JP2019125877A - Radio relay system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線中継システムに関するものである。 The present invention relates to a wireless relay system.
従来、地上の固定基地局のアンテナとの間に電波の見通し伝搬の障害になる障害物が存在する、不感地、山岳エリア、海上エリアなどの弱電界エリアにおいて、中継用アンテナ及び対移動局用アンテナを有する無線中継局を搭載した係留気球による無線中継を行う無線中継システムが知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, for a relay antenna and a mobile station in a weak electric field area such as a blind area, a mountain area, or a marine area where there is an obstacle that obstructs the line-of-sight propagation of radio waves between the antenna and a fixed base station on the ground A wireless relay system is known which performs wireless relay by a moored balloon equipped with a wireless relay station having an antenna (see, for example, Patent Document 1).
上記従来の無線中継システムにおいて、固定基地局の圏外エリアでは固定基地局と係留気球に搭載した無線中継局との間で無線通信することが難しいため、固定基地局とユーザ装置(移動局)との間の無線通信を中継することができないおそれがある。そこで、地上を移動可能な車両に基地局(eNodeB)の機能を搭載して目的地へ移動し、その目的地に移動した車両に搭載された基地局及び周波数変換器を含む無線中継局(親機)と係留気球の無線中継局(子機)との間で無線通信することにより、その基地局とユーザ装置(移動局)との間の無線通信を中継する無線中継システムが考えられる。 In the above-described conventional wireless relay system, it is difficult to wirelessly communicate between the fixed base station and the wireless relay station mounted on the moored balloon in the out-of-range area of the fixed base station, so the fixed base station and the user apparatus (mobile station) Wireless communication may not be able to be relayed. Therefore, a vehicle capable of moving on the ground is equipped with the function of a base station (eNodeB) and moved to a destination, and the base station and frequency converter included in the vehicle moved to the destination A wireless relay system can be considered that relays wireless communication between the base station and a user apparatus (mobile station) by wirelessly communicating between the aircraft) and the wireless relay station (child unit) of the moored balloon.
しかしながら、この無線中継システムでは、次のような課題がある。親機を基地局装置(eNodeB)と周波数変換器で構成していることから、構成が複雑である。また、親機の基地局装置(eNodeB)を移動体通信網のコアネットワークに有線又は無線で接続する必要があり、運用が複雑である。更に、無線中継の運用は、通信オペレータの担当者が実施する必要があるため、現地が非常に遠い場合には、通信オペレータの作業者が現地に到着し、その後、車両に搭載した親機の基地局と移動通信網のコアネットワークとを有線で接続したり、基地局のシステムパラメータをセットアップしたりする専門の通信オペレータによる作業に時間を要し、無線中継の運用を開始するまで非常に多くの時間を要する。また、固定基地局のセルと無線中継局(親機、子機)のセルでその一部に重なりがある場合には同一周波数による干渉が発生するため、固定基地局のセルと無線中継局(親機、子機)のセルとの間で互いに異なる周波数を用意して干渉を回避する必要がある。特に複数の通信オペレータの移動通信網に対して同時に無線中継をする場合、通信オペレータごとに上記接続及びセットアップを行う必要があるため現地での運用開始までの時間が更に長くなってしまう。 However, this radio relay system has the following problems. The configuration is complicated because the master unit is configured by the base station apparatus (eNodeB) and the frequency converter. In addition, it is necessary to connect the base station apparatus (eNodeB) of the master unit to the core network of the mobile communication network in a wired or wireless manner, and the operation is complicated. Furthermore, since the operation of the wireless relay needs to be carried out by a person in charge of the communication operator, when the site is very far, the operator of the communication operator arrives at the site, and then the master unit mounted on the vehicle It takes time for the specialized communication operator to connect the base station and the core network of the mobile communication network by wire and set up the system parameters of the base station, and it takes a lot of time to start the operation of the radio relay. It takes time. In addition, when there is overlap between the cell of the fixed base station and the cell of the wireless relay station (master unit, slave unit), interference occurs with the same frequency, so the cell of the fixed base station and the wireless relay station ( It is necessary to prepare different frequencies from the cell of the master unit and the slave unit to avoid interference. In particular, when performing wireless relay simultaneously to mobile communication networks of a plurality of communication operators, since it is necessary to carry out the above connection and setup for each communication operator, the time until the start of operation at the site becomes longer.
なお、このような課題は、ユーザ装置(移動局)と無線通信するユーザ側の無線中継局が、係留気球の無線中継局の場合だけでなく、自律制御により又は外部からの遠隔操作制御により所定の空域に滞在又は移動することができる空中移動体(ドローン等の飛行体)に搭載した無線中継局の場合でも同様に発生し得る。 Such a problem is not limited to the case where the user's wireless relay station performing wireless communication with the user apparatus (mobile station) is not only the wireless relay station of the moored balloon, but also predetermined by autonomous control or remote control from the outside. The same may occur in the case of a wireless relay station mounted on an airborne vehicle (air vehicle such as a drone) that can stay or move in the airspace of the
本発明の一態様に係る無線中継システムは、無線信号の周波数が互いに異なる複数の通信オペレータの固定基地局とユーザ装置との間の無線通信を中継する無線中継システムであって、移動可能な第1無線中継局と、前記第1無線中継局よりも高い位置に位置する第2無線中継局とを備える。前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局との間で前記複数の固定基地局それぞれに対応する互いに異なる複数の第1周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、前記第2無線中継局との間で前記複数の通信オペレータに対応する互いに異なる複数の第2周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、周波数変換後の信号電力を前記複数の通信オペレータ間で互いに等しくなるように調整する信号電力調整部と、を有する。前記第2無線中継局は、前記第1無線中継局との間で前記複数の第2周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、ユーザ装置との間で前記複数の第1周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、周波数変換後の信号電力を前記複数の通信オペレータ間で互いに等しくなるように調整する信号電力調整部と、を有する。
前記無線中継システムにおいて、前記第1無線中継局及び前記第2無線中継局それぞれの前記信号電力調整部は、前記複数の通信オペレータそれぞれについて、該通信オペレータの周波数の信号を選択的に通過させる帯域フィルタと、該帯域フィルタを通過した後の信号電力を所定電力にするように調整する自動利得調整付き増幅器とを有してもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するように向きを調整可能な又は制御可能な複数の指向性アンテナ、又は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナを備えてもよい。
A wireless relay system according to an aspect of the present invention is a wireless relay system that relays wireless communication between fixed base stations of a plurality of communication operators having different wireless signal frequencies and user equipment, and is movable And a second wireless relay station positioned higher than the first wireless relay station. A first wireless communication unit configured to transmit and receive wireless signals of a plurality of different first frequencies respectively corresponding to the plurality of fixed base stations with the fixed base stations of the plurality of communication operators; A second wireless communication unit for transmitting and receiving wireless signals of a plurality of different second frequencies corresponding to the plurality of communication operators with the second wireless relay station; and of the first frequency and the second frequency It has a frequency conversion unit that performs frequency conversion, and a signal power adjustment unit that adjusts the signal power after frequency conversion to be equal among the plurality of communication operators. The second wireless relay station transmits a plurality of wireless signals of the second frequency to and from the first wireless relay station, and the plurality of first frequencies to and from the user apparatus. A second wireless communication unit that transmits and receives a wireless signal, a frequency conversion unit that performs frequency conversion of the first frequency and the second frequency, and signal power after frequency conversion is equal to each other among the plurality of communication operators And a signal power adjustment unit to adjust the
In the wireless relay system, the signal power adjusting unit of each of the first wireless relay station and the second wireless relay station selectively passes a signal of a frequency of the communication operator for each of the plurality of communication operators. A filter and an amplifier with automatic gain adjustment may be provided to adjust the signal power after passing through the band-pass filter to a predetermined power.
In the wireless relay system, the first wireless relay station can adjust a plurality of directional antennas whose directions can be adjusted or can be controlled so as to track fixed base stations of the plurality of communication operators, or the plurality of the plurality of directional antennas The adaptive antenna may be provided with a plurality of elements capable of forming beams so as to track each fixed base station of the communication operator.
本発明の他の態様に係る無線中継システムは、無線信号の周波数が互いに異なる複数の通信オペレータの固定基地局とユーザ装置との間の無線通信を中継する無線中継システムであって、
移動可能な第1無線中継局と、前記第1無線中継局よりも高い位置に位置する第2無線中継局とを備える。前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局との間で前記複数の固定基地局それぞれに対応する互いに異なる複数の第1周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、前記第2無線中継局との間で前記複数の通信オペレータに対応する互いに異なる複数の第2周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、を有する。前記第2無線中継局は、前記第1無線中継局との間で前記複数の第2周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、ユーザ装置との間で前記複数の第1周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、を有する。前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するように向きを調整可能な又は制御可能な複数の指向性アンテナ、又は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナを更に有する。
A radio relay system according to another aspect of the present invention is a radio relay system relaying radio communication between fixed base stations of a plurality of communication operators having different radio signal frequencies and user equipment,
A movable first wireless relay station, and a second wireless relay station located higher than the first wireless relay station. A first wireless communication unit configured to transmit and receive wireless signals of a plurality of different first frequencies respectively corresponding to the plurality of fixed base stations with the fixed base stations of the plurality of communication operators; A second wireless communication unit for transmitting and receiving wireless signals of a plurality of different second frequencies corresponding to the plurality of communication operators with the second wireless relay station; and of the first frequency and the second frequency And a frequency converter for frequency conversion. The second wireless relay station transmits a plurality of wireless signals of the second frequency to and from the first wireless relay station, and the plurality of first frequencies to and from the user apparatus. A second wireless communication unit that transmits and receives a wireless signal, and a frequency conversion unit that performs frequency conversion between the first frequency and the second frequency. The first wireless relay station is capable of adjusting or controlling its direction so as to track fixed base stations of the plurality of communication operators, or fixed base stations of the plurality of communication operators. And an adaptive antenna comprising a plurality of elements capable of forming a beam so as to track the
前記無線中継システムにおいて、前記複数の通信オペレータそれぞれについて、前記第1周波数及び前記第2周波数は、前記第1無線中継局における無線信号の回り込み干渉及び前記第2無線中継局における無線信号の回り込み干渉が発生しないように異なる周波数であってもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第1無線中継局は、地上を移動可能な移動体に搭載してもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第2無線中継局は、気球に搭載してもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、
前記第1無線中継局は移動体に搭載され、前記第2無線中継局が搭載されている気球は前記移動体とは異なる他の移動体に係留してもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第2無線中継局は、自律制御により又は外部からの制御により所定の空域に滞在又は移動する飛行体に搭載してもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第1無線中継局は移動体に搭載され、その移動体に前記飛行体が離発着可能な離発着部を備えてもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第1無線中継局は、前記第2無線中継局を追尾するように向きを制御可能な指向性アンテナ、又は、前記第2無線中継局を追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナを備えてもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータそれぞれについて、外部からの制御情報により前記固定基地局との間の無線信号と前記第2無線中継局との間の無線信号との中継をON/OFF制御する制御部を備えてもよい。
また、前記無線中継システムにおいて、前記第2無線中継局は、前記複数の通信オペレータそれぞれについて、前記第1周波数からなるユーザ装置との間の無線信号の送信及び受信の少なくとも一方の状況を示す情報を、外部の所定の送信先に送信する手段を備えてもよい。
In the radio relay system, for each of the plurality of communication operators, the first frequency and the second frequency indicate interference of radio signals at the first radio relay station and interference of radio signals at the second radio relay station. The frequency may be different so as not to occur.
Further, in the radio relay system, the first radio relay station may be mounted on a mobile body movable on the ground.
In the wireless relay system, the second wireless relay station may be mounted on a balloon.
In the wireless relay system,
The first wireless relay station may be mounted on a mobile unit, and a balloon on which the second wireless relay station is mounted may be anchored to another mobile unit different from the mobile unit.
Further, in the radio relay system, the second radio relay station may be mounted on an aircraft that stays or moves in a predetermined airspace by autonomous control or control from the outside.
Further, in the wireless relay system, the first wireless relay station may be mounted on a mobile unit, and the mobile unit may be provided with a departure / arrival unit capable of making an arrival / exit of the aircraft.
In the wireless relay system, the first wireless relay station may be a directional antenna whose direction can be controlled to track the second wireless relay station, or a beam to track the second wireless relay station. An adaptive antenna comprising a plurality of elements capable of forming
Further, in the wireless relay system, the first wireless relay station is configured to communicate between a wireless signal with the fixed base station and the second wireless relay station according to external control information for each of the plurality of communication operators. The control part which carries out ON / OFF control of relay with the radio signal of (1) may be provided.
Further, in the wireless relay system, the second wireless relay station is information indicating at least one status of transmission and reception of a wireless signal with the user apparatus having the first frequency for each of the plurality of communication operators. May be transmitted to an external predetermined destination.
