(57)【要約】  本発明は、ＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法及びシステムに関するものである。  本発明は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いて、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）、ＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）及びＲＦ中継器を含む移動通信システムの前記ＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法であって、（ａ）前記ＡＰから前記ＲＦ中継器にＲＦ信号が伝送されれば、前記ＲＦ中継器のカプラーから前記ＲＦ信号の一部を抽出して前記ＲＦ中継器のスイッチングタイミング信号生成回路に伝達するステップと、（ｂ）前記カプラーから抽出したＲＦ信号と前記スイッチングタイミング信号生成回路で生成した基準信号を相関させるステップと、（ｃ）前記相関結果値を分析して前記ＲＦ信号のフレーム開始位置を判別するステップと、（ｄ）前記フレーム開始位置を基準に前記ＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算するステップと、（ｅ）前記下り信号と前記上り信号の開始点情報を用いてスイッチングタイミング信号を生成して前記ＲＦ中継器のスイッチに伝達するステップと、（ｆ）前記スイッチングタイミング信号により前記スイッチを制御して前記下り信号と前記上り信号を区分して伝送するステップと、を含むことを特徴とするＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法及びシステムを提供する。  本発明によれば、ＴＤＤ方式とＯＦＤＭ方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器自体内で下り信号と上り信号を区分して、各々の信号に対する経路を選択的に提供できるスイッチングタイミング信号を生成してスイッチを制御することができる効果がある。
2008507192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いて、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）、ＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）及びＲＦ中継器を含む移動通信システムの前記ＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法であって、
（ａ）前記ＡＰから前記ＲＦ中継器にＲＦ信号が伝送されれば、前記ＲＦ中継器のカプラーから前記ＲＦ信号の一部を抽出して前記ＲＦ中継器のスイッチングタイミング信号生成回路に伝達するステップと、
（ｂ）前記カプラーから抽出したＲＦ信号と前記スイッチングタイミング信号生成回路で生成した基準信号を相関させるステップと、
（ｃ）前記相関結果値を分析して前記ＲＦ信号のフレーム開始位置を判別するステップと、
（ｄ）前記フレーム開始位置を基準に前記ＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算するステップと、
（ｅ）前記下り信号と前記上り信号の開始点情報を用いてスイッチングタイミング信号を生成して前記ＲＦ中継器のスイッチに伝達するステップと、
（ｆ）前記スイッチングタイミング信号により前記スイッチを制御して前記下り信号と前記上り信号を区分して伝送するステップと、
を含むことを特徴とするＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項２】
前記（ａ）ステップは、
前記ＡＰから前記ＲＦ中継器にＲＦ信号が伝送されれば、前記ＲＦ中継器のＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）で前記ＡＰと前記ＡＴとの間の信号を伝送するために使用する周波数帯域の信号を通過させて、他の周波数帯域の信号成分を除去した後、前記ＲＦ中継器のスイッチに伝達して、前記ＲＦ中継器のカプラーから前記ＢＰＦを通過した前記ＲＦ信号の一部を抽出し、前記ＲＦ中継器のスイッチングタイミング信号生成回路に伝達することを特徴とする請求項１記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項３】
前記ＡＰと前記ＡＴとの間の信号を伝送するために使用する前記周波数帯域は、２．３ＧＨｚ周波数帯域を含むことを特徴とする請求項２記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項４】
前記（ｃ）ステップは、
前記相関結果値を分析し、前記相関結果値が最大である位置を前記ＲＦ信号のフレーム開始位置と決定することを特徴とする請求項１記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項５】
前記（ｆ）ステップは、
前記スイッチングタイミング信号を用いて前記下り信号と前記上り信号を区分して、前記下り信号が入力された場合には前記下り信号が前記ＲＦ中継器のＬＮＡ２２５、減衰器２３０、ＨＰＡ２３５を経てリモートアンテナ２４５を介して放射されるように前記スイッチ２２０、２４０を制御して、前記上り信号が入力された場合には前記上り信号が前記ＲＦ中継器のＬＮＡ２５０、減衰器２５５、ＨＰＡ２６０を経てドナーアンテナ２０５を介して放射されるように前記スイッチ２２０、２４０を制御することを特徴とする請求項１記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項６】
前記ＲＦ信号のフレームは、下りリンク（ＤＬ：Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋ）フレーム、上りリンク（ＵＬ：Ｕｐ  Ｌｉｎｋ）フレーム、ＴＴＧ（Ｔｘ／Ｒｘ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）及びＲＴＧ（Ｒｘ／Ｔｘ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）を含むことを特徴とする請求項１記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項７】
前記フレームは、前記下りリンク、前記上りリンク、前記ＴＴＧ及び前記ＲＴＧの時間間隔を全て足した５ｍｓｅｃの長さを有することを特徴とする請求項６記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項８】
前記下りリンクは前記ＡＰから前記ＲＦ中継器を介して前記ＡＴに伝送される下り信号に対するフレームであり、前記上りリンクは前記ＡＴから前記ＲＦ中継器を介して前記ＡＰに伝送される上り信号に対するフレームであることを特徴とする請求項６記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項９】
前記ＴＴＧは、前記下りリンクとこれを続けて伝送される前記上りリンクとの間の間隔であって、前記下りリンクと前記上りリンクの伝送時間を区分するための保護時間（Ｇｕａｒｄ  Ｔｉｍｅ）であり、前記ＴＴＧの間、前記ＡＰは前記上り信号を伝送されるモードに変更され、前記ＡＴは前記上り信号を伝送するモードに変更されることを特徴とする請求項８記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１０】
前記ＲＴＧは、前記上りリンクとこれを続けて伝送される前記下りリンクとの間の間隔であって、前記上りリンクと前記下りリンクの伝送時間を区分するための保護時間（Ｇｕａｒｄ  Ｔｉｍｅ）であり、前記ＲＴＧの間、前記ＡＰは前記下り信号を伝送するモードに変更され、前記ＡＴは前記下り信号を伝送されるモードに変更されることを特徴とする請求項８記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１１】
前記ＴＴＧまたはＲＴＧ間には、前記ＡＰと前記ＡＴからデータを含む有効信号を伝送しないことを特徴とする請求項９または１０記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１２】
前記（ｄ）ステップは、
