(57)【要約】  本発明は、同一チャネル中継装置及びその方法に関し、送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされた帰還信号を除去して、同一チャネル中継装置の送信出力を増加させる。本発明は、同一チャネル中継装置であって、ＲＦ信号を受信する受信手段と、該受信手段によって受信された信号から帰還信号のレプリカを減算する減算手段と、該減算手段によって減算された信号に基づいて前記レプリカを算出し、前記減算手段にフィードバックさせるレプリカ生成手段と、前記減算手段によって減算された信号に基づいて受信チャネルの逆を推定し、フィルタタブ係数を生成する逆チャネル推定手段と、該逆チャネル推定手段によって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、前記減算手段によって減算された信号のチャネル歪みを補償する第１の適応フィルタリング手段と、該第１の適応フィルタリング手段によってチャネル歪みが補償された信号をＲＦ信号に変換して無線伝送する伝送手段とを備える。本発明は、同一チャネル中継器に利用される。
2010529728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一チャネル中継装置であって、
ＲＦ信号を受信する受信手段と、
該受信手段によって受信された信号から帰還信号のレプリカを減算する減算手段と、
該減算手段によって減算された信号に基づいて前記レプリカを算出し、前記減算手段にフィードバックさせるレプリカ生成手段と、
前記減算手段によって減算された信号に基づいて受信チャネルの逆を推定し、フィルタタブ係数を生成する逆チャネル推定手段と、
該逆チャネル推定手段によって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、前記減算手段によって減算された信号のチャネル歪みを補償する第１の適応フィルタリング手段と、
該第１の適応フィルタリング手段によってチャネル歪みが補償された信号をＲＦ信号に変換して無線伝送する伝送手段と、
を備えることを特徴とする同一チャネル中継装置。
【請求項２】
前記レプリカ生成手段が、
前記減算手段によって減算された信号を用いてフィルタタブ係数を生成するフィルタ係数生成手段と、
前記減算手段によって減算された信号及び前記フィルタ係数生成手段によって生成されたフィルタタブ係数に基づいて前記レプリカを算出し、前記減算手段にフィードバックさせる第２の適応フィルタリング手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項３】
前記フィルタ係数生成手段が、
前記減算手段によって減算された信号を復調する復調手段と、
該復調手段によって復調された信号に基づいて、中継器受信チャネルのチャネル歪みを推定するチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって推定されたチャネル歪み情報を利用して時間領域におけるフィルタタブ係数を生成する時間領域フィルタ係数生成手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項４】
前記時間領域フィルタ係数生成手段が、
ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムに基づいて、前記フィルタタブ係数を算出することを特徴とする請求項３に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項５】
【数１】
2010529728.tif 000010
【数２】
2010529728.tif 000011
【請求項６】
前記時間領域フィルタ係数生成手段が、
前記チャネル推定手段によって推定された中継器受信チャネルのチャネル歪み情報に基づいてエラー信号を生成するエラー計算手段と、
該エラー計算手段によって生成されたエラー信号を時間領域信号に変換する逆高速フーリエ変換手段と、
該逆高速フーリエ変換手段から変換された時間領域信号に基づいて、前記フィルタタブ係数を算出する係数更新手段と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項７】
前記第２の適応フィルタリング手段が、
【数３】
2010529728.tif 000012
【請求項８】
前記減算手段が、
下記の[数３]にしたがって前記受信手段によって受信された信号から前記レプリカを減算することを特徴とする請求項７に記載の同一チャネル中継装置。
【数４】
2010529728.tif 000013
【請求項９】
前記逆チャネル推定手段が、
前記減算手段によって減算された信号を復調する復調手段と、
該復調手段によって復調された信号に基づいて中継器受信チャネルのチャネル歪み情報を推定するチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって推定されたチャネル情報を利用して受信チャネルの逆を計算し、計算された受信チャネルの逆を利用してフィルタタブ係数を生成する変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項１０】
前記復調手段が、
前記減算手段によって減算された信号の保護区間を除去する保護区間除去手段と、
該保護区間除去手段によって保護区間が除去された信号を並列信号に変換する直並列変換手段と、
該直並列変換手段によって変換された並列信号を周波数領域に変換する高速フーリエ変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項３または９に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項１１】
前記チャネル推定手段が、
