(57)【要約】移動通信システムにおいて通話品質の改善のために使う無線中継装置及び方法に関することで、アナログ信号処理部とデジタル信号処理部で構成される無線中継装置として、アナログ信号処理部は受信信号より雑音を除去するフィルタリング部、フィルタリング部より出力される信号を受信して増幅する受信側増幅部、受信側増幅部の出力信号を基底帯域信号で変換する受信側周波数変換部、自動利得調節部の出力信号を高周波帯域信号で変換するための送信側周波数変換部及び送信側周波数変換部の出力信号を増幅して出力するための送信側増幅部を含んで、デジタル信号処理部は受信側周波数変換部の出力信号内に実際中継しようとする信号が存在するのか確認するための受信信号検出部、受信側周波数変換部の出力信号サイズを調節する自動利得調節部、自動利得調節部及び受信側周波数変換部より基底帯域信号を入力してもらって、入力信号内に存在する帰還信号の位相とサイズを利用して帰還信号の位相とサイズを更新する帰還信号検出部、帰還信号検出部より送信される帰還信号の更新された位相とサイズを利用して逆帰還信号を生成する帰還信号合成部、受信側周波数変換部より出力される受信信号と帰還信号合成部から出力される逆帰還信号を合成して帰還信号を除去する帰還信号除去部、制御部の制御信号をもらって多重経路環境を調節するために自動利得調節部より出力される信号の遅延時間を調節する自動遅延調節部及び制御部を含む構成を設ける。上記のような無線中継装置及び方法を利用することによって、取付費用を減少させることができて、出力サイズの制限と設置上の制約問題を乗り越えながら高出力特性を保障することができる。【選択図】図４
2008539604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号処理部とデジタル信号処理部で構成される無線中継装置として、上記のアナログ信号処理部は受信信号より雑音を除去するフィルタリング部、上記のフィルタリング部より出力される信号を受信し増幅する受信側増幅部、上記の受信側増幅部の出力信号を基底帯域信号に変換する受信側周波数変換部、自動利得調節部の出力信号を高周波帯域信号に変換するための送信側周波数変換部及び上記の送信側周波数変換部の出力信号を増幅し出力するための送信側増幅部を含んで、上記のデジタル信号処理部は上記の受信側周波数変換部の出力信号内に実際中継しようとする信号が存在するのか確認するための受信信号検出部、上記の受信側周波数変換部の出力信号サイズを調節する自動利得調節部、上記の自動利得調節部及び上記の受信側周波数変換部より基底帯域信号を入力してもらって、上記の入力信号内に存在する帰還信号の位相とサイズを利用し帰還信号の位相とサイズを更新する帰還信号検出部、上記の帰還信号検出部より送信される帰還信号の更新された位相とサイズを利用し逆帰還信号を生成する帰還信号合成部、上記の受信側周波数変換部より出力される受信信号と上記の帰還信号合成部より出力される逆帰還信号を合成し帰還信号を除去する帰還信号除去部、制御部の制御信号をもらって多重経路環境を調節するために自動利得調節部より出力される信号の遅延時間を調節する自動遅延調節部及び制御部を含むことを特徴にする移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項２】
上記の自動利得調節部は上記の受信側周波数変換部より入力される受信信号のサイズ、上記の無線中継装置の現在状態による利得調節値及び上記の制御部より入力される既に設定された目標出力サイズ値を利用しシステムの効率を最大化できるように最適の利得値を決めて、上記の帰還信号除去部より入力される受信信号を上記の決まった利得値によって出力することを特徴にする請求項１に記載の移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項３】
上記の帰還信号検出部は上記の自動利得調節部より入力される基底帯域信号内に存在する残留帰還信号の位相とサイズを検出し帰還信号の位相とサイズを１次更新して、上記の受信側周波数変換部より入力される基底帯域信号と自動利得調節部より出力される自動利得調節された出力信号の相関性を利用し受信信号に含まれた帰還信号のサイズと位相を検出して、帰還信号のサイズと位相値を２次更新することを特徴にする請求項１に記載の移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項４】
上記の制御部は上記の受信側増幅部の動作を制御して、また、上記の受信信号検出部の送出信号存在可否の検出結果によって受信信号に送出信号が含まれている場合、上記の自動利得調節部、上記の帰還信号検出部、上記の帰還信号合成部、上記の帰還信号除去部及び自動遅延調節部を作動及び制御して、既に設定された目標出力サイズ値を上記の自動利得調節部へ送信して、多重経路分析情報を帰還信号検出部及び帰還信号合成部と送受信して、受信信号に送出信号が含まれていない場合、上記の自動利得調節部、上記の帰還信号検出部、上記の帰還信号合成部及び上記の帰還信号除去部の動作を中止させることを特徴にする請求項１に記載の移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項５】
