JP2001186073A

JP2001186073A - 無線中継装置及び無線中継システム

Info

Publication number: JP2001186073A
Application number: JP36741399A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Nemoto; 寿浩根本
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】データ復調を行うことなく、送信アンテナか
ら受信アンテナへの回り込みや中継元以外の中継局から
の飛び込み等の影響を軽減することのできる無線中継装
置及び無線中継システムを提供する。【解決手段】無線中継装置１０において、変調器１
２、フィルタ１４、及び振幅制御部１６により、重畳信
号Ｐ（ｎ）を生成する。この重畳信号Ｐ（ｎ）を加算器
３０において希望波Ｓ（ｎ）に加算する。相関器１８で
は、受信波Ｒ（ｎ）と重畳信号Ｐ（ｎ）との相関検出を
行い、その検出結果に基づいて回り込み波を生成する。
そして、加算器２８において受信波Ｒ（ｎ）から回り込
み波を除去し、希望波Ｓ（ｎ）を抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線中継装置及び無
線中継システムに関し、特に、受信信号と同一又は近接
する周波数で該受信信号を再送信する放送波中継方式に
おいて、送信アンテナから受信アンテナへの回り込み、
中継元以外の中継局からの飛び込み等の干渉波の影響を
軽減するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】我が国における地上波ディジタル放送
（ＤＴＴＢ；Digital Terrestrial Television Broadca
sting）の信号方式としては、直交周波数分割多重（Ｏ
ＦＤＭ；Orthogonal Frequency Division Multiplex）
方式が採用されており、この方式はヨーロッパやカナダ
で実用化が進められている高品質ディジタル音声放送
（ＤＳＢ；Digital Sound Broadcasting）の変調方式と
しても採用されている。ＯＦＤＭでは、有効シンボル期
間の信号波形を繰り返した信号期間が送信信号に付加さ
れるようになっており、これによりマルチパス（ゴース
ト）の影響を軽減することができる。

【０００３】また、地上波ディジタル放送では、ＯＦＤ
Ｍのマルチパスに強いという特徴を積極的に利用するこ
とにより、いわゆる単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ；
Single Frequency Network）の構成を実現することが期
待されている。すなわち、テレビ放送のサービスエリア
拡大の方法としては、中継局（無線中継装置）にて放送
波を受信し、その電力を増幅して再び送信する方式（放
送波中継）があるが、従来のアナログテレビ放送では、
中継局において放送波を受信し、電力を増幅した後、受
信放送波とは異なる周波数で放送波を再送信している。
これに対し、地上波ディジタル放送では、上述したよう
にマルチパスに強いＯＦＤＭ方式を採用した結果、中継
局で放送波を受信し、その電力を増幅した後、受信放送
波と同じ周波数で放送波を再送信する、ＳＦＮの構成を
採用することが可能であると考えられている。

【０００４】図５は、ＳＦＮ方式を採用した無線中継シ
ステムの一般的な構成例を示す図である。同図に示す無
線中継システム１００は、無線中継装置（中継局）１０
４Ａ〜１０４Ｃを含んで構成されている。無線中継装置
１０４Ａ〜１０４Ｃは、それぞれ受信アンテナ１０６と
中継器１０８と送信アンテナ１１０とを含んで構成され
ており、受信アンテナ１０６で受信された中継電波が中
継器１０８で増幅され、同一周波数（同図ではｆ１）に
て送信アンテナ１１０から再び送信されるようになって
いる。こうして、親局１０２から送信された周波数ｆ１
の電波が無線中継装置１０４Ａにより受信され、そこか
ら無線中継装置１０４Ｂ及び１０４Ｃに対して中継電波
が同一周波数ｆ１にて再送信される。この電波は無線中
継装置１０４Ｂ及び１０４Ｃにてそれぞれ受信され、増
幅される。そして、さらなる中継先に向けて、同一周波
数ｆ１で受信電波が再送信される。この無線中継システ
ム１００によれば、周波数の有効利用や中継設備のコス
トダウンを図ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】放送波中継によるＳＦ
Ｎを実現しようとする場合、各無線中継装置１０４Ａ〜
１０４Ｃにおいて送信アンテナ１１０から送信される電
波が受信アンテナ１０６に回り込むという不具合が顕在
化する。すなわち、図５に示される無線中継装置１０４
Ｃの受信アンテナ１０６には、中継元である無線中継装
置１０４Ａの送信アンテナ１１０から放射される希望波
（希望信号）が届くだけでなく、その他、当該無線中継
装置１０４Ｃの送信アンテナ１１０から放射される電波
（回り込み波（回り込み信号））や、中継元ではない無
線中継装置１０４Ｂの送信アンテナ１１０から放射され
る電波（飛び込み波（飛び込み信号））も届く。そし
て、これら回り込み波や飛び込み波の影響により、無線
中継装置１０４Ｃでは伝送特性の劣化が生じる。特に、
回り込み波を放置すれば、無線中継装置１０４Ｃで発振
の問題も生じる。