前記復調手段によって復調された信号からパイロット信号を抽出するパイロット抽出手段と、
予め決められた所定のパイロット信号を格納するパイロット格納手段と、
前記パイロット抽出手段から抽出されたパイロット信号及び前記パイロット格納手段に格納されたパイロット信号を比較して、チャネルの歪みを推定するチャネル歪み推定手段と、
を備えることを特徴とする請求項３または９に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項１２】
前記変換手段が、
前記チャネル推定手段によって推定されたチャネル歪み情報に基づいてチャネル歪みの逆を生成する逆変換手段と、
該逆変換手段によって生成されたチャネル歪みの逆を時間領域のフィルタタブ係数に変換する時間領域変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項１３】
前記受信手段が、
ＲＦ信号を受信するＲＦ受信手段と、
該ＲＦ受信手段によって受信されたＲＦ信号を中間周波数帯域に下向き変換する中間周波数下向き変換手段と、
該中間周波数下向き変換手段によって変換された信号をデジタルＩＦ信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、
該アナログ・デジタル変換手段によって変換されたデジタルＩＦ信号をベースバンド信号に変換するベースバンド変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項１４】
前記伝送手段が、
前記第１の適応フィルタリング手段によってチャネル歪みが補償された信号をデジタルＩＦ信号に変換する中間周波数上向き変換手段と、
該中間周波数上向き変換手段によって変換されたデジタルＩＦ信号をアナログＩＦ信号に変換するデジタル・アナログ変換手段と、
該デジタル・アナログ変換手段によって変換された信号をＲＦ信号に上向き変換するＲＦ上向き変換手段と、
該ＲＦ上向き変換手段によって変換されたＲＦ信号を増幅させる高電力増幅手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の同一チャネル中継装置。
【請求項１５】
同一チャネル中継方法であって、
ＲＦ信号を受信する受信ステップと、
該受信ステップによって受信された信号から帰還信号のレプリカを減算する減算ステップと、
該減算ステップによって減算された信号に基づいて受信チャネルの逆を推定し、フィルタタブ係数を生成する逆チャネル推定ステップと、
該逆チャネル推定ステップによって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、前記減算ステップによって減算された信号のチャネル歪みを補償する第１の適応フィルタリングステップと、
該第１の適応フィルタリングステップによってチャネル歪みが補償された信号をＲＦ信号に変換して無線伝送する伝送ステップと、
を含み、
前記レプリカが、前記減算ステップによって減算された信号に基づいて算出されて、前記減算ステップにフィードバックされることを特徴とする同一チャネル中継方法。
【請求項１６】
前記レプリカが、
前記減算ステップによって減算された信号を用いてフィルタタブ係数を生成するフィルタ係数生成ステップと、前記減算ステップによって減算された信号及び前記フィルタ係数生成ステップによって生成されたフィルタタブ係数に基づいて、前記レプリカを算出する第２の適応フィルタリングステップとによって算出されることを特徴とする請求項１５に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項１７】
前記フィルタ係数生成ステップが、
前記減算ステップによって減算された信号を復調する復調ステップと、
該復調ステップによって復調された信号に基づいて、中継器受信チャネルのチャネル歪みを推定するチャネル推定ステップと、
該チャネル推定ステップによって推定されたチャネル歪み情報を利用して時間領域におけるフィルタタブ係数を生成する時間領域フィルタ係数生成ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項１８】
前記時間領域フィルタ係数生成ステップが、
ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムに基づいて、前記フィルタタブ係数を算出することを特徴とする請求項１７に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項１９】
前記時間領域フィルタ係数生成ステップが、
下記の[数１]にしたがって前記フィルタタブ係数
【数５】
2010529728.tif 000014
を算出することを特徴とする請求項１８に記載の同一チャネル中継方法。
【数６】
2010529728.tif 000015
【請求項２０】
前記時間領域フィルタ係数生成ステップが、
前記チャネル推定ステップによって推定された中継器受信チャネルのチャネル歪み情報に基づいてエラー信号を生成するエラー計算ステップと、
該エラー計算ステップによって生成されたエラー信号を時間領域信号に変換する逆高速フーリエ変換ステップと、
該逆高速フーリエ変換ステップから変換された時間領域信号に基づいて、前記フィルタタブ係数を算出する係数更新ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項２１】
前記第２の適応フィルタリングステップが、
下記の[数２]にしたがって前記レプリカ
【数７】
2010529728.tif 000016
を算出することを特徴とする請求項１９に記載の同一チャネル中継方法。
【数８】
2010529728.tif 000017
【請求項２２】
前記減算ステップが、
下記の[数３]にしたがって前記受信ステップによって受信された信号から前記レプリカを減算することを特徴とする請求項２１に記載の同一チャネル中継方法。
