(57)【要約】【課題】  ＭＩＭＯ（多入力多出力）無線中継方式で通信容量を増加させる。【解決手段】  送信装置１０から偏波特性が直交化された第１アンテナ１１1と第２アンテナ１１2から送信し、中継装置２０1で第２アンテナ１１2と同じ偏波特性の受信アンテナ２１1で受信し、第１アンテナ１１1と同じ偏波特性の送信アンテナ２２1で送信し、中継装置２０2で第１アンテナ１１1と同じ偏波特性の受信アンテナ２１2で受信し、第２アンテナ１１2と同じ偏波特性の送信アンテナ２２2で送信する。受信装置３０で第１アンテナ１１1と同じ偏波特性のアンテナ３１2及び３１4で受信し、第２アンテナ１１2と同じ偏波特性のアンテナ３１1及び３１3で受信し、これら受信信号をＭＩＭＯ等化部３２で信号分離処理を行う。【選択図】  図１２
2005192185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏波特性をもつ少くとも一つの第１受信アンテナと、
上記第１偏波特性と直交化した第２偏波特性をもつ少くとも一つの第２受信アンテナと、
上記各受信アンテナで受信された無線信号から、送信無線信号の回り込み信号を抑圧する少くとも二つの回り込み抑圧部と、
上記各回り込み抑圧部よりの回り込み抑圧された各無線信号をそれぞれ増幅する少くとも二つの増幅器と、
上記第１及び第２受信アンテナでそれぞれ受信され、上記回り込み抑圧部及び上記増幅器を通った無線信号をそれぞれ送信し、上記第２及び第１偏波特性をもつ各少くとも一つの第１及び第２送信アンテナとを具備する無線中継装置。
【請求項２】
上記各回り込み抑圧部は、
それに入力される無線信号を受信した第１又は第２受信アンテナの偏波特性と直交する偏波特性をもつ上記第２又は第１送信アンテナから送信され、上記入力される無線信号を受信した第２又は第１受信アンテナまでの回り込み信号の第１又は第２伝送路特性を推定する回り込みチャネル推定部と、
上記入力される無線信号に上記伝送路特性を畳み込むＦＩＲフィルタと、
上記ＦＩＲフィルタの出力信号を上記入力される無線信号から差し引いて上記増幅器へ入力する減算器とを備えることを特徴とする請求項１記載の無線中継装置。
【請求項３】
上記推定された伝送路特性中の第１伝送路特性とこれより遅れた第２伝送路特性とを判別分離するチャネル分離部と、上記第１伝送路特性に対する第２伝送路特性の遅延量を検出する遅延量決定部と、上記ＦＩＲフィルタは、上記受信アンテナに受信された受信無線信号に上記第１伝送路特性を畳み込む第１ＦＩＲフィルタと、上記受信無線信号を上記検出された遅延量だけ遅延させる可変遅延部と、上記遅延された受信無線信号に上記第２伝送路特性を畳み込む第２ＦＩＲフィルタとを備え、
上記減算部は、上記第１ＦＩＲフィルタ及び上記第２ＦＩＲフィルタの各出力信号を、上記受信無線信号から差し引くものであることを特徴とする請求項２記載の無線中継装置。
【請求項４】
上記各回り込み抑圧部は、
上記各受信アンテナに受信された回り込み信号の伝送路特性を推定するチャネル推定部と、
上記推定された伝送路特性中の第１伝送路特性とこれより遅れた第２伝送路特性とを判別分離するチャネル分離部と、
上記第１伝送路特性に対する第２伝送路特性の遅延量を検出する遅延量決定部と、
上記受信アンテナに受信された受信無線信号に上記第１伝送路特性を畳み込む第１ＦＩＲフィルタと、
上記受信無線信号を上記検出された遅延量だけ遅延させる可変遅延部と、
上記遅延された受信無線信号に上記第２伝送路特性を畳み込む第２ＦＩＲフィルタと、
上記第１ＦＩＲフィルタ及び上記第２ＦＩＲフィルタの各出力信号を、上記受信無線信号から差し引いて上記増幅器へ入力する減算部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の無線中継装置。
【請求項５】
上記第１偏波特性の第１受信アンテナ及び上記第２偏波特性の第２受信アンテナと上記第２偏波特性の第１送信アンテナ及び上記第１偏波特性の第２送信アンテナとの少なくとも一方はアレーアンテナであり、
回り込み信号を抑圧する指向特性に上記アレーアンテナの各アンテナ素子に対する重みを設定する重み付与部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線中継装置。
【請求項６】
送信装置より第１偏波特性をもつ第１アンテナの少なくとも１つ及び上記第１偏波特性と直交化した第２偏波特性をもつ第２アンテナの少くとも一つにより無線信号を送信し、
上記第１偏波特性及び第２偏波特性の一方の偏波特性をもつ受信アンテナの少くとも一つにより上記送信された無線信号を受信し、その受信された無線信号をそれぞれ増幅して当該受信アンテナの偏波特性と直交化した偏波特性をもつ送信アンテナよりそれぞれ送信して無線中継する無線中継伝送方法。
【請求項７】
受信装置において上記第１偏波特性をもつアンテナの少くとも一つ及び上記第２偏波特性をもつアンテナの少くとも一つにより上記無線中継された無線信号を受信することを特徴とする請求項６記載の無線中継伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般の無線通信方式における無線中継、特に移動無線通信方式における無線中継に適する無線中継装置及び無線中継伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線中継伝送方法においては、送信装置から例えば垂直偏波の無線信号を送信し、無線中継装置では送信装置よりの無線信号を受信し、受信した無線信号を増幅して、垂直偏波の無線信号として受信装置へ送信している。つまり無線中継装置では受信した無線信号の偏波と同一の偏波の無線信号として送信している。従って受信装置では送信装置から送信する無線信号の偏波と同一偏波の無線信号を受信している。
このように無線中継装置において、その受信アンテナと、送信アンテナは同一の偏波特性をもっている。従って、無線中継装置の送信アンテナから送信された無線信号が再びその無線中継装置の受信アンテナに回り込み受信される。この回り込み信号を以下回り込み信号という。無線中継装置の受信周波数と送信周波数が同一の場合は無線中継装置の増幅利得を大きくすると、前記回り込み信号により発振を引き起してしまう。このため増幅利得を上げることに制限が生じる。
【０００３】
無線中継装置において、回り込み信号を推定して回り込み信号を抑圧する方法が従来より特許文献１及び２などで提案されている。従来の回り込み抑圧部を備える無線中継装置は例えば図１に示すように垂直偏波受信アンテナ１で受信された無線信号は回り込み抑圧部２を通じ増幅器３に入力され、増幅器３で増幅された無線信号は垂直偏波送信アンテナ４から送信される。受信アンテナ１の受信無線信号は回り込みチャネル推定部５に入力され、このチャネル推定部５において、送信アンテナ４から受信アンテナ１への回り込み信号の伝送路８の伝送路特性（インパルス応答）が推定され、この推定された伝送路特性がＦＩＲフィルタ６に設定され、受信アンテナ１の受信無線信号にＦＩＲフィルタ６で回り込み伝送路８の伝送特性が畳み込まれて回り込み信号のレプリカが生成され、このレプリカが受信無線信号から減算部７で差し引かれて増幅器３に入力される。