本発明によれば、簡易な構成で、目標位置に移動した後、複数の通信オペレータの移動通信網について固定基地局とユーザ装置との間の無線通信の中継を速やかに開始することができる。 According to the present invention, with a simple configuration, after moving to a target position, relaying of wireless communication between a fixed base station and a user apparatus can be promptly started for mobile communication networks of a plurality of communication operators.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る無線中継システムを含む通信システムの全体構成の一例を示す概略構成図である。図1において、本実施形態に係る無線中継システムは、第1無線中継局(以下「親機」ともいう。)10及び第2無線中継局(以下、「子機」ともいう。)20を備える。第1無線中継局(親機)10及び第2無線中継局(子機)20は、無線信号の周波数が互いに異なる複数の通信オペレータA,Bの移動通信網80A,80Bのコアネットワークそれぞれに接続されたマクロセル基地局などの複数の固定基地局30A,30Bと、複数の通信オペレータA,Bそれぞれに対応するユーザ装置としての複数の移動局40A,40Bとの間の無線通信を同時に中継する。なお、本実施形態では、通信オペレータ(固定基地局)の数が2の場合について説明するが、通信オペレータ(固定基地局)の数は3以上であってもよい。また、図1では、通信オペレータA,Bそれぞれに対応する移動局の数が1であるが、通信オペレータA,Bそれぞれに対応する移動局の数は2以上であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of the entire configuration of a communication system including a wireless relay system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the wireless relay system according to the present embodiment includes a first wireless relay station (hereinafter also referred to as “master unit”) 10 and a second wireless relay station (hereinafter also referred to as “child unit”) 20. . The first wireless relay station (master unit) 10 and the second wireless relay station (child unit) 20 are connected to the core networks of the
移動通信網80A,80Bにはそれぞれ遠隔制御装置81A,81B(制御元)を設けてもよい。遠隔制御装置81A,81Bは、例えば第1無線中継局10及び第2無線中継局20の情報を保持し、第1無線中継局10及び第2無線中継局20の少なくとも一方に制御情報を送信することができる。また、遠隔制御装置81A,81Bは、情報の送信先として機能し、第1無線中継局10及び第2無線中継局20の少なくとも一方から情報を受信してもよい。なお、遠隔制御装置81A,81Bは、第1無線中継局10や第2無線中継局20と通信可能な場所であれば、移動通信網80A,80B以外に設けてもよい。また、第1無線中継局10及び第2無線中継局20の制御は、遠隔制御装置81A,81Bの両方で行ってもよいし、遠隔制御装置81A,81Bのいずれか一方が行うようにしてもよい。
The
第1無線中継局10は、通信オペレータA,Bごとに、固定基地局30A,30Bとの間の中継対象の第1周波数(以下、「無線中継周波数」又は「基地局側周波数」ともいう。)F1A(下り信号)及びF1A’(上り信号)(以下、まとめて「F1A/F1A'」と表記する。)並びにF1B(下り信号)及びF1B'(上り信号)(以下、まとめて「F1B/F1B'」と表記する。)の無線信号と、第2無線中継局20との間の第2周波数(以下「中間周波数」ともいう。)F2A(下り信号)及びF2A'(上り信号)(以下、まとめて「F2A/F2A'」と表記する。)並びにF2B(下り信号)及びF2B'(上り信号)(以下、まとめて「F2B/F2B'」と表記する。)の無線信号とを中継する周波数変換型の無線中継装置であり、車両である自動車50に搭載されることにより地上の目標位置に移動することができる。
The first
第1無線中継局10が搭載される自動車50は、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車など、第1無線中継局10に長時間にわたって電力を供給可能なバッテリーや発電機などを備えているものであってもよい。また、図1の構成例では、第1無線中継局10が自動車50に組み込まれた場合の例であるが、第1無線中継局10が組み込まれる移動体は、道路を走行する自動車以外の車両、線路上を走行する鉄道車両、航空機、又は、河川上若しくは海上の船舶などであってもよい。また、第1無線中継局10が組み込まれる移動体は、遠隔操縦可能な小型のヘリコプター(例えばドローン)など、自律制御により又は外部からの制御により所定の空域に滞在又は移動する飛行体であってもよい。
The
第2無線中継局20は、通信オペレータA,Bごとに、第1無線中継局10との間の第2周波数(中間周波数)F2A/F2A',F2B/F2B'の無線信号と、移動局40A,40Bとの間の中継対象の第1周波数(以下、「無線中継周波数」又は「移動局側周波数」ともいう。)F1A/F1A',F1B/F1B'の無線信号とを中継する周波数変換型の無線中継装置であり、係留気球などの気球60に搭載されることにより第1無線中継局10よりも高い位置に位置することができる。
The second
気球60は、固定基地局30A,30Bのアンテナ31A,31Bとの間に無線通信の電波の見通し伝搬の障害になる山や高層ビルディングなどの障害物が存在する、不感地、山岳エリア、海上エリアなどの弱電界エリアの上空に設置してもよい。気球60は、例えば地上から数十m〜数百mの位置に配置されるように、地上のアンカーベースから上空に延びた係留索(主係留索)で係留されて支持される。アンカーベースは、係留索(主係留索)の下端を固定して気球60を係留できるものであればよく、形状や大きさなどは特定のものに限定されない。気球60は、アンカーベースとして第1無線中継局10が搭載される自動車50に係留してもよい。また、気球60を海上の上空に配置する場合、アンカーベースは海上のブイや船舶などに設けてもよい。
The
また、図2に示すように、第2無線中継局20は、自律制御により又は外部からの制御により所定の空域に滞在又は移動するドローンなどの飛行体70に搭載してもよい。この場合、第1無線中継局10が搭載される自動車50は、飛行体70が離発着可能な離発着部を備えてもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the second
第1無線中継局10及び第2無線中継局20それぞれにおいて通信オペレータA,Bごとに変換する第1周波数(中継対象周波数)F1A/F1A',F1B/F1B'及び第2周波数(中間周波数)F2A/F2A',F2B/F2B'は、第1無線中継局10で送受信される無線信号どうしの回り込み干渉及び第2無線中継局20で送受信される無線信号どうしの回り込み干渉が発生しないように互いに異なる周波数である。例えば、第1周波数(中継対象周波数)F1A/F1A',F1B/F1B'が2.1GHz帯の周波数であり、第2周波数(中間周波数)F2A/F2A',F2B/F2B'が3.3GHz帯の周波数であってもよい。
A first frequency (relay target frequency) F1A / F1A ', F1B / F1B' and a second frequency (intermediate frequency) F2A to be converted for each communication operator A, B in the first
図3は、実施形態に係る無線中継システムの第1無線中継局10の主要部構成の一例を示すブロック図である。図3において、第1無線中継局10は、第1無線通信部11と第2無線通信部12と周波数変換部13と各部を制御する制御部14とを備える。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a main configuration of the first
第1無線通信部11は、固定基地局向けの第1アンテナ101を介して固定基地局30A,30Bとの間で基地局側周波数である第1周波数(中継対象周波数)F1A/F1A',F1B/F1B'の無線信号を送受信する。第2無線通信部12は、無線中継局向けの第2アンテナ102を介して第2無線中継局(子機)20との間で第2周波数(中間周波数)F2A/F2A',F2B/F2B'の無線信号を送受信する。第1無線通信部11及び第2無線通信部12はそれぞれ増幅器(例えば、受信用のローノイズ増幅器及び送信用の電力増幅器)を備えてもよい。第1無線通信部11及び第2無線通信部12は、通信オペレータA,Bごとに、周波数変換後の信号電力を複数の通信オペレータA,B間で互いに等しくなるように調整する機能を有してもよい。
The first
周波数変換部13は、通信オペレータA,Bごとに、第1無線通信部11と第2無線通信部12との間で第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'と第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'との周波数変換を行う。周波数変換部13は、例えば、第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'を第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'に変換する周波数変換器と、第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'を第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'に変換する周波数変換器とを用いて構成してもよい。
The
第1無線中継局10で中継される無線信号は、例えば、LTE又はLTE−Advancedの標準規格に準拠したOFMDA通信方式を用いて送受信してもよい。この場合は、無線信号の遅延が異なるマルチパスが発生しても良好な通信品質を維持できる。
The radio signal relayed by the first
第1無線中継局10の第1アンテナ101は、無指向性アンテナでもよいし、複数の通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bそれぞれの方向に指向性の向きを調整可能な複数の指向性アンテナであってもよい。また、第1無線中継局10の第1アンテナ101は、通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bそれぞれを追尾するように向きを制御可能な指向性アンテナであってもよいし、固定基地局30A,30Bそれぞれを追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナ(例えば、アダプティブアレイアンテナ)であってもよい。
The
第1無線中継局10の第2アンテナ102は、無指向性アンテナ、又は、第2無線中継局20を追尾するように向きを制御可能な指向性アンテナであってもよいし、第2無線中継局20を追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナ(例えば、アダプティブアレイアンテナ)であってもよい。
The
制御部14は、予め組み込まれたプログラムを実行することにより各部を制御することができる。
The
また、複数の移動通信網80A,Bの通信オペレータA,Bの遠隔制御装置81A,B(制御元)からの制御情報を受信したり遠隔制御装置81A,Bに情報を送信したりする場合は、制御部14に接続された制御用通信端末としてのユーザ端末(移動局)15を備えてもよい。ユーザ端末(移動局)15は、例えば、装置への組み込みが容易な移動通信モジュールであってもよい。制御部14は、例えば、遠隔制御装置81A,81Bから固定基地局30A,30Bを介して送信されてきた制御情報をユーザ端末(移動局)15で受信し、その制御情報に基づいて、通信オペレータAの無線中継機能又は通信オペレータA,Bの両方の無線中継機能をON/OFFするように制御してもよい。ここで、遠隔制御装置81A,81Bとユーザ端末(移動局)15との間の通信は、例えば遠隔制御装置81A,B及びユーザ端末(移動局)15それぞれに割り当てられたIPアドレス(又は、電話番号若しくはMACアドレス)を用いて行ってよい。
When receiving control information from the
また、制御部14は、ユーザ端末(移動局)15を介して、第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'からなる固定基地局30A,30Bとの間の無線信号の送信及び受信の少なくとも一方の状況及び無線中継局の位置情報を示す情報や、第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'からなる第2無線中継局20との間の無線信号の送信及び受信の少なくとも一方の状況及び無線中継局の位置情報を示す無線中継情報を、移動体通信の通信オペレータA,Bの遠隔制御装置81A,Bそれぞれに送信するように制御してもよい。移動体通信のオペレータ側は、例えば、受信した無線中継情報に基づいて、第1無線中継局10の無線中継機能をON/OFFすることにより、第2無線中継局20への信号をON/OFFすることが可能であり、他の固定基地局のサービスエリアに干渉を及ぼすことが予測される場合は、OFFとすることで干渉を及ぼさないように制御することができる。例えば、ドローンが中継場所に到着するまでの間、電波を送信する必要がない時などOFFにして、電波を送信しないように制御することが可能である。
In addition, the
図4は、実施形態に係る無線中継システムの第2無線中継局20の主要部構成の一例を示すブロック図である。図4において、第2無線中継局20は、第1無線通信部21と第2無線通信部22と周波数変換部23と各部を制御する制御部24とを備える。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a main configuration of the second
第1無線通信部21は、無線中継局向けの第1アンテナ201を介して第1無線中継局10との間で第2周波数(中間周波数)F2A/F2A',F2B/F2B'の無線信号を送受信する。第2無線通信部22は、移動局向けの第2アンテナ202を介して移動局40A,40Bとの間で移動局側周波数である第1周波数(中継対象周波数)F1A/F1A',F1B/F1B'の無線信号を送受信する。第1無線通信部21及び第2無線通信部22はそれぞれ増幅器(例えば、受信用のローノイズ増幅器及び送信用の電力増幅器)を備えてもよい。第1無線通信部21及び第2無線通信部22は、通信オペレータA,Bごとに、周波数変換後の信号電力を複数の通信オペレータA,B間で互いに等しくなるように調整する機能を有してもよい。
The first
周波数変換部23は、通信オペレータA,Bごとに、第1無線通信部21と第2無線通信部22との間で第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'と第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'との周波数変換を行う。周波数変換部23は、例えば、第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'を第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'に変換する周波数変換器と、第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'を第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'に変換する周波数変換器とを用いて構成してもよい。
The
第2無線中継局20で中継される無線信号は、例えば、LTE又はLTE−Advancedの標準規格に準拠したOFMDA通信方式を用いて送受信してもよい。この場合は、固定基地局から届く無線信号と、第2無線中継局20から届く無線信号が遅延が異なるマルチパスと等価となり、複数のパスの無線信号を受信することで良好な通信品質を維持できる。
The radio signal relayed by the second
第2無線中継局20の第1アンテナ201は、第1無線中継局10を追尾するように向きを制御可能な指向性アンテナであってもよいし、第1無線中継局10を追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナ(例えば、アダプティブアレイアンテナ)であってもよい。
The
制御部24は、予め組み込まれたプログラムを実行することにより各部を制御することができる。
The
また、複数の移動通信網80A,Bの通信オペレータA,Bの遠隔制御装置81A,81Bからの制御情報を受信したり遠隔制御装置81A,81Bに情報を送信したりする場合は、制御部24に接続された制御部14に接続された制御用通信端末としてのユーザ端末(移動局)25を備えてもよい。ユーザ端末(移動局)25は、例えば、装置への組み込みが容易な移動通信モジュールであってもよい。制御部24は、例えば、遠隔制御装置81A,Bから固定基地局30A,B及び無線中継システムを介して送信されてきた制御情報をユーザ端末(移動局)25で受信し、その制御情報に基づいて通信オペレータAの無線中継機能のみ又は通信オペレータA,Bの両方の無線中継機能をON/OFFするように制御してもよい。ここで、遠隔制御装置81A,Bとユーザ端末(移動局)25との間の通信は、例えば遠隔制御装置81A,B及びユーザ端末(移動局)25それぞれに割り当てられたIPアドレス(又は、電話番号若しくはMACアドレス)を用いて行ってよい。
In addition, when receiving control information from the
また、制御部24は、ユーザ端末(移動局)25を介して、第2周波数F2A/F2A',F2B/F2B'からなる第1無線中継局10との間の無線信号の送信及び受信の少なくとも一方の状況及び無線中継局の位置情報を示す無線中継情報や、第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'からなる移動局40A,40Bとの間の無線信号の送信及び受信の少なくとも一方の状況及び無線中継局の位置情報を示す無線中継情報を、移動体通信の通信オペレータの遠隔制御装置81A,Bに送信するように制御してもよい。
Also, the
図5は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した第1無線中継局(親機)10の一構成例を示すブロック図である。本構成例は、固定基地局側の第1アンテナ101及び子機側の第2アンテナ102それぞれに無指向性アンテナを用いた例である。なお、図5において、図3と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of configuration of the first wireless relay station (master device) 10 corresponding to the downlink and uplink two-way wireless relay of the wireless relay system according to the embodiment. This configuration example is an example in which non-directional antennas are used for each of the
また、図6(a)〜(d)は、図5の無線中継システムにおけるダウンリンク及びアップリンクの信号の周波数特性及び帯域フィルタの特性BPFを示す図である。
図6(a)は図5の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路における第1アンテナ101で受信された各通信オペレータA,Bの第1周波数F1A,F1Bの受信信号SR1A,SR1Bの周波数特性を示す図である。
図6(b)は図5の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路における周波数変換後の第2周波数F2A,F2Bの送信信号ST2A,ST2B,の周波数特性及び帯域フィルタの特性BPFを示す図である。
図6(c)は図5の第1無線中継局(親機)10のアップリンク信号処理経路における第2アンテナ102で受信された各通信オペレータA,Bの第2周波数F2A',F2B'の受信信号SR2A',SR2B'の周波数特性を示す図である。
また、図6(d)は図5の第1無線中継局(親機)10のアップリンク信号処理経路における周波数変換後の第1周波数F1A’,F1B’の送信信号ST1A’,ST1B’の周波数特性及び帯域フィルタの特性BPFを示す図である。
6 (a) to 6 (d) are diagrams showing frequency characteristics of downlink and uplink signals and characteristics BPF of a band filter in the radio relay system of FIG.
