JP2000082983A - 無線中継増幅装置 - Google Patents

無線中継増幅装置

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JP2000082983A
JP2000082983A JP10265702A JP26570298A JP2000082983A JP 2000082983 A JP2000082983 A JP 2000082983A JP 10265702 A JP10265702 A JP 10265702A JP 26570298 A JP26570298 A JP 26570298A JP 2000082983 A JP2000082983 A JP 2000082983A
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relay
amplifier
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Kazuhiro Fujisawa
和弘 藤沢
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信局間で送信される信号を中継増幅す
る無線中継増幅装置において中継増幅の効率化を図る。 【解決手段】 無線中継増幅装置では下り回線を用いた
通信を例とすると、中継受信手段が中継元となる基地局
から送信された信号を中継受信し、増幅器１が中継受信
した信号を増幅し、中継送信手段が増幅した信号を中継
先となる移動局に対して中継送信するに際して、検出手
段２が中継受信手段により受信した信号のレベルを検出
し、増幅制御手段を構成する制御部３や電力調整部４
が、中継対象の信号が受信されていないとみなす閾値に
比べて検出した信号レベルが小さい場合に増幅器１の動
作電力を減少させる。また、他の構成として、上記と同
様な検出手段により検出した信号レベルが大きいことに
応じて増幅器のゲインを下げる一方、検出した信号レベ
ルが小さいことに応じて増幅器のゲインを上げる増幅制
御手段を備えて、中継送信される信号のレベルの安定化
を図った。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中継元となる無線
通信局から送信された信号を中継受信し、中継受信した
信号を増幅器により増幅して中継先となる無線通信局に
対して中継送信する無線中継増幅装置（ブースタ）に関
し、特に、中継受信した信号のレベルに基づいて増幅器
の動作を制御することにより中継増幅の効率化を図る無
線中継増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば移動体通信システムでは、基地局
と移動局との間で無線信号を通信することが行われてい
る。また、一般に、基地局や移動局といった無線通信局
から送信された無線信号は、送信元の無線通信局から遠
くへ伝送されるに従って信号レベル（すなわち、当該無
線信号による電界強度）が小さくなってしまうため、無
線中継増幅装置を設けて無線信号を中継増幅することが
行われている。
【０００３】このような無線中継増幅装置は、例えば基
地局から無線送信される信号のレベルが微弱となる領域
に設けられ、基地局から移動局への下り回線では、基地
局から無線送信された信号を中継受信して増幅し、増幅
した信号を移動局に対して無線により中継送信すること
で、基地局のサービスエリアを実質的に拡大することを
実現している。また、同様に、無線中継増幅装置は、移
動局から基地局への上り回線では、移動局から無線送信
された信号を中継受信して増幅し、増幅した信号を基地
局に対して無線により中継送信することを行っている。
【０００４】また、近年では、携帯電話端末等の移動局
は種々な領域で使用されており、例えば地上で使用され
るばかりでなく、列車等といった車両に乗せられて使用
されることもある。こうしたことと対応して、上記した
無線中継増幅装置も、例えば地上に設置されるばかりで
なく、列車等に設置することも考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような無線中継増幅装置では、例えば中継対象となる信
号の受信状況にかかわらず、当該信号を増幅器により増
幅する動作が常に一定の態様に固定されていたため、こ
うした信号の受信状況に応じて適切な増幅動作を行うこ
とができない場合が生じていた。
【０００６】具体的な一例として、無線中継増幅装置で
は、基地局や移動局から中継対象となる信号を受信して
いるか否かにかかわらず、常に増幅器による増幅動作が
行われていたため、例えば中継対象となる信号が存在し
ないときにも増幅動作が行われてしまうことから、増幅
器の消費電力が無駄に大きくなってしまって、運用時の
コストに大きな損失が生じてしまうといった不具合があ
った。
【０００７】また、他の例として、無線中継増幅装置で
は、基地局や移動局から受信した中継対象となる信号の
レベルの大小にかかわらず、増幅器のゲインが常に一定