【数９】
2010529728.tif 000018
【請求項２３】
前記逆チャネル推定ステップが、
前記減算ステップによって減算された信号を復調する復調ステップと、
該復調ステップによって復調された信号に基づいて中継器受信チャネルのチャネル歪み情報を推定するチャネル推定ステップと、
該チャネル推定ステップによって推定されたチャネル情報を利用して受信チャネルの逆を計算し、計算された受信チャネルの逆を利用してフィルタタブ係数を生成する変換ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項２４】
前記復調ステップが、
前記減算ステップによって減算された信号の保護区間を除去する保護区間除去ステップと、
該保護区間除去ステップによって保護区間が除去された信号を並列信号に変換する直並列変換ステップと、
該直並列変換ステップによって変換された並列信号を周波数領域に変換する高速フーリエ変換ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１７または２３に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項２５】
前記チャネル推定ステップが、
前記復調ステップによって復調された信号からパイロット信号を抽出するパイロット抽出ステップと、
予め決められた所定のパイロット信号を格納するパイロット格納ステップと、
前記パイロット抽出ステップから抽出されたパイロット信号及び前記パイロット格納ステップに格納されたパイロット信号を比較して、チャネルの歪みを推定するチャネル歪み推定ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１７または２３に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項２６】
前記変換ステップが、
前記チャネル推定ステップによって推定されたチャネル歪み情報に基づいてチャネル歪みの逆を生成する逆変換ステップと、
該逆変換ステップによって生成されたチャネル歪みの逆を時間領域のフィルタタブ係数に変換する時間領域変換ステップと、
を含むことを特徴とする請求項２３に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項２７】
前記受信ステップが、
ＲＦ信号を受信するＲＦ受信ステップと、
該ＲＦ受信ステップによって受信されたＲＦ信号を中間周波数帯域に下向き変換する中間周波数下向き変換ステップと、
該中間周波数下向き変換ステップによって変換された信号をデジタルＩＦ信号に変換するアナログ・デジタル変換ステップと、
該アナログ・デジタル変換ステップによって変換されたデジタルＩＦ信号をベースバンド信号に変換するベースバンド変換ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の同一チャネル中継方法。
【請求項２８】
前記伝送ステップが、
前記第１の適応フィルタリングステップによってチャネル歪みが補償された信号をデジタルＩＦ信号に変換する中間周波数上向き変換ステップと、
該中間周波数上向き変換ステップによって変換されたデジタルＩＦ信号をアナログＩＦ信号に変換するデジタル・アナログ変換ステップと、
該デジタル・アナログ変換ステップによって変換された信号をＲＦ信号に上向き変換するＲＦ上向き変換ステップと、
該ＲＦ上向き変換ステップによって変換されたＲＦ信号を増幅させる高電力増幅ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の同一チャネル中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一チャネル（ｏｎ−ｃｈａｎｎｅｌ）中継装置及びその方法に関し、より詳細には、伝送されるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号から送受信アンテナの低い隔離（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）によって引き起こされた帰還信号（ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｓｉｇｎａｌ）を除去し、前記帰還信号が除去された信号から受信チャネルの逆（ｉｎｖｅｒｓｅ）を推定して受信信号のチャネル歪みを補償することにより、入力信号と同じ出力信号を同一チャネルを介して中継する同一チャネル中継装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中継装置は、主送信機の信号が弱く受信される地域に設置して受信に対する不安を解消し、主送信機信号の伝送領域を広める役割を果たす。
【０００３】
図１は、従来の中継システムの構成図であって、中継装置の相互間には互いに異なる周波数が用いられる。
【０００４】
同図に示すように、主送信機１０１は周波数Ａの信号を送出し、各中継装置１０２〜１０５は周波数Ａとは異なる周波数Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの信号を中継する。このような従来の中継システムは、各中継装置１０２〜１０５別に異なる周波数Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの信号が用いられている。すなわち、複数の周波数帯域が使用されることにより、多くの周波数資源を必要とするため、周波数利用の観点では非常に非効率的である。
【０００５】
図２は、さらに他の従来の中継システムの構成図であって、中継装置の相互間に同じ周波数が用いられる。
【０００６】