6A shows the received signals of the first frequencies F1A and F1B of the communication operators A and B, which are received by the
6 (b) shows frequency characteristics and bands of the transmission signals ST2A , ST2B of the second frequencies F2A, F2B after frequency conversion in the downlink signal processing path of the first wireless relay station (master unit) 10 of FIG. It is a figure which shows characteristic BPF of a filter.
6C shows the second frequencies F2A ′ and F2B ′ of the communication operators A and B received by the
Also shown in FIG. 6 (d) the first radio relay station of FIG. 5 (master unit) 10 first frequency F1A after frequency conversion in the uplink signal processing path of ', F1B' transmits signal S T1A of ', S T1B' FIG. 16 is a diagram showing the frequency characteristic of and the characteristic BPF of a band pass filter.
図5において、第1無線通信部11は、DUP(Duplexer:送受共用器)110と、固定基地局側のダウンリンク受信信号処理部と、固定基地局側のアップリンク送信信号処理部とを備える。DUP110は、第1アンテナ101で受信された受信信号のダウンリンク経路と第1アンテナ101へ向かう送信信号のアップリンク経路との経路分離を行う。
固定基地局側のダウンリンク受信信号処理部は、受信用の増幅器111とダウンリンク無線中継切替部118とを備える。ダウンリンク無線中継切替部118は、受信信号分配部112と、通信オペレータA用のON/OFF切替部113A及び帯域フィルタ114Aと、通信オペレータB用のON/OFF切替部113B及び帯域フィルタ114Bと、受信信号合成部115とを備える。
また、固定基地局側のアップリンク送信信号処理部は、通信オペレータA,B用の帯域フィルタ116及び自動ゲイン制御(AGC)機能付きの共通増幅器(例えば、線形増幅器)117を備える。
In FIG. 5, the first
The downlink reception signal processing unit on the fixed base station side includes an
Also, the uplink transmission signal processing unit on the fixed base station side includes a
ON/OFF切替部113A,113Bは、例えばスイッチ又は減衰器(ATT)で構成してもよい。
The ON /
帯域フィルタ114Aは、図6(a)に示す通信オペレータA,Bのダウンリンクの受信信号SR1A,SR1Bのうち、通信オペレータAの第1周波数F1Aの受信信号SR1Aを選択的に通過させる帯域通過フィルタであり、帯域フィルタ114Bは、通信オペレータBの第1周波数F1Bの受信信号SR1Bを選択的に通過させる帯域通過フィルタである。
また、帯域フィルタ116は、図6(d)に示す通信オペレータA,Bの周波数変換後の第1周波数F1A’,F1B’の両方のアップリンクの送信信号ST1A',ST1B'を通過させる帯域通過フィルタである。
Further, the
なお、固定基地局30A,30Bから第1アンテナ101を介して受信する受信信号のレベルが十分に大きい場合は、受信用の増幅器111を設けなくてもよい。また、ダウンリンクの無線中継のON/OFF切り替え制御を行わない場合、ダウンリンク無線中継切替部118を構成する受信信号分配部112、ON/OFF切替部113A,113B、帯域フィルタ114A,114B及び受信信号合成部115は設けなくてもよい。
When the level of the reception signal received from fixed
また、図5において、周波数変換部13は、ダウンリンク用の周波数変換器131とアップリンク用の周波数変換器132とを備える。周波数変換器131は、ダウンリンク信号処理経路において受信信号SR1A,SR1Bの第1周波数F1A,F1Bを親機−子機中継用の中間周波数である第2周波数F2A,F2Bに変換する。一方、周波数変換器132は、アップリンク信号処理経路において親機−子機中継用の中間周波数である送信信号ST2A’,ST2B’の第2周波数F2A’,F2B’を固定基地局用の第1周波数F1A’,F1B’に変換する。
Further, in FIG. 5, the
また、図5において、第2無線通信部12は、DUP120と、子機側のダウンリンク受信信号処理部と、子機側のアップリンク送信信号処理部とを備える。DUP120は、第2アンテナ102で受信された受信信号のアップリンク経路と第2アンテナ102で送信される送信信号のダウンリンク経路との経路分離を行う。
子機側のダウンリンク受信信号処理部は、通信オペレータA,B用の帯域フィルタ126及び自動ゲイン制御(AGC)機能付きの共通増幅器(例えば、線形増幅器)127を備える。
また、子機側のアップリンク送信信号処理部は、受信用の増幅器121とアップリンク無線中継切替部128とを備える。アップリンク無線中継切替部128は、受信信号分配部122と、通信オペレータA用のON/OFF切替部123A及び帯域フィルタ124Aと、通信オペレータB用のON/OFF切替部123B及び帯域フィルタ124Bと、受信信号合成部125とを備える。
Further, in FIG. 5, the second
The downlink reception signal processing unit on the slave side includes a
Also, the uplink transmission signal processing unit on the slave side includes an
ON/OFF切替部123A,123Bは、例えばスイッチ又は減衰器(ATT)で構成してもよい。
The ON /
帯域フィルタ124Aは、図6(c)に示す通信オペレータA,Bのアップリンクの受信信号SR2A’,SR2B’のうち、通信オペレータAに対応する第2周波数F2A’の受信信号SR2A’を選択的に通過させる帯域通過フィルタであり、帯域フィルタ124Bは、通信オペレータBに対応する第2周波数F2B’の受信信号SR2B’を選択的に通過させる帯域通過フィルタである。
また、帯域フィルタ126は、図6(b)に示すように通信オペレータA,Bの周波数変換後の第2周波数F2A,F2Bの両方のダウンリンクの送信信号ST2A,ST2Bを通過させる帯域通過フィルタである。
Also, as shown in FIG. 6B, the
なお、子機20から第2アンテナ102を介して受信した受信信号のレベルが十分に大きい場合は、受信用の増幅器121は設けなくてもよい。また、アップリンクの無線中継のON/OFF切り替え制御を行わない場合、そのアップリンク無線中継切替部128を構成する受信信号分配部122、ON/OFF切替部123A,123B、帯域フィルタ124A,124B及び受信信号合成部125は設けなくてもよい。
When the level of the received signal received from the
図5の構成例の第1無線中継局(親機)10において、固定基地局30A,30Bから移動局40A,40Bへのダウンリンクの無線通信を中継する場合、第1アンテナ101を介して固定基地局30A,30Bから受信された第1周波数F1A,F1Bの受信信号SR1A,SR1Bは、第1無線通信部11の増幅器111で増幅され、ダウンリンク無線中継切替部118を通過した後、周波数変換器131に出力される。周波数変換器131で第1周波数F1A,F1Bから第2周波数F2A,F2Bに変換された受信信号SR2A,SR2Bは、第2無線通信部12の帯域フィルタ126を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器127で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、ダウンリンク中継用の送信信号ST2A,ST2Bとして、第2アンテナ102を介して子機20に向けて送信される。
When relaying downlink radio communication from the fixed
一方、図5の構成例の第1無線中継局(親機)10において、移動局40A,40Bから固定基地局30A,30Bへのアップリンクの無線通信を中継する場合、第2アンテナ102を介して子機20から受信された第2周波数F2A’,F2B’の受信信号SR2A’,SR2B’は、第2無線通信部12の増幅器121で増幅され、アップリンク無線中継切替部128を通過した後、周波数変換器132に出力される。周波数変換器132で第2周波数F2A’,F2B’から第1周波数F1A’,F1B’に変換された受信信号SR1A’,SR1B’は、第1無線通信部11の帯域フィルタ116を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器117で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、送信信号ST1A’,ST1B’として、第1アンテナ101を介して固定基地局30A,30Bに向けて送信される。
On the other hand, in the case of relaying uplink radio communication from the
図7は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した第2無線中継局(子機)20の一構成例を示すブロック図である。本構成例は、図5の第1無線中継局(親機)10と組み合わせて用いられ、親機側の第1アンテナ201及び移動局側の第2アンテナ202それぞれに無指向性アンテナを用いた例である。なお、図7において、図5と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of configuration of the second wireless relay station (child unit) 20 corresponding to downlink and uplink two-way wireless relay in the wireless relay system according to the embodiment. This configuration example is used in combination with the first radio relay station (master unit) 10 in FIG. 5, and nondirectional antennas are used for the
また、図8(a)〜(d)は、図7の無線中継システムにおけるダウンリンク及びアップリンクの信号の周波数特性及び帯域フィルタの特性BPFを示す図である。
図8(a)は図7の第2無線中継局(子機)20のダウンリンク信号処理経路における第1アンテナ201で受信された各通信オペレータA,Bの第2周波数F2A,F2Bの受信信号SR2A,SR2Bの周波数特性を示す図である。
図8(b)は図7の第2無線中継局(子機)20のダウンリンク信号処理経路における周波数変換後の第1周波数F1A,F1Bの送信信号ST1A,ST1Bの周波数特性及び帯域フィルタの特性BPFを示す図である。
図8(c)は図7の第2無線中継局(子機)20のアップリンク信号処理経路における第2アンテナ202で受信された各通信オペレータA,Bの第2周波数F1A',F1B'の受信信号SR1A',SR1B'の周波数特性を示す図である。
図8(d)は図7の第2無線中継局(子機)20のアップリンク信号処理経路における周波数変換後の第2周波数F2A’,F2B’の送信信号ST2A’,ST2B’の周波数特性及び帯域フィルタの特性BPFを示す図である。
8 (a) to 8 (d) are diagrams showing frequency characteristics of downlink and uplink signals and characteristics BPF of a band filter in the radio relay system of FIG.
FIG. 8A shows the received signals of the second frequencies F2A and F2B of the communication operators A and B, which are received by the
8 (b) is a second radio relay station (slave device) 20 of the downlink signal first frequency F1A after frequency conversion in the processing path, the transmission signal S T1A of F1B, S T1B frequency characteristics and band-pass filter of FIG. 7 Is a diagram showing a characteristic BPF of
FIG. 8C shows the second frequencies F1A ′ and F1B ′ of the communication operators A and B received by the
FIG. 8D shows the frequencies of the transmission signals ST2A ′ and ST2B ′ of the second frequencies F2A ′ and F2B ′ after frequency conversion in the uplink signal processing path of the second radio relay station (child unit) 20 in FIG. 7. It is a figure which shows the characteristic BPF of a characteristic and a band pass filter.
