(57)【要約】【課題】複数のアンテナから受信する信号の遅延差に起因するシンボル間干渉を発生させない分散アンテナシステムを提供することである。【解決手段】本発明に係る分散アンテナシステムは、セル内に複数の分散アンテナユニット２００を配置し、光信号を当該分散アンテナユニット２００用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配する分配器２０２と、光信号を電気信号に変換する光電気変換器２０４と、電気信号を遅延させる遅延回路２０８と、遅延させた電気信号を送信する分散アンテナ２１２と、複数の無線信号の遅延を測定する遅延測定端末２１０とを備え、複数の無線信号の遅延をセル内の各分散アンテナユニット２００から受け取り、遅延回路２０８における電気信号の遅延量を決定する制御装置１０とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2013038631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル内に複数の分散アンテナユニットを配置する分散アンテナシステムであって、
前記各分散アンテナユニットは、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配する分配器と、
前記分配器から受け取った前記光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
前記電気信号を遅延させる遅延回路と、
前記遅延回路によって遅延させた前記電気信号を受け取って送信する分散アンテナと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定する遅延測定端末と
を備え、前記分散アンテナシステムは、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定する制御装置
を備えることを特徴とする分散アンテナシステム。
【請求項２】
セル内に複数の分散アンテナユニットを配置する分散アンテナシステムにおける遅延補正方法であって、
前記各分散アンテナユニットにおいて、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配するステップと、
前記光信号を電気信号に変換するステップと、
前記電気信号を遅延させるステップと、
前記電気信号を受け取って送信するステップと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定するステップと
を備え、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定するステップと
を含むことを特徴とする遅延補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散アンテナシステムおよび分散アンテナシステムにおける遅延補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、サービスエリアの拡張やカバレッジホールの対策などを目的として、１つのセル内に複数のアンテナを分散して配置する分散アンテナシステム（ＤＡＳ：Distributed Antenna System）が利用されつつある（特許文献１等参照）。ここで、カバレッジホールとはセル内において基地局から電波が到達しない領域のことであり、カバレッジホール内にある通信端末は基地局と通信を行うことができない。
【０００３】
図４に、セル内におけるアンテナ設置の概念図を示す。図４（ａ）は、通常のアンテナ設置方法であり、１本のアンテナがセル内に設置される。アンテナの送信パワーは、セル半径に応じた送信パワーを有するように設定される。図４（ｂ）は、分散アンテナシステムによるアンテナ設置の一例である。分散アンテナシステムにおいては、セル内に複数のアンテナが設置され、図４（ｂ）は４本のアンテナが設置されている例を示す。セル範囲がほぼ同等の場合、複数のアンテナを設置することにより、１本あたりのアンテナに要求される送信パワーを下げることができる。
【０００４】
図５に、分散アンテナシステムの構成の一例を示す。分散アンテナシステムは、基地局ユニット４００および複数の分散アンテナユニット５００から構成される。それぞれのユニット間の距離は通常長距離であることから、ユニット間は伝送損失が小さい光ファイバ３０によって接続されることが多い。
【０００５】
分散アンテナシステムにおいては、基地局ユニット４００が主アンテナ４１２から送信するダウンリンク信号と同一のダウンリンク信号が、分散アンテナユニット５００にも分配される。ダウンリンク信号は電気分配器４０４によって２つに分配され、分散アンテナユニット５００に分配されるダウンリンク信号は、伝送損失を小さくするため電気光変換器４０６によって光信号に変換された後に光ファイバ３０を介して分散アンテナユニット５００に送信される。
【０００６】
分散アンテナユニット５００は、受け取った光信号を、分配器５０２によって一方は光電気変換器５０４に分配し、他方は他の分散アンテナユニットに分配する。光電気変換器５０４に分配された光信号は電気信号に変換され、さらに増幅器５０６により増幅された後、分散アンテナ５１２から送信される。
【０００７】