すなわち、主送信機２０１は周波数Ａの信号を送出し、各同一チャネル中継装置２０２〜２０５も周波数Ａで信号を中継する。このような同一チャネル中継が可能となるためには、主送信機２０１及び同一チャネル中継装置２０２〜２０５から伝送される同一周波数の信号をそれぞれ識別することができなければならない。
【０００７】
しかし、同じ周波数帯域の信号（主送信機及び中継装置の出力信号）が互いに同じでなければ、このような信号は、各中継装置で同一チャネル干渉信号として等化器または他の装置によっても除去されない。
【０００８】
また、主送信機及び同一チャネル中継装置から伝送される信号が所定基準以上の時間的遅延を有するようになると、等化器は前記遅延信号を除去することができない。したがって、同一チャネル中継のためには、同一チャネル中継装置の出力信号が主送信機の出力信号と同じでなければならず、２つの出力信号の時間遅延は小さくなければならない。
【０００９】
一方、従来の同一チャネル中継装置の問題点を図３〜図７を介して説明する。
【００１０】
図３は、従来のＲＦ増幅同一チャネル中継装置の構成図である。
【００１１】
同図に示すように、受信アンテナ３０１及びＲＦ受信部３０２は主送信機から伝送されたＲＦ信号を受信し、ＲＦ帯域通過フィルタ３０３は前記受信されたＲＦ信号で所定信号帯域のみ通過させ、高電力増幅部３０４は前記帯域通過されたＲＦ信号を増幅し、当該増幅されたＲＦ信号は送信アンテナ３０５を介して同一チャネルで伝送される。
【００１２】
図４は、従来のＩＦ変換同一チャネル中継装置の構成図である。
【００１３】
同図に示すように、受信アンテナ４０１及びＲＦ受信部４０２は主送信機から伝送されたＲＦ信号を受信し、ＩＦ下向き変換部４０３は局部発振部ＬＯ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）４０８から提供された基準周波数に基づいて、前記受信されたＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換し、ＩＦ帯域通過フィルタ４０４は前記ＩＦ信号を所定帯域信号で帯域通過させ、ＲＦ上向き変換部４０５は前記帯域通過されたＩＦ信号を局部発振部４０８から提供された基準周波数に基づいてＲＦ信号に変換し、高電力増幅部４０６は前記ＲＦ信号を増幅し、当該増幅されたＲＦ信号は送信アンテナ４０７を介して伝送される。
【００１４】
図５は、従来のＳＡＷフィルタ同一チャネル中継装置の構成図である。
【００１５】
同図に示すように、受信アンテナ５０１及びＲＦ受信部５０２は主送信機から伝送されたＲＦ信号を受信し、ＩＦ下向き変換部５０３は前記受信されたＲＦ信号を局部発振部５０８から提供された基準周波数に基づいてＩＦ信号に変換し、ＳＡＷフィルタ５０４は前記ＩＦ信号を所定帯域信号で帯域通過させ、ＲＦ上向き変換部５０５は前記帯域通過されたＩＦ信号を局部発振部５０８から提供された基準周波数に基づいてＲＦ信号に変換し、高電力増幅部５０６は前記ＲＦ信号を増幅し、当該増幅されたＲＦ信号は送信アンテナ５０７を介して伝送される。
【００１６】
図３〜図５の同一チャネル中継装置は、主送信機と同一チャネル中継装置との間の伝送路によって引き起こされた雑音及びマルチパス信号と、送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされた帰還信号と、同一チャネル中継装置システムで加えられるシステム雑音などとを除去することができないため、出力信号の特性が入力信号より劣悪である。また、送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされた帰還信号のため、同一チャネル中継装置の送信出力が制限されるという問題点がある。
【００１７】
図６は、変復調過程を行う従来の同一チャネル中継装置の構成図である。
【００１８】
同図に示すように、受信アンテナ６０１及びＲＦ受信部６０２は主送信機から伝送されたＲＦ信号を受信し、ＩＦ下向き変換部６０３は前記受信されたＲＦ信号を局部発振部６１１から提供された基準周波数に基づいてＩＦ信号に変換し、復調部６０４は前記ＩＦ信号をベースバンド信号に復調し、等化部及びＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）復号部６０５は前記復調されたベースバンド信号から主送信機と同一チャネル中継装置との間の伝送路によって引き起こされた雑音及びマルチパス信号、送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされた帰還信号などを除去し、ＦＥＣ符号化部６０６は前記等化部及びＦＥＣ復号部６０５の出力信号をエラー訂正符号化し、変調部６０７は前記ＦＥＣ符号化された信号をＩＦ帯域の信号に変換し、ＲＦ上向き変換部６０８は前記ＩＦ信号を局部発振部６１１から提供された基準周波数に基づいてＲＦ信号に変換し、高電力増幅部６０９は前記ＲＦ信号を増幅し、当該増幅されたＲＦ信号は送信アンテナ６１０を介して伝送される。
【００１９】
同図の同一チャネル中継器は、等化部及びＦＥＣ復号部を介して図３〜図５に示された中継器の問題点であるマルチパス及び雑音除去能力を改善したが、ＦＥＣ符号化部及び復号化部を含んでいるため、通常、時間遅延をマイクロ秒（ｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄ）単位からミリ秒（ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ）単位に増加させる。それだけでなく、ＦＥＣ符号化部の標準トレリス符号器の曖昧性（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）によって引き起こされた帰還信号を中継装置で除去することができないため、送信出力が制限されるという問題がある。
【００２０】
図７は、従来技術として受信チャネルの歪みを補償する同一チャネル中継装置の構成図である。