【０００６】この点、回り込み波を検出するためにパイ
ロット信号（既知信号）の歪み方を観測し、その観測結
果に応じた波形等化を行うことも考えられるが、こうす
るとデータ復調が必要となるため、回路規模が大きくな
ってしまうという問題がある。また、データ復調により
無線中継装置で中継信号に遅延が付加されてしまうとい
う問題もある。

【０００７】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、データ復調を行うことなく、送信
アンテナから受信アンテナへの回り込みや中継元以外の
中継局からの飛び込み等の影響を軽減することのできる
無線中継装置及び無線中継システムを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る無線中継装置は、受信アンテナと、送
信アンテナと、前記送信アンテナから前記受信アンテナ
への回り込み信号を推定するための重畳信号を生成する
重畳信号生成手段と、前記受信アンテナで受信される受
信信号から希望信号を抽出する希望信号抽出手段と、前
記希望信号に前記重畳信号を重畳して送信信号を生成す
る送信信号生成手段と、前記送信信号を前記受信信号と
同一又は近接する周波数にて前記送信アンテナから送信
する信号送信手段と、前記受信信号と前記重畳信号との
相関情報に基づき、前記回り込み信号を推定する回り込
み信号推定手段と、を含み、前記希望信号抽出手段は、
前記回り込み信号を前記受信信号から除去する手段を含
むことを特徴とする。前記重畳信号は、例えばＰＮ系列
に基づいて生成される。

【０００９】本発明では、無線中継装置で重畳信号を生
成し、これを希望信号（希望波）に重畳して送信信号
（送信波）としている。この重畳信号と受信信号との相
関情報に基づいて、送信アンテナから受信アンテナへの
回り込み信号（回り込み波）を推定することができる。
相関情報は、例えば相関ピーク値や相関ピークタイミン
グ等である。推定した回り込み信号は受信信号（受信
波）から除去され、その他、重畳信号も必要に応じて除
去され、受信信号から希望信号が抽出される。こうすれ
ば、無線中継装置にてデータ復調を行うことなく、回り
込み波の影響を軽減することができる。

【００１０】また、本発明に係る無線中継システムは、
複数の無線中継装置を含む無線中継システムであって、
前記無線中継装置は、それぞれ、受信アンテナと、送信
アンテナと、自装置に対応する重畳信号を生成する自装
置重畳信号生成手段と、前記受信アンテナで受信される
受信信号から希望信号を抽出する希望信号抽出手段と、
前記希望信号に前記自装置に対応する重畳信号を重畳し
て送信信号を生成する送信信号生成手段と、前記送信信
号を前記受信信号と同一又は近接する周波数にて前記送
信アンテナから送信する信号送信手段と、を含み、前記
無線中継装置のうち少なくとも一つは、中継元を除く他
の無線中継装置に対応する重畳信号を生成する他装置重
畳信号生成手段と、前記他の無線中継装置に対応する重
畳信号と前記受信信号との相関情報に基づき、該他の無
線中継装置に設けられた前記送信アンテナから自装置に
設けられた前記受信アンテナへの飛び込み信号を推定す
る飛び込み信号推定手段と、をさらに含むとともに、前
記希望信号抽出手段が、前記飛び込み信号を前記受信信
号から除去する手段を含むことを特徴とする。前記重畳
信号は、例えばＰＮ系列に基づいて生成される。

【００１１】本発明では、無線中継装置にて自装置に対
応する重畳信号が生成され、これが当該装置にとっての
希望信号に重畳されて送信信号が生成される。そして、
少なくとも一つの無線中継装置では、中継元を除く他の
無線中継装置に対応する重畳信号を生成し、それと受信
信号との相関情報に基づき、他の無線中継装置からの飛
び込み信号（飛び込み波）を推定する。この推定された
飛び込み信号は受信信号から除去され、これにより受信
信号から希望信号が抽出される。こうすれば、無線中継
装置にてデータ復調を行うことなく、回り込み波の影響
を軽減することができる。

【００１２】また、本発明の一態様では、前記少なくと
も一つの無線中継装置は、前記自装置に対応する重畳信
号と前記受信信号との相関情報に基づき、自装置に設け
られた前記送信アンテナから自装置に設けられた前記受
信アンテナへの回り込み信号を推定する回り込み信号推
定手段をさらに含むとともに、前記希望信号抽出手段
が、前記回り込み信号を前記受信信号から除去する手段
をさらに含む。

【００１３】本態様によれば、自装置に対応する重畳信
号と受信信号との相関情報に基づき、自装置での回り込
み波に対応する、回り込み信号を推定する。そして、こ
れを受信信号から除去して希望信号を抽出する。こうす
れば、飛び込み波のみならず、回り込み波の影響も軽減
することができるようになる。

