(57)【要約】【課題】出力電力レベルを簡単な構成で所定範囲に制御することができるリピータ装置を提供する。【解決手段】基地局２００、３００が送信した下り信号は、減衰器３１を経て増幅器３２で増幅され、移動局４００が送信した上り信号は、減衰器４１を経て増幅器４２で増幅される。減衰器３１、４１は、制御回路５２からの制御信号に基づいて、減衰量を１段ずつ増加又は減少する。判定回路５１は、増幅器３２、４２の出力信号に基づき、下り信号及び上り信号の増幅出力の電力レベルを判別するものであり、第１の閾値及び第２の閾値との大小関係を２値で示す第１比較信号及び第２比較信号を出力する。制御回路５２は、第１比較信号及び第２比較信号に基づいて減衰量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と移動機との間で送受信されるべき信号を受信し、増幅し、送信するリピータ装置であって、
前記移動機から前記基地局へ送信すべき上り信号を増幅する上り信号増幅手段と、
前記上り信号増幅手段の入力側に設けられ、前記上り信号を多段階に減衰させる上り信号減衰器と、
前記基地局から受信した下り信号を増幅する下り信号増幅手段と、
前記下り信号増幅手段の入力側に設けられ、前記下り信号を多段階に減衰させる下り信号減衰器と、
前記上り信号増幅手段及び前記下り信号増幅手段の少なくとも一方の出力電力レベルを判別する出力レベル判別手段と、
前記出力レベル判別手段の出力に基づいて、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを制御する電力制御手段と、を備え、
前記出力レベル判別手段は、第１の閾値と前記出力電力レベルとの大小関係を２値で示す第１比較信号と、前記第１の閾値より低い第２の閾値と前記出力電力レベルとの大小関係を２値で示す第２比較信号を出力し、
前記電力制御手段は、前記出力電力レベルが前記第１の閾値より大の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを増加させ、前記出力電力レベルが前記第２の閾値より小の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを減少させるリピータ装置。
【請求項２】
請求項１記載のリピータ装置であって、
前記出力レベル判別手段は、前記上り信号増幅手段と前記下り信号増幅手段の両方の出力電力レベルを判別し、
前記電力制御手段は、前記上り信号増幅手段及び前記下り信号増幅手段の少なくとも一方の前記出力電力レベルが前記第１の閾値より大の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを増加させ、前記上り信号増幅手段及び前記下り信号増幅手段との両方の前記出力電力レベルが前記第２の閾値より小の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを減少させるリピータ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のリピータ装置であって、
前記電力制御手段は、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルが最大の状態で、前記出力電力レベルが前記第１の閾値より大の時には、警報信号を出力するリピータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と移動機との間で送受信されるべき信号を受信し、増幅し、送信するリピータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リピータは、ビルの中、地下街等の基地局からの電波が届きにくい領域に設置され、基地局と移動機との間で送受信されるべき信号を受信し、増幅し、送信するものである。リピータ内の増幅ゲインは、設置時に周囲の電界強度を測定して決定されている。そして、リピータ装置から基地局への送出信号及び移動局への送出信号は、設定された電力レベル以上にならないように制御される。
【０００３】
出力電力レベルの制御を行うリピータ装置としては、特許文献１及び特許文献２に記載されたものがある。特許文献１に記載されたものは、リピータ装置の出力信号の検波出力に基づいて、増幅器の増幅率を制御するものである。また、特許文献２に記載されたものは、基準信号の基地局における送信電力の情報を受信し、受信した送信電力情報、基準信号の受信電力、増幅された上り信号の雑音電力に基づいて、上り信号及び下り信号の増幅利得を制御するものである。
【０００４】
しかし、特許文献１及び特許文献２に記載されたものは、いずれも回路規模が大きくなり、コストアップとなって簡易型のリピータ装置には採用できない。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８４０７４号公報
