例えば、下り無線信号の受信レベルなどに基づいて、第１アンテナ部２Ｄの指向性を制御することにより、自局１の接続先を切り替えてもよい。
【０１４８】
下りレプリカ生成部７７は、基地局１００からの下り無線信号の周波数に微小な偏移Δｆ１を加えることにより、周波数（ｆ１＋Δｆ１）の第１下り無線信号を生成し、当該生成した第１下り無線信号を負帰還させる。なお、本例では、下り無線信号の周波数をｆ１とした。
ここで、第１下り無線信号の振幅及び位相は、例えば、下りレプリカ生成部７７によって、第２アンテナ部９Ｄから第１アンテナ部２Ｄへの回り込み信号と一致するように制御される。
【０１４９】
これにより、無線中継装置１Ｄは、基地局１００からの下り無線信号に起因して生じる回り込み信号を抑圧することが可能となる。
一方、上りレプリカ生成部７８は、端末２００からの上り無線信号の周波数に微小偏移Δｆ２を加えることにより、周波数（ｆ２＋Δｆ２）の第１上り無線信号を生成し、当該生成した第１上り無線信号を負帰還させる。なお、本例では、上り無線信号の周波数をｆ２とした。
【０１５０】
ここで、第１上り無線信号の振幅及び位相は、例えば、上りレプリカ生成部７８によって、第１アンテナ部２Ｄから第２アンテナ部９Ｄへの回り込み信号と一致するように制御される。
これにより、無線中継装置１Ｄは、端末２００からの上り無線信号に起因して生じる回り込み信号を抑圧することが可能となる。
【０１５１】
以上のように、本例の無線中継装置１Ｄは、周波数の互いに異なる下り無線信号と上り無線信号とによって、それぞれ生じる各回り込み信号を効果的に抑圧することができる。
なお、第１アンテナ部２Ｄ及び第２アンテナ部９Ｄを、それぞれ、複数のアンテナからなるアダプティブアレイアンテナとして構成し、各回り込み信号の到来方向に、各ヌル点をそれぞれ配置するようにウェイト制御を行なってもよい。
【０１５２】
下り無線信号の周波数と上り無線信号の周波数が異なる場合、一般的に、各回り込み信号の到来方向も異なることがある。
そこで、上記のような場合には、第１アンテナ部２Ｄのアンテナ指向性におけるヌル点方向と、第２アンテナ部９Ｄのアンテナ指向性におけるヌル点方向とを互いに異なる方向（各回り込み信号の到来方向）と一致させるのが望ましい。
【０１５３】
〔５〕第４変形例
また、本例のように、複数の無線中継装置１が、無線伝搬路を介して縦続して配置（多段配置ともいう）されてもよい。これにより、無線伝送距離の更なる延長や通信サービスエリアの更なる拡大などを実現できる。
ただし、このような場合、ある無線中継装置１において発生した回り込み信号が、当該無線中継装置１だけではなく、その前段に設けられた他の無線中継装置１に回り込むことがある。なお、前記ある無線中継装置１における可変増幅器６の増幅利得は、例えば、当該無線中継装置１とその前段の他の無線中継装置１との間の無線伝搬損失を補償するように設定され得る。
【０１５４】
図３０は本変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。この図３０に示す無線通信システムは、例示的に、基地局１００−１と、複数の無線中継装置１Ｅ−１，１Ｅ−２と、端末２００とをそなえる。なお、以下では、無線中継装置１Ｅ−１，１Ｅ−２を区別しない場合、単に無線中継装置１Ｅと表記する。また、基地局１００−１，無線中継装置１Ｅ−１，１Ｅ−２，端末２００の数は、図３０に例示する数にそれぞれ限定されない。また、本例では、無線通信システムにおける基地局１００−１の数は少なくとも１つであってもよい。
【０１５５】
図３０に示す無線通信システムにおいては、複数の無線中継装置１Ｅが縦続接続されており、無線中継装置１Ｅ−１は、例えば、基地局１００−１が提供する通信サービスエリア３００−１内に位置し、基地局１００−１からの下り無線信号を受信する。
そして、無線中継装置１Ｅ−１は、基地局１００−１からの下り無線信号を、自局１Ｅ−１が提供する通信サービスエリア４００−１内に位置する他の無線中継装置１Ｅ−２に中継送信する。
【０１５６】
また、無線中継装置１Ｅ−２は、無線中継装置１Ｅ−１から中継送信された下り無線信号を受信し、自局１Ｅ−２が提供する通信サービスエリア４００−２内に位置する端末２００へ、前記下り無線信号をさらに中継送信する。
