(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超小型干渉除去無線中継装置であって、
中継信号の受信処理のための受信手段と、
制御信号に応じて干渉除去信号を生成し、前記受信手段からの中継信号の干渉信号を除去するアナログ干渉除去手段と、
該アナログ干渉除去手段で干渉信号成分が除去された中継信号に残っている残余干渉信号を除去し、 前記中継信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部、及び位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を生成するデジタル干渉除去部とを含むデジタル干渉除去手段と、
該デジタル干渉除去手段からの制御情報に応じて前記アナログ干渉除去手段に前記制御信号を伝達し制御する制御手段と、
前記デジタル干渉除去手段で残余干渉信号成分が除去された中継信号の送信処理のための送信手段とを備え、
前記デジタル干渉除去部が、
中継信号の利得（出力信号の大きさ）を自動に調整する自動利得調整部と、
該自動利得調整部及び前記デジタル変換部からの中継信号の残余帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを検出して更新する帰還信号検出部と、
前記自動利得調整部からの中継信号及び前記帰還信号検出部からの帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを用いて負帰還信号を生成する負帰還信号合成部と、
前記デジタル変換部からの中継信号内に存在する残余帰還信号を、前記負帰還信号合成部からの負帰還信号を用いて除去し、前記自動利得調整部に伝達する帰還信号除去部と、
前記デジタル変換部からの中継信号を用いて外部連動機器との同期を取得する同期取得部と、
該同期取得部からの同期信号及び基地局情報を用いて前記自動利得調整部と、前記帰還信号検出部と、前記負帰還信号合成部と、前記帰還信号除去部とを制御し、前記帰還信号検出部からの更新情報に応じて前記制御手段に位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を伝達する制御部と、
を備えることを特徴とする超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項２】
前記アナログ干渉除去手段が、前記デジタル干渉除去手段から前記制御手段を介して受信した制御信号に応じてＲＦ領域で干渉信号成分を１次的に除去し、
前記デジタル干渉除去手段が、帰還信号を検出して前記アナログ干渉除去手段で干渉信号成分が除去された中継信号に残っている残余干渉信号成分を２次的に除去することを特徴とする請求項１に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項３】
前記アナログ干渉除去手段が、
前記デジタル干渉除去手段からの中継信号を分配する分配部と、
該分配部からの中継信号を用いて干渉除去信号を生成するＲＦ干渉除去信号生成部と、
該ＲＦ干渉除去信号生成部からの干渉除去信号を用いて前記受信手段からの中継信号の干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項４】
前記ＲＦ干渉除去信号生成部が、
前記分配部から受信された中継信号の強度（レベル）を前記制御手段からの制御信号に応じて減衰させる減衰部と、
前記制御手段からの制御信号に応じて前記減衰部からの中継信号に対して時間遅延を調整する時間遅延部と、
該時間遅延部からの中継信号の位相を前記制御手段からの制御信号に応じて変換し、前記干渉信号除去部に伝達する位相変換部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項５】
前記デジタル干渉除去手段が、
前記干渉信号除去部からの中継信号をベースバンド信号に変換する下向き変換部と、
該下向き変換部からの中継信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部と、
該デジタル変換部からの中継信号の残余干渉信号を除去し、前記制御手段に位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を伝達するデジタル干渉除去部と、
該デジタル干渉除去部からの中継信号をアナログ信号に変換するアナログ変換部と、
該アナログ変換部からの中継信号をＲＦ信号に上向き変換して前記分配部に伝達する上向き変換部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項６】
前記デジタル干渉除去部が、
前記制御部の制御に応じて中継信号内に存在する帰還信号とマルチパス信号との間の相互干渉を防止する自動遅延調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項７】
前記自動遅延調整部が、
マルチパス信号が受信されない瞬間に帰還信号が生成され得るように、前記自動利得調整部に接続されて、前記制御部の制御に応じて帰還信号の発生遅延を調整し、マルチパス信号と帰還信号とが互いに重ならない状態で帰還信号が消去されるようにすることを特徴とする請求項６に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項８】
前記帰還信号検出部が、
