JP2014086769A - Radio relay device, radio relay method, and radio relay program - Google Patents

Radio relay device, radio relay method, and radio relay program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress downlink interference from a femtocell base station to mobile equipment.SOLUTION: Mobile equipment 40 communicates with a macro base station 100. The radio relay device 10 amplifies and relays an uplink signal and a downlink signal exchanged between mobile equipment 40 and a femtocell base station 20. The radio relay device 10 detects an input power level of an uplink signal from the mobile equipment 40 and power-amplifies a downlink signal from the femtocell base station 20 with a lower power gain as the input power level of the uplink signal from the mobile equipment 40 is higher.

Description

本発明は移動機とフェムトセル基地局との間で送受信されるアップリンク信号及びダウンリンク信号を増幅中継するための装置、方法、及びプログラムに関する。   The present invention relates to an apparatus, method, and program for amplifying and relaying uplink signals and downlink signals transmitted and received between a mobile device and a femtocell base station.

公衆携帯電話通信網を構成するマクロ基地局は、セル半径が数百mから十数km程度のマクロセルをカバレッジエリアとしているが、マクロセル同士の境界領域や、電波の届き難いビルの奥或いは地下では、電波強度が微弱となり、受信感度が低下する。このような受信感度の低いエリアでの通信を確保するため、セル半径が数１０m程度のフェムトセルをカバレッジエリアとするフェムトセル基地局が運用されている。フェムトセル基地局とマクロ基地局との間の電波干渉を防ぐための対策として、マクロ基地局からのダウンリンク信号の受信電力レベルに応じてフェムトセル基地局からのダウンリンク信号の送信電力を可変制御するネットワークリスニング（ダウンリンク監視モード）が知られている。   Macro base stations that make up public mobile phone networks use macro cells with a cell radius of several hundreds of meters to several tens of kilometers as the coverage area, but in the boundary area between macro cells or in the back or underground of buildings where radio waves are difficult to reach The radio wave intensity becomes weak and the reception sensitivity is lowered. In order to ensure communication in such an area with low reception sensitivity, a femtocell base station is operated in which a femtocell having a cell radius of about several tens of meters is used as a coverage area. As a measure to prevent radio wave interference between the femtocell base station and the macro base station, the transmission power of the downlink signal from the femtocell base station can be changed according to the reception power level of the downlink signal from the macro base station. Controlling network listening (downlink monitoring mode) is known.

しかし、フェムトセル基地局をドナー局としてその電波を無線中継することにより形成されたカバレッジエリアは、フェムトセル基地局によるネットワークリスニングが実施されるエリアではないため、そのエリアに所在する移動機がマクロ基地局と通信している場合には、フェムトセル基地局から無線中継装置を介して増幅中継されるダウンリンク信号が当該移動機から見て干渉信号になる場合がある。電波干渉が生じる理由について、図４及び図５を参照しながら説明する。   However, since the coverage area formed by wirelessly relaying the radio waves using the femtocell base station as a donor station is not an area where network listening by the femtocell base station is performed, a mobile device located in the area is When communicating with a base station, a downlink signal amplified and relayed from a femtocell base station via a wireless relay device may become an interference signal when viewed from the mobile device. The reason why the radio wave interference occurs will be described with reference to FIGS.

図４に示すように、二つの屋内空間８１，８２は、パーティション８３によって間仕切りされており、一方の屋内空間８１には、フェムトセル基地局２０と、移動機３０とが配置されている。他方の屋内空間８２には、移動機４０が配置されている。無線中継装置９０は、フェムトセル基地局２０と移動機４０との間で送受信されるアップリンク信号及びダウンリンク信号を増幅中継するためのリピータである。無線中継装置９０はフェムトセル基地局２０と通信するためのドナーアンテナ９１と、移動機４０と通信するためのサービスアンテナ９２とを備えている。   As shown in FIG. 4, the two indoor spaces 81 and 82 are partitioned by a partition 83, and the femtocell base station 20 and the mobile device 30 are arranged in one indoor space 81. The mobile device 40 is disposed in the other indoor space 82. The radio relay apparatus 90 is a repeater for amplifying and relaying uplink signals and downlink signals transmitted / received between the femtocell base station 20 and the mobile device 40. The wireless relay device 90 includes a donor antenna 91 for communicating with the femtocell base station 20 and a service antenna 92 for communicating with the mobile device 40.

