(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの無線端末から複数の子局装置を介して送信された信号を親局装置でダイバーシチ受信する無線通信システムにおいて、
前記子局装置は、
前記無線端末から送信された無線信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの受信信号のそれぞれに対して自己相関処理を行って前記無線端末から送信された無線信号を抽出するフレーム同期処理手段と、
前記フレーム同期処理手段が出力する無線信号を同期検波し、各アンテナ対応の軟判定値を出力する同期検波手段と、
前記各アンテナ対応の軟判定値を最大比合成する第１の軟判定最大比合成処理手段と、
前記第１の軟判定最大比合成処理手段から出力される最大比合成された軟判定値の尤度を算出する第１の尤度計算処理手段と、
前記第１の尤度計算処理手段から出力される軟判定値の尤度を前記親局装置に送信する第１のインタフェース手段と
を備え、
前記親局装置は、
前記子局装置から送信された前記軟判定値の尤度を受信する第２のインタフェース手段と、
前記第２のインタフェース手段で受信した前記軟判定値の尤度を最大比合成する第２の軟判定最大比合成手段と、
前記第２の軟判定最大比合成手段から出力される前記軟判定値の尤度を復号化して出力する復号手段と
を備えた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、１つの無線端末から複数の子局装置を介して送信された無線信号を親局装置でダイバーシチ受信する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、本発明が適用される無線通信システムの構成例を示す（特許文献１）。
図２において、無線端末１と親局装置２０は、複数の子局装置１０−１〜１０−Ｎを介して接続される。無線端末１と複数の子局装置１０−１〜１０−Ｎは無線回線を介して接続され、複数Ｍ個のアンテナおよび伝送系を備える複数の子局装置１０−１〜１０−Ｎと親局装置２０はＭ×Ｎ本のネットワークケーブルを介して接続される。無線端末１から送信された無線信号は、複数の子局装置１０−１〜１０−Ｎの少なくとも１つに受信され、受信した子局装置から親局装置２０に伝送される。親局装置２０では、無線端末１から２以上の子局装置を介して伝送された同一の信号を最大比合成による受信ダイバーシチを行う。これにより、無線端末１の送信電力が小さい場合や無線伝送経路の損失が大きい場合でも信号を受信することができる。また、親局装置２０から無線端末１への送信信号はその逆の経路をとり、親局装置２０による送信ダイバーシチも可能である。なお、複数の子局装置１０−１〜１０−Ｎと親局装置２０はＭ×Ｎ本のネットワークケーブルを介して接続される形態に限らず、Ｎ：１の伝送路形態をとるＰＯＮ（Passive Optical Network)システムや、イーサネット（登録商標）システムなどでもよい。
【０００３】
図３は、無線通信システムの子局装置および親局装置の構成例を示す。ここでは、親局装置２０で受信ダイバーシチを行う構成に対応し、無線端末１から３個（Ｎ＝３の場合）の子局装置１０−１〜１０−３を介して親局装置２０へ無線信号を伝送する上り方向についての構成例を示す。また、各子局装置１０−１〜１０−３がそれぞれＭ個（図３ではＭ＝２）のアンテナおよび伝送系を備え、子局装置１０−１〜１０−３と親局装置２０が３×２本のネットワークケーブルを介して接続される形態を示す。すなわち、無線端末１と通信可能な子局装置が１つの場合でも親局装置２０で受信ダイバーシチが可能になっている。
【０００４】
図３において、子局装置１０−１〜１０−３は、それぞれアンテナ１１−１〜１１−２に受信する無線端末１からの受信信号をＡＤ変換処理部１２−１〜１２−２で周波数変換、フィルタリング、ＡＤ変換（標本化、デジタル化）等を行い、得られたデジタル信号をパケット化処理部１３〜１３−２でパケット化し、ヘッダ処理部１４−１〜１４−２で送受信装置番号等が付加される。その後、ネットワークインタフェース１５−１〜１５−２でイーサネットパケットに変換されて親局装置２０に送信される。
【０００５】
親局装置２０は、ネットワークインタフェース２１に受信する信号からイーサネットパケットを抽出し、ヘッダ処理部２２で送受信装置番号を抽出し、パケット化処理部２３でデジタル信号が再現される。フレーム同期処理部２４は、再現されたデジタル信号に対して自己相関処理等によって無線端末１から送信された無線信号を抽出する。同期検波回路２５は、無線信号に対して同期検波処理を行い、軟判定値を出力する。ここまでの処理は、各子局装置１０−１〜１０−３の各アンテナ１１−１〜１１−２で受信された無線信号ごとに独立して処理される。