前記制御部からの基地局ＩＤと、前記デジタル変換部及び前記自動利得調整部からの中継信号との間の相関値を計算して、中継信号内に存在する残余帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを検出し、前記負帰還信号合成部に伝達することを特徴とする請求項  １に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項９】
前記制御部が、
前記同期取得部からの同期信号を用いてリンクのタイミングを探し、中継信号の信号の流れを制御し、前記同期取得部からの基地局情報を用いて帰還信号検出に必要な基地局ＩＤを前記帰還信号検出部に伝達し、前記帰還信号検出部から受信された帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを含む制御情報を前記制御手段に伝達し、前記同期取得部での同期取得結果に応じて前記自動利得調整部と、前記帰還信号検出部と、前記負帰還信号合成部と、前記帰還信号除去部との動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項１０】
前記自動利得調整部が、
前記帰還信号除去部からの中継信号の大きさと、現在状態による利得調整値と、前記制御部からの予め設定された目標出力の大きさ値及び目標利得値とを用いて利得値を決定し、前記帰還信号除去部で帰還信号が除去された中継信号の利得（出力信号の大きさ）を前記決定した利得値を用いて自動に調整することを特徴とする請求項１に記載の超小型干渉除去無線中継装置。
【請求項１１】
干渉除去無線中継方法であって、
中継信号の受信処理を行う過程と、
直前のデジタル干渉除去過程に使用された第１の制御情報に応じて干渉除去信号を生成し、前記受信した中継信号の干渉信号を除去するアナログ干渉除去過程と、
該アナログ干渉除去過程で干渉信号成分が除去された中継信号に残っている残余干渉信号を除去し、前記中継信号をデジタル信号に変換するデジタル変換ステップ、及び位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を生成するデジタル干渉除去ステップとを含むデジタル干渉除去過程と、
該デジタル干渉除去過程に使用された第２の制御情報に応じて直後のアナログ干渉除去過程を制御する制御過程と、
前記デジタル干渉除去過程で残余干渉信号成分が除去された中継信号の送信処理を行う過程とを実行し、
前記デジタル干渉除去ステップが、
中継信号の利得（出力信号の大きさ）を自動に調整する自動利得調整ステップと、
該自動利得調整ステップ及び前記デジタル変換ステップからの中継信号の残余帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを検出して更新する帰還信号検出ステップと、
前記自動利得調整ステップからの中継信号及び前記帰還信号検出ステップからの帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを用いて負帰還信号を生成する負帰還信号合成ステップと、
前記デジタル変換ステップからの中継信号内に存在する残余帰還信号を、前記負帰還信号合成ステップからの負帰還信号を用いて除去し、前記自動利得調整ステップに伝達する帰還信号除去ステップと、
前記デジタル変換ステップからの中継信号を用いて外部連動機器との同期を取得する同期取得ステップと、
該同期取得ステップからの同期信号及び基地局情報を用いて前記自動利得調整ステップと、前記帰還信号検出ステップと、前記負帰還信号合成ステップと、前記帰還信号除去ステップとを制御し、前記帰還信号検出ステップからの更新情報に応じて前記制御過程に位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を伝達する制御ステップとから構成されることを特徴とする干渉除去無線中継方法。
【請求項１２】
前記アナログ干渉除去過程が、
前記直前のデジタル干渉除去過程からの中継信号を分配するステップと、
前記分配した中継信号を用いて干渉除去信号を生成するステップと、
前記生成した干渉除去信号を用いて前記受信した中継信号の干渉信号を除去するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の干渉除去無線中継方法。
【請求項１３】
前記デジタル干渉除去過程が、
前記アナログ干渉除去過程で干渉信号成分が除去された中継信号をベースバンド信号に下向き変換するステップと、
該下向き変換した中継信号をデジタル信号に変換するステップと、
該デジタル信号に変換した中継信号の残余干渉信号を除去し、前記制御過程に位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を伝達するステップと、
前記残余干渉信号を除去した中継信号をアナログ信号に変換するステップと、
前記アナログ信号に変換した中継信号をＲＦ信号に上向き変換するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の干渉除去無線中継方法。
【請求項１４】
プロセッサを備えた超小型干渉除去無線中継装置に、
中継信号の受信処理を行う過程と、
直前のデジタル干渉除去過程に使用された第１の制御情報に応じて干渉除去信号を生成し、前記受信した中継信号の干渉信号を除去するアナログ干渉除去過程と、
該アナログ干渉除去過程で干渉信号成分が除去された中継信号に残っている残余干渉信号を除去し、  前記中継信号をデジタル信号に変換するデジタル変換ステップ、及び位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を生成するデジタル干渉除去ステップとを含むデジタル干渉除去過程と、