【００２１】
同図に示すように、ＲＦ受信部７０１は主送信機から伝送されたＲＦ信号を受信し、下向き変換部７０２は前記受信されたＲＦ信号を所定帯域の信号に変換する。
【００２２】
逆チャネル推定部７０３は、前記変換された信号から主送信機と中継装置との間の伝送路によって引き起こされた雑音及びマルチパス信号、送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされた帰還信号などが含まれる受信チャネルの逆を推定し、適応フィルタリング部７０４は、推定された受信チャネルの逆情報を利用してチャネル歪みを補償する。
【００２３】
上向き変換部７０５は、前記補償された信号をＲＦ信号に変換し、ＲＦ伝送部７０６は、前記変換されたＲＦ信号を送信する。
【００２４】
図７の同一チャネル中継器は、入力信号の電界強度より高い電界強度を有する帰還信号（中継装置の送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされる帰還信号）が伝送される場合、適応フィルタリング部が歪み信号を除去することができないだけでなく、逆チャネル推定部が受信チャネルの逆を推定することができず、中継器が誤作動するという限界がある。
【００２５】
このような従来技術において共通的に存在する帰還信号除去能力の限界のため、従来の同一チャネル中継システムは、既存の中継施設の活用度が低く、多くの投資費がかかるなどの制限がある。
【００２６】
したがって、同一チャネル中継装置の出力信号が主送信機の出力信号と同じであり、２つの出力信号の時間遅延が小さく、主送信機と同一チャネル中継装置との間の伝送路によって引き起こされた雑音及びマルチパス信号が除去されることにより、同一チャネル中継装置の出力信号の特性が同一チャネル中継装置の入力信号より優れ、同一チャネル中継装置の送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされる帰還信号を除去して、同一チャネル中継装置の送信出力を増加させることにより、活用度が高く、投資費を低減できる同一チャネル中継装置が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
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、伝送されるＲＦ信号から送受信アンテナの低い隔離によって引き起こされた帰還信号を除去し、前記帰還信号が除去された信号から受信チャネルの逆を推定して受信チャネルのチャネル歪みを補償することにより、入力信号と同じ出力信号を同じチャネルを介して中継する同一チャネル中継装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記の目的を達成するための本発明は、同一チャネル中継装置であって、ＲＦ信号を受信する受信手段と、該受信手段によって受信された信号から帰還信号のレプリカを減算する減算手段と、該減算手段によって減算された信号に基づいて前記レプリカを算出し、前記減算手段にフィードバックさせるレプリカ生成手段と、前記減算手段によって減算された信号に基づいて受信チャネルの逆を推定し、フィルタタブ係数を生成する逆チャネル推定手段と、該逆チャネル推定手段によって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、前記減算手段によって減算された信号のチャネル歪みを補償する第１の適応フィルタリング手段と、該第１の適応フィルタリング手段によってチャネル歪みが補償された信号をＲＦ信号に変換して無線伝送する伝送手段とを備える。
【００２９】
また、上記の目的を達成するための本発明は、同一チャネル中継方法であって、ＲＦ信号を受信する受信ステップと、該受信ステップによって受信された信号から帰還信号のレプリカを減算する減算ステップと、該減算ステップによって減算された信号に基づいて受信チャネルの逆を推定し、フィルタタブ係数を生成する逆チャネル推定ステップと、該逆チャネル推定ステップによって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、前記減算ステップによって減算された信号のチャネル歪みを補償する第１の適応フィルタリングステップと、該第１の適応フィルタリングステップによってチャネル歪みが補償された信号をＲＦ信号に変換して無線伝送する伝送ステップとを含み、前記レプリカが、前記減算ステップによって減算された信号に基づいて算出されて、前記減算ステップにフィードバックされる同一チャネル中継方法である。
【発明の効果】
【００３０】
上記したように、本発明によれば、同一中継装置の出力信号が主送信機の出力信号と同一であり、主送信機の出力信号との時間遅延が小さく、伝送チャネル上における歪みを補正した信号を中継することにより、限定された周波数資源の利用効率を増大させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】異なる周波数を用いる従来の中継システムの構成図である。
【図２】同じ周波数を用いる従来の中継システムの構成図である。
【図３】従来のＲＦ増幅同一チャネル中継装置の構成図である。
【図４】従来のＩＦ変換同一チャネル中継装置の構成図である。
【図５】従来のＳＡＷフィルタ同一チャネル中継装置の構成図である。
【図６】変復調過程を行う従来の同一チャネル中継装置の構成図である。
【図７】従来技術として受信チャネルの歪みを補償する同一チャネル中継装置の構成図である。
【図８】本発明に係る同一チャネル中継装置の一実施形態の構成図である。
【図９】図８の同一チャネル中継装置で行われる中継方法を示したフローチャートである。
【図１０】図８の同一チャネル中継装置を示した詳細構成図である。
【図１１】図８の同一チャネル中継装置で行われる中継方法を詳細に示したフローチャートである。
