(57)【要約】【課題】関連技術では、振幅値の小さい無線信号に合わせて量子化ステップを設定し、かつ振幅値の大きい無線信号に合わせてダイナミックレンジを設定するため、所要量子化ビット数の増加に繋がっていた。【解決手段】本発明は、分散型無線通信基地局システムにおいて、無線信号を複数の無線信号に分割し、分割された無線信号の振幅が全て等しくなるよう調整して所要量子化ステップ及びダイナミックレンジを合わせるか、分割された無線信号ごとに量子化ステップ及びダイナミックレンジを決定する事で、所要量子化ビット数を減少する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｕｎｉｔ）に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ  ｏｖｅｒ  Ｆｉｂｅｒ）伝送する光ファイバと、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデジタル信号の量子化ビット数を、各無線端末の前記無線信号の振幅値に応じて所定値から変更する量子化ビット数変更機能と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際に量子化ビット数を前記所定値に復元する量子化ビット数復元機能と、
を備えることを特徴とする分散型無線通信基地局システム。
【請求項２】
前記量子化ビット数変更機能は、各無線端末の最大振幅が一定になるように増幅して加算することで、前記デジタル信号の量子化ビット数を削減することを特徴とする請求項１に記載の分散型無線通信基地局システム。
【請求項３】
前記量子化ビット数変更機能は、各無線端末の無線信号の最大振幅に応じて個別にダイナミックレンジ及び量子化ステップを設定することで、前記光信号の量子化ビット数を削減することを特徴とする請求項１に記載の分散型無線通信基地局システム。
【請求項４】
前記量子化ビット数変更機能は、前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデジタル信号のサンプリング周波数を、前記無線信号の割当状況に応じて所定値から変更することを特徴とする請求項３に記載の分散型無線通信基地局システム。
【請求項５】
前記光ファイバは、一つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵを接続するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備える信号処理装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備える無線装置。
【請求項８】
複数の無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能がＢＢＵとＲＲＵに分割されている分散型無線通信基地局システムの動作方法であって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送し、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデジタル信号の量子化ビット数を前記無線信号の振幅値に応じて所定値から変更する量子化ビット数変更手順と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際に量子化ビット数を前記所定値に復元する量子化ビット数復元手順と、
を行うことを特徴とする分散型無線通信基地局システムの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
セルラーシステムにおいて、セル構成の自由度を向上するため、基地局の機能を信号処理部（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  Ｕｎｉｔ）とＲＦ部（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｕｎｉｔ）に分割して物理的に離れた構成とする事が検討されている。この時ＢＢＵ−ＲＲＵ間において無線信号はＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ  ｏｖｅｒ  Ｆｉｂｅｒ）技術により光ファイバを通して伝送される。ＲｏＦ技術はアナログＲｏＦ技術とデジタルＲｏＦ技術に大別できるが、近年は伝送品質に優れたデジタルＲｏＦ技術の検討が盛んであり、ＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の標準団体の下、使用策定が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。    
【０００２】
