(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局に対する送受信チャネルと移動局に対する送受信チャネルの周波数がそれぞれ異なる周波数変換中継装置であって、
前記基地局からの受信信号を第１のミキサによって混合し一定の中心周波数の帯域ろ波器と増幅器によって選択増幅した後、第２のミキサによって前記受信信号の周波数と異なり当該中継装置のサービスエリア内の移動局に送出する電波の周波数に変換して出力する下り回線中継増幅器と、
前記移動局からの受信信号を第３のミキサによって混合し一定の中心周波数の帯域ろ波器と増幅器によって選択増幅した後、第４のミキサによって前記受信信号の周波数と異なり前記基地局に送出する電波の周波数に変換して出力する上り回線中継増幅器と、
前記第１，第２，第３，第４のミキサにそれぞれ局部発振信号を与える第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部と、
該第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部の発振周波数を制御設定する制御プログラムが格納されたＲＯＭと、
前記基地局からの下り回線の受信チャネルの番号または周波数に対応して変換する移動局への送信チャネルの番号または周波数、及び前記移動局からの上り回線の受信チャネルの番号または周波数に対応して変換する基地局への送信チャネルの番号または周波数が書き込まれるＲＡＭと、
外部の変換周波数設定入力装置から変換前後のチャネルの番号または周波数が指定入力されたとき、前記ＲＡＭに変換前後のチャネルの番号または周波数を書き込み、前記ＲＯＭの制御プログラムに従って前記第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部の発振周波数を前記ＲＡＭに書き込まれたチャネル番号または周波数に対応する発振周波数になるように制御設定するマイクロプロセッサとが備えられ、
該マイクロプロセッサは、前記外部の変換周波数設定入力装置から指定入力された変換前のチャネルの番号または周波数と変換後のチャネルの番号または周波数との間隔が、一定の間隔以下のときは該指定入力されたチャネルの番号または周波数のデータを破棄して該変換周波数設定入力装置に対してエラーメッセージを送出し、
一定の間隔より大きいときは該指定入力されたチャネルの番号または周波数を更新データとして前記ＲＡＭに書き込むとともに前記ＲＯＭの制御プログラムに従って前記第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部の発振周波数を該ＲＡＭに書き込まれた前記更新データとなったチャネル番号または周波数に対応する発振周波数になるように制御設定するように構成したことを特徴とする周波数変換中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル携帯電話システムなどの移動通信における中継装置に関し、特に、移動局の送受信周波数（チャネル）と異なる周波数（チャネル）に周波数変換して中継増幅を行う周波数変換中継装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信におけるサービスエリア拡大、および電波の届かない不感地帯に対するサービスエリア確保のために、無線中継増幅装置（以下、中継装置という）が配置されている。
上記の中継装置には直接中継方式と周波数変換中継方式とがある。
【０００３】
直接中継方式は、移動機の送受信周波数（チャネル）をそのまま中継増幅して基地局，中継局間の伝送を行う方式である。このような中継方式は、不感地帯などのエリアが狭い場合はコストが安く効果があるが、中継装置における基地局からの受信周波数とその受信信号を増幅して送出する移動局に対する送信周波数とが等しいため、アンテナ間の結合による系の発振という問題があって中継増幅利得をある程度以上、上げられないという技術的制約がある。
【０００４】
周波数変換中継方式は、上述の技術的制約を解消した方式であり、上記直接中継方式に比べて、中継増幅利得を約３０ｄＢ上げて基地局と同等の最大出力にし、サービスエリアを２倍以上にし、中継距離を３〜４倍にすることができるため、サービスエリア拡大を経済的に実現することができる。
【０００５】
図１は本発明を適用しようとする周波数変換中継方式のシステム構成例図である。図において、１は基地局、２は基地局のサービスエリア、３は送受信装置（ＭＤＥ）、４は基地局の周波数変換中継装置（ＦＣＲ）、５は中継局向けアンテナ、７は中継局、６は基地局向けアンテナ、８は中継局の周波数変換中継装置（ＦＣＲ）、９は中継局及び基地局の移動局向けアンテナ、１０は中継局のサービスエリアである。
【０００６】
Ｆ1 は移動局受信周波数、Ｆ2 はそのＦ1 をＦＣＲで変換した下り中継周波数、ｆ1 は移動局送信周波数、ｆ2 はｆ1 をＦＣＲで変換した上り中継周波数である。
例えば、基地局から移動局に対する下り回線（基地送信または移動受信）周波数帯域、及び上り回線（移動送信）周波数帯域とチャネルは次の表１のように定められている。
【０００７】
【表１】
0003833751.tif 000002
【０００８】