に保たれていたため、例えば中継受信した信号のレベル
が大きい場合（すなわち、当該信号による電界強度が強
い場合）には、中継送信する信号のレベルが大きくなっ
てしまって、中継先の無線通信局に信号の過入力状態を
生じさせてしまい、回線品質の低下を生じさせてしまう
ことがあるといった不具合があった。
【０００８】このような不具合は、例えば無線中継増幅
装置が列車等の車両に設置された場合には特に顕著とな
る。すなわち、このような場合には、列車等が移動する
に従って無線中継増幅装置も移動するため、列車等の外
部にある基地局と無線中継増幅装置との間の距離や通信
環境等が変動することに応じて、無線中継増幅装置が基
地局から中継受信する信号のレベル（電界状況）が変化
してしまう。
【０００９】例えば、無線中継増幅装置を載せた列車等
が基地局の近くを通過するときには、無線中継増幅装置
が基地局から中継受信する信号のレベルが大きくなるこ
とに応じて、当該列車等に乗せられた移動局に対して中
継送信される信号のレベルが大きくなってしまい、この
ため、移動局に信号の過入力状態を生じさせてしまっ
て、回線品質の低下を引き起こしてしまう要因となって
いた。
【００１０】一方、移動局から基地局への上り回線で
は、例えば無線中継増幅装置が移動局から中継受信する
信号のレベルが瞬時的に大きくなってしまうことが発生
することもあり、こうした瞬時的な強電界の発生が回線
品質の低下につながってしまうことがあった。なお、例
えば共通増幅器を用いて多周波信号を中継増幅する場合
等には、特に、各周波数信号の位相の重なりにより瞬時
的な強電界が発生してしまい易かった。
【００１１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、中継元となる無線通信局から
送信された信号を中継受信して増幅し、増幅した信号を
中継先となる無線通信局に対して中継送信するに際し
て、中継受信した信号のレベルに基づいて増幅器の動作
を制御することにより中継増幅の効率化を図ることがで
きる無線中継増幅装置を提供することを目的とする。
【００１２】更に具体的には、本発明は、中継受信した
信号のレベルに基づいて、中継元となる無線通信局から
送信された信号を受信していないとみなすときには増幅
器での消費電力を減少させることができる無線中継増幅
装置を提供することを目的とする。また、具体的には、
本発明は、中継受信した信号のレベルに基づいて増幅器
のゲインを制御することにより、上記した過入力状態に
よる回線品質の低下を防止することができる無線中継増
幅装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る無線中継増幅装置では、中継受信手段
が中継元となる無線通信局から送信された信号を中継受
信し、増幅器が中継受信した信号を増幅し、中継送信手
段が増幅した信号を中継先となる無線通信局に対して中
継送信するに際して、以下に示すように、中継受信した
信号のレベルに基づいて増幅器の動作を制御するように
した。
【００１４】すなわち、本発明に係る無線中継増幅装置
では、検出手段が前記中継受信手段により受信した信号
のレベルを検出し、増幅制御手段が中継対象の信号が受
信されていないとみなす閾値に比べて検出した信号レベ
ルが小さい場合に前記増幅器の動作電力を減少させるよ
うにした。
【００１５】従って、例えば中継対象の信号が受信され
ているとみなされるときには増幅器が通常通りに動作さ
せられる一方、中継対象の信号が受信されていないとみ
なされるときには増幅器の動作電力が減少させられるた
め、中継増幅を行うための消費電力を総じて減少させる
ことができ、これにより、コストの削減等を実現するこ
とができる。なお、増幅器の動作電力を減少させる仕方
としては、当該動作電力を通常の場合より少なくさせる
態様ばかりでなく、当該動作電力をゼロにする態様を用
いてもよい。
【００１６】また、本発明に係る無線中継増幅装置で
は、検出手段が前記中継受信手段により受信した信号の
レベルを検出し、増幅制御手段が検出した信号レベルが
大きいことに応じて前記増幅器のゲインを下げる一方、
検出した信号レベルが小さいことに応じて前記増幅器の
ゲインを上げるようにした。
【００１７】従って、例えば中継元の無線通信局から受
信した信号のレベルが比較的小さいときには増幅器のゲ
インを比較的大きくして中継送信される信号のレベルを
中継に必要なレベル程度に維持することができる一方、
中継元の無線通信局から受信した信号のレベルが比較的
大きいときには増幅器のゲインを比較的小さくすること
で、中継送信される信号のレベルが過大になってしまう
のを防止することができ、これにより、回線品質の低下
が生じてしまうのを防止することができる。
【００１８】また、このように増幅器のゲインを調整す
る構成は、特に、本発明に係る無線中継増幅装置が列車
等といった車両に設けられ、当該車両に乗せられた移動
局と当該車両の外部の基地局との間で無線送信される信
号を中継増幅する場合に用いられるのに適している。す
なわち、このような場合には、車両の移動に従って無線