また、一つのＢＢＵが複数のＲＲＵを収容する事もできる。これにより、各ＲＲＵに必要なＢＢＵを一つに集約する事ができ、運用／設置コストの削減が可能となる。このような形態の一例として、図１５に示すよう、ＢＢＵ１１０−ＲＲＵ１２０間をＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続する形態が提案されている。この方式では、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１４０−光スプリッタ間の帯域は一定であるが、光スプリッタ−ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）１５０間の帯域はＯＮＵ１５０の所要帯域に合わせて変更する事ができる。ＰＯＮの信号多重方法としては、ＴＤＭ、ＷＤＭ及びＦＤＭ等が採用できる。本発明の適用領域は図１５に限定されるものではなく、ＢＢＵ１１０が１つ以上のＲＲＵ１２０を収容する場合に適用できる。
【０００３】
本発明は、信号処理部（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  Ｕｎｉｔ）とＲＦ部（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｕｎｉｔ）間の所要帯域削減技術に関する。
【背景技術】
【０００４】
以後、ＢＢＵ１１０−ＲＲＵ１２０間のデジタルＲｏＦ伝送技術を関連技術と呼ぶ。また、ＢＢＵ１１０で作成した無線信号のＩ軸Ｑ軸ごとのデジタル信号（ＩＱデータ）を光信号に変換してＲＲＵ１２０へ伝送し、ＲＲＵ１２０で受信した光信号を無線信号に変換して、端末へと送信するリンクを下りリンクと呼ぶ。一方、端末が送信した無線変調信号をＲＲＵ１２０で受信し、受信した無線信号を光信号に変換してＢＢＵ１１０へ伝送し、ＢＢＵ１１０で受信した光信号をＩＱデータに変換して信号の復調を行うリンクを上りリンクと呼ぶ。
【０００５】
本発明に関連するＲＲＵ１２０の装置構成例を図１６に示す。
ＲＲＵ１２０は上りリンクの信号処理のため、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理ができるレベルまで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（上り）２４と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。送受切替部１２は、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）のどちらにも対応できる。
【０００６】
またＲＲＵ１２０は下りリンクの信号処理のため、ＢＢＵ１１０から受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（下り）３３と、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、電力を決められた送信電力まで増幅する増幅器３６と、送受切替部１２とアンテナ１１を有する。
【０００７】
本発明に関連するＢＢＵ１１０の装置構成例を図１７に示す。
ＢＢＵ１１０は上りリンクの信号処理のため、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部４２と、ＩＱデータに対して復調を行う変復調部４３を有する。
【０００８】
またＢＢＵ１１０は下りリンクの信号処理のため、無線変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２と、同期用信号などを用いて制御信号を作成する制御信号作成部５０を有する。
【０００９】
またＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等のセルラーシステムにおいて、端末がユーザデータを送受信するためには、端末固有の通信チャネル（無線帯域）が必要である。この無線帯域の割当は基地局により行われる。ＬＴＥシステムを例に取ると、図１８に示すよう、基地局は最小１ｍｓ周期でスケジューリングを行い各端末へ無線帯域割当を行う。図１８において、白色部分が未使用リソースブロックを示し、網掛け部分が割当リソースブロックを示す。
【００１０】
無線帯域割当はリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）単位で行われ、１ＲＢは１８０ｋＨｚ、０．５ｍｓである。システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合には、周波数軸上に１１０個のＲＢが存在する。また１ＲＢの中には、通常のサイクリックプレフィックスを想定すると、７シンボル（サイクリックプレフィックスを入れて１シンボル７１．４μｓ）が挿入されている。
【００１１】
