JP2010011071A - 信号変換器、無線信号送信システム及び無線信号受信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
べースバンドユニット300と無線ユニット420、430とが接続される光ケーブル上に信号変換器100を挿設する。信号変換器100は、ベースバンドユニット300から出力された時間軸信号を周波数軸信号に戻して、重み付けを行ってアンテナ本数分の時間軸信号を生成する機能と、複数の時間軸信号を周波数軸信号にしてアレイ合成を行い、合成されて生成された1つの周波数軸信号を1つの時間軸信号に変換して、ベースバンドユニット300に出力する機能を備える。
【選択図】図1
Description
図3に示すように無指向性通信を実行するベースバンドユニット300の場合、MAC処理部301と、信号変調部302と、逆FFT(Inverse Fast Fourier Transfer)部303と、CP付加部304と、信号復調部305と、FFT(Fast Fourier Transfer)部306と、CP(Cyclic Prefix)除去部307とを含んで構成される。信号変調部302、逆FFT部303、CP付加部304が信号を送信するときだけに機能する機能部であり、信号復調部305、FFT部306、CP除去部307が信号を受信するときだけに機能する機能部である。図3に示す無線基地局をアダプティブアレイに対応させる場合には、ベースバンドユニット300を置き換える必要がある。
特許文献1には、アダプティブアレイと無指向性通信との切替が可能な無線基地局が開示されている。
<実施の形態>
<構成>
図1は、無線基地局のシステム構成を示した構成図である。
無線基地局は、ベースバンドユニット(BBU(Base Band Unit))300と、信号変換器100と、無線ユニット(RRU(Remote Radio Unit))420、421とを含んで構成される。
<ベースバンドユニット300>
ベースバンドユニット300は、MAC処理部301と、信号変調部302と、逆FFT部303と、CP付加部304と、信号変調部305と、FFT部306と、信号復調部307とを含んで構成される。
<送信側>
信号変調部302は、MAC処理部301から入力された信号を変調して周波数軸信号を逆FFT部303に出力する機能を有する。
CP付加部304は、逆FFT部303から入力された時間軸信号にCPを付加してベースバンドユニット300の外部に出力する機能を有する。CP、Cyclic Prefixは、送信する時間軸信号の実際のデータの先頭と最後とを受信側に認識させるためのものであり、CP付加とは、時間軸信号の最後部分の所定ビット数をコピーして時間軸信号の先頭に付加することをいう。CPはガードインターバルと呼称されることもある。
CP除去部307は、ベースバンドユニット300外部から入力された時間軸信号に付加されているCPを除去し、CPが除去された時間軸信号をFFT部306に出力する機能を有する。
FFT部306は、CP除去部307から入力されたCPが除去された時間軸信号にFFTをかけて、周波数軸信号に変換して信号復調部305に出力する機能を有する。
<信号変換器100>
信号変換器100は、CP除去部101と、FFT部102と、ウェイト計算部103と、逆FFT部104と、CP付加部105と、逆FFT部106と、CP付加部107と、CP付加部111と、逆FFT部112と、アレイ処理部113と、FFT部114と、CP除去部115と、FFT部116、CP除去部117とを含んで構成される。
CP除去部101は、第1インターフェース部118を介して、ベースバンドユニット300から入力された時間軸信号に付加されているCPを除去し、CPが除去された時間軸信号をFFT部102に出力する機能を有する。
FFT部102は、CP除去部101から入力されたCPが除去された時間軸信号にFFTをかけて、周波数軸信号に変換してウェイト計算部103に出力する機能を有する。
CP付加部105は、逆FFT部104から入力された時間軸信号にCPを付加して第2インターフェース部119を介して無線ユニット420に出力する機能を有する。
逆FFT部106は、ウェイト計算部103から入力された周波数軸信号に逆FFTをかけて時間軸信号に変換してCP付加部107に出力する機能を有する。
<受信側>
CP除去部117は、第2インターフェース部119を介して無線ユニット421から入力された時間軸信号に付加されているCPを除去し、CPが除去された時間軸信号をFFT部116に出力する機能を有する。