図7において、第1無線通信部21は、DUP210と、親機側のダウンリンク受信信号処理部と、親機側のアップリンク送信信号処理部とを備える。DUP210は、第1アンテナ201で受信された受信信号のダウンリンク経路と第1アンテナ201へ向かう送信信号のアップリンク経路との経路分離を行う。
親機側のダウンリンク受信信号処理部は、受信用の増幅器211とダウンリンク無線中継切替部218とを備える。ダウンリンク無線中継切替部218は、受信信号分配部212と、通信オペレータA用のON/OFF切替部213A及び帯域フィルタ214Aと、通信オペレータB用のON/OFF切替部213B及び帯域フィルタ214Bと、受信信号加算部215とを備える。
また、親機側のアップリンク送信信号処理部は、通信オペレータA,B用の帯域フィルタ216及び自動ゲイン制御(AGC)機能付きの共通増幅器(例えば、線形増幅器)217を備える。
In FIG. 7, the first
The downlink reception signal processing unit on the master side includes an
Also, the uplink transmission signal processing unit on the master side includes a
ON/OFF切替部213A,213Bは、例えばスイッチ又は減衰器(ATT)で構成してもよい。
The ON /
帯域フィルタ214Aは、図8(a)に示す通信オペレータA,Bのダウンリンクの受信信号SR2A,SR2Bのうち、通信オペレータAに対応する第2周波数F2Aの受信信号SR2Aを選択的に通過させる帯域通過フィルタであり、帯域フィルタ214Bは、通信オペレータBに対応する第2周波数F2Bの受信信号SR2Bを選択的に通過させる帯域通過フィルタである。
また、帯域フィルタ216は、図8(d)に示す通信オペレータA,Bの周波数変換後の第2周波数F2A’,F2B’の両方のアップリンクの送信信号ST2A’,ST2B’を通過させる帯域通過フィルタである。
Also, the
なお、親機10から第1アンテナ201を介して受信する受信信号のレベルが十分に大きい場合は、受信用の増幅器211は設けなくてもよい。また、ダウンリンクの無線中継のON/OFF切り替え制御を行わない場合、そのダウンリンク無線中継切替部218を構成する受信信号分配部212、ON/OFF切替部213A,213B、帯域フィルタ214A,214B及び受信信号加算部215は設けなくてもよい。
When the level of the reception signal received from the
また、図7において、周波数変換部23は、ダウンリンク用の周波数変換器231とアップリンク用の周波数変換器232とを備える。周波数変換器231は、ダウンリンク信号処理経路において受信信号SR2A,SR2Bの第2周波数F2A,F2Bを移動局対応の第1周波数F1A,F1Bに変換する。一方、周波数変換器232は、アップリンク信号処理経路において移動局対応の送信信号ST1A’,ST1B’の第1周波数F1A’,F1B’を親機−子機中継用の中間周波数である第2周波数F2A’,F2B’に変換する。
Further, in FIG. 7, the
また、図7において、第2無線通信部22は、DUP220と、移動局側のダウンリンク受信信号処理部と、移動局側のアップリンク送信信号処理部とを備える。DUP220は、第2アンテナ202で受信された受信信号のアップリンク経路と第2アンテナ202で送信される送信信号のダウンリンク経路との経路分離を行う。
移動局側のダウンリンク受信信号処理部は、通信オペレータA,B用の帯域フィルタ226及び自動ゲイン制御(AGC)機能付きの共通増幅器(例えば、線形増幅器)227を備える。
また、移動局側のアップリンク送信信号処理部は、受信用の増幅器221とアップリンク無線中継切替部228とを備える。アップリンク無線中継切替部228は、受信信号分配部222と、通信オペレータA用のON/OFF切替部223A及び帯域フィルタ224Aと、通信オペレータB用のON/OFF切替部223B及び帯域フィルタ224Bと、受信信号合成部225とを備える。
Further, in FIG. 7, the second
The downlink reception signal processing unit on the mobile station side includes a
Further, the uplink transmission signal processing unit on the mobile station side includes an
ON/OFF切替部223A,223Bは、例えばスイッチ又は減衰器(ATT)で構成してもよい。
The ON /
帯域フィルタ224Aは、図8(c)に示す通信オペレータA,Bのアップリンクの受信信号SR1A’,SR1B’のうち、通信オペレータAに対応する第1周波数F1A’の受信信号SR1A’を選択的に通過させる帯域通過フィルタであり、帯域フィルタ224Bは、通信オペレータBに対応する第1周波数F1B’の受信信号SR1Bを選択的に通過させる帯域通過フィルタである。
また、帯域フィルタ226は、図8(b)に示すように通信オペレータA,Bの周波数変換後の第1周波数F1A,F1Bの両方のダウンリンクの送信信号ST1A,ST1Bを通過させる帯域通過フィルタである。
Further, the
なお、移動局40A,40Bから第2アンテナ202を介して受信した受信信号のレベルが十分に大きい場合は、受信用の増幅器221を設けなくてもよい。また、アップリンクの無線中継のON/OFF切り替え制御を行わない場合、アップリンク無線中継切替部228を構成する受信信号分配部222、ON/OFF切替部223A,223B、帯域フィルタ224A,224B及び受信信号合成部225は設けなくてもよい。
When the level of the reception signal received from the
図7の構成例の第2無線中継局(子機)20において、固定基地局30A,30Bから移動局40A,40Bへのダウンリンクの無線通信を中継する場合、第1アンテナ201を介して親機10から受信された第2周波数F2A,F2Bの受信信号SR2A,SR2Bは、第1無線通信部21の増幅器211で増幅され、ダウンリンク無線中継切替部218を通過した後、周波数変換器231に出力される。周波数変換器231で第2周波数F2A,F2Bから第1周波数F1A,F1Bに変換された受信信号SR1A,SR1Bは、第2無線通信部22の帯域フィルタ226を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器227で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、ダウンリンクの送信信号ST1A,ST1Bとして、第2アンテナ202を介して移動局40A,40Bに向けて送信される。
When relaying downlink radio communication from the fixed
一方、図7の構成例の第2無線中継局(子機)20において、移動局40A,40Bから固定基地局30A,30Bへのアップリンクの無線通信を中継する場合、第2アンテナ202を介して移動局40A,40Bから受信された第1周波数F1A’,F1B’の受信信号SR1A’,SR1B’は、第2無線通信部22の増幅器221で増幅され、アップリンク無線中継切替部228を通過した後、周波数変換器232に出力される。周波数変換器232で第1周波数F1A’,F1B’から第2周波数F2A’,F2B’に変換された受信信号SR2A’,SR2B’は、第1無線通信部21の帯域フィルタ216を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器217で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、アップリンク中継用の送信信号ST2A’,ST2B’として、第1アンテナ201を介して親機10に向けて送信される。
On the other hand, in the case of relaying uplink radio communication from the
図9は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した第1無線中継局(親機)10の他の構成例を示すブロック図である。本構成例は、固定基地局側の第1アンテナとして複数の指向性アンテナ101A,101Bを用いた例である。図9において、前述の図5と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。また、本構成例の第1無線中継局(親機)10と組み合わせる第2無線中継局(子機)20については、前述の図7に例示したものを用いることができるため、その説明を省略する。
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration example of the first wireless relay station (master device) 10 corresponding to downlink and uplink two-way wireless relay in the wireless relay system according to the embodiment. The present configuration example is an example using a plurality of
図9において、固定基地局側の第1アンテナは、複数の通信オペレータの固定基地局30A,30Bそれぞれに向いた指向性を有する複数の指向性アンテナ101A,101Bで構成されている。指向性アンテナ101A,101Bはそれぞれ、第1無線中継局(親機)10が目的地に移動した後、複数の通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bそれぞれを追尾するように指向性の向きを調整できるように構成されている。なお、指向性アンテナ101A,101Bは、第1無線中継局(親機)10及び指向性アンテナ101A,101Bを搭載した自動車50の位置情報及び姿勢情報などに基づいて、複数の通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bそれぞれを追尾するよう指向性の向きを自動制御可能に構成してもよい。
In FIG. 9, the first antenna on the fixed base station side is configured by a plurality of
第1無線通信部11は、複数の指向性アンテナ101A,101Bそれぞれに対応するように、複数のDUP110A,110Bと、複数の通信オペレータA,Bごとに自動ゲイン制御(AGC)機能を有する複数の電力調整部とを備えている。複数の電力調整部はそれぞれ、例えば、帯域フィルタ(BPF)1111A,1111Bと自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器1112A,1112Bとを備える。帯域フィルタ(BPF)1111A,1111Bはそれぞれ、通信オペレータA,Bの無線中継周波数F1A’,F1B’を選択的に通過させる。増幅器1112A,1112Bはそれぞれ、帯域フィルタ(BPF)1111A,1111Bを通過した通信オペレータA,Bの無線中継周波数F1A’,F1B’の受信信号の電力を所定電力Prにする。
The first
受信信号分配部119で分配され各電力調整部で調整された所定の同一電力Prのアップリンクの受信信号SR1A’,SR1B’はそれぞれ、送信信号ST1A’,ST1B’として、DUP110A,110B及び第1アンテナ101A,101Bを介して携帯基地局30A,30Bに向けて送信される。
Received signal S R1A of the distributed received
通信オペレータAの固定基地局30Aから送信された第1周波数F1Aのダウンリンクの無線信号は、その固定基地局30Aの方向に向いた指向性アンテナ101Aで受信され、DUP110Aを介してダウンリンク無線中継切替部118に入力される。一方、通信オペレータBの固定基地局30Bから送信された第1周波数F1Bのダウンリンクの無線信号は、その固定基地局30Bの方向に向いた指向性アンテナ101Bで受信され、DUP110Bを介して、ダウンリンク無線中継切替部118に入力される。
The downlink radio signal of the first frequency F1A transmitted from the fixed
図10は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した第1無線中継局(親機)10の更に他の構成例を示すブロック図である。本構成例は、図9の構成例と同様に、固定基地局側の第1アンテナとして複数の指向性アンテナ101A,101Bを用いた例である。図10において、前述の図5及び図9と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。また、本構成例の第1無線中継局(親機)10と組み合わせる第2無線中継局(子機)20については、前述の図7に例示したものを用いることができるため、その説明を省略する。
FIG. 10 is a block diagram showing still another configuration example of the first wireless relay station (master device) 10 corresponding to the downlink and uplink two-way wireless relay of the wireless relay system according to the embodiment. This configuration example is an example using a plurality of
図10において、第1無線通信部11は、複数の指向性アンテナ101A,101Bそれぞれに対応するように、複数のDUP110A,110Bと、複数の通信オペレータA,Bごとに自動ゲイン制御(AGC)機能を有する複数の電力調整部と、複数の周波数変換器132A,132Bとを備えている。
In FIG. 10, the first
第2無線通信部12から出力された各通信オペレータA,Bの無線中継周波数F2A’,F2B’のアップリンクの受信信号はそれぞれ、周波数変換器132A,132Bで第1周波数F1A’,F1B’に周波数変換された後、電力調整部に入力される。各電力調整部で調整された所定の同一電力Prのアップリンクの受信信号SR1A’,SR1B’はそれぞれ、送信信号ST1A’,ST1B’として、DUP110A,110B及び第1アンテナ101A,101Bを介して携帯基地局30A,30Bに向けて送信される。
The uplink received signals of the radio relay frequencies F2A ′ and F2B ′ of the communication operators A and B output from the second
図11は、図5の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路における遠隔制御系の一例を示すブロック図である。図12(a)〜(d)はそれぞれ、図11の第1無線中継局(親機)の遠隔制御における周波数変換前のダウンリンクの受信信号SR1A,SR1Bの出力パターンの説明図である。図12(e)〜(h)はそれぞれ、図11の第1無線中継局(親機)の遠隔制御における周波数変換前のアップリンクの受信信号SR1A’,SR1B’の出力パターンの説明図である。なお、図11において、前述の図5と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 11 is a block diagram showing an example of a remote control system in the downlink signal processing path of the first wireless relay station (master device) 10 of FIG. Figure 12 (a) ~ (d), respectively, first radio relay station of FIG. 11 receives downlink signals prior to frequency conversion in the remote control (master unit) S R1A, is an explanatory view of an output pattern of S R1B . Figure 12 (e) ~ (h), respectively, illustrating the output patterns of the received signal S R1A uplink before frequency conversion ', S R1B' in the remote control of the first radio relay station of FIG. 11 (Master) It is. In FIG. 11, the same parts as those in FIG. 5 described above are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted.
図11において、第1無線中継局(親機)10は、通信オペレータA,Bごとに、制御用通信端末としてのユーザ端末(移動局)15A,15Bを備え、また、制御部14は、通信オペレータA,Bそれぞれに対応した遠隔制御部141A,141Bを有する。
In FIG. 11, the first radio relay station (master unit) 10 includes user terminals (mobile stations) 15A and 15B as control communication terminals for each of the communication operators A and B, and the
遠隔制御部141Aは、ユーザ端末(移動局)15A及び固定基地局30Aを介して、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aからの制御情報Aを受信したり遠隔制御装置81Aに情報を送信したりすることができる。
例えば、遠隔制御部141Aは、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aから受信した制御情報Aに基づいて、ダウンリンク信号処理経路のON/OFF切替部113Aを制御し、第1無線通信部11から周波数変換部13へ出力される通信オペレータAの第1周波数F1Aのダウンリンク受信信号SR1Aの出力を、図12(a)〜(d)に示すようにON/OFFすることができる。
また例えば、遠隔制御部141Aは、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aから受信した制御情報Aに基づいて、アップリンク信号処理経路のON/OFF切替部123Aを制御し、第2無線通信部12から周波数変換部13へ出力される通信オペレータAの第2周波数F2A’のアップリンク受信信号SR2A’の出力を、図12(e)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
The
For example, the
Further, for example, the
また、遠隔制御部141Bは、ユーザ端末(移動局)15B及び固定基地局30Bを介して、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bからの制御情報Bを受信したり遠隔制御装置81Bに情報を送信したりすることができる。
例えば、遠隔制御部141Bは、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bから受信した制御情報Bに基づいて、ダウンリンク信号処理経路のON/OFF切替部113Bを制御し、第1無線通信部11から周波数変換部13へ出力される通信オペレータBの第1周波数F1Bのダウンリンク受信信号SR1Bの出力を、図12(a)〜(d)に示すようにON/OFFすることができる。
また例えば、遠隔制御部141Bは、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bから受信した制御情報Bに基づいて、アップリンク信号処理経路のON/OFF切替部123Bを制御し、第2無線通信部12から周波数変換部13へ出力される通信オペレータBの第2周波数F2B’のアップリンク受信信号SR2B’の出力を、図12(e)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
Further, the
For example, the
Further, for example, the
図13は、図5の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路における遠隔制御系の他の例を示すブロック図である。なお、図13において、前述の図5及び図11と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 13 is a block diagram showing another example of the remote control system in the downlink signal processing path of the first wireless relay station (master device) 10 of FIG. In FIG. 13, the same parts as those in FIGS. 5 and 11 described above are designated by the same reference numerals, and the description will be omitted.