上記の帰還信号検出部は以前の帰還信号の位相とサイズ値及び多数チャンネル状態情報を保存して、チャンネル状態に適応し動作することを特徴にする請求項１に記載の移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項６】
上記の無線中継装置は多重経路信号と帰還信号が重ならないように多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が再び受信されるようにするために、上記の自動利得調節部と上記の送信側周波数の間に用意された自動遅延調節部を含むことを特徴にする請求項１に記載の移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項７】
無線中継装置の信号中継方法として、受信される信号をフィルタリングした後増幅する段階、上記の増幅された信号を基底帯域信号に変換する段階、上記の基底帯域信号に変換された受信信号内に送出信号が存在するのか確認する段階、上記の受信信号内に送出信号が含まれた場合、帰還信号の位相及びサイズを更新する段階、上記の帰還信号の更新された位相及びサイズを利用し逆帰還信号を生成する段階、上記の基底帯域受信信号と上記の逆帰還信号を合成し受信信号内に含まれた帰還信号を除去する段階、上記の帰還信号が除去された受信信号の出力サイズを調節する段階、上記の出力サイズが調節された信号を高周波帯域信号に変換する段階及び上記の高周波帯域信号を増幅し出力する段階を含むことを特徴にする移動通信システムのための無線中継方法。
【請求項８】
上記の帰還信号の位相及びサイズを更新する段階は利得調節された信号に含まれた帰還信号の位相とサイズを利用して１次更新する段階、及び、基底帯域信号及び利得調節された信号の相関性を利用して２次更新する段階を含むことを特徴にする請求項７に記載の移動通信システムのための無線中継方法。
【請求項９】
上記の受信信号の出力サイズを調節する段階は発振が感知されない正常動作の場合、基底帯域信号のサイズ、無線中継装置の現在状態による利得調節値及び既に設定された目標出力サイズ値を利用し出力サイズを決める段階であることを特徴にする請求項７に記載の移動通信システムのための無線中継方法。
【請求項１０】
上記の帰還信号は多重経路信号が存在する場合、多重経路信号と上記の帰還信号が重ならないように多重経路信号の強さが弱いとか存在しない瞬間に受信されることを特徴にする請求項７に記載の移動通信システムのための無線中継方法。
【請求項１１】
上記の帰還信号検出部は上記の自動利得調節部より出力された信号を遅延させる多数の遅延器、上記の多数遅延器のそれぞれによって遅延された信号と上記の受信側周波数変換部より入力される信号の相関値を計算する相関器及び上記の相関器からの相関値を累算する多数の累算器を含んで、上記の帰還信号検出部は多い多重経路チャンネル環境で帰還される信号を適応的に処理するように、多数（Ｎ）個の処理機能を同時に並列的に処理することを特徴にする請求項１に記載の移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項１２】
上記の帰還信号合成部は除去しようとする多重経路チャンネル情報と上記の自動利得調節部から出力された信号を上記の制御部より供給された遅延数だけ遅延させる多数遅延器、上記の多数遅延器のそれぞれの出力信号に対し共役複素数の演算を行う多数相関器、上記の多数相関器のそれぞれの出力を加算し多重経路の帰還除去信号を合成する加算器を含むことを特徴にする請求項１に記載の移動通信システムのための無線中継装置。
【請求項１３】
上記の受信信号の出力を調節する段階は、上記の発振が感知される場合、発振が中止できる最小の利得値より始めて最短時間に最適の値で収斂するように動作して、発振を感知した時にもシステムが引き続き運用されるようにすることを特徴にする請求項９に記載の移動通信システムのための無線中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は移動通信システムにおいて通話品質の改善のために使う無線中継装置及び方法に関することで、特に送受信アンテナが近接距離に位する無線中継装置で送信アンテナを通過した信号が受信アンテナを通じ入って来る帰還干渉信号を推定して除去することで発振を除去して通信サービス品質を高めるための無線中継装置及び中継方法に関することである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に無線中継装置は基地局の無線送受信部分を延長したもので、建物内、地下など電波陰影地域で安い費用で非常に效果的な移動通信サービスを提供できる機器であり、加入者用量増大と特定地域に対するサービスのために多く使われているが、送受信アンテナが近接した距離に位して送信アンテナを通過した信号が再び受信アンテナへ入って来て性能劣化の原因になっている。
【０００３】
図１は一般的な無線中継装置の一例を表す図面である。
【０００４】
図１に図示したところのように、一般的な無線中継装置は中継しようとする信号を受信する第１アンテナ１０、第１アンテナを通じて受信された信号より雑音成分を除去するための帯域通過フィルタリング部１２、フィルタリング部１２より出力される信号を増幅するための増幅部１４及び増幅部１４にて増幅された信号を出力するための第２アンテナ１６を含む。
【０００５】
ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ方式の無線中継装置は基地局より電波を受信してサービス領域へ放射する順方向リンクとサービス領域より電波を受信してこれを基地局に送信する逆方向リンクを持って、順方向リンクと逆方向リンクとすべて同じ構造であるので、順方向リンクでの動作を例として説明する。
【０００６】
図１に図示した無線中継装置は第２アンテナ１６より出力する信号が強い場合、出力信号が再び第１アンテナ１０に帰還して再び増幅されて第２アンテナ１６を通じ放射されて発振する問題がある。このような発振現象を最小化するために、第１アンテナ１と第２アンテナ１６との間の隔離度が利得より大きくなるように送受信アンテナ１０、１６を遠く離隔させて設置しなければならないが、これによって取付費用の増加する短所がある。また、送信信号の帰還現象を充分に軽減させるために無線中継装置の利得を低めて設計しなければならない制約がある。
【０００７】
このような短所を解決するための方法で電気的に好まれない信号である帰還信号を除去するための多い方法が提案されていて、その事象的根拠は除去しようとする信号である帰還信号と振幅、周波数が同じで位相が１８０度異なる信号を加えることで可能になる。
【０００８】
即ち、第２アンテナ１６を通じ送信された信号が帰還されて第１アンテナ１０に受信され発振を引き起こすので、第１アンテナ１０を通じ受信された信号のうち第２アンテナ１６を通じ送信される信号を推定して除去する方法では第１アンテナ１０を通じ受信された信号のうち第２アンテナ１６で送信される信号を推定し差し引くことで可能になる。
【０００９】
好まれない帰還干渉信号を除去するための従来技術としては、アンテナを通じ受信されたアナログ信号をそのまま処理するアナログ処理方法と、アナログ信号をデジタル信号に変換した後処理するデジタル処理方法がある。
【００１０】
アナログ処理方法は、信号の振幅、位相、周波数などの補償をハードウェア的に実現するのが一般的なので、柔軟性が欠けて経済的に多い費用が必要となって正確度が落ちる。
【００１１】
一方、デジタル信号に変換して処理する場合には、デジタル信号処理技術を適用しソフトウェア的に処理するので簡単な回路構成と柔軟性が高いため多く使われている。
【００１２】
このような技術を適用した従来技術の一例で、特許登録０３４２００２号（２００２．０７．０２登録、適応性帰還干渉雑音除去装置）、特許公開公報２００２−００９２０３１号（２００２．１２．１１公開、移動通信システムの無線中継装置）、特許公開公報２００３−００６９５２２号（２００２．０２．２１公開、移動通信システムの干渉信号除去技術を利用した広帯域無線中継装置）、特許公開公報２００３−００６６０６２（２００２．０２．０４公開、無発振無線中継装置及び無発振無線中継方法） などが公知されている。
【００１３】
受信側アンテナに受信される信号のうち送信側アンテナを通じ送信された帰還信号を除去するための上記の公報などに掲示された技術は第２アンテナを通じ送信された信号を予測する干渉信号予測部、予測された干渉信号と振幅、サイズが等しく位相を１８０度異なるように干渉除去信号を作る干渉除去信号生成部、干渉信号除去部などで構成されるのが一般的である。
【００１４】
上記特許登録０３４２００２号はＲＦシステム的に処理したアナログ信号処理方式でアンテナ周囲の多様な運用環境で発生する雑音や歪曲を収容するのに限界があって、多重経路チャンネルを同時に処理できないので多重経路帰還干渉信号の除去效率が落ちる短所がある。
【００１５】
また、上記公報２００２−００９２０３１は特定トーンを利用して帰還雑音を推定するための正常運用前モードと正常運用モードで分離運用されて、正常運用前モードでサービスが中止される短所があって、正常運用モードで発振が発生される場合、再び正常運用前モードに切り替え初期化を行わなければならないので周囲環境が頻繁に変更される電波環境で二つの動作モードを切り替えることによってサービスの品質が落ちる問題点を持っている。また、多様な運用電波環境を反映するために多段逆位相合成器を備えているが、引き続き変化される電波環境は固定された数の多段合成器で収容することにも限界がある。
【００１６】
また、上記の公報２００３−００６９５２２は上記の事象を拡張してチャンネル別に同一位相を持つように位相、利得制御を行う技術である。
【００１７】
図２は上記の公報２００２−００９２０３１号の他の実試例で、特定トーンを利用し受信アンテナへ帰還される信号の位相とサイズを推定して、推定した信号の位相とサイズを利用し受信アンテナへ入力される受信信号より帰還信号を除去することで無線中継装置の増幅利得を減らさずに発振問題を防止する機能を持つ。
【００１８】
また、図２に図示した無線中継装置は、ＣＤＭＡ及びＷＣＤＭＡ方式で順方向リンクと逆方向リンクが等しく動作するので、順方向リンクに対する動作過程を例として説明するする。図２の無線中継装置は特定トーンを利用し特定トーンに対する位相及びサイズを検出して、これを利用し帰還信号を除去するための逆位相を決めるための初期動作機能、初期動作状態で決めた逆移送によって実際中継信号から帰還信号を除去して放射するための正常動作機能を行う。
【００１９】
図２に図示された構成に対してより具体的に説明すれば次のようである。
【００２０】
先に、初期動作状態で無線中継装置のトーン発生部２２２で発生された特定トーンが第２増幅部２２４に入力され増幅されて第２フィルタリング部２２６でフィルタリングされた次のサービス領域へと放射される。
