JP2010034709A - 無線中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線中継装置において、スロット毎に異なる無線チャネルの選択をする場合であっても１つのＰＬＬ回路を用いて正常な中継を行うと共に、製造コストを抑制する。
【解決手段】無線中継装置は、制御データ等を出力するＢＢＬＳＩと、１つのＰＬＬ回路を有する可変周波数発振ブロックとを備える。ＰＬＬ回路は、ＶＣＯと発振信号を分数を用いて分周する分数分周器とを有する。分数分周器は比較周波数を高く設定することができる。ＶＣＯは、発振信号周波数偏移処理によって制御された発振信号を出力する。（ｃ）に示す場合において、ＰＬＬ回路は、現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から発振周波数偏移処理を開始する。現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から次スロットのＳＳビットの終わりまで１１ビットの時間があるので、ＰＬＬ回路はこの時間内に発振周波数偏移処理を終了することができ、無線中継装置は次スロットの受信を正常に行う。
【選択図】図 ６

Description

本発明は、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）等の無線通信に用いる無線中継装置に関する。

従来から、ＰＨＳの通信方式においては、同一の無線チャネルを時間で分離する４チャネル多重ＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Time Division Multiple Access-Time Division Duplex）方式が採用されている。図７は、ＰＨＳ端末等の移動局による送受信タイミングを示す。この通信方式では、１つの無線チャネルの信号が５ｍｓｅｃごとのフレームに分割され、１フレームはさらに６２５μｓｅｃごとの８つのタイムスロット（以下、スロット）に分割される。１スロットは、２４０ビットのデータの送受信を行い、１ビット当りの時間は、２．６０４μｓｅｃである。

１フレームの前半４スロットは移動局から基地局への送信用スロットとして割当てられ、１フレームの後半４スロットは基地局からの受信用スロットとして割当てられる。そのため、１つの基地局は理論上最大４つの移動局と同時に通信を行うことができる。

ところで、基地局と移動局との間の無線区間は、１．９ＧＨｚ帯の周波数を利用している。この周波数帯では、屋外に設置されている基地局から発信された電波が、屋内に位置する移動局に到達しにくいことがある。これを解消する装置として、基地局から発信される電波と、移動局から発信される電波のそれぞれを中継する無線中継装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図８に示すように、この種の無線中継装置１００は、無線チャネルの情報を含む制御データ等を出力するベースバンドＬＳＩ（以下、ＢＢＬＳＩ）１０１と、固定周波数発振ブロック１０２と、可変周波数発振ブロック１０３とを備える。また、無線中継装置１００は、各種信号周波数を用いて周波数変換（アップコンバート／ダウンコンバート）を行う複数のミキサー１０４ａ〜１０４ｅと、アンテナと接続されて電波を送受信するためのＲＦコネクタ１０５と、信号の伝送先を切替える切替スイッチ（ＡＮＴＳＷ）１０６等をさらに備える。

固定周波数発振ブロック１０２は、可変容量ダイオードであるバラクタダイオード１１１と、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）シンセサイザ（以下、ＰＬＬ回路）１１２とを有し、周波数が２５４．７５Ｍｈｚに固定された発振信号を出力する。

可変周波数発振ブロック１０３は、第１ＰＬＬ回路１２１と、第１ＰＬＬ回路１２１から出力される発振信号を増幅させる第１アンプ１２２と、第２ＰＬＬ回路１３１と、第２ＰＬＬ回路１３１から出力される発振信号を増幅させる第２アンプ１３２とを有する。また、可変周波数発振ブロック１０３は、第１ＰＬＬ回路１２１から出力される発振信号、又は第２ＰＬＬ回路１３１から出力される発振信号のうちのどちらかの信号を出力するか切替えるための出力信号切替スイッチ１４１とをさらに有する。

第１ＰＬＬ回路１２１及び第２ＰＬＬ回路１３１は、ＢＢＬＳＩ１０１から入力された制御データに基いて、発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振信号周波数偏移処理）を行い、所定の周波数に変換された発振周波数信号を出力する。この発振周波数信号と、ＢＢＬＳＩ１０１から出力された発振周波数信号と固定周波数発振ブロック１０２から出力された発振信号とは、ミキサー１０４ａ〜１０４ｅによって周波数変換されると共に、所定の周波数成分を通過させるフィルターによってフィルタリングされる。これによって、基地局や移動局に対して送受信を行う搬送波周波数が切り換わり、所望の無線チャネルが選択される。つまり、可変周波数発振ブロック１０３から出力される発振周波数を変化させることによって、所望の無線チャネルが選択される。