【００１４】また、本発明の一態様では、前記少なくと
も一つの無線中継装置は、中継元の無線中継装置に対応
する重畳信号を生成する中継元重畳信号生成手段と、前
記中継元の無線中継装置に対応する重畳信号と前記受信
信号との相関情報に基づき、自装置に設けられた受信ア
ンテナで受信される受信信号に含まれる、前記中継元の
無線中継装置にて希望信号に重畳された重畳信号に係る
成分を推定する重畳信号成分推定手段と、をさらに含む
とともに、前記希望信号抽出手段が、前記重畳信号成分
を前記受信信号から除去する手段をさらに含む。

【００１５】本態様では、中継元の無線中継装置に対応
する重畳信号を生成し、それと受信信号との相関情報に
基づき、中継元で重畳された信号成分を推定する。すな
わち、本発明に係る無線中継システムでは、各無線中継
装置にて自装置に対応する重畳信号が希望信号に重畳さ
れ、それが送信信号として再送信されるが、中継先では
中継元で重畳付加された信号成分を除去して、希望信号
を抽出できることが望ましい。本態様では、中継元の無
線中継装置に対応する重畳信号と受信信号との相関情報
に基づき、それを行っている。こうすれば、飛び込み波
や回り込み波のみならず、中継元で重畳された重畳信号
の影響も軽減することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面に基づき詳細に説明する。

【００１７】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態に係る無線中継装置の全体構成を示す図である。同図
に示すように、無線中継装置１０は変調器１２と、フィ
ルタ１４と、振幅制御部１６と、相関器１８と、回り込
みキャンセラ２０と、受信アンテナ２２と、乗算器２
４，３２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６，３４
と、加算器２８，３０と、増幅器３６と、送信アンテナ
３８と、信号源４０と、を含んで構成されている。

【００１８】この無線中継装置１０は、図５における無
線中継装置１０４Ａ〜１０４Ｃのいずれか少なくとも一
つに代えて用いられるものである。同図において、受信
アンテナ２２及び送信アンテナ３８以外の要素が中継器
を構成している。

【００１９】無線中継装置１０においては、受信アンテ
ナ２２で受信された信号は乗算器２４に供給されてい
る。乗算器２４には信号源４０からの基準波が供給され
ており、これが受信波と乗算され、ＢＰＦ２６に供給さ
れるようになっている。こうして、受信波が周波数変換
され、中間周波数信号又はベースバンド信号が出力され
るようになっている。ここでは乗算器２４及びＢＰＦ２
６によりベースバンド信号が生成されるものとする。

【００２０】ＢＰＦ２６の出力は相関器１８に与えられ
るとともに、加算器２８にも与えられる。ここでは、受
信アンテナ２２によって、希望波と回り込み波とが重ね
合わされた信号が受信されるものとする。このため、相
関器１８及び加算器２８には、次式（１）に示される受
信波Ｒ（ｎ）が入力されることになる。

【００２１】

【数１】Ｒ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋β（Ｓ（ｎ−ｄ）＋Ｐ（ｎ−ｄ）） …（１）ここでｎはシンボル時間を表し、Ｓ（ｎ）は希望波を表
す。また、Ｐ（ｎ）は重畳信号を表す。すなわち、無線
中継装置１０では希望波Ｓ（ｎ）に対して当該無線中継
装置１０に固有の重畳信号Ｐ（ｎ）を重畳させ、送信ア
ンテナ３８から送信するようにしている。このため、回
り込み波は式（１）における右辺第２項のようになる。
ここで、βは送信アンテナ３８と受信アンテナ２２との
間の結合量を表す。さらに、ｄは送信アンテナ３８から
受信アンテナ２２まで回り込み波が回り込むのに要する
時間、すなわち遅延時間を表す。

【００２２】重畳信号Ｐ（ｎ）は、変調器１２、フィル
タ１４及び振幅制御部１６によって生成されるようにな
っている。変調器１２はＰＮ符号を変調し、変調信号を
出力するものである。ここでの変調方式は、例えばＱＰ
ＳＫやＱＡＭ等である。

【００２３】図２は、変調器１２の構成例を示す図であ
る。同図に示されるように、変調器１２は同相成分符号
生成部１２ａと、直交成分符号生成部１２ｂと、乗算器
１２ｃ，１２ｆと、信号源１２ｄと、移相器１２ｅと、
加算器１２ｇと、を含んで構成されている。同相成分符
号生成部１２ａは、当該無線中継装置１０に対して割り
付けられたＰＮ符号（ＰＮ系列）を出力する。直交成分
符号生成部１２ｂも同様である。同相成分符号生成部１
２ａ及び直交成分符号生成部１２ｂの出力は、それぞれ
乗算器１２ｃ及び乗算器１２ｆに供給されている。乗算
器１２ｃには信号源１２ｄから出力される基本波形が供
給されており、ここで両者が掛け合わされるようになっ
ている。また、信号源１２ｄから出力される基本波形は
移相器１２ｅにより位相がπ／２ほどずらされた後、乗
算器１２ｆにも供給されている。そして、ここで位相が
π／２ずれた基本波形と直交成分符号生成部１２ｂから
出力されるＰＮ符号とが掛け合わされるようになってい
る。乗算器１２ｃ，１２ｆから出力される信号は加算器
１２ｇに供給され、これらを加算してなる変調信号が出
力されるようになっている。