【００２１】
次に、送信信号が第１アンテナ２００へ導かれ受信されれば、第１フィルタリング部２０２でフィルタリングされた後、第１増幅部２０４で増幅されて元々の信号経路である位相合成部２１０に入力される。この時、位相合成部２１０の前段に位した第１位相／サイズ検出部２０６によって特定トーンの位相及びサイズ変化量が検出されて、検出された値は位相／サイズ比較部２０８に入力されて、位相／サイズ比較部２０８は第１位相／サイズ検出部２０６の出力値及び第２フィルタリング部２２６の後段に位した第２位相／サイズ検出部２２８によって得られた特定トーンの位相及びサイズを比べて、比較結果を制御部２３０へ送信する。
【００２２】
制御部２３０は特定トーンに対するサイズと位相変化量を利用して得られた特定トーンに対する逆位相値をトーン発生部２２２及び逆位相合成部２１２へ送信する。これによって、逆位相合成部２１２は第１位相／サイズ検出部２０６と利得減殺／帰還経路部２１４、分配器２１６を通じ内部帰還された特定トーンを利用して受信信号で特定トーンを除去する。このようにして帰還信号が除去されれば、トーン検出部２１８は特定トーンのサイズを測定して決まったサイズの以下になると、制御部２３０へこれを知らせて初期状態動作を終了させる。
【００２３】
次に、正常動作状態における無線中継装置は基地局より電波を受信して増幅した後、これをサービス領域へ放射してトーン発生部２２２、第１位相／サイズ検出部２０６及び位相／サイズ比較部２０８の動作を中止させて、逆位相合成部２１２及び位相合成部２１０を動作させて初期動作状態で求めた特定トーンに対する位相及びサイズ値を利用して帰還信号を除去するようになる。この時、位相合成部２１０を通過した帰還信号が除去された受信信号は第２増幅部２２４で増幅されて、第２フィルタリング部２２６でフィルタリングされた後第２アンテナ２３２を通じ放射される。
【００２４】
また、トーン検出部２１８は続けて位相合成部２１０を通過した帰還信号が除去された受信信号の出力を監視して、受信信号の出力が指定されたレベル以上であると検出されれば発振と判断して、この判断結果を制御部２３０へ伝達する。その後、スイッチ部２２０を遮断し位相合成部２１０と第２増幅部２２４の連結通路を遮断することで、再び初期状態動作が行われるようにする。
【００２５】
即ち、図２の無線中継装置は特定トーンを利用してサービス領域へ放射される信号が再び受信アンテナへ帰還した場合、帰還信号の位相及びサイズを調べ帰還信号を除去することで、信号の発振を防止することができる。
【００２６】
しかし、特定トーンを利用し位相及びサイズを検出する過程では実際の信号を中継できない短所がある。また、無線環境では周囲の物体が動くとか建物を建築するなどの周辺環境変化によって続けて帰還信号の位相及びサイズが変化するようになって、これによって最適の位相及びサイズ値も変化されるので、最適の位相及びサイズを続けて更新し帰還信号を除去しなければ帰還信号を除去した後にも帰還信号成分が存在するようになる。よって、残留帰還信号成分によって信号が発振するようになる問題がある。
【００２７】
特に、無線中継装置の動作を初期動作状態と正常動作状態で分離する場合、初期動作状態では中継器へサービスが不可能であり、もし可能である場合にも位相とサイズを正確に予測できなければ、正常動作状態でその性能が低下されて、急激な外部環境の変化に対応できなくなる。
【００２８】
また、出力サイズの調整が不可能であるため急激な無線チャンネル環境の変化時にも安全性を保障できないし、基地局と移動通信の端末との出力品質をあるレベルで維持することも不可能である。
【００２９】
また、上記の公報２００３−００６６０６２号は受信側受信信号（Ｓ１）、送信側受信信号（Ｓ２）、上記の二つの信号を差し引いた差引合成信号（Ｓ１−Ｓ２）、上記の差引合成信号を１／４波長遅延させた直交差引合成信号で構成される多数の信号合成割合、遅延要素の変化による出力変化、人為的な出力変化による相関度を利用し最小の相関度を持つように繰り返して調整要素を調整し帰還干渉信号を除去する方式を提案している。ここで、近距離干渉信号を除去する方式で受信側受信信号、送信側受信信号を受信するアンテナ間隔を１／２波長に位置させるように制限している。同時にそれぞれ変わる環境に適応的に動作するように、シミューレーターで相関度が小さくなる混合割合を判るために未定の割合で続けて繰り返すので理想的な割合を保障しにくい点が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
この発明の目的は上述のような問題点を解決することで、アンテナ周囲の多様な多重経路環境条件を吸収して電波環境に適応的に動作するように多くのチャンネル特性を並列的に同時に分析し帰還信号を除去して、発振状態を感知した時にサービスに支障を与えないようにシステム安定機能を強化して中継器の安全性、信頼性を高めて、サービス品質を高めるに無線中継装置及び中継方法を提供することである。
【００３１】
