(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯにより信号を空間多重するシステムにおいても、回り込み波による影響を抑えて安定したリピートができる無線中継装置を提供する。【解決手段】リピータ１０ａにおいて、基地局から到来した信号は、対基地局用アンテナ２１ａから入り、共用器１１ａにて、下りの系統に入る。入力した信号はＬＮＡ１２ａで増幅された後、キャンセラ１３ａにて、回り込み波の抑圧が行われる。ＨＰＡ１４ａにて高出力に増幅され、共用器１５ａを経て対移動局用アンテナ２１ａから放出される。対移動局用アンテナ２２ａから送出された信号は、移動局にて受信される。独立したリピータ１０ａ，１０ｂに対して、回り込み波のキャンセルには別系統の信号も用いる。キャンセラ１３ａ，１７ａでは対移動局用アンテナ２２ａから送出された信号だけではなく、対移動局用アンテナ２２ｂから送出された信号もキャンセルする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信アンテナで受信された信号をそれぞれ増幅して複数の送信アンテナから送信する空間多重方式の無線中継装置において、
受信アンテナで受信した信号から干渉波である回り込み波を抑圧する干渉波抑圧手段と、回り込み波を抑圧した信号を増幅して送信アンテナから送信するための増幅手段と、を備える増幅系統を受信アンテナと送信アンテナの組ごとに複数設け、
前記干渉波抑圧手段は、各増幅系統の受信アンテナから受信した信号に基づいて、その増幅系統の送信アンテナからの回り込み波も抑圧することを特徴とする無線中継装置。
【請求項２】
前記干渉波抑圧手段は、それが属する増幅系統に接続する受信アンテナと、他の増幅系統に接続する送信アンテナとの伝搬特性に基づく伝達関数によりキャンセル信号を生成して回り込み波を抑圧することを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
【請求項３】
複数の増幅系統は別々の筐体に収められており、各筐体間で受信信号を受け渡しする機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線中継装置。
【請求項４】
前記干渉波抑圧手段は、回り込み波の抑圧量が、回り込みによる発振回避できる値となるように設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の無線中継装置。
【請求項５】
伝搬路遅延波対策の付加部分を信号シンボルに付加した信号を増幅する場合において、前記干渉波抑圧手段は、回り込み波の抑圧量が、回り込みによる遅延量と信号レベルと前記対策手段を基準に、シンボル遅延干渉を抑圧できる値に設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の無線中継装置。
【請求項６】
前記干渉波抑圧手段は、前記抑圧量を、前記信号の変調指数あるいは誤り訂正能力によりコントロールすることを特徴とする請求項５に記載の無線中継装置。
【請求項７】
前記干渉波抑圧手段は、増幅による２回目以降の回り込み波の割り込み量を考慮して１回目の回り込み波を抑圧することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の無線中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯなどの空間多重方式を用い、大容量伝送を可能にする無線通信システムに用いる無線中継装置に関し、特に、回り込み波と言われる干渉波を抑圧する無線中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システム、例えば携帯電話等の場合、高い位置に設置された基地局と移動機でシステムが構成され、簡単な構成としては、半径１０００ｍ等のサービスエリアを１つの基地局が受け持ち、基地局と端末局が通信を行う方法がある。しかしながら、無線は直進性があり、遮蔽されたところには届きにくく、また、遠距離になると伝搬減衰があるため、通信不能エリア（いわゆる圏外）となるため、それを回避する技術としてリピータ（ブースタとも呼ばれる）がある。
