(57)【要約】【課題】処理の複雑化や通信の遅延を回避しつつ、受信信号と送信信号との干渉を抑制することができる中継装置を提供すること。【解決手段】中継装置１００は、信号を受信する受信アンテナ２００と、信号を送信する送信アンテナ３００とを有し、送信アンテナ３００は、受信アンテナが受信した信号を、受信アンテナ２００に対する交差偏波により送信する。中継装置１００は、受信アンテナ２００が受信した信号を、受信アンテナ２００に対する交差偏波により送信アンテナ３００から送信させる信号中継部４００を有する。【選択図】図１
2011259158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を受信する受信アンテナと、
信号を送信する送信アンテナと、を有し、
前記送信アンテナは、
前記受信アンテナが受信した信号を、前記受信アンテナに対する交差偏波により送信する、
中継装置。
【請求項２】
前記受信アンテナが受信した信号を、前記受信アンテナに対する交差偏波により前記送信アンテナから送信させる信号中継部、を有する、
請求項１記載の中継装置。
【請求項３】
前記受信アンテナおよび前記送信アンテナはそれぞれ線状アンテナであり、前記受信アンテナの軸方向と前記送信アンテナの軸方向とは直交している、
請求項１記載の中継装置。
【請求項４】
前記受信アンテナが受信した信号を増幅する増幅部を有する、
請求項１記載の中継装置。
【請求項５】
前記受信アンテナが受信した信号から、特定の信号を検波する検波部を有し、
前記送信アンテナは、
前記検波部が検波した信号を送信する、
請求項１記載の中継装置。
【請求項６】
前記受信アンテナが受信した信号から、特定の信号を復元するディジタル信号処理部、を有し、
前記送信アンテナは、
前記ディジタル信号処理部が復元した信号を送信する、
請求項１記載の中継装置。
【請求項７】
偏波面が互いに直交する複数の前記受信アンテナを有し、
前記ディジタル信号処理部は、
前記複数の受信アンテナが受信した信号から複数の特定の信号を復元し、
前記複数の特定の信号に対応し、対応する前記特定の信号を、少なくとも１つの前記受信アンテナに対する交差偏波によりそれぞれ送信する複数の前記送信アンテナを有する、
請求項６記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号の中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信システムにおいては、大容量・高伝送レートの通信が求められている。また、システムの広帯域化、複数のシステムの存在により、周波数リソースは逼迫し、高周波数の利用も検討されている。
【０００３】
一般に、高周波数の無線周波数帯域を利用した場合、低周波数の無線周波数帯域を利用する場合に比べて、伝送距離による減衰が大きくなる。このため、基地局近傍のエリアでは高品質の通信が期待できる一方で、基地局からの距離が大きくなると通信品質が低下する。あるいは、基地局近傍であっても、建造物の外壁等による遮蔽などの影響により、通信品質が低下し得る。
【０００４】
そこで、一基地局あたりの通信範囲を小さくし、基地局の設置数を増加することにより、通信品質を向上することが考えられる。ところが、多数の基地局を設置するには相応のコストが掛かる。したがって、基地局設置数を抑制しつつ高品質の通信を実現することができるシステムが求められる。
【０００５】
このような要求に応え得る技術として、つまり不感地対策やカバレッジ増加に対する対策として、中継装置がある（例えば特許文献１および非特許文献１参照）。中継装置とは、基地局が送信する信号を端末に中継する装置、あるいは、端末が送信する信号を基地局に中継する装置を意味する。
【０００６】
例えば、中継装置には、非特許文献１に記載されているように、信号を一旦再生して送信する再生中継方式と、再生を行わない非再生中継方式との、２種類がある。以降では、再生中継方式の中継装置をリレー、非再生中継方式の中継装置をリピータと呼ぶこととする。中継装置を用いることにより、基地局設置数を抑制しつつ、高品質の通信を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７１２５５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】宮野剛、村田英一、荒木純道著、「単一アンテナ端末間マルチホップ通信におけるＳＴＢＣを利用した協力中継方式」、信学技報、ＲＣＳ２００３−３６５、２００４年３月、ｐｐ.７１−７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、基地局等から到来する無線信号と中継装置から再送信された無線信号との干渉は、中継装置の性能を大きく低下させるという問題がある。
【００１０】
そこで、特許文献１には、通信チャネルを制御することにより、受信信号と送信信号との干渉を抑制する中継装置が記載されている。特許文献１記載の中継装置（以下「従来装置」という）は、端末との間で使用される通信チャネルと、新たに基地局から割り当てられた通信チャネルとが同じである場合（つまり干渉が発生すると予想される場合）に、基地局に対し、別の通信チャネルの再割り当てを要求する。これにより、受信電波と送信電波とで別の通信チャネルが用いられることになり、受信電波と送信電波との干渉を抑制することができる。
【００１１】
