(57)【要約】【課題】１台の親機装置に複数の子局装置を接続して分散アンテナシステムを構築する場合でも、親機における合成ノイズ値を向上し、良好な通信環境を構築する。【解決手段】実施形態の分散アンテナシステムは、少なくとも親局装置及び複数の子局装置を有し、無線基地局と携帯通信端末装置との間で直接的あるいは間接的に通信の中継を行う通信中継システムであり、信号取得部は、子局装置から無線基地局への伝送を行う伝送系統において、伝送系統で伝送される信号を取得し、信号解析部は、伝送される信号の解析を行い、信号判定部は、信号解析部により解析がなされた伝送される信号に携帯通信端末装置からの上り信号が含まれているか否かについて、雑音信号の電力に対応する電力の累積分布関数を基準に決定した閾値に基づいて検出する。【選択図】図４
2018019142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも親局装置及び複数の子局装置を有し、無線基地局と携帯通信端末装置との間で直接的あるいは間接的に通信の中継を行う分散アンテナシステムであって、
前記子局装置から前記無線基地局への伝送を行う伝送系統において、前記伝送系統で伝送される信号を取得する信号取得部と、
前記伝送される信号の解析を行う信号解析部と、
前記信号解析部により解析がなされた前記伝送される信号に前記携帯通信端末装置からの上り信号が含まれているか否かについて、雑音信号の電力に対応する電力の累積分布関数を基準に決定した閾値に基づいて検出する信号判定部と、
を備えた分散アンテナシステム。
【請求項２】
前記信号判定部は、前記雑音信号及び前記携帯通信端末装置からの上り信号の和の電力の累積分布関数を基準に決定した閾値に基づいて検出する、
請求項１記載の分散アンテナシステム。
【請求項３】
前記信号判定部は、前記伝送される信号のサンプリングを行うに際し、前記累積分布関数から計算される統計量を基準に決定されたサンプル数を用いている、
請求項１又は請求項２記載の分散アンテナシステム。
【請求項４】
前記信号判定部は、前記閾値を用いて前記上り信号が含まれているか否かを判定するに際し、前記累積分布関数から計算される統計量を基準に設定した判定基準値を用いている、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の分散アンテナシステム。
【請求項５】
前記信号取得部、前記信号解析部及び前記信号判定部は、前記子局装置に設けられている、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の分散アンテナシステム。
【請求項６】
前記親局装置及び前記子局装置の間で前記通信の中継を行うハブ局装置を備え、
前記信号取得部、前記信号解析部及び前記信号判定部は、前記ハブ局装置に設けられている、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の分散アンテナシステム。
【請求項７】
前記ハブ局装置において、前記信号取得部、前記信号解析部及び前記信号判定部は、前記子局装置毎に設けられている、
請求項６記載の分散アンテナシステム。
【請求項８】
前記ハブ局装置は、複数の前記子局装置からの上り信号を合成して、前記親局装置に伝送する合成部を備え、
前記信号取得部、前記信号解析部及び前記信号判定部は、前記合成部と前記親局装置との間に設けられている、
請求項６記載の分散アンテナシステム。
【請求項９】
少なくとも親局装置及び複数の子局装置を有し、無線基地局と携帯通信端末装置との間で直接的あるいは間接的に通信の中継を行う分散アンテナシステムで実行される方法であって、
前記子局装置から前記無線基地局への伝送を行う伝送系統において、前記伝送系統で伝送される信号を取得する過程と、
前記伝送される信号の解析を行う過程と、
前記解析がなされた前記伝送される信号に前記携帯通信端末装置からの上り信号が含まれているか否かについて、雑音信号の電力に対応する電力の累積分布関数を基準に決定した閾値に基づいて検出する過程と、
を備えた方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、分散アンテナシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話、スマートフォン等の移動通信端末装置を屋内で使用可能とするための分散アンテナシステム（通信中継システム）が知られている。
このような分散アンテナシステムにおいては、無線基地局に接続された１台の親局装置（親機）に複数の子局装置（子機）を接続して実効的に無線基地局の通信エリアを拡大することにより、大規模な商業施設やオフィスビルといった広範囲の室内エリアをカバーしていた。
【０００３】
また、携帯電話のデータ速度の改善のため、複数の帯域を用いてデータ速度を改善したり、Ｗ−ＣＤＭＡとＬＴＥを補完して利用あるいは複数の携帯電話システムや複数の帯域を同時に利用したりできるように、分散アンテナシステムにおいてはマルチバンド化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００８／１２９６８０号