該デジタル干渉除去過程に使用された第２の制御情報に応じて直後のアナログ干渉除去過程を制御する制御過程と、
前記デジタル干渉除去過程で残余干渉信号成分が除去された中継信号の送信処理を行う過程とを実行させ、
前記デジタル干渉除去ステップが、
中継信号の利得（出力信号の大きさ）を自動に調整する自動利得調整ステップと、
該自動利得調整ステップ及び前記デジタル変換ステップからの中継信号の残余帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを検出して更新する帰還信号検出ステップと、
前記自動利得調整ステップからの中継信号及び前記帰還信号検出ステップからの帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを用いて負帰還信号を生成する負帰還信号合成ステップと、
前記デジタル変換ステップからの中継信号内に存在する残余帰還信号を、前記負帰還信号合成ステップからの負帰還信号を用いて除去し、前記自動利得調整ステップに伝達する帰還信号除去ステップと、
前記デジタル変換ステップからの中継信号を用いて外部連動機器との同期を取得する同期取得ステップと、
該同期取得ステップからの同期信号及び基地局情報を用いて前記自動利得調整ステップと、前記帰還信号検出ステップと、前記負帰還信号合成ステップと、前記帰還信号除去ステップとを制御し、前記帰還信号検出ステップからの更新情報に応じて前記制御過程に位相と、振幅（大きさ）と、時間遅延とを含む制御情報を伝達する制御ステップとから構成されるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉除去無線中継装置及びその方法と、前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、より詳細には、デジタル干渉除去器及びアナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）を有機的に用いる超小型干渉除去無線中継装置及びその方法と、前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移動通信システムにおいて使用される無線中継装置は、電波の弱い領域内の移動通信端末器に高品質の信号をサービスするために、伝送区間内に設置される。このように設置された無線中継装置の送受信アンテナは、互いに隣接して設置されるため、送信アンテナを介して放射された信号の一部が受信アンテナを介して逆に流入し、中継しようとする信号の品質に大きな影響を及ぼす。
【０００３】
したがって、上記のように逆に流入する干渉信号を除去するために、様々な技術開発がなされている。その一例を、図１及び図２を参照して説明すれば、次のとおりである。
図１は、従来の一般的なアナログ干渉除去器を用いた無線中継装置の概念図である。
【０００４】
同図に示すように、従来の一般的なアナログ干渉除去器を用いた無線中継装置は、順方向に中継しようとする信号（順方向中継信号）を基地局から受信するドナーアンテナ１００と、該ドナーアンテナ１００を介して受信される順方向中継信号を帯域通過フィルタリングするドナー帯域通過フィルタ１０１と、分配部１０４で分配された順方向中継信号を用いて干渉除去信号を生成するＲＦ干渉除去信号生成部１０５と、該ＲＦ干渉除去信号生成部１０５で生成された干渉除去信号を用いて、前記ドナー帯域通過フィルタ１０１からの順方向中継信号の干渉信号を除去する合成部（干渉信号除去部）１０２と、該合成部１０２からの順方向中継信号を増幅する中継増幅部１０３と、該中継増幅部１０３で増幅された順方向中継信号を分配して前記ＲＦ干渉除去信号生成部１０５及びサービス帯域通過フィルタ１０６に伝達する分配部１０４と、該分配部１０４からの順方向中継信号をフィルタリングするサービス帯域通過フィルタ１０６と、該サービス帯域通過フィルタ１０６を通過した順方向中継信号をサービス領域に位置している端末器に放射するサービスアンテナ１０７とを備える。
【０００５】
このとき、ドナーアンテナ１００を介して受信される信号には、順方向中継信号（中継対象信号）だけでなく、サービスアンテナ１０７から送出された信号の一部が帰還された干渉信号が含まれて存在するようになる。したがって、前記干渉信号を除去するために、前記ＲＦ干渉除去信号生成部１０５が分配部１０４からの順方向中継信号を用いて干渉除去信号を生成し合成部１０２に伝達する。そして、前記合成部１０２が前記ＲＦ干渉除去信号生成部１０５からの干渉除去信号を用いて、前記ドナー帯域通過フィルタ１０１からの順方向中継信号の干渉信号を除去する。
【０００６】
上記のような従来の方法は、帰還される干渉信号の遅延時間が短いときには、干渉信号の除去が可能であるが、遅延時間が長くなるほどハードウェア実現の複雑度が非常に大きくなり、実際的に実現が不可能になるという問題がある。
【０００７】
前記のようなアナログ干渉除去方式の問題点を解決するために、デジタル信号処理技術が発展しつつ、帰還された干渉信号をより正確に除去するデジタル干渉除去方法が提案された。
図２は、従来の一般的なデジタル干渉除去器を用いた無線中継装置の概念図である。
【０００８】