なお、符号５０は、フェムトセル基地局２０が形成するカバレッジエリアを示し、符号６０は、無線中継装置９０のサービスアンテナ９２が形成するカバレッジエリアを示し、符号７０は、マクロ基地局１００のセルエッジを示している。カバレッジエリア５０では、フェムトセル基地局２０によるネットワークリスニングが実施されるが、カバレッジエリア６０では、フェムトセル基地局２０によるネットワークリスニングが実施されない。   Reference numeral 50 indicates a coverage area formed by the femtocell base station 20, reference numeral 60 indicates a coverage area formed by the service antenna 92 of the radio relay apparatus 90, and reference numeral 70 indicates a cell edge of the macro base station 100. Show. In the coverage area 50, network listening by the femtocell base station 20 is performed, but in the coverage area 60, network listening by the femtocell base station 20 is not performed.

移動機３０は、フェムトセル基地局２０に在圏している。一方、移動機４０は、フェムトセル基地局２０及びマクロ基地局１００の何れか一方に在圏することが可能であるが、図４に示す例では、移動機４０がフェムトセル基地局２０に在圏している場合を考察する。   The mobile device 30 is located in the femtocell base station 20. On the other hand, the mobile device 40 can be located in either the femtocell base station 20 or the macro base station 100, but in the example shown in FIG. Consider the case where you are in a zone.

フェムトセル基地局２０の最大出力を＋１０ｄＢｍ、その最低受信感度を−１０７ｄＢｍ、フェムトセル基地局２０と無線中継装置９０との間の結合量を６０ｄＢ、無線中継装置９０の利得を６０ｄＢ、各カバレッジエリア５０，６０の最大パスロスを９０ｄＢ、セルエッジ７０におけるマクロ基地局１００からの電界受信強度を−１０５ｄＢｍとする。フェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号の出力電力レベルが＋１０ｄＢｍである場合、無線中継装置９０のダウリンク入力は、＋１０ｄＢｍから結合量６０ｄＢ分減衰して−５０ｄＢｍとなり、そのダウンリンク出力は、−５０ｄＢｍから利得６０ｄＢ分増幅された＋１０ｄＢｍとなる。移動機４０の配置場所がカバレッジエリア６０のエッジ付近であり、且つセルエッジ７０の付近であるとすると、移動機４０のダウンリンク入力は、＋１０ｄＢｍから最大パスロス９０ｄＢ分減衰した−８０ｄＢｍとなる。移動機４０のダウリンク入力−８０ｄＢｍに比較してセルエッジ７０の電界受信強度−１０５ｄＢｍは低いため、マクロ基地局１００からのダウンリンク信号は、干渉信号とならない。   The maximum output of the femtocell base station 20 is +10 dBm, the minimum reception sensitivity is −107 dBm, the coupling amount between the femtocell base station 20 and the radio relay device 90 is 60 dB, the gain of the radio relay device 90 is 60 dB, and each coverage area The maximum path loss of 50 and 60 is 90 dB, and the electric field reception intensity from the macro base station 100 at the cell edge 70 is −105 dBm. When the output power level of the downlink signal from the femtocell base station 20 is +10 dBm, the downlink input of the radio relay device 90 is attenuated by +60 dBm from the +10 dBm to −50 dBm, and the downlink output is − From 50 dBm, the gain is amplified by 60 dB to +10 dBm. If the location of the mobile device 40 is near the edge of the coverage area 60 and near the cell edge 70, the downlink input of the mobile device 40 is −80 dBm, which is attenuated from +10 dBm by a maximum path loss of 90 dB. Since the electric field reception intensity −105 dBm at the cell edge 70 is lower than the downlink input −80 dBm of the mobile device 40, the downlink signal from the macro base station 100 does not become an interference signal.