しかしながら、従来装置は、端末との間で使用される通信チャネルを常に監視する必要があるため、処理が複雑となる。また、従来装置は、通信チャネルの再割り当てにより通信開始までの遅延が顕著になり、周波数帯域の利用効率の低下を招く。
【００１２】
本発明の目的は、処理の複雑化や通信の遅延を回避しつつ、受信信号と送信信号との干渉を抑制することができる中継装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の中継装置は、信号を受信する受信アンテナと、信号を送信する送信アンテナとを有し、前記送信アンテナは、前記受信アンテナが受信した信号を、前記受信アンテナに対する交差偏波により送信する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、送信信号が受信アンテナに対する交差偏波となるので、通信チャネルの監視や再割当要求を行うことなく、つまり、処理の複雑化や通信の遅延を回避しつつ、受信信号と送信信号との干渉を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る中継装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係る中継装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３に係る中継装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態４に係る中継装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態４に係る中継装置の構成の第１の変形例を示すブロック図
【図６】実施の形態４に係る中継装置の構成の第２の変形例を示すブロック図
【図７】実施の形態４に係る中継装置の構成の第３の変形例を示すブロック図
【図８】実施の形態４に係る中継装置の構成の第４の変形例を示すブロック図
【図９】実施の形態４に係る中継装置の構成の第５の変形例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る中継装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１において、中継装置１００は、信号を受信する受信アンテナ２００と、信号を送信する送信アンテナ３００とを有する。また、中継装置１００は、受信アンテナ２００が受信した信号を、受信アンテナ２００に対する交差偏波により送信アンテナ３００から送信させる、信号中継部４００を有する。
【００１９】
このような構成により、中継装置１００は、基地局等の装置から受信した信号を、端末等の他の装置へと送信することができる。また、中継装置１００は、受信アンテナ２００に対する交差偏波により送信を行うので、送信信号が受信アンテナ２００側へ回り込んだとしても、受信信号と送信信号との干渉を抑制することができる。更に、中継装置１００は、従来装置のような通信チャネルの監視や再割当要求を必要としないので、比較的安易な構成で、処理の複雑化や通信の遅延を回避しつつ、上述の干渉の抑制を実現することができる。
【００２０】
以下、より具体的な実施の形態について説明する。
【００２１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、本発明をリピータに適用した例である。
【００２２】
図２は、本実施の形態に係る中継装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図１に対応するものである。図１と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【００２３】
図２に示す中継装置１００ａにおいて、受信アンテナ２００ａおよび送信アンテナ３００ａはそれぞれ線状アンテナであり、受信アンテナ２００ａの軸方向と送信アンテナ３００ａの軸方向とは直交している。例えば、受信アンテナ２００ａは水平偏波に対応し、送信アンテナ３００ａは垂直偏波に対応する。また、中継装置１００ａは、図１の信号中継部４００として、受信アンテナ２００ａが受信した信号を入力し、入力した信号を増幅して送信アンテナ３００ａに出力する増幅部４００ａを有する。
【００２４】
このような構成により、中継装置１００ａは、基地局等の装置から受信した信号を増幅させて、端末等の他の装置へと送信することができる。また、中継装置１００ａは、非常に簡素な構成により、上述の干渉の抑制を実現することができる。
【００２５】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、本発明をリレーに適用した例である。
【００２６】
図３は、本実施の形態に係る中継装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図１に対応するものである。図１と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【００２７】
図３に示す中継装置１００ｂは、図１の信号中継部４００として、無線受信部４１０ｂ、ディジタル信号処理部４２０ｂ、および無線送信部４３０ｂを有する。
【００２８】
無線受信部４１０ｂは、受信アンテナ２００が受信した信号に対して、無線周波数からベースバンド周波数への周波数変換処理（ダウンコンバージョン）およびＡ／Ｄ変換処理を行い、処理後の信号を、ディジタル信号処理部４２０ｂへ出力する。
【００２９】