図13の例では、複数の通信オペレータA,Bに共通の制御用通信端末として、通信オペレータBに対応したユーザ端末(移動局)15Bを備えている。また、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aは、通信オペレータBの移動通信網80Bを介して、第1無線中継局(親機)10に設けたユーザ端末(移動局)15Bと通信することができる。
In the example of FIG. 13, a user terminal (mobile station) 15B corresponding to the communication operator B is provided as a control communication terminal common to the plurality of communication operators A and B. Further, the
遠隔制御部141Bは、ユーザ端末(移動局)15B及び固定基地局30Bを介して、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bからの制御情報Bを受信したり遠隔制御装置81Bに情報を送信したりすることができる。
例えば、遠隔制御部141Bは、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bから受信した制御情報Bに基づいて、ダウンリンク信号処理経路のON/OFF切替部113Bを制御し、第1無線通信部11から周波数変換部13へ出力される第1周波数F1Bのダウンリンク受信信号SR1Bの出力を、前述の図12(a)〜(d)に示すようにON/OFFすることができる。
また例えば、遠隔制御部141Bは、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bから受信した制御情報Bに基づいて、アップリンク信号処理経路のON/OFF切替部123Bを制御し、第2無線通信部12から周波数変換部13へ出力される第2周波数F2B’のアップリンク受信信号SR2B’の出力を、前述の図12(e)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
The
For example, the
Further, for example, the
一方、遠隔制御部141Aは、通信オペレータAのユーザ端末(移動局)15A及び固定基地局30Aではなく、通信オペレータBのユーザ端末(移動局)15B、固定基地局30B及び移動通信網80Bを介して、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aからの制御情報Aを受信したり遠隔制御装置81Aに情報を送信したりすることができる。
例えば、遠隔制御部141Aは、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aから受信した制御情報Aに基づいて、ダウンリンク信号処理経路のON/OFF切替部113Aを制御し、第1無線通信部11から周波数変換部13へ出力される通信オペレータAの第1周波数F1Aの受信信号SR1Aの出力を、前述の図12(a)〜(d)に示すようにON/OFFすることができる。
また例えば、遠隔制御部141Aは、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aから受信した制御情報Aに基づいて、アップリンク信号処理経路のON/OFF切替部123Aを制御し、第2無線通信部12から周波数変換部13へ出力される通信オペレータAの第2周波数F2A’の受信信号SR2A’の出力を、前述の図12(e)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
On the other hand,
For example, the
Further, for example, the
なお、図13において、通信オペレータAのユーザ端末(移動局)15Bの代わりに、通信オペレータAに対応したユーザ端末(移動局)15Aを備えてもよい。 In FIG. 13, a user terminal (mobile station) 15A corresponding to the communication operator A may be provided instead of the user terminal (mobile station) 15B of the communication operator A.
次に、複数の通信オペレータ間で無線信号の伝搬路(伝搬損失)が異なっても中継先での各通信オペレータの無線中継エリア(例えば、子機20のセル200A,200B)を均一にすることができる無線中継システムの実施形態について説明する。
Next, equalize the wireless relay areas (for example, the
図14は、比較例に係る無線中継システムを含む通信システムの全体構成を示す概略構成図である。
図15(a)は図14の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路におけるアンテナで受信された第1周波数F1A,F1Bの受信信号SR1A,SR1Bの周波数特性を示す図であり、図15(b)は同ダウンリンク信号処理経路における周波数変換後の第2周波数F2A,F2Bの送信信号ST2A,ST2Bの周波数特性及び帯域フィルタの特性を示す図である。
また、図15(c)は図14の第2無線中継局(子機)20のアップリンク信号処理経路におけるアンテナで受信された第1周波数F1A’,F1B’の受信信号SR1A’,SR1B’の周波数特性を示す図であり、図15(d)は同アップリンク信号処理経路における周波数変換後の第2周波数F2A’,F2B’の送信信号ST2A’,ST2B’の周波数特性及び帯域フィルタの特性を示す図である。
また、図16(a)は図14の第2無線中継局(子機)20のダウンリンク信号処理経路におけるアンテナで受信された第2周波数F2A,F2Bの受信信号SR2A,SR2Bの周波数特性を示す図であり、図16(b)は同ダウンリンク信号処理経路における周波数変換後の第1周波数F1A,F1Bの送信信号ST1A,ST1Bの周波数特性及び帯域フィルタの特性を示す図である。
また、図16(c)は図14の第1無線中継局(親機)10のアップリンク信号処理経路におけるアンテナで受信された第2周波数F2A’,F2B’の受信信号SR2A’,SR2B’の周波数特性を示す図であり、図16(d)は同アップリンク信号処理経路における周波数変換後の第1周波数F1A’,F1B’の送信信号ST1A’,ST1B’の周波数特性及び帯域フィルタの特性を示す図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an entire configuration of a communication system including a radio relay system according to a comparative example.
FIG. 15A shows the frequency characteristics of the reception signals S R1A and S R1B of the first frequencies F1A and F1B received by the antenna in the downlink signal processing path of the first radio relay station (master device) 10 in FIG. FIG. 15B is a view showing frequency characteristics of the transmission signals ST2A and ST2B of the second frequencies F2A and F2B after frequency conversion in the downlink signal processing path and characteristics of a band pass filter.
Further, and FIG. 15 (c) first frequency F1A received by the antenna in the uplink signal processing path of the second wireless relay station (handset) 20 of FIG. 14 ', F1B' received signal S R1A of ', S R1B 'it is a graph showing the frequency characteristics of FIG. 15 (d) is a second frequency F2A after frequency conversion in the uplink signal processing path', 'transmission signal S T2A of' F2B, frequency characteristics and band of S T2B ' It is a figure which shows the characteristic of a filter.
Further, FIG. 16 (a) second radio relay station of FIG. 14 (slave device) is received by the antenna at 20 for the downlink signal processing path the second frequency F2A, F2B of the received signal S R2A, the frequency characteristics of S R2B is a diagram showing a, FIG. 16 (b) is a diagram showing a first frequency F1A after frequency conversion in the downlink signal processing path, the transmission signal S T1A of F1B, the frequency characteristic and characteristic of the bandpass filter of S T1B .
Further, FIG. 16 (c) shows received signals SR2A ' and SR2B of the second frequencies F2A' and F2B 'received by the antenna in the uplink signal processing path of the first radio relay station (master unit) 10 in FIG. 'is a graph showing the frequency characteristics of FIG. 16 (d) the first frequency F1A after frequency conversion in the uplink signal processing path', 'transmission signal S T1A of' F1B, frequency characteristics and band of S T1B ' It is a figure which shows the characteristic of a filter.
図14の通信システムのダウンリンクの通信において、通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bと親機10との間の伝搬路(伝搬損失)がそれぞれ異なることから、親機10で受信する各通信オペレータA,Bが利用する第1周波数(無線中継周波数)F1A,F1Bの受信信号SR1A,SR1Bの電力が異なることがある(図15(a)参照)。そのため、親機10内の共通増幅器で線形増幅する周波数変換後の第2周波数(中間周波数)F2A,F2Bの送信電力が異なる(図15(b)参照)。その結果、図14に示すように各通信オペレータA,Bの第1周波数(無線中継周波数)F1A,F1Bでサイズが互いに異なる無線中継エリア(セル)200A,200Bとなるおそれがある。
In the downlink communication of the communication system of FIG. 14, since the propagation paths (propagation loss) between the fixed
更に、ダウンリンクの親機10と子機20との間においても、複数の通信オペレータA,Bで使用する第2周波数(無線中継周波数)F2A,F2Bが互いに異なることによる選択性フェージング等により、親機10と子機20との間の伝搬路(伝搬損失)が互いに異なり、子機20で受信する各第2周波数(中間周波数)F2A,F2Bの受信信号SR2A,SR2Bの電力が異なることがある(図16(a)参照)。そのため、子機20内の共通増幅器で線形増幅する周波数変換後の第1周波数(無線中継周波数)F1A,F1Bの送信信号ST1A,ST1Bの電力が互いに異なる(図16(b)参照)。その結果、図14に示すように各通信オペレータA,Bの第1周波数(無線中継周波数)F1A,F1Bでサイズが互いに異なる無線中継エリア(セル)200A,200Bとなるおそれがある。
Furthermore, between the
また、図14の通信システムのアップリンクの通信において、通信オペレータA,Bの移動局40A,40Bと子機20との間の伝搬路(伝搬損失)がそれぞれ異なることから、子機20で受信する各通信オペレータA,Bが利用する第1周波数(無線中継周波数)F1A’,F1B’の受信信号SR1A’,SR1B’の電力が異なることがある(図15(c)参照)。そのため、子機20内の共通増幅器で線形増幅する周波数変換後の第2周波数(中間周波数)F2A’,F2B’の送信電力が異なる(図15(d)参照)。その結果、各通信オペレータA,Bの第1周波数(無線中継周波数)F1A’,F1B’間で、アップリンクにおいて親機10が各通信オペレータA,Bの携帯基地局30A,30Bと通信可能な無線中継エリアが互いに異なるおそれがある。
Further, in the uplink communication of the communication system of FIG. 14, since the propagation paths (propagation loss) between the
更に、アップリンクの親機10と子機20との間においても、複数の通信オペレータA,Bで使用する第2周波数(無線中継周波数)F2A’,F2B’が互いに異なることによる選択性フェージング等により、親機10と子機20との間の伝搬路(伝搬損失)が互いに異なり、親機10で受信する各第2周波数(中間周波数)F2A’,F2B’の受信信号SR2A’,SR2B’の電力が異なることがある(図16(c)参照)。そのため、親機10内の共通増幅器で線形増幅する周波数変換後の第1周波数(無線中継周波数)F1A’,F1B’の送信信号ST1A’,ST1B’の電力が互いに異なる(図16(d)参照)。その結果、各通信オペレータA,Bの第1周波数(無線中継周波数)F1A’,F1B’間で、アップリンクにおいて親機10が各通信オペレータA,Bの携帯基地局30A,30Bと通信可能な無線中継エリアが互いに異なるおそれがある。
Furthermore, even between the
本実施形態の無線中継システムでは、上記複数の通信オペレータA,Bにおける伝搬路(伝搬損失)の違いを考慮し、以下の構成例に示すように親機10及び子機20の少なくとも一方の送信電力を調整してもよい。この送信電力の調整により、固定基地局30A,30Bと親機10との間や親機10と子機20との間のダウンリンク及びアップリンクの伝搬路(伝搬損失)が通信オペレータA,B間で異なる場合でも、子機20が移動局40A,40Bと通信可能な無線中継エリア(セル)200A,200Bのサイズを互いに同じにすることができるとともに、親機10が携帯基地局30A,30Bと通信可能な無線中継エリアを互いに同じにすることができる。
In the wireless relay system of the present embodiment, in consideration of the difference in propagation paths (propagation loss) in the plurality of communication operators A and B, transmission of at least one of the
図17は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した上記ダウンリンク及びアップリンクの送信電力調整を行う第1無線中継局(親機)10の更に他の構成例を示すブロック図である。なお、図17において、前述の図5と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 17 is another example of the first radio relay station (master unit) 10 that adjusts the downlink and uplink transmission power corresponding to the downlink and uplink bidirectional radio relays of the radio relay system according to the embodiment. It is a block diagram showing the example of composition of. In FIG. 17, the same parts as those in FIG. 5 described above are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted.