移動機４０からのアップリンク信号の出力電力レベルが−１０ｄＢｍである場合、無線中継装置９０のアップリンク入力は、−１０ｄＢｍから最大パスロス９０ｄＢ分減衰した−１００ｄＢｍとなり、そのアップリンク出力は、−１００ｄＢｍから利得６０ｄＢ分増幅された−４０ｄＢｍとなる。フェムトセル基地局２０のアップリンク入力は、−４０ｄＢｍから結合量６０ｄＢ分減衰して−１００ｄＢｍとなる。移動機３０の配置場所がカバレッジエリア５０のエッジ付近であるとすると、移動機３０のダウンリンク入力は、フェムトセル基地局２０のダウンリンク出力＋１０ｄＢｍから最大パスロス９０ｄＢ分減衰した−８０ｄＢｍとなる。また、移動機３０からのアップリンク信号の出力電力レベルは、フェムトセル基地局２０での受信感度が最低受信感度−１０７ｄＢｍ付近になるように、例えば、−１０ｄＢｍに調整される。このとき、フェムトセル基地局２０のアップリンク入力は、−１０ｄＢｍから最大パスロス９０ｄＢ分減衰した−１００ｄＢｍとなる。   When the output power level of the uplink signal from the mobile device 40 is −10 dBm, the uplink input of the radio relay apparatus 90 is −100 dBm, which is attenuated by −90 dBm from the −10 dBm, and the uplink output is −100 dBm. To -40 dBm amplified by 60 dB. The uplink input of the femtocell base station 20 is attenuated by −60 dBm from −40 dBm to become −100 dBm. Assuming that the location of the mobile device 30 is near the edge of the coverage area 50, the downlink input of the mobile device 30 is −80 dBm, which is attenuated by the maximum path loss of 90 dB from the downlink output +10 dBm of the femtocell base station 20. Further, the output power level of the uplink signal from the mobile device 30 is adjusted to, for example, −10 dBm so that the reception sensitivity at the femtocell base station 20 is around the minimum reception sensitivity of −107 dBm. At this time, the uplink input of the femtocell base station 20 becomes −100 dBm attenuated by −90 dBm from the −10 dBm to the maximum path loss.

次に、図５に示すように、移動機４０がマクロ基地局１００に在圏している場合を考察する。フェムトセル基地局２０のダウンリンク出力が＋１０ｄＢｍである場合、図４の場合と同様に、移動機４０のダウンリンク入力は、−８０ｄＢｍとなり、セルエッジ７０におけるマクロ基地局１００からの電界受信強度−１０５ｄＢｍより高い。マクロ基地局１００と通信している移動機４０から見て、フェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号は干渉信号となる。   Next, consider the case where the mobile device 40 is located in the macro base station 100 as shown in FIG. When the downlink output of the femtocell base station 20 is +10 dBm, the downlink input of the mobile device 40 is −80 dBm as in FIG. 4, and the electric field reception intensity from the macro base station 100 at the cell edge 70 is −105 dBm. taller than. When viewed from the mobile device 40 communicating with the macro base station 100, the downlink signal from the femtocell base station 20 becomes an interference signal.

また、移動機４０がセルエッジ７０付近に配置されている場合、比較的高出力でないと、マクロ基地局１００と通信できないため、移動機４０からのアップリンク信号の出力電力レベルは、−１０ｄＢｍから＋２０ｄＢｍに引き上げられる。無線中継装置９０のアップリンク入力は、＋２０ｄＢｍから最大パスロス９０ｄＢ分減衰した−７０ｄＢｍとなり、そのアップリンク出力は、−７０ｄＢｍから利得６０ｄＢ分増幅された−１０ｄＢｍとなる。フェムトセル基地局２０のアップリンク入力は、−１０ｄＢｍから結合量６０ｄＢ分減衰して−７０ｄＢｍとなる。フェムトセル基地局２０から見て、マクロ基地局１００と通信する移動機４０からのアップリンク信号は干渉信号となるから、通信品質を所定の基準（例えば、希望信号に対する干渉信号を１５ｄＢ以内に抑える）に維持するためには、移動機３０からのアップリンク信号の出力電力レベルを−１０ｄＢｍから＋５ｄＢｍに引き上げなければならない。   In addition, when the mobile device 40 is arranged near the cell edge 70, it is impossible to communicate with the macro base station 100 unless the output is relatively high. Therefore, the output power level of the uplink signal from the mobile device 40 is −10 dBm to +20 dBm. To be raised. The uplink input of the wireless relay device 90 is −70 dBm attenuated from +20 dBm by a maximum path loss of 90 dB, and the uplink output is −10 dBm amplified from −70 dBm by a gain of 60 dB. The uplink input of the femtocell base station 20 is attenuated by −60 dBm from −10 dBm to −70 dBm. Since the uplink signal from the mobile device 40 communicating with the macro base station 100 is an interference signal when viewed from the femtocell base station 20, the communication quality is suppressed to a predetermined reference (for example, the interference signal for the desired signal is within 15 dB). ), The output power level of the uplink signal from the mobile device 30 must be increased from −10 dBm to +5 dBm.