前記フレームの開始位置を前記下りリンクの開始点と決定し、前記下りリンクの時間間隔に前記ＴＴＧを足した位置を前記上りリンクの開始点と決定して、前記下りリンクの開始点を前記下り信号の開始点と設定して、前記上りリンクの開始点を前記上り信号の開始点と設定することを特徴とする請求項６記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１３】
前記下りリンクと前記上りリンクは多数個のＯＦＤＭシンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）で構成され、前記ＯＦＤＭシンボルは、データシンボル、パイロット（Ｐｉｌｏｔ）シンボル及びプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を含むことを特徴とする請求項６記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１４】
前記フレームの前記下りリンクと前記上りリンクを構成する前記データシンボルの割合は１６：６または１３：９の非対称構造を有することを特徴とする請求項１３記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１５】
前記下りリンクは、１番目のＯＦＤＭシンボルは前記プリアンブルであり、前記データシンボル３つ当たり前記パイロットシンボルが１つずつ挿入されて構成され、前記上りリンクは前記データシンボルで構成されることを特徴とする請求項１３記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１６】
前記下りリンクは、１番目のＯＦＤＭシンボルは前記プリアンブルであり、残りのＯＦＤＭシンボルは前記データシンボルで構成され、前記上りリンクは前記データシンボルで構成されることを特徴とする請求項１３記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１７】
前記データシンボルは、データが伝送される時間区間であって、データを含む有効シンボル時間区間（Ｔｂ）の中で最後のＴｇだけの時間区間（ＣＰ時間区間）を前記有効シンボル区間の前に付けた全体時間区間（Ｔｓ＝Ｔｇ＋Ｔｂ）を前記データシンボルの時間区間として有することを特徴とする請求項１３記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１８】
前記プリアンブルは前記Ｔｓを時間区間として有し、データ伝送が始まる時点を知らせて伝送タイミングを同期化するために使われることを特徴とする請求項１７記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項１９】
前記パイロットシンボルは、Ｔｐ（＝Ｔｂ／２＋Ｔｇ）を時間区間として有し、前記データシンボル中間に挿入されて通信チャンネルが前記下りリンクであるか、または前記上りリンクであるかを推定することに用いることを特徴とする請求項１７記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法。
【請求項２０】
ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いる移動通信網のＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）とＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）から伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器であって、
前記ＲＦ信号を伝送受けて前記ＡＰと前記ＡＴとの間の信号を伝送するために使用する周波数帯域の信号を通過させて、他の周波数帯域の信号成分を除去するＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）と、
前記ＲＦ信号の雑音成分を減らして、信号成分を増幅して減衰器（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）に伝達するＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、
前記ＲＦ信号の信号レベルを調整してＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）に伝達する減衰器と、
前記ＲＦ信号を無線で送出するための失効電力まで増幅してスイッチに伝達するＨＰＡと、
スイッチングタイミング信号により前記ＲＦ信号を前記下り信号と前記上り信号に区分して伝送するスイッチと、
前記ＲＦ信号の一部を抽出して自体内で生成した基準信号と前記抽出したＲＦ信号を相関させて、前記相関結果値を分析して前記抽出したＲＦ信号のフレーム開始位置を判別し、前記フレーム開始位置を基準に前記抽出したＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算し、前記計算された下り信号と上り信号の開始点情報を用いてスイッチングタイミング信号を生成して前記スイッチに伝達するスイッチングタイミング信号生成回路と、
を含むことを特徴とするＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＡＰとＡＴから伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器。
【請求項２１】
前記ＢＰＦと前記スイッチ２２０との間にはカプラーが位置し、前記カプラーは前記ＢＰＦから前記スイッチ２２０に伝えられる前記ＲＦ信号の一部を抽出して前記スイッチングタイミング信号生成回路に伝達することを特徴とする請求項２０記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＡＰとＡＴから伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器。
【請求項２２】
前記ＲＦ中継器は、前記ＡＰから伝送される前記ＲＦ信号を伝送されるドナーアンテナと前記ＡＴから伝送される前記ＲＦ信号を伝送されるリモートアンテナを含むことを特徴とする請求項２０記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＡＰとＡＴから伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器。
【請求項２３】
前記ＲＦ信号が下り信号である場合には、前記ＲＦ信号が前記ＬＮＡ２２５、前記減衰器２３０、前記ＨＰＡ２３５を経て前記リモートアンテナに伝えられるように前記スイッチングタイミング信号により前記スイッチの開閉を調節することを特徴とする請求項２２記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＡＰとＡＴから伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器。
【請求項２４】
前記ＲＦ信号が上り信号である場合には、前記ＲＦ信号が前記ＬＮＡ２５０、前記減衰器２５５、前記ＨＰＡ２６０を経て前記ドナーアンテナに伝えられるように前記スイッチングタイミング信号により前記スイッチの開閉を調節することを特徴とする請求項２２記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＡＰとＡＴから伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器。
【請求項２５】
前記スイッチングタイミング信号生成回路は、前記ＲＦ中継器の内部に位置したり、または、前記ＲＦ中継器と独立的な装置として前記ＲＦ中継器に連結されて、前記カプラーから抽出したＲＦ信号を伝達受けて前記スイッチングタイミング信号を生成して前記スイッチに伝達することを特徴とする請求項２０記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＡＰとＡＴから伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器。
【請求項２６】
ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器において、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）とＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）から伝送されたＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離するスイッチングタイミング信号を生成するスイッチングタイミング信号生成回路であって、