上記の説明においては基地局４０２から通信端末に信号を送信するダウンリンク信号の場合を述べたが、通信端末から基地局４０２への信号を受信するアップリンク信号の場合は、逆の手順を実行することにより基地局４０２はアップリンク信号を受信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２６１４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の分散アンテナシステムは、伝送損失の小さい光ファイバ３０を用いることにより遠隔の分散アンテナユニット５００へも信号を分配することが可能であり、また、分散アンテナユニット５００は、分配器５０２、光電気変換器５０４および増幅器５０６で構成することができるため、低コストでサービスエリアを拡張することができる。
【００１０】
図６は、分散アンテナシステムの一例として、基地局ユニット４００が広い領域をカバーし、分散アンテナユニット５００−１〜５００−４がカバレッジホール対策をしている様子を示す。図６に示す例においては、基地局ユニット４００の他に４つの分散アンテナユニット５００−１〜５００−４が設置されている。分散アンテナユニット５００−１〜５００−４はデイジーチェーンで接続されている。
【００１１】
この構成においては、基地局ユニット４００と分散アンテナユニット５００−１、または、分散アンテナユニット５００−１〜５００−４同士を接続する光ファイバ３０の伝送遅延が問題となる。デイジーチェーン接続においては、後段になるほど分散アンテナユニットに分配されるダウンリンク信号の基地局ユニット４００からの伝送遅延が大きくなる。例えば、分散アンテナユニット５００−４においては、基地局ユニット４００からの伝送遅延は、各ユニット間の光ファイバ３０の伝送遅延の和となり、図６に示した例においては、td1 + td2 + td3 + td4になる。
【００１２】
ここにおいて、基地局ユニット４００から分散アンテナユニット５００−４付近に直接送信される無線信号の遅延をtdrとすると、分散アンテナユニット５００−４付近の通信端末は、基地局ユニット４００からは、ほぼ tdrだけ遅延した信号を受信し、分散アンテナユニット５００−４からは、ほぼ td1 + td2 + td3 + td4だけ遅延した信号を受信する。
【００１３】
通信方式としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を採用した場合、ＯＦＤＭはガードインターバルとしてシンボル間にＣＰ（Cyclic Prefix）と呼ばれる冗長信号を挿入するため、通信端末が複数のアンテナから受信するダウンリンク信号の遅延差がＣＰ長以内であれば、通信端末におけるシンボル間干渉を防ぐことができる。
【００１４】
しかしながら、図６に示すような構成において長距離を光ファイバ３０で伝送する場合、td1 + td2 + td3 + td4 と tdrとの遅延量の差が、ＣＰ長よりも大きくなってしまう場合が発生することも想定される。この場合は、ＣＰによる遅延差の吸収ができなくなり、シンボル間干渉が発生してしまう。
【００１５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、分散アンテナユニットを接続する光ファイバの長さが長い場合も、複数のアンテナから受信する信号の遅延差に起因するシンボル間干渉を発生させない分散アンテナシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成する第１の観点に係る分散アンテナシステムの発明は、
セル内に複数の分散アンテナユニットを配置する分散アンテナシステムであって、
前記各分散アンテナユニットは、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配する分配器と、
前記分配器から受け取った前記光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
前記電気信号を遅延させる遅延回路と、
前記遅延回路によって遅延させた前記電気信号を受け取って送信する分散アンテナと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定する遅延測定端末と
を備え、前記分散アンテナシステムは、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定する制御装置
を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
上述したように本発明の解決手段をシステムとして説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００１８】
例えば、本発明を方法として実現させた第２の観点に係る分散アンテナシステムにおける遅延補正方法の発明は、
セル内に複数の分散アンテナユニットを配置する分散アンテナシステムにおける遅延補正方法であって、
前記各分散アンテナユニットにおいて、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配するステップと、
前記光信号を電気信号に変換するステップと、
前記電気信号を遅延させるステップと、
前記電気信号を受け取って送信するステップと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定するステップと