フェムトセル基地局２０から移動機４０へのダウンリンク干渉を防ぐためには、フェムトセル基地局２０のダウンリンク出力を低減させるか、或いは無線中継装置９０の増幅利得を下げればよいが、フェムトセル基地局２０のダウンリンク出力は、カバレッジエリア５０のサイズに影響するため、無線中継装置９０の増幅利得を下げる方が望ましい。ところが、フェムトセル基地局２０から移動機４０へのダウンリンク干渉を考慮して、無線中継装置９０の増幅利得を自動的に調整する手段及び方法は確立されていないため、手動で無線中継装置９０の増幅利得を調整しなければならなかった。   In order to prevent downlink interference from the femtocell base station 20 to the mobile device 40, the downlink output of the femtocell base station 20 may be reduced or the amplification gain of the radio relay apparatus 90 may be reduced. Since the downlink output of the station 20 affects the size of the coverage area 50, it is desirable to lower the amplification gain of the radio relay device 90. However, in consideration of downlink interference from the femtocell base station 20 to the mobile device 40, means and method for automatically adjusting the amplification gain of the radio relay device 90 have not been established. Had to adjust the amplification gain.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、フェムトセル基地局から移動機へのダウンリンク干渉を低減することを課題とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and makes it a subject to reduce the downlink interference from a femtocell base station to a mobile device.

上述の課題を解決するため、本発明に係わる無線中継装置は、移動機とフェムトセル基地局との間で送受信されるアップリンク信号及びダウンリンク信号を増幅中継する無線中継装置であって、移動機からのアップリンク信号の入力電力レベルを検出する検出手段と、アップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得でフェムトセル基地局からのダウンリンク信号を電力増幅する第一の可変利得増幅器と、を備える。   In order to solve the above-described problems, a radio relay apparatus according to the present invention is a radio relay apparatus that amplifies and relays uplink signals and downlink signals transmitted and received between a mobile device and a femtocell base station. Detecting means for detecting the input power level of the uplink signal from the aircraft, and a first variable gain for amplifying the downlink signal from the femtocell base station with a lower power gain as the input power level of the uplink signal is higher And an amplifier.

移動機は、フェムトセル基地局と通信するときよりも、マクロ基地局と通信するときの方がアップリンク信号の出力電力レベルが高くなる傾向があることに着目し、移動機からのアップリンク信号の入力電力レベルを検出することにより、移動機がフェムトセル基地局と通信しているのか或いはマクロ基地局と通信しているのかを推定できる。移動機からのアップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得でフェムトセル基地局からのダウンリンク信号を電力増幅することにより、フェムトセル基地局から移動機へのダウンリンク干渉を低減することができる。   Paying attention to the tendency that the output power level of uplink signal tends to be higher when communicating with a macro base station than when communicating with a femtocell base station. By detecting the input power level, it can be estimated whether the mobile station is communicating with the femtocell base station or the macro base station. As the input power level of the uplink signal from the mobile device is higher, the downlink signal from the femtocell base station is power-amplified with a lower power gain to reduce downlink interference from the femtocell base station to the mobile device. be able to.

特に、移動機がマクロセル基地局と通信している場合、第一の可変利得増幅器は、フェムトセル基地局からのダウンリンク信号が移動機とマクロ基地局との間の通信を干渉しないようにダウンリンク信号を電力増幅するのが好ましい。   In particular, when the mobile device is communicating with the macro cell base station, the first variable gain amplifier is configured to prevent the downlink signal from the femto cell base station from interfering with the communication between the mobile device and the macro base station. It is preferable to power amplify the link signal.

本発明に係わる無線中継装置は、移動機からのアップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得でそのアップリンク信号を電力増幅する第二の可変利得増幅器を更に備えてもよい。斯かる構成によれば、フェムトセル基地局が他の移動機と通信している場合、当該他の移動機は、電波干渉を防ぐ観点からそのアップリンク出力を上げる必要がないという利点を有する。   The radio relay apparatus according to the present invention may further include a second variable gain amplifier that amplifies the uplink signal with a lower power gain as the input power level of the uplink signal from the mobile device is higher. According to such a configuration, when the femtocell base station is communicating with another mobile device, the other mobile device has an advantage that it is not necessary to increase its uplink output from the viewpoint of preventing radio wave interference.