ここで無線信号の送信／受信電力は、無線帯域ごとに異なる場合がある。例えばＬＴＥシステムでは、端末の上りリンクにおける送信電力制御としてＦｒａｃｔｉｏｎａｌ送信電力制御が採用されており、基地局に近い（基地局−端末間の伝搬ロスが小さい）端末ほど高い電力で信号を送信する。このためＲＲＵは、電力の異なる複数の無線信号の足し合わせを受信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＣＰＲＩ，“ＣＰＲＩ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｖ４．２，”  Ｓｅｐ．，２０１０，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐｒｉ．ｉｎｆｏ／ｓｐｅｃ．ｈｔｍｌ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１９に示すよう、デジタルＲｏＦ伝送ではサンプリング周波数と量子化ビット数に比例した情報量を伝送する必要がある。ここで図２０に示すよう、ＲＲＵは上りリンクにおいて電力の異なる複数の無線信号の足し合わせを受信する。関連技術で無線信号を量子化する際は、振幅値の大きい無線信号に合わせてダイナミックレンジを増大し、振幅値の小さい無線信号に合わせて量子化ステップを細かく設定する必要があるため、所要量子化ビット数の増大につながる。このため、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の所要帯域の増大につながる。
【００１４】
本発明は、端末ごとの無線信号の振幅を等しく調整する事により、この各端末の無線信号の量子化に必要なダイナミックレンジ及び量子化ステップサイズを揃え又は端末の無線信号ごとに所要量子化ステップ及びダイナミックレンジを決定する事で所要量子化ビット数を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本願発明の分散型無線通信基地局システムは、無線信号を複数の無線信号に分割し、分割された無線信号の振幅が全て等しくなるよう調整して所要量子化ステップ及びダイナミックレンジを合わせるか、分割された無線信号ごとに所要量子化ステップ及びダイナミックレンジを決定する事で、所要量子化ビット数を減少する。
【００１６】
具体的には、分散型無線通信基地局システムは、複数の無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｕｎｉｔ）に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ  ｏｖｅｒ  Ｆｉｂｅｒ）伝送する光ファイバと、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデジタル信号の量子化ビット数を、各無線端末の前記無線信号の振幅値に応じて所定値から変更する量子化ビット数変更機能と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際に量子化ビット数を前記所定値に復元する量子化ビット数復元機能と、
を備える。
【００１７】
また、本発明の分散型無線通信基地局システムの動作方法は、
複数の無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能がＢＢＵとＲＲＵに分割されている分散型無線通信基地局システムの動作方法であって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送し、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデジタル信号の量子化ビット数を前記無線信号の振幅値に応じて所定値から変更する量子化ビット数変更手順と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際に量子化ビット数を前記所定値に復元する量子化ビット数復元手順と、
を行う。
【００１８】
また、光ファイバは、一つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵを接続するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムである。
【００１９】
また、本発明に係る信号処理装置及び無線装置は、前記分散型無線通信基地局システムが備えるＢＢＵ及びＲＲＵである。
【００２０】
本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記量子化ビット数変更機能は、各無線端末の最大振幅が一定になるように増幅して加算することで、前記デジタル信号の量子化ビット数を削減することができる。
【００２１】
本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記量子化ビット数変更機能は、各無線端末の無線信号の最大振幅に応じて個別にダイナミックレンジ及び量子化ステップを設定することで、前記光信号の量子化ビット数を削減することができる。
【００２２】
本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記量子化ビット数変更機能は、前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデジタル信号のサンプリング周波数を、前記無線信号の割当状況に応じて所定値から変更することができる。