【０００３】
非特許文献１には、山間部などのトラフィックの少ない屋外エリアに設置されたリピータについて記載されている。図７は、非特許文献１に記載されている従来のリピータ局の例を示す図である。この図では、基地局１０１からの信号をリピータ１０２の対基地局用アンテナ１０３が受信し、その信号を増幅して圏外である山間部に対して対移動局用アンテナ１０４から電波を放出し、携帯電話である移動局１０５が受信して、サービスエリアの確保を行う。図７では、基地局１０１からの送信が記載されているが、移動局１０５から送信した場合は、逆のルートで基地局１０１が受信する。
【０００４】
非特許文献２には、対基地局用アンテナ１０３と対移動局用アンテナ１０４の間で生ずる回り込み波の影響を抑圧するためのキャンセラ機能を備えたリピータが記載されている。ここで「回り込み」とは、対基地局用アンテナから放射した無線信号が対移動局用アンテナに入る現象をいう。回り込みの信号、すなわち回り込み波により、アンテナ間の結合量（２つのアンテナ間において１つのアンテナと他のアンテナとの損失量）が小さいと発振を起こすという問題がある。
【０００５】
図８は、非特許文献２に記載のリピータの構成例を示す図である。リピータ１０２は、共用器１１１，１１５と、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐ）１１２，１１６と、キャンセラ１１３，１１７と、ＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐ）１１４，１１８とを備える構成である。
【０００６】
基地局１０１から到来した信号は、対基地局用アンテナ１０３から入り、共用器１１１にて、下りの系統に入る。入力した信号はＬＮＡ１１２で増幅された後、キャンセラ１１３にて、回り込み波の抑圧（除去）が行われる。その後、ＨＰＡ１１４にて高出力に増幅され、共用器１１５を経て対移動局用アンテナ１０４から放出される。対移動局用アンテナ１０４から送出された信号は、移動局１０５にて受信される。
【０００７】
対移動局用アンテナ１０４から送出された信号は、対基地局用アンテナ１０３に直接受信される回り込み波（直接波）となるものがある。また、建物などの反射物に反射されて対基地局用アンテナ１０３に受信される回り込み波（反射波）となるものがある。上記キャンセラ１１３は、この回り込み波の逆位相信号を生成し、元の無線信号に加えることで回り込み波の影響を抑圧する。
【０００８】
一方、図８には示されていないが、移動局１０５から送信された信号は、対移動局用アンテナ１０４から入り、共用器１１５にて、上りの系統に入る。入力した信号はＬＮＡ１１６で増幅された後、キャンセラ１１７にて、回り込み波の抑圧（除去）が行われる。その後、ＨＰＡ１１８にて高出力に増幅され、共用器１１１を経て対基地局用アンテナ１０３から放出される。この結果、対基地局用アンテナ１０３から送出された信号は、基地局１０１にて受信される。
【０００９】
リピータ１０２は、受信した信号を増幅し送信するのが基本的な役目であるが、受信信号と送信信号は同一周波数、同一信号であり、大幅に信号を増幅するため、上述したように、回り込み波として送信した信号の一部が入力端に戻ってきて正帰還状態になってしまうと、発振状態となり問題となる。
【００１０】
そこで、キャンセラ１１３，１１７を用いて、この発振現象を抑えることができる。
リピータ１０２を発振させない条件は、以下の通りである。
アンテンナ間の帰還減衰（アンテナ間結合量）Ｌｃは、リピータ利得Ｇａ、発振しないマージンＭ、キャンセラの効果Ｃとして、次の式が成り立つ。
Ｌｃ＞Ｇａ＋Ｍ−Ｃ  （単位はデシベル値）
【００１１】
反射波等の回り込み波である帰還信号は送信信号に対して減衰と遅延が生じた信号波なので、リピータの入力信号をＳ（ｔ）、増幅後の送信出力はＧ・Ｓ（ｔ−τ０）で表すことができる（τ０はリピータ内部で発生する遅延、Ｇは真値）。
【００１２】