【００２４】後述するように、ここで出力される変調信
号は相関器１８で行われる相関検出処理に用いられるた
め、同相成分符号生成部１２ａ及び直交成分符号生成部
１２ｂから出力されるＰＮ符号としては、それぞれの自
己相関値が高くなるような符号を採用することが望まし
い。

【００２５】変調器１２の出力はフィルタ１４に供給さ
れ、ここで帯域制限処理が行われ、これにより重畳信号
Ｐ（ｎ）が生成される。振幅制御部１６ではフィルタ１
４の出力に対してゲイン制御を行う。具体的には、振幅
制御部１６には相関器から相関値が供給されており、さ
らに希望波Ｓ（ｎ）及び重畳信号Ｐ（ｎ）の電力が入力
されるようになっている。振幅制御部１６では、希望波
Ｓ（ｎ）及び重畳信号Ｐ（ｎ）の電力比を監視し、重畳
信号Ｐ（ｎ）の存在によってＣＮ比が劣化しないよう、
重畳信号Ｐ（ｎ）のゲイン制御を行う。また、このゲイ
ン制御に際しては、相関器１８で生成される相関値が制
御不能なほど小さな値とならないように、重畳信号Ｐ
（ｎ）のゲイン制御を行う。ここでは、振幅制御部１６
により重畳信号Ｐ（ｎ）のゲイン制御を行うようにした
が、事前実験により重畳信号Ｐ（ｎ）の振幅を決定する
ようにしてもよい。振幅制御部１６から出力される重畳
信号Ｐ（ｎ）は、相関器１８に供給されるとともに、加
算器３０にも供給される。

【００２６】相関器１８では、上述したように上記式
（１）に示される信号が入力されると共に、振幅制御部
１６からの重畳信号Ｐ（ｎ）が入力されている。そし
て、相関器１８では、両者の相関を検出する。具体的に
は、次式（２）に示される相関値Ｃ（ｔ）を算出する。

【００２７】

【数２】すなわち、相関器１８では、受信波Ｒ（ｎ）と重畳信号
Ｐ（ｎ）との畳み込み積分値を相関値Ｃ（ｔ）として算
出している。ここで、Ｐ^＊は重畳信号Ｐ（ｎ）の共役複
素数を表す。相関器１８では、この相関値Ｃ（ｔ）のピ
ーク値を与えるｔを遅延時間ｄとし、その値を回り込み
キャンセラ２０に供給する。また、そのときの相関値、
すなわちＣ（ｄ）を結合量βとし、それを回り込みキャ
ンセラ２０に供給する。

【００２８】回り込みキャンセラ２０では、相関器１８
から供給される遅延時間ｄ及び結合量βを用い、上記式
（１）の右辺第２項に示される回り込み波を算出し、そ
れに負符号を与えて、加算器２８に供給する。具体的に
は、次のようにして回り込み波を生成する。すなわち、
加算器３０からは次式（３）に示される送信信号が出力
されるようになっており、これが回り込みキャンセラ２
０に供給され、一定時間保持されるようになっている。

【００２９】

【数３】Ｓ（ｎ）＋Ｐ（ｎ） …（３）回り込みキャンセラ２０では、相関器１８から供給され
る遅延時間ｄをもとにして、時間ｄだけ古い送信信号
に、結合量βを乗じた信号を回り込み波として出力して
いる。こうして、加算器２８からは受信波Ｒ（ｎ）から
回り込み波を除去した信号、すなわち希望波Ｓ（ｎ）が
出力される。

【００３０】この希望波Ｓ（ｎ）は加算器３０に供給さ
れる。加算器３０には振幅制御部１６から出力される重
畳信号Ｐ（ｎ）も入力されており、これらが加算され
る。この信号が送信信号となる。送信信号は乗算器３２
に供給され、信号源４０から供給される搬送波と乗算さ
れる。この搬送波は受信波と同一又は近接する周波数を
有しており、ＢＰＦ３４にて帯域制限処理が施された
後、増幅器３６により増幅される。そして、その出力が
送信アンテナ３８から次の中継点に向けて送信される。