【００２３】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、端末ごとの無線信号の振幅を等しく調整する事によりこの各端末の無線信号の量子化に必要なダイナミックレンジ及び量子化ステップサイズを揃えるか、端末の無線信号ごとに所要量子化ステップ及びダイナミックレンジを決定する事で、所要量子化ビット数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態１に係る無線装置を説明する図である。
【図２】実施形態１に係る信号処理装置を説明する図である。
【図３】実施形態１に係る振幅変換部を説明する図である。
【図４】実施形態１に係る信号処理装置における振幅復元部を説明する図である。
【図５】実施形態１に係る無線装置における振幅復元部を説明する図である。
【図６】実施形態１に係る振幅変換部の動作の一例を示す。
【図７】実施形態２に係る無線装置を説明する図である。
【図８】実施形態２に係る信号処理装置を説明する図である。
【図９】実施形態２に係る無線信号分割部を説明する図である。
【図１０】実施形態２に係る無線信号合成部を説明する図である。
【図１１】実施形態２に係る無線信号分割部の動作の一例を示す。
【図１２】実施形態３に係る無線装置を説明する図である。
【図１３】実施形態３に係る無線信号分割部を説明する図である。
【図１４】実施形態３に係る無線信号合成部を説明する図である。
【図１５】本発明に関連する無線装置と信号処理装置の構成を説明する図である。
【図１６】本発明に関連する無線装置を説明する図である。
【図１７】本発明に関連する信号処理装置を説明する図である。
【図１８】ＬＴＥシステムの無線帯域割当手法を説明する図である。
【図１９】本発明に関連する分散型無線通信基地局システムの動作を説明する図である。
【図２０】本発明に関連する関連技術の課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２７】
（実施形態１）
本発明適用時のＲＲＵ１２０の装置構成例を図１に示す。ＲＲＵ１２０は上りリンクの信号処理のために、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理で扱える電力まで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をデジタル信号のＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ＩＱデータの振幅を調整する振幅変換部２３６と、振幅変換部２３６の出力に対して量子化ビット数を変換する量子化ビット数変換部２３７と、ＩＱデータと制御信号と振幅情報を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。
【００２８】
またＲＲＵ１２０は下りリンクの信号処理のために、ＢＢＵ１１０から受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、制御信号から無線帯域割当情報を取り出す無線帯域割当情報（下り）抽出部２３１と、無線帯域割当情報（上り）抽出部２３２と、制御信号からＩＱデータの振幅情報を取り出す振幅情報（下り）抽出部２３５と、ＩＱデータの量子化ビット数を元の値に戻す量子化ビット数復元部２３３と、量子化ビット数復元部２３３の出力するＩＱデータの振幅を元の値に戻す振幅復元部２３４と、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、無線信号の電力を増幅する増幅器３６を有する。
【００２９】
本発明適用時のＢＢＵ１１０の装置構成例を図２に示す。ＢＢＵ１１０は上りリンクの信号処理のために、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、受信信号から制御信号及び振幅情報及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部４２と、ＩＱデータの量子化ビット数を元の値に戻す量子化ビット数復元部２４３と、量子化ビット数復元部２４３の出力するＩＱデータの振幅を元の値に戻す振幅復元部２４４と、ＩＱデータに対して復調を行う変復調部４３を有する。
【００３０】
またＢＢＵ１１０は下りリンクの信号処理のために、変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、ＩＱデータの振幅を調整する振幅変換部２４１と、振幅変換部２４１の出力に対して量子化ビット数を変換する量子化ビット数変換部２４２と、ＩＱデータと制御信号と振幅情報と無線帯域割当情報を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。
【００３１】