この発明の他の目的は帰還信号が多重経路信号と重ならないようにその送信時間を調節し多くの多重経路チャンネル信号を処理して、チャンネルで導かれる、好まれない雑音信号までも除去できるアンテナ周囲環境に適応する無線中継装置及び中継方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記の目的を達成するため、この発明による無線中継装置は、アナログ信号処理部とデジタル信号処理部で構成される無線中継装置として、上記のアナログ信号処理部は受信信号より雑音を除去するフィルタリング部、上記のフィルタリング部より出力される信号を受信して増幅する受信側増幅部、上記の受信側増幅部の出力信号を基底帯域信号に変換する受信側周波数変換部、自動利得調節部の出力信号を高周波帯域信号に変換するための送信側周波数変換部及び上記の送信側周波数変換部の出力信号を増幅し出力するための送信側増幅部を含んで、上記のデジタル信号処理部は上記の受信側周波数変換部の出力信号内に実際に中継しようとする信号が存在するのか確認するための受信信号検出部、上記の受信側周波数変換部の出力信号サイズを調節する自動利得調節部、上記の自動利得調節部及び上記の受信側周波数変換部より基底帯域信号を入力してもらって、上記の入力信号内に存在する帰還信号の位相とサイズを利用し帰還信号の位相とサイズを更新する帰還信号検出部、上記の帰還信号検出部から送信される帰還信号の更新された位相とサイズを利用し逆帰還信号を生成する帰還信号合成部、上記の受信側周波数変換部より出力される受信信号と上記の帰還信号合成部より出力される逆帰還信号を合成し帰還信号を除去する帰還信号除去部、制御部の制御信号をもらって多重経路環境を調節するために自動利得調節部より出力される信号の遅延時間を調節する自動遅延調節部及び制御部を含んでいることを特徴にする。
【００３３】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継装置において、上記の自動利得調節部は上記の受信側周波数変換部から入力される受信信号のサイズ、上記無線中継装置の現在状態による利得調節値及び上記の制御部から入力される既に設定された目標出力サイズ値を利用しシステム效率を最大化できるように最適の利得値を決めて、上記の帰還信号除去部より入力される受信信号を上記の決まった利得値によって出力することを特徴にする。
【００３４】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継装置において、上記の帰還信号検出部は上記の自動利得調節部から入力される基底帯域信号内に存在する残留帰還信号の位相とサイズを検出し帰還信号の位相とサイズを１次更新して、上記の受信側周波数変換部より入力される基底帯域信号と自動利得調節部より出力される自動利得調節された出力信号の相関性を利用し受信信号に含まれた帰還信号のサイズと位相を検出して、帰還信号のサイズと位相値を２次更新することを特徴にする。
【００３５】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継装置において、上記の制御部は上記の受信側増幅部の動作を制御して、また、上記の受信信号検出部の送出信号存在可否の検出結果によって受信信号に送出信号が含まれている場合、上記の自動利得調節部、上記の帰還信号検出部、上記の帰還信号合成部、上記の帰還信号除去部及び自動遅延調節部を作動及び制御して、既に設定された目標出力サイズ値を上記の自動利得調節部へ送信して、多重経路分析情報を帰還信号検出部及び帰還信号合成部と送受信して、受信信号に送出信号が含まれていない場合、上記の自動利得調節部、上記の帰還信号検出部、上記の帰還信号合成部及び上記の帰還信号除去部の動作を中止させることを特徴にする。
【００３６】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継装置において、上記の帰還信号検出部は以前の帰還信号の位相とサイズ値及び多数チャンネル状態情報を保存して、チャンネル状態に適応して動作することを特徴にする。
【００３７】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継装置において、上記の無線中継装置は多重経路信号と帰還信号が重ならないように多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が再び受信されるようにするために、上記の自動利得調節部と上記の送信側周波数の間に用意された自動遅延調節部を含むことを特徴にする。
【００３８】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継装置において、上記の帰還信号検出部は上記の自動利得調節部より出力された信号を遅延させる多数の遅延器、上記の多数の遅延器のそれぞれによって遅延された信号と上記の受信側周波数変換部より入力される信号の相関値を計算する相関器及び上記の相関器からの相関値を累算する多数の累算器を含んで、上記の帰還信号検出部は多い多重経路チャンネル環境で帰還される信号を適応的に処理するように、多数（Ｎ）個の処理機能を同時に並列的に処理することを特徴にする。
【００３９】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継装置において、上記の帰還信号合成部は除去しようとする多重経路チャンネル情報と、上記の自動利得調節部より出力された信号を上記の制御部から供給された遅延数だけ遅延させる多数の遅延器、上記の多数の遅延器のそれぞれの出力信号に対して共役複素数演算を行う多数の相関器、上記の多数の相関器のそれぞれの出力を加算して多重経路の帰還除去信号を合成する加算器を含むことを特徴にする。