ディジタル信号処理部４２０ｂは、無線受信部４１０ｂから入力された信号から、特定の信号を復元し、復元した特定の信号を、無線送信部４３０ｂへ出力する。具体的には、ディジタル信号処理部４２０ｂは、入力された信号に対して、復調部４２１ｂにおいて復調処理を行い、復号部４２２ｂにおいて誤り訂正処理を行って、元のビット系列を復号する。そして、ディジタル信号処理部４２０ｂは、復号したビット系列に対して、符号化部４２３ｂにおいて誤り訂正符号化処理を行い、変調部４２４ｂにおいて変調処理を行って、処理後の信号を無線送信部４３０ｂへ出力する。
【００３０】
無線送信部４３０ｂは、ディジタル信号処理部４２０ｂから入力された信号に対して、Ｄ／Ａ変換処理およびベースバンド周波数から無線周波数への周波数変換処理（アップコンバージョン）を行い、処理後の信号を、送信アンテナ３００から送信する。
【００３１】
このような構成により、中継装置１００ｂは、基地局等の装置から受信した信号を再生して増幅することで、端末等の他の装置へと送信することができる。
【００３２】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４は、本発明をＭＩＭＯ（multiple input multiple output）方式の通信システムにおける中継装置に適用した例である。
【００３３】
図４は、本実施の形態に係る中継装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図１に対応するものである。図１と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【００３４】
図４に示す中継装置１００ｃは、偏波面が互いに直交する第１の受信アンテナ２００ｃ−１および第２の受信アンテナ２００ｃ−２を有する。また、中継装置１００ｃは、第１の受信アンテナ２００ｃ−１に対する交差偏波により送信を行う第１の送信アンテナ３００ｃ−１と、第２の受信アンテナ２００ｃ−２に対する交差偏波により送信を行う第２の送信アンテナ３００ｃ−２とを有する。そして、中継装置１００ｃは、図１の信号中継部４００として、検波・偏波反転部４４０ｃおよび増幅部４５０ｃを有する。
【００３５】
検波・偏波反転部４４０ｃは、第１の受信アンテナ２００ｃ−１および第２の受信アンテナ２００ｃ−２が受信した信号から、第１の信号と第２の信号とを検波する。そして、検波・偏波反転部４４０ｃは、検波した第１の信号を、増幅部４５０ｃにおいて増幅させて、第１の送信アンテナ３００ｃ−１から送信させる。また、検波・偏波反転部４４０ｃは、検波した第２の信号を、増幅部４５０ｃにおいて増幅させて、第２の送信アンテナ３００ｃ−２から送信させる。
【００３６】
ここで、第１の受信アンテナ２００ｃ−１と第１の送信アンテナ３００ｃ−１とに着目すると、これらの偏波面は互いに直交している。また、第２の受信アンテナ２００ｃ−２と第２の送信アンテナ３００ｃ−２とに着目すると、これらの偏波面は互いに直交している。したがって、第１の受信アンテナ２００ｃ−１が受信する第１の信号と、第２の受信アンテナ２００ｃ−２が受信する第２の信号については、送信信号からの干渉が抑制された状態となる。
【００３７】
このような構成により、中継装置１００ｃは、ＭＩＭＯ方式の通信システムにおいて、ストリーム間の信号の干渉を抑制することができる。
【００３８】
なお、中継装置１００ｃの構成は、図４に示す構成に限定されない。
【００３９】
図５〜図９は、中継装置１００ｃの構成の変形例を示すブロック図である。
【００４０】
図５に示すように、中継装置１００ｃは、検波・偏波反転部４４０ｃを、増幅部４５０ｃの後に配置しても良い。
【００４１】
また、図６に示すように、中継装置１００ｃは、図４の検波・偏波反転部４４０ｃに代えて、検波を行う検波部４４１ｃと、第１および第２の信号を第１および第２の送信アンテナ３００ｃ−１、３００ｃ−２からそれぞれ送信させる偏波反転部４４２ｃとを有しても良い。
【００４２】
また、図７に示すように、中継装置１００ｃは、検波部４４１ｃ、増幅部４５０ｃ、偏波反転部４４２ｃを、この順に配置しても良い。
【００４３】
また、図８に示すように、中継装置１００ｃは、偏波反転部４４２ｃ、増幅部４５０ｃ、検波部４４１ｃを、この順に配置しても良い。
【００４４】
また、図９に示すように、中継装置１００ｃは、増幅部４５０ｃ、検波部４４１ｃ、偏波反転部４４２ｃを、この順に配置しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る中継装置は、処理の複雑化や通信の遅延を回避しつつ、受信信号と送信信号との干渉を抑制することができる中継装置として有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ  中継装置
２００、２００ａ、２００ｃ  受信アンテナ
３００、３００ａ、３００ｃ  送信アンテナ
４００  信号中継部
４００ａ、４５０ｃ  増幅部
４１０ｂ  無線受信部
４２０ｂ  ディジタル信号処理部
４２１ｂ  復調部
４２２ｂ  復号部
４２３ｂ  符号化部
４２４ｂ  変調部
４３０ｂ  無線送信部
４４０ｃ  検波・偏波反転部
４４１ｃ  検波部
４４２ｃ  偏波反転部
【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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