図３に振幅変換部２３６及び２４１の構成例を示す。無線帯域割当情報により、各端末にどの無線帯域が割り当てられているかがわかる。振幅変換部２３６及び２４１は、この無線帯域割当情報を基に、無線信号を端末ごとの無線信号に分割するようなフィルタ係数をフィルタ係数決定部２５２で算出し、各フィルタ２５１のフィルタ係数を変更する。振幅検出部２５３は、各分割された無線信号の最大振幅を検出する。ゲイン決定部２５４は、振幅検出部２５３で検出した最大振幅に応じて、各分割された無線信号に対するゲインを決定する。この時のゲインは、各分割された無線信号の最大振幅が等しくなるように決定される。ゲイン決定部２５４で決定されたゲインにより増幅された各分割された無線信号は、足し合わされて出力される。
【００３２】
ここで、振幅変換部２３６、２４１は、振幅情報をフレーム変換部２５、５１に出力する。振幅情報は、振幅検出部２５３で計算された各無線信号の振幅値を多重したものである。フレーム変換部２５、５１は、当該振幅情報とＩＱデータと制御信号と無線帯域割当情報を多重する。また、基地局−端末間のチャネル品質情報及び端末の送信電力情報を基に、基地局が各分割された無線信号の振幅を計算して、この値を振幅情報としてＢＢＵ１１０からＲＲＵ１２０へ伝送して使用しても良い。この際、振幅情報に誤差が含まれる事も考え、振幅情報をある程度大きめに見積もっても良い。
【００３３】
図４に振幅復元部２３４、２４４の構成例を示す。振幅復元部２３４、２４４は、無線帯域割当情報を基に、無線信号を端末ごとの無線信号に分割するようなフィルタ係数をフィルタ係数決定部２６３で算出し、各フィルタ２６４のフィルタ係数を変更する。ゲイン決定部２６２は、入力された振幅情報を基に、各分割された無線信号の振幅を元に戻すためのゲインを決定する。ゲイン決定部２６２で決定されたゲインにより増幅された各分割された無線信号は、足し合わされて出力される。データ分離部２６１は、フレーム変換部３２、４２からの振幅情報を各分割された無線信号の振幅情報に分離して出力する。
【００３４】
なお、フレーム変換部２５、５１は、振幅情報に代えて各無線信号のゲインを多重してもよい。この場合、振幅復元部２３４、２４４のデータ分離部２６１、２６３は、各分割された無線信号のゲインを各ゲイン決定部２６２に出力する。
【００３５】
図５に、振幅復元部２３４及び２４４の構成例を示す。図４と異なり、無線信号を分割するフィルタリングの機能と、各分割された無線信号の振幅を元に戻すための増幅の機能を合わせ持つフィルタ係数をフィルタ係数決定部２６３で決定し、フィルタ２６４でフィルタリング処理を行う。
【００３６】
本発明適用時は、Ａ／Ｄ変換部２３及び変復調部４３でＩＱデータを出力する際の量子化ビット数を十分大きめに設定しておく。その後量子化ビット数変換部２３７において、量子化ビット数を削減する。Ａ／Ｄ変換部２３や変調部の出力するＩＱデータが固定小数点であり、量子化ビット変換部が固定小数点を浮動小数点に変換する動作をし、量子化ビット復元部２９４が浮動小数点を固定小数点に戻す動作をするとしても良い。無線信号を複数の無線信号に分割する無線信号分割部２７２及び２７３は、無線信号を時間軸上で分割しても良いしＦＦＴ処理等を用いて周波数軸上で分割しても良い。また本発明に係る動作は、Ｉ成分／Ｑ成分ごとに行っても良い。
【００３７】
図６は、振幅変換部２３６及び２４１の動作例を示す。振幅変換部２３６及び２４１は、無線信号を複数の無線信号に分割し、分割された無線信号の振幅が等しくなるように増幅を行い、各分割された無線信号を足し合わせて、量子化ビット数を削減する。以上説明したように、端末ごとの無線信号の振幅が等しくなり、これら無線信号の量子化に必要なダイナミックレンジ及び量子化ステップサイズが揃うため、関連技術のように振幅値の小さい無線信号に合わせて量子化ステップを設定し、かつ振幅値の大きい無線信号に合わせてダイナミックレンジを設定する場合と比べ、所要量子化ビット数が減少し、ＢＢＵ１１０−ＲＲＵ１２０間の所要帯域を削減できる。また分割の単位は、端末ごとの信号に分割するだけでなく、振幅値の近しい無線信号を一つのグループとしてまとめ、当該グループごとに信号を分割しても良い。
【００３８】
サンプリング周波数をＳａ、復調に必要な量子化ビット数をＮｄｅｍｏｄ、ダイナミックレンジを拡げるために必要な量子化ビット数をＮＤとすると、関連方式を用いた際ＲｏＦ区間で送られる情報量はＳａ（Ｎｄｅｍｏｄ＋ＮＤ）に比例する。一方提案方式では、関連方式と比べダイナミックレンジを拡げるための量子化ビット数が必要なく、ｋ個の無線信号の振幅を揃えて信号を加算するため電力がｄＢで計算すると約ｋ１／２倍になるため、ＳａＮｄｅｍｏｄｋ１／２に比例した情報量がＲｏＦ区間で伝送される。したがって、無線端末がＮｄｅｍｏｄ＋ＮＤ＞Ｎｄｅｍｏｄｋ１／２となる端末数の時に、提案方式により送信情報量が削減される。
【００３９】
（実施形態２）
実施形態１では、無線信号を複数の無線信号に分割し、各分割された無線信号を加算して伝送する。実施形態２では、無線信号を複数の無線信号に分割し、各分割された無線信号を個別に伝送する。
【００４０】
本発明適用時のＲＲＵ１２０の装置構成例を図７に示す。ＲＲＵ１２０は上りリンクの信号処理のために、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理で扱える電力まで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ＩＱデータを複数の無線信号に分割する無線信号分割部２７２と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。