アンテナ入力に到来する回り込み波等の干渉電力は、ｎ番目の回り込み波に対して反射・伝搬による減衰をＬｎ、遅延をτｎと置くと、
Ｒｎ（ｔ）＝Ｌｎ・Ｇ・Ｓ（ｔ−τ０−τｎ）
で示される。従って、この信号をキャンセルするには、振幅Ｌｎ・Ｇ、遅延（τ０＋τｎ）の逆位相の信号を加算することで達成できる。
【００１３】
このようなキャンセラの構成例を図９に示す。遅延部１３１−１〜１３１−ｎにおいて、発生する回り込み波（ｎ個）のそれぞれに対して遅延（遅延量Ｄ１〜Ｄｎ）を行ない、重みＭ１〜Ｍｎを乗算器１３２−１〜１３２−ｎにおいて乗算することで利得調整行い、これらをＬＮＡ１１２からの信号から加算器１３３において減算することでキャンセルできる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】ＮＴＴドコモジャーナル  Ｖｏｌ１５  Ｎｏ．１  Ｐ３１
【非特許文献２】ＮＴＴドコモジャーナル  Ｖｏｌ１６  Ｎｏ．１  Ｐ５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
近年、伝送速度の高速化のためにＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）技術が提案されている。ＭＩＭＯ技術は、複数の送受信アンテナを用いて送受信し、伝搬路特性の違いを利用して信号の空間多重を行い、信号分離する技術で、図１０にモデルを示す。この図では、基地局１４１、リピータ１４２、移動局１４３のそれぞれ２本のアンテナによる空間多重を示しており、一方向のみを示しているが、実際には双方向の通信では双方向のＭＩＭＯとなる。ＭＩＭＯでは、空間の伝達関数の違いを利用しているため、ＭＩＭＯ送信をＭＩＭＯ受信するためのリピータも、空間多重数と同一数の増幅器系統が必要となる。
【００１６】
ＭＩＭＯ方式において従来のリピータの回り込み波とそのキャンセル信号を図１１に示す。図１１（ａ）はリピータと回り込み波を示す図、図１１（ｂ）はアンテナ１０３ａに入力される信号とキャンセル信号を示す図である。
【００１７】
リピータ１４２は、増幅系統として２系統１４２ａ，１４２ｂが用意される。各々は独立しており、また２つのアンテナ（リピータ１４２ａではアンテナ１０３ａ，１０４ａ、リピータ１４２ｂではアンテナ１０３ａ，１０４ｂ）に到来する入力信号も独立と考えることができる。先ほどと同様に各々の入力信号をＳａ（ｔ）、Ｓｂ（ｔ）とし、独立した信号とする。従って増幅後の送信出力はＧａ・Ｓａ（ｔ−τ０ａ）、Ｇｂ・Ｓｂ（ｔ−τ０ｂ）で表すことができる。
【００１８】
一方、２つのリピータ１４２ａ，１４２ｂのアンテナ１０４ａ，１０４ｂから発信した信号は、それぞれ回り込み波（直接波と反射波）も発生する。図１１（ａ）に示すように、アンテナ１０３ａが受信する信号は、基地局１４１から直接入力される信号Ｅ、アンテナ１０４ａからの直接波Ｆ１と反射波Ｆ２，Ｆ３（反射物１２１からの反射波Ｆ２と反射物１２２からの反射波Ｆ３）、アンテナ１０４ｂからの直接波Ｇ１と反射波Ｇ２，Ｇ３（反射物１２１からの反射波Ｇ２と反射物１２２からの反射波Ｇ３）である。
【００１９】
この回り込み波である干渉電力がリピータ１４２ａの増幅系統に入ってくるのは、リピータ１４２ａの系統からの送信信号による干渉とリピータ１４２ｂ系統からの送信信号による干渉である。ところが、従来のリピータ１４２ａの構成であると、リピータ１４２ａのアンテナ１０３ａに入力される干渉（回り込み波）の除去機能は、アンテナ１０４ａからの送信信号のみであって、リピータ１４２ｂのアンテナ１０４ｂからの送信信号に対しては全く考慮されておらず、干渉を除去することはできない。図１１（ｂ）に示すように、回り込み波に対するキャンセル信号Ｆ＃１，Ｆ＃２，Ｆ＃３は、アンテナ１０４ａからの回り込み波Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３に対するもののみであり、アンテナ１０４ｂからの回り込み波Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３に対しては対処ができていない。
【００２０】
そこで以下の問題が生じる。