中継増幅装置と基地局との間の距離や通信環境等が変動
し、これにより例えば前記中継受信手段により基地局か
ら受信する信号のレベルが変化するが、本発明では、こ
のような信号レベルの変化に対応して増幅器のゲインを
適切に制御することができる。
【００１９】以上のように、本発明に係る無線中継増幅
装置では、中継元となる無線通信局から送信された信号
を中継受信して増幅し、増幅した信号を中継先となる無
線通信局に対して中継送信するに際して、中継受信した
信号のレベルに応じて増幅器の動作を適切に制御するこ
とができ、これにより、効率のよい中継増幅を行うこと
ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明に係る第１実施例を図１を
参照して説明する。図１には、本発明に係る無線中継増
幅装置の一例を示してあり、本例の無線中継増幅装置で
は、例えば移動体通信システムに備えられた基地局と移
動局との間で無線送信される信号を中継増幅することを
行う。同図に示されるように、本例の無線中継増幅装置
には、基地局から移動局への下り回線に対して、信号を
増幅する増幅器１と、信号のレベルを検出する電界レベ
ル検出回路２と、後述する電力調整部４を制御する制御
部３と、増幅器１の動作電力を調整する電力調整部４と
が備えられている。
【００２１】また、本例の無線中継増幅装置には、移動
局から基地局への上り回線に対しても、上記と同様に、
信号を増幅する増幅器１１と、信号のレベルを検出する
電界レベル検出回路１２と、後述する電力調整部１４を
制御する制御部１３と、増幅器１１の動作電力を調整す
る電力調整部１４とが備えられている。
【００２２】また、上記図１では図示を省略したが、本
例の無線中継増幅装置には、基地局から送信された無線
信号を中継受信する下り中継受信手段と、下り中継受信
手段により受信した信号が増幅器１により増幅された後
に当該信号を移動局に対して無線で中継送信する下り中
継送信手段と、移動局から送信された無線信号を中継受
信する上り中継受信手段と、上り中継受信手段により受
信した信号が増幅器１１により増幅された後に当該信号
を基地局に対して無線で中継送信する上り中継送信手段
とが備えられている。
【００２３】まず、下り回線に対して備えられた各処理
部の構成等について説明する。下り中継受信手段は基地
局から送信された信号を受信するアンテナや復調器等か
ら構成されており、中継受信した信号を後述する電界レ
ベル検出回路２へ出力する。本例の下り回線では、この
下り中継受信手段により、中継元となる無線通信局（本
例では基地局）から送信された信号を中継受信する中継
受信手段が構成されている。
【００２４】増幅器１は信号を増幅する機能を有してお
り、前段に備えられた後述する電界レベル検出回路２か
ら入力された信号を増幅し、増幅した信号を下り中継送
信手段へ出力する。また、本例では、上記した電界レベ
ル検出回路２により検出された信号レベルに基づいて、
後述する電力調整部４により当該増幅器１の動作電力が
調整される。本例の下り回線では、この増幅器１によ
り、中継受信した信号を増幅する増幅器が構成されてい
る。なお、増幅器としては特に限定はなく、種々なもの
が用いられてもよい。
【００２５】電界レベル検出回路２は上記した下り中継
受信手段により受信された信号のレベルを検出する機能
を有しており、検出した信号レベルを示す情報を含んだ
検出レベル信号を後述する制御部３へ送信するととも
に、下り中継受信手段から入力された信号を増幅器１の
入力端へ出力することを行う。なお、本例の電界レベル
検出回路２は上記した信号レベルの検出の一例として、
増幅器１の入力端に入力される高周波信号の強度を検出
すること、すなわち、増幅器１の前段における下り回線
の電界強度を検出することを行っており、これにより、
基地局から中継受信された信号のレベルを検出してい
る。
【００２６】また、具体的には、このような電界強度の
検出を行う回路は、例えばＩＦ検波用ＩＣのＲＳＳＩ機
能を用いて実現することができ、このような構成を採用
した場合には、上記した検出レベル信号としては、ＲＳ
ＳＩ機能により出力されるＲＳＳＩ信号を用いることが
できる。本例の下り回線では、上記のような電界レベル
検出回路２により、上記した下り中継受信手段により受
信した信号のレベルを検出する検出手段が構成されてい
る。なお、検出手段としては、中継受信手段により受信
した信号のレベルを検出することができるものであれ
ば、どのような検出の仕方が用いられてもよい。
【００２７】制御部３は上記した電界レベル検出回路２
から受信した検出レベル信号に基づいて電力調整部４を
制御する機能を有しており、また、電力調整部４は制御
部３による制御に従って増幅器１の動作電力を調整する
機能を有している。
【００２８】具体的には、本例の制御部３には、基地局
から中継対象の信号が受信されていないとみなす信号レ
ベルの閾値が設定されている。そして、本例の制御部３
では、上記した検出レベル信号により通知された信号レ
ベルと設定された閾値とを比較して、当該信号レベルが