【０００４】
また水平（垂直）偏波空中線と垂直（水平）偏波空中線との複合空中線を用いてその一方で対向局からの送信波を受信し、他方で対向局へ送信することにより異偏波間の結合を４０ｄＢ以上として送信波と受信波とを分離する多重無線中継装置が特許文献３に示されている。
無線中継装置の受信アンテナのアンテナ指向特性パターンは幅の狭いビーム状とされ、そのアンテナ指向特性ビームを送信装置のアンテナの方向とされている。
【０００５】
送信装置より同一周波数帯を用いて、複数の情報系列を無線送信し、受信装置でこれら同一周波数帯の無線信号を受信して、各情報系列に分離する多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式が、非特許文献１に示されている。その概要は、図２に示すように送信装置１０において、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の情報系列Ｓ1，…，ＳMが、送信アンテナＡｓ１，…，ＡｓＭより、同一周波数帯の垂直偏波無線信号としてそれぞれ送信し、これらＭ個の無線信号を、Ｌ個（Ｌは１以上の整数）の無線中継装置２０1，…，２０Lでそれぞれ受信し、一旦蓄積し、送信装置１０より１通話分、１バーストなどの送信終了で送信が停止すると、蓄積した無線信号を増幅して垂直偏波無線信号とし、それぞれ受信装置３０へ送信する。受信装置３０ではＮ個（ＮはＭ以上の整数）の直線偏波受信アンテナＡｒ１，…，ＡｒＮを受信し、受信信号に対し、ＭＩＭＯ等化処理してＭ個の情報系列Ｓ1，…，ＳMに分離する。送信装置１０と受信装置３０とが見通し環境においても、無線中継装置２０を設けることにより、送信装置１０と受信装置３０との間を結ぶ直線的伝送路の他に無線中継装置２０を介する伝送路が増加し、それだけ通信容量を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２９８５４８号公報
【特許文献２】特開平８−３３１０１６号公報
【特許文献３】特開昭５５−２６７３５号公報
【非特許文献１】酒井克己他、「ＭＩＭＯ方式による多地点中継伝送方式」電子情報通信学会、信学技報ＲＣＳ２００１−２６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の無線中継装置はその受信アンテナと送信アンテナの偏波特性が同一であるため、回り込み信号による発振が生じないように、中継増幅利得を大きくとれない。また従来の無線中継装置はその受信アンテナの指向特性ビームが送信装置のアンテナ方向に向けているため、移動設置がやりにくかった。特許文献３に示す異偏波分離は対向局間の通信であり、移動通信のような通信方式での中継には適さない。
また従来のＭＩＭＯ方式の無線中継伝送方法で、例えば図２に示した方法では伝送路数が増加するが、無線中継装置での回り込みの問題を避けるため、無線中継装置で、受信無線信号を一旦蓄積後、送信装置からの送信が停止されると、蓄積した無線信号を送信し、つまり、無線中継装置における受信と送信とを時分割で行うため、連続的に中継する場合と比較して伝送信号量が約半分になってしまう欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の無線中継装置によれば、互いに直交化した偏波特性をもつ第１及び第２受信アンテナで受信され、これら第１及び第２受信アンテナで受信された第１及び第２無線信号から、第１及び第２送信アンテナの回り込み信号が第１及び第２回り込み抑圧部でそれぞれ抑圧され、これら回り込み抑圧された第１及び第２無線信号は第１及び第２増幅器でそれぞれ増幅され、これら増幅された第１及び第２無線信号は、上記第１及び第２受信アンテナと、それぞれ直交化した偏波特性をもつ上記第２及び第１送信アンテナにより送信される。
【０００８】
この発明の無線中継伝送方法によれば、送信装置より互いに直交化した偏波特性をもつ複数のアンテナより同一周波数帯の無線信号を同時に送信し、無線中継装置で直交化した偏波面の一方の偏波面の無線信号を受信し、その受信無線信号を増幅して上記直交化した偏波面の他方の偏波面の無線信号として同一周波数帯で送信する。
この発明の無線中継伝送方法の他の形態によれば、無線中継装置で受信した無線信号を増幅して、その受信信号と直交化した偏波面の無線信号として同一周波数帯で送信し、かつ上記受信した無線信号と直交化した偏波面の同一周波数の無線信号を受信し、この無線信号をこれと直交化した偏波面の無線信号として同一周波数帯で送信し、受信装置において、上記互いに偏波面が直交化された同一周波数の無線信号を同時に受信する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の無線伝送方法によれば無線中継装置が用いられていることにより、送信装置から受信装置に至る伝送路数が増加し、しかもその無線中継装置ではその受信アンテナと送信アンテナの偏波特性が直交化している受信と送信を同時に行うことができ連続的に中継増幅をすることができ、それだけ通信容量を多くすることができ、また無線中継装置の受信アンテナ指向特性ビームを狭いものとする必要がなく、無線中継装置を移動させてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まずこの発明による無線中継装置の実施形態を説明する前にこの発明による無線通信方法に用いられる各種の無線中継装置を示す。
［想定中継装置］
中継装置としては、無線中継装置の受信アンテナと送信アンテナとに偏波特性が互いに直交化されたものが用いられる。図３に水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナを用いる場合を示す。図３の例では受信アンテナ２１として、水平に配されたターンスタイルアンテナよりなる水平偏波アンテナが用いられ、送信アンテナ２２として、垂直に立てられたスリーブ（ダイポール）アンテナよりなる垂直偏波アンテナが用いられる。これらは支柱２９上にターンスタイルアンテナ２１を上側として上下に取り付けられている。水平偏波受信アンテナ２１で受信された無線信号は筐体２３内の増幅器２４で増幅されるが、この例では受信アンテナ２１としてターンスタイルアンテナが用いられているため、その２つのダイポール素子の受信信号が移相合成部２５で互いに位相を９０度ずらされて合成されて増幅器２４へ入力される。増幅された無線信号は送信アンテナ２２より送信される。
【００１１】