図９は、第１ＰＬＬ回路１２１及び第２ＰＬＬ回路１３１の概略構成を示す。図９に示すように、第１ＰＬＬ回路１２１及び第２ＰＬＬ回路１３１はいずれも、発振信号を出力する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１６１ａと、発振信号を整数を用いて分周する整数分周器１６１ｂと、基準発振信号を出力する基準発信器１６１ｃと、基準発振信号を分周する基準信号分周器１６１ｄとを有する。また、第１ＰＬＬ回路１２１及び第２ＰＬＬ回路１３１はいずれも、整数分周器１６１ｂによって生成された分周信号及び基準発振信号との位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器１６１ｅと、所定の周波数成分を抽出するループフィルタ１６１ｆとをさらに有する。

整数分周器１６１ｂは、電圧制御発振器１６１ａから出力された発振信号を整数で分周するものであるため、位相比較器１６１ｅによって比較される分周信号の比較周波数が低く、発振信号周波数のロックアップ時間が、５００μｓｅｃ程度必要である。

ところで、無線中継装置１００は、移動局や基地局から送信された電波を受信し、空いているスロットを使って移動局や基地局に中継を行う。従って、無線中継装置１００によって送受信されるスロットは規則的なものにはならない。また、無線中継装置１００は、送受信するスロット毎に基地局を切り換える場合、無線チャネルが異なるので、スロット毎に搬送周波数を切り換えなければならない。

図１０は、各スロットにおける可変周波数発振ブロック１０３の動作を示す。ここでは、移動局から送信された第１スロット〜第３スロットを無線中継装置１００が基地局に送信するものとする。また、第１スロットの搬送周波数は、予め第１ＰＬＬ回路１２１から出力された発振周波数信号等によって生成されているものとする。また、出力信号切替スイッチ１４１は予め第１ＰＬＬ回路１２１の周波数信号が出力されるように切替えられているものとする。

第１スロットにおいては、第１ＰＬＬ回路１２１が所定の発振周波数信号の出力を行うことにより所望の無線チャネルの選択が行われる。そのとき、第２ＰＬＬ回路１３１が制御データを受信した後、この制御データの内容に基づいて発振周波数偏移処理を行う。発振周波数偏移処理の時間は、５００μｓｅｃ必要である。

そして、第１スロットが終了するときに、出力信号切替スイッチ１４１が切り替えられ、第２スロットにおいては、第２ＰＬＬ回路１３１が所定の発振周波数信号の出力を行うことにより所望の無線チャネルの選択が行われる。そのとき、第１ＰＬＬ回路１２１が制御データを受信した後、発振周波数偏移処理を行う。なお、第１ＰＬＬ回路１２１及び第２ＰＬＬ回路１３１は、現スロットの無線チャネルと次スロットの無線チャネルが同一であっても発振周波数偏移処理を行なう。

このように、無線中継装置１００は、第１ＰＬＬ回路１２１及び第２ＰＬＬ回路１３１のうちの一方が発振周波数信号の出力を行っているときに、他方が発振周波数偏移処理を行うことで、スロット毎に無線チャネルが異なる場合であっても迅速に無線チャネルの選択を行うことができる。

しかしながら、無線中継装置１００は、第１ＰＬＬ回路１２１及び第２ＰＬＬ回路１３１を備える必要があるため、部品点数が多くなり、製造コストを抑制できないという問題がある。また、無線中継装置１００が、例えば、第１ＰＬＬ回路１２１のみを備える場合、第１ＰＬＬ回路１２１が発振周波数偏移処理を行うための時間として５００μｓｅｃが必要であるため、次スロットの送受信を行うタイミングまでに所望の無線チャネルを選択できない。従って、正常な中継理を行うことができない。
特開平４−３３４５３８号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、スロット毎に異なる無線チャネルの選択をする場合であっても１つのＰＬＬ回路を用いて正常な中継を行うことができると共に、製造コストを抑制することができる無線中継装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、前記ＰＬＬ回路は、遅延無くスロットを送信するとき、該スロットの誤り検出用ビットの４ビット目から前記発振周波数偏移処理を開始することにより搬送周波数を次スロットに対応する周波数に切り換えるものである。