図18(a)は図17の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路におけるアンテナで受信された第1周波数F1A,F1Bの受信信号SR1A,SR1Bの周波数特性を示す図である。図18(b)は図17のダウンリンク信号処理経路における周波数変換及び電力調整を行った後の第2周波数F2A,F2Bの受信信号SR2A,SR2Bの周波数特性を示す図である。図18(c)は図17のダウンリンク信号処理経路における第2アンテナ102から送信される送信信号ST2A,ST2Bの周波数特性を示す図である。
FIG. 18A shows the frequency characteristics of the reception signals S R1A and S R1B of the first frequencies F1A and F1B received by the antenna in the downlink signal processing path of the first wireless relay station (master device) 10 in FIG. FIG. FIG. 18B is a diagram showing frequency characteristics of the reception signals SR2A and SR2B of the second frequencies F2A and F2B after frequency conversion and power adjustment in the downlink signal processing path of FIG. FIG. 18C is a diagram showing frequency characteristics of the transmission signals ST2A and ST2B transmitted from the
また、図18(d)は図17の第1無線中継局(親機)10のアップリンク信号処理経路におけるアンテナで受信された第2周波数F2A’,F2B’の受信信号SR2A’,SR2B’の周波数特性を示す図である。図18(e)は図17のアップリンク信号処理経路における周波数変換及び電力調整を行った後の第1周波数F1A’,F1B’の受信信号SR1A’,SR1B’の周波数特性を示す図である。図18(f)は図17のアップリンク信号処理経路における第1アンテナ101から送信される送信信号ST1A’,ST1B’の周波数特性を示す図である。
Further, FIG. 18 (d) second frequency F2A received by the antenna in the uplink signal processing path of the first radio relay station (base unit) 10 of FIG. 17 ', F2B' received signal S R2A of ', S R2B It is a figure which shows the frequency characteristic of ' . Figure 18 (e) first frequency F1A after the frequency conversion and power adjustment in the uplink signal processing path in FIG. 17 ', F1B' received signal S R1A of ', S R1B' in graph showing the frequency characteristic of the is there. FIG. 18F is a diagram showing frequency characteristics of transmission signals ST1A ′ and ST1B ′ transmitted from the
図17の第1無線中継局(親機)10の第1無線通信部11では、前述のダウンリンク無線中継切替部118がなく、第1アンテナ101で受信した第1周波数F1A,F1Bの受信信号SR1A,SR1Bが周波数変換器131に直接入力される。図18(a)に示すように受信信号SR1A,SR1Bの電力は通信オペレータA,B間で異なるため、周波数変換器131で第2周波数F2A,F2Bに変換された受信信号SR2A,SR2Bの電力も通信オペレータA,B間で異なる。この受信信号SR2A,SR2Bの電力が図18(b)に示す所定の同一電力Prになるように、第2無線通信部12は、通信オペレータA,Bごとに自動ゲイン制御(AGC)機能を有する複数の電力調整部1210A,1210Bを備える。複数の電力調整部1210A,1210Bはそれぞれ、例えば、図18(b)に示すように通信オペレータA,Bの無線中継周波数F1A,F1Bを選択的に通過させる帯域フィルタ(BPF)1211A,1211Bと、各帯域フィルタ(BPF)1211A,1211Bを通過した通信オペレータA,Bの無線中継周波数F1A,F1Bの受信信号の電力を所定電力Prにする自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器1212A,1212Bとを備える。各電力調整部1210A,1210Bで調整された所定の同一電力Prの受信信号SR2A,SR2Bは、帯域フィルタ126を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器127で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、図18(c)に示す送信信号ST2A,ST2Bとして、第2アンテナ102を介して子機20に向けて送信される。なお、電力調整部1210A,1210Bで所定電力に調整されるため、共通増幅器127は、自動ゲイン制御(AGC)機能を有しなくてもよい。
The first
また、図17の第1無線中継局(親機)10の第2無線通信部12では、前述のアップリンク無線中継切替部128がなく、第2アンテナ102で受信した第2周波数F2A’,F2B’の受信信号SR2A’,SR2B’が周波数変換器132に直接入力される。図18(d)に示すように受信信号SR2A’,SR2B’の電力は通信オペレータA,B間で異なるため、周波数変換器132で第1周波数F1A’,F1B’に変換された受信信号SR1A’,SR1B’の電力も通信オペレータA,B間で異なる。この受信信号SR1A’,SR1B’の電力が図18(e)に示す所定の同一電力Prになるように、第1無線通信部11は、通信オペレータA,Bごとに自動ゲイン制御(AGC)機能を有する複数の電力調整部1110A,1110Bを備える。複数の電力調整部1110A,1110Bはそれぞれ、例えば、図18(e)に示すように通信オペレータA,Bの無線中継周波数F1A’,F1B’を選択的に通過させる帯域フィルタ(BPF)1111A,1111Bと、各帯域フィルタ(BPF)1111A,1111Bを通過した通信オペレータA,Bの無線中継周波数F1A’,F1B’の受信信号の電力を所定電力Prにする自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器1112A,1112Bとを備える。各電力調整部1110A,1110Bで調整された所定の同一電力Prの受信信号SR1A’,SR1B’は、帯域フィルタ116を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器117で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、図18(f)に示す送信信号ST1A’,ST1B’として、第1アンテナ101を介して携帯基地局30A,30Bに向けて送信される。なお、電力調整部1110A,1110Bで所定電力に調整されるため、共通増幅器117は、自動ゲイン制御(AGC)機能を有しなくてもよい。
The second
図19は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した上記ダウンリンク及びアップリンクの送信電力調整を行う第2無線中継局(子機)20の更に他の構成例を示すブロック図である。なお、図19において、前述の図7と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 19 is still another example of the second radio relay station (child device) 20 that adjusts the downlink and uplink transmission power corresponding to the downlink and uplink bi-directional radio relays of the radio relay system according to the embodiment. It is a block diagram showing the example of composition of. In FIG. 19, the same parts as those in FIG. 7 described above are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted.
図20(a)は図19の第2無線中継局(子機)20のダウンリンク信号処理経路におけるアンテナで受信された第2周波数F2A,F2Bの受信信号SR2A,SR2Bの周波数特性を示す図である。図20(b)は図19のダウンリンク信号処理経路における周波数変換及び電力調整を行った後の第1周波数F1A,F1Bの受信信号SR1A,SR1Bの周波数特性を示す図である。図20(c)は図19のダウンリンク信号処理経路における第2アンテナ202から送信される送信信号ST1A,ST1Bの周波数特性を示す図である。
FIG. 20A shows the frequency characteristics of the reception signals S R2A and S R2B of the second frequencies F2A and F2B received by the antenna in the downlink signal processing path of the second radio relay station (child device) 20 in FIG. FIG. Figure 20 (b) is a diagram showing a first frequency F1A after the frequency conversion and power adjustment in the downlink signal processing path in FIG. 19, the received signal S R1A of F1B, the frequency characteristics of S R1B. FIG. 20C is a diagram showing frequency characteristics of the transmission signals ST1A and ST1B transmitted from the
また、図20(d)は図19の第2無線中継局(子機)20のアップリンク信号処理経路におけるアンテナ202で受信された第1周波数F1A’,F1B’の受信信号SR1A’,SR1B’の周波数特性を示す図である。図20(e)は図19のアップリンク信号処理経路における周波数変換及び電力調整を行った後の第2周波数F2A’,F2B’の受信信号SR2A’,SR2B’の周波数特性を示す図である。図20(f)は図19のアップリンク信号処理経路における第1アンテナ201から送信される送信信号ST2A’,ST2B’の周波数特性を示す図である。
20D shows received signals S R1A ′ , S of the first frequencies F1A ′ and F1B ′ received by the
図19の第2無線中継局(子機)20の第1無線通信部21では、前述のダウンリンク無線中継切替部218がなく、第1アンテナ201で受信した第2周波数F2A,F2Bの受信信号SR2A,SR2Bが周波数変換器231に直接入力される。図20(a)に示すように受信信号SR2A,SR2Bの電力は通信オペレータA,B間で異なるため、周波数変換器231で第1周波数F1A,F1Bに変換された受信信号SR1A,SR1Bの電力も通信オペレータA,B間で異なる。この受信信号SR1A,SR1Bの電力が図20(b)に示す所定の同一電力Prになるように、第2無線通信部22は、通信オペレータA,Bごとに自動ゲイン制御(AGC)機能を有する複数の電力調整部2210A,2210Bを備える。複数の電力調整部2210A,2210Bはそれぞれ、例えば、図20(b)に示すように通信オペレータA,Bの第1周波数F1A,F1Bを選択的に通過させる帯域フィルタ(BPF)2211A,2211Bと、各帯域フィルタ(BPF)2211A,2211Bを通過した通信オペレータA,Bの第1周波数F1A,F1Bの受信信号の電力を所定電力Prにする自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器2212A,2212とを備える。各電力調整部2210A,2210Bで調整された所定の同一電力Prの受信信号SR1A,SR1Bは、帯域フィルタ226を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器227で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、図20(c)に示す送信信号ST1A,ST1Bとして、第2アンテナ202を介して移動局40A,40Bに向けて送信される。なお、電力調整部2210A,2210Bで所定電力に調整されるため、共通増幅器227は、自動ゲイン制御(AGC)機能を有しなくてもよい。
The first
図19の第2無線中継局(子機)20の第2無線通信部22では、前述のアップリンク無線中継切替部228がなく、第2アンテナ202で受信した第1周波数F1A’,F1B’の受信信号SR1A’,SR1B’が周波数変換器232に直接入力される。図20(d)に示すように受信信号SR1A’,SR1B’の電力は通信オペレータA,B間で異なるため、周波数変換器232で第2周波数F2A,F2Bに変換された受信信号SR2A’,SR2B’の電力も通信オペレータA,B間で異なる。この受信信号SR2A’,SR2B’の電力が図20(e)に示す所定の同一電力Prになるように、第1無線通信部21は、通信オペレータA,Bごとに自動ゲイン制御(AGC)機能を有する複数の電力調整部2110A,2110Bを備える。複数の電力調整部2110A,2110Bはそれぞれ、例えば、図20(e)に示すように通信オペレータA,Bの第2周波数F2A’,F2B’を選択的に通過させる帯域フィルタ(BPF)2111A,2111Bと、各帯域フィルタ(BPF)2111A,2111Bを通過した通信オペレータA,Bの第2周波数F2A’,F2B’の受信信号の電力を所定電力Prにする自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器2112A,2112Bとを備える。各電力調整部2110A,2110Bで調整された所定の同一電力Prの受信信号SR2A’,SR2B’は、帯域フィルタ216を通過して不要な信号が除去され、共通増幅器217で所定の電力(信号レベル)まで線形増幅された後、図20(f)に示す送信信号ST2A’,ST2B’として、第1アンテナ201を介して携帯基地局30A,30Bに向けて送信される。なお、電力調整部2110A,2110Bで所定電力に調整されるため、共通増幅器217は、自動ゲイン制御(AGC)機能を有しなくてもよい。
The second
図21は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した上記ダウンリンク及びアップリンクの送信電力調整を行う第1無線中継局(親機)10の更に他の構成例を示すブロック図である。本構成例は、固定基地局側の第1アンテナとして複数の指向性アンテナ101A,101Bを用いた例である。図21において、前述の図5、図9及び図17と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。また、本構成例の第1無線中継局(親機)10と組み合わせる第2無線中継局(子機)20については、前述の図19に例示したものを用いることができるため、その説明を省略する。
FIG. 21 is still another one of the first wireless relay station (master device) 10 that adjusts the downlink and uplink transmission power corresponding to the downlink and uplink bi-directional wireless relay of the wireless relay system according to the embodiment. It is a block diagram showing the example of composition of. The present configuration example is an example using a plurality of
図21において、複数の通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bそれぞれに向いた指向性を有する複数の指向性アンテナ101A,101Bで受信されたダウンリンクの受信信号SR1A,SR1Bは、受信信号合成部115で合成された後、周波数変換器131に入力される。
In FIG. 21, downlink received signals S R1A and S R1B received by a plurality of
図22は、実施形態に係る無線中継システムのダウンリンク及びアップリンクの双方向無線中継に対応した上記ダウンリンク及びアップリンクの送信電力調整を行う第1無線中継局(親機)10の更に他の構成例を示すブロック図である。本構成例は、固定基地局側の第1アンテナとして複数の指向性アンテナ101A,101Bを用いた例である。図22において、前述の図5、図9、図10及び図17と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。また、本構成例の第1無線中継局(親機)10と組み合わせる第2無線中継局(子機)20については、前述の図19に例示したものを用いることができるため、その説明を省略する。
FIG. 22 is still another one of the first wireless relay station (master device) 10 that adjusts the downlink and uplink transmission power corresponding to the downlink and uplink two-way wireless relay of the wireless relay system according to the embodiment. It is a block diagram showing the example of composition of. The present configuration example is an example using a plurality of
図22において、複数の通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bそれぞれに向いた指向性を有する複数の指向性アンテナ101A,101Bで受信されたダウンリンクの受信信号SR1A,SR1Bは、受信信号合成部115で合成された後、周波数変換器131に入力される。
In FIG. 22, downlink received signals S R1A and S R1B received by a plurality of
図23は、上記ダウンリンク及びアップリンクの送信電力調整を行う図17の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路及びアップリンク信号処理経路における遠隔制御系の一例を示すブロック図である。なお、図23において、前述の図11及び図17と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 23 is a block diagram showing an example of a remote control system in the downlink signal processing path and the uplink signal processing path of the first wireless relay station (base unit) 10 of FIG. 17 that performs transmission power adjustment of the downlink and uplink FIG. In FIG. 23, the same parts as those in FIGS. 11 and 17 described above are designated by the same reference numerals, and the description will be omitted.