送信アンテナ２２より送信された無線信号（電波）は垂直偏波であるため、水平偏波受信アンテナ２１には受信されない。この直交した偏波に基づく分離、いわゆる交差偏波識別度は高く、回り込み信号を十分抑圧することができ、それだけ受信及び送信に同一偏波を用いる場合より中継増幅の利得を上げることができる。また、両アンテナ２１及び２２の水平面内での指向特性は共に無指向性である。しかし、この例では垂直面内ではターンスタイルアンテナ２１の指向特性はスリーブアンテナ２２の方向（下向き）にも向いているが、スリーブアンテナ２２の垂直方向の指向特性はターンスタイルアンテナ２１の方向ではヌルであり（落ち込んでおり）、この点でも送信アンテナ２２から無線信号が受信アンテナ２１に受信され難い。
【００１２】
受信アンテナ２１として垂直偏波アンテナを、送信アンテナ２２として水平偏波アンテナをそれぞれ用いてもよい。水平偏波アンテナとしては、ターンスタイルアンテナと同様に水平面内で無指向性に近いマイクロストリップアンテナなど他のアンテナを用いてもよく、垂直偏波アンテナとしては、スリーブアンテナと同様に水平面内で無指向性に近い、モノポールアンテナなど他のアンテナを用いてもよい。図３に示したような水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナを用いる無線装置を中継装置１という。
互いに直交する斜偏波を受信アンテナと送信アンテナに用いる中継装置２として図４に示す。垂直面４１内の垂直線４２に対し、時計方向に４５度傾斜したスリーブ（ダイポール）アンテナが受信アンテナ２１として用いられる。垂直面４１と平行な垂直面４３内の垂直線４４に対し反時計方向に４５度傾斜したスリーブ（ダイポール）アンテナが送信アンテナ２２として用いられる。垂直面４１と４３を重さねると、受信アンテナ２１と送信アンテナ２２の偏波面は互いに直交する。このような直交関係が成立てばよく、垂直軸に対する角度は逆方向に互いに異なる角度傾斜をさせ、その互いになす角度が直角であればよい。
【００１３】
この場合も、送信アンテナ２２から送信された無線信号偏波面は受信アンテナ２１の受信電波の偏波面とが互いに直交しているため、回り込み信号を抑圧することができ、それだけ中継増幅利得を上げることができる。受信アンテナ２１の傾きを垂直線に対し反時計方向とし、送信アンテナ２２の傾きを垂直線に対し時計方向としてもよい。スリーブアンテナではなく、モノポールアンテナなど他の偏波面に垂直な平面内では無指向性の斜め偏波アンテナを用いてもよい。
【００１４】
直交化偏波特性をもつアンテナとして右旋円偏波アンテナと左旋円偏波アンテナを用いる中継装置３を図５に示す。受信アンテナ２１として垂直に設けられた右旋ターンスタイルアンテナを用い、送信アンテナ２２として垂直に設けられた左旋ターンスタイルアンテナを用い、これら両ターンスタイルアンテナは正対させられる。受信アンテナ２１のターンスタイルアンテナの２つの素子の受信無線信号は移相合成部２５により水平素子信号より垂直素子信号が９０度遅らされて合成され、増幅器２４へ供給される。一方、送信アンテナ２２のターンスタイルアンテナにおいては分離移相部２６により増幅器２４の増幅無線信号が２分され、一方が他方より位相が９０度遅らされ、その遅らされた信号が水平素子に、遅らされない信号が垂直素子にそれぞれ給電される。
【００１５】
送信アンテナ２２から送信された無線信号（電波）の円偏波の旋回方向が、受信アンテナ２１の偏波特性の旋回方向と逆であるため、回り込み信号が抑圧され、それだけ中継増幅利得を上げることができる。受信アンテナ２１として左旋円偏波アンテナを用い、送信アンテナ２２として右旋円偏波アンテナを用いてもよい。円偏波アンテナとしてはターンスタイルアンテナのみならず、クロス八木アンテナ、マイクロストリップアンテナなどを用いてもよい。
【００１６】
［実施形態１］
この発明の無線中継装置の実施形態１は、無線中継装置に、第１偏波受信アンテナをＵ個、これと偏波特性が直交化した第２偏波受信アンテナをＶ個（Ｕ，Ｖはそれぞれ１以上の整数）備え、第１偏波受信アンテナ及び第２偏波受信アンテナとそれぞれ偏波特性が直交化したＵ個の第２偏波送信アンテナ及びＶ個の第１偏波送信アンテナを備える。
Ｕ＝Ｖ＝１の場合のこの実施例を図６に示す。偏波特性が互いに直交化した２つのアンテナとしては、図３〜図５を参照して説明したいずれの対の形式のもののいずれを使用してもよい。よって以下の説明では偏波特性が互いに直交化した２つのアンテナの一方を縦線の上に頂点を下とした三角形（逆三角形）を付けて表示し、他方を縦線の上に頂点を上とした三角形を付けて表示する。
【００１７】
第１偏波受信アンテナ２１1及び第２偏波受信アンテナ２１2が設けられ、これら第１及び第２偏波受信アンテナ２１1及び２１2でそれぞれ受信された無線信号はそれぞれ回り込み抑圧部２７1及び２７2で回り込み信号が抑圧されて増幅器２４1及び２４2へ供給される。増幅器２４1及び２４2でそれぞれ増幅された無線信号は、第２偏波及び第１偏波送信アンテナ２２1及び２２2により送信される。回り込み抑圧部２７1及び２７2としては例えば特許文献１や２などに示されているものを用いることができる。
【００１８】
この構成によれば、第２偏波送信アンテナ２２1より送信された無線信号（電波）はその偏波面が第１受信アンテナ２１1の偏波特性と直交化しているため、第１偏波受信アンテナ２１1には回り込み信号としてほとんど受信されないが、第２偏波受信アンテナ２１2には偏波面が同一であるため、回り込み信号が受信される。この回り込み信号は回り込み抑圧部２７2で抑圧されて、増幅部２４2へ供給されるため、回り込み信号により発振が生じることを防止でき、増幅器２４2の利得を上げることができる。同様に第１偏波送信アンテナ２２2より送信された無線信号による回り込み信号は第２偏波受信アンテナ２１1により受信されるが、これは回り込み抑圧部２７1で抑圧されるため増幅器２４1の利得を上げることができる。
このようにして偏波が互いに直交化した同一周波数帯の複数の無線信号をそれぞれ比較的高い利得で同時に中継増幅することができる。よって図２中の無線中継装置より中継できる通信容量を大きくすることができる。
【００１９】
実施例１
図６に示した中継装置において発振するおそれは次の理由に基づく。例えば第１偏波受信アンテナ２１1で受信された無線信号が第２偏波送信アンテナ２２1より送信され、この無線信号が回り込み伝送路４１を通じて第２偏波受信アンテナ２１2に受信され、その受信された回り込み信号は増幅器２４2で増幅され、第１偏波送信アンテナ２２2より送信され、この送信された回り込み信号が、回り込み伝送路４２を通じて第１偏波受信アンテナ２１1で受信され、この受信された回り込み信号が増幅器２４1で増幅されて第２偏波送信アンテナ２２1より再び送信される。つまり次の閉路を回り込み信号が巡回して発振が生じるおそれがある。