【００４０】
また、上記の目的を達成をするため、この発明による移動通信システムのための無線中継方法は受信される信号をフィルタリングした後に増幅する段階、上記の増幅された信号を基底帯域信号で変換する段階、上記の基底帯域信号に変換された受信信号内に送出信号が存在するのか確認する段階、上記の受信信号内に送出信号が含まれた場合、帰還信号の位相及びサイズを更新する段階、上記の帰還信号の更新された位相及びサイズを利用して逆帰還信号を生成する段階、上記の基底帯域受信信号と上記の逆帰還信号を合成して受信信号内に含まれた帰還信号を除去する段階、上記の帰還信号が除去された受信信号の出力サイズを調節する段階、上記の出力サイズが調節された信号を高周波帯域信号で変換する段階及び上記の高周波帯域信号を増幅して出力する段階を含むことを特徴にする。
【００４１】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継方法において、上記の帰還信号の位相及びサイズを更新する段階は、利得調節された信号に含まれた帰還信号の位相とサイズを利用して１次更新する段階及び基底帯域信号及び利得調節された信号の相関性を利用して２次更新する段階を含むことを特徴にする。
【００４２】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継方法において、上記の受信信号の出力サイズを調節する段階は発振が感知されない正常動作の場合、基底帯域信号のサイズ、無線中継装置の現在状態による利得調節値及び既に設定された目標出力サイズ値を利用し出力サイズを決める段階であることを特徴にする。
【００４３】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継方法において、上記の帰還信号は多重経路信号が存在する場合、多重経路信号と上記帰還信号が重ならないように多重経路信号の強さが弱いとか存在しない瞬間受信されることを特徴にする。
【００４４】
また、この発明による移動通信システムのための無線中継方法において、上記の受信信号の出力を調節する段階は、上記の発振が感知される場合、発振が中止できる最小の利得値より始めて最短時間に最適の値で収斂されるように動作して発振感知の時にもシステムが引き続き運用されるようにすることを特徴にする。
【発明の效果】
【００４５】
上述のように、この発明による移動通信システムのための無線中継装置及び中継方法によれば、順方向及び逆方向リンクの無線中継サービスを提供する場合に周辺チャンネル環境の変化による送受信信号を利用して帰還信号を除去して、自動で利得を調節し出力信号のサイズを制御できるので、取付費を減少させられるし、出力サイズの制限と設置上の制約問題を乗り越えながら高出力特性を保障することができるという效果が得られる。
【００４６】
また、この発明による無線中継装置及び中継方法によれば、帰還信号が多重経路信号と等しい瞬間に入力されないように帰還信号入力時間を遅延させることで、多重経路信号と帰還信号を区別して帰還信号を效果的に除去できることと同時に、帰還信号を除去するために無線中継サービスを中止する必要がないし、したがってサービス提供中にも周辺環境の変化に適応しチャンネル推定値を更新しながら続けてサービス提供ができるという效果も得られる。
【００４７】
特に、周辺環境の変換に適応して発振現象を防止するので安全性を高めて、出力信号のサイズを一定に維持しサービス品質をあるレベルに維持することができるし、多様な移動通信システムに適用できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
この発明の上記及びその外の目的と新しい特徴は、この明細書の技術及び添付図面によってさらに明らかになる。
【００４９】
以下、この発明の構成を図面によって説明する。
【００５０】
また、この発明の説明においては、同一部分は同一符号を付けて、その繰返し説明は略する。
【００５１】
図３はこの発明による無線中継装置の構成図を表す図面である。
【００５２】
図３に図示したことのように、この発明による無線中継装置は中継しようとする信号を受信する受信側アンテナ３２、受信側アンテナを通じ受信された信号より雑音成分を除去するための帯域通過フィルタリング部３４、フィルタリング部３４で出力される信号より帰還信号を除去して利得を調節し出力する適応型帰還予測消去器３０、適応型帰還予測消去器３０で出力される信号を増幅する増幅部３６及び増幅部３６で増幅された信号を出力する送信側アンテナ３８を含む。
【００５３】
ここで、適応型帰還予測消去器３０は中継しようとする信号に対する帰還信号を除去して、多重経路受信信号と帰還信号が相互干渉を起こさないようにして、自動に利得を調節し出力信号のサイズを制御する機能を持つ。
【００５４】
このように構成することによって、等しい送受信周波数を使うＣＤＭＡまたはＷＣＤＭＡ方式の移動通信システムに使われる無線中継装置が持っていた出力制限問題、設置上の制約問題などを乗り越えられるし、高出力の特性を現わすことだけではなく、設置費用を減少できる利点を提供する。
【００５５】
図４は図３に図示した無線中継装置の詳細構成図である。
【００５６】