前記ＲＦ中継器に含まれたカプラーから前記ＲＦ信号の一部を抽出すれば、前記抽出したＲＦ信号を伝達受けてレベルディテクタ（Ｌｅｖｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と可変利得増幅器（ＶＧＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）に分配する分配器（Ｄｉｖｉｄｅｒ）と、
前記分配器から分配受けた前記抽出したＲＦ信号のレベルを測定して前記可変利得増幅器に伝達するレベルディテクタと、
前記レベルディテクタで測定になったレベル値を入力受けて前記抽出したＲＦ信号を一定のレベルに維持させて出力する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器から入力受けた前記抽出したＲＦ信号の変化量を鎖状（Ｌｉｎｅａｒ）スケールからデシベル（ｄＢ）スケールに変えた後、パルスジェネレータ（Ｐｕｌｓｅ−Ｓｈａｐｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）に伝達するログスケール増幅器（Ｌｏｇ−Ｓｃａｌｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、
前記ログスケール増幅器から入力受けた前記抽出したＲＦ信号を用いてパルス波形信号を生成して比較器（Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）に伝達するパルスジェネレータと、
前記パルスジェネレータで生成された前記パルス波形信号と相関させて前記抽出したＲＦ信号のフレーム開始位置を判別するための基準パルス波形信号を生成して前記比較器に伝達する基準パルスジェネレータ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｕｌｓｅ−Ｓｈａｐｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）と、
前記パルスジェネレータと前記基準パルスジェネレータから伝達受けた信号を相関させて、その結果値をタイミングコントローラ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に伝達する比較器と、
前記比較器路から伝達受けた前記結果値を分析して前記抽出されたＲＦ信号のフレーム開始位置を判別して、判別した前記フレーム開始位置を基準に前記抽出されたＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算して、前記計算された下り信号と上り信号の開始点情報を用いてスイッチングタイミング信号を生成し、前記ＲＦ中継器のスイッチに伝達するタイミングコントローラと、
前記パルスジェネレータで生成された前記パルス波形信号の位相情報を前記比較器路から伝達受けて前記基準パルス波形信号の位相を同調させる位相同調回路（Ｐｈａｓｅ  Ｔｕｎｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）と、
を含むことを特徴とするＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器において、ＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離するスイッチングタイミング信号を生成するスイッチングタイミング信号生成回路。
【請求項２７】
前記タイミングコントローラは、前記相関結果値を分析して前記相関結果値が最大である位置を前記抽出されたＲＦ信号のフレーム開始位置と決定することを特徴とする請求項２６記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器において、ＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離するスイッチングタイミング信号を生成するスイッチングタイミング信号生成回路。
【請求項２８】
前記タイミングコントローラは、前記ＲＦ信号のフレーム構造情報を有してあり、判別した前記フレーム位置を基準に前記フレーム構造情報を用いて前記ＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算することを特徴とする請求項２６記載のＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器において、ＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離するスイッチングタイミング信号を生成するスイッチングタイミング信号生成回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法及びシステムに関し、より詳しくは、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）から伝送されたＲＦ信号がＲＦ中継器に伝えられれば、ＲＦ中継器のカプラーからＲＦ信号の一部を抽出してスイッチングタイミング信号生成回路に伝達して、スイッチングタイミング信号生成回路で生成した基準信号とカプラーから抽出したＲＦ信号を相関させてＲＦ信号のフレーム開始位置を判別して、フレーム開始位置を基準にＡＰのフレーム規格を用いてＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算して、これを用いてスイッチングタイミング信号を生成してＲＦ中継器のスイッチに伝達すれば、スイッチでスイッチングタイミング信号により下り信号と上り信号を区分してＲＦ信号が伝送できるＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、電子、通信技術が飛躍的に発展することにつれて、無線通信網（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いた多様な無線通信サービスが提供されている。最も基本的な無線通信サービスは、移動通信端末機の使用者に無線で音声通話を提供する無線音声通話サービスであって、これは時間と場所に関わらず、サービスが提供できるという特徴がある。また、文字メッセージサービスを提供して音声通話サービスを補完してくれる一方、最近は移動通信端末機の使用者に無線通信網を通じてインターネット通信サービスを提供する無線インターネットサービスが台頭した。
【０００３】
このように移動通信技術の発達によって、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）移動通信システムから提供するサービスは、音声サービスだけでなく、サーキット（Ｃｉｒｃｕｉｔ）データ、パケット（Ｐａｃｋｅｔ）データなどのようなデータを伝送するマルチメディア通信サービスに発展している。
【０００４】
また、最近は情報通信の発達によりＩＴＵ−Ｒで標準に制定している第３世代移動通信システムであるＩＭＴ−２０００（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ２０００）が常用化している。ＩＭＴ−２０００は、ＣＤＭＡ  ２０００  １Ｘ、３Ｘ、ＥＶ−ＤＯ、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ  ＣＤＭＡ）などで、既存のＩＳ−９５Ａ、ＩＳ−９５Ｂ網から進化したＩＳ−９５Ｃ網を用いてＩＳ−９５Ａ、ＩＳ−９５Ｂ網で支援可能なデータ伝送速度である１４．４Ｋｂｐｓや５６Ｋｂｐｓよりはるかに速い１４４Ｋｂｐｓ以上の伝送速度で無線インターネットが提供できるサービスである。特に、ＩＭＴ−２０００サービスを利用すれば、既存の音声及びＷＡＰサービス品質の向上は勿論、各種マルチメディアサービス（ＡＯＤ、ＶＯＤ等）をより速い速度で提供することができる。
【０００５】
しかしながら、既存の移動通信システムは、基地局構築費用が高いため、無線インターネットの利用料金が高くて、移動通信端末機の画面の大きさが小さいため、利用できるコンテンツに制約がある等、超高速無線インターネットを提供するには限界があり、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術は伝播干渉及び狭い使用領域（Ｃｏｎｖｅｒａｇｅ）などの問題により、公衆サービスの提供に限界がある。したがって、携帯性と移動性を保障し、安価な料金で超高速無線インターネットサービスが利用できるように、デュプレックス（Ｄｕｐｌｅｘ）方式にＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を利用し、変調方式にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いる携帯インターネット技術が台頭した。