【００２０】
送信アンテナ２２1−伝送路４１−受信アンテナ２１2−増幅器２４2−送信アンテナ２２2−伝送路４２−受信アンテナ２１1−増幅器２４1−送信アンテナ２２1
このようなたすき掛けの複雑な回り込みに気付き、これを、図１に示した従来の回り込み抑圧部２７1と同様にして回り込み信号を抑圧することを考えて行ったとすると、回り込み抑圧部２７1では増幅器２４1を通じ、更に増幅器２４2を通じて増幅された回り込み信号を抑圧することになる。しかし一般に信号は増幅器で増幅されるごとに雑音が加算されるため、この回り込み抑圧部２７1では２回も増幅器を通過した回り込み信号を抑圧することになる。このため第１偏波受信アンテナ２１1の受信無線信号についての回り込み信号は増幅器２４2を通過した、つまり雑音が加算された状態になり、従って回り込み抑圧部２７1の出力信号も雑音が加算されたものとなる。第２偏波受信アンテナ２１2で受信した無線信号についての回り込み信号より発振が生じるおそれも、前記閉路を巡回することに基づくものであり、この閉路に最初に入る部分が第１偏波送信アンテナ２２2となる点が異なるだけである。回り込み抑圧部２７1及び２７2と好ましい例を図７を参照して説明する。
【００２１】
この実施例では例えば第２偏波受信アンテナ２１2の受信無線信号が第１偏波送信アンテナ２２2より送信され、回り込み信号として第１偏波受信アンテナ２１1で受信された時に、その回り込み信号を抑圧する。つまり回り込み信号が前記閉ループに入ると、増幅器を通過する前に抑圧する。このため第１偏波送信アンテナ２２2から送信され、第１偏波受信アンテナ２１1に受信される回り込み伝送路４２の伝送路特性（インパルス応答、チャネル特性とも云われる）が回り込みチャネル推定部４３1で推定される。つまりこの回り込みチャネル推定部４３1は他の中継系への回り込み伝送路４２の伝送路特性を推定する。この推定の手法が各種考えられるが、例えば受信すべき無線信号が一時的に断となっている時に、パイロット発生器４４1からパイロット信号を増幅器２４2に入力し、このパイロット信号が増幅され、第１偏波送信アンテナ２２2から送信され、回り込み伝送路４２を通じて第１偏波受信アンテナ２１1で受信された回り込み信号とパイロット信号とから回り込み伝送路４２の伝送路特性を推定する。なおパイロット信号として受信無線信号の帯域から少し外れているものを用いて、受信無線信号の断となる時を待つことなくチャネル特性推定を行ってもよい。
【００２２】
第２偏波受信アンテナ２１2で受信された信号、この例では増幅器２４2の入力信号に対しＦＩＲフィルタ４５1において、回り込みチャネル推定部４３1で推定した回り込み伝送路４２の特性を畳み込み、回り込み伝送路４２の回り込み信号のレプリカを生成する。この回り込み信号レプリカを、第１偏波受信アンテナ２１1の受信無線信号から減算部４６1で差し引き、減算部４６1の出力信号を増幅器２４1に入力する。
このようにして第１偏波受信アンテナ２１1の受信無線信号中の、第２偏波受信アンテナ２１2の受信無線信号が回り込み伝送路４２を通じて第１偏波受信アンテナ２１1に受信された回り込み信号が、ＦＩＲフィルタ４５1からの回り込み信号レプリカにより抑圧され、つまり第２偏波受信アンテナ２１2の受信無線信号が第１偏波送信アンテナ２２2から回り込み伝送路４２を通じて回り込み信号として前記閉路に入力される部分で抑圧され、回り込み信号が増幅器により増幅され雑音が加算される問題は生じない。
【００２３】
回り込み抑圧部２７2も、回り込み抑圧部２７1と同様に、回り込み伝送路４１の特性を推定する回り込みチャネル推定部４３2と、この推定した伝送路特性を第１偏波受信アンテナ２１1の受信無線信号に対して畳み込むＦＩＲフィルタ４５2と、ＦＩＲフィルタ４５2により生成された回り込み信号レプリカを第２偏波受信アンテナ２１2の受信無線信号から差し引いて増幅器２４2に入力する減算器４６2とにより構成される。この結果第１偏波受信アンテナ２１1の受信無線信号が回り込み伝送路４１を通じて前記閉路に入力されるのを、その入口部分で抑圧することができる。なお回り込みチャネル推定部４３1及び４３2における回り込み伝送路４２及び４１の各推定は、どちらか一方を先に行った後、他方を行う。
【００２４】
［実施形態２］
次にこの発明の無線中継伝送方法の実施形態を説明する。
実施例２
この実施形態２が適用される通信システムの構成例を図８に示す。送信装置１０に、偏波特性が直交化した第１偏波及び第２偏波送信アンテナ１１1及び１１2が設けられ、これら第１偏波及び第２偏波送信アンテナ１１1及び１１2から同一周波数帯の無線信号を同時に送信する。第１偏波及び第２偏波送信アンテナ１１1及び１１2により無線信号としてそれぞれ伝送する情報系列Ｓ1及びＳ2は異なるものでも同一のものでもよい。
【００２５】
無線中継装置２０には第１偏波及び第２偏波送信アンテナ１１1及び１１2の一方、図示例では１１1の偏波特性と同一の偏波特性の第１偏波受信アンテナ２１が設けられ、これと偏波特性が直交化した第２偏波送信アンテナ２２が設けられる。つまり無線中継装置２０として図３〜図５を参照して説明した無線中継装置のいずれかが用いられる。この場合、無線中継装置２０の第１偏波受信テンアナ２１と第２偏波送信アンテナ２２の偏波特性を直交化させる偏波の形式は送信アンテナ１１1，１１2のこれと同一、つまり左旋と右旋偏波、共に直線偏波、共に円偏波、共に斜め偏波のいずれかとされる。
【００２６】
第１偏波送信アンテナ１１1からの無線信号を第１偏波受信アンテナ２１で受信し、その受信無線信号を増幅して、第２偏波送信アンテナ２２から受信無線信号と偏波面が直交した無線信号として送信する。
受信装置３０には無線中継装置２０の送信アンテナ２２と直交化の形式も含めて同一の偏波特性をもつ、この例では第２偏波の２つの受信アンテナ３１1，３１2が設けられる。
受信装置３０で送信装置１０の第２偏波送信アンテナ１１2から送信された無線信号と無線中継装置２０から送信された無線信号とを第２偏波受信アンテナ３１1，３１2で受信する。
【００２７】
送信装置１０の第１偏波送信アンテナ１１1から送信された無線信号は実線６１1と、６１2，６１3で示すように無線中継装置２０で中継増幅されると共に偏波面が直交的に変更されて受信装置３０の２つの第２偏波受信アンテナ３１1及び３１2で受信される。つまり第１偏波送信アンテナ１１1からの無線信号は２つの伝搬路を通った信号として受信装置３０に受信される。送信装置１０の第２偏波送信アンテナ１１2から送信された無線信号は破線６２1，６２2で示すように、無線中継装置２０で中継されることなく受信装置３０の２つの第２偏波受信アンテナ３１1及び３１2に受信され、これも２つの伝搬路を通って受信される。
【００２８】