【特許文献２】特開２０１２−２１７１７４号公報
【特許文献３】特開２００８−０９１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、上り信号（アップリンク信号）としては、子局装置毎に用意されたロウノイズアンプ（ＬＮＡ：Low  Noise  Amplifier）の出力を合成しているため、親機装置においては、子局装置台数分のノイズが合成されることとなり、分散アンテナシステム全体としてのトータルのノイズ値（ＮＦ）である合成ノイズ値（合成ＮＦ）が劣化する虞があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１台の親機装置に複数の子局装置を接続して分散アンテナシステムを構築する場合でも、親機における合成ノイズ値を向上し、良好な通信環境を構築することが可能な分散アンテナシステム及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の分散アンテナシステムは、少なくとも親局装置及び複数の子局装置を有し、無線基地局と携帯通信端末装置との間で直接的あるいは間接的に通信の中継を行う通信中継システムである。
信号取得部は、子局装置から無線基地局への伝送を行う伝送系統において、伝送系統で伝送される信号を取得する。
信号解析部は、伝送される信号の解析を行う。
これらの結果、信号判定部は、信号解析部により解析がなされた伝送される信号に携帯通信端末装置からの上り信号が含まれているか否かについて、雑音信号の電力に対応する電力の累積分布関数を基準に決定した閾値に基づいて検出する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の携帯電話通信ネットワークの概要構成ブロック図である。
【図２】図２は、実施形態の分散アンテナシステムの概要構成ブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態の子局装置の概要構成ブロック図である。
【図４】図４は、上り信号検出部の概要構成ブロック図である。
【図５】図５は、上り信号検出部の処理フローチャートである。
【図６】図６は、第１実施形態の信号判定部において抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数の設定方法を説明する図である。
【図７】図７は、実際の受信信号及び上り信号検出状態の説明図である。
【図８】図８は、第２実施形態の信号判定部において抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数の設定方法を説明する図である。
【図９】図９は、第３実施形態のハブ局装置の構成例の説明図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態のハブ局装置の構成例の説明図である。
【図１１】図１１は、第５実施形態の子局装置の概要構成ブロック図である。
【図１２】図１２は、第６実施形態の処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態の携帯電話通信ネットワークの概要構成ブロック図である。
携帯電話通信ネットワークＮＥＴは、図示しない関門交換機（Interconnecting  Gateway  Switch）を介して他接続事業者通信ネットワークＥＮＥＴとの間の相互接続を行い、当該接続事業者に属する携帯電話端末の接続制御を行う携帯電話コアネットワークＣＮＥＴと、携帯電話コアネットワークＣＮＥＴに接続され、後述の基地局の管理及び制御を行う複数の基地局制御装置ＢＳＣと、各基地局制御装置ＢＳＣに接続される複数の無線基地局ＢＴＳと、対応する無線基地局ＢＴＳに同軸ケーブル等の通信ケーブルＬＣで有線接続された分散アンテナシステム（通信中継システム）１と、を備えている。
本実施形態においては、分散アンテナシステム１は、いわゆる不感地帯の一種であるビルディングＢＬＤ内及び地下街ＵＧ内に配置されているものとする。
【００１０】
図２は、実施形態の分散アンテナシステムの概要構成ブロック図である。
分散アンテナシステム１は、無線基地局ＢＴＳと通信ケーブルで接続された親局装置（MU:Master  Unit）２と、親局装置２に通信ケーブルＬＣを介して接続されるとともに、他のハブ局装置３に対しても通信ケーブルＬＣを介して接続された複数のハブ局装置（HU：Hub  Unit）３（３−１，３−２）と、携帯電話、スマートフォン等の携帯通信端末装置４に対してアンテナ５を介して無線接続される複数の子局装置(RU：Remote  Unit)６と、を備えている。
上記構成において、子局装置６は、図２に示すように、ハブ局装置３に直接的あるいは他の子局装置６を介して間接的に接続されている。
【００１１】
［１］第１実施形態