【０００６】
ここで、ＴＤＤ方式は、同一な周波数帯域で、時間的に上り（Ｕｐｌｉｎｋ）、下り（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）を交互に割当てる両方向伝送方式である。ＴＤＤ方式は下りと下りに各々異なる２つの周波数を割当てるＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式より伝送効率が高くて、タイムスロットの動的割当により非対称（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）やバースティー（Ｂｕｒｓｔｙ）なアプリケーション伝送に適合した特徴がある。
【０００７】
ここで、ＯＦＤＭ方式は、無線ＬＡＮ（８０２．１１ｇ、ａ）、Ｗ−ＭＡＮ（８０２．１６）、ディジタル放送、ＶＤＳＬなどに標準に採択されている次世代の通信方式であって、帯域幅当たり伝送速度を向上させて、マルチパス（Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ）干渉を防止するためのディジタル変調方式である。ＯＦＤＭ方式の最も大きい特徴は、サブキャリヤ間の直交性を有するということで、多重経路フェーディングに優れる特性を有することができ、特定副搬送波での信号対雑音比により各副搬送波に対するデータ伝送率を適応的に調節して伝送容量を格段に向上させることができる。また、狭帯域干渉が一部副搬送波のみに影響を与えるため、狭帯域干渉に強い特性を見せる。
【０００８】
しかしながら、ＯＦＤＭ方式は搬送波の周波数オフセット（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｏｆｆｓｅｔ）と位相雑音（Ｐｈａｓｅ  Ｎｏｉｓｅ）に敏感な特性を見せて、これは直交性の確保に影響が及ぼして、直ぐにシステム性能を劣化させることができ、単一搬送波変調に比べて相対的に大きい最大電力対平均電力比を有し、ＲＦ電力増幅器の電力効率を減少させる要因となる。ＯＦＤＭ方式は、多重経路チャンネルによるシンボル間干渉が克服できる一方、特定の副チャンネルの低減がひどい場合、その副チャンネルに伝送された信号は復元できなくなる。これを防止するためには誤り訂正符号を使用して問題が解決できるが、これをＣＯＦＤＭ（Ｃｏｄｅｄ  ＯＦＤＭ）方式といい、この時に使われる誤り訂正符号にはリードソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号のようなブロック符号とコンボリューショナル（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号が両方とも使用可能であり、２つを結合した連接符号、ターボ符号なども利用することができる。
【０００９】
ＴＤＤ方式とＯＦＤＭ方式を用いる代表的な携帯インターネット技術として、超高速携帯インターネット（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｉｎｔｅｒｎｅｔ；以下、‘Ｈｐｉ’と称する）システムがある。ＨＰｉシステムは、韓国情報通信技術協会（ＴＴＡ）が三星電子、韓国電子通信研究院（ＥＴＲＩ）などと共同で開発中にある次世代の無線インターネット技術である。
【００１０】
Ｈｐｉシステムは、２．３ＧＨｚ周波数帯域を使用し、前述したように、デュプレックス方式にＴＤＤ、変調方式にＯＦＤＭを使用する。また、時速６０ｋｍ／ｈの移動性を提供し、下り伝送速度は２４．８Ｍｂｐｓであるが、下り伝送速度は５．２Ｍｂｐｓで、上下り非対称伝送特性を有するＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤の無線データシステムである。
【００１１】
図１はＨＰｉシステムを概略的に示す構成図である。
【００１２】
図１に示すように、Ｈｐｉシステムは、ＡＴ１００、ＡＰ１１０、ＰＡＲ（Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｒｏｕｔｅｒ）１２０、ＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｎｏｄｅ）１３０、ＰＤＧＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｇａｔｅｗａｙ  Ｎｏｄｅ）１４０、ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ、Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）１５０、ＩＰネットワーク１６０及びインターネット１７０などを含むことができる。
【００１３】
ここで、ＡＴ１００は、Ｈｐｉシステムに接続して超高速無線インターネットサービスを用いる移動通信端末機をいい、低電力ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）／ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール及びコントローラ機能、サービス特性及び伝播環境に従うＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム可変制御機能、ハンドオーバー機能、認証及び暗号化機能などを有する。
【００１４】
ＡＰ１１０は、Ｈｐｉシステムの基地局であって、ＰＡＲ１２０から受信したデータを無線でＡＴ１００に伝送することになり、低電力ＲＦ／ＩＦモジュール及びコントローラ機能、ＯＦＤＭＡ／ＴＤＤパケットスケジューリングとチャンネル多重化機能、サービス特性及び伝播環境に従うＭＡＣフレーム可変制御機能、５０Ｍｂｐｓ級高速トラフィックリアルタイム制御機能、ハンドオーバー機能などを有する。
【００１５】
また、ＡＴ１００及びＡＰ１１０はデータ伝送のための５０Ｍｂｐｓパケット伝送変復調機能、高速パケットチャンネルコーディング機能、リアルタイムモデム制御機能などを有する。
【００１６】
ＰＡＲ１２０は、多数個のＡＰ１１０を受容するパケットアクセスルータであって、ＡＰ１１０間のハンドオーバー制御機能、ＰＡＲ１２０間のハンドオーバー機能、パケットルーティング機能、インターネット接続機能などを有し、ＩＰ網に接続される。
【００１７】
ＰＤＳＮ１３０は、ＩＰネットワーク１６０を通じてインターネット１７０などの外部パケットデータサービスサーバー及び基地局間でパケットデータの送受信を中継して、ＡＴ１００をはじめとする移動通信端末機の位置情報データを管理する。
【００１８】
ＰＤＧＮ１４０は、インターネット１７０などの外部パケットデータサービスサーバーの位置を追跡して連結するルーティング（Ｒｏｕｔｉｎｇ）を遂行して、ＡＡＡ１５０はＰＤＳＮ１３０と連動してＡＴ１００で利用したパケットデータに対する課金を遂行して、ＡＴ１００からの接続を認証する。
【００１９】
ＩＰネットワーク１６０は、ＰＤＳＮ１３０、ＰＤＧＮ１４０及びＡＡＡ１５０などを連結させてあげて、インターネット１７０などの外部パケットデータサービスからパケットデータを伝達受けてＡＰ１１０に伝送する。
【００２０】
一方、一般的に移動通信システムでは、移動通信網のカバレージ（Ｃｏｖｅｒａｇｅ）を拡張するために、周波数再使用概念などを用いて移動通信サービス地域を多数のセル（Ｃｅｌｌ）に分割し、各々のセルの中心付近に移動通信サービスを処理するために無線基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）を設置している。ここで、セルの半径は該当地域の信号の強さやデータのトラフィック（Ｔｒａｆｆｉｃ）量により決まる。即ち、トラフィック量の多い都心地域ではセルの半径を小さくし、トラフィック量の相対的に少ない都心他の地域ではセルの半径を大きくして各々のセルで発生するトラフィックが該当移動通信サービスを担当する無線基地局の処理用量を越えないようにしている。
【００２１】
このような周波数再使用概念、トラフィック量などによって、セルの半径を適切に調節して、よりよい移動通信サービスを支援しようとする努力にも拘わらず、都心地域では、地下、建物の内部、トンネルなど、一般的に伝播が到達し難い伝播陰影地域が存在している。このような伝播陰影地域での伝播陰影を解決するために多数の新しい無線基地局を施設することは、施設費用、設置費用及びメインテナンス費用などにより、経済性が大きく落ちるだけでなく、セル設計にも好ましくない結果をもたらすことができる。
【００２２】