そして、端末２００は、無線中継装置１Ｅ−２から中継送信された下り無線信号を受信する。また、端末２００から送信される上り無線信号は、無線中継装置１Ｅ−２，無線中継装置１Ｅ−１を介して、基地局１００−１へ中継送信される。
【０１５７】
このとき、無線中継装置１Ｅ−１の送信アンテナから発生し、無線中継装置１Ｅ−１の受信アンテナに到達する回り込み信号や、無線中継装置１Ｅ−２の送信アンテナから発生し、無線中継装置１Ｅ−２の受信アンテナに到達する回り込み信号については、例えば、既述の制御方法などにより抑圧することが可能である。
しかしながら、無線中継装置１Ｅ−２の送信アンテナから発生し、無線中継装置１Ｅ−１の受信アンテナに到達する回り込み信号は、基地局１００−１や端末２００から送信される無線信号の周波数ｆ１から２Δｆずれた周波数（ｆ１＋２Δｆ）を有する。そのため、当該回り込み信号を抑圧するための構成が要求される。
【０１５８】
図３１に本変形例に係る無線中継装置１Ｅの構成の一例を示す。この図３１に示す無線中継装置１Ｅは、例示的に、第１アンテナ部２Ｅと、アンテナ共用器３Ｅと、帯域フィルタ４Ｅと、合成部５Ｅと、可変増幅器６Ｅと、アンテナ共用器８Ｅと、第２アンテナ部９Ｅと、帯域フィルタ１０Ｅと、可変増幅器１１Ｅとをそなえる。また、無線中継装置１Ｅは、例示的に、入力レベル検出部１２Ｅと、アンテナ制御部１３Ｅと、利得制御部１５Ｅと、利得検出部１６Ｅとをそなえる。
【０１５９】
さらに、無線中継装置１Ｅは、例示的に、第１周波数変換部７９と、第２周波数変換部８０と、第１レプリカ生成部８１と、第２レプリカ生成部８２とをそなえる。
なお、第１アンテナ部２Ｅ，アンテナ共用器３Ｅ，帯域フィルタ４Ｅ，合成部５Ｅ，可変増幅器６Ｅ，アンテナ共用器８Ｅ，第２アンテナ部９Ｅ，帯域フィルタ１０Ｅ，可変増幅器１１Ｅ，入力レベル検出部１２Ｅ，アンテナ制御部１３Ｅ，利得制御部１５Ｅ及び利得検出部１６Ｅは、既述の第１アンテナ部２，アンテナ共用器３，帯域フィルタ４，合成部５，可変増幅器６，アンテナ共用器８，第２アンテナ部９，帯域フィルタ１０，可変増幅器１１，入力レベル検出部１２，アンテナ制御部１３，利得制御部１５及び利得検出部１６とそれぞれ同様の機能を有する。
【０１６０】
また、以下では説明を簡単にするために、基地局１００−１からの下り無線信号が、無線中継装置１Ｅ−１，１Ｅ−２を介して、端末２００へ中継送信される例について説明するが、上り方向についても勿論、本例を適宜変形して適用してもよい。
さらに、アンテナ制御部１３Ｅは、例えば、下り無線信号の受信レベルなどに基づいて、第１アンテナ部２Ｅの指向性を制御することにより、自局１の接続先を他の基地局１００へ切り替えるほか、自局１の接続先を他の無線中継装置へ切り替えてもよい。これにより、無線通信システムの設計の自由度がさらに向上する。なお、他の基地局１００や他の無線中継装置の位置については、例えば、無線システムの管理者などにより予め通知されてもよいし、無線中継装置１Ｅがアンテナ指向性を掃引して制御することで探索してもよい。
【０１６１】
ここで、第１アンテナ部（受信部）２Ｅは、基地局１００−１側からの下り無線信号を受信する。
また、第１周波数変換部７９は、第１アンテナ部２Ｅで受信した下り無線信号の周波数ｆ１に第１の偏移量Δｆを与えて、周波数（ｆ１＋Δｆ）の第１下り無線信号を生成する。
【０１６２】
第２アンテナ部（送信部）９Ｅは、第１周波数変換部７９で生成した第１下り無線信号を端末２００側へ送信する。
また、第１レプリカ生成部（第１回り込み信号抑圧部）８１は、第１周波数変換部７９で生成した第１下り無線信号を負帰還させることにより、第２アンテナ部９Ｅから第１アンテナ部２Ｅへ回り込む周波数（ｆ１＋Δｆ）の回り込み信号（第１回り込み信号）を抑圧する。
【０１６３】
さらに、第２周波数変換部８０は、第１アンテナ部２Ｅで受信した下り無線信号の周波数ｆ１に第１の偏移量Δｆの２倍の第２の偏移量２Δｆを与えて、周波数（ｆ１＋２Δｆ）の第２下り無線信号を生成する。