図３は、第１実施形態の子局装置の概要構成ブロック図である。
子局装置６は、ハブ局装置３との間の通信インタフェース動作を行う伝送路インタフェース部１２１と、フレーム信号から制御信号を取り出して出力するデマッパー部１２２と、ＤＡコンバータ部１２３と、アンテナ５との間でインタフェース動作を行うアンテナインタフェース部１２４と、アンテナインタフェース部１２４を介して受信した信号のアナログ／ディジタル変換を行うＡＤコンバータ部１２５と、ＡＤコンバータ部１２５の出力信号（上り信号）に上り信号が含まれている場合にＡＤコンバータ部１２５の出力信号（上り信号）を後述のマッパー部１２８に分配出力し、ＡＤコンバータ部１２５の出力信号を後述の上り信号検出部１２７に分配出力する分配部１２６と、入力されたＡＤコンバータ部１２５の出力信号に基づいて上り信号の有無を検出し、検出結果を分配部１２６に出力する上り信号検出部１２７と、上り信号が検出されている分配部１２６の出力データをフレーム信号内に多重して、伝送路インタフェース部１２１を介して、ハブ局装置３に伝送するマッパー部１２８と、を備えている。
【００１２】
図４は、上り信号検出部の概要構成ブロック図である。
上り信号検出部１２７は、大別すると、ＡＤコンバータ部１２５の出力信号を取得する信号取得部１５１と、信号取得部１５１により取得された出力信号を解析し、解析結果信号を出力する信号解析部１５２と、信号解析部１５２が出力した解析結果信号を所定の閾値と比較して上り信号の有無を判定する信号判定部１５３と、を備えている。
【００１３】
図５は、上り信号検出部の処理フローチャートである。
まず、上り信号検出部１２７の信号取得部１５１は、ＡＤコンバータ部１２５の出力信号を取得し、二乗検波を行って、信号解析部１５２に出力する（ステップＳ１１）。
信号解析部１５２は、上り信号が含まれる周波数帯域に帯域制限を行って出力する帯域制限処理を行う（ステップＳ１２）。
【００１４】
この結果、まず信号判定部１５３は、信号解析部１５２の出力信号に対してサンプリングを行いサンプル値を抽出する（ステップＳ１３）。
続いて信号判定部１５３は、サンプル値を所定の閾値と比較し、閾値を超えた回数をカウントする（ステップＳ１４）。
【００１５】
次に信号判定部１５３は、サンプル値が所定の閾値を超えた回数が所定回数を超えたか否かを判別する（ステップＳ１５）。
具体的には、サンプル数が５サンプルである場合に３サンプルを所定回数とし、サンプル値が所定の閾値を超えた回数が３サンプルを越えた、すなわち、４サンプル以上サンプル値が所定の閾値を超えたか否かを判別する。
【００１６】
ステップＳ１５の判別において、サンプル値が所定の閾値を超えた回数が所定回数を超えたと判別された場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、信号判定部１５３は上り信号ありと判定する（ステップＳ１６）。
【００１７】
一方、ステップＳ１５の判別において、サンプル値が所定の閾値を超えた回数が所定回数以下であると判別された場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、信号判定部１５３は、上り信号無しと判定する（ステップＳ１７）。
【００１８】
図６は、第１実施形態の信号判定部において抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数の設定方法を説明する図である。
第１実施形態の設定方法では、信号判定部１５３における抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数は、雑音信号と上り信号の和の電力の累積分布関数ｆｓ（Ｐ）を基準に決定している。
【００１９】
ここで、雑音信号は、子局装置６内部の雑音信号、あるいは、子局装置６内部の雑音信号、ハブ局装置３と子局装置６との間の伝送路における雑音信号及びハブ局装置３内部の雑音信号の和とすればよい。
【００２０】
ところで、ある電力値Ｐにおける雑音信号と上り信号の和の電力の累積分布関数の値ｆｓ（Ｐ）は、雑音信号と上り信号の和の電力が、ある電力値Ｐ以下となる確率に等しい。
例えば、抽出したサンプル数＝１のうち、閾値である電力値Ｐを１回超過したときに、上り信号ありと判定するように設定した場合、上り信号があると判定する検出確率ｘは、（１）式で示す通りとなる。
【００２１】
【数１】
2018019142.tif 000003
【００２２】
あるいは、抽出したサンプル数＝ｎのうち、サンプル値が閾値である電力値Ｐをｍ回以上超過したときに、上り信号ありと判定するように設定した場合、二項確率によれば、上り信号があると判定される検出確率ｘ１は、（２）式で示す通りとなる。
【００２３】
【数２】
2018019142.tif 000004
【００２４】
上記の検出確率をもとに、たとえば、実際に上り信号が存在している場合における上り信号の検出確率が所望の確率（例えば、携帯電話システムにおいては、９９％）以上となるように、抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数が決定される。