このように受信装置３０に受信される信号は互いに異なる伝搬路を通り、その伝搬路の伝搬特性（インパルス応答）が異なるため、受信装置３０で両アンテナ３１1及び３１2で受信された無線信号は等化部３２で等化分離処理されて、送信装置１０の送信アンテナ１１1及び１１2でそれぞれ送信された各情報系列が分離出力される。この等化部３２では非特許文献１に示すＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output：多入力多出力）方式における信号分離処理と同様な手法の分離処理を行えばよい。送信アンテナ１１1及び１１2からの送信情報系列が同一の場合は等化部３２で分離された両情報系列は合成部３３で１つの情報系列に加算合成される。
【００２９】
無線中継装置２０では受信アンテナ２１と送信アンテナ２２の偏波特性が直交化されているため、受信と送信を同時に連続的に行うことができ、かつ無線中継装置２０を設けることにより伝搬路の数が増加し、通信容量を増加させることができる。図８中に破線で示すように、送信装置１０の第１偏波送信アンテナ１１1は複数でもよく、同様に第２偏波送信アンテナ１１2も複数でもよく、更に無線中継装置２０も複数でもよく、また受信装置３０の第２偏波アンテナは３個以上でもよい。
【００３０】
実施例３
この発明の無線中継伝送方法をこれが適用されるシステム構成を示す図９を参照して説明する。
送信装置１０の第１偏波送信アンテナ１１から無線信号を送信し、その無線信号を無線中継装置２０において第１偏波送信アンテナ１１の偏波特性と同一の偏波特性の第１偏波受信アンテナ２１で受信し、受信した無線信号を増幅して、受信アンテナ２１と偏波特性が直交化した第２偏波送信アンテナ２２により送信し、つまり受信無線信号と偏波面が直交化した偏波面の無線信号として送信する。受信装置３０において無線中継装置２０の第２偏波送信アンテナ２２と同一の偏波特性の第２偏波受信アンテナ３１1と、第２偏波送信アンテナ２２と直交化した偏波特性の第１偏波受信アンテナ３１2とにより無線信号を受信する。
【００３１】
送信装置１０の第１偏波送信アンテナ１１から送信された無線信号は実線６１1及び６１2で示すように無線中継装置２０で中継増幅されて受信装置３０の第２偏波受信アンテナ３１1で受信されると共に破線６１4で示すように無線中継装置２０で中継されることなく受信装置３０の第１偏波受信アンテナ３１2に受信される。
受信装置３０で両受信アンテナ３１1及び３１2で受信された信号は合成部３３で合成される。このような受信アンテナ３１1及び３１2に受信される信号の伝搬路の特性が異なり、つまり伝搬路が増加し、また無線中継装置２０では受信信号を偏波面を直交化させて、同一周波数帯で送信しているため、受信と送信を同時に連続的に行うことができ、通信容量を増加させることができる。図９中に破線で示すように送信装置１０の第１偏波送信アンテナ１１を複数としてもよく、無線中継装置２０も複数でもよく、更に受信装置３０の第２偏波受信アンテナ３１1も複数でもよく、同様に第１偏波受信アンテナ３１2も複数でもよい。
【００３２】
実施例４
この発明方法の実施例４を図１０のシステム構成を参照して説明する。送信装置１０から偏波特性が互いに直交化した第１偏波送信アンテナ１１1と第２偏波送信アンテナ１１2により互いに異なる情報系列又は同一情報系列を同一周波数帯で同時に送信する。
無線中継装置２０で第１偏波の受信アンテナ２１により無線信号を受信し、その受信無線信号を回り込み抑圧部２７1に入力し、回り込み抑圧部２７1で回り込み信号が抑圧された無線信号を増幅して第２偏波の送信アンテナ２２により受信信号に対し偏波面を直交化させた無線信号として送信する。
【００３３】
受信装置３０で第２偏波の受信アンテナ３１1で無線信号を受信し、第１偏波の受信アンテナ３１2で無線信号を受信する。送信装置１０の第１偏波アンテナ１１1から送信された無線信号については図１０中に実線６１1及び６１2，６１3で示すように、無線中継装置３０で中継されて受信装置３０の第２偏波受信アンテナ３１1に受信される伝搬路と無線中継装置２０を中継されることなく第１偏波受信アンテナ３１2に受信される伝搬路との互いに伝搬特性を異にする２つの伝搬路がある。送信装置１０の第２偏波アンテナ１１2から送信された無線信号については破線６２1で示すように無線中継装置２０で中継されることなく受信装置３０の第２偏波受信アンテナ３１1に受信される。受信装置３０では２つの受信アンテナ３１1及び３１2の受信信号がＭＩＭＯ方式の等化信号分離手法により等化部３２により処理されて送信装置１０の送信アンテナ１１1及び１１2から送信された２つの情報系列に分離される。このように伝搬路数の増加と無線中継装置２０での受信と送信の同時処理とにより通信容量を増加させることができる。この場合も送信装置１０の第１偏波送信アンテナ１１1や第２偏波送信アンテナ１１2を複数としてもよく、同様に受信装置３０の第１偏波受信アンテナ３１2や第２偏波受信アンテナ３１1を複数としてもよい。
【００３４】
実施例５
この発明方法の実施例３を図１１のシステム構成を参照して説明する。送信装置１０から偏波特性が互いに直交化した第１偏波送信アンテナ１１1と第２偏波送信アンテナ１１2により互いに異なる情報系列又は同一情報系列を同一周波数帯で同時に送信する。
無線中継装置２０で第１偏波の受信アンテナ２１1及び第２偏波の受信アンテナ２１2により無線信号を受信し、受信アンテナ２１1の受信信号を回り込み抑圧部２７1で回り込み信号を抑圧して増幅部２４1により増幅し、第２偏波の送信アンテナ２２1より受信信号に対し偏波面を直交化させた無線信号として送信し、第２偏波受信アンテナ２１2の受信信号を回り込み抑圧部２７2で回り込み信号を抑圧して増幅部２４2で増幅し、第１偏波の送信アンテナ２２2より受信信号に対し偏波面を直交化させた無線信号として送信する。つまり無線中継装置２０としては図６又は図７に示したものと同様のものが用いられる。
【００３５】
受信装置３０で第２偏波の受信アンテナ３１1及び３１3で無線信号を受信し、第１偏波の受信アンテナ３１2及び３１4で無線信号を受信する。送信装置１０の第１偏波アンテナ１１1から送信された無線信号については図１１中に実線６１1と６１2，６１3で示すように、無線中継装置２０で中継されて受信装置３０の２つの第２偏波受信アンテナ３１1及び３１3に受信される２つの伝搬路と、実線６１4、６１5に示すように無線中継装置２０を中継されることなく第１偏波受信アンテナ３１2及び３１4に受信される２つの伝搬路との互いに伝搬特性を異にする４つの伝搬路がある。同様にして送信装置１０の第２偏波アンテナ１１2から送信された無線信号については破線６２3及び６２4，６２5で示すように無線中継装置２０で中継されて受信装置３０の第１偏波受信アンテナ３１2及び３１4に受信される２つの伝搬路と、破線６２1、６２2で示すように無線中継装置２０で中継されることなく第２偏波受信アンテナ３１1及び３１3に受信される２つの伝搬路との互いに伝搬特性を異にする４つの伝搬路がある。受信装置３０では４つの受信アンテナ３１1〜３１4の受信信号がＭＩＭＯ方式の等化信号分離手法により等化部３２により処理されて送信装置１０の送信アンテナ１１1及び１１2から送信された２つの情報系列に分離される。無線中継装置２０では第１偏波受信アンテナ２１1及び第２偏波受信アンテナ２１2でそれぞれ受信された無線信号はそれぞれ増幅されて各受信無線信号と偏波面が直交化された無線信号として送信されるため、同時連続的に受信送信を行うことができる。このように伝搬路数の増加と無線中継装置２０での受信と送信の同時処理とにより通信容量を増加させることができる。