そして、第２レプリカ生成部（第２回り込み信号抑圧部）８２は、第２周波数変換部８０で生成した第２下り無線信号を負帰還させることにより、上記第１回り込み信号とは異なる周波数（ｆ１＋２Δｆ）の回り込み信号（第２回り込み信号）を抑圧する。なお、第２回り込み信号の一例として、例えば、当該無線中継装置１の後段に配置された他の無線中継装置１Ｅの送信アンテナから、当該無線中継装置１の第１アンテナ部２Ｅへ回り込む信号が挙げられる。
【０１６４】
以上のように、本例の無線中継装置１Ｅによれば、無線中継装置１Ｅが複数縦続接続された無線通信システムにおいても、あらゆる回り込み信号を抑圧することができ、無線伝送距離の更なる延長や通信サービスエリアの更なる拡大などを実現しつつ、通信の更なる安定化を図ることが可能となる。
なお、回り込み信号の抑圧方法として、上記の例ではレプリカ信号を生成して負帰還させたが、既述のように、受信アンテナを複数のアンテナからなるアダプティブアレイアンテナにより構成し、周波数（ｆ１＋Δｆ）の第１回り込み信号及び周波数（ｆ１＋２Δｆ）の第２回り込み信号の到来方向に、アンテナ指向性のヌル点を配置するように各アンテナについてのウェイトをそれぞれ制御するようにしてもよい。
【０１６５】
〔６〕その他
上述した無線通信システム、無線基地局１００、無線端末２００、無線中継装置１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ及び１Ｅの各構成，各手段及び各機能は、必要に応じて取捨選択されてもよいし、適宜組み合わせられてもよい。即ち、上述した本発明の機能を発揮できるように、上記の各構成及び各機能は取捨選択されたり、適宜組み合わせて用いられたりしてもよい。
【０１６６】
また、例えば、第４変形例では、２個の無線中継装置１Ｅを縦続接続する例について説明したが、より多数の無線中継装置１Ｅを縦続接続してもよい。そして、この場合、無線中継装置１Ｅは、後段に配置された複数の無線中継装置１Ｅからの回り込み信号を抑圧する手段を有していてもよい。
具体的には例えば、ｍ（ｍは２以上の整数）個の無線中継装置１Ｅが縦続接続される場合、最も基地局１００に近い無線中継装置１Ｅは、第１アンテナ部２Ｅで受信した下り無線信号の周波数ｆ１に第１の偏移量Δｆの２，・・・，ｍ倍の第２，・・・，第ｍの偏移量２Δｆ，・・・，ｍΔｆを与えて、周波数（ｆ１＋２Δｆ），・・・，（ｆ１＋ｍΔｆ）の第２〜第ｍ下り無線信号をそれぞれ生成する、第２〜第ｍ周波数変換部を有するとともに、第２〜第ｍ下り無線信号を負帰還させることにより、第１回り込み信号とは異なる周波数（ｆ１＋２Δｆ），・・・，（ｆ１＋ｍΔｆ）の回り込み信号を抑圧する、第２〜第ｍレプリカ生成部（第２〜第ｍ回り込み信号抑圧部）をそなえていてもよい。
【０１６７】
また、無線中継装置１Ｅは、後段の（ｍ−１）個のうち一部の無線中継装置１Ｅから送信される回り込み信号を抑圧する構成を有していてもよい。
以上の実施形態及び各変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔７〕付記
（付記１）
複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置であって、
前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、
前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、
前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルに基づき、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線中継装置。
【０１６８】
（付記２）
前記アンテナ制御部は、
前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合に前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記１記載の無線中継装置。
【０１６９】
（付記３）
前記端末からの上り無線信号を受信する第２アンテナ部と、
前記第２アンテナ部で受信した前記上り無線信号の受信レベルを検出する上り受信レベル検出部と、をそなえ、