【００２５】
そして、携帯端末からの上り信号を含む受信信号は、分配部１２６を介して、上り信号検出部１２７の信号取得部１５１に入力される。
信号取得部１５１は、入力された受信信号を一定期間観測し、観測した信号を信号解析部１５２に入力する。
【００２６】
信号解析部１５２は、入力された受信信号を解析し、信号判定部１５３に入力する。
信号判定部１５３は、入力された信号が閾値を超過するか否かに基づいて、上り信号の有無を判定し、上り信号を検出する。
【００２７】
上記構成において、上り信号検出部１２７は、上り信号を二乗検波した電力値に対して、あらかじめ決めた閾値に基づいて信号の検出を行ってもよいし、フィルタリング処理等を行った結果に基づいて信号の検出を行ってもよく、上り信号の検出に有効な手段であれば、いずれの方法を適用することも可能である。
【００２８】
図７は、実際の受信信号及び上り信号検出状態の説明図である。
ところで、ＬＴＥの上り信号のようにＯＦＤＭＡ信号の場合、ＯＦＤＭ信号ほどではないにしろ、ピーク対信号電力比（ＰＡＰＲ）が大きいため、図７（ａ）に示すように、雑音と同じような波形となる。このため、信号対雑音電力比が小さい場合は、図７（ｂ）に示すように、携帯通信端末装置４が送信した上り信号の有無にかかわらず、子局装置６が受信する信号は、単純に携帯通信端末装置４が送信した上り信号の信号電力に基づく閾値を用いて上り信号が含まれているか否かを判定することはできない。
【００２９】
すなわち、単純に携帯通信端末装置４が送信した上り信号の信号電力に基づく閾値を用いてＡＤコンバータ部１２５の出力信号に上り信号が含まれているかを判定した場合、上り信号が含まれているにも関わらず、上り信号が含まれていないと判定してしまう可能性がある。このような状態となると上り信号が閉塞されて携帯通信端末装置４のユーザの通信が切断されてしまう虞がある。
【００３０】
上り信号が閉塞されて携帯通信端末装置４のユーザの通信の切断を防ぐために、閾値を下げると、今度は上り信号が含まれていない場合でも、上り信号が含まれていると判定してしまうため、雑音抑圧の効果が薄れてしまう虞がある。
【００３１】
そこで、本第１実施形態の分散アンテナシステム１においては、ユーザの通信が切断される事態を可能な限り抑制するため、上り信号検出部１２７において、実際に上り信号が存在している場合における上り信号の検出確率が所望の確率（例えば、携帯電話システムにおいては、９９％）以上となるように、抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数が決定されている。
【００３２】
より具体的には、受信信号の電力信号に対し、ＬＴＥ信号の１ＲＢ（Resource Block）幅に略一致するフィルタで帯域制限を実施した。閾値は、累積分布関数の値ｆｓ（Ｐ）＝０．０１（＝検出確率９９％）となる値とし、観測信号８回中、１回以上閾値を超過した場合に、上り信号ありと判定するように設定した。
【００３３】
この結果、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、上り信号を受信している時間と略一致する時間（時刻ｔ１〜時刻ｔ２、時刻ｔ３〜時刻ｔ４）に、上り信号ありと判定可能となり、より確実にユーザの通信を確保することができる。
以上の構成により、本第１実施形態によれば、分散アンテナシステム１に復調など無線基地局ＢＴＳと同等の機能を持たせることなく、上り信号の検出が可能となる。
【００３４】
［２］第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。
図８は、第２実施形態の信号判定部において抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数の設定方法を説明する図である。
【００３５】
本第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態においては、信号判定部１５３における抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数は、雑音信号と上り信号の和の電力の累積分布関数ｆｓ（Ｐ）を基準に決定していたが、第２実施形態では、雑音信号の電力の累積分布関数ｆｎ（Ｐ）を基準に決定する点である。
【００３６】
この場合において、雑音信号は、子局装置６内部の雑音信号としたり、子局装置６内部の雑音信号、子局装置６とハブ局装置３との間の伝送路及びハブ局装置３内部の雑音信号の和としたりすればよい。
ところで、ある電力値Ｐにおける雑音信号の電力の累積分布関数の値ｆｎ（Ｐ）は、雑音信号の電力が、ある電力値Ｐ以下となる確率に等しい。
【００３７】
従って、抽出したサンプル数が一つの場合に、閾値Ｐを１回も超過しないときに、上り信号なしと判定するように設定した場合、上り信号がないにもかかわらず、上り信号が有ると誤判定する検出確率ｘ２は、式（３）の通りとなる。