【特許文献２】特開２００１−６９０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、出力電力レベルを簡単な構成で所定範囲に制御することができるリピータ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のリピータ装置は、基地局と移動機との間で送受信されるべき信号を受信し、増幅し、送信するリピータ装置であって、前記移動機から前記基地局へ送信すべき上り信号を増幅する上り信号増幅手段と、前記上り信号増幅手段の入力側に設けられ、前記上り信号を多段階に減衰させる上り信号減衰器と、前記基地局から受信した下り信号を増幅する下り信号増幅手段と、前記下り信号増幅手段の入力側に設けられ、前記下り信号を多段階に減衰させる下り信号減衰器と、前記上り信号増幅手段及び前記下り信号増幅手段の少なくとも一方の出力電力レベルを判別する出力レベル判別手段と、前記出力レベル判別手段の出力に基づいて、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを制御する電力制御手段と、を備え、前記出力レベル判別手段は、第１の閾値と前記出力電力レベルとの大小関係を２値で示す第１比較信号と、前記第１の閾値より低い第２の閾値と前記出力電力レベルとの大小関係を２値で示す第２比較信号を出力し、前記電力制御手段は、前記出力電力レベルが前記第１の閾値より大の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを増加させ、前記出力電力レベルが前記第２の閾値より小の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを減少させるものである。本発明によれば、リピータ装置の出力電力レベルを簡単な構成で所定範囲に制御することができる。
【０００８】
本発明のリピータ装置は、前記出力レベル判別手段が、前記上り信号増幅手段と前記下り信号増幅手段の両方の出力電力レベルを判別し、前記電力制御手段が、前記上り信号増幅手段及び前記下り信号増幅手段の少なくとも一方の前記出力電力レベルが前記第１の閾値より大の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを増加させ、前記上り信号増幅手段及び前記下り信号増幅手段との両方の前記出力電力レベルが前記第２の閾値より小の時に、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルを減少させるものを含む。
【０００９】
本発明のリピータ装置は、前記電力制御手段が、前記上り信号減衰器と前記下り信号減衰器の減衰レベルが最大の状態で、前記出力電力レベルが前記第１の閾値より大の時には、警報信号を出力するものを含む。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、出力電力レベルを簡単な構成で所定範囲に制御することができるリピータ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】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１に、本発明の実施の形態のリピータ装置の概略構成を示す。図１のリピータ装置１００は、第１アンテナ１１、第２アンテナ２１、第１アンテナ共用器１２、第２アンテナ共用器２２、減衰器３１、４１、増幅器３２、４２、判定回路５１、制御回路５２を含んで構成され、基地局２００、３００からの下り信号を受信して中継するとともに、移動局４００からの上り信号を受信して中継する。なお、図１では、２つの基地局２００、３００、及び１つの移動局４００を記載してあるが、さらの多くの基地局及び移動局からの信号を中継する。
【００１３】
基地局２００、３００が送信した下り信号は、第１アンテナ１１、第１アンテナ共用器１２を介して減衰器３１に入力される。そして、増幅器３２で増幅され、第２アンテナ共用器２２を介して第２アンテナから移動局４００に送信される。また、移動局４００が送信した上り信号は、第２アンテナ２１、第２アンテナ共用器２２を介して減衰器４１に入力される。そして、増幅器４２で増幅され、第１アンテナ共用器１２を介して第１アンテナから基地局２００、３００に送信される。
【００１４】
減衰器３１は、第１アンテナ共用器１２からの下り信号を多段階に減衰させるものであり、制御回路５２からの制御信号に基づいて、減衰量を１段ずつ増加又は減少させるものである。減衰器３１の減衰量の最小値、すなわちリピータ装置１００における下り信号の最大増幅率は、リピータ装置１００の設置時に周囲の電界強度を測定して設定される。
【００１５】
減衰器４１は、第２アンテナ共用器１２からの上り信号を多段階に減衰させるものであり、制御回路５２からの制御信号に基づいて、減衰量を１段ずつ増加又は減少させるものである。同様に、減衰器４１の減衰量の最小値、すなわちリピータ装置１００における上り信号の最大増幅率は、リピータ装置１００の設置時に周囲の電界強度を測定して設定される。
【００１６】
判定回路５１は、増幅器３２、４２の出力信号に基づき、下り信号及び上り信号の増幅出力の電力レベルを判別するものであり、第１の閾値及び第２の閾値との大小関係を２値で示す第１比較信号及び第２比較信号を出力するものである。第１の閾値及び第２の閾値は、対象とする無線通信規格に応じた値とする。例えば、ＷＣＤＭＡに使用されるリピータ装置では、最大送信出力時、送信レベルの電力偏差を±３ｄＢ以内にするという規定があるので、最大出力時の出力レベルを規定点(中央値）として、規格の偏差内の＋２ｄＢｍを第１の閾値に、−２ｄＢｍを第２の閾値とする。
【００１７】
図２に、判定回路５１の一例の概略構成を示す。判定回路５１は、４つの比較器５１１〜５１４を備え、増幅器３２の出力電力ＤＬ又は増幅器４２の出力電力ＵＬと、第１の閾値又は第２の閾値との大小を検出する。そして、２値信号で表される比較信号ＤＬ１、ＤＬ２、ＵＬ１、ＵＬ２を出力する。すなわち、比較器５１１は、増幅器３２の出力電力ＤＬと第１の閾値とを比較し、その大小関係を示す２値信号ＤＬ１を出力する。同様に、比較器５１２は、増幅器３２の出力電力ＤＬと第２の閾値とを比較して２値信号ＤＬ２を出力し、比較器５１３は、増幅器４２の出力電力ＵＬと第１の閾値とを比較して２値信号ＵＬ１を出力し、比較器５１４は、増幅器４２の出力電力ＵＬと第２の閾値とを比較して２値信号ＵＬ２を出力する。