特に、フェムトセル基地局が他の移動機と通信している場合、第二の可変利得増幅器は、移動機からのアップリンク信号が当該他の移動機とフェムトセル基地局との間の通信を干渉しないようにアップリンク信号を電力増幅するのが好ましい。   In particular, when the femtocell base station is communicating with another mobile device, the second variable gain amplifier causes the uplink signal from the mobile device to communicate between the other mobile device and the femtocell base station. It is preferable to power amplify the uplink signal so as not to interfere.

本発明によれば、フェムトセル基地局から移動機へのダウンリンク干渉を低減することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce downlink interference from a femtocell base station to a mobile device.

本実施形態に係わる無線中継装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio relay apparatus concerning this embodiment. 本実施形態に係わる無線中継方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the radio | wireless relay method concerning this embodiment. 本実施形態に係わる無線中継装置の作用を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the effect | action of the radio relay apparatus concerning this embodiment. 従来の無線中継装置の作用を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the effect | action of the conventional radio relay apparatus. 従来の無線中継装置の作用を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the effect | action of the conventional radio relay apparatus.

以下、各図を参照しながら本発明に係わる実施形態について説明する。同一の機能ブロックには、同一の符号を付すものとし、重複する説明を省略する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The same functional blocks are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は本実施形態に係わる無線中継装置１０の構成を示すブロック図である。無線中継装置１０は、ドナーアンテナ１１、サービスアンテナ１２、可変利得増幅器１３，１４、及び制御装置１５を備えている。制御装置１５は、ＣＰＵ及びメモリを含む回路基板から構成されており、無線中継プログラムを実装している。図３に示すように、無線中継装置１０は、移動機４０とフェムトセル基地局２０との間で送受信されるアップリンク信号及びダウンリンク信号を増幅中継するリピータである。可変利得増幅器１３はドナーアンテナ１１を介してフェムトセル基地局２０から受信したダウンリンク信号を電力増幅してこれを、サービスアンテナ１２を介して移動機４０に送信する。可変利得増幅器１４はサービスアンテナ１２を介して移動機４０から受信したアップリンク信号を電力増幅してこれを、ドナーアンテナ１１を介してフェムトセル基地局２０に送信する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless relay device 10 according to the present embodiment. The wireless relay device 10 includes a donor antenna 11, a service antenna 12, variable gain amplifiers 13 and 14, and a control device 15. The control device 15 is composed of a circuit board including a CPU and a memory, and is mounted with a wireless relay program. As shown in FIG. 3, the radio relay apparatus 10 is a repeater that amplifies and relays uplink signals and downlink signals transmitted and received between the mobile device 40 and the femtocell base station 20. The variable gain amplifier 13 amplifies the power of the downlink signal received from the femtocell base station 20 via the donor antenna 11 and transmits this to the mobile device 40 via the service antenna 12. The variable gain amplifier 14 power-amplifies the uplink signal received from the mobile device 40 via the service antenna 12 and transmits it to the femtocell base station 20 via the donor antenna 11.

図２は本実施形態に係わる無線中継方法の手順を示すフローチャートである。制御装置１５は、サービスアンテナ１２で受信するアップリンク信号の入力電力レベルを検出する（ステップ２０１）。可変利得増幅器１３は、アップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得でフェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号を電力増幅する（ステップ２０２）。可変利得増幅器１４は、アップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得で移動機４０からのアップリンク信号を電力増幅する（ステップ２０３）。ステップ２０１〜２０３の処理は、制御装置１５が無線制御プログラムを実行することにより、実施されるものである。なお、公知のアッテネータ等を使用することにより、可変利得増幅器１３，１４の電力利得を所望の電力利得に低減できる。   FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the wireless relay method according to this embodiment. The control device 15 detects the input power level of the uplink signal received by the service antenna 12 (step 201). The variable gain amplifier 13 amplifies the downlink signal from the femtocell base station 20 with a lower power gain as the input power level of the uplink signal is higher (step 202). The variable gain amplifier 14 amplifies the uplink signal from the mobile device 40 with a lower power gain as the input power level of the uplink signal is higher (step 203). The processing of steps 201 to 203 is performed when the control device 15 executes a wireless control program. Note that the power gain of the variable gain amplifiers 13 and 14 can be reduced to a desired power gain by using a known attenuator or the like.