当該閾値以上である場合には、基地局から中継対象の信
号が受信されていると判定し、電力調整部４を制御して
増幅器１に通常通りの増幅動作を行わせる。一方、制御
部３では、通知された信号レベルが設定された閾値より
小さい場合には、基地局から中継対象の信号が受信され
ていないと判定し、電力調整部４を制御して増幅器１の
動作電力を減少させる。
【００２９】ここで、上記した信号レベルの閾値は、例
えば基地局の設置環境や、基地局と無線中継増幅装置と
の間の通信環境等を鑑みて設定される。具体的には、例
えば基地局から中継対象となる信号が送信されていると
きに無線中継増幅装置により受信される当該信号のレベ
ルより小さな値に閾値を設定しておき、中継対象となる
信号よりも小さなレベルの雑音等のみが受信されている
ときには増幅器の動作電力を減少させるようにしてお
く。また、増幅器の動作電力の減少の仕方としては、通
常の動作状況に比べて減少されれば、どのような態様が
用いられてもよく、例えば動作電力をゼロにして増幅器
の動作を一時的に停止させてもよい。
【００３０】本例の下り回線では、上記したようにして
制御部３が電力調整部４を制御して増幅器１の動作電力
を調整することにより、中継対象の信号が受信されてい
ないとみなす閾値に比べて検出した信号レベルが小さい
場合に増幅器の動作電力を減少させる増幅制御手段が構
成されている。
【００３１】下り中継送信手段は増幅器１により増幅さ
れた信号を移動局に対して送信する変調器やアンテナ等
から構成されており、これにより当該信号が移動局へ中
継送信される。本例の下り回線では、この下り中継送信
手段により、増幅した中継対象の信号を中継先となる無
線通信局（本例では移動局）に対して中継送信する中継
送信手段が構成されている。
【００３２】以上のように、本例の無線中継増幅装置で
は下り回線を用いた通信において、基地局から送信され
た信号を中継受信して増幅し、増幅した信号を移動局に
対して中継送信するに際して、受信した信号のレベルに
基づいて基地局から中継対象の信号が受信されていない
とみなした場合には増幅器の動作電力を減少させるよう
にしたため、電力を効率よく使用して低消費電力化を図
ることができ、これにより、コストの削減等を実現する
ことができる。
【００３３】次に、上り回線に対して備えられた各処理
部の構成等について説明する。なお、本例では、上り回
線に関する構成等については上記した下り回線に関する
構成等とほぼ同様であるため、同様の構成等については
簡略的に説明する。上り中継受信手段は、上記した下り
中継受信手段と同様に、移動局から送信された信号を中
継受信して、受信した信号を後述する電界レベル検出回
路１２へ出力する。本例の上り回線では、この上り中継
受信手段により、中継元となる無線通信局（本例では移
動局）から送信された信号を中継受信する中継受信手段
が構成されている。
【００３４】増幅器１１は、上記した下り回線の増幅器
１と同様に、前段に備えられた後述する電界レベル検出
回路１２から入力された信号を増幅し、増幅した信号を
上り中継送信手段へ出力する。また、本例では、上記し
た電界レベル検出回路１２により検出された信号レベル
に基づいて、後述する電力調整部１４により当該増幅器
１１の動作電力が調整される。本例の上り回線では、こ
の増幅器１１により、中継受信した信号を増幅する増幅
器が構成されている。
【００３５】電界レベル検出回路１２は、上記した下り
回線の電界レベル検出回路２と同様に、上り中継受信手
段により受信された信号のレベルを検出して、検出した
信号レベルを示す情報を含んだ検出レベル信号を後述す
る制御部１３へ送信するとともに、上り中継受信手段か
ら入力された信号を増幅器１１の入力端へ出力すること
を行う。本例の上り回線では、この電界レベル検出回路
１２により、上記した上り中継受信手段により受信した
信号のレベルを検出する検出手段が構成されている。
【００３６】制御部１３や電力調整部１４は、上記した
下り回線の制御部３や電力調整部４と同様に、例えば制
御部３が上記した電界レベル検出回路１２から受信した
検出レベル信号に基づいて電力調整部１４を制御し、こ
の制御に従って電力調整部１４が増幅器１１の動作電力
を調整する。
【００３７】ここで、本例の上り回線の制御部１３にお
いても、上記した下り回線の場合と同様に、移動局から
中継対象の信号が受信されていないとみなす信号レベル
の閾値が設定されており、上記した検出レベル信号によ
り通知された信号レベルと設定された閾値とを比較し
て、当該信号レベルが当該閾値より小さい場合に電力調
整部１４を制御して増幅器１１の動作電力を減少させる
ことが行われる。
【００３８】また、上り回線における上記した信号レベ
ルの閾値は、例えば無線中継増幅装置により形成するサ
ービスエリアの広さや、無線中継増幅装置とサービスエ
リア内の移動局との間の通信環境等を鑑みて設定され
る。具体的には、例えばサービスエリア内の移動局から
中継対象となる信号が送信されているときに無線中継増
幅装置により受信される当該信号のレベルより小さな値
に閾値を設定しておき、サービスエリア外の移動局から