図４に図示したことのように、図３に図示された適応型帰還予測消去器３０は受信側帯域通過フィルター３０２より出力される信号を受信し増幅する受信側増幅部３０３、受信側増幅部３０３で増幅した信号を基底帯域信号に変換する受信側周波数変換部３０４、受信側周波数変換部３０４で基底帯域信号に変換された信号内に実際中継しようとする信号が存在するのか確認するための受信信号検出部３０８、中継しようとする信号の出力信号サイズを自動に調節する自動利得調節部３０７、自動利得調節部３０７より入力される基底帯域信号及び受信側周波数変換部３０４より入力される基底帯域信号より中継しようとする信号内に存在する残留帰還信号の位相とサイズを検出して、これより帰還信号の位相とサイズを更新するための帰還信号検出部３０８、自動利得調節部３０７より入力される基底帯域信号及び帰還信号検出部３０８より出力される帰還信号の位相とサイズを利用し受信側周波数変換部３０４より入力される基底帯域受信信号内に存在する帰還信号を除去するための逆帰還信号を生成する帰還信号合成部３０９、受信側周波数変換部３０４で出力される受信信号と帰還信号合成部３０９より出力される逆帰還信号を合成して受信信号内に存在する帰還信号を除去する帰還信号除去部３０６、帰還信号が除去された受信信号の周波数帯域を高周波帯域に変換する送信側周波数変換部３１０、多重経路を避けて信号を送信するための自動遅延調節部３１４及び制御部３１３を含む。
【００５７】
図４で、自動利得調節部３０７は受信側周波数変換部３０４より入力される受信信号のサイズ、適応型帰還予測消去器３０の現在状態による利得調節値及び制御部３１３より入力される既に設定された目標出力サイズ値を利用し一番適切な利得値を決めて、その利得値を利用し帰還信号除去部３０６で帰還信号が除去された受信信号のサイズを自動で調節する。
【００５８】
また、帰還信号検出部３０８は自動利得調節部３０７より入力される基底帯域信号内に存在する残留帰還信号の位相及びサイズと受信側周波数変換部３０４から入力される信号の位相及びサイズを相関器を利用し受信信号に含まれた帰還信号のサイズと位相を検出した後、帰還信号のサイズと位相値を更新し瞬間に変わる多数のチャンネル特性を予測して、その結果を制御器３１３に出力する。
【００５９】
自動遅延調節部３１４はチャンネルによって発生される多重経路信号と送信した帰還信号が重ならないように、帰還信号検出部３０８で推定したチャンネル特性によって多重経路信号が発生される時間を避けるための遅延時間を計算して送信信号を出力することで瞬間に変化するチャンネルに適応的に動作しアンテナ周囲の多様な環境でも安定的に動作するようにする。
【００６０】
また、制御部３１３は受信側増幅部３０３と増幅部３５の動作を制御して、受信信号検出部３０５の送出信号存在可否の検出結果によって自動利得調節部３０７、帰還信号検出部３０８、帰還信号合成部３０９及び帰還信号除去部３０６の動作を制御する。もし、受信信号に送出信号が含まれている場合、制御部３１３は自動利得調節部３０７、帰還信号検出部３０８、帰還信号合成部３０９及び帰還信号除去部３０６を正常作動させる。この時、目標出力サイズ値を特定値であらかじめ設定し自動利得調節部３０７で伝達する。
【００６１】
一方、受信信号に送出信号が含まれていない場合、制御部３１３は自動利得調節部３０７、帰還信号検出部３０８、帰還信号合成部３０９及び帰還信号除去部３０６の動作を中止させる。この場合、帰還信号検出部３０８は最後の帰還信号の位相とサイズ値を保存するのが望ましい。
【００６２】
次に図５を参照して図３及び図４に図示した本発明による無線中継装置の動作を説明すれば次のようである。
【００６３】
図５は本発明による無線中継方法を説明するための流れ図として、最初の信号を中継した後、これより発生する帰還信号を利用し以後の中継対象信号に残留する帰還信号を除去する方法を表す。
【００６４】
ＣＤＭＡまたはＷＣＤＭＡ移動通信システムで無線中継装置は、順方向リンク及び逆方向リンクに対して等しい構造を持つので、以下では順方向リンクに対する動作を例として説明する。
【００６５】
受信アンテナ３００を通じ受信側帯域通過フィルター３０２に受信される信号には、基地局で実際サービスを中継するために送信する中継信号と送信アンテナ３１１を通じて空間に放射された信号が再び帰って来た帰還信号が同時に存在するとか、不特定な雑音を含む帰還信号だけが存在することができる。基地局からの送出信号は無線チャンネル環境による多重経路信号として表現されて、受信信号に帰還信号だけが存在する場合は基地局で移動通信端末より送出信号を送信しない場合である。
【００６６】
受信アンテナ３００を通じ信号が受信されれば（Ｓ１０１）、受信側帯域通過フィルター３０２はこれをフィルタリングして（Ｓ１０３）受信側増幅部３０３へ送信する。これによって、受信側増幅部３０３はフィルタリングされた信号を増幅して（Ｓ１０５）、受信側周波数変換部３０４によって増幅された信号の周波数帯域が基底帯域信号に変換されるようになる（Ｓ１０７）。
【００６７】
その後、受信信号検出部３０５は基底帯域信号に変換された受信信号内に送出信号が存在するのか確認して（Ｓ１０９）、その結果を制御部３１３へ送信する。もし、受信信号内に送出信号が含まれている場合、制御部３１３が自動利得調節部３０７、帰還信号検出部３０８、帰還信号合成部３０９ 及び帰還信号除去部３０６を正常作動させて、帰還信号検出部３０８で帰還信号の位相とサイズを更新するようにする（Ｓ１１１）。次に、帰還信号合成部３０９は更新された帰還信号の位相とサイズを利用して逆帰還信号を生成する（Ｓ１１３）。そして、帰還信号除去部３０６は基底帯域の受信信号と逆帰還信号を合成して受信信号内に含まれた帰還信号を除去する（Ｓ１１５）。