これに対する解決策として、このような伝播陰影地域では中継器を用いて移動通信サービスを提供することができる。中継器は、基地局の信号が伝播陰影地域に到達できるように基地局信号を増幅して伝播陰影地域に送出して、伝播陰影地域に位置した端末機の信号が基地局に到達できるように端末機信号を増幅及び濾過して基地局に送出して伝播陰影の問題点を解消する。
【００２３】
一方、中継器から基地局と端末機の間の無線信号を伝送するためには、下り信号と上り信号を区分できなければならない。移動通信システムの中継器でＦＤＤ方式を用いる場合にはデュプレックサーを使用して下り信号と上り信号を区分することになるが、ＨｐｉシステムのようにＴＤＤ方式を用いる場合には同一周波数を下り及び上り信号の伝送のために使用し、時間区間を分けて下り信号と上り信号を区分するため、デュプレックサーを使用して下り信号と上り信号を区分することができない。したがって、ＴＤＤ方式を用いる中継器は、スイッチを使用して下り信号と上り信号を区分し、各々の信号に対する経路を選択的に提供することができる。これのためには、下り信号の開始点と上り信号の開始点を正確に判別し、各々の信号に従ってスイッチの経路を調節して信号の移動経路を変えることができる制御信号が必要である。
【００２４】
しかしながら、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）中継器は、無線タイプの中継器であって、基地局から下り信号と上り信号を区分できる伝送タイミングデータを受信することができないので、下り信号と上り信号に従うスイッチ制御をすることができなくなる。即ち、ＴＤＤ方式の移動通信システムでは、ＲＦ中継器を使用することができなくなる問題点が発生する。したがって、ＴＤＤ方式の移動通信システムでもＲＦ中継器を使用することができるように、ＲＦ中継器自体内で下り信号と上り信号を区分し、各々の信号に対する経路を選択的に提供できるスイッチングタイミング信号が生成できる方案が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
このような問題点を解決するために本発明は、ＲＦ中継器のカプラーからＲＦ信号の一部を抽出してスイッチングタイミング信号生成回路に伝達すれば、スイッチングタイミング信号生成回路に内蔵された基準ＲＦ信号パターンとカプラーから抽出したＲＦ信号を相関させてＲＦ信号のフレーム開始位置を判別して、フレーム開始位置を基準にＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算し、これを用いてスイッチングタイミング信号を生成してＲＦ中継器のスイッチに伝達すれば、スイッチでスイッチングタイミング信号により下り信号と上り信号を区分してＲＦ信号を伝送できるＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法及びシステムを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の第１の目的によれば、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いて、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）、ＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）及びＲＦ中継器を含む移動通信システムの前記ＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法であって、（ａ）前記ＡＰから前記ＲＦ中継器にＲＦ信号が伝送されれば、前記ＲＦ中継器のカプラーから前記ＲＦ信号の一部を抽出して前記ＲＦ中継器のスイッチングタイミング信号生成回路に伝達するステップと、（ｂ）前記カプラーから抽出したＲＦ信号と前記スイッチングタイミング信号生成回路で生成した基準信号を相関させるステップと、（ｃ）前記相関結果値を分析して前記ＲＦ信号のフレーム開始位置を判別するステップと、（ｄ）前記フレーム開始位置を基準に前記ＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算するステップと、（ｅ）前記下り信号と前記上り信号の開始点情報を用いてスイッチングタイミング信号を生成して前記ＲＦ中継器のスイッチに伝達するステップと、（ｆ）前記スイッチングタイミング信号により前記スイッチを制御して前記下り信号と前記上り信号を区分して伝送するステップと、を含むことを特徴とするＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法を提供する。
【００２７】
本発明の第２の目的によれば、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いる移動通信網のＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）とＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）から伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器であって、前記ＲＦ信号を伝送受けて前記ＡＰと前記ＡＴとの間の信号を伝送するために使用する周波数帯域の信号を通過させて、他の周波数帯域の信号成分を除去するＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）と、前記ＲＦ信号の雑音成分を減らして、信号成分を増幅して減衰器（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）に伝達するＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、前記ＲＦ信号の信号レベルを調整してＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）に伝達する減衰器と、前記ＲＦ信号を無線で送出するための失効電力まで増幅してスイッチに伝達するＨＰＡと、スイッチングタイミング信号により前記ＲＦ信号を前記下り信号と前記上り信号に区分して伝送するスイッチと、前記ＲＦ信号の一部を抽出して自体内で生成した基準信号と前記抽出したＲＦ信号を相関させて、前記相関結果値を分析して前記抽出したＲＦ信号のフレーム開始位置を判別し、前記フレーム開始位置を基準に前記抽出したＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算し、前記計算された下り信号と上り信号の開始点情報を用いてスイッチングタイミング信号を生成して前記スイッチに伝達するスイッチングタイミング信号生成回路と、を含むことを特徴とするＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＡＰとＡＴから伝送したＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離して中継するＲＦ中継器を提供する。
【００２８】
本発明の第３の目的によれば、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器において、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）とＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）から伝送されたＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離するスイッチングタイミング信号を生成するスイッチングタイミング信号生成回路であって、前記ＲＦ中継器に含まれたカプラーから前記ＲＦ信号の一部を抽出すれば、前記抽出したＲＦ信号を伝達受けてレベルディテクタ（Ｌｅｖｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と可変利得増幅器（ＶＧＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）に分配する分配器（Ｄｉｖｉｄｅｒ）と、前記分配器から分配受けた前記抽出したＲＦ信号のレベルを測定して前記可変利得増幅器に伝達するレベルディテクタと、前記レベルディテクタで測定になったレベル値を入力受けて前記抽出したＲＦ信号を一定のレベルに維持させて出力する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器から入力受けた前記抽出したＲＦ信号の変化量を鎖状（Ｌｉｎｅａｒ）スケールからデシベル（ｄＢ）スケールに変えた後、パルスジェネレータ（Ｐｕｌｓｅ−Ｓｈａｐｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