同図に示すように、従来の一般的なデジタル干渉除去器を用いた無線中継装置は、順方向に中継しようとする信号（順方向中継信号）を基地局から受信するドナーアンテナ２００と、該ドナーアンテナ２００を介して受信される順方向中継信号を帯域通過フィルタリングするドナー帯域通過フィルタ２０１と、該ドナー帯域通過フィルタ２０１からの順方向中継信号をベースバンド信号に変換する下向き変換部２０２と、該下向き変換部２０２からの順方向中継信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部２０３と、該デジタル変換部２０３からの順方向中継信号の干渉信号を除去するデジタル干渉除去部２０４と、該デジタル干渉除去部２０４からの順方向中継信号をアナログ信号に変換するアナログ変換部２０５と、該アナログ変換部２０５からの順方向中継信号をＲＦ信号に上向き変換する上向き変換部２０６と、該上向き変換部２０６からの順方向中継信号を帯域通過フィルタリングするサービス帯域通過フィルタ２０７と、該サービス帯域通過フィルタ２０７を通過した順方向中継信号をサービス領域に位置している端末器に放射するサービスアンテナ２０８とを備える。
【０００９】
このとき、ドナーアンテナ２００を介して受信される信号には、順方向中継信号（中継対象信号）だけでなく、サービスアンテナ２０８から送出された信号の一部が帰還された干渉信号が含まれて存在するようになる。したがって、前記干渉信号を除去するために、前記デジタル変換部２０３が前記下向き変換部２０２で下向き変換された順方向中継信号（干渉信号が含まれた中継対象信号）をデジタル信号に変換しデジタル干渉除去部２０４に伝達する。そして、前記デジタル干渉除去部２０４が帰還信号を検出して、順方向中継信号内に含まれている干渉信号を除去し利得を得る。
【００１０】
上記のような従来のデジタル干渉除去方法は、帰還される干渉の遅延時間に関係なく、干渉除去が可能であるが、干渉信号が非常に大きい場合には干渉除去性能が落ちる、すなわち、干渉除去性能に限界があるという問題がある。
【００１１】
つまり、今日、移動無線インターネットの需要にともない電波の弱い領域が多く発生し、無線中継装置の設置場所が増えており、このため、無線中継装置の設置場所による大きさの制約を多く受けている。それにより、無線中継装置の大きさの超小型化が切実に要求され、このような超小型無線中継装置は、ドナーアンテナとサービスアンテナとの間の物理的間隔が非常に隣接するようになる。このように、ドナーアンテナとサービスアンテナとの間の物理的間隔がさらに近づくにつれて、直接帰還される信号が極めて大きくなり、上記従来のデジタル方式の干渉除去器が強い干渉信号を処理できず、性能が飽和されるため、干渉除去利得を十分得られないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、デジタル干渉除去器及びアナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）を有機的に用いる超小型干渉除去無線中継装置及びその方法と、上記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【００１３】
すなわち、本発明の目的は、超小型干渉除去無線中継装置であって、デジタル干渉除去器及びアナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）を有機的に用いて中継対象信号から帰還信号成分を除去することにより、信号中継の安定性を向上させ、サービス品質を向上させるための、超小型干渉除去無線中継装置及びその方法と、上記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【００１４】
言い替えれば、本発明の目的は、ドナーアンテナ及びサービスアンテナが物理的に近い位置に存在すべき超小型干渉除去無線中継装置であって、アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）がデジタル干渉除去器からの制御信号に応じてＲＦ領域で干渉のレベルが高く（干渉信号が強く）、短い時間遅延を有する干渉信号成分を除去した後、デジタル干渉除去器が残余の干渉信号成分を除去することにより、干渉除去利得を十分に得て、信号中継の安定性を向上させ、サービスの高品質を保障するための、超小型干渉除去無線中継装置及びその方法と、上記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解できるであろうし、本発明の実施形態によってさらに明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現され得ることが容易に分かるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の装置は、超小型干渉除去無線中継装置であって、中継信号の受信処理のための受信手段と、制御信号に応じて干渉除去信号を生成し、前記受信手段からの中継信号の干渉信号を除去するアナログ干渉除去手段と、該アナログ干渉除去手段で干渉信号成分が除去された中継信号に残っている残余干渉信号を除去するデジタル干渉除去手段と、該デジタル干渉除去手段からの制御情報に応じて前記アナログ干渉除去手段に前記制御信号を伝達し制御する制御手段と、前記デジタル干渉除去手段で残余干渉信号成分が除去された中継信号の送信処理のための送信手段とを備える。
【００１７】