次に、図３を参照しながら無線中継装置１０の作用について説明する。移動機３０はフェムトセル基地局２０に在圏し、移動機４０はマクロ基地局１００に在圏しているものとする。移動機４０がセルエッジ７０付近に配置されている場合、比較的高出力でないと、マクロ基地局１００と通信できないため、移動機４０からのアップリンク信号の出力電力レベルは、−１０ｄＢｍから＋２０ｄＢｍに引き上げられる。無線中継装置１０は、移動機４０からのアップリンク信号の入力電力レベルを検出することにより移動機４０がマクロ基地局１００と通信しているか否かを推定する。例えば、移動機４０からのアップリンク信号の入力電力レベルが所定の閾値を超えたときに、無線中継装置１０は、移動機４０がマクロ基地局１００と通信しているものと推定してもよい。   Next, the operation of the wireless relay device 10 will be described with reference to FIG. It is assumed that the mobile device 30 is in the femtocell base station 20 and the mobile device 40 is in the macro base station 100. When the mobile device 40 is arranged in the vicinity of the cell edge 70, it is impossible to communicate with the macro base station 100 unless the output is relatively high. Therefore, the output power level of the uplink signal from the mobile device 40 is increased from −10 dBm to +20 dBm. It is done. The radio relay apparatus 10 estimates whether the mobile device 40 is communicating with the macro base station 100 by detecting the input power level of the uplink signal from the mobile device 40. For example, when the input power level of the uplink signal from the mobile device 40 exceeds a predetermined threshold, the radio relay apparatus 10 may estimate that the mobile device 40 is communicating with the macro base station 100. .

可変利得増幅器１３は、移動機４０からのアップリンク信号の入力電力レベルの増加に応じて、電力利得を例えば６０ｄＢから５０ｄＢに引き下げて、フェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号を電力増幅する。特に、可変利得増幅器１３は、フェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号が移動機４０とマクロ基地局１００との間の通信を干渉しないように、フェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号を電力増幅するのが好ましい。   The variable gain amplifier 13 reduces the power gain from, for example, 60 dB to 50 dB in accordance with the increase in the input power level of the uplink signal from the mobile device 40, and amplifies the downlink signal from the femtocell base station 20. In particular, the variable gain amplifier 13 uses the downlink signal from the femtocell base station 20 as a power so that the downlink signal from the femtocell base station 20 does not interfere with communication between the mobile device 40 and the macro base station 100. Amplification is preferred.

フェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号の出力電力レベルが＋１０ｄＢｍである場合、無線中継装置９０のダウリンク入力は、＋１０ｄＢｍから結合量６０ｄＢ分減衰して−５０ｄＢｍとなり、そのダウンリンク出力は、−５０ｄＢｍから利得５０ｄＢ分増幅された０ｄＢｍとなる。移動機４０の配置場所がカバレッジエリア６０のエッジ付近であり、且つセルエッジ７０の付近であるとすると、移動機４０のダウンリンク入力は、０ｄＢｍから最大パスロス９０ｄＢ分減衰した−９０ｄＢｍとなる。マクロ基地局１００と通信している移動機４０から見て、フェムトセル基地局２０からのダウンリンク信号は干渉信号となるが、その電力レベルは、−８０ｄＢｍから−９０ｄＢｍへ１０ｄＢ引き下げられているため、通信品質を所定の基準（例えば、希望信号に対する干渉信号を１５ｄＢ以内に抑える）に維持し、電波干渉を低減できる。   When the output power level of the downlink signal from the femtocell base station 20 is +10 dBm, the downlink input of the radio relay device 90 is attenuated by +60 dBm from the +10 dBm to −50 dBm, and the downlink output is − It becomes 0 dBm amplified from 50 dBm by a gain of 50 dB. If the location of the mobile device 40 is near the edge of the coverage area 60 and near the cell edge 70, the downlink input of the mobile device 40 is −90 dBm, which is attenuated by 0 dB from the maximum path loss by 90 dB. When viewed from the mobile device 40 communicating with the macro base station 100, the downlink signal from the femtocell base station 20 becomes an interference signal, but the power level is lowered by 10 dB from −80 dBm to −90 dBm. The communication quality can be maintained at a predetermined standard (for example, the interference signal with respect to the desired signal is kept within 15 dB), and the radio wave interference can be reduced.