【００３６】
図１２に図１１と対応する部分に同一参照番号を付けて示すように、無線中継装置２０として、第１偏波受信アンテナ２１1及び第２偏波送信アンテナ２２1を備える無線中継装置２０1と、第２偏波受信アンテナ２１2及び第１偏波送信アンテナ２２2を備える無線中継装置２０2とに分離したものを用いてもよい。この場合は第２偏波送信アンテナ２２1と第２偏波受信アンテナ２１2の結合及び第１偏波送信アンテナ２２2と第１偏波受信アンテナ２１1の結合が図１１に示した場合より小さいため、無線中継装置２０1及び２０2内の回り込み抑圧部２７1及び２７2を省略してもよい。送信装置１０で同一情報系列を送信アンテナ１１1及び１１2から送信する場合は受信装置３０で分離された２つの情報系列を合成部３３で加算合成する。受信装置３０の受信アンテナとしては第２偏波受信アンテナ３１1と第１偏波受信アンテナ３１2のみでもよい。
【００３７】
送信装置１１において第１偏波送信アンテナをＭａ個（Ｍａは１以上の整数）、第２偏波送信アンテナをＭｂ個設け（Ｍｂは１以上の整数、好ましくは｜Ｍａ−Ｍｂ｜≦１）、第１偏波受信アンテナ及び第２偏波送信アンテナを備える無線中継装置をＬａ個（Ｌａは１以上の整数）、第２偏波受信アンテナ及び第１偏波送信アンテナを備える無線中継装置をＬｂ個設け（Ｌｂは１以上の整数、好ましくは｜Ｌａ−Ｌｂ｜≦１）、受信装置３０に第１偏波受信アンテナをＮａ個（Ｎａは１以上の整数であるが、２〜４が好ましい、また好ましくはＮａ≧Ｍｂ）、第２偏波受信アンテナをＮｂ個設けてもよい（Ｎｂは１以上の整数、好ましくはＮｂ≧Ｍａ）。その例として、Ｍａ＝Ｍｂ＝２、Ｎａ＝Ｎｂ＝３、各２組の受信アンテナ及び送信アンテナをもつ無線中継装置（図１１中の無線中継装置２０）を２個設けた、つまりＬａ＝Ｌｂ＝２の場合を図１３に示す。なお前記Ｌａ個及びＬｂ個の各数は、１個の受信アンテナと１個の送信アンテナの組を１個の無線中継装置として数える。
【００３８】
図１３に示した無線中継システム及び前記Ｌａ，Ｌｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｎａ，Ｎｂの各数を一般化した無線中継システムにおいて無線中継装置２０としては互いに直交する偏波特性の受信アンテナと送信アンテナの一組を備えたもの、つまり図１２中に示したものでもよく、あるいは互いに直交する偏波特性の受信アンテナと送信アンテナの一組を備えた無線中継装置と複数組を備えた無線中継装置が図１３中に破線で示すように混在していてもよい。更に送信装置１０は複数に分割、分離されていてもよく、無線中継装置２０は一つに一体化されていてもよい。また受信装置３０も複数に分割、分離されていてもよい。この場合は一般にはその受信装置３０は第１偏波受信アンテナと第２偏波受信アンテナとの組を２〜４組が望ましく、信号等化分離を行う等化部３２はその受信装置３０に要求される１つ又は複数の信号のみを分離すればよい構成となる。
【００３９】
図１２中の無線中継装置及び図１３に示すシステムでは受信アンテナと送信アンテナの組が１つ及び複数の無線中継装置が混在している場合で、かつ反射波が存在し、その反射の際に１つの無線中継装置の受信無線信号（電波）とその無線中継装置から送信されて反射された無線信号（電波）との偏波面の直交性が崩れる場合は反射無線信号（電波）が、その無線中継装置に再び受信され、無線中継装置で発振が生じるおそれがある。また送信装置１０の第２偏波送信アンテナ１１2から送信され、無線中継装置２０1の第２偏波受信アンテナ２１1に受信され、この受信無線信号が増幅されて第１偏波送信アンテナ２２1から送信され、その送信された無線信号が図１２中に一点鎖線で示すように回り込み伝送路３５を通じて無線中継装置２０2の第１偏波受信アンテナ２１2で受信され、この受信された回り込み信号が増幅され、第２偏波送信アンテナ２２2で送信され、この送信された回り込み信号が中継装置２０1の第２偏波受信アンテナ２１1で受信され、この受信回り込み信号が増幅されて第１偏波送信アンテナ２２1から送信されるというように、無線中継装置２０1と２０2は離れているが、図６を参照して説明したと同様な閉路を通じて発振が生じるおそれがある。
【００４０】
これら反射波に基づく発振と他の無線中継装置を経由する発振とを防止するために図１に示した従来の回り込み抑圧部２を、図１２や図１３中に示した１組の受信アンテナと送信アンテナを備える無線中継装置に用いることができる。この場合は無線中継装置を介さない回り込み信号に対し、無線中継装置を介する回り込み信号で、特に中継装置における中継処理が複雑なときは可成り時間的に遅れて同一の受信アンテナに受信される。このため回り込み信号レプリカを生成するためのＦＩＲフィルタのタップ数が可成り多くなる。この問題を解決するためにこの発明の無線中継装置の実施例を以下に示す。
【００４１】
実施例６
この実施例６は図１４に示すように第１偏波受信アンテナ２１の受信無線信号は回り込み抑圧部２７を通じて増幅器２４に入力され、増幅器２４よりの増幅された無線信号は第２偏波送信アンテナ２２により送信される。回り込み抑圧部２７においては受信アンテナ２１の受信信号がチャネル推定・遅延量決定部５１に入力され、そのチャネル推定部５１ａで回り込み信号の伝送特性が、例えば特許文献１に記載された方法により推定される。この推定された伝送特性は回り込み信号の例えばインパルス応答であって、図１５に示すように、他の無線中継装置を介さない反射波などによる回り込み信号の伝送路のインパルス応答５２とこれに遅れて、他の無線中継装置を介する回り込み信号の伝送路のインパルス応答５３が求まる。
【００４２】
チャネル分離部５１ｂで最初のインパルス応答５２と後のインパルス応答５３とを分離する。例えば最初に得られるインパルス応答５２の値が所定値以下になってから次に現われるインパルス応答の値が所定値より大きくなることを検出して、これらを分離する。これら分離された最初に得られるインパルス応答５２、つまり無線中継装置を介さない回り込み信号の伝送路特性の推定値はＦＩＲフィルタ５４に設定され、後に得られるインパルス応答５３、つまり無線中継装置を介する回り込み信号の伝送路特性はＦＩＲフィルタ５５に設定される。また遅延量決定部５１ｃで最初に得られるインパルス応答５２の初めから、次に得られるインパルス応答５３の初めまでの時間Ｄが検出され、この時間が可変遅延素子５７にその遅延量として設定される。