前記アンテナ制御部が、前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルと、前記上り受信レベル検出部で検出した前記上り無線信号の受信レベルとに基づいて、前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記２記載の無線中継装置。
【０１７０】
（付記４）
前記アンテナ制御部が、
前記下り無線信号の受信レベルが前記第１の閾値よりも大きく、且つ、前記上り無線信号の受信レベルが第３の閾値以下である場合に前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記３記載の無線中継装置。
【０１７１】
（付記５）
前記アンテナ制御部が、該無線中継装置と前記一の基地局との間の距離に基づき、前記他の基地局を選択する、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線中継装置。
（付記６）
前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部で増幅後の下り無線信号のレベルが所定値以上となるように、前記増幅部の増幅利得を決定する利得制御部と、をそなえ、
前記アンテナ制御部が、前記利得制御部で決定した前記増幅利得に基づき、前記他の基地局を選択する、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線中継装置。
【０１７２】
（付記７）
前記下り無線信号の周波数に所定の偏移量を与えて第１下り無線信号を生成する周波数変換部と、
前記第１下り無線信号を前記増幅部に負帰還させることにより、該無線中継装置において発生する回り込み信号を抑圧する回り込み信号抑圧部と、をそなえる、
ことを特徴とする、付記６記載の無線中継装置。
【０１７３】
（付記８）
前記第１アンテナ部が、複数のアンテナを有し、
前記アンテナ制御部が、前記複数のアンテナについての各ウェイトをそれぞれ制御することにより、前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記１〜７のいずれか１項に記載の無線中継装置。
【０１７４】
（付記９）
前記アンテナ制御部が、前記の各ウェイトをそれぞれ制御することにより、該無線中継装置において発生する回り込み信号の到来方向に、前記第１アンテナ部の指向性におけるヌル点を配置する、
ことを特徴とする、付記８記載の無線中継装置。
【０１７５】
（付記１０）
基地局と端末との間で無線信号を中継する無線中継装置が複数縦続接続された通信システムにおける前記無線中継装置であって、
前記基地局側からの下り無線信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記下り無線信号の周波数に第１の偏移量を与えて第１下り無線信号を生成する第１周波数変換部と、
前記第１周波数変換部で生成した前記第１下り無線信号を前記端末側へ送信する送信部と、
前記第１下り無線信号を負帰還させることにより、前記送信部から前記受信部へ廻り込む第１回り込み信号を抑圧する第１回り込み信号抑圧部と、
前記受信部で受信した前記下り無線信号の周波数に前記第１の偏移量の２倍の第２の偏移量を与えて第２下り無線信号を生成する第２周波数変換部と、
前記第２周波数変換部で生成した前記第２下り無線信号を負帰還させることにより、前記第１回り込み信号とは異なる第２回り込み信号を抑圧する第２回り込み信号抑圧部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線中継装置。
【０１７６】
（付記１１）
複数の基地局のうちの一の基地局と端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置の制御方法であって、
前記一の基地局からの下り無線信号を受信アンテナにより受信し、
前記下り無線信号の受信レベルに基づき、前記受信アンテナの指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替える、
ことを特徴とする、無線中継装置の制御方法。