請求項２に記載の発明は、発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、
時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、前記ＰＬＬ回路は、遅延無くスロットを受信するとき、該スロットの誤り検出用ビットの直後から４ビット目までの間の任意のタイミングにおいて前記発振周波数偏移処理を開始することにより搬送周波数を次スロットに対応する周波数に切り換えるものである。

請求項３に記載の発明は、発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、前記ＰＬＬ回路は、７ビット分遅延してスロットを受信するとき、該スロットの誤り検出用ビットの直後から前記発振周波数偏移処理を開始することにより搬送周波数を次スロットに対応する周波数に切り換えるものである。

請求項４に記載の発明は、発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、前記ＰＬＬ回路は、スロットを受信すると共に、該スロットの搬送周波数と同じ周波数を利用する次スロットを続けて受信するとき、前記発振周波数偏移処理を行わず、搬送周波数を切り換えないものである。

請求項１の発明によれば、分周器は分数を用いて発振信号の分周を行うので、比較周波数を高く設定することができ、ロックアップ時間が短くなる。従って、従来と異なり、発振周波数偏移処理は、１１ビット分の時間があれば十分終了する。ＰＬＬ回路は、遅延無くスロットを送信するとき、スロットの誤り検出用ビットの４ビット目から発振周波数偏移処理を開始する。そのため、次スロットを７ビット分繰り上げて受信する場合であっても、次スロットによる通信を行うまでに搬送周波数が次スロットに対応する周波数に切り換わる。従って、無線中継装置はスロット毎に異なる無線チャネルであっても正常に中継を行うことができる。また、ＰＬＬ回路が１つであるため部品点数が少なくなり、製造コストを抑制することができる。

請求項２の発明によれば、分周器は分数を用いて発振信号の分周を行うので、比較周波数を高く設定することができ、ロックアップ時間が短くなる。従って、従来と異なり、発振周波数偏移処理は、１１ビット分の時間があれば十分終了する。ＰＬＬ回路は、遅延無くスロットを受信するとき、スロットの誤り検出用ビットの直後から４ビット目までの間の任意のタイミングにおいて発振周波数偏移処理を開始する。そのため、次スロットを７ビット分繰り上げて受信する場合であっても、次スロットによる通信を行うまでに搬送周波数が次スロットに対応する周波数に切り換わる。従って、無線中継装置はスロット毎に異なる無線チャネルであっても正常に中継を行うことができる。また、ＰＬＬ回路が１つであるため部品点数が少なくなり、製造コストを抑制することができる。

請求項３の発明によれば、分周器は分数を用いて発振信号の分周を行うので、比較周波数を高く設定することができ、ロックアップ時間が短くなる。従って、従来と異なり、発振周波数偏移処理は、１１ビット分の時間があれば十分終了する。ＰＬＬ回路は、７ビット分遅延してスロットを受信するとき、スロットの誤り検出用ビットの直後から発振周波数偏移処理を開始する。そのため、次スロットによる通信を行うまでに搬送周波数が次スロットに対応する周波数に切り換わる。従って、無線中継装置はスロット毎に異なる無線チャネルであっても正常に中継を行うことができる。また、ＰＬＬ回路が１つであるため部品点数が少なくなり、製造コストを抑制することができる。

請求項４の発明によれば、分周器は分数を用いて発振信号の分周を行うので、比較周波数を高く設定することができるため、ロックアップ時間が短くなる。従って、従来と異なり、発振周波数偏移処理は、１１ビット分の時間があれば十分終了する。また、ＰＬＬ回路は、スロットを受信すると共に、このスロットの搬送周波数と同じ周波数を利用する次スロットを続けて受信するとき、発振周波数偏移処理を行わない。そのため、従来と異なり、７ビット分遅延してスロットを受信すると共に、スロットの搬送周波数と同じ周波数を利用する次スロットを７ビット分繰り上げて受信する場合であっても、搬送周波数を切り換えずに、無線中継装置は正常に中継を行うことができる。また、ＰＬＬ回路が１つであるため部品点数が少なくなり、製造コストを抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る無線中継装置について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、基地局ＢＳ、ＰＨＳ２と、無線中継装置３とを含む無線通信システム１の概略構成を示し、図２は、中継装置３の内部構成を示すブロック図であり、図３は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）シンセサイザ（請求項におけるＰＬＬ回路；以下、ＰＬＬ回路）６１の概略構成を示すブロック図である。