を備え、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定するステップと
を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、分散アンテナユニットを接続する光ファイバの長さが長い場合も、複数のアンテナから受信する信号の遅延差に起因するシンボル間干渉を発生させない分散アンテナシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムの概略を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る遅延測定端末の概略を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムにおいて設置する遅延量を決定する手順を示すフローチャートである。
【図４】セル内におけるアンテナ設置の概念図である。。
【図５】従来の分散アンテナシステムの概略を示す図である。
【図６】分散アンテナシステムにおける伝送遅延を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムについて図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムを示す図である。分散アンテナシステムは、基地局ユニット１００および複数の分散アンテナユニット２００を備える。複数の分散アンテナユニット２００はデイジーチェーンで接続される。図１においては、１つの分散アンテナユニット２００のみを示す。また、基地局ユニット１００は、ネットワーク２０を介して制御装置１０に接続する。
【００２３】
基地局ユニット１００は、基地局１０２、電気分配器１０４、電気光変換器１０６、遅延回路１０８、遅延測定端末１１０、主アンテナ１１２および遅延測定アンテナ１１４を備える。
【００２４】
基地局１０２は、ダウンリンク信号を電気分配器１０４、遅延回路１０８および主アンテナ１１２を介して通信端末（図示せず）に送信する。また、基地局１０２は、主アンテナ１１２、遅延回路１０８および電気分配器１０４を介して通信端末からアップリンク信号を受信する。基地局１０２は、電気信号としてダウンリンク信号およびアップリンク信号を送受信する。
【００２５】
電気分配器１０４は、基地局１０２から電気信号としてダウンリンク信号を受け取り、電気光変換器１０６および遅延回路１０８にダウンリンク信号を分配する。
【００２６】
電気光変換器１０６は、電気分配器１０４から電気信号として受け取ったダウンリンク信号を光信号に変換し、光ファイバ３０を通じて分散アンテナユニット２００に送信する。
【００２７】
遅延回路１０８は、電気分配器１０４からダウンリンク信号を受け取り、遅延測定端末１１０から受け取る制御信号に従ってダウンリンク信号を遅延させて主アンテナ１１２に出力する。
【００２８】
遅延測定端末１１０は、遅延測定アンテナ１１４を介して、主アンテナ１１２および複数の分散アンテナ２１２からのダウンリンク信号を受信し、各ダウンリンク信号の遅延情報を基地局ユニット１００のＩＤおよび分散アンテナユニット２００のＩＤと関連付けて記憶する。
【００２９】
また、遅延測定端末１１０は、記憶した遅延情報を遅延測定端末１１０自身に割り当てられたＩＤとともに制御装置１０に通知する。遅延測定端末１１０から制御装置１０への通知には、通常の通信端末によるアップリンクの経路と同様の経路を用いることができる。遅延測定端末１１０の構成については後述する。
【００３０】
分散アンテナユニット２００は、分配器２０２、光電気変換器２０４、増幅器２０６、遅延回路２０８、遅延測定端末２１０、分散アンテナ２１２および遅延測定アンテナ２１４を備える。
【００３１】
分配器２０２は、光ファイバ３０を介してダウンリンク信号を光信号として受け取り、受け取った光信号を光電気変換器２０４および他の分散アンテナユニットへ分配する。
【００３２】
光電気変換器２０４は、分配器２０２から光信号として受け取ったダウンリンク信号を電気信号に変換して増幅器２０６に出力する。
【００３３】
増幅器２０６は、光電気変換器２０４から電気信号として受け取ったダウンリンク信号を、分散アンテナ２１２が送信する際に必要となる送信レベルまで増幅する。なお、増幅器２０６によりダウンリンク信号を増幅しなくても充分な送信レベルが得られている場合は、増幅器２０６を省略する構成としてもよい。
【００３４】
遅延回路２０８および遅延測定端末２１０については、それぞれ、基地局ユニット１００内の遅延回路１０８および遅延測定端末１１０と同様の機能、構成であるため説明を省略する。
【００３５】
図２は、遅延測定端末２１０の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明は遅延測定端末２１０についてのものとして記載するが、遅延測定端末１１０も遅延測定端末２１０と同様の構成および機能である。
【００３６】
遅延測定端末２１０は、通信部３０２、遅延制御部３０４および記憶部３０６を備える。
【００３７】
通信部３０２は、遅延測定アンテナ２１４を介して主アンテナ１１２および複数の分散アンテナ２１２からのダウンリンク信号を受信し、ベースバンド周波数への変換、および、ＦＦＴやデマッピングなどのベースバンド信号におけるデータ処理を実行し、受信データを遅延制御部３０４に出力する。