【００３８】
【数３】
2018019142.tif 000005
【００３９】
あるいは、抽出したサンプル数ｎのサンプルのうち、閾値Ｐをｍ回以上超過しないときに、上り信号ないと判定するように設定した場合、二項確率によれば、上り信号が無いにもかかわらず上り信号があると誤判定する検出確率ｘ３は、式（４）の通りとなる。
【００４０】
【数４】
2018019142.tif 000006
【００４１】
これらの検出確率に基づいて、たとえば、上り信号を誤判定する確率が任意の確率以下となるように、抽出するサンプル値の数、閾値、閾値超過回数を決定すればよい。
【００４２】
そこで、本第２実施形態の分散アンテナシステム１においては、ユーザの通信が切断される事態は可能な限り抑制するため、上り信号検出部１２７において、実際に上り信号が存在していない場合に上り信号を誤検出してしまう検出確率が所望の確率（例えば、携帯電話システムにおいては、１％）以下となるように、抽出するサンプル数、閾値、閾値超過回数が決定されている。
【００４３】
この結果、上り信号を確実に受信していない時間と略一致する時間に、上り信号無しと判定可能となり、より確実にユーザの通信を確保することができる。
以上の構成により、本第２実施形態によっても、分散アンテナシステム１に復調など無線基地局ＢＴＳと同等の機能を持たせることなく、上り信号が無いにもかかわらずあると誤判定することを抑制した検出が可能となる。
【００４４】
［３］第３実施形態
図９は、第３実施形態のハブ局装置の構成例の説明図である。
本第３実施形態が第１実施形態及び第２実施形態と異なる点は、ハブ局装置３に上り信号検出部を設けた点である。
【００４５】
ハブ局装置３は、大別すると、伝送路インタフェース部１３１と、分岐部１３２と、伝送路インタフェース部１３３と、分配部１３４と、上り信号検出部１３５と、合成部１３６と、を備えている。
【００４６】
上記構成において、伝送路インタフェース部１３１は、親局装置２との間の通信インタフェース動作を行う。
分岐部１３２は、親局装置２から入力された各種信号を分離して伝送路インタフェース部１３３を介して対応する子局装置６にそれぞれ出力する。
【００４７】
伝送路インタフェース部１３３は、対応する子局装置６との間で伝送インタフェース動作を行う。
分配部１３４は、子局装置６からの受信信号を上り信号検出部１３５及び合成部１３６に分配する。
【００４８】
上り信号検出部１３５は、入力された子局装置６からの受信信号に基づいて上り信号の有無を検出し、検出結果を分配部１３４に出力する。
合成部１３６は、伝送路インタフェース部１３３及び分配部１３４を介して子局装置６から入力された各種信号をフレーム信号内に多重して、伝送路インタフェース部１３１を介して、親局装置２に伝送する。
【００４９】
次に第３実施形態の動作を説明する。
無線基地局ＢＴＳからの下り信号は、親局装置２を介して、ハブ局装置３に伝送される。さらに下り信号は、伝送路インタフェース部１３１、分岐部１３２及び伝送路インタフェース部１３３を介して各子局装置６へ伝送される。
【００５０】
また、子局装置６からの上り信号は、伝送路インタフェース部１３３を介して伝送され、分配部１３４によって、上り信号検出部１３５と、合成部１３６に分配される。
このとき上り信号検出部１３５により、上り信号が検出されなかった場合には、分配部１３４にその旨が通知され、分配部１３４は、伝送路インタフェース部１３３を介して入力された子局装置６からの受信信号の合成部１３６への伝送を禁止する。
【００５１】
したがって、合成部１３６は、上り信号検出部１３５により上り信号が検出された子局装置６からの受信信号のみを合成して、伝送路インタフェース部１３１及び親局装置２を介して無線基地局装置ＢＴＳに伝送することとなる。
【００５２】
以上の構成により、ハブ局装置３において、複数の子局装置６の上り信号の検出が可能となるため、子局装置６上り信号検出部を設ける必要がなく、子局装置６の小型化を図ることができる。
【００５３】
［４］第４実施形態
図１０は、第４実施形態のハブ局装置の構成例の説明図である。
図１０において、図９と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
本第４実施形態が第３実施形態と異なる点は、複数の子局装置６からの受信信号を合成後に上り信号の検出を行うように構成した点である。
【００５４】
ハブ局装置３は、大別すると、伝送路インタフェース部１３１と、分岐部１３２と、伝送路インタフェース部１３３と、合成部１３６と、分配部１４１と、上り信号検出部１４２と、を備えている。
【００５５】
上記構成において、伝送路インタフェース部１３１は、親局装置２との間の通信インタフェース動作を行う。
分岐部１３２は、親局装置２から入力された各種信号を分離して伝送路インタフェース部１３３を介して対応する子局装置６にそれぞれ出力する。
【００５６】