【００４３】
受信アンテナ２１の受信無線信号、この例では増幅器２４の入力信号にＦＩＲフィルタ５４において最初のインパルス応答５２が畳み込まれて、無線中継装置を介さない回り込み信号のレプリカが生成され、この回り込み信号レプリカが受信無線信号から減算部５６で差し引かれ、また増幅器２４の入力信号は可変遅延素子５７で時間Ｄだけ遅延されてＦＩＲフィルタ５５に入力され、この遅延入力信号に、ＦＩＲフィルタ５５において後に得られるインパルス応答５３が畳み込まれて無線中継装置を介する回り込み信号のレプリカが生成される。この回り込み信号レプリカが受信無線信号から減算部５６で差し引かれる。減算部５６で両回り込み信号のレプリカが減算された受信無線信号が増幅器２４に入力される。
【００４４】
インパルス応答５２とインパルス応答５３との時間差Ｄは、無線中継装置を介さない回り込み信号と無線中継装置を介する回り込み信号との時間差と一致している。従って、受信無線信号は両回り込み信号が抑圧されて増幅器２４に入力される。しかも両ＦＩＲフィルタ５４及び５５はそれぞれインパルス応答５２及び５３の長さ分のタップ数があればよい。しかし従来の回り込み抑圧部のＦＩＲフィルタの場合は、最初のインパルス応答５２の初めから後のインパルス応答５３の終りまでの時間に対するタップ数を必要とし、これと比較してこの実施例６におけるＦＩＲフィルタ５４及び５５のタップ数の合計は可成り少なくなる。この回り込み抑圧部２７及び図７に示した無線中継装置の回り込み部２７1及び２７2も同様であるが、各回り込み信号の伝送路特性の推定は周期的又は適宜になされ、その推定された伝送路特性（インパルス応答係数）により対応ＦＩＲフィルタの係数が設定される。
【００４５】
実施例７
図１４に示した無線中継装置は図１２中に示した例えば無線中継装置２０1にこの発明を適用した例であるが、図１１に示した無線中継装置２０や図１３中の無線中継装置２０1や２０2などにも適用することができる。その例を図１６に示す。図１６において、図１４と対応する部分に同一参照番号を付け、更にその各参照番号に、受信アンテナ２１1から送信アンテナ２２1への中継系には添字「1」を付け、受信アンテナ２１2から送信アンテナ２２2への中継系には添字「2」を付けて、重複説明を省略する。
図１６では送信アンテナ２２1から送信した信号が受信アンテナ２１1、つまり自中継系に回り込む信号を抑圧し、また送信アンテナ２２2から受信アンテナ２１2、つまり自中継系に回り込む信号を抑圧した。送信アンテナ２２1から信号が反射などにより受信アンテナ２１1（自中継系）に回り込む信号と、図７に示したように受信アンテナ２１2（他中継系）に回り込む信号とを抑圧する例を図１７に示す。チャネル推定・遅延量決定部５８1において、減算器５６1及び５６2の各出力信号の一部が入力され、送信アンテナ２２1から送信され、反射などにより偏波特性がくずれて受信アンテナ２１1（自中継系）に入力される回り込み伝送路特性の推定と、受信アンテナ２１2（他中継系）に入力される回り込み伝送路（図７中の回り込み伝送路４１）特性とを推定し、推定した前者の回り込み伝送路特性をＦＩＲフィルタ５４1に設定し、推定した後者の回り込み伝送路特性をＦＩＲフィルタ４５2に設定し、決定した遅延量を可変遅延素子５７2に設定する。ＦＩＲフィルタ４５2には増幅器２４1の入力信号の一部が可変遅延素子５７2を通じて入力され、その出力は減算部５６2に入力される。
【００４６】
同様にチャネル推定・遅延量決定部５８2において減算部５６1及び５６2の各出力信号の一部が入力され、これに基づき、送信アンテナ２２2から送信し、反射により受信アンテナ２１2（自中継系）に受信される回り込み伝送路の特性の推定と、受信アンテナ２１1（他中継系）に受信される回り込み伝送路の特性を推定し、推定した前者の回り込み伝送路特性をＦＩＲフィルタ５４2に設定し、推定した後者の回り込み伝送路特性をＦＩＲフィルタ４５1に設定し、決定した遅延量を可変遅延素子５７1に設定する。
増幅器２４2の入力信号の一部が可変遅延素子５７1を通じてＦＩＲフィルタ４５1に入力され、ＦＩＲフィルタ４５1の出力が減算部５６1に入力される。なおパイロット信号送信中は、発振防止のため、減算部５６1の出力信号を増幅器２４1には入力しない。
【００４７】
実施例１及び実施例８の無線中継装置や、実施例２〜５中で述べた無線中継装置においては各アンテナを、アンテナ素子１個として示した。しかし各アンテナは、アレーアンテナでもよい。その実施例を図１８に示す。
第１偏波受信アンテナ２１1として複数の第１偏波アンテナ素子２１ｅ1によりアレーアンテナが形成され、第２偏波受信アンテナ２１2として、複数の第２偏波アンテナ素子２１ｅ2により受信アレーアンテナが形成され、第２偏波送信アンテナ２２1として複数の第２偏波アンテナ素子２２ｅ1によりアレーアンテナが形成され、第１偏波送信アンテナ２２2として複数の第１偏波アンテナ素子２２ｅ2によりアレーアンテナが形成される。
【００４８】
第１偏波受信アンテナ２１1の各第１偏波アンテナ素子２２ｅ1に受信された無線信号はそれぞれ重み付け加算部７１1内の乗算部７１ａで振幅及び位相の重みが与えられた後、加算部７１ｂで加算されて廻り込み抑圧部２７1に入力される。同様に第２偏波受信アンテナ２１2の各第２偏波アンテナ素子２１ｅ2に受信された無線信号はそれぞれ重み付け加算部７１2で重み付けされた後、加算されて回り込み抑圧部２７2に入力される。
増幅器２４1よりの増幅出力信号は重み付け部７２1内で複数に分岐され、それぞれ乗算部７２ａで振幅及び位相の重みが与えられてそれぞれ第２偏波送信アンテナ２２1の対応する第２偏波アンテナ素子２２ｅ1へ供給され、電波として送信される。同様に増幅器２４2よりの増幅出力信号は重み付け部７２2で分岐されてそれぞれ重みが与えられ、それぞれ第１偏波送信アンテナ２２2の対応する第１偏波アンテナ素子２２ｅ2へ供給され、電波として送信される。
【００４９】
アンテナ重み生成部７３より重みを重み付け加算部７１1及び７１2の各乗算部７１ａにそれぞれ設定し、第１偏波受信アンテナ２１1、また第２偏波受信アンテナ２１2にそれぞれ受信される各回り込み信号が小さくなるように、第１偏波受信アンテナ２１1及び第２偏波受信アンテナ２１2の各アンテナ指向特性パターンを制御する。同様に、アンテナ重み生成部７３より重みを重み付け部７２1及び７２2の各乗算部にそれぞれ設定し、第１及び第２偏波受信アンテナ２１1及び２１2にそれぞれ受信される各回り込み信号が小さくなるように、第２及び第１偏波送信アンテナ２２1及び２２2の各アンテナ指向特性パターンを制御する。
【００５０】