CP除去部115は、第2インターフェース部119を介して無線ユニット420から入力された時間軸信号に付加されているCPを除去し、CPが除去された時間軸信号をFFT部114に出力する機能を有する。
アレイ処理部113は、FFT部114、FFT部116から入力された複数の周波数軸信号にアレイ合成処理を実行し、通常信号に戻し、1つの周波数軸信号を逆FFT部112に出力する機能を有する。また、アレイ処理部113は、ウェイト計算部103に出力時に掛け合わせるべきウェイト信号を通知する機能も有する。なお、アレイ合成処理は、従来から行われていることであるので、ここではその詳細については割愛する。
CP付加部111は、逆FFT部112から入力された時間軸信号にCPを付加して第1インターフェース部118を介してベースバンドユニット300に出力する機能を有する。
<無線ユニット420>
無線ユニット420は、信号変換器100から入力されたCP付加部105でCPが付加された時間軸信号を、アナログ変換して、アンテナ430を介して無線送信する機能を有する。また、無線ユニット420は、アンテナ430を介して無線受信した時間軸信号を、デジタル変換して、信号変換器100に出力する機能も有する。
<無線ユニット421>
無線ユニット421は、信号変換器100から入力されたCP付加部107でCPが付加された時間軸信号を、アナログ変換して、アンテナ431を介して無線送信する機能を有する。また、無線ユニット421は、アンテナ431を介して無線受信した時間軸信号を、デジタル変換して、信号変換器100に出力する機能も有する。
<使用形態>
上述してきた無線基地局の実際の使用形態、つまり各ユニットの配置例を図2に示した。
以上に説明してきたように、従来のアダプティブアレイに対応していない無線基地局において、ベースバンドユニットと、無線ユニットとを接続する光ファイバーケーブルの間に、信号変換器を挿設し、必要な本数のアンテナと無線ユニットを用意するだけで、無線基地局をアダプティブアレイに対応させることができる。
よって、信号変換器には、MAC処理部や信号復調部、信号変調部が配されていないので、アダプティブアレイに対応していない無線基地局をアダプティブアレイに対応させる場合であっても、ベースバンドユニットを置き換えるよりも少ないコストでアダプティブアレイに対応させた無線基地局を提供できる。
<補足>
上記実施形態において、本発明の実施の手法について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明の思想として含まれる各種の変形例について説明する。
(1)上記実施の形態においては、アンテナが2本(アンテナ430、431)の場合について説明したが、アンテナの本数は2本に限られず、複数あればよく、例えば4本であってもよい。この場合、信号変換器は、アンテナの本数分だけの、逆FFT部、CP付加部、FFT部、CP除去部を備える必要があり、ウェイト計算部、アレイ処理部は、そのアンテナ本数にあわせた重み付け演算、アレイ合成演算を行う必要がある。
(2)上記実施の形態においては、無線基地局は、アダプティブアレイに対応していない段階では1アンテナであるものとして説明しており、ベースバンドユニット300は、1入力1出力の構成をとっていた。
従って、このような場合には、信号変換器もベースバンドユニットの入出力数にあわせて、第1インターフェース部118は、2入力2出力というポート構成をとることになる。
(3)上記実施の形態における時間軸信号は、時間軸の情報を含むものであればよく、時間軸情報を含んだ変調信号であってもよい。
101、115、117、307 CP除去部
102、114、116、306 FFT部
103 ウェイト計算部
104、106、112、303 逆FFT部
105、107、111、304 CP付加部
113 アレイ計算部
118 第1インターフェース部
119 第2インターフェース部
300 ベースバンドユニット(BBU)
301 MAC処理部
302 信号変調部
305 信号復調部
420、421 無線ユニット(RRU)
430、431 アンテナ
Claims (6)
- 複数の無線ユニットに接続された信号変換器であって、
無線送信に用いられる1つの時間軸信号の入力を受け付ける第1インターフェース部と、
前記第1インターフェース部で受け付けた時間軸信号を周波数成分の信号である周波数軸信号に変換する第1変換手段と、
前記周波数軸信号に重み付け演算を行って互いに異なる複数の周波数軸信号を生成する生成手段と、
前記生成手段が生成した複数の周波数軸信号を複数の時間軸信号に変換して出力する第2変換手段と、