【００１８】
制御回路５２は、下り信号及び上り信号の増幅出力の電力レベルの少なくとも一方が第１の閾値より大の時に、減衰器３１と減衰器４１の減衰レベルを増加させ、上り信号及び下り信号の増幅出力の電力レベルの両方が第２の閾値より小の時に、減衰器３１と減衰器４１の減衰レベルを減少させるものである。制御回路５２は、例えば、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）で実現し、減衰器３１、４１の減衰量を制御する信号を出力する。
【００１９】
図３に、制御回路５２の入力信号の出力信号との関係を示す。なお、図３において、比較信号ＤＬ１、ＤＬ２、ＵＬ１、ＵＬ２が「１」の場合、出力電力ＤＬ、ＵＬが第１の閾値又は第２の閾値以上であることを示し、「０」の場合、出力電力ＤＬ、ＵＬが第１の閾値又は第２の閾値未満であることを示す。図３から明らかなように、状態１、状態２、状態３では、下り信号及び上り信号の増幅出力の電力レベルの少なくとも一方が第１の閾値より大であるので、減衰量を増加させる制御信号を出力する（「１」が制御信号出力を意味する。）。また、状態７では、上り信号及び下り信号の増幅出力の電力レベルの両方が第２の閾値より小であるので、減衰量を増加させる制御信号を出力し、状態４、状態５、状態６では、制御信号を出力せず。減衰器３１、４１の減衰量をそのままにする。
【００２０】
状態１〜状態７以外の状態は、第１の閾値＞第２の閾値であることから有り得ない状態であるので、比較信号ＤＬ１、ＤＬ２、ＵＬ１、ＵＬ２が状態１〜状態７以外の状態の場合は、エラー信号（図示せず）を出力する。また、減衰器３１と減衰器４１の減衰レベルが最大時に、状態１、状態２、状態３のいずれかの状態が所定期間継続する場合も、通信環境が大きく変動したか、故障とみなしてエラー信号を出力する。なお、減衰器３１と減衰器４１の最大減衰レベルは、リピータ装置１００の設置時に求めておき、減衰器３１と減衰器４１の減衰状態は、減衰量を増加させる制御信号及び減少させる制御信号に基づいて、図示しないカウンタをアップダウンすることにより認識する。
【００２１】
なお、図１のリピータ装置１００では、判定回路５１が増幅器３２の出力電力ＤＬと増幅器４２の出力電力ＵＬとの両方の電力レベルを判定したが、どちらか一方のみでもよい。
【００２２】
次に、リピータ装置１００の制御動作の一例を、図４を用いて説明する。図４は、増幅器３２の出力電力ＤＬに基づいて制御する場合の例であり、減衰器３１と減衰器４１は、２ｄＢずつ５段階に減衰量を制御できるものである。
【００２３】
初期状態では、減衰量は「０」であり、時刻Ｔ１より前は、ＤＬ＜第２の閾値以下であるが、減衰量は最低であるので、減衰器３１、４１の状態は変化しない。時刻Ｔ１で、第１の閾値＞ＤＬ＞第２の閾値となるが、この状態では、制御信号を出力しない。
【００２４】
その後、ＤＬ＞第１の閾値の状態となり、保護時間経過した時刻Ｔ２で減衰量を１段階（２ｄＢ）増加させると、ＤＬは、規定点まで減少する。その後、時刻Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６で、同様に減衰量を増加させると、減衰器３１と減衰器４１の減衰量は最大となり、これ以上減衰できない状態となる。この状態では、図示しない警告用ＬＥＤを点灯させ、減衰量最大を利用者に提示する。そして、この状態でさらにＤＬ＞第１の閾値となると、時刻Ｔ８で警告用ＬＥＤを別色に点灯させる。この状態では、リピータ装置の中継動作を中止させてもよい。
【００２５】
中継動作を中止させた場合は、一定時間（例えば数分）経過後、減衰量を最大の状態で再開する。その際、ＤＬ＜第１の閾値であれば、中継を継続する。
【００２６】
減衰器３１と減衰器４１の減衰させた状態で、ＤＬ＜第２の閾値となると、減衰量を増加させる制御信号を出力し、ＤＬ＜第２の閾値となる毎に、１段階ずつ減衰量を減少させる。
【００２７】
以上の説明から明らかなように、増幅器３２、４２の出力電力レベルは、第１の閾値と第２の閾値の間に制御される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、出力電力レベルを簡単な構成で所定範囲に制御することができるリピータ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態のリピータ装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態のリピータ装置の判定回路の一例の概略構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態のリピータ装置の制御回路における入力信号の出力信号との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態のリピータ装置の制御動作の一例を説明する図
【符号の説明】
【００３０】
１００・・・リピータ装置
２００、３００・・・基地局
４００・・・移動局
１１・・・第１アンテナ
１２・・・第１アンテナ共用器
２１・・・第２アンテナ
２２・・・第２アンテナ共用器
３１、４１・・・減衰器
３２、４２・・・増幅器
５１・・・判定回路
５２・・・制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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