（１）入力信号とは異なる信号なので、正帰還による発振は起こりにくいが、それでもある程度以上の振幅が入ってくるとその信号でＨＰＡが飽和してしまう。
（２）リピータ１４２ｂからの回り込み信号はリピータ１４２ａで増幅され出力されるが、その信号も反射物によって反射し、またリピータ１４２ｂに入ることになる。
そのため、発振したり、反射物伝搬が無限に繰り返される危険性がある。
【００２１】
そこで、本発明は、ＭＩＭＯにより信号を空間多重するシステムにおいても、回り込み波による影響を抑えて安定したリピートができる無線中継装置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】
【００２２】
本発明は、複数の受信アンテナで受信された信号をそれぞれ増幅して複数の送信アンテナから送信する空間多重方式の無線中継装置において、
受信アンテナで受信した信号から干渉波である回り込み波を抑圧する干渉波抑圧手段と、回り込み波を抑圧した信号を増幅して送信アンテナから送信するための増幅手段と、を備える増幅系統を受信アンテナと送信アンテナの組ごとに複数設け、前記干渉波抑圧手段は、各増幅系統の受信アンテナから受信した信号に基づいて、その増幅系統の送信アンテナからの回り込み波も抑圧することを特徴とするものである。
ここで、干渉波の抑圧とは、完全に抑圧できれば、除去と同じことを意味する。
【００２３】
前記干渉波抑圧手段は、それが属する増幅系統に接続する受信アンテナと、他の増幅系統に接続する送信アンテナとの伝搬特性に基づく伝達関数によりキャンセル信号を生成して回り込み波を抑圧することを特徴とする。
【００２４】
また、複数の増幅系統は別々の筐体に収められており、各筐体間で受信信号を受け渡しする機能を有してもよい。
【００２５】
また、前記干渉波抑圧手段は、回り込み波の抑圧量が、回り込みによる発振回避できる値となるように設定することを特徴とする。
【００２６】
また、伝搬路遅延波対策の付加部分を信号シンボルに付加した信号を増幅する場合において、前記干渉波抑圧手段は、回り込み波の抑圧量が、回り込みによる遅延量と信号レベルと前記対策手段を基準に、シンボル遅延干渉を抑圧できる値に設定することを特徴とする。
ここで、前記干渉波抑圧手段は、前記抑圧量を、前記信号の変調指数あるいは誤り訂正能力によりコントロールしてもよい。
【００２７】
また、前記干渉波抑圧手段は、増幅による２回目以降の回り込み波の割り込み量を考慮して１回目の回り込み波を抑圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、ＭＩＭＯにより信号を空間多重するシステムにおいて、従来の無線中継装置の干渉波抑圧手段で発生の危険のあった発振や受信機性能劣化をなくすることができ、良好な通信をすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る無線中継装置（リピータ）の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るリピータの回り込み波とそのキャンセル信号を示す図である。
【図３】キャンセラの一例を示すブロック図である。
【図４】キャンセラの他の例を示すブロック図である。
【図５】３系統のリピータの構成例を示すブロック図である。
【図６】回り込み波の減衰の様子を信号別に示す図である。
【図７】非特許文献１に記載されている従来のリピータ局の例を示す図である。
【図８】非特許文献２に記載のリピータの構成例を示すブロック図である。
【図９】従来のキャンセラの構成例を示すブロック図である。
【図１０】ＭＩＭＯ方式におけるリピータを用いた無線通信システムを示す図である。