伝送路インタフェース部１３３は、対応する子局装置６との間で伝送インタフェース動作を行う。
合成部１３６は、伝送路インタフェース部１３３及び分配部１３４を介して子局装置６から入力された各種信号をフレーム信号内に多重して合成受信信号として分配部１４１に出力する。
【００５７】
分配部１４１は、合成部１３６からの合成受信信号を上り信号検出部１４２及び伝送路インタフェース部１３１に分配する。
上り信号検出部１４２は、合成部１３６からの複数の子局装置６に対応する合成受信信号に基づいて上り信号の有無を検出し、検出結果を分配部１４１に出力する。
【００５８】
これらの結果、分配部１４１は、合成受信信号に上り信号が含まれていない、すなわち、全ての子局装置６からの受信信号に上り信号が含まれていない場合には、伝送路インタフェース部１３１への合成受信信号の分配を禁止する。
【００５９】
以上の構成により、上り信号検出部１４２をハブ局装置３に一つだけ設けることで複数の子局装置６からの上り信号の検出が可能となるため、上り信号検出部１４２の削減を図ることが可能となる。
【００６０】
［５］第５実施形態
上記各実施形態においては、子局装置が同一の通信方式（例えば、ＬＴＥ）の携帯通信端末装置と通信を行う場合であったが、本第５実施形態は、子局装置が複数の通信方式（例えば、ＬＴＥとＷ−ＣＤＭＡ）の携帯通信端末装置と通信を行う場合の実施形態である。
【００６１】
図１１は、第５実施形態の子局装置の概要構成ブロック図である。
図１１において、図３と同様の分には、同一の符号を付すものとする。
子局装置６は、ハブ局装置３との間の通信インタフェース動作を行う伝送路インタフェース部１２１と、フレーム信号から制御信号を取り出して出力するデマッパー部１２２と、ＤＡコンバータ部１２３と、第１の通信方式（図１１では、ＬＴＥ）で通信を行うことが可能なアンテナ５Ａとの間でインタフェース動作を行うアンテナインタフェース部１２４Ａと、第２の通信方式（図１１では、Ｗ−ＣＤＭＡ）で通信を行うことが可能なアンテナ５Ｂとの間でインタフェース動作を行うアンテナインタフェース部１２４Ｂと、を備えている。
【００６２】
さらに子局装置６は、アンテナインタフェース部１２４Ａあるいはアンテナインタフェース部１２４Ｂを介して受信した信号のアナログ／ディジタル変換を行うＡＤコンバータ部１２５と、第１の通信方式に対応するＡＤコンバータ部１２５の出力信号（上り信号）を後述のマッパー部１２８に分配出力し、第１の通信方式に対応するＡＤコンバータ部１２５の出力信号を後述の上り信号検出部１２７Ａに分配出力する分配部１２６Ａと、第２の通信方式に対応するＡＤコンバータ部１２５の出力信号（上り信号）を後述のマッパー部１２８に分配出力し、第２の通信方式に対応するＡＤコンバータ部１２５の出力信号を後述の上り信号検出部１２７Ｂに分配出力する分配部１２６Ｂと、を備えている。
【００６３】
また、子局装置６は、入力された第１の通信方式に対応するＡＤコンバータ部１２５の出力信号に基づいて第１の通信方式の上り信号の有無を検出する上り信号検出部１２７Ａと、入力された第２の通信方式に対応するＡＤコンバータ部１２５の出力信号に基づいて第２の通信方式の上り信号の有無を検出する上り信号検出部１２７Ｂと、上り信号が検出されている分配部１２６Ａあるいは分配部１２６Ｂの出力データをフレーム信号内に多重して、伝送路インタフェース部１２１を介して、ハブ局装置３に伝送するマッパー部１２８と、を備えている。
【００６４】
この場合において、各部の動作は、上り信号の検出を各通信方式それぞれについて１箇所（上り信号検出部１２７Ａあるいは上り信号検出部１２７Ｂ）で行っている点を除き、第１実施形態と同様である。
以上の第５実施形態の構成によれば、同種の上り信号を一括して対応する上り信号検出部１２７Ａ、１２７Ｂで検出可能となるため、上り信号検出部１２７Ａ、１２７Ｂの削減を図ることが可能となり、子局装置６の構成を簡略化し、コストの低減を図ることができる。
【００６５】
［６］第６実施形態
次に第６実施形態について説明する。
上記各実施形態は、上り信号検出時と、上り信号非検出時で上り信号検出基準が一緒であったが、本第６実施形態は、上り信号検出時と、上り信号非検出時で上り信号検出基準を異ならせることにより、より安定して制御を行うための実施形態である。
【００６６】
本第６実施形態において、上り信号検出部の構成は第１実施形態と同様であるので、再び図４を参照して説明する。
図１２は、第６実施形態の処理フローチャートである。
まず、上り信号検出部１２７の信号取得部１５１は、ＡＤコンバータ部１２５の出力信号を取得し、二乗検波を行って、信号解析部１５２に出力する（ステップＳ２１）。
【００６７】
信号解析部１５２は、上り信号が含まれる周波数帯域に帯域制限を行って出力する帯域制限処理を行う（ステップＳ２２）。
次に信号判定部１５３は、現在上り信号ありと検出している状態であるか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【００６８】