また、上記の目的を達成するための本発明の方法は、干渉除去無線中継方法であって、中継信号の受信処理を行うステップと、直前のデジタル干渉除去ステップに使用された第１の制御情報に応じて干渉除去信号を生成し、前記受信した中継信号の干渉信号を除去するアナログ干渉除去ステップと、該アナログ干渉除去ステップで干渉信号成分が除去された中継信号に残っている残余干渉信号を除去するデジタル干渉除去ステップと、該デジタル干渉除去ステップに使用された第２の制御情報に応じて直後のアナログ干渉除去ステップを制御する制御ステップと、前記デジタル干渉除去ステップで残余干渉信号成分が除去された中継信号の送信処理を行うステップとを含む。
【００１８】
さらに、本発明は、プロセッサを備えた超小型干渉除去無線中継装置に、中継信号の受信処理を行う過程と、直前のデジタル干渉除去過程に使用された第１の制御情報に応じて干渉除去信号を生成し、前記受信した中継信号の干渉信号を除去するアナログ干渉除去過程と、該アナログ干渉除去過程で干渉信号成分が除去された中継信号に残っている残余干渉信号を除去するデジタル干渉除去過程と、該デジタル干渉除去過程に使用された第２の制御情報に応じて直後のアナログ干渉除去過程を制御する制御過程と、前記デジタル干渉除去過程で残余干渉信号成分が除去された中継信号の送信処理を行う過程とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ドナーアンテナ及びサービスアンテナが物理的に近い位置に存在すべき超小型干渉除去無線中継装置であって、デジタル干渉除去器及びアナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）を有機的に用いて中継対象信号から帰還信号成分を除去することにより、信号中継の安定性を向上させ、サービス品質を向上させることができるという効果がある。
【００２０】
すなわち、本発明は、ドナーアンテナ及びサービスアンテナが物理的に近い位置に存在すべき超小型干渉除去無線中継装置であって、アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）がデジタル干渉除去器からの制御信号に応じてＲＦ領域で干渉のレベルが高く（干渉信号が強く）、短い時間遅延を有する干渉信号成分を除去した後、デジタル干渉除去器が残余の干渉信号成分を除去することにより、干渉除去利得を十分に得て、信号中継の安定性を向上させ、サービスの高品質を保障できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の一般的なアナログ干渉除去器を用いた無線中継装置の概念図である。
【図２】従来の一般的なデジタル干渉除去器を用いた無線中継装置の概念図である。
【図３】本発明に係る超小型干渉除去無線中継装置の一実施形態の構成図である。
【図４】図３に示されたデジタル干渉除去部の一実施形態の詳細構成図である。
【図５】図３に示されたＲＦ干渉除去信号生成部の一実施形態の詳細構成図である。
【図６】本発明に係る干渉除去無線中継方法に関する一実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
上述の目的、特徴、及び長所は、添付した図面と関連した次の詳細な説明を通じてより明らかになるはずであり、それにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が本発明の技術的思想を容易に実施できるであろう。また、本発明を説明するにおいて、本発明と関連した公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照しながら、本発明に係る好ましい一実施形態を詳細に説明する。
図３は、本発明に係る超小型干渉除去無線中継装置の一実施形態の構成図である。
【００２３】
ここで、順方向中継信号に対する動作と逆方向中継信号に対する構成及び動作とが同じであって、順方向中継信号についてのみ説明しても、当業者が逆方向中継信号に対する構成及び動作を容易に理解し実施できるので、ここでは、順方向中継信号についてのみ説明する。
【００２４】
同図に示すように、本発明に係る超小型干渉除去無線中継装置は、順方向に中継しようとする信号（順方向中継信号）の受信処理のための受信端３１０と、ＲＦ制御部３４０からの制御信号に応じて干渉除去信号を生成し、前記受信端３１０からの順方向中継信号の干渉信号を除去するアナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）３２０と、該アナログ干渉除去器３２０で干渉信号成分が除去された順方向中継信号に残っている残余干渉信号を除去するデジタル干渉除去器３３０と、該デジタル干渉除去器３３０からの制御情報に応じて前記アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）３２０を制御するＲＦ制御部３４０と、前記デジタル干渉除去器３３０で残余干渉信号成分が除去された順方向中継信号の送信処理のための送信端３５０とを備える。
【００２５】
このように、本発明では、前記アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）３２０が、デジタル干渉除去器３３０からＲＦ制御部３４０を介して伝達された制御信号に応じてＲＦ領域で干渉のレベルが高く（例えば、中継装置が最大利得を有するとき、中継しようとする主信号より約２０ｄＢ強い干渉レベル）、短い時間遅延（例えば、３００ｎｓ以内）を有する干渉信号成分を１次的に除去した後、前記デジタル干渉除去器３３０が帰還信号を検出して、順方向中継信号内に含まれているその他の残余干渉信号成分を２次的に除去する。
【００２６】