【図１１】ＭＩＭＯ方式において従来のリピータの回り込み波とそのキャンセル信号に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明に係る無線中継装置（リピータ）の実施例を示すブロック図である。このリピータ１０は、対基地局用アンテナ２１ａ，２１ｂと、対移動局用アンテナ２２ａ，２２ｂによるＭＩＭＯ方式の無線中継装置であり、一つの対基地局用アンテナと一つの対移動局用アンテナを組として接続する２つの増幅系統のリピータ１０ａ，１０ｂから構成される。リピータ１０ａ、１０ｂは、共用器１１ａ，１１ｂ，１５ａ，１５ｂと、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐ）１２ａ，１２ｂ，１６ａ，１６ｂと、キャンセラ１３ａ，１３ｂ，１７ａ，１７ｂと、ＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐ）１４ａ，１４ｂ，１８ａ，１８ｂとから構成されている。
【００３２】
リピータ１０ａにおいては、基地局から到来した信号は、対基地局用アンテナ２１ａから入り、共用器１１ａにて、下りの系統に入る。入力した信号はＬＮＡ１２ａで増幅された後、キャンセラ１３ａにて、不要となる回り込み波の抑圧（除去）が行われる。その後、ＨＰＡ１４ａにて高出力に増幅され、共用器１５ａを経て対移動局用アンテナ２１ａから放出される。このような処理によって、対基地局用アンテナ２１ａから入力された信号は数十ｄＢ増幅されることになる。対移動局用アンテナ２２ａから送出された信号は、移動局にて受信される。
【００３３】
一方、移動局から送信された信号は、対移動局用アンテナ２２ａから入り、共用器１５ａにて、上りの系統に入る。入力した信号はＬＮＡ１６ａで増幅された後、キャンセラ１７ａにて、不要となる回り込み波の抑圧（除去）が行われる。その後、ＨＰＡ１８ａにて高出力に増幅され、共用器１１ａを経て対基地局用アンテナ２１ａから放出される。この結果、対基地局用アンテナ２１ａから送出された信号は、基地局にて受信される。
【００３４】
リピータ１０ｂにおいても同様の動作が行なわれる。
このように、対基地局用アンテナ２１ａ，２１ｂと、対移動局用アンテナ２２ａ，２２ｂは、それぞれ送信アンテナ及び受信アンテナとして機能する。
【００３５】
また、図１１に示した従来のリピータと異なる点は、２つの独立したリピータ１０ａ，１０ｂに対して、回り込み波のキャンセルには別系統の信号も用いることであり、キャンセラ１３ａ，１７ａでは対移動局用アンテナ２２ａから送出された信号だけではなく対移動局用アンテナ２２ｂから送出された信号もキャンセルすることである。
【００３６】
図２は本発明に係るリピータの回り込み波とそのキャンセル信号を示す図であり、（ａ）はリピータと回り込み波を示す図、（ｂ）はアンテナ２２ａに入力される信号とキャンセル信号を示す図である。この例では、リピータ１０ａについて、かつ、下りのリピートのみ示している。
【００３７】
リピータ１０ａで増幅された下りの信号は、対移動局用アンテナ２２ａから移動局２４に向かって送出されるが、その一部は、対基地局用アンテナ２１ａに直接入力される直接波Ｆ１となる。また、対移動局用アンテナ２２ｂから対基地局用アンテナ２１ａに直接入力される直接波Ｇ１も存在する。さらに対移動局用アンテナ２２ａから近隣の反射物２５によって反射し対基地局用アンテナ２１ａに入り込む反射波Ｆ２と、近隣の反射物２６によって反射し対基地局用アンテナ２１ａに入り込む反射波Ｆ３がある。同様に、対移動局用アンテナ２２ａからの信号が反射物２５によって反射し対基地局用アンテナ２１ａに入り込む反射波Ｇ２と、反射物２６によって反射し対基地局用アンテナ２１ａに入り込む反射波Ｇ３がある。基地局２３から対基地局用アンテナ２１ａに入力される信号Ｅも存在する。
【００３８】
この結果、対基地局用アンテナ２１ａへの入力信号は、図２（ｂ）に示すように、
（１）遅延していない（基地局２３からリピータ１０ａまでの遅延は無視する）受信信号Ｅ
（２）遅延したリピータ１０ａ出力の回り込み波群（リピータ１０ａの内部遅延＋回り込みの伝搬遅延）Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３
（３）遅延したリピータ１０ｂ出力の回り込み波群（リピータ１０ｂの内部遅延＋回り込みの伝搬遅延）Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３
で表わされる。