例えば、基地局の送受信装置３から移動局に対する周波数Ｆ1 の下り回線信号は、基地局１のサービスエリア２の移動局に対してはそのまま周波数Ｆ1 でアンテナから送出される。中継局７のサービスエリア１０の移動局に対しては、基地局１のＦＣＲ４によって基地局送信帯域の中の他のチャネルの周波数Ｆ2 に変換されてアンテナ５から送出される。その電波は中継局７のアンテナ６によって受信され、ＦＣＲ８でもとの周波数Ｆ1 に変換されてアンテナ９から移動局に対して送出される。上り回線についても同様に移動送信帯域の中の他のチャネルｆ2 に変換されて中継伝送される。
【０００９】
このように、中継局７のアンテナ６で受信し、増幅後アンテナ９から再送出される周波数が互いに異なるため、両アンテナ間の結合による系の発振は極めて起こり難い。
【００１０】
図２は本発明を適用しようとする周波数変換中継装置８のブロック図である。この中継装置は、チャネル選択増幅形であり、８００〜９００ＭＨｚ帯の受信信号を一旦低い周波数、例えば、１３０ＭＨｚに変換して当該チャネルをＢＰＦ（帯域ろ波器）で選択した後増幅し、８００〜９００ＭＨｚ帯の他のチャネルに再変換して出力するように構成されている。
図において、１１は下り回線信号の分配器、１３は上り回線信号の分配器であり、例えば８分配される。１２，１４はそれぞれ下り回線，上り回線信号の合成器である。
【００１１】
２０は周波数変換部であり、当該通話回線（チャネル）の上り信号と下り信号の周波数変換と増幅を行う。２１，２５はミキサ、２２，２６はシンセサイザの局発部、２３はＢＰＦ、２４は増幅器である。また、３１，３５はミキサ、３２，３６はシンセサイザの局発部、３３はＢＰＦ、３４は増幅器である。
２７はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）であり、ＲＯＭ２８に格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭ２９のデータを用い、シンセサイザの局発部２２，２６，３２，３６の局部発振周波数を設定する。
４０は変換周波数設定入力装置であり、例えば、この周波数変換中継装置８が現場に設置されたとき、実装された８つの周波数変換部のそれぞれのＭＰＵ２７に対して、割当てられた上り，下り８チャネルの受信（入力）周波数に対する送信（出力）周波数の変換周波数の設定を行う。
【００１２】
図３は従来のＲＯＭ２８に格納されたＭＰＵ２７の動作フローチャートであり、変換周波数設定入力装置４０により変換周波数（入・出力周波数）が入力されたとき、ＲＡＭ２９の値が更新されて変換周波数が設定される。すなわち、シンセサイザ２２，２６及び３２，３６の局部発振周波数が設定される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構成では、変換周波数を設定入力するとき、入力周波数と出力周波数が近隣チャネルに設定されると、出力周波数が入力周波数に近いため、周波数変換部２０において入力周波数と共に、回り込んだ出力周波数も変換して出力されるため、系が発振してしまうことがあるという問題があった。
【００１４】
その理由は、周波数変換部２０のＢＰＦ２３，３３の特性に起因することが判った。
図４はＢＰＦ２２，３３の周波数応答特性例図である。このＢＰＦ２３，３３は、実現可能な中心周波数（ｆ0 ）と選択度と形状（大きさ）のフィルタが選定され、例えば、ＳＡＷ（弾性表面波）フィルタが用いられている。図４の特性と表１のチャネル周波数とから、通過帯域幅が１５０ｋＨｚでは２５ｋＨｚ間隔のチャネルが約６チャネル通過することになり、入・出力の変換周波数が６チャネル以内の近隣チャネルに設定されたときは、系が発振する恐れがある。
従って、設定作業者が入・出力周波数を誤って近隣チャネルに設定すると、運用中に系が発振して通話不能となり、当該チャネルだけでなく他のチャネルにも悪影響を及ぼすという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、入力装置４０から入力される入力周波数と出力周波数が帯域内のどのチャネルであっても、ある一定以上チャネルが離れていなければ新しく入力された入・出力周波数を設定しないようにし、系が発振する恐れのない入・出力周波数が設定できるようにした周波数変換中継装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の周波数変換中継装置は、基地局に対する送受信チャネルと移動局に対する送受信チャネルの周波数がそれぞれ異なる周波数変換中継装置であって、
前記基地局からの受信信号を第１のミキサによって混合し一定の中心周波数の帯域ろ波器と増幅器によって選択増幅した後、第２のミキサによって前記受信信号の周波数と異なり当該中継装置のサービスエリア内の移動局に送出する電波の周波数に変換して出力する下り回線中継増幅器と、
前記移動局からの受信信号を第３のミキサによって混合し一定の中心周波数の帯域ろ波器と増幅器によって選択増幅した後、第４のミキサによって前記受信信号の周波数と異なり前記基地局に送出する電波の周波数に変換して出力する上り回線中継増幅器と、