の信号や、中継対象となる信号よりも小さなレベルの雑
音等のみが受信されているときには増幅器の動作電力を
減少させるようにしておく。
【００３９】また、増幅器の動作電力の減少の仕方とし
ては、上記した下り回線の場合と同様に、種々な態様が
用いられてもよい。本例の上り回線では、上記したよう
に制御部１３が電力調整部１４を制御して増幅器１１の
動作電力を調整することにより、中継対象の信号が受信
されていないとみなす閾値に比べて検出した信号レベル
が小さい場合に増幅器の動作電力を減少させる増幅制御
手段が構成されている。
【００４０】上り中継送信手段は、上記した下り中継送
信手段と同様に、増幅器１１により増幅された信号を基
地局に対して中継送信することを行う。本例の上り回線
では、この上り中継送信手段により、増幅した中継対象
の信号を中継先となる無線通信局（本例では基地局）に
対して中継送信する中継送信手段が構成されている。
【００４１】以上のように、本例の無線中継増幅装置で
は、上り回線を用いた通信においても上記した下り回線
の場合と同様に、移動局から送信された信号を中継受信
して増幅し、増幅した信号を基地局に対して中継送信す
るに際して、受信した信号のレベルに基づいて移動局か
ら中継対象の信号が受信されていないとみなした場合に
は増幅器の動作電力を減少させるようにしたため、電力
を効率よく使用して低消費電力化を図ることができ、こ
れにより、コストの削減等を実現することができる。
【００４２】ここで、上記第１実施例では、中継元とな
る無線通信局として基地局を用いるとともに中継先とな
る無線通信局として移動局を用いた場合と、中継元とな
る無線通信局として移動局を用いるとともに中継先とな
る無線通信局として基地局を用いた場合を示したが、中
継元や中継先となる無線通信局としては特に限定はな
く、例えば基地局間や移動局間で無線送信される信号が
無線中継増幅装置により中継増幅されてもよい。
【００４３】また、上記第１実施例に示した本発明に係
る無線中継増幅装置の構成としては、種々な構成が用い
られてもよく、例えば受信した信号のレベルに基づいて
中継対象の信号が受信されていないとみなす場合に増幅
器の動作電力を減少させて低消費電力化を実現すること
ができるような構成であればよい。例えば、上記第１実
施例では、一方の無線通信局（基地局）から他方の無線
通信局（移動局）へ送信される信号の中継と他方の無線
通信局（移動局）から一方の無線通信局（基地局）へ送
信される信号の中継との双方向に本発明を適用した場合
を示したが、いずれか一方向の中継のみに本発明が適用
されてもよい。
【００４４】次に、本発明に係る第２実施例を図２を参
照して説明する。図２には、本発明に係る無線中継増幅
装置の一例を示してあり、本例の無線中継増幅装置は、
例えば列車やバス等といった車両に設けられており、当
該車両に乗せられた移動局と当該車両の外部の基地局と
の間で無線送信される信号を中継増幅することを行う。
なお、本例の移動局は例えば携帯電話端末等であり、車
両に乗っているユーザに所持されて使用される。また、
本例の基地局は例えば車両の外部の地上等に固定されて
いるとする。
【００４５】上記図２に示されるように、本例の無線中
継増幅装置には、基地局から移動局への下り回線に対し
て、信号を増幅する増幅器２１と、信号のレベルを検出
する電界レベル検出回路２２と、増幅器２１の増幅動作
を制御する増幅制御部２３とが備えられている。また、
本例の無線中継増幅装置には、移動局から基地局への上
り回線に対しても、上記と同様に、信号を増幅する増幅
器３１と、信号のレベルを検出する電界レベル検出回路
３２と、増幅器３１の増幅動作を制御する増幅制御部３
３とが備えられている。
【００４６】また、上記図２では図示を省略したが、本
例の無線中継増幅装置には、基地局から送信された無線
信号を中継受信する下り中継受信手段と、下り中継受信
手段により受信した信号が増幅器２１により増幅された
後に当該信号を移動局に対して無線で中継送信する下り
中継送信手段と、移動局から送信された無線信号を中継
受信する上り中継受信手段と、上り中継受信手段により
受信した信号が増幅器３１により増幅された後に当該信
号を基地局に対して無線で中継送信する上り中継送信手
段とが備えられている。
【００４７】まず、下り回線に対して備えられた各処理
部の構成等について説明する。下り中継受信手段は基地
局から送信された信号を受信するアンテナや復調器等か
ら構成されており、中継受信した信号を後述する増幅器
２１の入力端へ出力する。なお、後述するように、増幅
器２１に入力される信号は前段に備えられた電界レベル
検出回路２２にも取り込まれる。本例の下り回線では、
この下り中継受信手段により、中継元となる無線通信局
（本例では基地局）から送信された信号を中継受信する
中継受信手段が構成されている。
【００４８】増幅器２１は信号を増幅する機能を有して
おり、上記した下り中継受信手段から入力された信号を
増幅し、増幅した信号を下り中継送信手段へ出力する。
また、本例では、後述するように、電界レベル検出回路