【００３１】以上説明した構成を有する無線中継装置１
０では、無線中継装置１０に固有の重畳信号Ｐ（ｎ）を
希望波Ｓ（ｎ）に重畳して送信アンテナ３８から送信し
ている。そして、受信波Ｒ（ｎ）と重畳信号Ｐ（ｎ）と
の相関情報（ここでは遅延時間ｄ及び結合量β）を算出
し、それを用いて回り込み波を生成している。この回り
込み波は受信波Ｒ（ｎ）から除去され、これにより希望
波Ｓ（ｎ）が抽出される。こうすれば、無線中継装置１
０にてデータ復調を行うことなく、回り込み波を受信波
Ｒ（ｎ）から除去することができる。この結果、無線中
継装置１０での伝送特性を向上させることができるとと
もに、増幅器３６での発振現象を防止することができ
る。

【００３２】実施の形態２．図３は、本発明の実施の形
態にかかる無線中継システム５０の全体構成を示す図で
ある。同図に示す無線中継システム５０は、無線中継装
置６０Ａ〜６０Ｃを含んで構成されている。無線中継装
置６０Ａ〜６０Ｃは、それぞれ受信アンテナ５４と、中
継器５８と、送信アンテナ５６と、を含んで構成されて
いる。これら無線中継装置６０Ａ〜６０Ｃは、受信波と
同一又はそれに近接する周波数にて信号を再送信して、
無線中継を行っている。同図に示す無線中継システム５
０では、無線中継装置６０Ａが親局１０２から希望波を
受信し、それを無線中継装置６０Ｂ及び６０Ｃに伝送し
ている。そして、無線中継装置６０Ｂ及び６０Ｃからは
それぞれ他の無線中継装置に対して信号が中継されてい
る。このとき、上述したように、例えば無線中継装置６
０Ｂの送信アンテナ５６から無線中継装置６０Ｃへ電波
の飛び込み（飛び込み波）が生じる。また、無線中継装
置６０Ｃ内においても、送信アンテナ５６から受信アン
テナ５４に対して電波の回り込み（回り込み波）が生じ
る。さらに無線中継装置６０Ｃには、中継元である無線
中継装置６０Ａから、希望波のみならず反射物１１２に
より反射された遅延波も受信されることになる。このた
め、無線中継装置６０Ｃでは、これら遅延波、回り込み
波、及び飛び込み波を受信波から除去し、希望波に対応
する希望波を好適に抽出できるようにしなければならな
い。また、本無線中継システム５０では無線中継装置６
０Ａ〜６０Ｃにおいて希望波に対して重畳信号を重畳さ
せているため、中継先では中継元で付加された重畳信号
を除去することが望ましい。

【００３３】図４は、無線中継装置６０Ｃの構成を示す
図である。同図に示すように、無線中継装置６０Ｃは受
信アンテナ５４と、乗算器６４，７２と、ＢＰＦ６６，
７４と、加算器６８，７０と、増幅器７６と、送信アン
テナ５６と、信号源８０と、を含んで構成されている。
また、無線中継装置６０Ｃは、無線中継装置６０Ａで重
畳された重畳信号を除去するために、変調器８２−Ｘ
と、フィルタ８４−Ｘと、振幅制御部８６−Ｘと、相関
器８８−Ｘと、キャンセラ９０と、が備えられている。
また、回り込み波を除去するために、変調器８２−０
と、フィルタ８４−０と、振幅制御部８６−０と、相関
器８８−０と、キャンセラ７８−０と、が備えられてい
る。さらに、他の無線中継装置からの飛び込み波を除去
するために、変調器８２−ｉと、フィルタ８４−ｉと、
振幅制御部８６−ｉと、相関器８８−ｉと、キャンセラ
７８−ｉと、が備えられている（ｉ＝１〜Ｎ）。

【００３４】まず、回り込み波の影響を軽減する機能に
ついて説明する。この無線中継システム５０では、無線
中継装置６０Ａに対して符号「Ｃ_Ｘ」が割り付けられて
いる。また、無線中継装置６０Ｃには符号「Ｃ_０」が、
無線中継装置６０Ｂには符号「Ｃ_１」が、それぞれ割り
付けられている。その他、図示されていない無線中継装
置には符号「Ｃ_２」〜「Ｃ_Ｎ」がそれぞれ割り付けられ
ている。そして、無線中継装置６０Ｃでは変調器８２−
０において、符号「Ｃ_０」に係るＰＮ系列に基づいて変
調信号が生成され、それに対してフィルタ８４−０によ
る帯域制限処理がなされるようになっている。この信号
は振幅制御部８６−０に供給される。振幅制御部８６−
０では、実施の形態１に係る無線中継装置１０と同様、
ＣＮ比を維持するため、さらに相関値のレベルを一定以
上に維持するため、フィルタ８４−０の出力に対してゲ
イン制御を行う。そして、振幅制御部８６−０から出力
される重畳信号Ｐ_０（ｎ）は、相関器８８−０に供給さ
れるとともに、加算器７０に供給されている。相関器８
８−０には、ＢＰＦ６６からの出力も入力されるように
なっている。