前記第2変換手段から出力された複数の時間軸信号それぞれを互いに異なる無線ユニットに出力する第2インターフェース部とを備える
ことを特徴とする信号変換器。 - 前記第1インターフェース部で受け付けた時間軸信号は、CP(Cyclic Prefix)を含む信号であり、
前記第1変換手段は、
前記第1インターフェース部で受け付けた時間軸信号のCPを除去するCP除去部と、
前記CP除去部によりCPが除去された時間軸信号を周波数軸信号に変換して出力するFFT部とを含み、
前記生成手段は、
生成すべき複数の時間軸信号分のウェイトを算出し、算出したウェイトを前記FFT部から出力された周波数軸信号にかけて複数の周波数軸信号を出力するウェイト計算部を含み、
前記第2変換手段は、
前記ウェイト計算部から出力された周波数軸信号それぞれを時間軸信号に変換する複数の逆FFT部と、
前記複数の逆FFT部から出力される時間軸信号それぞれにCPを付加する複数のCP付加部とを備える
ことを特徴とする請求項1記載の信号変換器。 - 複数の時間軸信号の入力を受け付ける第2インターフェース部と、
前記第2インターフェース部で受け付けた複数の時間軸信号を周波数成分の信号である複数の周波数軸信号に変換する第1変換手段と、
変換された複数の周波数軸信号を合成して1つの周波数軸信号を生成する合成手段と、
前記合成手段で生成された1つの周波数軸信号を1つの時間軸信号に変換する第2変換手段と、
前記1つの時間軸信号を出力するための第1インターフェース部とを備える
ことを特徴とする信号変換器。 - 前記第2インターフェース部で受け付けた時間軸信号は、CP(Cyclic Prefix)を含む信号であり、
前記第1変換手段は、
前記第2インターフェース部で受け付けた時間軸信号のCPを除去する複数のCP除去部と、
前記CP除去部によりCPが除去された時間軸信号を周波数軸信号に変換して出力する複数のFFT部とを含み、
前記生成手段は、
前記複数のFFT部から出力された複数の周波数軸信号を1つの周波数軸信号にアレイ合成して出力するアレイ処理部を含み、
前記第2変換手段は、
前記アレイ処理部から出力された1つの周波数軸信号を1つの時間軸信号に変換して出力する逆FFT部と、
前記逆FFT部から出力された1つの時間軸信号にCPを付加するCP付加部とを含む
ことを特徴とする請求項3記載の信号変換器。 - 無線送信に用いる1つの時間軸信号を出力するベースバンドユニットと、
入力された時間軸信号を付随するアンテナから無線送信する複数の無線ユニットと、
前記ベースバンドユニットと前記無線ユニットとの間の信号路中に挿入される信号変換器とを含む無線信号送信システムであって、
前記ベースバンドユニットは、前記1つの時間軸信号を出力する第1出力端子を含み、
前記信号変換器は、
前記第1出力端子と有線接続された入力端子から1つの時間軸信号の入力を受け付ける第1入力端子と、
前記第1入力端子で受け付けた時間軸信号を周波数成分の信号である周波数軸信号に変換する変換手段と、
前記周波数軸信号に各種の重み値により重み付けを行って互いに相異なる複数の時間軸信号を生成する生成手段と、
生成された複数の時間軸信号それぞれを出力する複数の第2出力端子とを備え、
前記複数の無線ユニットそれぞれは前記複数の第2出力端子のうちの1つと有線接続され1つの時間軸信号の入力を受け付ける第2入力端子を備える
ことを特徴とする無線信号送信システム。 - 1つの時間軸信号の入力を受けて所定の処理を実行するベースバンドユニットと、
アンテナから時間軸信号を無線受信する複数の無線ユニットと、
前記ベースバンドユニットと前記複数の無線ユニットとの間の信号路中に挿入される信号変換器とを含む無線信号受信システムであって、
前記複数の無線ユニットそれぞれは、
無線受信した時間軸信号を出力する第1出力端子を備え、
前記信号変換器は、
前記第1出力端子に有線接続され、無線受信された時間軸信号の入力を受け付ける複数の第1入力端子と、
前記複数の第1入力端子で受け付けた複数の時間軸信号を周波数成分の信号である複数の周波数軸信号に変換する第1変換手段と、
変換された複数の周波数軸信号を合成して1つの周波数軸信号を生成する合成手段と、
前記合成手段で生成された1つの周波数軸信号を1つの時間軸信号に変換して出力する第2変換手段と、
前記第2変換手段から出力された1つの時間軸信号を出力する第2出力端子とを備え、
前記ベースバンドユニットは、
前記第2出力端子と有線接続され、前記1つの時間軸信号の入力を受け付ける第2入力端子を備える
ことを特徴とする無線信号受信システム。
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