【図１２】図１０に示されたフィルタ係数生成部の構成図である。
【図１３】図８に示された逆チャネル推定部の構成図である。
【図１４】図１２及び図１３に示された復調部の構成図である。
【図１５】図１２及び図１３に示されたチャネル推定部の構成図である。
【図１６】ＤＶＢ−Ｔ  ＤＴＶ標準における時間領域フィルタ係数生成部の構成図である。
【図１７】ＤＶＢ−Ｔ  ＤＴＶ標準における逆チャネル推定部の変換部の構成図である。
【図１８】本発明に係る同一チャネル中継装置の他の一実施形態の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
図８は、本発明に係る同一チャネル中継装置の一実施形態の構成図である。
【００３４】
同図に示すように、本発明に係る同一チャネル中継装置は、受信アンテナ８０１、ＲＦ受信部８０２、減算部８０３、レプリカ生成部８０４、逆チャネル推定部８０５、第１の適応フィルタリング部８０６、ＲＦ伝送部８０７、及びＲＦ送信アンテナ８０８を備える。
【００３５】
主送信機または他の中継器から前記受信アンテナ８０１を介して受信されるＲＦ信号は、前記ＲＦ受信部８０２によって所定帯域の信号に下向き変換される。
【００３６】
前記減算部８０３は、前記ＲＦ受信部８０２によって所定の帯域に下向き変換された信号から帰還信号のレプリカを減算して帰還信号を除去し、前記レプリカ生成部８０４は、前記減算部８０３から出力された信号（帰還信号が除去される）に基づいて帰還信号のレプリカを生成し、前記減算部８０３にフィードバックさせる。
【００３７】
前記逆チャネル推定部８０５は、前記減算部８０３から出力された信号に基づいて、主送信機と同一チャネル中継装置との伝送路によって引き起こされた雑音、マルチパス信号、及び残存帰還信号（前記減算部８０３の減算によっても除去されていない帰還信号）などを含む受信チャネルの逆を推定してフィルタタブ係数を生成する。
【００３８】
本発明によれば、前記減算部８０３及び前記レプリカ生成部８０４は帰還信号を除去するだけであり、中継器システムの時間遅延に影響を及ぼさない。
【００３９】
前記第１の適応フィルタリング部８０６は、前記逆チャネル推定部８０５によって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、次の[数１]にしたがってフィルタリングを行うことにより、前記減算部８０３から出力された信号のチャネル歪みを補償する。
【数１】
2010529728.tif 000003
【００４０】
前記ＲＦ伝送部８０７は、前記第１の適応フィルタリング部８０６から出力された信号をＲＦ信号に変換し、前記送信アンテナ８０８を介して無線伝送する。
【００４１】
図９は、図８の同一チャネル中継装置で行われる中継方法を示したフローチャートである。
【００４２】
同図に示すように、ＲＦ信号は、主送信機または他の中継器から受信アンテナ８０１を介して受信され、ＲＦ受信部８０２で所定帯域の信号に下向き変換される（Ｓ９０１）。
【００４３】
次に、前記減算部８０３は、ＲＦ受信部８０２から出力された信号から前記レプリカ生成部８０４で生成された帰還信号のレプリカを減算することにより、前記ＲＦ受信部８０２の出力信号から帰還信号を除去する（Ｓ９０２）。
【００４４】
前記レプリカ生成部８０４は、前記減算部８０３から出力された信号（帰還信号が除去される）に基づいて帰還信号のレプリカを生成し、前記減算部８０３にフィードバックさせる（Ｓ９０３）。
【００４５】
前記逆チャネル推定部８０５は、前記減算部８０３から出力された信号に基づいて、主送信機と同一チャネル中継装置との伝送路によって引き起こされた雑音、マルチパス信号、及び残存帰還信号などを含む受信チャネルの逆を推定してフィルタタブ係数を生成する（Ｓ９０４）。
【００４６】
前記第１の適応フィルタリング部８０６は、前記逆チャネル推定部８０５によって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、前記減算部８０３から出力された信号のチャネル歪みを補償する（Ｓ９０５）。
【００４７】
前記ＲＦ伝送部８０７は、前記第１の適応フィルタリング部８０６から出力された信号をＲＦ信号に変換し、前記送信アンテナ８０８を介して無線伝送する（Ｓ９０６）。
【００４８】
図１０は、図８の同一チャネル中継装置の詳細構成図である。
【００４９】
したがって、受信アンテナ１００１、ＲＦ受信部１００２、逆チャネル推定部１００７、第１の適応フィルタリング部１００８、ＲＦ伝送部１００９、及び送信アンテナ１０１０は、図８の受信アンテナ８０１、ＲＦ受信部８０２、逆チャネル推定部８０５、第１の適応フィルタリング部８０６、ＲＦ伝送部８０７、及び送信アンテナ８０８に対応する。
【００５０】
一方、レプリカ生成部１００９は、前記減算部１００３から出力された信号に基づいて、第２の適応フィルタリング部１００６で用いられるフィルタタブ係数を生成するフィルタ係数生成部１００５と、該フィルタ係数生成部１００５から生成されるフィルタタブ係数と、前記減算部１００３の出力信号を用いて帰還信号のレプリカを生成し、前記減算部１００３にフィードバックさせる第２の適応フィルタリング部１００６とを備える。
【数２】
2010529728.tif 000004
【数３】
2010529728.tif 000005
【数４】
2010529728.tif 000006
【数５】
2010529728.tif 000007
【００５１】
図１１は、図８の同一チャネル中継装置で行われる中継方法を詳細に示した詳細フローチャートである。
【００５２】
同図に示すように、ＲＦ信号は、主送信機または他の中継器から受信アンテナ１００１を介して受信され、ＲＦ受信部１００２で所定帯域の信号に下向き変換される（Ｓ１１０１）。
【００５３】