）に伝達するログスケール増幅器（Ｌｏｇ−Ｓｃａｌｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、前記ログスケール増幅器から入力受けた前記抽出したＲＦ信号を用いてパルス波形信号を生成して比較器（Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）に伝達するパルスジェネレータと、前記パルスジェネレータで生成された前記パルス波形信号と相関させて前記抽出したＲＦ信号のフレーム開始位置を判別するための基準パルス波形信号を生成して前記比較器に伝達する基準パルスジェネレータ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｕｌｓｅ−Ｓｈａｐｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）と、前記パルスジェネレータと前記基準パルスジェネレータから伝達受けた信号を相関させて、その結果値をタイミングコントローラ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に伝達する比較器と、前記比較器路から伝達受けた前記結果値を分析して前記抽出されたＲＦ信号のフレーム開始位置を判別して、判別した前記フレーム開始位置を基準に前記抽出されたＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算して、前記計算された下り信号と上り信号の開始点情報を用いてスイッチングタイミング信号を生成し、前記ＲＦ中継器のスイッチに伝達するタイミングコントローラと、前記パルスジェネレータで生成された前記パルス波形信号の位相情報を前記比較器路から伝達受けて前記基準パルス波形信号の位相を同調させる位相同調回路（Ｐｈａｓｅ  Ｔｕｎｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）とを含むことを特徴とするＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器において、ＲＦ信号を下り信号と上り信号に分離するスイッチングタイミング信号を生成するスイッチングタイミング信号生成回路を提供する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上、説明したように、本発明は、ＴＤＤ方式とＯＦＤＭ方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器自体内で下り信号と上り信号を区分し、各々の信号に対する経路を選択的に提供できるスイッチングタイミング信号を生成してスイッチを制御するため、ＲＦ中継器を安定的に運用できる効果がある。
【００３０】
また、ＴＤＤ方式で下り信号と上り信号が同一周波数を使用して発生できる下り信号と上り信号との間の干渉問題を解決できる長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、各図面の構成要素への参照符号の付加において、同一な構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されてもできる限り同一な符号が与えられていることに留意しなければならない。また、本発明の説明において、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。
【００３２】
図２は、本発明の好ましい実施例に係るＲＦ中継器２００の内部構成を示す構成図である。
【００３３】
本発明のＲＦ中継器２００は、ＴＤＤ方式を使用するため、同一な周波数を時分割して下り信号と上り信号に区分して両方向通信が可能であるので、ＲＦ中継器２００はＡＴ１００とＡＰ１１０の間で同一な周波数を使用してＲＦ信号を伝送するようになる。
【００３４】
図２に示すように、本発明の好ましい実施例に係るＲＦ中継器２００は、内部構成要素であって、ドナーアンテナ２０５、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）２１０、カプラー（Ｃｏｕｐｌｅｒ）２１５、スイッチ２２０、２４０、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２５、２５０、減衰器（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）２３０、２５５、ＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２３５、２６０、リモートアンテナ２４５、スイッチングタイミング信号生成回路２６５などを含むことができる。
【００３５】
前述したＲＦ中継器２００の構成要素を用いて歴訪香り及び逆方向チャンネルでの信号の伝送過程を詳細に説明すれば下記の通りである。
【００３６】
順方向チャンネルの場合、ＡＰ１１０から伝送したＲＦ信号は、ＲＦ中継器２００のドナーアンテナ２０５を介してＢＰＦ２１０に伝達される。ＢＰＦ２１０はＡＰ１１０とＡＴ１００の間の信号を伝送するために使用する周波数帯域の信号のみを通過させて、他の周波数帯域の信号成分を除去した後、スイッチ２２０に伝達するようになる。ここで、本発明の移動通信網がＨＰｉシステムである場合には、２．３ＧＨｚ周波数帯域を用いるので、ＢＰＦ２１０では２．３ＧＨｚ周波数帯域の信号のみを通過させて、他の周波数帯域の信号成分を除去するようになる。
【００３７】
スイッチ２２０では、入力されたＲＦ信号をＬＮＡ２２５に伝達して、ＬＮＡ２２５はＲＦ信号の雑音成分を減らし、信号成分を増幅して減衰器２３０に伝達する。減衰器２３０はＲＦ信号の信号レベルを調整してＨＰＡ２３５に伝達して、ＨＰＡ２３５はＲＦ信号を無線で送出するための失効出力まで増幅してスイッチ２４０に伝達する。スイッチ２４０ではリモートアンテナ２４５を介してＲＦ信号をＡＴ１００に放射するようになる。
【００３８】
逆方向チャンネルの場合、リモートアンテナ２４５を介してＡＴ１００からＲＦ信号を伝送受ければ、スイッチ２４０では伝送受けたＲＦ信号をＬＮＡ２５０に伝達する。ＬＮＡ２５０はＲＦ信号の雑音成分を減らし、信号成分を増幅して減衰器２５５に伝達する。減衰器２５５はＲＦ信号の信号レベルを調整してＨＰＡ２６０に伝達して、ＨＰＡ２６０はＲＦ信号を無線で送出するための失効出力まで増幅してスイッチ２２０に伝達する。
【００３９】
スイッチ２２０は伝達受けたＲＦ信号をＢＰＦ２１０に伝達して、ＢＰＦ２１０では伝送周波数帯域の信号のみを通過させて、他の周波数帯域の信号成分を除去してドナーアンテナ２０５を介してＲＦ信号をＡＰ１１０に放射するようになる。
【００４０】
一方、カプラー２１５はＢＰＦ２１０とスイッチ２２０との間に位置して、ＢＰＦ２１０からスイッチ２２０に伝えられるＲＦ信号の一部を抽出してスイッチングタイミング信号生成回路２６５に伝達する。スイッチングタイミング信号生成回路２６５では抽出したＲＦ信号を分析してＲＦ信号の伝送のためのスイッチングタイミング信号を生成してスイッチ２２０、２４０に伝達する。
【００４１】
スイッチングタイミング信号は、ＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号を区分して、下り信号の場合にはドナーアンテナ２０５から伝送受けたＲＦ信号がＬＮＡ２２５、減衰器２３０、ＨＰＡ２３５を経てリモートアンテナ２４５を介して放射されるようにスイッチ２２０、２４０を制御し、上り信号の場合にはリモートアンテナ２４５から伝送受けたＲＦ信号がＬＮＡ２５０、減衰器２５５、ＨＰＡ２６０を経てドナーアンテナ２０５を介して放射されるようにスイッチ２２０、２４０を制御する。
【００４２】
一方、スイッチングタイミング信号生成回路２６５は、前述したように、ＲＦ中継器２００の内部構成要素であることもあり、ＲＦ中継器２００と独立的な装置としてスイッチングタイミング信号を生成してスイッチ２２０、２４０に提供するようにＲＦ中継器２００と連結させることができる。
【００４３】
図３は、本発明の好ましい実施例に係るスイッチングタイミング信号生成回路の内部構成を示す構成図である。
【００４４】