【００３５】この無線中継システム５０では、各無線中
継装置６０Ａ〜６０Ｃ等において、希望波に対して固有
の符号「Ｃ_Ｘ」，「Ｃ_０」〜「Ｃ_Ｎ」に基づく重畳信号
Ｐ_ｘ（ｎ），Ｐ_０（ｎ）〜Ｐ_Ｎ（ｎ）が付加されるよう
になっている。そして、無線中継装置６０Ｃの受信アン
テナ５４には、中継元である無線中継装置６０Ａから次
式（４）に示される中継元送信波が受信されることにな
る。

【００３６】

【数４】 β（Ｓ（ｎ）＋Ｐ_ｘ（ｎ）） …（４）また、無線中継装置６０Ｂ等、中継元である無線中継装
置６０Ａ以外の無線中継装置からは、次式（５）に示さ
れる飛び込み波が到来することになる。

【００３７】

【数５】 β_ｉ（Ｓ（ｎ−ｄ_ｉ）＋Ｐ_ｉ（ｎ−ｄ_ｉ）） …（５）さらに、この無線中継装置６０Ｃにおいて、送信アンテ
ナ５６から受信アンテナ５４に対して、次式（６）に示
される回り込み波も生じることになる。

【００３８】

【数６】 β_０（Ｓ（ｎ−ｄ_０）＋Ｐ_０（ｎ−ｄ_０）） …（６）こうして、ＢＰＦ６６からは、式（４）〜（６）を加算
してなる受信波Ｒ（ｎ）が出力されることになる。受信
波Ｒ（ｎ）を次式（７）に示す。

【００３９】

【数７】相関器８８−０では、この受信波Ｒ（ｎ）と重畳信号Ｐ
_０（ｎ）との相関検出が行われる。具体的には、上式
（２）と同様の相関値Ｃ_０（ｄ）が計算され（Ｐ
^＊（ｎ’＋ｔ）に代えてＰ_０ ^＊（ｎ’＋ｔ）が用いられ
る）、そのピーク値を与えるｔが遅延時間ｄ_０としてキ
ャンセラ７８−０に供給されるようになっている。ま
た、Ｃ（ｄ_０）が結合量β_０としてキャンセラ７８−０
に供給されるようになっている。キャンセラ７８−０で
は、この相関器８８−０から供給される遅延時間ｄ_０及
び結合量β_０に基づいて、上式（６）に示される回り込
み波を生成するようになっている。すなわち、後述する
ように加算器６８からは希望波Ｓ（ｎ）が出力されるよ
うになっており、（なお、結合量βｉ（ｉ＝０〜Ｎ）は
結合量βに対する比である。）加算器７０では、これに
重畳信号Ｐ_０（ｎ）を加算した信号を生成するようにな
っている。この信号はキャンセラ７８−０に入力される
とともに、乗算器７２に供給されている。キャンセラ７
８−０では、加算器７０の出力を一定時間保持するよう
になっており、実施の形態１と同様にして、遅延時間ｄ
_０及び結合量β_０に基づき、回り込み波を生成するよう
になっている。この回り込み信号は、加算器６８に対
し、負符号を与えられて供給されている。こうして加算
器６８では、受信波Ｒ（ｎ）から回り込み波を除去した
信号を出力することができるようになっている。すなわ
ち、無線中継装置６０Ｃでは、自装置に割り当てられた
符号Ｃ_０を用いた重畳信号Ｐ_０（ｎ）を用い、回り込み
波の推定を行い、それを受信波Ｒ（ｎ）から除去してい
る。

【００４０】また無線中継装置６０Ｃでは、上述したよ
うに、中継元である無線中継装置６０Ａ以外の無線中継
装置から無線中継装置６０Ｃへの飛び込み波の影響を軽
減するための構成を備えている。ここでは、無線中継装
置６０Ｂから無線中継装置６０Ｃへの飛び込み波につい
て説明する。

【００４１】無線中継装置６０Ｃでは、変調器８２−１
及びフィルタ８４−１にて無線中継装置６０Ｂで生成さ
れる重畳信号Ｐ_１（ｎ）を生成するようになっている。
そして、この重畳信号Ｐ_１（ｎ）は振幅制御部８６−１
に供給されている。振幅制御部８６−１はフィルタ８４
−１の出力に対してゲイン制御を行うようになってい
る。具体的には、相関器８８−１から出力される相関値
が、相関検出処理が不可能な程に小さくならないよう、
重畳信号Ｐ_１（ｎ）のゲイン制御を行っている。振幅制
御部８６−１の出力は相関器８８−１に供給されてい
る。相関器８８−１には受信波Ｒ（ｎ）も入力されてい
る。そして、相関器８８−１では両者の相関検出を行
う。ここでも、上式（２）と同様の相関値Ｃ_１（ｄ）が
計算され（Ｐ^＊（ｎ’＋ｔ）に代えてＰ_１ ^＊（ｎ’＋
ｔ）が用いられる）、そのピーク値を与えるｔが遅延時
間ｄ_１としてキャンセラ７８−１に供給されるようにな
っている。また、Ｃ（ｄ_１）が結合量β_１としてキャン
セラ７８−１に供給されるようになっている。