次に、前記減算部１００３は、前記ＲＦ受信部１００２から出力された信号から、前記第２の適応フィルタリング部１００６で生成された帰還信号のレプリカを減算することにより、前記ＲＦ受信部１００２の出力信号から帰還信号を除去する（Ｓ１１０２）。
【００５４】
前記レプリカ生成部１００９のフィルタ係数生成部１００５は、前記減算部１００３から出力された信号（帰還信号が除去される）に基づいて、前記第２の適応フィルタリング部１００６で用いられるフィルタタブ係数を生成し（Ｓ１１０３）、前記第２の適応フィルタリング部１００６は、前記フィルタ係数生成部１００５から生成されるフィルタタブ係数を用いて、前記減算部１００３の出力信号をフィルタリングすることにより、帰還信号のレプリカを生成し、前記減算部１００３にフィードバックさせる（Ｓ１１０４）。
【００５５】
前記逆チャネル推定部１００７は、前記減算部１００３から出力された信号に基づいて、主送信機と同一チャネル中継装置との伝送路によって引き起こされた雑音、マルチパス信号、及び残存帰還信号などを含む受信チャネルの逆を推定してフィルタタブ係数を生成する（Ｓ１１０５）。
【００５６】
前記第１の適応フィルタリング部１００８は、前記逆チャネル推定部１００７によって生成された前記フィルタタブ係数を用いて、前記減算部１００３から出力された信号のチャネル歪みを補償する（Ｓ１１０６）。
【００５７】
前記ＲＦ伝送部１００９は、前記第１の適応フィルタリング部１００８から出力された信号をＲＦ信号に変換し、前記送信アンテナ１０１０を介して無線伝送する（Ｓ１１０７）。
【００５８】
図１２は、図１０に示されたフィルタ係数生成部１００５の詳細構成図である。
【００５９】
同図に示すように、フィルタ係数生成部１００５は、復調部１２０１、チャネル推定部１２０２、及び時間領域フィルタ係数生成部１２０３を備える。
【００６０】
前記復調部１２０１は、前記減算部８０３から出力された信号を周波数及びタイミング同期化過程を経て復調する。
【００６１】
前記チャネル推定部１２０２は、前記復調部１２０１によって復調された信号に基づいて、主送信機と同一チャネル中継装置との間の伝送路（ｃｈａｎｎｅｌ）によって引き起こされた雑音、マルチパス信号、及び残存帰還信号などを含む中継器受信チャネルのチャネル歪みを推定する。
【００６２】
時間領域フィルタ係数生成部１２０３は、前記チャネル推定部１２０２で推定されたチャネル歪み情報に基づいて、時間領域におけるエラー信号
【数６】
2010529728.tif 000008
を生成して前記[数２]にしたがってフィルタタブ係数を生成する。
【００６３】
図１３は、図８に示された逆チャネル推定部８０５の詳細構成図である。
【００６４】
同図に示すように、逆チャネル推定部１００７は、復調部１３０１、チャネル推定部１３０２、及び変換部１３０３で構成され、前記復調部１３０１及びチャネル推定部１３０２は、各々図１２の復調部１２０１及びチャネル推定部１２０２と同じ機能を行う。
【００６５】
前記変換部１３０３は、前記チャネル推定部１３０２によって推定された受信チャネルのチャネル歪み情報から受信チャネルの逆を推定し、第１の適応フィルタリング部８０６で用いられるフィルタタブ係数を生成する。
【００６６】
一方、図１２及び図１３に示された復調部１２０１、１３０１、チャネル推定部１２０２、１３０２、時間領域フィルタ係数生成部１２０３、及び変換部１３０３は、システムの標準に応じて様々に構成されることができる。
【００６７】
以下、図１４〜図１７では、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調技法を使用するＤＶＢ−Ｔ  ＤＴＶ標準における復調部１２０１、１３０１、チャネル推定部１２０２、１３０２、時間領域フィルタ係数生成部１２０３、及び変換部１３０３の一実施形態を説明する。
【００６８】
図１４は、図１２及び図１３に示された復調部１２０１、１３０１の構成図であって、ＤＶＢ−Ｔ  ＤＴＶ標準に適用されることができる一実施形態の構成図である。
【００６９】
復調部１２０１、１３０１は、保護区間除去部１４０１、直並列変換部ＳＰＣ（Ｓｅｒｉａｌ  ｔｏ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１４０２、及び高速フーリエ変換部ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）１４０３を備える。
【００７０】
前記保護区間除去部１４０１は、前記減算部１００３から出力された信号から保護区間（ｇｕａｒｄ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去し、前記直並列変換部１４０２は、前記保護区間除去部１４０１によって保護区間が除去された信号を並列信号に変換し、前記高速フーリエ変換部１４０３は、前記直並列変換部１４０２によって変換された並列信号を周波数領域に変換する。
【００７１】
図１５は、図１２及び図１３に示されたチャネル推定部１２０２、１３０２の構成図であって、ＤＶＢ−Ｔ  ＤＴＶ標準に適用されることができる一実施形態の構成図である。
【００７２】
前記チャネル推定部１２０２、１３０２は、パイロット抽出部１５０１、パイロット格納部１５０２、及びチャネル歪み推定部１５０３を備える。
【００７３】
前記パイロット抽出部１５０１は、前記復調部１２０１、１３０１の出力信号からパイロット信号を抽出し、前記パイロット格納部１５０２は、予め格納された所定のパイロット信号を格納し、前記チャネル歪み推定部１５０３は、前記パイロット抽出部１５０１によって抽出されたパイロット信号及び前記パイロット格納部１５０２に格納されたパイロット信号を比較してチャネルの歪みを推定する。
【００７４】
図１６は、図１２に示された時間領域フィルタ係数生成部１２０３の構成図であって、ＤＶＢ−Ｔ  ＤＴＶ標準に適用されることができる一実施形態の構成図である。時間領域フィルタ係数生成部１２０３は、エラー計算部１６０１、逆高速フーリエ変換部ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）１６０２、及び係数更新部１６０３を備える。