【０００６】
組合せ検出部２６は、各子局装置１０−１〜１０−３の各アンテナ１１−１〜１１−２で受信された無線信号の軟判定値について、たとえば、受信電力が閾値を超えているか否か等の基準に基づいて、その後の処理に使用するもの（組合せ）を選択し、軟判定最大比合成処理部２７に出力する。軟判定最大比合成処理部２７は、各子局装置１０−１〜１０−３の各アンテナ１１−１〜１１−２で受信された無線信号の軟判定値の組合せについて最大比合成を行い、尤度計算処理部２９に出力する。尤度計算処理部２８は、最大比合成された軟判定値の尤度を計算し、ビタビ復号処理部２９に出力する。ビタビ復号処理部２９は、入力された尤度の列に対してビタビアルゴリズムに従って復号する。
【０００７】
このような子局装置１０−１〜１０−３および親局装置２０の構成により、変復調機能を親局装置２０へ集約化し、子局装置のコストおよびメンテナンスコストを低減できるとともに、変復調方式の変更についても柔軟に対応できるため、新しいシステムの迅速な展開において有利である。また、パケットベースで無線信号を転送するため、既存のパケットベースのネットワークサービスの利用が可能であり、低コストでの運用も可能である。本方式を用いることにより、数ｋｍ程度の無線アクセスネットワークの広域化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１６６２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
親局装置では、複数の子局装置を介して伝送された無線端末からの無線信号の最大比合成処理を行うことにより、無線端末からの無線信号を中継する子局装置の数と各子局装置のアンテナ数に応じたダイバーシチ利得が得られる。しかし、各子局装置が送信する無線信号は、無線信号波形のサンプリング値であることから情報量が多く、各子局装置と親局装置とを接続する回線あるいはネットワークシステムの伝送容量を圧迫する。
【００１０】
一方、各子局装置が受信する無線信号を復調して親局装置に転送する場合には、情報量は低減されるものの、子局装置の最大比合成によるダイバーシチ効果を得ることができず、受信品質が劣化する。
【００１１】
本発明は、無線端末から送信された無線信号を複数の子局装置を介して親局装置に伝送する際の情報量を低減し、かつ所要のダイバーシチ利得を得ることができる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、１つの無線端末から複数の子局装置を介して送信された信号を親局装置でダイバーシチ受信する無線通信システムにおいて、子局装置は、無線端末から送信された無線信号を受信する複数のアンテナと、複数のアンテナの受信信号のそれぞれに対して自己相関処理を行って無線端末から送信された無線信号を抽出するフレーム同期処理手段と、フレーム同期処理手段が出力する無線信号を同期検波し、各アンテナ対応の軟判定値を出力する同期検波手段と、各アンテナ対応の軟判定値を最大比合成する第１の軟判定最大比合成処理手段と、第１の軟判定最大比合成処理手段から出力される最大比合成された軟判定値の尤度を算出する第１の尤度計算処理手段と、第１の尤度計算処理手段から出力される軟判定値の尤度を親局装置に送信する第１のインタフェース手段とを備え、親局装置は、子局装置から送信された軟判定値の尤度を受信する第２のインタフェース手段と、第２のインタフェース手段で受信した軟判定値の尤度を最大比合成する第２の軟判定最大比合成手段と、第２の軟判定最大比合成手段から出力される軟判定値の尤度を復号化して出力する復号手段とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、親局装置において、各子局装置の各アンテナで受信した無線信号の軟判定値を最大比合成することと同等のダイバーシチ利得を得ることができる。
【００１６】
また、各子局装置から親局装置に伝送される信号は、各アンテナで受信した無線信号の軟判定値から得られる尤度（高々数ビット程度）であるために、従来の無線信号のデジタル値を伝送する場合に比べて格段に情報量を低減することができる。さらに、各アンテナで受信した無線信号の軟判定値を最大比合成して得られる尤度であるため、各子局装置のアンテナの本数にかかわらずアンテナ１系統分に相当する情報量に集約され、一層の情報量低減が可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の無線通信システムの子局装置および親局装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明が適用される無線通信システムの構成例を示す図である。