重み付け加算部７１1及び７１2、重み付け部７２1及び７２2に対する各重みは、この無線中継装置を製作する際に、各アレーアンテナの指向特性パターンがそれぞれ回り込み信号を抑圧するように、計算、調整設定し、そのまま固定としても良く、また無線中継装置運用時に、周囲の環境に応じて、定期的に、例えば、第１及び第２偏波受信アンテナ２１1及び２１2に対する無線信号の受信が一時的に停止した時に、モニタ信号を第２及び第１偏波送信アンテナ２２1及び２２2より送信し、第１及び第２偏波受信アンテナ２１1及び２１2にそれぞれ受信される回り込み信号が小さくなるように各重みを補正設定しても良い。なお、重み付け加算部７１1及び７１2、重み付け部７２1及び７２2はそれぞれ対応するアレーアンテナの各アンテナ素子に対する重みを設定する重み付け部を構成しているといえる。
【００５１】
つまり、少なくとも第１及び第２偏波受信アンテナ２１1及び２１2の各アンテナ指向特性パターンにおける受信しようとする無線信号の到来方向の利得が、回り込み信号の入射方向の利得よりも大きくなるように重み付け加算部７１1及び７１2の各重みが設定され、同様に少なくとも第２及び第１偏波アンテナ２２1及び２２2の各アンテナ指向特性パターンにおける、その送信方向の利得が第１及び第２偏波アンテナ２１1及び２１2が受信しようとする無線信号の到来方向の利得よりも大きくなるように重み付け部７２1及び７２2の各重みが設定される。
【００５２】
この構成によれば、第１偏波受信アレーアンテナ２１1において、指向性を制御することにより、同一偏波面を有する第１偏波送信アレーアンテナ２２2からの回り込み信号の影響及び、偏波直交性に基づく分離の不完全性に起因する第２偏波送信アレーアンテナ２２1からの回り込みの影響を軽減することができる。同様にして、第２偏波受信アレーアンテナ２１2において指向性を制御することにより、同一偏波面を有する第２偏波送信アレーアンテナ２２1からの回り込み信号の影響及び、偏波直交性に基づく分離の不完全性に起因する第１偏波送信アレーアンテナ２２2からの回り込みの影響を軽減することができる。また、第２偏波送信アレーアンテナ２２1において指向性を制御することにより、同一偏波面を有する第２偏波受信アレーアンテナ２１2及び、偏波直交性に基づく分離の不完全性に起因する第１偏波受信アレーアンテナ２１1への回り込みの影響を軽減できる。同様にして、第１偏波送信アレーアンテナ２２2において指向性を制御することにより、同一偏波面を有する第１偏波受信アレーアンテナ２１1及び、偏波直交性に基づく分離の不完全性に起因する第２偏波受信アレーアンテナ２１2への回り込みの影響を軽減することができる。
【００５３】
以上より、この実施例７ではアレーアンテナの指向性と回り込み抑圧部を用いて、回り込み信号の影響を軽減するため、回り込み信号の発振が生じることを抑えることができ、増幅器の利得を上げることができる。なお受信アンテナ２１1及び２１2のみ又は送信アンテナ２２1及び２２2のみをアレーアンテナとしてもよい。
図８〜図１３中の各無線中継装置２０は頗る簡単な構成をしており、小形にかつ安価に作ることができる。よって例えば移動通信方式、放送方式において、この無線中継装置２０を建物などに外部の電波を比較的受信し易く、かつ多くの各建物内に中継した電波を伝搬させ易い所に設けて、あるいはタクシーの車体、宅配便の車両、乗合バスなど比較的人が多く存在する場所で比較的狭い中継サービス領域を簡単に提供することができる。移動体に無線中継装置２０を取り付け、その無線中継装置２０として図４に示した斜め偏波を利用するものを用いた場合は、図４中に示す面４１及び４３が送信装置１０の送信アンテナの対応する面と互いに平行する状態にあれば受信アンテナ２１で受信する無線信号と、送信アンテナ２２で送信する無線信号の偏波面の直交性が保たれるが、これらの面４１及び４３が送信装置１０の送信アンテナの対応する面と直角な状態では受信アンテナ２１で受信する無線信号と送信アンテナ２２で送信する無線信号とは同一の垂直偏波面となってしまう。同様に図５に示した円偏波を利用する無線中継装置を使用する場合は、無線中継装置のアンテナと、送信装置１０の送信アンテナとが正対する状態では受信アンテナ２１が受信する無線信号と送信アンテナ２２が送信する無線信号とは円偏波の旋回方向が互いに逆になるが、無線中継装置のアンテナと送信装置の送信アンテナとが互いに垂直な面内にそれぞれある状態になると、無線中継装置の受信アンテナ２１が受信する無線信号と送信アンテナ２２が送信する無線信号とは垂直偏波となり、直交性が保たれない。これらいずれの場合も、回り込み抑圧部を設けることにより、中継増幅を行うことができ、かつ無線中継装置を用いることによる伝搬路が増加する利点は失なわれない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来の回り込み抑圧部を備える無線中継装置の例を示す機能構成図。
【図２】従来のＭＩＭＯ方式による多地点中継伝送システムを示す構成図。
【図３】この発明の無線中継伝送方法に用いることができる無線中継装置の例を示す図。
【図４】この発明の無線中継伝送方法に用いることができる無線中継装置の他の例を示す図。
【図５】この発明の無線中継伝送方法に用いることができる無線中継装置の更に他の例を示す図。
【図６】この発明による無線中継装置の一例を示す機能構成図。
【図７】図６に示した無線中継装置中の回り込み抑圧部２７1及び２７2の具体例を示す機能構成図。
【図８】この発明による無線中継伝送方法の実施例が適用される無線中継伝送システムの構成例を示す図。
【図９】この発明による無線中継伝送方法の他の実施例が適用される無線中継伝送システムの構成例を示す図。
【図１０】この発明による無線中継伝送方法の更に他の実施例が適用される無線中継伝送システムの構成例を示す図。
【図１１】この発明による無線中継伝送方法の更に他の実施例が適用される無線中継伝送システムの構成例を示す図。
【図１２】図１１に示したシステムの変形例を示す図。
【図１３】この発明をＭＩＭＯ中継伝送方法に適用したシステム構成例を示す図。
【図１４】この発明による無線中継装置の他の実施例を示す機能構成図。
【図１５】図１４中のチャネル推定部５１ａで検出される回り込み信号の伝送路のインパルス応答の例を示す図。
【図１６】図１４に示した干渉用抑圧部を２系統の増幅中継系を備えた無線中継装置に適用した例を示す機能構成図。
【図１７】２系統の増幅中継系を備えた無線中継装置に図７に示した抑圧と図１４に示した抑圧を適用した例を示す機能構成図。
【図１８】アンテナとしてアレーアンテナを用いたこの発明による無線中継装置の実施例を示す機能構成図。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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