【００７５】
前記エラー計算部１６０１は、前記チャネル推定部１２０２によって推定されたチャネル歪み情報に基づいてエラー信号を生成し、前記逆高速フーリエ変換部１６０２は、前記エラー計算部１６０１によって生成されたエラー信号を時間領域信号
【数７】
2010529728.tif 000009
に変換し、前記係数更新部１６０４は、前記逆高速フーリエ変換部１６０２から出力された信号を用いて、前記[数２]にしたがってタブ係数を算出する。
【００７６】
図１７は、図１３に示された変換部１３０３の構成図であって、ＤＶＢ−ＴＤＴＶ標準に適用されることができる一実施形態の構成図である。
【００７７】
前記変換部１３０３は、逆変換部１７０１及び時間領域変換部１７０２を備える。
【００７８】
前記逆変換部１７０１は、チャネル推定部１３０１によって推定されたチャネル歪み情報を用いてチャネル歪みの逆を生成し、前記時間領域変換部１７０２は、前記逆変換部１７０１から生成されたチャネル歪みの逆を時間領域のフィルタタブ係数に変換する。
【００７９】
図１８は、本発明に係る同一チャネル中継装置の他の実施形態の構成図である。
【００８０】
同図は、基本的に図８と同一の構成を有する。ただし、送受信部で信号をベースバンド信号に変換する。
【００８１】
したがって、減算部１８０６、レプリカ生成部１８０７、逆チャネル推定部１８０８、そして、第１の適応フィルタリング部１８０９は、各々減算部８０３、レプリカ生成部８０４、逆チャネル推定部８０５、そして、第１の適応フィルタリング部８０６に対応する。
【００８２】
前記ＲＦ受信部１８０２は、主送信機または他の中継器から前記受信アンテナ１８０１を介してＲＦ信号を受信する。
【００８３】
前記ＩＦ下向き変換部１８０３は、局部発振部１８１５から提供される基準周波数に基づいて、前記受信ＲＦ信号をＩＦ信号に下向き変換し、前記アナログ・デジタル変換部１８０４は、前記ＩＦ下向き変換部１８０３から出力されたアナログＩＦ信号をデジタルＩＦ信号に変換し、前記ベースバンド変換部１８０５は、前記アナログ・デジタル変換部１８０４の出力信号をベースバンド信号に変換する。
【００８４】
前記ＩＦ上向き変換部１８１０は、前記第１の適応フィルタリング部１８０９から出力された信号をＩＦ信号に変換し、前記デジタル・アナログ変換部１８１１は、前記ＩＦ上向き変換部１８１０から出力されたデジタルＩＦ信号をアナログＩＦ信号に変換し、前記ＲＦ上向き変換部１８１２は、前記局部発振部１８１５から提供される基準周波数に基づいて、前記デジタル・アナログ変換部１８１１の出力信号をＲＦ信号に上向き変換する。
【００８５】
前記ＲＦ上向き変換部１８１２によって上向き変換されたＲＦ信号は、前記高電力増幅部１８１３によって増幅されて、前記送信アンテナ１８１４を介して無線伝送される。
【００８６】
局部発振器１８１５は、基準周波数を発生してＩＦ下向き変換部１８０３及びＲＦ上向き変換部１８１２に提供する。
【００８７】
本発明に係る帰還信号除去能力が向上した同一チャネル中継方法及び装置は、
放送（ＡＴＳＣ、ＤＶＢ、ＤＭＢ、ＩＳＤＢ−Ｔなど）及び通信（Ｗｉｂｒｏ及びＣＤＭＡなど）に適合しているが、これに限定されるものではなく、一般的な単一周波数網の構成のために、中継器を必要とする環境ではどこにも適用が可能である。
【００８８】
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、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フロッピーディスク、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。
【００８９】
以上で説明した本発明は、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く、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ということが、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明白であるだろう。
【産業上利用可能性】
【００９０】
同一中継装置の出力信号が主送信機の出力信号と同じであり、主送信機の出力信号との時間遅延が小さく、伝送チャネル上における歪みを補正した信号を中継することにより、限定された周波数資源の利用効率を増大させることができる。
【図１】
2010529728.tif 000019
【図２】
2010529728.tif 000020
【図３】
2010529728.tif 000021
【図４】
2010529728.tif 000022
【図５】
2010529728.tif 000023
【図６】
2010529728.tif 000024
【図７】
2010529728.tif 000025
【図８】
2010529728.tif 000026
【図９】
2010529728.tif 000027
【図１０】
2010529728.tif 000028
【図１１】
2010529728.tif 000029
【図１２】
2010529728.tif 000030
【図１３】
2010529728.tif 000031
【図１４】
2010529728.tif 000032
【図１５】
2010529728.tif 000033
【図１６】
2010529728.tif 000034
【図１７】
2010529728.tif 000035
【図１８】
2010529728.tif 000036
【国際調査報告】
2010529728.tif 000037
2010529728.tif 000038