【図３】従来の無線通信システムの子局装置および親局装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の無線通信システムの子局装置および親局装置の構成例を示す。
ここでは、無線端末１から３個（Ｎ＝３の場合）の子局装置１０−１〜１０−３を介して親局装置２０へ無線信号を伝送する上り方向についての構成例を示す。また、各子局装置１０−１〜１０−３がそれぞれＭ個（図１ではＭ＝２）のアンテナおよび伝送系を備える構成例を示す。
【００１９】
図１において、子局装置１０−１〜１０−３は、図３に示す従来構成と同様のＡＤ変換処理部１２−１〜１２−２とパケット化処理部１３との間に、フレーム同期処理部４１−１〜４１−２、同期検波回路４２−１〜４２−２、軟判定最大比合成処理部４３、尤度計算処理部４４を配置し、パケット化処理部１３、ヘッダ処理部１４、ネットワークインタフェース１５を１系統にした構成である。
【００２０】
フレーム同期処理部４１−１〜４１−２は、ＡＤ変換処理部１２−１〜１２−２から出力されるデジタル信号に対して自己相関処理等によって無線端末１から送信された無線信号を抽出する。同期検波回路４２−１〜４２−２は、無線信号に対して同期検波処理を行い、軟判定値を出力する。ここまでの処理は、各アンテナ１１−１〜１１−２で受信された無線信号ごとに独立して処理される。
【００２１】
軟判定最大比合成処理部４３は、各アンテナ１１−１〜１１−２で受信された無線信号の軟判定値について最大比合成を行い、尤度計算処理部４４に出力する。尤度計算処理部４４は、最大比合成された軟判定値から量子化ビットおよび受信信号レベルからなる尤度情報を生成し、パケット化処理部１３に出力する。パケット化処理部１３は軟判定値の尤度情報をパケット化し、ヘッダ処理部１４で送受信装置番号等が付加される。その後、ネットワークインタフェース１５でイーサパケットに変換され、ネットワークケーブルを介して親局装置２０に送信される。
【００２２】
親局装置２０は、ネットワークインタフェース２１に受信する信号からイーサパケットを抽出し、ヘッダ処理部２２で送受信装置番号を抽出し、パケット化処理部２３で各子局装置１０−１〜１０−３から送信された軟判定値の尤度情報が再現される。ここまでの処理は、各子局装置から送信された軟判定値の尤度情報ごとに独立して処理される。
【００２３】
組合せ検出部２６は、各子局装置から送信された軟判定値の尤度情報について、たとえば、尤度が閾値を超えているか否か等の基準に基づいて、その後の処理に使用するもの（組合せ）を選択し、軟判定最大比合成処理部２７に出力する。軟判定最大比合成処理部２７は、各子局装置から送信された軟判定値の尤度の組合せについて最大比合成を行い、尤度計算処理部２９に出力する。尤度計算処理部２８は、最大比合成された軟判定値の尤度を計算し、ビタビ復号処理部２９に出力する。ビタビ復号処理部２９は、入力された尤度の列に対してビタビアルゴリズムに従って復号する。
【００２４】
このように、子局装置１０−１〜１０−３は、各アンテナ１１−１〜１１−２に受信した無線信号を同期検波して生成した軟判定値を最大比合成して尤度を算出し、それぞれ親局装置２０に送信する。親局装置２０は、各子局装置１０−１〜１０−３から送信された尤度を最大比合成する。これにより、親局装置２０では、各子局装置１０−１〜１０−３の各アンテナ１１−１〜１１−２で受信した無線信号の軟判定値を最大比合成することと同等のダイバーシチ利得を得ることができる。
【００２５】
また、各子局装置１０−１〜１０−３から親局装置２０に伝送される信号は、各アンテナ１１−１〜１１−２で受信した無線信号の軟判定値から得られる尤度（高々数ビット程度）であるために、従来の無線信号のデジタル値を伝送する場合に比べて格段に情報量を低減することができる。さらに、各アンテナ１１−１〜１１−２で受信した無線信号の軟判定値を最大比合成して得られる尤度であるため、アンテナの本数にかかわらずアンテナ１系統分に相当する情報量に集約され、一層の情報量低減が可能になっている。
【符号の説明】
【００２６】
１    無線端末
１０  子局装置
１１  アンテナ
１２  ＡＤ変換処理部
１３  パケット化処理部
１４  ヘッダ処理部
１５  ネットワークインタフェース
２０  親局装置
２１  ネットワークインタフェース
２２  ヘッダ処理部
２３  パケット化処理部
２４  フレーム同期処理部
２５  同期検波回路
２６  組合せ検出部
２７  軟判定最大比合成処理部
２８  尤度計算処理部
２９  ビタビ復号処理部
４１  フレーム同期処理部
４２  同期検波回路
４３  軟判定最大比合成処理部
４４  尤度計算処理部
【図１】
0005474875.tif 000002
【図２】
0005474875.tif 000003
【図３】
0005474875.tif 000004