図３に示すように、本発明の好ましい実施例に係るスイッチングタイミング信号生成回路２６５は、内部構成要素として、分配器（Ｄｉｖｉｄｅｒ）３００、レベルディテクタ（Ｌｅｖｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３１０、可変利得増幅器（ＶＧＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３２０、ログスケール増幅器（Ｌｏｇ−Ｓｃａｌｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３３０、パルスジェネレータ（Ｐｕｌｓｅ−Ｓｈａｐｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３４０、比較器（Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）３５０、基準パルスジェネレータ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｕｌｓｅ−Ｓｈａｐｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３６０、位相同調回路（Ｐｈａｓｅ  Ｔｕｎｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）３７０及びタイミングコントローラ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３８０などを含むことができる。
【００４５】
前述したスイッチングタイミング信号生成回路２６５の構成要素を用いてスイッチングタイミング信号を生成する過程を詳細に説明すれば、下記の通りである。
【００４６】
ＲＦ中継器２００のカプラー２１５からＲＦ信号の一部を抽出して分配器３００に伝達すれば、分配器３００は伝達受けたＲＦ信号をレベルディテクタ３１０と可変利得増幅器３２０に分配することになる。レベルディテクタ３１０は信号のレベルを測定して可変利得増幅器３２０に伝達して、可変利得増幅器３２０ではレベルディテクタ３１０で測定されたレベル値を入力受けて可変利得増幅器３２０の出力信号を常に一定のレベルに維持させる。ログスケール増幅器３３０は、可変利得増幅器３２０から入力受けた信号の変化量を鎖状（Ｌｉｎｅａｒ）スケールからデシベル（ｄＢ）スケールに変えた後、パルスジェネレータ３４０に伝達して、パルスジェネレータ３４０は入力受けた信号を用いてパルス波形信号を生成して比較器３５０に伝達する。
【００４７】
基準パルスジェネレータ３６０では、パルスジェネレータ３４０で生成されたパルス波形信号と相関させてＲＦ信号のフレーム開始位置を判別するための基準パルス波形信号を生成して比較器３５０に伝達する。比較器３５０では、パルスジェネレータ３４０から伝達受けたパルス波形信号と基準パルスジェネレータ３６０から伝達受けた基準パルス波形信号の相関度を比較することになる。即ち、比較器３５０は２つの信号を相関させて、その結果値をタイミングコントローラ３８０に伝送する。
【００４８】
タイミングコントローラ３８０では、伝送された結果値を分析してカプラー２１５から抽出した信号のフレーム開始位置を判別することになり、判別したフレーム開始位置を基準に下り信号と上り信号の開始点を計算する。ここで、タイミングコントローラ３８０は、図４で後述するＲＦ信号のフレーム構造情報を有してあり、ＲＦ信号のフレーム位置を判別すれば、フレーム構造情報を用いてＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算するようになる。
【００４９】
タイミングコントローラ３８０では、計算された下り信号と上り信号の開始点情報を用いてスイッチ２２０、２４０を制御するためのスイッチングタイミング信号を生成してスイッチ２２０、２４０に伝達するようになる。位相同調回路３７０は、パルスジェネレータ３４０で生成されたパルス波形の位相情報を比較器３５０から伝達受けて基準パルス波形の位相を同調させる役割をする。
【００５０】
スイッチングタイミング信号生成回路２６５で前述した過程を通じてスイッチングタイミング信号を生成してスイッチ２２０、２４０に伝達すれば、スイッチングタイミング信号は、図２に対する説明で前述したように、スイッチ２２０、２４０に入力されたＲＦ信号を下り信号と上り信号に区分して、これによってスイッチ２２０、２４０の短絡を調節して各々の下りまたは上り信号に対する経路を選択的に提供できるようになる。
【００５１】
図４は、ＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる場合にとって、伝送信号のフレーム構造を示す図である。
【００５２】
後述するＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる場合にとって、伝送信号のフレーム構造はＨｐｉシステムを中心に説明する。
【００５３】
Ｈｐｉシステムにおいて、１つのフレームは５ｍｓｅｃの長さを有し、下りリンク（ＤＬ：Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋ）フレーム、上りリンク（ＵＬ：Ｕｐ  Ｌｉｎｋ）フレーム、ＴＴＧ（Ｔｘ／Ｒｘ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）、ＲＴＧ（Ｒｘ／Ｔｘ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）などで構成される。
【００５４】
ここで、下りリンクは、ＡＰ１１０からＲＦ中継器２００を通じてＡＴ１００に伝送される下り信号に対するフレームをいい、上りリンクはＡＴ１００からＲＦ中継器２００を通じてＡＰ１１０に伝送される上り信号に対するフレームをいう。ＴＴＧとＲＴＧは上下向き伝送時間を区分するための保護時間（Ｇｕａｒｄ  Ｔｉｍｅ）であって、この間隔の間にはＡＰ１１０とＡＴ１００でデータを含む有効信号を伝送しない。ＴＴＧは下りリンクとこれを続けて伝送される上りリンクとの間の間隔をいい、この間隔の間、ＡＰ１１０は上り信号を伝送されるモードに変更され、ＡＴ１００は上り信号を伝送するモードに変更される。ＲＴＧは上りリンクとこれを続けて伝送される下りリンクとの間の間隔をいい、この間隔の間、ＡＰ１１０は下り信号を伝送するモードに変更され、ＡＴ１００は下り信号を伝送されるモードに変更される。
【００５５】
Ｈｐｉシステムにおいて、フレームを構成する下りリンクと上りリンクは、多数個のＯＦＤＭシンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）で構成され、ＯＦＤＭシンボルは、データシンボル、パイロット（Ｐｉｌｏｔ）シンボル、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を含む。ここで、データシンボルはデータが伝送される時間区間で、データを含む有効シンボル時間区間（Ｔｂ）の中で最後のＴｇだけの時間区間（ＣＰ時間区間）を有効シンボル時間区間の前に付けた全体時間区間（Ｔｓ＝Ｔｇ＋Ｔｂ）をデータシンボルの時間区間として有する。データシンボルの時間区間をＣＰ時間区間と有効シンボル時間区間の合計と設定する理由は、ＯＦＤＭ方式を用いて多重経路の信号を収集し、副搬送波の間の直交性を維持するようにするためである。
【００５６】
ここで、プリアンブルは、データシンボルのように、Ｔｓを時間区間として有し、データ伝送が始まる時点を知らせてくれて、伝送タイミングを同期化するために使われる信号である。パイロットシンボルは、Ｔｐ（＝Ｔｂ／２＋Ｔｇ）を時間区間として有し、データシンボルの中間に挿入されて通信チャンネルが下りリンクであるか、または、上りリンクであるかを推定することに利用することができる。
【００５７】
フレームの下りリンクと上りリンクを構成するデータシンボルの割合は１６：６と１３：９の２つの構造を支援することができ、２つの構造によるフレーム構造は図４に図示されている。図４の（ａ）は、下りリンクと上りリンクのデータシンボルの割合が１６：６の場合のフレーム構造を表し、（ｂ）は下りリンクと上りリンクのデータシンボルの割合が１３：９の場合のフレーム構造を表す。
【００５８】
下りリンクの場合、１番目のＯＦＤＭシンボルは、プリアンブルであり、データシンボル３つ当たりパイロットシンボルが１つずつ挿入されて、上りリンクはデータシンボルだけで構成される。前述したように、下りリンクと上りリンクとの間の時間間隔は上下向き伝送時間を区分するためのＴＴＧとＲＴＧで構成されてあり、ＴＴＧとＲＴＧはサンプリング周波数（Ｆｓ）の逆数（１／Ｆｓ）に該当する周期の定数倍を時間区間として有する。
【００５９】
表１は、図４に図示された下りリンク及び上りリンクの個別シンボル位置を示す表である。
【００６０】
【表１】
2008507192.tif 000003
【００６１】
表１での番号は、図４に図示されたフレーム内の各シンボルに指定されたシンボル番号に該当し、データ伝送のための時間次元での資源割当は括弧で括ったシンボルを単位にしてなされる。
【００６２】
表２は、図４に図示されたフレーム構造に対する物理係数を示す表である。