ステップＳ２３の判別において、現在上り信号ありと検出している状態である場合には（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、信号解析部１５２の出力信号に対してＸ点のサンプリングを行いサンプル値を抽出する（ステップＳ２４）。
続いて信号判定部１５３は、サンプル値を第１の所定の閾値と比較し、第１の所定の閾値を超えなかった回数をカウントする（ステップＳ２５）。
【００６９】
次に信号判定部１５３は、サンプル値が所定の閾値を超えなかった回数が第１の所定回数を超えたか否かを判別する（ステップＳ２６）。
具体的には、サンプル数が１０サンプル（Ｘ＝１０）である場合に７サンプルを第１所定回数とし、サンプル値が所定の閾値を超えなかった回数が７サンプルを越えた、すなわち、８サンプル以上サンプル値が所定の閾値を超えなかったか否かを判別する。
【００７０】
ステップＳ２６の判別において、サンプル値が第１の所定の閾値を超えなかった回数が第１の所定回数を超えたと判別された場合には（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、信号判定部１５３は上り信号無しと判定する（ステップＳ２７）。
【００７１】
ステップＳ２６の判別において、サンプル値が第１の所定の閾値を超えなかった回数が第１の所定回数以下であると判別された場合には（ステップＳ２６；Ｎｏ）、信号判定部１５３は、上り信号ありと判定する（ステップＳ２８）。
【００７２】
一方、ステップＳ２３の判別において、現在上り信号無しと検出している状態である場合には（ステップＳ２３；Ｎｏ）、信号解析部１５２の出力信号に対してＹ点のサンプリングを行いサンプル値を抽出する（ステップＳ２９）。
続いて信号判定部１５３は、サンプル値を第２の所定の閾値と比較し、第２の所定の閾値を超えた回数をカウントする（ステップＳ３０）。
【００７３】
次に信号判定部１５３は、サンプル値が所定の閾値を超えた回数が第２の所定回数を超えたか否かを判別する（ステップＳ３１）。
具体的には、サンプル数が１０サンプル（Ｘ＝１０）である場合に２サンプルを第２所定回数とし、サンプル値が所定の閾値を超えなかった回数が２サンプルを越えた、すなわち、３サンプル以上サンプル値が第２の所定の閾値を超えなかったか否かを判別する。
【００７４】
ステップＳ３１の判別において、サンプル値が第２の所定の閾値を超えた回数が第２の所定回数を超えたと判別された場合には（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、信号判定部１５３は上り信号ありと判定する（ステップＳ３２）。
【００７５】
一方、ステップＳ２６の判別において、サンプル値が第２の所定の閾値を超えなかった回数が第２の所定回数以下であると判別された場合には（ステップＳ３１；Ｎｏ）、信号判定部１５３は、上り信号無しと判定する（ステップＳ３３）。
【００７６】
以上の説明のように、本第６実施形態によれば、上り信号をありと検出している状態では、上り信号なしと判定する基準を厳しくし、上り信号をなしと検出している状態では、上り信号有りと判定する基準を緩くしているので、全体として、上り信号があるのに上り信号無しと判定することを抑制でき、ユーザの使い勝手を向上することができる。
【００７７】
上記構成において、抽出するサンプル値は、連続したサンプル値を抽出してもよいし、一定間隔ごとに抽出してもよい。
以上の説明のように、本第６実施形態においても、分散アンテナシステム１に復調など基地局装置と同等の機能を持たせることなく、上り信号の有無をそれぞれの所望する確率で判定可能となる。
【００７８】
［７］実施形態の効果
以上の説明のように、上記各実施形態によれば、親局装置２に実効的に接続されている子局装置６の数を低減でき、親局装置２における合成ＮＦを向上するに際し、分散アンテナシステムの構成を簡略化することができる。
【００７９】
さらに、合成ＮＦが向上し、改善されることにより、子局装置６の通信エリアを拡大することが可能となる。この結果、子局装置６の置局設計条件が変わり、分散アンテナシステム１を構成するのに必要となる子局装置６の数を低減でき、設置コストの低減が図れる。
【００８０】
また、合成ＮＦが向上することで、実質的に携帯通信端末装置４のスループットが向上する。さらに合成ＮＦが向上することで、上り信号のＳＮＲ（Signal  Noise  Ratio）が改善されるため、携帯通信端末装置４の送信出力電力を抑制でき、携帯通信端末装置４の電池の消耗を抑制できるので、使用可能時間を長くすることができる。さらには、電池寿命を改善することが可能となる。さらにまた、携帯通信端末装置４の送信出力電力を抑制できるのに伴って、携帯通信端末装置４から子局装置６に向かう上り信号の相互干渉を抑制でき、良好な通信が行える。
【００８１】
本実施形態によれば、以上のような効果を奏することができるので、装置構成の簡略化によるコスト低減ばかりでなく、分散アンテナシステム１全体のシステムコストの低減も可能となる。