【００４２】キャンセラ７８−１には加算器６８の出
力、すなわち希望波Ｓ（ｎ）が入力されており、これに
より上式（５）に示される飛び込み波が算出されるよう
になっている（ｉ＝１）。この飛び込み波は無線中継装
置６０Ｂからの飛び込み波を表しており、キャンセラ７
８−１は、この信号を加算器６８に負符号を与えて供給
している。すなわち、加算器６８では、受信波Ｒ（ｎ）
から無線中継装置６０Ｂからの飛び込み信号を除去した
信号を後段に出力している。ここでは、無線中継装置６
０Ｂについて説明したが、その他の無線中継装置からの
飛び込み波についても、変調器８２−ｉ、フィルタ８４
−ｉ、振幅制御部８６−ｉ、相関器８８−ｉ、及びキャ
ンセラ７８−ｉにより、同様に処理される（ｉ＝２〜
Ｎ）。

【００４３】さらに、無線中継装置６０Ｃでは、無線中
継装置６０Ａで付加された重畳信号Ｐ_ｘ（ｎ）も除去す
ることができるようになっている。すなわち、無線中継
装置６０Ｃでは、変調器８２−Ｘ及びフィルタ８４−Ｘ
により、無線中継装置６０Ａで生成される重畳信号Ｐ_ｘ
（ｎ）を生成するようになっている。この重畳信号Ｐ _ｘ
（ｎ）は振幅制御部８６−Ｘに供給されている。振幅制
御部８６−Ｘには相関器８８−Ｘから相関値が入力され
るようになっており、振幅制御部８６−１等と同様、相
関器８８−Ｘから出力される相関値が制御不能なほど小
さくなることのないよう、重畳信号Ｐ_ｘ（ｎ）のゲイン
制御を行っている。振幅制御部８６−Ｘの出力は、相関
器８８−Ｘに供給されるとともに、キャンセラ９０も供
給されている。相関器８８−Ｘでは、重畳信号Ｐ
_ｘ（ｎ）と受信波Ｒ（ｎ）との相関を検出する。具体的
には、上記式（２）と同様にして相関値Ｃ_ｘ（ｔ）を算
出し（Ｐ ^＊（ｎ’＋ｔ）に代えてＰ_ｘ ^＊（ｎ’＋ｔ）が
用いられる）、そのピーク値を結合量βとしてキャンセ
ラ９０に供給する。またキャンセラ９０では、振幅制御
部８６−Ｘから供給される重畳信号Ｐ_ｘ（ｎ）に結合量
βを乗算し、その値を加算器６８に負符号を付して供給
する。これにより、加算器６８では、受信波Ｒ（ｎ）か
らβＰ_ｘ（ｎ）を除去することができるようになってい
る。

【００４４】以上のようにして、加算器６８では受信波
Ｒ（ｎ）から、回り込み波、飛び込み波、及び中継元で
の重畳信号Ｐ_ｘ（ｎ）を除去し、希望波Ｓ（ｎ）を抽出
することができる。この希望波Ｓ（ｎ）には、加算器７
０にて重畳信号Ｐ_０（ｎ）が加算され、それが乗算器７
２により搬送波周波数に周波数変換される。この信号は
ＢＰＦ７４において帯域制限処理され、増幅器７６にて
増幅された後、送信アンテナ５６から送信される。ここ
では、無線中継装置６０Ｃについて説明したが、無線中
継装置６０Ａ，６０Ｂ等についても同様である。

【００４５】この無線中継システム５０によれば、各無
線中継装置６０Ａ〜６０Ｃにおいて、回り込み波、飛び
込み波、及び中継元での重畳信号Ｐ_ｘ（ｎ）を除去し、
受信波Ｒ（ｎ）から好適に希望波Ｓ（ｎ）を取り出すこ
とができる。

【００４６】なお、以上の説明では、回り込み波、飛び
込み波、及び中継元での重畳信号について、それぞれ直
接波のみを干渉除去の対象としたが、それぞれの遅延波
についても除去対象としてよい。この場合、相関器８８
−Ｘ，８８−０〜８８−Ｎにおいて、相関値の２番目
（あるいはそれ以降）のピークを与えるｔを遅延波に係
る遅延時間とし、その２番目のピーク値を結合量とすれ
ばよい。そして、それに基づき、回り込み波、飛び込み
波、及び中継元での重畳信号についての遅延波をキャン
セラ９０，７８−０〜７８−Ｎで生成し、加算器に負符
号を与えて供給すればよい。こうすれば、マルチパスを
考慮し、さらに好適に希望波Ｓ（ｎ）を取り出すことが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る無線中継装置の
構成を示す図である。

【図２】変調器の構成例を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態２に係る無線中継システ
ムの全体構成を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る無線中継システ
ムに用いられる無線中継装置の構成を示す図である。