次に、図３を参照して詳細構成要素を説明すると、前記受信端３１０は、ドナーアンテナ３１１及びドナー帯域通過フィルタ３１２を備え、前記アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）３２０は、分配部３２１と、ＲＦ干渉除去信号生成部３２２と、合成部（干渉信号除去部）３２３とを備え、前記デジタル干渉除去器３３０は、下向き変換部３３１と、デジタル変換部３３２と、デジタル干渉除去部３３３と、アナログ変換部３３４と、上向き変換部３３５とを備え、前記送信端３５０は、サービス帯域通過フィルタ３５１と、サービスアンテナ３５２とを備える。
前記各々の詳細構成要素に基づいて、本発明に係る超小型干渉除去無線中継装置の詳細連結関係及び具体的な動作を全般的に説明すると、次のとおりである。
【００２７】
本発明に係る超小型干渉除去無線中継装置は、順方向に中継しようとする信号（順方向中継信号）を基地局から受信するドナーアンテナ３１１と、該ドナーアンテナ３１１を介して受信される順方向中継信号を帯域通過フィルタリングするドナー帯域通過フィルタ３１２と、分配部３２１からの順方向中継信号を用いて干渉除去信号を生成するＲＦ干渉除去信号生成部３２２と、該ＲＦ干渉除去信号生成部３２２からの干渉除去信号を用いて、前記ドナー帯域通過フィルタ３１２からの順方向中継信号の干渉信号を除去する合成部（干渉信号除去部）３２３と、該合成部３２３からの順方向中継信号をベースバンド信号に変換する下向き変換部３３１と、該下向き変換部３３１からの順方向中継信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部３３２と、該デジタル変換部３３２からの順方向中継信号の残余干渉信号を除去するデジタル干渉除去部３３３と、該デジタル干渉除去部３３３からの制御情報に応じて、前記ＲＦ干渉除去信号生成部３２２を制御するＲＦ制御部３４０と、前記デジタル干渉除去部３３３からの順方向中継信号をアナログ信号に変換するアナログ変換部３３４と、該アナログ変換部３３４からの順方向中継信号をＲＦ信号に上向き変換する上向き変換部３３５と、該上向き変換部３３５で上向き変換された順方向中継信号を分配して、前記ＲＦ干渉除去信号生成部３２２及びサービス帯域通過フィルタ３５１に伝達する分配部３２１と、該分配部３２１からの順方向中継信号を帯域通過フィルタリングするサービス帯域通過フィルタ３５１と、該サービス帯域通過フィルタ３５１を通過した順方向中継信号をサービス領域に位置している端末器に放射するサービスアンテナ３５２とを備える。
【００２８】
ここで、ＲＦ制御部３４０は、デジタル干渉除去部３３３からＲＦ干渉除去信号生成部３２２を制御する制御情報（図４において詳述する）を受信する。そして、分配部３２１から分岐された順方向中継信号のうち、一側の順方向中継信号は、ＲＦ干渉除去信号生成部３２２に伝達されてＲＦ干渉除去信号を生成するのに用いられ、他側の順方向中継信号は、サービス帯域通過フィルタ３５１に伝達されて中継される。
図４は、図３に示されたデジタル干渉除去部の一実施形態の詳細構成図である。
【００２９】
同図に示すように、本発明に係るデジタル干渉除去部３３３は、中継しようとする順方向中継信号の利得（出力信号の大きさ）を自動で調整する自動利得調整部４０５と、該自動利得調整部４０５から入力されるベースバンドのデジタル順方向中継信号及び前記デジタル変換部３３２から入力されるベースバンドのデジタル順方向中継信号から順方向中継信号内に存在する残余帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを検出して、帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを更新する帰還信号検出部４０２と、前記自動利得調整部４０５から入力されるベースバンドのデジタル順方向中継信号及び前記帰還信号検出部４０２から入力される帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを用いて、順方向中継信号内に存在する残余帰還信号の除去に用いる負帰還信号を生成する負帰還信号合成部４０３と、前記デジタル変換部３３２でデジタル信号に変換された順方向中継信号内に存在する残余帰還信号を、前記負帰還信号合成部４０３からの負帰還信号を用いて除去し、前記自動利得調整部４０５に伝達する帰還信号除去部４０４と、前記デジタル変換部３３２でデジタル信号に変換された順方向中継信号を用いて、前記基地局（またはサービス領域の端末器）との同期を取得する同期取得部４００と、該同期取得部４００からの同期信号及び基地局情報を用いて、順方向中継信号内に存在する残余帰還信号を除去した後、順方向中継信号を送信するように前記各構成要素を制御し、前記帰還信号検出部４０２からの更新情報に応じて前記ＲＦ制御部３４０に制御情報を伝達する制御部４０１とを備える。
【００３０】
このとき、前記同期取得部４００は、例えば、ＴＤＤ方式の無線中継装置に必ず必要な必須構成要素であって、基地局から端末器（順方向）への（または端末器から基地局（逆方向）への）信号の流れを正確に制御するのに必要な同期信号を抽出する。このような同期信号の抽出（取得）過程は、基地局から端末器へのダウンリンクの一番最初の部分に位置する信号、すなわち、プリアンブルを探すことである。プリアンブルは、ＴＤＤ方式で同期信号を効率的に抽出できるように構造化されており、この同期信号を取得する過程で基地局に対するＩＤ及びセグメント情報のような基地局情報をさらに得ることができる。このように、前記同期取得部４００が同期信号を取得し、基地局に対する情報を探し出して前記制御部４０１に伝達すると、前記制御部４０１では前記同期取得部４００から伝達された同期信号及び基地局情報を用いてＴＤＤ方式の無線中継装置の動作を制御する。