【００３９】
本発明においては、リピータ１０ａの構成要素であるキャンセラ１３ａでは、このうち、（２）と（３）の信号をキャンセルする。つまり、図２（ｂ）に示すように、回り込み波とは逆位相の信号Ｆ＃１，Ｆ＃２，Ｆ＃３，Ｇ＃１，Ｇ＃２，Ｇ＃３を生成して、これを回り込み波に加算してキャンセルする。
【００４０】
この実施例で用いることのできるキャンセラ１３ａの一例を図３に示す。リピータの他のキャンセラについても同様の構成である。
基本的には、ＬＮＡ１２ａの信号を基にしてキャンセルすべき信号を作る系３０ａ（（２）相当の信号を生成）と、ＬＮＡ１２ｂの信号を基にしてキャンセルすべき信号を作る系３０ｂ（（３）相当の信号を生成）があり、つくられた信号をアンテナからの入力信号（（１）＋（２）＋（３））から引くことで（１）のみの信号とすることができる。
【００４１】
ＬＮＡ１２ａの信号を基にする処理系３０ａは、ＬＮＡ１２ａからの信号に基づいて各回り込み波を遅延量Ｄ１ａ〜Ｄｎａで遅延させる遅延部３１ａ−１〜３１ａ−ｎと、各遅延量に重みＭ１ａ〜Ｍｎａを掛け合わせる乗算器３２ａ−１〜３２ａ−ｎとを備える。また、ＬＮＡ１２ｂの信号を基にする処理系３０ｂは、ＬＮＡ１２ｂからの信号に基づいて各回り込み波を遅延量Ｄ１ｂ〜Ｄｎｂで遅延させる遅延部３１ｂ−１〜３１ｂ−ｎと、各遅延量に重みＭ１ｂ〜Ｍｎｂを掛け合わせる乗算器３２ｂ−１〜３２ｂ−ｎとを備える。そして、処理系３０ａの処理信号と処理系３０ｂの処理信号を，加算器３３において、ＬＮＡ１２ａの信号から減算する。
【００４２】
遅延部での遅延量と，乗算器で利得調整する重みは、各アンテナ間の回り込み波（直接波、反射波）を含めた伝搬特性に基づく伝達関数から設定でき、アンテナ２２ａ→アンテナ２１ａの伝達関数から遅延量Ｄ１ａ〜Ｄｎａと重みＭ１ａ〜Ｍｎａを計算でき、一方アンテナ２２ｂ→アンテナ２１ａの伝達関数から遅延量Ｄ１ｂ〜Ｄｎｂと重みＭ１ｂ〜Ｍｎｂを計算できる。
【００４３】
この結果、従来の問題点であった次の２点が解消される。すなわち、
（１）基地局からの正規の信号以外の回り込み波が増幅対象となり、ＨＰＡが飽和してしまう。
（２）リピータ１０ｂの回り込み波信号がリピータ１０ａで増幅され、再び反射物により反射しリピータ１０ｂに入ることで大きなリピータ１０ｂ由来の反射信号がリピータ１０ｂに入る。
ということをなくすることができ、安定したリピータ増幅を実現できる。
【００４４】
尚、図２に示しているのはリピータ１０ａの下りの信号の流れだけであったが、実際にはリピータ１０ａの上り信号、リピータ１０ｂの上り、下り信号が同様に処理できる。また、２系統のリピータ１０ａ，１０ｂについては、２つが一つの筐体に収納されていてもよいし、また離れて別々の筐体で設置されていてもよく、これら筐体の物理的な位置関係については制限はない。これら筐体間で、図１に示したように、ＬＰＮからの信号を受け渡しできるようになっていればよい。
【００４５】
また、図４にキャンセラの他の例の構成を示す。この図は、デジタル的に遅延量を処理している例で、入力信号を遅延タップ４１ａ−１〜４１ａ―ｎを介し、各々に振幅制御成分の重みＭ１ａ〜Ｍｎａを乗じて処理することで、図３と同様の処理ができる。
この場合の遅延量は離散的な値であるため、遅延タップ４１ａ−１〜４１ａ―ｎの時間分解能で遅延時間間隔が量子化されるが、図３と同様に反射波と同等の信号を生成でき、キャンセル可能である。
【００４６】
ここでは、２つのキャンセル方法を示したが、近年のリピータ処理としてＬＮＡ出力をＡ／Ｄ変換器でデジタル化し、フィルタリング処理、キャンセル処理をデジタルにて行い、Ｄ／Ａ変換器でアナログ化することも多く行われている。このようなデジタル処理であっても、上記図２、図３と同様の処理をデジタル化した後に行うことや、上記ハードイメージのブロックを持たず、プロセッサ内の処理として実現できることはいうまでもない。また、２つのリピータ間で受け渡す信号も上記効果を実現できれば、アナログ値であっても、デジタル値であってもよい。
また、受信信号を受信周波数のまま増幅せず、周波数変換し別の周波数帯で増幅し、その後周波数変換して受信信号と同一の周波数に戻すような構成であっても、本発明の一般性は失わない。