【図５】従来技術に係る無線中継システムの全体構成
を示す図である。

【符号の説明】

１０，６０Ａ〜６０Ｃ無線中継装置、１２，８２変
調器、１４，８４フィルタ、１６，８６振幅制御
部、１８，８８相関器、２０回り込みキャンセラ、
２２，５４受信アンテナ、２４，３２，６４，７２
乗算器、２６，３４，６６，７４バンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）、２８，３０，６８，７０加算器、３６，
７６増幅器、３８，５６送信アンテナ、４０，８０
信号源、５８中継器、７８，９０キャンセラ、１
０２親局、１１２反射物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/40 Ｈ０４Ｎ 5/44 Ｚ５Ｋ０７２ 5/44 5/455 5/455 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３１０Ｂ 7/08 Ｈ０４Ｎ 7/08 Ｚ 7/081 Ｆターム(参考） 5C025 AA06 AA15 BA14 BA25 DA01 5C056 FA01 FA05 GA20 HA01 HA04 5C063 AA20 AB03 AB06 AC01 AC05 CA23 CA31 DA07 5K033 AA05 DA17 5K052 AA02 BB00 BB01 DD00 DD04 FF32 GG00 GG19 GG22 GG26 GG53 5K072 AA04 BB03 BB04 BB14 BB25 CC02 CC32 DD15 GG01 GG10 GG14 GG34 GG37 GG39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信アンテナと、送信アンテナと、前記送信アンテナから前記受信アンテナへの回り込み信
号を推定するための重畳信号を生成する重畳信号生成手
段と、前記受信アンテナで受信される受信信号から希望信号を
抽出する希望信号抽出手段と、前記希望信号に前記重畳信号を重畳して送信信号を生成
する送信信号生成手段と、前記送信信号を前記受信信号と同一又は近接する周波数
にて前記送信アンテナから送信する信号送信手段と、前記受信信号と前記重畳信号との相関情報に基づき、前
記回り込み信号を推定する回り込み信号推定手段と、を含み、前記希望信号抽出手段は、前記回り込み信号を前記受信
信号から除去する手段を含むことを特徴とする無線中継
装置。
【請求項２】請求項１に記載の無線中継装置におい
て、前記重畳信号はＰＮ系列に基づいて生成されることを特
徴とする無線中継装置。
【請求項３】複数の無線中継装置を含む無線中継シス
テムであって、前記無線中継装置は、それぞれ、受信アンテナと、送信アンテナと、自装置に対応する重畳信号を生成する自装置重畳信号生
成手段と、前記受信アンテナで受信される受信信号から希望信号を
抽出する希望信号抽出手段と、前記希望信号に前記自装置に対応する重畳信号を重畳し
て送信信号を生成する送信信号生成手段と、前記送信信号を前記受信信号と同一又は近接する周波数
にて前記送信アンテナから送信する信号送信手段と、を含み、前記無線中継装置のうち少なくとも一つは、中継元を除く他の無線中継装置に対応する重畳信号を生
成する他装置重畳信号生成手段と、前記他の無線中継装置に対応する重畳信号と前記受信信
号との相関情報に基づき、該他の無線中継装置に設けら
れた前記送信アンテナから自装置に設けられた前記受信
アンテナへの飛び込み信号を推定する飛び込み信号推定
手段と、をさらに含むとともに、前記希望信号抽出手段が、前記飛び込み信号を前記受信
信号から除去する手段を含むことを特徴とする無線中継
システム。
【請求項４】請求項３に記載の無線中継システムにお
いて、前記少なくとも一つの無線中継装置は、前記自装置に対応する重畳信号と前記受信信号との相関
情報に基づき、自装置に設けられた前記送信アンテナか
ら自装置に設けられた前記受信アンテナへの回り込み信
号を推定する回り込み信号推定手段をさらに含むととも
に、前記希望信号抽出手段が、前記回り込み信号を前記受信
信号から除去する手段をさらに含むことを特徴とする無
線中継システム。
【請求項５】請求項３又は４に記載の無線中継システ
ムにおいて、前記少なくとも一つの無線中継装置は、中継元の無線中継装置に対応する重畳信号を生成する中
継元重畳信号生成手段と、前記中継元の無線中継装置に対応する重畳信号と前記受
信信号との相関情報に基づき、自装置に設けられた受信
アンテナで受信される受信信号に含まれる、前記中継元
の無線中継装置にて希望信号に重畳された重畳信号に係
る成分を推定する重畳信号成分推定手段と、をさらに含むとともに、前記希望信号抽出手段が、前記重畳信号成分を前記受信
信号から除去する手段をさらに含むことを特徴とする無
線中継システム。
【請求項６】請求項３乃至請求項５のいずれかに記載
の無線中継システムにおいて、前記重畳信号はＰＮ系列に基づいて生成されることを特
徴とする無線中継システム。