可変利得増幅器１４は、移動機４０からのアップリンク信号の入力電力レベルの増加に応じて、電力利得を例えば６０ｄＢから５０ｄＢに引き下げて、移動機４０からのアップリンク信号を電力増幅する。特に、可変利得増幅器１４は、移動機４０からのアップリンク信号が他の移動機３０とフェムトセル基地局２０との間の通信を干渉しないように、移動機４０からのアップリンク信号を電力増幅するのが好ましい。   The variable gain amplifier 14 lowers the power gain from, for example, 60 dB to 50 dB in accordance with the increase in the input power level of the uplink signal from the mobile device 40, and amplifies the uplink signal from the mobile device 40. In particular, the variable gain amplifier 14 power amplifies the uplink signal from the mobile device 40 so that the uplink signal from the mobile device 40 does not interfere with communication between the other mobile devices 30 and the femtocell base station 20. It is preferable to do this.

移動機４０がセルエッジ７０付近に配置されている場合、比較的高出力でないと、マクロ基地局１００と通信できないため、移動機４０からのアップリンク信号の出力電力レベルは、−１０ｄＢｍから＋２０ｄＢｍに引き上げられる。無線中継装置１０のアップリンク入力は、＋２０ｄＢｍから最大パスロス９０ｄＢ分減衰した−７０ｄＢｍとなり、そのアップリンク出力は、−７０ｄＢｍから利得５０ｄＢ分増幅された−２０ｄＢｍとなる。フェムトセル基地局２０のアップリンク入力は、−２０ｄＢｍから結合量６０ｄＢ分減衰して−８０ｄＢｍとなる。フェムトセル基地局２０から見て、マクロ基地局１００と通信する移動機４０からのアップリンク信号は干渉信号となるから、通信品質を所定の基準（例えば、希望信号に対する干渉信号を１５ｄＢ以内に抑える）に維持するためには、移動機３０からのアップリンク信号の出力電力レベルを＋５ｄＢｍから−５ｄＢｍに引き下げることができる。   When the mobile device 40 is arranged in the vicinity of the cell edge 70, it is impossible to communicate with the macro base station 100 unless the output is relatively high. Therefore, the output power level of the uplink signal from the mobile device 40 is increased from −10 dBm to +20 dBm. It is done. The uplink input of the radio relay apparatus 10 is −70 dBm attenuated from +20 dBm by a maximum path loss of 90 dB, and the uplink output is −20 dBm amplified from −70 dBm by a gain of 50 dB. The uplink input of the femtocell base station 20 is attenuated by −60 dBm from −20 dBm to −80 dBm. Since the uplink signal from the mobile device 40 communicating with the macro base station 100 is an interference signal when viewed from the femtocell base station 20, the communication quality is suppressed to a predetermined reference (for example, the interference signal for the desired signal is within 15 dB). ), The output power level of the uplink signal from the mobile device 30 can be lowered from +5 dBm to −5 dBm.

本実施形態によれば、フェムトセル基地局２０によるネットワークリスニングが実施されないカバレッジエリア６０におけるフェムトセル基地局２０から移動機４０へのダウンリンク干渉を低減できる。また、無線中継装置１０は、マクロ基地局１００に関する情報を必要とせずに、移動機４０からのアップリンク信号の入力電力レベルに基づいてマクロ基地局１００と通信しているか否かを推定できるため、適応的に利得制御し、フェムトセル基地局２０から移動機４０へのダウンリンク干渉を防ぐことができる。また、斯かるダウンリンク干渉を防ぐ上で、フェムトセル基地局２０の設計変更等は必要なく、従来のものを使用できる。   According to the present embodiment, it is possible to reduce downlink interference from the femtocell base station 20 to the mobile device 40 in the coverage area 60 where the network listening by the femtocell base station 20 is not performed. In addition, since the radio relay apparatus 10 can estimate whether or not it is communicating with the macro base station 100 based on the input power level of the uplink signal from the mobile device 40 without requiring information regarding the macro base station 100. , Adaptive gain control can be performed, and downlink interference from the femtocell base station 20 to the mobile device 40 can be prevented. Further, in order to prevent such downlink interference, it is not necessary to change the design of the femtocell base station 20, and a conventional one can be used.