【００３１】
ここで、前記同期取得部４００は、例えば、一定信号の大きさ以上（例えば、平均入力信号の大きさの約１／１０以上）の条件で一定時間以上（例えば、複数フレームにわたって同じ信号強さとしてみなすことができる時間であって、約３秒以上）、同期信号を安定的に得たときに同期取得がなされて制御部４０１に同期信号を印加する。一方、同期取得がなされなかった場合、制御部４０１に同期信号が印加されないことにより、同期取得がなされるまで無線中継装置の全ての動作を中止する。そして、前記同期取得部４００は、前記各詳細構成要素（４０１〜４０５）で所要される信号処理時間及びフィルタと、その他の構成要素などで所要される時間を考慮してダウンリンクを制御する（図示せず）。
【００３２】
また、前記帰還信号検出部４０２では、前記同期取得部４００から得た基地局ＩＤを用いて帰還信号成分を推定することができる。すなわち、基地局ＩＤは、疑似雑音コード（ＰＮ  Ｃｏｄｅ）からなっているため、基地局ＩＤと順方向中継信号との間の相関値を計算すると、帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを推定することができる。したがって、前記帰還信号検出部４０２では、前記制御部４０１からの基地局ＩＤと、前記デジタル変換部３３２及び前記自動利得調整部４０５からの順方向中継信号との間の相関値を計算して、順方向中継信号内に存在する残余帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを検出して前記負帰還信号合成部４０３に伝達する。
【００３３】
そして、前記自動利得調整部４０５は、前記帰還信号除去部４０４から入力される順方向中継信号の大きさと、現在の状態による利得調整値と、制御部４０１から入力される予め設定された目標出力の大きさ値及び目標利得値とを用いて利得値を決定し、前記帰還信号除去部４０４で帰還信号が除去された順方向中継信号の利得（出力信号の大きさ）を前記決定した利得値を用いて自動で調整する。このとき、自動利得調整方式を、さらに詳細に説明すると、例えば、出力値が予め設定された目標出力の大きさ値より大きければ、前記自動利得調整部４０５では利得をそれ以上上げない方式で出力の大きさを制限し、予め設定された目標出力の大きさ値より小さければ、前記帰還信号除去部４０４から入力される信号の大きさが目標利得値になるまで、一定単位時間（例えば、３ｄＢ／１秒）で利得を増大させるようになる。
【００３４】
また、前記帰還信号除去部４０４は、前記負帰還信号合成部４０３から伝達された負帰還信号を用いて前記デジタル変換部３３２から伝達された順方向中継信号（帰還信号が含まれている順方向中継信号）の帰還信号を除去して、前記自動利得調整部４０５に伝達する。
【００３５】
すなわち、前記帰還信号除去部４０４は、前記デジタル変換部３３２から入力された順方向中継信号と、前記負帰還信号合成部４０３から入力される負帰還信号とを合成して順方向中継信号内に存在する残余帰還信号を除去した後、順方向中継信号を前記自動利得調整部４０５に伝達する。
【００３６】
なお、前記負帰還信号合成部４０３は、前記自動利得調整部４０５から入力される、自動で利得が調整されたベースバンドの順方向中継信号及び前記帰還信号検出部４０２から入力される帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを用いて、順方向中継信号内に存在する帰還信号の除去に用いるための信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを調整して負帰還信号を生成する。
【００３７】
さらに、前記制御部４０１は、前記同期取得部４００から伝達された同期信号を用いてダウンリンクのタイミングを探し、基地局で端末器への信号の流れを制御し、前記同期取得部４００から伝達された基地局情報を用いて帰還信号の検出に必要なコード（例えば、基地局ＩＤ）を前記帰還信号検出部４０２に伝達する。そうすると、前記帰還信号検出部４０２では、帰還信号の位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延とを更新した後、当該更新制御情報をさらに前記制御部４０１に伝達する。また、前記制御部４０１は、ＲＦ制御部３４０がＲＦ干渉除去信号生成部３２２の更新要素を制御できるように、更新された位相と、大きさ（振幅）と、時間遅延との要素のような制御情報をＲＦ制御部３４０に伝達する。また、前記同期取得部４００での基地局から端末器への同期取得結果に応じて、前記制御部４０１が前記自動利得調整部４０５と、前記帰還信号検出部４０２と、前記負帰還信号合成部４０３と、前記帰還信号除去部４０４との動作を制御する。仮りに、受信信号に送出信号が含まれている場合、すなわち、同期取得部４００で同期信号及び基地局情報を取得した場合、前記制御部４０１は、前記自動利得調整部４０５と、前記帰還信号検出部４０２と、前記負帰還信号合成部４０３と、前記帰還信号除去部４０４とを正常作動させる。このとき、目標出力の大きさ値を特定値として予め設定して、前記自動利得調整部４０５に伝達する。それに対し、受信信号に送出信号が含まれていない場合、すなわち、同期取得部４００で同期信号を取得できなかった場合、前記制御部４０１は、前記自動利得調整部４０５と、前記帰還信号検出部４０２と、前記負帰還信号合成部４０３と、前記帰還信号除去部４０４との動作を中止させる。
【００３８】