２２により検出された信号レベルに基づいて、増幅制御
部２３により当該増幅器２１の増幅動作が制御される。
本例の下り回線では、この増幅器２１により、中継受信
した信号を増幅する増幅器が構成されている。なお、増
幅器としては特に限定はなく、種々なものが用いられて
もよい。
【００４９】電界レベル検出回路２２は上記した下り中
継受信手段により受信された信号のレベルを検出する機
能を有しており、検出した信号レベルを示す情報を含ん
だ検出レベル信号を後述する増幅制御部２３へ送信する
ことを行う。なお、本例の電界レベル検出回路２２は上
記した信号レベルの検出の一例として、増幅器２１の入
力端に入力される高周波信号の強度を検出すること、す
なわち、増幅器２１の前段における下り回線の電界強度
を検出することを行っており、これにより、基地局から
中継受信された信号のレベルを検出している。
【００５０】また、具体的には、上記第１実施例で示し
た場合と同様に、このような電界強度の検出を行う回路
として、例えばＩＦ検波用ＩＣのＲＳＳＩ機能を用いる
こともできる。本例の下り回線では、上記のような電界
レベル検出回路２２により、上記した下り中継受信手段
により受信した信号のレベルを検出する検出手段が構成
されている。なお、検出手段としては、中継受信手段に
より受信した信号のレベルを検出することができるもの
であれば、どのような検出の仕方が用いられてもよい。
【００５１】増幅制御部２３は上記した電界レベル検出
回路２２から受信した検出レベル信号に基づいて増幅器
２１の増幅動作を制御する機能を有しており、本例で
は、当該検出レベル信号により通知された信号レベルに
基づいて増幅器２１のゲインを制御することを行う。具
体的には、本例の増幅制御部２３では、上記した検出レ
ベル信号により通知された信号レベルが比較的大きい場
合には増幅器２１のゲインを下げる一方、当該信号レベ
ルが比較的小さい場合には増幅器２１のゲインを上げる
態様で、当該増幅器２１を制御信号等により制御するこ
とを行う。
【００５２】ここで、上記のようにして増幅器２１のゲ
インを制御する仕方は例えば予め増幅制御部２３に設定
されている。具体的には、例えば、上記した検出レベル
信号により通知される信号レベルの値とその値の信号レ
ベルが通知された場合に制御する増幅器２１のゲインの
値とが対応付けられて増幅制御部２３に設定されてお
り、増幅制御部２３では、設定されている当該対応付け
を参照して、通知された信号レベルの値に対応したゲイ
ンの値に増幅器２１のゲインを制御することを行う。
【００５３】また、上記した増幅器２１のゲインを制御
する仕方は、例えば無線中継増幅装置と移動局との間の
通信環境や、移動局の性能等を鑑みて設定される。具体
的には、例えば基地局から受信した信号のレベルが比較
的大きい場合には移動局に対して中継送信される信号の
レベルが過大になってしまうのを防止することができる
程度に増幅器２１のゲインを下げる一方、基地局から受
信した信号のレベルが比較的小さい場合には移動局に対
して中継送信される信号のレベルが中継に必要なレベル
となる程度に増幅器２１のゲインを上げることができる
ような制御態様を設定するのが好ましい。なお、中継に
必要なレベルとは、例えば無線中継増幅装置から中継送
信される信号が当該無線中継増幅装置のサービスエリア
内（例えば列車等の車両の内部）の移動局へ通信に十分
な強度で伝送され得るレベルのことである。
【００５４】本例の下り回線では、上記した増幅制御部
２３により、検出した信号レベルが大きいことに応じて
増幅器のゲインを下げる一方、検出した信号レベルが小
さいことに応じて増幅器のゲインを上げる増幅制御手段
が構成されている。
【００５５】下り中継送信手段は増幅器２１により増幅
された信号を移動局に対して送信する変調器やアンテナ
等から構成されており、これにより当該信号が移動局へ
中継送信される。本例の下り回線では、この下り中継送
信手段により、増幅した中継対象の信号を中継先となる
無線通信局（本例では移動局）に対して中継送信する中
継送信手段が構成されている。
【００５６】以上のように、本例の無線中継増幅装置で
は下り回線を用いた通信において、基地局から送信され
た信号を中継受信して増幅し、増幅した信号を移動局に
対して中継送信するに際して、基地局から受信した信号
のレベルが比較的小さいときには増幅器のゲインを比較
的大きくする一方、基地局から受信した信号のレベルが
比較的大きいときには増幅器のゲインを比較的小さくす
るようにしたため、例えば移動局に対して中継送信され
る信号のレベルを中継に必要なレベル程度に維持しつ
つ、基地局から受信した信号のレベルが比較的大きくな
ってしまった場合であっても、中継送信される信号のレ
ベルが過大になってしまうのを防止して、回線品質の低
下が生じてしまうのを防ぐことができる。
【００５７】また、本例では本発明が適用されるのに好
ましい態様として、上記したように無線中継増幅装置は
列車等といった車両に設けられていることから、当該車
両の移動に従って無線中継増幅装置と基地局との間の距
離や通信環境等が変動して、当該無線中継増幅装置が基