【０１７７】
（付記１２）
前記下り無線信号の受信レベルが、第１の閾値よりも大きい場合及び前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合のうちいずれか一方の場合に前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記１１記載の無線中継装置の制御方法。
【０１７８】
（付記１３）
前記端末からの上り無線信号を受信し、
前記下り無線信号の受信レベルと、前記上り無線信号の受信レベルとに基づいて、前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記１２記載の無線中継装置の制御方法。
【０１７９】
（付記１４）
前記下り無線信号の受信レベルが前記第１の閾値よりも大きく、且つ、前記上り無線信号の受信レベルが第３の閾値以下である場合に前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記１３記載の無線中継装置の制御方法。
（付記１５）
該無線中継装置と前記一の基地局との間の距離に基づき、前記他の基地局を選択する、
ことを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の無線中継装置の制御方法。
【０１８０】
（付記１６）
前記下り無線信号を増幅する増幅部の増幅利得に基づき、前記他の基地局を選択する、
ことを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の無線中継装置の制御方法。
（付記１７）
前記下り無線信号の周波数に所定の偏移量を与えて第１下り無線信号を生成し、
前記第１下り無線信号を前記増幅部に負帰還させることにより、該無線中継装置において発生する回り込み信号を抑圧する、
ことを特徴とする、付記１６記載の無線中継装置の制御方法。
【０１８１】
（付記１８）
前記受信アンテナが、複数のアンテナを有し、
前記複数のアンテナについての各ウェイトをそれぞれ制御することにより、前記切り替えを行なう、
ことを特徴とする、付記１１〜１７のいずれか１項に記載の無線中継装置の制御方法。
【０１８２】
（付記１９）
前記の各ウェイトをそれぞれ制御することにより、該無線中継装置において発生する回り込み信号の到来方向に、前記受信アンテナの指向性におけるヌル点を配置する、
ことを特徴とする、付記１８記載の無線中継装置の制御方法。
（付記２０）
基地局と端末との間で無線信号を中継する無線中継装置が複数縦続接続された通信システムにおける前記無線中継装置の制御方法であって、
前記複数の無線中継装置のうちの一の無線中継装置が、
前記基地局側からの下り無線信号を受信部により受信し、
前記受信した下り無線信号の周波数に第１の偏移量を与えて第１下り無線信号を生成し、
前記生成した第１下り無線信号を送信部により前記端末側へ送信し、
前記第１下り無線信号を負帰還させることにより、前記送信部から前記受信部へ廻り込む第１回り込み信号を抑圧し、
前記受信した前記下り無線信号の周波数に前記第１の偏移量の２倍の第２の偏移量を与えて第２下り無線信号を生成し、
前記生成した第２下り無線信号を負帰還させることにより、前記第１回り込み信号とは異なる第２回り込み信号を抑圧する、
ことを特徴とする、無線中継装置の制御方法。
【０１８３】
（付記２１）
複数の基地局と、
端末と、
前記複数の基地局のうちの一の基地局と前記端末との間で無線信号を中継し、前記一の基地局と接続する無線中継装置と、
をそなえた無線通信システムであって、
前記無線中継装置が、
前記一の基地局からの下り無線信号を受信する第１アンテナ部と、
前記第１アンテナ部で受信した前記下り無線信号の受信レベルを検出する下り受信レベル検出部と、
前記下り受信レベル検出部で検出した前記下り無線信号の受信レベルに基づき、前記第１アンテナ部の指向性を制御し、前記一の基地局との接続から前記複数の基地局のうちの他の基地局との接続に切り替えるアンテナ制御部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線通信システム。
【０１８４】
（付記２２）