【００６３】
【表２】
2008507192.tif 000004
【００６４】
図４に図示されたフレームは、表２のような物理係数を有し、上りリンクと下りリンクのシンボル、ＴＴＧ及びＲＴＧの時間区間を全て足せば、前述したように、１つのフレームは５ｍｓｅｃの長さを有するようになる。
【００６５】
一方、前述したように、フレーム内で上りリンクと下りリンクは非対称構造を有することができ、下りリンクではデータ伝送が始まる時点を知らせてくれるプリアンブルとチャンネルを推定するパイロットシンボルを使用するが、パイロットシンボルを使用しないでプリアンブルのみを使用することも可能である。また、上りリンクと下りリンクのデータシンボルには通話チャンネルの状態によって信号が存在することも、存在しないこともある。
【００６６】
スイッチングタイミング信号生成回路２６５では、前述したフレーム構造を有する信号を伝達受けて下りリンクと上りリンクの開始点の位置を判別してスイッチングタイミング信号を生成するようになる。
【００６７】
図５は図４のデータシンボルにデータが存在する確率が１０％である信号の波形を示す例示画面であり、図６はＲＦ中継器で相関のためで使用する基準信号の波形を示す例示画面であり、図７は図５と図６に図示された信号を相関させた結果出力された信号波形を示す例示画面である。
【００６８】
図５に図示された信号がＡＰ１１０からＲＦ中継器２００に伝えられれば、ＲＦ中継器２００のカプラー２１５から信号の一部を抽出してスイッチングタイミング信号生成回路２６５に伝達する。スイッチングタイミング信号生成回路２６５では、図６に図示された基準信号を生成して、基準信号を図５に図示された入力信号と相関させれば、図７に図示された信号波形が得られる。
【００６９】
ここで、図５に図示された入力信号は、０秒から０．０１５秒まで信号区間が存在するので、図６に図示された基準信号は入力信号が存在する信号区間で相関を遂行することができるように０秒から０．０１５秒まで信号値を‘１’として有している。
【００７０】
一方、図４に図示されたように、１つのフレームはプリアンブルから始まるので、プリアンブルの位置を確認すれば、フレーム開始位置が分かる。プリアンブルはデータシンボルでなく、データシンボルが始まる時点を知らせてくれて伝送タイミングを同期化するために使われる信号であるので、プリアンブル信号は簡単な形態である‘１’の連続で構成されることができる。即ち、プリアンブル信号区間では、基準信号と信号値が同一であるので、図５に図示された入力信号と図６に図示された基準信号を相関させればプリアンブルが位置した時点で相関結果値が最大となり、この位置が角フレームの開始位置となる。したがって、図７に図示された信号波形で最大値として表れる位置がフレームの開始位置となる。
【００７１】
図４で前述したように、上りリンクと下りリンクを含むフレームの構造は予め定義されているので、フレームの開始位置を知ることになれば、フレームの各シンボルに定まった時間間隔を計算して上りリンクと下りリンクの開始点が計算できることになる。即ち、フレームは下りリンク区間から始まるので、フレームの開始位置が下りリンクの開始点となり、下りリンクの時間間隔にＴＴＧを足した位置が上りリンクの開始点となる。したがって、図７の信号波形では最大値を有する０．００５秒、０．０１秒、０．０１５秒が各々フレームの開始位置となり、これを基準に計算された上りリンクと下りリンクの開始点が上り信号と下り信号の開始点となる。
【００７２】
スイッチングタイミング信号生成回路２６５では、下り信号と上り信号の開始点を基準にスイッチングタイミング信号を生成してスイッチを制御することになり、その結果、ＲＦ中継器２００では下り信号と上り信号を区分し、各々の信号に対する伝送経路を選択的に提供できることになる。
【００７３】
一方、前述したように、１つのフレームはプリアンブルから始まり、相関結果値がプリアンブルが位置した時間区間で最大になってフレームの開始位置が分かるので、フレームの上りリンクと下りリンクを構成するデータシンボルの割合が変わったり、パイロットシンボルを使用しなくて、プリアンブルのみを使用する場合にも下り信号と上り信号を区分してスイッチングタイミング信号を生成することができる。
【００７４】
図８は、本発明の好ましい実施例に係るＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法を示す順序図である。
【００７５】
図８に示すように、ＡＰ１１０からＲＦ信号を伝送すれば、ＲＦ中継器２００はドナーアンテナ２０５を介してＲＦ信号を伝送されることになる（Ｓ８００）。ＲＦ中継器のＢＰＦ２１０は、伝送されたＲＦ信号の中で、伝送周波数帯域の信号のみを通過させて、他の周波数帯域の信号成分を除去してスイッチ２２０に伝達することになるが、ＲＦ中継器２００のＢＰＦ２１０とスイッチ２２０の間に位置したカプラー２１５からＲＦ信号の一部を抽出してスイッチングタイミング信号生成回路２６５に伝達することになる（Ｓ８０２）。スイッチングタイミング信号生成回路２６５では、カプラー２１５から伝達受けた信号とスイッチングタイミング信号生成回路２６５の基準パルスジェネレータ３６０で生成した基準信号を相関させる（Ｓ８０４）。２つの信号を相関させた結果波形で最大値と表れる位置がＲＦ信号のフレーム開始位置となるので、相関させた結果波形を分析してフレームの開始位置を判別することになる（Ｓ８０６）。
【００７６】
ＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる信号は、図４で前述したように、フレーム構造が予め定義されているので、スイッチングタイミング信号生成回路２６５ではフレーム開始位置を基準にＲＦ信号に含まれた下り信号と上り信号の開始点を計算する（Ｓ８０８）。下り信号と上り信号の開始点が計算されれば、これを用いて下り信号と上り信号を区分するためのスイッチングタイミング信号を生成してスイッチ２２０、２４０に伝達することになる（Ｓ８１０）。スイッチングタイミング信号がスイッチ２２０、２４０に伝えられれば、スイッチ２２０、２４０はスイッチングタイミング信号により下り信号と上り信号を区分することになり、スイッチ２２０、２４０の開閉を調節して各々の信号に対する経路を選択的に提供することになる（Ｓ８１２）。したがって、ＲＦ中継器２００は、スイッチングタイミング信号により下り信号と上り信号が干渉することを防止して、下り信号の場合にはＡＴ１００に送出し、上り信号の場合にはＡＰ１１０に伝達して、ＡＰ１１０とＡＴ１００の間で伝送信号を中継することになる。
【００７７】
以上の説明は、本発明を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な変形が可能である。したがって、本明細書に開示された実施例は本発明を限定するためのものでなく、説明するためのものであり、このような実施例により本発明の思想と範囲が限るのではない。本発明の範囲は下記の請求範囲により解されなければならなくて、それと同等な範囲内にある全ての技術は本発明の権利範囲に含まれることと解されているべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】Ｈｐｉシステムを概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の好ましい実施例に係るＲＦ中継器の内部構成を示す構成図である。
【図３】本発明の好ましい実施例に係るスイッチングタイミング信号生成回路の内部構成を示す構成図である。
【図４】ＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる場合において、伝送信号のフレーム構造を示す図である。
【図５】図４のデータシンボルにデータが存在する確率が１０％である信号の波形を示す例示画面である。
【図６】ＲＦ中継器で相関のために使用する基準信号の波形を示す例示画面である。
【図７】図５と図６に図示された信号を相関させた結果出力された信号波形を示す例示画面である。
【図８】本発明の好ましい実施例に係るＴＤＤ方式とＯＦＤＭ変調方式を用いる移動通信網のＲＦ中継器で伝送信号を分離するスイッチングタイミング信号生成方法を示す順序図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図４】
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【図７】
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【国際調査報告】
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