地局から受信する信号のレベルが変化することが生じる
が、本例の無線中継増幅装置では、上記したように基地
局から受信した信号のレベルの変化に対応して増幅器の
ゲインを適切に制御することができるため、例えば移動
局へ中継送信される信号のレベルを安定化させることに
より、下り回線の品質を一定に保つことができる。
【００５８】次に、上り回線に対して備えられた各処理
部の構成等について説明する。なお、本例では、上り回
線に関する構成等については上記した下り回線に関する
構成等とほぼ同様であるため、同様の構成等については
簡略的に説明する。上り中継受信手段は、上記した下り
中継受信手段と同様に、移動局から送信された信号を中
継受信して、受信した信号を後述する増幅器３１の入力
端へ出力する。また、増幅器３１に入力される信号は前
段に備えられた電界レベル検出回路３２にも取り込まれ
る。本例の上り回線では、この上り中継受信手段によ
り、中継元となる無線通信局（本例では移動局）から送
信された信号を中継受信する中継受信手段が構成されて
いる。
【００５９】増幅器３１は、上記した下り回線の増幅器
２１と同様に、上記した上り中継受信手段から入力され
た信号を増幅し、増幅した信号を上り中継送信手段へ出
力する。また、本例では、後述するように、電界レベル
検出回路３２により検出された信号レベルに基づいて、
増幅制御部３３により当該増幅器３１の増幅動作が制御
される。本例の上り回線では、この増幅器３１により、
中継受信した信号を増幅する増幅器が構成されている。
【００６０】電界レベル検出回路３２は、上記した下り
回線の電界レベル検出回路２２と同様に、上記した上り
中継受信手段により受信された信号のレベルを検出し
て、検出した信号レベルを示す情報を含んだ検出レベル
信号を後述する増幅制御部３３へ送信することを行う。
本例の上り回線では、この電界レベル検出回路３２によ
り、上記した上り中継受信手段により受信した信号のレ
ベルを検出する検出手段が構成されている。
【００６１】増幅制御部３３は、上記した下り回線の増
幅制御部２３と同様に、上記した電界レベル検出回路３
２から受信した検出レベル信号に基づいて増幅器３１の
増幅動作を制御することを行う。具体的には、本例の増
幅制御部３３では、上記した検出レベル信号により通知
された信号レベルが比較的大きい場合には増幅器３１の
ゲインを下げる一方、当該信号レベルが比較的小さい場
合には増幅器３１のゲインを上げることを行う。
【００６２】ここで、上記のようにして増幅器３１のゲ
インを制御する仕方は、例えば上記した下り回線の場合
と同様に、予め増幅制御部３３に設定されている。ま
た、このような増幅器３１のゲインを制御する仕方は、
例えば無線中継増幅装置と基地局との間の通信環境や、
基地局の性能等を鑑みて設定される。具体的には、例え
ば移動局から受信した信号のレベルが比較的大きい場合
には基地局に対して中継送信される信号のレベルが過大
になってしまうのを防止することができる程度に増幅器
３１のゲインを下げる一方、移動局から受信した信号の
レベルが比較的小さい場合には基地局に対して中継送信
される信号のレベルが中継に必要なレベルとなる程度に
増幅器３１のゲインを上げることができるような制御態
様を設定するのが好ましい。なお、中継に必要なレベル
とは、例えば無線中継増幅装置から中継送信される信号
が中継先となる基地局へ通信に十分な強度で伝送され得
るレベルのことである。
【００６３】本例の上り回線では、上記した増幅制御部
３３により、検出した信号レベルが大きいことに応じて
増幅器のゲインを下げる一方、検出した信号レベルが小
さいことに応じて増幅器のゲインを上げる増幅制御手段
が構成されている。
【００６４】上り中継送信手段は、上記した下り中継送
信手段と同様に、増幅器３１により増幅された信号を基
地局に対して中継送信することを行う。本例の上り回線
では、この上り中継送信手段により、増幅した中継対象
の信号を中継先となる無線通信局（本例では基地局）に
対して中継送信する中継送信手段が構成されている。
【００６５】以上のように、本例の無線中継増幅装置で
は、上り回線を用いた通信においても上記した下り回線
の場合と同様に、移動局から送信された信号を中継受信
して増幅し、増幅した信号を基地局に対して中継送信す
るに際して、移動局から受信した信号のレベルが比較的
小さいときには増幅器のゲインを比較的大きくする一
方、移動局から受信した信号のレベルが比較的大きいと
きには増幅器のゲインを比較的小さくするようにしたた
め、例えば移動局から受信した信号のレベルが比較的大
きくなってしまった場合であっても中継送信される信号
のレベルが過大になってしまうのを防止すること等を実
現して、これにより、基地局へ中継送信される信号のレ
ベルを安定化させて上り回線の品質を一定に保つことが
できる。
【００６６】ここで、上記第２実施例では、好ましい態
様として、上記した無線中継増幅装置を列車等の車両に
設けて、当該車両に乗せられた移動局と当該車両の外部
の基地局との間で無線送信される信号を中継増幅する場