【００３８】
また、通信部３０２は、遅延制御部３０４から、主アンテナ１１２および複数の分散アンテナ２１２の遅延情報に遅延測定端末２１０自身のＩＤを付加したデータを受け取り、マッピングやＩＦＦＴなどのベースバンド信号におけるデータ処理を実行し、ベースバンド信号をＲＦ（Radio Frequency）周波数に変換して、遅延測定アンテナ２１４を介して送信する。
【００３９】
遅延制御部３０４は、通信部３０２から主アンテナ１１２および複数の分散アンテナ２１２の遅延情報を受け取り、その遅延情報を記憶部３０６に記憶する。また、遅延制御部３０４は、主アンテナ１１２および複数の分散アンテナ２１２の遅延情報を制御装置１０に送信するため、遅延情報に各アンテナのＩＤを付加して通信部３０２に出力する。
【００４０】
また、遅延制御部３０４は、制御装置１０から遅延測定アンテナ２１４および通信部３０２を介して受け取った遅延制御情報に応じた制御信号を遅延回路２０８に出力して遅延回路２０８が遅延制御情報に応じてダウンリンク信号を遅延させるように制御する。
【００４１】
記憶部３０６は、遅延制御部３０４から、主アンテナ１１２および複数の分散アンテナ２１２の遅延情報を受け取って記憶する。
【００４２】
制御装置１０は、ネットワーク２０を介して基地局ユニット１００と接続している。制御装置１０は、基地局ユニット１００の遅延測定端末１１０および各分散アンテナユニット２００（以後、「各ユニット」という）の遅延測定端末２１０のＩＤを予め記憶している。制御装置１０は、遅延測定端末１１０および２１０から受け取ったＩＤ情報付きの遅延情報と、制御装置１０自身が記憶しているＩＤとから、各ユニットの遅延回路１０８および２０８に設定するべき適切な遅延量を決定することができる。
【００４３】
図３に示すフローチャートを参照しながら、基地局ユニット１００の遅延回路１０８および複数の分散アンテナユニット２００の遅延回路２０８の遅延量を設定する手順を説明する。
【００４４】
遅延測定端末１１０および２１０は、各ユニットのアンテナからのダウンリンク信号を受信して受信タイミングを解析し、遅延情報を記憶部３０６に記憶する（ステップＳ１０１）。
【００４５】
遅延測定端末１１０および２１０は、各ユニットのアンテナから受信したダウンリンク信号の遅延情報に遅延測定端末１１０または２１０自身のＩＤを付加して制御装置１０に通知する（ステップＳ１０２）。この遅延測定端末１１０および２１０から制御装置１０への通知には、無線のアップリンクを使用することができる。
【００４６】
制御装置１０は、各遅延測定端末１１０および２１０から受け取った遅延情報をもとに、各遅延回路１０８および２０８に設定するべき適切な遅延量を決定する（ステップＳ１０３）。例えば、アンテナユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがあって、それぞれの実際の遅延が３、２、１、０であった場合、各送信タイミングが平準化されるように遅延量が０、１、２、３のように決定される。
【００４７】
制御装置１０は、決定した各遅延回路１０８および２０８に設定するべき遅延量を遅延測定端末１１０および２１０に通知する（ステップＳ１０４）。この制御装置１０から遅延測定端末１１０および２１０への通知には、無線のダウンリンクを使用することができる。
【００４８】
遅延測定端末１１０および２１０は、制御装置１０から受け取った遅延量に基づいて、遅延回路１０８および２０８の遅延量を適切な値に設定する（ステップＳ１０５）。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、基地局ユニット１００および複数の分散アンテナユニット２００の各々は、ダウンリンク信号を送信する際の遅延量を、遅延の差がＣＰ長以内になるように適切に設定することができ、その結果、シンボル間干渉を低減することができる。
【００５０】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００５１】
また、上述の実施例では、分散アンテナユニットをデイジーチェーン接続する場合を例に説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、各々の分散アンテナユニットが基地局ユニットに直接接続される構成であっても、本発明を同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  制御装置
２０  ネットワーク
３０  光ファイバ
１００  基地局ユニット
１０２  基地局
１０４  電気分配器
１０６  電気光変換器
１０８  遅延回路
１１０  遅延測定端末
１１２  主アンテナ
１１４  遅延測定アンテナ
２００  分散アンテナユニット
２０２  分配器
２０４  光電気変換器
２０６  増幅器
２０８  遅延回路
２１０  遅延測定端末
２１２  分散アンテナ
２１４  遅延測定アンテナ
３０２  通信部
３０４  遅延制御部
３０６  記憶部
【図１】
2013038631.tif 000003
【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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