複数の基地局と、端末と、前記複数の基地局のうちの一の基地局と前記端末との間で無線信号を中継する無線中継装置とをそなえた無線通信システムであって、
前記無線中継装置が、
前記基地局側からの下り無線信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記下り無線信号の周波数に第１の偏移量を与えて第１下り無線信号を生成する第１周波数変換部と、
前記第１周波数変換部で生成した前記第１下り無線信号を前記端末側へ送信する送信部と、
前記第１下り無線信号を負帰還させることにより、前記送信部から前記受信部へ廻り込む第１回り込み信号を抑圧する第１回り込み信号抑圧部と、
前記受信部で受信した前記下り無線信号の周波数に前記第１の偏移量の２倍の第２の偏移量を与えて第２下り無線信号を生成する第２周波数変換部と、
前記第２周波数変換部で生成した前記第２下り無線信号を負帰還させることにより、前記第１回り込み信号とは異なる第２回り込み信号を抑圧する第２回り込み信号抑圧部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線通信システム。
【符号の説明】
【０１８５】
１，１−１，１−２，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅ−１，１Ｅ−２，１Ｅ  無線中継装置
１００−１，１００−２  基地局
２００−１，２００−２，２００−３，２００  端末
３００−１，３００−２  基地局の通信サービスエリア
４００−１，４００−２  無線中継装置の通信サービスエリア
２，２Ｂ，２Ｄ，２Ｅ  第１アンテナ部
２Ｂ−１，２Ｂ−２，・・・，２Ｂ−ｎ，２Ｃ−１，２Ｃ−２，・・・，２Ｃ−ｎ  アンテナ
３，３Ｄ，３Ｅ  アンテナ共用器
４，４Ｅ  帯域フィルタ
５，５Ｂ，５Ｅ  合成部
６，６Ｂ，６Ｄ，６Ｅ  可変増幅器
７，７Ｂ  周波数変換部
８，８Ｄ，８Ｅ  アンテナ共用器
９，９Ｂ，９Ｄ，９Ｅ  第２アンテナ部
１０，１０Ｅ  帯域フィルタ
１１，１１Ｄ，１１Ｅ  可変増幅器
１２，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｅ  入力レベル検出部
１３，１３Ｅ  アンテナ制御部
１４，１４Ｂ  レプリカ生成部
１５，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｅ  利得制御部
１６，１６Ｂ，１６Ｅ  利得検出部
１７  位相関数発生器
１７−１  ＳＩＮ関数発生器
１７−２  ＣＯＳ関数発生器
１８  無限移相器
１９，２０  リングモジュレータ
２１，２９  π／２移相器
２２  合成部
２３  相関検出部
２４  帰還制御部
２５  可変移相器
２６  可変減衰器
２７，２８  位相比較器
３０，３１  低域通過フィルタ
３２  演算器
３３  除算器
３４，３４Ｃ  アダプティブアレイアンテナ制御部
３５，３５Ｃ  ウェイト制御部
３６，４０  検波器
３７，４１  積分器
３８，３９，４２  比較器
４３  ビームパターン保持部
４４  主ビーム方向制御部
４５  ヌル点制御部
４６，６０  試験モードＳＷ
４７−１，４７−２，・・・，４７−ｎ  帯域フィルタ
４８−１，４８−２，・・・，４８−ｎ  乗算器
４９  加算器
５０  検波器
５１  積分器
５２，５３，５８，７３  比較器
５４，６３  ＯＲ回路
５５  制御部
５６  セレクタ
５７，７０，７１  反転回路
５９  ＣＬＫ発生部
６１，６５  分周回路
６２  ＡＮＤ回路
６４  主ビーム方向制御部
６６  カウンタ
６７，６９，７２，７５  メモリ
６８  最小値探索部
７４  ダウンカウンタ
７６  レベル変換部
７７  下りレプリカ生成部
７８  上りレプリカ生成部
７９  第１周波数変換部
８０  第２周波数変換部
８１  第１レプリカ生成部
８２  第２レプリカ生成部
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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