【００４１】
またＲＲＵ１２０は下りリンクの信号処理のために、ＢＢＵ１１０から受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、制御信号から無線帯域割当情報を取り出す無線帯域割当情報（上り）抽出部２３２と、複数の無線信号に分割されているＩＱデータを合成して一つの無線信号に戻す無線信号合成部２７１と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（下り）３３と、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、無線信号の電力を増幅する増幅器３６を有する。
【００４２】
本発明適用時のＢＢＵ１１０の装置構成例を図８に示す。ＢＢＵ１１０は上りリンクの信号処理のために、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部４２と、複数の無線信号に分割されたＩＱデータを合成して一つの無線信号に戻す無線信号合成部２７４と、ＩＱデータに対して復調を行う変復調部４３を有する。
【００４３】
またＢＢＵ１１０は下りリンクの信号処理のために、変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、ＩＱデータを複数の無線信号に分割する無線信号分割部２７３と、ＩＱデータと制御信号と無線帯域割当情報を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。
【００４４】
図９及び図１０に、時間軸上で無線信号を分割／合成する際の、無線信号分割部２７２、２７３及び無線信号合成部２７１及び２７４の構成例を示す。無線帯域割当情報により、各端末にどの無線帯域が割り当てられているかがわかる。
【００４５】
図９における無線信号分割部２７２及び２７３は、この無線帯域割当情報を基に、無線信号を端末ごとの無線信号に分割するようなフィルタ係数をフィルタ係数決定部２８１で算出し、各フィルタのフィルタ係数を変更する。また量子化ビット変換部２８３は、分割された無線信号ごとに量子化のダイナミックレンジ及び量子化ステップを設定し、設定したこのパラメータにしたがって入力された信号を変換する。そしてこれらの量子化ビット変換部２８３が出力した信号をデータ多重部２８４で多重して出力する。
【００４６】
図１０における無線信号合成部２７１及び２７４は、入力された信号を分離して出力する。量子化ビット復元部２８６は、入力された信号のダイナミックレンジ及び量子化ステップを元々の値に変換し、無線信号分割部２７２及び２７３の量子化ビット変換部２８３に入力される前の信号に戻す。そして加算器２８７が量子化ビット復元部２８６の出力を全て加算して出力する。
【００４７】
本願発明適用時は、Ａ／Ｄ変換部２３や変複調部４３の出力するＩＱデータが固定小数点であり、量子化ビット変換部２８３が固定小数点を浮動小数点に変換する動作をし、量子化ビット復元部２８６が浮動小数点を固定小数点に戻す動作をするとしても良い。無線信号を複数の無線信号に分割する無線信号分割部２７２及び２７３は、無線信号を時間軸上で分割しても良いしＦＦＴ処理等を用いて周波数軸上で分割しても良い。また本発明に係る動作は、Ｉ成分／Ｑ成分ごとに行う事もできる。
【００４８】
図１１は、無線信号分割部２７２及び２７３の動作例を示す。無線信号分割部２７２及び２７３は無線信号を時間軸上で端末の無線信号ごとに分割し、分割された無線信号のそれぞれに対してダイナミックレンジ及び量子化ステップを設定する。例えば、各分割された無線信号の振幅値（電力）より大きくダイナミックレンジを設定し、量子化誤差が信号品質にほとんど影響を与えないよう量子化ステップサイズを決定する。この信号品質に与える影響の許容値を、各分割された無線信号で統一しておけば、各分割された無線信号に対して同じ量子化ビット数が用いられることとなる。
【００４９】
サンプリング周波数をＳａ、復調に必要な量子化ビット数をＮｄｅｍｏｄ、ダイナミックレンジを拡げるために必要な量子化ビット数をＮＤとすると、関連方式を用いた際ＲｏＦ区間で送られる情報量はＳａ（Ｎｄｅｍｏｄ＋ＮＤ）に比例する。一方提案方式では、関連方式と比べダイナミックレンジを拡げるための量子化ビット数が必要なく、データを端末数ｋごとに分割して伝送する必要があるため、ＳａＮｄｅｍｏｄｋに比例した情報量がＲｏＦ区間で伝送される。したがって、無線端末が、Ｎｄｅｍｏｄ＋ＮＤ＞Ｎｄｅｍｏｄｋとなる端末数の時に、提案方式により送信情報量が削減される。
【００５０】
加算器２８７は、フィルタ２９６からの出力信号を加算する。以上説明したように、各無線信号ごとにダイナミックレンジ及び量子化ステップを決定できるため、関連技術のように振幅値の小さい無線信号に合わせて量子化ステップを設定し、かつ振幅値の大きい無線信号に合わせてダイナミックレンジを設定する場合と比べ、所要量子化ビット数が減少し、ＢＢＵ１１０−ＲＲＵ１２０間の所要帯域を削減できる。