【００４７】
また、図５に３系統のリピータの構成例を示している。
図５は、図１の構成を拡張したものであり、アンテナ２１ｃ，２２ｃに接続したリピータ１０ｃを加えた構成である。ここでは煩雑さをさけるため一部の信号の流れしか示していないが、リピータ１０ａのキャンセラでは、リピータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのＬＮＡの信号を用いて各リピータの回り込み波（反射波、直接波）を除去する。
同様に、リピータ１０ｂのキャンセラでも、リピータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのＬＮＡの信号を用いて各リピータの回り込み波（反射波、直接波）を除去し、リピータ１０ｃのキャンセラでも、リピータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのＬＮＡの信号を用いて各リピータの回り込み波（反射波、直接波）を除去する。
【００４８】
このように、使用されるリピータの各系統の送信アンテナからの回り込み波（直接波、反射波）の除去機能を各系統のキャンセラ内に置くことができ、安定したリピータ増幅を実現できる。
【００４９】
なお、利用面から考えると、２系統のリピータでは２ｘ２までのＭＩＭＯ信号までリピート可能であり、４系統のリピータでは４ｘ４までのＭＩＭＯ信号のリピートが可能である。
【００５０】
次に必要なキャンセラの回り込み波の抑圧性能について説明する。ここでは、簡易化のために、図１に示した２系統のリピータ１０ａ，１０ｂにおいて、下りでの動作について説明する。
【００５１】
まず第１の抑圧性能に関して説明する。第１の抑圧性能は、発振レベルを基準とするものである。
リピータ１０ａの利得をＧａ、リピータ１０ｂの利得をＧｂ、発振しないマージンとして入力信号と同一の信号に対してはＭａａ（アンテナ２２ａ→２１ａ）、異なる信号に対してはＭａｂ（アンテナ２２ａ→２１ｂ）、リピータ１０ａのキャンセラの効果として入力信号系列のキャンセル抑圧をＣａａ（アンテナ２２ａ→２１ａ）、Ｃａｂ（アンテナ２２ａ→２１ｂ）、アンテナ２２ａからアンテナ２１ａ（系としての回り込み含む）の帰還減衰をＬａａ、アンテナ２２ｂからアンテナ２１ａの帰還減衰をＬｂａとおくと、入力信号をＳａ、Ｓｂとすると、
アンテナ２２ａの出力は、Ｇａ＋Ｓａ
アンテナ２２ｂの出力は、Ｇｂ＋Ｓｂである。
【００５２】
帰還する信号をＲａａ（アンテナ２２ａ→２１ａ）、Ｒｂａ（アンテナ２２ｂ→２１ａ）とすると、
Ｒａａ＝Ｇａ＋Ｓａ−Ｌａａ
Ｒｂａ＝Ｇｂ＋Ｓｂ−Ｌｂａ
となり、必要な抑圧量は以下の通りである。
【００５３】
Ｃａａ＞（Ｇａ−Ｌａａ）＋Ｍａａ
Ｃａｂ＞（Ｇｂ−Ｌｂａ）＋Ｍａｂ
【００５４】
また、リピータ１０ａで増幅されたリピータ１０ｂの信号は、再び帰還してリピータ１０ｂに入る。
その信号は、Ｓｂの信号成分だけ抽出すると、
Ｒａｂ＝Ｇａ＋（Ｇｂ＋Ｓｂ−Ｌｂａ−Ｃａｂ）−Ｌａｂ
となる。
【００５５】
リピータ１０ｂにもキャンセラが含まれているが、通常リピータの遅延量にあわせているので〔リピータ１０ｂ出力→（直接波・反射波）→リピータ１０ｂ入力〕に対応できても、〔リピータ１０ｂ出力→（直接波・反射波）→リピータ１０ａ入力→リピータ１０ａ出力→（直接波・反射波）→リピータ１０ｂ入力〕〕では２倍の遅延となり対応できない場合もある。従って、信号ＲａｂがＳｂ＋Ｍｂｂより大きくならないようにＣａｂを制御する必要がある。
【００５６】
また第２の抑圧性能に関して説明する。第２の抑圧性能は、リピータ信号の受信特性を基準とするものである。
図６に回り込み波の減衰の様子を信号別に示しており、（ａ）はリピータ１０ａの出力の場合を示し、（ｂ）はリピータ１０ｂの出力の場合を示す。
【００５７】
直接リピータの入力を矢印で表しているが、直接到来した信号に対して、１回目の回り込み信号としては、アンテナ２２ａ→２１ａで回り込んでいる信号とアンテナ２２ｂ→２１ａで回り込んでいる信号がリピータに入る。図の２段目は、このときの出力を示したもので、直接到来波が増幅された信号と、１回目の回り込み波がキャンセラで除去・抑圧された後の信号である。