一方、本発明に係るデジタル干渉除去部３３３は、帰還信号及びマルチパス信号の相互干渉を防止する自動遅延調整部４０６をさらに備える。すなわち、当該自動遅延調整部４０６は、マルチパス信号が受信されない瞬間に帰還信号が生成され得るように、前記自動利得調整部４０５に接続されて帰還信号の発生遅延を調整し、マルチパス信号及び帰還信号が互いに重畳しない状態で帰還信号を消去できるようにする。このために、無線中継装置では、マルチパス信号が発生する時点、すなわち、マルチパス成分の位置を予め確認しておく。
図５は、図３に示されたＲＦ干渉除去信号生成部の一実施形態の詳細構成図である。
【００３９】
同図に示すように、本発明に係るＲＦ干渉除去信号生成部３２２は、前記分配部３２１から伝達された帰還干渉信号が含まれた順方向中継信号のレベル（強さ）を、前記ＲＦ制御部３４０からの制御信号に応じて減衰させる減衰部５００と、前記ＲＦ制御部３４０からの制御信号に応じて、前記減衰部５００からの順方向中継信号に対して時間遅延を調整（補償）する時間遅延部５０１と、該時間遅延部５０１からの順方向中継信号の位相を前記ＲＦ制御部３４０からの制御信号に応じて変換する位相変換部５０２とを備える。
ここで、前記位相変換部５０２で位相変換された順方向中継信号は干渉信号を除去するために合成部３２３に伝達される。
【００４０】
また、前述したように合成部３２３は、ＲＦ干渉除去信号生成部３２２で生成された干渉除去信号をドナー帯域通過フィルタ３１２からの順方向中継信号と合成して、ドナー帯域通過フィルタ３１２から出力される帰還干渉が含まれた順方向中継信号の干渉信号を除去する。
【００４１】
このとき、前記アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）３２０では、時間遅延の短い干渉成分が除去され、残りの時間遅延の長い干渉成分である残余干渉信号は依然として存在する。したがって、このような残余干渉信号は、デジタル干渉除去器３３０で除去される。
【００４２】
図６は、本発明に係る干渉除去無線中継方法に関する一実施形態のフローチャートであって、一旦、順方向信号を中継した後、これから発生する帰還信号を用いて、その後の順方向中継信号に残留する帰還信号を除去する方法を示している。
【００４３】
例えば、ＴＤＤ無線中継方式においてダウンリンクである場合、ドナーアンテナ３１１からドナー帯域通過フィルタ３１２までの経路を介して干渉除去器３２０、３３０に受信される信号には、基地局で実際のサービスを中継するために伝送する中継信号と、サービスアンテナ３５２を介して空間に放射された信号がさらに入った帰還信号と同時に存在するか、または不特定雑音を含む帰還信号だけが存在できる。基地局送出信号は、無線チャネル環境によるマルチパス信号として表現され、無線中継装置に受信される信号に帰還信号のみが存在する場合は、基地局で移動通信端末器へ送出信号を伝送しない場合であり、これは、端末器から基地局へのアップリンクでも同じであるため、ここではダウンリンクについてのみ説明する。
また、具体的な実施形態及びそれによる動作は上述のとおりであるため、ここでは、本発明に係る干渉除去無線中継方法の要旨のみを簡略に説明する。
まず、受信端３１０が順方向に中継しようとする信号（順方向中継信号）の受信処理を行う（Ｓ６０１）。
【００４４】
そして、アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）３２０がＲＦ制御部３４０からの制御信号に応じて干渉除去信号を生成し、順方向中継信号の干渉信号を除去する（Ｓ６０２）。
【００４５】
また、デジタル干渉除去器３３０が前記アナログ干渉除去器３２０で干渉信号成分が除去された順方向中継信号に残っている残余干渉信号を除去する（Ｓ６０３）。
なお、ＲＦ制御部３４０が前記デジタル干渉除去器３３０からの制御情報に応じて前記アナログ干渉除去器（ＲＦ干渉除去器）３２０を制御する（Ｓ６０４）。
さらに、送信端３５０が前記デジタル干渉除去器３３０で残余干渉信号成分が除去された順方向中継信号の送信処理を行う（Ｓ６０５）。
【００４６】
ここで、前記アナログ干渉除去過程（Ｓ６０２）と、前記デジタル干渉除去過程（Ｓ６０３）と、前記制御過程（Ｓ６０４）とは、理解しやすいように、上記のような手順で説明したが、前記アナログ干渉除去過程（Ｓ６０２）と、前記デジタル干渉除去過程（Ｓ６０３）と、前記制御過程（Ｓ６０４）とは、循環される過程であるため、どちらが先に行われるものと限定されないといえる。
【００４７】
上述したような本発明の方法は、プログラムで実現されてコンピュータ読み取り可能な形で記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスクなど）に格納されることができる。このような過程は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が容易に実施できるので、それ以上詳細に説明しない。
【００４８】
以上で説明した本発明は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者にとって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるため、前述の実施形態及び添付された図面によって限定されるものではない。
【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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