前記第１，第２，第３，第４のミキサにそれぞれ局部発振信号を与える第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部と、
該第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部の発振周波数を制御設定する制御プログラムが格納されたＲＯＭと、
前記基地局からの下り回線の受信チャネルの番号または周波数に対応して変換する移動局への送信チャネルの番号または周波数、及び前記移動局からの上り回線の受信チャネルの番号または周波数に対応して変換する基地局への送信チャネルの番号または周波数が書き込まれるＲＡＭと、
外部の変換周波数設定入力装置から変換前後のチャネルの番号または周波数が指定入力されたとき、前記ＲＡＭに変換前後のチャネルの番号または周波数を書き込み、前記ＲＯＭの制御プログラムに従って前記第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部の発振周波数を前記ＲＡＭに書き込まれたチャネル番号または周波数に対応する発振周波数になるように制御設定するマイクロプロセッサとが備えられ、
該マイクロプロセッサは、前記外部の変換周波数設定入力装置から指定入力された変換前のチャネルの番号または周波数と変換後のチャネルの番号または周波数との間隔が、一定の間隔以下のときは該指定入力されたチャネルの番号または周波数のデータを破棄して該変換周波数設定入力装置に対してエラーメッセージを送出し、
一定の間隔より大きいときは該指定入力されたチャネルの番号または周波数を更新データとして前記ＲＡＭに書き込むとともに前記ＲＯＭの制御プログラムに従って前記第１，第２，第３，第４のシンセサイザ局発部の発振周波数を該ＲＡＭに書き込まれた前記更新データとなったチャネル番号または周波数に対応する発振周波数になるように制御設定するように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図５は本発明のＲＯＭ２８に格納されたＭＰＵ２７の制御動作フローチャートである。
本発明は従来の問題を解決するために、次のように構成した。入力装置４０より入力された入・出力周波数をＲＡＭ２９に書き込むとＭＰＵ２７は両者を比較する。比較した結果、両者がある一定以上チャネルが離れているときは、ＲＡＭ２９上の現在の入・出力周波数を更新し、周波数変換部２０に対し設定を行う。しかし、ある一定以上チャネルが離れていないときは、入力された入・出力周波数を破棄し、ＲＡＭ２９上の現在の入・出力周波数を更新せず、周波数変換部２０に対しても設定を行わないようにする。そして、入力装置４０に対してエラーメッセージを送信し変換設定チャネルが近くて設定できないことを表示させる。
【００１８】
変換周波数すなわち入・出力周波数を、ある一定以上離すチャネルの間隔は、中継増幅度（ゲイン）と、周波数変換部２０のＢＰＦ２３，３３の減衰特性によって決められる。
図２の構成の中継装置８の中継増幅度は約１２０ｄＢであり、両アンテナの回り込みロスは約８０〜９０ｄＢである。一方、図４のＳＡＷフィルタの特性では、離調比が１、すなわち、通過帯域幅（ＢＷ）１５０ｋＨｚと等しい周波数だけ中心周波数ｆ0 から離調した点、ｆ0 ±ＢＷ＝ｆ0 ±１５０ｋＨｚで１１０ｄＢの減衰量が得られている。この両者と実験による確認の結果、ＢＰＦの中心周波数に対して離調比が１以上の間隔、この例では６チャネル以上の間隔があればよいことが判った。
【００１９】
ＢＰＦがＳＡＷフィルタではなく他の種類のＢＰＦの場合も同様に決めれば同様の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明を実施すれば、入・出力周波数がＢＰＦで十分減衰できる位に、ある一定以上離れて設定されるため、出力周波数が回り込んで入力されても周波数変換部２０のＢＰＦで減衰されるため発振する恐れがないので実用上極めて効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が対象とするシステムの構成例図である。
【図２】本発明を適用しようとする中継装置のブロック図である。
【図３】従来の装置の動作フローチャートである。
【図４】周波数変換部のＢＰＦ特性例図である。
【図５】本発明の装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
１  基地局
２  基地局のサービスエリア
３  送受信装置
４  周波数変換中継装置
５  中継局向アンテナ
６  基地局向アンテナ
７  中継局
８  周波数変換中継装置
９  移動局向アンテナ
１０  中継局のサービスエリア
１１，１３  分配器
１２，１４  合成器
２０  周波数変換部
２１，２５，３１，３５  ミキサ
２２，２６，３２，３６  シンセサイザ局発部
２３，３３  ＢＰＦ
２４，３４  増幅器
２７  ＭＰＵ
２８  ＲＯＭ
２９  ＲＡＭ
４０  変換周波数設定入力装置
【図１】
0003833751.tif 000003
【図２】
0003833751.tif 000004
【図３】
0003833751.tif 000005
【図４】
0003833751.tif 000006
【図５】
0003833751.tif 000007