【００５１】
（実施形態３）
分割された無線信号ごとにサンプリング周波数を低減する事で、送信情報量を削減することができる。実施形態３では、この方式と実施形態２を併用する。
【００５２】
図１２は、実施形態３のＲＲＵ１２０の装置構成である。実施形態２のＲＲＵ１２０の装置構成との違いは、無線帯域割当情報（下り）抽出部２３１が追加されている点と、ベースバンドフィルタ部（下り）３３の機能が無線信号合成部２７１に付加されており、ベースバンドフィルタ部（下り）３３がない点である。
実施形態３のＢＢＵ１１０の装置構成は実施形態２のＢＢＵ１１０の装置構成と同じである。
【００５３】
図１３及び図１４は、実施形態３の無線信号分割部２７２、２７３及び無線信号合成部２７１及び２７４の構成例である。図１３における無線信号分割部２７２、２７３と実施形態２との違いは、サンプリング周波数決定部２９１とサンプリング周波数変換部２９２が追加されている点である。サンプリング周波数決定部２９１は、無線帯域割当情報を基に分割された無線信号ごとの所要サンプリング周波数を決定し、サンプリング周波数変換部２９２は分割された無線信号のサンプリング周波数をサンプリング周波数決定部２９１で求めた値に変換する。
【００５４】
図１４における無線信号合成部２７１及び２７４と実施形態２との違いは、サンプリング周波数決定部２９３とサンプリング周波数復元部２８６、及びフィルタ係数決定部２９５とフィルタ２９６が追加されている点である。無線信号分割部２７２、２７３で各分割された無線信号のサンプリング周波数が変換されているため、無線信号合成部２７１及び２７４では、サンプリング周波数決定部２９３が無線帯域割当情報を基にサンプリング周波数をいくつに（何倍に）戻せば良いかを決定し、サンプリング周波数復元部２８６は各分割された無線信号のサンプリング周波数を元の値に戻す。また、サンプリング周波数を変換した事により、折り返し成分が発生するため、無線信号合成部２７１及び２７４のフィルタ係数決定部２９５では、所望信号成分を取り出し折り返し成分の電力を抑圧するようなフィルタ係数を算出し、該フィルタ係数に基づいてフィルタ２９６が各分割された無線信号に対してフィルタリング処理を行う。
【００５５】
ＢＢＵ１１０及びＲＲＵ１２０において決定するサンプリング周波数ｆｓは任意である。割り当てられる無線帯域の範囲に応じて決定しても良いし、折り返し信号成分と所望信号成分が重ならない範囲でサンプリング周波数を決定しても良いし、例えば、折り返し信号成分と所望信号成分の周波数間隔がｆｔｈ以上離れているよう、サンプリング周波数を決定しても良い。ここで、折り返し信号成分と所望信号成分が周波数間隔ｆｔ離れて存在すると仮定する。フィルタ２９６には通過域／遷移域／阻止域が存在するが、フィルタリング処理で所望信号成分を取り出す際、遷移域の周波数帯域幅がｆt以下であれば、折り返し信号成分の電力を阻止域で抑圧できる。遷移域の周波数帯域幅がｆｔ以上であれば、フィルタリング処理で取り出した所望信号成分に、折り返し信号成分の電力が抑圧されずに含まれてしまう。したがってｆｔｈを、フィルタ２９６のｆｔを考慮して、所望信号成分に劣化がないよう決定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１１：アンテナ
１２：送受切替部
２１、３６：増幅器
２２：ダウンコンバート部
２３：Ａ／Ｄ変換部
２４：ベースバンドフィルタ部（上り）
２５、３２、４２、５１：フレーム変換部
２６、５２：Ｅ／Ｏ変換部
３１、４１：Ｏ／Ｅ変換部
３３：ベースバンドフィルタ部（下り）
３４：Ｄ／Ａ変換部
４３：変復調部
５０：制御信号作成部
１１０：ＢＢＵ
１２０：ＲＲＵ
１３０：ＰＯＮシステム
１４０：ＯＬＴ
１５０：ＯＮＵ
２３１：無線帯域割当情報（下り）抽出部
２３２：無線帯域割当情報（上り）抽出部
２３３、２４３、２８６、２９４：量子化ビット数復元部
２３４、２４４：振幅復元部
２３５：振幅情報（下り）抽出部
２３６、２４１：振幅変換部
２３７、２４２、２８３：量子化ビット数変換部
２５１、２６４、２８２、２９６：フィルタ
２５２、２６３、２８１、２９５：フィルタ係数決定部
２５３：振幅検出部
２５４、２６２：ゲイン決定部
２５５、２８４：データ多重部
２５６、２６５、２８７：加算器
２６１、２８５：データ分離部
２７１、２７４：無線信号合成部
２７２、２７３：無線信号分割部
２９２：サンプリング周波数変換部
２９１、２９３：サンプリング周波数決定部
【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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【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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