【００５８】
さらに、これらの信号はまた反射を繰り返し、３段目の図では、直接到来波が増幅された信号と、１回目の回り込み波がキャンセラで除去・抑圧された後の信号と、２回目の回り込み波がキャンセラで除去・抑圧された後の信号を示している。尚、前述のように２回目の回り込み波はキャンセラの想定遅延量より遅延が大きく抑圧されない場合もある。
【００５９】
ここで、リピータで増幅される信号がＯＦＤＭの信号の場合について説明する。
ＯＦＤＭは、近年の通信で最も良く使われる変調方式のひとつであるが、直交した信号を周波数軸上に多重する方式で、直交性を保つため、有効なシンボルにＧＩ（ガードインターバル）と呼ばれる付加部分をつけて、回り込み波などの遅延波が入ってきても直交性が崩れないように遅延波対策をしている。しかしながら、想定したＧＩ長をこえる遅延波には弱く、遅延波を越えた信号が入ってくると直交性が崩れ大きく特性が劣化する。
【００６０】
図６において、１回目の回り込みはＧＩ長に収まったとしても、３段目以降の図のように、２回以上の繰り返しにより、どんどん遅延が長い信号が増えてくると干渉となり性能劣化する。
そこで、必要な抑圧量は、信号に対して、多重繰り返しの電力との比が所望となるＳ／Ｉを満足するように制御することが必要となる。
【００６１】
所望の抑圧比が取れた本発明では、キャンセラの効果により、多重による劣化を影響ない範囲まで下げることができ、性能のよいリピータを実現できる。
【００６２】
なお、必要とされる抑圧量は、通信しているＯＦＤＭの所要Ｃ／Ｉによって異なる。具体的には変調多値数やＭＩＭＯ多重数によって異なる。つまりキャンセラは、前記抑圧量を、前記信号の変調指数あるいは誤り訂正能力などによりコントロールする。
【００６３】
尚、前記説明では、キャンセラの遅延タップ等は第１回目の回り込み波に対応させている例を示しているが、これを分けることは可能である。例えば、１０個の遅延対応素子（図３の例ではｎ＝１０）が用意されている場合に、１回目の回り込み波対応として６素子分、２回目の回り込み波対応として４素子分使用すること等が可能である。従って、キャンセラは、２回目以降の回り込み波の割り込み量を考慮して１回目の回り込み波の帰還量を抑圧する。
【００６４】
こうして、ＭＩＭＯなどの信号を空間多重するシステムにおいて、従来のリピータのキャンセラで発生の危険のあった発振や受信機性能劣化をなくすることができ、良好な通信をすることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  リピータ
１１ａ，１１ｂ，１５ａ，１５ｂ  共用器
１３ａ，１３ｂ，１７ａ，１７ｂ  キャンセラ
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  対基地局用アンテナ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  対移動局用アンテナ
２３  基地局
２４  移動局
２５，２６  反射物
３０ａ，３０ｂ  キャンセル処理系
３１ａ−１〜３１ａ−ｎ，３１ｂ−１〜３１ｂ−ｎ  遅延部
３２ａ−１〜３２ａ−ｎ，３２ｂ−１〜３２ｂ−ｎ  乗算器
３３  加算器
４１ａ−１〜４１ａ−ｎ，４１ｂ−１〜４１ｂ−ｎ  遅延タップ
１０１  基地局
１０２  リピータ
１０３，１０３ａ，１０３ｂ  対基地局用アンテナ
１０４，１０４ａ，１０４ｂ  対移動局用アンテナ
１０５  移動局
１１１，１１５  共用器
１１３，１１７  キャンセラ
１２１，１２２  反射物
１３１−１〜１３１−ｎ  遅延部
１３２−１〜１３２−ｎ  乗算器
１３３  加算器
１４１  基地局
１４２，１４２ａ，１４２ｂ  リピータ
１４３  移動局
【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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