１０…無線中継装置
１１…ドナーアンテナ
１２…サービスアンテナ
１３，１４…可変利得増幅器
１５…制御装置
２０…フェムトセル基地局
３０，４０…移動機
５０，６０…カバレッジエリア
７０…セルエッジ
８１，８２…屋内空間
８３…パーティション
９０…無線中継装置
１００…マクロ基地局 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Radio relay apparatus 11 ... Donor antenna 12 ... Service antenna 13, 14 ... Variable gain amplifier 15 ... Control apparatus 20 ... Femtocell base station 30, 40 ... Mobile station 50, 60 ... Coverage area 70 ... Cell edge 81, 82 ... Indoor Space 83 ... partition 90 ... wireless relay device 100 ... macro base station

Claims (6)

移動機とフェムトセル基地局との間で送受信されるアップリンク信号及びダウンリンク信号を増幅中継する無線中継装置であって、
前記移動機からのアップリンク信号の入力電力レベルを検出する検出手段と、
前記アップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得で前記フェムトセル基地局からのダウンリンク信号を電力増幅する第一の可変利得増幅器と、
を備える無線中継装置。 A radio relay apparatus that amplifies and relays uplink signals and downlink signals transmitted and received between a mobile device and a femtocell base station,
Detecting means for detecting an input power level of an uplink signal from the mobile device;
A first variable gain amplifier that amplifies the downlink signal from the femtocell base station with a lower power gain the higher the input power level of the uplink signal;
A wireless relay device comprising: 請求項１に記載の無線中継装置であって、
前記アップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得で前記アップリンク信号を電力増幅する第二の可変利得増幅器を更に備える、無線中継装置。 The wireless relay device according to claim 1,
The radio relay apparatus further comprising a second variable gain amplifier that amplifies the uplink signal with a lower power gain as the input power level of the uplink signal is higher. 請求項１又は請求項２に記載の無線中継装置であって、
前記移動機は、マクロセル基地局と通信しており、
前記第一の可変利得増幅器は、前記ダウンリンク信号が前記移動機と前記マクロ基地局との間の通信を干渉しないように前記ダウンリンク信号を電力増幅する、無線中継装置。 The wireless relay device according to claim 1 or 2,
The mobile is in communication with a macrocell base station;
The first variable gain amplifier is a radio relay apparatus that amplifies the power of the downlink signal so that the downlink signal does not interfere with communication between the mobile station and the macro base station. 請求項１又は請求項２に記載の無線中継装置であって、
前記フェムトセル基地局は、他の移動機と通信しており、
前記第二の可変利得増幅器は、前記アップリンク信号が前記他の移動機と前記フェムトセル基地局との間の通信を干渉しないように前記アップリンク信号を電力増幅する、無線中継装置。 The wireless relay device according to claim 1 or 2,
The femtocell base station is communicating with other mobile devices,
The radio relay apparatus, wherein the second variable gain amplifier amplifies the power of the uplink signal so that the uplink signal does not interfere with communication between the other mobile station and the femtocell base station. 移動機とフェムトセル基地局との間で送受信されるアップリンク信号及びダウンリンク信号を増幅中継する無線中継装置が前記移動機からのアップリンク信号の入力電力レベルを検出するステップと、
前記アップリンク信号の入力電力レベルが高い程、低い電力利得で前記フェムトセル基地局からのダウンリンク信号を前記無線中継装置が電力増幅するステップと、
を備える、無線中継方法。 A step in which a radio relay apparatus that amplifies and relays uplink signals and downlink signals transmitted and received between the mobile device and the femtocell base station detects an input power level of the uplink signal from the mobile device;
The higher the input power level of the uplink signal is, the lower the power gain of the downlink signal from the femtocell base station with a lower power gain,
A wireless relay method comprising: 移動機とフェムトセル基地局との間で送受信されるアップリンク信号及びダウンリンク信号を増幅中継する無線中継装置に請求項５に記載の無線中継方法を実行させるための無線中継プログラム。   A radio relay program for causing a radio relay apparatus that amplifies and relays uplink signals and downlink signals transmitted and received between a mobile device and a femtocell base station to execute the radio relay method according to claim 5.
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