図23において、遠隔制御部141Aは、例えば、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aから受信した制御情報Aに基づいて、ダウンリンク信号処理経路の電力調整部1210A及びアップリンク信号処理経路の電力調整部1110Aを制御し、電力調整部1210A及び電力調整部1110Aそれぞれから出力される通信オペレータAの第2周波数F2Aのダウンリンク送信信号ST2Aの出力及び第1周波数F1A’のアップリンク送信信号ST1A’の出力を、前述の図12(a)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
In FIG. 23, the
また、遠隔制御部141Bは、例えば、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bから受信した制御情報Bに基づいて、ダウンリンク信号処理経路の電力調整部1210B及びアップリンク信号処理経路の電力調整部1110Bを制御し、電力調整部1210B及び電力調整部1110Bそれぞれから出力される通信オペレータBの第2周波数F2Aのダウンリンク送信信号ST2Aの出力及び第1周波数F1B’のアップリンク送信信号ST1B’の出力を、前述の図12(a)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
In addition,
図24は、上記ダウンリンクの送信電力調整を行う図17の第1無線中継局(親機)10のダウンリンク信号処理経路における遠隔制御系の他の例を示すブロック図である。なお、図24において、前述の図11、図12、図17及び図23と同様な部分については同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 24 is a block diagram showing another example of the remote control system in the downlink signal processing path of the first wireless relay station (master device) 10 of FIG. 17 which adjusts the transmission power of the downlink. In FIG. 24, the same parts as those in FIGS. 11, 12, 17 and 23 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図24において、遠隔制御部141Bは、例えば、通信オペレータBの遠隔制御装置81Bから受信した制御情報Bに基づいて、ダウンリンク信号処理経路の電力調整部1210B及びアップリンク信号処理経路の電力調整部1110Bを制御し、電力調整部1210B及び電力調整部1110Bそれぞれからへ出力される通信オペレータBの第2周波数F2Bのダウンリンク送信信号ST2Bの出力及び第1周波数F1B’のアップリンク送信信号ST1B’の出力を、前述の図12(a)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
In FIG. 24, the
一方、遠隔制御部141Aは、例えば、通信オペレータAのユーザ端末(移動局)15A及び固定基地局30Aではなく、通信オペレータBのユーザ端末(移動局)15B、固定基地局30B及び移動通信網80Bを介して、通信オペレータAの遠隔制御装置81Aから制御情報Aを受信する。この制御情報Aに基づいて、ダウンリンク信号処理経路の電力調整部1210A及びアップリンク信号処理経路の電力調整部1110Aを制御し、電力調整部1210A及び電力調整部1110Aそれぞれから出力される通信オペレータAの第2周波数F2Aのダウンリンク送信信号ST2Aの出力及び第1周波数F1A’のアップリンク送信信号ST1A’の出力を、前述の図12(a)〜(h)に示すようにON/OFFすることができる。
On the other hand, the
以上示したように、上記構成の無線中継システムにおいて、親機10は、対携帯基地局(固定基地局30A,30B)向けの第1アンテナ101により、複数の通信オペレータA,Bの携帯基地局(固定基地局)30A,30Bそれぞれが送信する第1周波数F1A,F1Bの無線信号を受信し、周波数変換部(周波数変換器)13で第2周波数F2A,F2Bに変換し、対無線中継局向けの第2アンテナ102で子機20に向けて送信する。子機20は対親機向けの第1アンテナ201で親機10から第2周波数F2A,F2Bで送信された電波を受信し、周波数変換部(周波数変換器)23で第1周波数F1A,F1Bに周波数変換し、対移動局(ユーザ端末)向けの第2アンテナ202で送信する。
As described above, in the wireless relay system of the above configuration, the
また、子機20は、対移動局向けの第2アンテナ202により、複数の通信オペレータA,Bに対応する移動局40A,40Bそれぞれが送信する第1周波数F1A’,F1B’の無線信号を受信し、周波数変換部(周波数変換器)23で第2周波数F2A’,F2B’に変換し、無線中継局向けの第1アンテナ201で親機10に向けて送信する。親機10は対無線中継局向けの第2アンテナ102で子機20から第2周波数F2A’,F2B’で送信された電波を受信し、周波数変換部(周波数変換器)13で第1周波数F1A’,F1B’に周波数変換し、対携帯基地局(固定基地局30A,30B)向けの第1アンテナ101で送信する。
In addition, the
上記周波数変換を行うことにより、子機20のアンテナ201,202間の同一周波数の回り込み干渉がなくなることから、子機20の送信電力を最大送信電力で送信できる。
By performing the above-mentioned frequency conversion, it is possible to transmit the transmission power of the
また、無線中継システムで用いる第1周波数F1A/F1A',F1B/F1B'は、一般に携帯基地局(固定基地局30A,30B)が使用している周波数と同じ周波数を用いる。
The first frequencies F1A / F1A 'and F1B / F1B' used in the radio relay system generally use the same frequency as the frequency used by the mobile base stations (fixed
また、親機10は各通信オペレータA,Bの携帯基地局(固定基地局30A,30B)と“無線接続”されているので、親機10は各通信オペレータA,Bの携帯基地局(固定基地局30A,30B)のエリア内であれば任意の場所に固定設置することもでき、また、特定の方向に走行させることも可能である。例えば子機20の方向に向かって走行させ、子機20のエリアを携帯基地局(固定基地局30A,30B)の圏外エリアまで拡張することができる。
Further, since
以上、本実施形態によれば、第1無線中継局10を自動車に搭載して目標位置に移動した後、基地局を搭載した場合のようなコアネットワークへの接続作業や基地局のセットアップ作業を行う必要がないため、複数の通信オペレータA,Bの固定基地局30A,30Bと移動局(ユーザ装置)40A,40Bとの間の無線通信の中継を速やかに開始することができる。
As described above, according to the present embodiment, after the first
また、本実施形態によれば、親機10に基地局装置(eNodeB)が不要であり、構成が簡易である。
Further, according to the present embodiment, the base station device (eNodeB) is unnecessary for the
また、本実施形態によれば、各通信オペレータA,Bの携帯基地局(固定基地局30A,30B)の無線周波数(F1A/F1A',F1B/F1B')を無線中継システムでも用いるので、新たな周波数を用意する必要がなく、無線中継システムの構成が簡易である。
Further, according to the present embodiment, since the radio frequencies (F1A / F1A ′, F1B / F1B ′) of the mobile base stations (fixed
特に、図5、図7、図17及び図19の構成例によれば、第1無線中継局(親機)10の対携帯基地局(固定基地局30A,30B)向けの第1アンテナ101として無指向性アンテナを用い、異なる複数の通信オペレータA,Bの携帯基地局(固定基地局30A,30B)と送受信し、無線中継することが可能である。また、対携帯基地局向けの第1アンテナ101が1本であるため、構成が簡易である。
In particular, according to the configuration examples of FIG. 5, FIG. 7, FIG. 17 and FIG. 19, as the
また特に、図9及び図21の構成例によれば、第1無線中継局(親機)10の対携帯基地局(固定基地局30A,30B)向けの第1アンテナとして複数の指向性アンテナ101A,101Bを用い、通信オペレータA,B毎の携帯基地局(固定基地局30A,30B)と送受信することにより、各通信オペレータA,Bの通信品質の改善が図れる。
Particularly, according to the configuration example of FIGS. 9 and 21, a plurality of
また特に、図17〜図24の構成例によれば、第1無線中継局(親機)10で受信したダウンリンクの無線中継周波数(第1周波数)F1A,F1B毎に、AGC(Auto Gain Control)を適用して、各通信オペレータA,Bに対応する中間周波数(第2周波数)F2A,F2Bの対子機向けの無線信号の出力が同一電力になるように制御する。また、第2無線中継局(子機)20で受信した中間周波数(第2周波数)F2A,F2B毎に、AGCを適用して、各通信オペレータA,Bの無線中継周波数(第1周波数)F1A,F1Bの対移動局向けの出力が同一電力になるように制御する。この第1無線中継局(親機)10及び第2無線中継局(子機)20の電力調整の制御により、ダウンリンクにおける第2無線中継局(子機)20の対移動局向けの無線中継周波数(第1周波数)F1A,F1Bの送信電力が同じとなるため、各通信オペレータA,Bに対応する無線中継周波数(第1周波数)F1A,F1B間で無線中継エリア(子機20のセル200)が同じになる。
In particular, according to the configuration example of FIGS. 17 to 24, AGC (Auto Gain Control) is generated for each downlink radio relay frequency (first frequency) F1A, F1B received by the first radio relay station (master device) 10. Is applied so that the outputs of the radio signals for the slave units of the intermediate frequency (second frequency) F2A, F2B corresponding to each of the communication operators A, B become the same power. Also, AGC is applied to each of the intermediate frequencies (second frequencies) F2A and F2B received by the second wireless relay station (child unit) 20, and the radio relay frequencies (first frequencies) F1A of the communication operators A and B are applied. , F1B to the mobile station so as to control the same power. By controlling the power adjustment of the first radio relay station (master unit) 10 and the second radio relay station (child unit) 20, a radio relay for the second radio relay station (child unit) 20 to the mobile station in the downlink Since the transmission powers of the frequencies (first frequencies) F1A and F1B are the same, the radio relay area (
同様に、第2無線中継局(子機)20で受信したアップリンクの無線中継周波数(第1周波数)F1A’,F1B’毎に、AGCを適用して、各通信オペレータA,Bに対応する中間周波数(第2周波数)F2A’,F2B’の対親機向けの無線信号の出力が同一電力になるように制御する。また、第1無線中継局(親機)10で受信した中間周波数(第2周波数)F2A’,F2B’毎に、AGCを適用して、各通信オペレータA,Bの無線中継周波数(第1周波数)F1A’,F1B’の対携帯基地局(固定基地局30A,30B)向けの出力が同一電力になるように制御する。この第1無線中継局(親機)10及び第2無線中継局(子機)20の電力調整の制御により、アップリンクにおける第1無線中継局(親機)10の対携帯基地局(固定基地局30A,30B)向けの無線中継周波数(第1周波数)F1A’,F1B’の送信電力が同じとなるため、各通信オペレータA,Bに対応する無線中継周波数(第1周波数)F1A’,F1B’間で無線中継エリア(各通信オペレータA,Bの携帯基地局と通信可能なエリア)が同じになる。
Similarly, AGC is applied to each of the uplink radio relay frequencies (first frequencies) F1A ′ and F1B ′ received by the second radio relay station (child unit) 20 to correspond to the communication operators A and B. Control is performed so that the outputs of the radio signals for the parent device at intermediate frequencies (second frequencies) F2A 'and F2B' become the same power. In addition, AGC is applied to each of the intermediate frequencies (second frequencies) F2A ′ and F2B ′ received by the first radio relay station (master unit) 10 to transmit the radio relay frequencies (first frequencies of the communication operators A and B). ) The outputs of the F1A ′ and F1B ′ for the mobile base station (fixed
また、本実施形態によれば、各通信オペレータA,Bの携帯基地局エリア(固定基地局30A,30Bのセル300A,300B)と無線中継エリア(子機20のセル200)との間に一部重なりがあっても、携帯基地局(固定基地局30A,30B)と無線中継システムが同一信号を送信しているため、その重なりエリアに位置する移動局(ユーザ端末)40A,40Bには干渉とはならない。むしろ、携帯基地局(固定基地局30A,30B)と無線中継システムの両方から送信された無線信号を加算して受信しているため、通信品質が向上する(図25参照)。
Further, according to the present embodiment, the mobile base station area of each of the communication operators A and B (the
また、本実施形態によれば、自動車50等に搭載した親機10は各通信オペレータA,Bの携帯基地局(固定基地局30A,30B)のサービスエリア(セル300A,300B)の端部まで移動することができる。例えば、携帯基地局のエリア端(固定基地局30A,30Bのセル端)に親機10を移動させれば、そこから子機20に中継できるため、無線中継システムのサービスエリアをより遠くまで拡張できる(図26(a)及び(b)参照)。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、親機10を自動車50等に搭載して走行させれば、無線中継システムのサービスエリアを連続的に拡張できる。例えば、各通信オペレータA,Bの携帯基地局(固定基地局30A,30B)のサービスエリア(セル300A,300B)外での遭難者の捜索するような場合、エリアを連続的に拡張できるので探索範囲の拡張が短時間に容易に図れる。特に自動車50等の走行速度が速い程、短時間にエリアの拡張が図れる(図27参照)。
Further, according to the present embodiment, the service area of the wireless relay system can be continuously expanded by mounting the
また、本実施形態によれば、親機10は、前述のユーザ端末(移動局)15(15A,15B)により、遠隔制御通信のON/OFF又は電源のON/OFFの制御と装置の監視を行う制御部14と、移動通信網80A,80Bの通信オペレータA,Bに設けた遠隔制御装置81A,81B(制御元)の少なくとも一方との間で通信を行うことができる。また、子機20は、前述のユーザ端末(移動局)25(25A,25B)により、遠隔制御通信のON/OFF、電源のON/OFF制御及び無線通信部の増幅器(AMP)の利得制御(最大送信電力制御)を行う制御部24と、移動通信網80A,80Bの通信オペレータA,Bの遠隔制御装置81A,81B(制御元)の少なくとも一方との間で通信を行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the
通信オペレータA,Bは、親機10の通信のON/OFF又は電源のON/OFF制御を遠隔で行うことで、無線中継システムの通信の開始及び終了を独自に遠隔制御することができる。例えば、親機10及び子機20を所定の場所に設置した場合、通信オペレータA,Bに設けた遠隔制御装置81A,81B(制御元)から遠隔で親機10の通信のON/OFFまたは電源のON/OFF制御を行う。これにより、通信オペレータA,Bごとに無線中継システムの通信の開始、停止を遠隔で制御できる。
The communication operators A and B can remotely control the start and end of the communication of the wireless relay system by remotely performing ON / OFF control of the communication of the
同様に、親機10の通信ON後に、子機20の電源のON/OFFを遠隔で制御することで、無線中継システムの通信の開始、停止を子機20でも制御することができる。また、子機20の増幅器(AMP)の利得制御(最大送信電力制御)を遠隔で行うこともできる。
Similarly, by remotely controlling ON / OFF of the power supply of the
また、本実施形態によれば、無線中継システム(親機10、子機20)の設置作業は現地の作業者(装置の運用操作をできない作業者)でも行うことができ、無線中継システムの運用は遠隔で通信オペレータが実施することができる。これにより、通信オペレータの作業者が現地に赴き設置作業をする必要がないため、運用の効率化や運用開始までの時間の大幅な短縮化が期待できる。
Further, according to the present embodiment, the installation work of the wireless relay system (the
また、本実施形態によれば、無線中継の運用は通信オペレータが制御(許可)できるため、勝手に無線中継を実行できないようにすることができる。そのため、予め災害等や捜索などに備えて様々な場所に無線中期局を置くことが可能となる。 Further, according to the present embodiment, since the operation of the wireless relay can be controlled (permitted) by the communication operator, the wireless relay can be prevented from being executed freely. Therefore, it is possible to place the wireless medium-term office in various places in advance in preparation for disasters and the like.
また、本実施形態によれば、無線中継システムが他の携帯基地局(固定基地局30C)のサービスエリア(セル300C)に干渉を与えるような場合、子機20の増幅器(AMP)の利得(最大送信電力)を低減制御することで他の携帯基地局(固定基地局30C)のサービスエリア(セル300C)への予干渉を抑圧することができる(図28参照)。
Further, according to the present embodiment, when the radio relay system interferes with the service area (cell 300C) of another portable base station (fixed
なお、本明細書で説明された処理工程並びに無線中継局、遠隔制御装置及び基地局における基地局装置の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。 Note that the processing steps described in this specification and the components of the wireless relay station, the remote control device, and the base station device in the base station can be implemented by various means. For example, these steps and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof.