合を示したが、無線中継増幅装置は必ずしも車両に設け
られなくともよく、また、上記第１実施例の場合と同様
に、中継元や中継先となる無線通信局としては種々な無
線通信局が用いられてもよい。
【００６７】例えば、上記第２実施例で示した無線中継
増幅装置が地上等に設置されて用いられた場合であって
も、無線中継増幅装置と中継元の無線通信局との間の通
信環境が不安定で、無線中継増幅装置が当該無線通信局
から受信する中継対象の信号のレベルが変動し易いよう
な状況があるときには、無線中継増幅装置が受信した信
号のレベルに基づいて増幅器のゲインを制御するように
することにより、中継先となる無線通信局へ中継送信さ
れる信号のレベルを安定化させることができる。
【００６８】また、上記第２実施例に示した本発明に係
る無線中継増幅装置の構成としては、種々な構成が用い
られてもよく、例えば受信した中継対象の信号のレベル
に基づいて増幅器のゲインを制御して中継送信される信
号のレベルを安定化させることができるような構成であ
ればよい。例えば、上記第１実施例の場合と同様に、必
ずしも一方の無線通信局と他方の無線通信局との間の中
継の双方向に本発明が適用されなくともよく、いずれか
一方向の中継のみに本発明が適用されてもよい。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る無線
中継増幅装置によると、中継元となる無線通信局から送
信された信号を中継受信して増幅し、増幅した信号を中
継先となる無線通信局に対して中継送信するに際して、
中継受信した信号のレベルに基づいて増幅器の動作を制
御するようにしたため、中継増幅の効率化を図ることが
できる。
【００７０】具体的には、本発明に係る無線中継増幅装
置では、中継元となる無線通信局から送信された信号を
受信する手段により受信した信号のレベルを検出して、
中継対象の信号が受信されていないとみなす閾値に比べ
て検出した信号レベルが小さい場合には増幅器の動作電
力を減少させるようにしたため、増幅器における消費電
力を減少させることができ、これにより、コストの削減
等を実現することができる。
【００７１】また、本発明に係る無線中継増幅装置で
は、中継元となる無線通信局から受信した信号のレベル
を検出して、検出した信号レベルが大きいことに応じて
増幅器のゲインを下げる一方、検出した信号レベルが小
さいことに応じて増幅器のゲインを上げるようにしたた
め、例えば当該無線中継増幅装置が列車等の車両に設け
られて、当該無線中継増幅装置と車両の外部の基地局と
の間の距離等が変動する場合であっても、中継送信され
る信号のレベルを安定化させて回線の品質を一定に保つ
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る無線中継増幅装置の
構成例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る無線中継増幅装置の
構成例を示す図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、３１・・増幅器、２、１２、２２、３
２・・電界レベル検出回路、 ３、１３・・制御部、
４、１４・・電力調整部、 ２３、３３・・増幅制御
部、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中継元となる無線通信局から送信された
    信号を中継受信する中継受信手段と、中継受信した信号
    を増幅する増幅器と、増幅した信号を中継先となる無線
    通信局に対して中継送信する中継送信手段とを備えた無
    線中継増幅装置において、 前記中継受信手段により受信した信号のレベルを検出す
    る検出手段と、 中継対象の信号が受信されていないとみなす閾値に比べ
    て検出した信号レベルが小さい場合に前記増幅器の動作
    電力を減少させる増幅制御手段と、 を備えたことを特徴とする無線中継増幅装置。
  2. 【請求項２】 中継元となる無線通信局から送信された
    信号を中継受信する中継受信手段と、中継受信した信号
    を増幅する増幅器と、増幅した信号を中継先となる無線
    通信局に対して中継送信する中継送信手段とを備えた無
    線中継増幅装置において、 前記中継受信手段により受信した信号のレベルを検出す
    る検出手段と、 検出した信号レベルが大きいことに応じて前記増幅器の
    ゲインを下げる一方、検出した信号レベルが小さいこと
    に応じて前記増幅器のゲインを上げる増幅制御手段と、 を備えたことを特徴とする無線中継増幅装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の無線中継増幅装置にお
    いて、 車両に設けられ、当該車両に乗せられた移動局と当該車
    両の外部の基地局との間で無線送信される信号を中継増
    幅することを特徴とする無線中継増幅装置。
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