特に、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）の通信規格に対応した分散アンテナシステム１であれば、伝送データを有する携帯通信端末装置４がある場合に、当該携帯通信端末装置４にトラフィックチャネルを多く割り当て、短時間でデータ伝送を完了するように動作するため、実際に上り信号を送信している携帯通信端末装置４の数及び実質的な送信時間はそれほど多くないため、本実施形態の効果をより多く受けることが可能となる。
【００８２】
［８］実施形態の変形例
以上の説明においては、通信中継システム（分散アンテナシステム）として、親局装置、ハブ局装置及び複数の子局装置が存在する場合について説明したが、親局装置に直接複数の子局装置が接続されている場合のように、少なくとも親局装置及び複数の子局装置を有する通信中継システム（分散アンテナシステム）であれば、同様に適用が可能である。
【００８３】
以上の説明においては、伝送路をディジタル信号で伝送する場合について説明したが、伝送路をアナログ信号で伝送する場合についても同様に適用が可能である。
また、上り信号をディジタル化した後で、上り信号の信号を検出する場合について説明したが、アナログ検波の結果を用いても同様に実現可能である。
【００８４】
例えば、以上の説明においては、異なる種別の信号（異なる通信規格あるいは異なる通信プロトコル）として、Ｗ−ＣＤＭＡ信号とＬＴＥ信号を取り上げたが、本発明では、ＷｉＭＡＸ（登録商標）信号や無線ＬＡＮ信号等のその他の無線通信信号の場合にも適用可能である。
【００８５】
以上の説明においては、通信に用いる周波数帯（バンド）が一つの場合を例として説明したが、昨今、分散アンテナシステム１で取り扱う周波数帯は複数（例えば、８００ＭＨｚ帯及び２．１ＧＨｚ帯）となっており、子局装置６に入力されるアップリンク信号の周波数帯も複数となっている。このため、周波数帯毎に上記処理と同様の処理を行い、スイッチの制御についても周波数帯毎に独立して行うように構成することにより、周波数帯毎の独立した制御が可能となり、柔軟なリソース配分を行うことができる。
【００８６】
また、利用可能な複数の周波数帯のうち、携帯通信端末装置４による周波数帯の利用が無い場合等には、当該周波数帯について同期して子局装置６側あるいはハブ局装置３側もオフ状態とすることにより、子局装置６あるいはハブ局装置３の消費電力を低減することが可能である。
【００８７】
本実施形態の通信中継システムを構成している親局装置、ハブ局装置あるいは子局装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【００８８】
本実施形態の通信中継システムを構成している親局装置、ハブ局装置あるいは子局装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００８９】
また、本実施形態の通信中継システムを構成している親局装置、ハブ局装置あるいは子局装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の通信中継装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の通信中継システムを構成している親局装置、ハブ局装置あるいは子局装置のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００９０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１    分散アンテナシステム
２    親局装置
３    ハブ局装置
４    携帯通信端末装置
５、５Ａ、５Ｂ    アンテナ
１２１  伝送路インタフェース部
１２２  デマッパー部
１２３  ＤＡコンバータ部
１２４  アンテナインタフェース部
１２４Ａ  アンテナインタフェース部
１２４Ｂ  アンテナインタフェース部
１２５  ＡＤコンバータ部
１２６、１２６Ａ、１２６Ｂ  分配部
１２７、１２７Ａ、１２７Ｂ  上り信号検出部
１２８  マッパー部
１３１  伝送路インタフェース部
１３２  分岐部
１３３  伝送路インタフェース部
１３４  分配部
１３５  上り信号検出部
１３６  合成部
１４１  分配部
１４２  上り信号検出部
１５１  信号取得部
１５２  信号解析部
１５３  信号判定部
ＢＳＣ  基地局制御装置
ＢＴＳ  無線基地局
ＣＮＥＴ  携帯電話コアネットワーク
ＥＮＥＴ  他接続事業者通信ネットワーク
ＬＣ    通信ケーブル
ＮＥＴ  携帯電話通信ネットワーク
Ｐ      電力値（閾値）
ｆｎ（Ｐ）    累積分布関数
ｆｓ（Ｐ）    累積分布関数
【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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