ハードウェア実装については、実体(例えば、無線中継局、基地局装置、無線中継装置、ユーザ装置(移動局、通信端末)、遠隔制御装置、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置)において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、1つ又は複数の、特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。 Regarding the hardware implementation, the above processes and the processes in the entity (eg, wireless relay station, base station apparatus, wireless relay apparatus, user apparatus (mobile station, communication terminal), remote control apparatus, hard disk drive apparatus, or optical disk drive apparatus) The means, such as processing units, used to implement the components may be one or more application specific ICs (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processors (DSPDs), programmable logic devices (PLD), field programmable gate array (FPGA), processor, controller, microcontroller, microprocessor, electronic device, other electronic units designed to perform the functions described herein, computer Or their pairs It may be implemented in the suit.
また、ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム(例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード)で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び/又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ/プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、FLASHメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、1又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。 Also, for firmware and / or software implementations, means such as processing units used to implement the above components may be programs (eg, procedures, functions, modules, instructions for performing the functions described herein) , Etc.) may be implemented. In general, any computer / processor readable medium tangibly embodying firmware and / or software codes such as a processing unit or the like used to implement the above described processes and components described herein. May be used to implement For example, firmware and / or software code may be stored in memory, for example on a controller, and executed by a computer or processor. The memory may be implemented inside a computer or processor, or may be implemented outside the processor. Also, the firmware and / or software code may be, for example, random access memory (RAM), read only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), programmable read only memory (PROM), electrically erasable PROM (EEPROM) ), Computer- and processor-readable media such as FLASH memory, floppy disk, compact disk (CD), digital versatile disk (DVD), magnetic or optical data storage, etc. Good. The code may be executed by one or more computers or processors, and may cause the computers or processors to perform certain aspects of the functionality described herein.
また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。 Additionally, the description of the embodiments disclosed herein is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to the present disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other variations without departing from the spirit or scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure is not intended to be limited to the examples and designs described herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
10:第1無線中継局(親機)
101,101A,101B:第1アンテナ
102:第2アンテナ
11:第1無線通信部
111:受信用の増幅器
112:受信信号分配部
113A、113B:ON/OFF切替部
114A,114B:帯域フィルタ
115:受信信号合成部
116,116A,116B:帯域フィルタ
117,117A,117B:共通増幅器
118:ダウンリンク無線中継切替部
119:受信信号分配部
1110A,1110B:電力調整部
1111A,1111B:帯域フィルタ(BPF)
1112A,1112B:自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器
12:第2無線通信部
121:受信用の増幅器
122:受信信号分配部
123A,123B:ON/OFF切替部
124A,124B:帯域フィルタ
125:受信信号合成部
126:帯域フィルタ
127:共通増幅器
128:アップリンク無線中継切替部
1210A,1210B 電力調整部
1211A,1211B 帯域フィルタ(BPF)
1212A,1212B 自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器
13:周波数変換部
131,132:周波数変換器
14:制御部
141A,141B:遠隔制御部
20:第2無線中継局(子機)
200A,200B:無線中継エリア
201:第1アンテナ
202:第2アンテナ
21:第1無線通信部
211:受信用の増幅器
212:受信信号分配部
213A,213B:ON/OFF切替部
214A,214B:帯域フィルタ
215:受信信号加算部
216:帯域フィルタ
217:共通増幅器
218:ダウンリンク無線中継切替部
2110A,2110B:電力調整部
2111A,2111B:帯域フィルタ(BPF)
2112A,2112B:自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器
22:第2無線通信部
221:受信用の増幅器 222:受信信号分配部
223A,223B:ON/OFF切替部
224A,224B:帯域フィルタ
225:受信信号合成部
226:帯域フィルタ
227:共通増幅器
228:アップリンク無線中継切替部
2210A,2210B:電力調整部
2211A,2211B:帯域フィルタ(BPF)
2212A,2212B:自動ゲイン制御(AGC)機能付きの増幅器
23:周波数変換部
231,232:周波数変換器
24:制御部
30A,30B:固定基地局(携帯基地局)
30C:固定基地局(携帯基地局)
31A,31B:アンテナ
40A,40B:移動局(ユーザ装置)
50:自動車
60:気球(係留気球)
70:小型飛行体(ドローン)
80A,80B:移動通信網
81A,81B:遠隔制御装置
10: 1st wireless relay station (master unit)
101, 101A, 101B: first antenna 102: second antenna 11: first wireless communication unit 111: amplifier for reception 112: reception
1112A, 1112B: amplifier with automatic gain control (AGC) function 12: second wireless communication unit 121: amplifier for reception 122: reception
1212A, 1212B Amplifier with automatic gain control (AGC) function 13:
200A, 200B: wireless relay area 201: first antenna 202: second antenna 21: first wireless communication unit 211: amplifier for reception 212: received
2112A, 2112B: amplifier with automatic gain control (AGC) function 22: second wireless communication unit 221: amplifier for reception 222: reception
2212A, 2212B: amplifier with automatic gain control (AGC) function 23:
30C: Fixed base station (mobile base station)
31A, 31B:
50: Car 60: Balloon (moored balloon)
70: Small aircraft (drone)
80A, 80B:
Claims (13)
移動可能な第1無線中継局と、前記第1無線中継局よりも高い位置に位置する第2無線中継局とを備え、
前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局との間で前記複数の固定基地局それぞれに対応する互いに異なる複数の第1周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、前記第2無線中継局との間で前記複数の通信オペレータに対応する互いに異なる複数の第2周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、周波数変換後の信号電力を前記複数の通信オペレータ間で互いに等しくなるように調整する信号電力調整部と、を有し、
前記第2無線中継局は、前記第1無線中継局との間で前記複数の第2周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、ユーザ装置との間で前記複数の第1周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、周波数変換後の信号電力を前記複数の通信オペレータ間で互いに等しくなるように調整する信号電力調整部と、を有することを特徴とする無線中継システム。 A wireless relay system relaying wireless communication between fixed base stations of a plurality of communication operators having different radio signal frequencies and user equipment,
A movable first wireless relay station, and a second wireless relay station positioned higher than the first wireless relay station;
A first wireless communication unit configured to transmit and receive wireless signals of a plurality of different first frequencies respectively corresponding to the plurality of fixed base stations with the fixed base stations of the plurality of communication operators; A second wireless communication unit for transmitting and receiving wireless signals of a plurality of different second frequencies corresponding to the plurality of communication operators with the second wireless relay station; and of the first frequency and the second frequency A frequency conversion unit that performs frequency conversion; and a signal power adjustment unit that adjusts the signal power after frequency conversion to be equal among the plurality of communication operators.
The second wireless relay station transmits a plurality of wireless signals of the second frequency to and from the first wireless relay station, and the plurality of first frequencies to and from the user apparatus. A second wireless communication unit that transmits and receives a wireless signal, a frequency conversion unit that performs frequency conversion of the first frequency and the second frequency, and signal power after frequency conversion is equal to each other among the plurality of communication operators And a signal power adjustment unit for adjusting the frequency.
前記第1無線中継局及び前記第2無線中継局それぞれの前記信号電力調整部は、前記複数の通信オペレータそれぞれについて、該通信オペレータの周波数の信号を選択的に通過させる帯域フィルタと、該帯域フィルタを通過した後の信号電力を所定電力にするように調整する自動利得調整付き増幅器とを有することを特徴とする無線中継システム。 In the wireless relay system of claim 1,
The signal power adjusting unit of each of the first wireless relay station and the second wireless relay station selectively transmits a signal of the frequency of the communication operator for each of the plurality of communication operators, and the band filter A radio relay system comprising: an amplifier with an automatic gain adjustment which adjusts signal power after passing through to a predetermined power.
前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するように向きを調整可能な又は制御可能な複数の指向性アンテナ、又は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナを有することを特徴とする無線中継システム。 In the wireless relay system of claim 1 or 2,
The first wireless relay station is capable of adjusting or controlling its direction so as to track fixed base stations of the plurality of communication operators, or fixed base stations of the plurality of communication operators. A wireless relay system comprising: an adaptive antenna composed of a plurality of elements capable of forming a beam so as to track the
移動可能な第1無線中継局と、前記第1無線中継局よりも高い位置に位置する第2無線中継局とを備え、
前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局との間で前記複数の固定基地局それぞれに対応する互いに異なる複数の第1周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、前記第2無線中継局との間で前記複数の通信オペレータに対応する互いに異なる複数の第2周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、を有し、
前記第2無線中継局は、前記第1無線中継局との間で前記複数の第2周波数の無線信号を送受信する第1無線通信部と、ユーザ装置との間で前記複数の第1周波数の無線信号を送受信する第2無線通信部と、前記第1周波数と前記第2周波数との周波数変換を行う周波数変換部と、を有し、
前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するように向きを調整可能な又は制御可能な複数の指向性アンテナ、又は、前記複数の通信オペレータの固定基地局それぞれを追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナを有することを特徴とする無線中継システム。 A wireless relay system relaying wireless communication between fixed base stations of a plurality of communication operators having different radio signal frequencies and user equipment,
A movable first wireless relay station, and a second wireless relay station positioned higher than the first wireless relay station;
A first wireless communication unit configured to transmit and receive wireless signals of a plurality of different first frequencies respectively corresponding to the plurality of fixed base stations with the fixed base stations of the plurality of communication operators; A second wireless communication unit for transmitting and receiving wireless signals of a plurality of different second frequencies corresponding to the plurality of communication operators with the second wireless relay station; and of the first frequency and the second frequency And a frequency converter for frequency conversion,
The second wireless relay station transmits a plurality of wireless signals of the second frequency to and from the first wireless relay station, and the plurality of first frequencies to and from the user apparatus. A second wireless communication unit that transmits and receives wireless signals; and a frequency conversion unit that performs frequency conversion between the first frequency and the second frequency,
The first wireless relay station is capable of adjusting or controlling its direction so as to track fixed base stations of the plurality of communication operators, or fixed base stations of the plurality of communication operators. A wireless relay system comprising: an adaptive antenna composed of a plurality of elements capable of forming a beam so as to track the
前記複数の通信オペレータそれぞれについて、前記第1周波数及び前記第2周波数は、前記第1無線中継局における無線信号の回り込み干渉及び前記第2無線中継局における無線信号の回り込み干渉が発生しないように異なる周波数であることを特徴とする無線中継システム。 The radio relay system according to any one of claims 1 to 4.
For each of the plurality of communication operators, the first frequency and the second frequency are different so that interference of radio signals at the first wireless relay station and interference of wireless signals at the second wireless relay station do not occur. A radio relay system characterized by having a frequency.
前記第1無線中継局は、地上を移動可能な移動体に搭載されていることを特徴とする無線中継システム。 The radio relay system according to any one of claims 1 to 5,
The wireless relay system according to claim 1, wherein the first wireless relay station is mounted on a mobile movable on the ground.
前記第2無線中継局は、気球に搭載されていることを特徴とする無線中継システム。 The radio relay system according to any one of claims 1 to 6.
The wireless relay system according to claim 1, wherein the second wireless relay station is mounted on a balloon.
前記第1無線中継局は移動体に搭載され、前記第2無線中継局が搭載されている気球は前記移動体とは異なる他の移動体に係留されていることを特徴とする無線中継システム。 In the wireless relay system of claim 7,
The wireless relay system according to claim 1, wherein the first wireless relay station is mounted on a mobile unit, and a balloon on which the second wireless relay station is mounted is anchored to another mobile unit different from the mobile unit.
前記第2無線中継局は、自律制御により又は外部からの制御により所定の空域に滞在又は移動する飛行体に搭載されていることを特徴とする無線中継システム。 The radio relay system according to any one of claims 1 to 6.
The wireless relay system according to claim 1, wherein the second wireless relay station is mounted on an aircraft which stays or moves in a predetermined airspace by autonomous control or external control.
前記第1無線中継局は移動体に搭載され、その移動体に前記飛行体が離発着可能な離発着部を備えることを特徴とする無線中継システム。 In the wireless relay system of claim 9,
The wireless relay system according to claim 1, wherein the first wireless relay station is mounted on a mobile unit, and the mobile unit is provided with a takeoff / attachment unit capable of moving on / off the flight unit.
前記第1無線中継局は、前記第2無線中継局を追尾するように向きを制御可能な指向性アンテナ、又は、前記第2無線中継局を追尾するようにビームを形成可能な複数素子からなるアダプティブアンテナを備えていることを特徴とする無線中継システム。 The radio relay system according to any one of claims 1 to 10.
The first wireless relay station includes a directional antenna whose direction can be controlled to track the second wireless relay station, or a plurality of elements capable of forming a beam to track the second wireless relay station. A wireless relay system comprising an adaptive antenna.
前記第1無線中継局は、前記複数の通信オペレータそれぞれについて、外部からの制御情報により前記固定基地局との間の無線信号と前記第2無線中継局との間の無線信号との中継をON/OFF制御する制御部を備えることを特徴とする無線中継システム。 The radio relay system according to any one of claims 1 to 11.
The first wireless relay station turns on relay of a wireless signal with the fixed base station and a wireless signal with the second wireless relay station according to external control information for each of the plurality of communication operators. A wireless relay system comprising: a control unit that performs on / off control.
前記第2無線中継局は、前記複数の通信オペレータそれぞれについて、前記第1周波数からなるユーザ装置との間の無線信号の送信及び受信の少なくとも一方の状況を示す情報を、外部の所定の送信先に送信する手段を備えることを特徴とする無線中継システム。 The radio relay system according to any one of claims 1 to 12.
The second wireless relay station transmits information indicating the status of at least one of transmission and reception of a radio signal to and from the user apparatus having the first frequency for each of the plurality of communication operators, as an external predetermined transmission destination A wireless relay system comprising: means for transmitting to.
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