【００６８】
送出しようとする信号で帰還信号が除去された後、自動利得調節部３０７は受信信号の出力サイズを自動調節する（Ｓ１１７）。この時、自動利得調節部３０７は受信側周波数変換部３０４より入力される受信信号のサイズ、適応型帰還予測消去器３０の現在状態による利得調節値及び制御部３１３より入力される既に設定された目標出力サイズ値を利用して一番適切な利得値を決めて、帰還信号が除去された受信信号のサイズを増幅または減殺して出力信号サイズを自動で調節する。
【００６９】
その後、利得調節された信号は送信側周波数変換部３１０で高周波帯域信号に変換されて（Ｓ１１９）、送信側増幅部３１２で増幅された後、送信アンテナ３１１を通じ出力される。
【００７０】
上記で、帰還信号の位相とサイズを更新する過程（Ｓ１１１）は、受信側周波数変換部３０４より入力される基底帯域信号と自動利得調節部３０７より出力される自動利得調節された出力信号の相関性を利用し帰還信号の位相とサイズを更新して、多重経路情報を提供するためのチャンネル特性情報を提供する。
【００７１】
すなわち、この発明においては、受信信号の出力を調節する段階で発振が感知される場合は、発振が中止できる最小の利得値より始めて最短時間に最適の値で収斂するように動作して、発振を感知した時にもシステムが続けて運用されるようにする。
【００７２】
次に、図６及び図７によって図４の構成をより具体的に説明する。
【００７３】
図６は図４に図示された帰還信号検出部３０８の構成を詳しく表した図面で、帰還信号の検出過程を表す。図４の受信側周波数変換部３０４より入力される信号と図４の自動利得調節部３０７より入力される信号が遅延器６０４を経て相関器６０２で相関演算が行われた後、累算器６０６へ出力される。累算器６０６は多重経路チャンネルの帰還信号を分析するためのもので、予測しようとする多重経路数であるN個まで柔軟に調節されて、動作は並列的に同時処理される。累算器６０６の累算結果は制御部３０１へ入力されて、制御部３０１は多重経路情報と累算結果を持って処理しようとする多重経路の帰還雑音を決める。
【００７４】
図７は図４に図示された帰還信号合成部３０９の構成を表す図面である。制御部３０１は帰還信号検出部３０８での検出結果によって処理しようとする帰還雑音経路を決めて、この情報と多重経路チャンネル情報を多数の遅延器７０４と相関器７０６で送信して、自動利得調節部３０７より出力される信号が多数の遅延器７０４をそれぞれ経て多数の相関器７０６へ入力されて、多数の相関器７０６のそれぞれは多数の遅延器７０４のそれぞれの出力信号に対し共役複素数の演算を行って多重経路各チャンネルのうち除去しようとするチャンネルに対する帰還除去信号を生成した後、加算器７０８で合成されて帰還信号除去部３０６へ入力される。
【００７５】
一方、帰還信号は多重経路信号が存在しない場合に入力されるように制御するのが好ましい。これは多重経路信号と帰還信号が互いに重なって再受信される場合には、正確な無線チャンネルの特性を予測できないし、これによって帰還信号を正確に除去できないので、多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が受信されるようにするためのことで、自動遅延調節部３１４で行う。
【００７６】
以上、この発明者によって行われた発明を上記の実施例によって具体的に説明したが、この発明は上記の実施例に限るのではなく、その要旨を脱しない範囲で多様に変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】一般的な無線中継装置の一例を示す図である。
【図２】一般的な無線中継装置の他の例を示す図である。
【図３】本発明による無線中継装置の構成図である。
【図４】図３に図示した無線中継装置の詳細構成図である。
【図５】本発明による無線中継方法を説明するための流れ図である。
【図６】図４に図示された帰還信号検出部の構成を詳しく表した図である。
【図７】図４に図示された帰還信号合成部の構成を表す図である。
【符号の説明】
【００７８】
３０  適応型帰還予測消去機
３２  第１アンテナ
３４  フィルタリング部
３６  増幅部
３８  送信側アンテナ
３００  受信アンテナ
３０１  制御部
３０２  受信側帯域通過フィルター
３０３  受信側増幅部
３０４  受信側周波数変換部
３０５  受信信号検出部
３０６  帰還信号除去部
３０７  自動利得調節部
３０８  帰還信号検出部
３０９  帰還信号合成部
３１０  送信側周波数変換部
３１１  送信アンテナ
３１２  送信側増幅部
６０２、７０６  相関器
６０４、７０４  遅延器
６０６  累算器
７０８  加算器
【図１】
2008539604.tif 000003
【図２】
2008539604.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008539604.tif 000008
【図７】
2008539604.tif 000009
【国際調査報告】
2008539604.tif 000010
2008539604.tif 000011