基地局ＢＳ及びＰＨＳ２は、無線区間において１．９ＧＨｚ帯の周波数を使用して電波の送受信を行う。また、基地局ＢＳ及びＰＨＳ２は、複数のスロットを利用する４チャネル多重ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式による無線通信を行う。無線中継装置３は、基地局ＢＳ及びＰＨＳ２のそれぞれから送信される電波を中継するものである。また、無線中継装置３は、２つの基地局ＢＳ１、ＢＳ２に対して電波を送受信可能であり、例えば、電波が強い方の基地局を選択して中継を行うものとする。

無線中継装置３は、送受信を行う無線チャネルの情報を含む制御データ等を出力するベースバンドＬＳＩ（以下、ＢＢＬＳＩ）３１と、固定された周波数の発振信号を出力する固定周波数発振ブロック３２と、所定の周波数の発振信号を出力する可変周波数発振ブロック３３とを備える。また、無線中継装置３は、各種信号の周波数を用いて周波数変換（アップコンバート／ダウンコンバート）を行うための複数のミキサー３４ａ〜３４ｅと、各種信号を増幅するための複数のアンプ３５ａ〜３５ｇとをさらに備える。また、無線中継装置３は、所定の周波数成分を抽出するＳＡＷフィルタ３６ａ、３６ｂ、ＬＣフィルタ３７、及びセラミックフィルタ３８の各フィルタをさらに備える。

また、無線中継装置３は、基地局ＢＳやＰＨＳ２にアンテナを介して電波を送受信するためのＲＦコネクタ３９と、送受信する信号の伝送先を切替える切替スイッチ（ＡＮＴＳＷ）４０とをさらに備える。また、無線中継装置３は、ＰＬＬ回路６１にラッチイネーブル信号を出力する切替回路４１と、基準発振信号を出力する温度補償基準発振器（以下、ＴＣＸＯ）４２と、受信した信号の強度を示すＲＳＳＩ信号をＢＢＬＳＩ３１に入力するＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）４３とをさらに備える。

ＢＢＬＳＩ３１は、後述する制御信号やラッチイネーブル信号等を切替回路４１に出力し、無線チャネルの情報等を含むデータ信号やクロック信号を可変周波数発振ブロック３３に出力する。また、ＢＢＬＳＩ３１は、周波数が１９２ＫＨｚである送信信号を出力する。

固定周波数発振ブロック３２は、発振信号を出力するＰＬＬ回路５１を有し、周波数が２５４．７５Ｍｈｚに固定された発振信号を出力する。

可変周波数発振ブロック３３は、ＢＢＬＳＩ３１から入力されたデータ信号等や切替回路から入力された信号に基づいて発振信号を出力するＰＬＬ回路６１と、ＰＬＬ回路６１から出力される発振信号を増幅させるローカルアンプ６２とを有する。

ＰＬＬ回路６１は、図３に示すように、発振信号を出力する電圧制御発振器（以下、ＶＣＯ）６１ａと、ＶＣＯ６１ａから出力された発振信号を分数を用いて分周する分数分周器（分周器）６１ｂと、ＴＣＸＯ４２から出力される基準発振信号を分周する基準信号分周器６１ｃとを有する。また、ＰＬＬ回路６１は、２つの入力信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器６１ｄと、位相差信号に含まれる低域成分のみを抽出するループフィルタ６１ｅとをさらに有する。

分数分周器６１ｂは、分数を用いて分周を行うものであるため、基準発振信号の周波数、例えば、１０００ＫＨｚのように高く設定することできる。従って、比較周波数を高く設定することができる。

位相比較器６１ｄは、分数分周器６１ｂによって生成された分周信号、及び基準信号分周器６１ｃによって生成された分周信号との位相差に応じた位相差信号を生成し、この位相差をループフィルタ６１ｅを介してＶＣＯ６１ａに入力させる。これにより、ＶＣＯ６１ａは、発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を基準発振信号の周波数に偏移させた処理（以下、発振信号周波数偏移処理）によって制御された発振信号を出力する。

無線中継装置３は、電波の送信を行うとき、ＢＢＬＳＩ３１から出力される送信信号と、固定周波数発振ブロック３２から出力される発振信号と、可変周波数発振ブロック３３から出力される発振信号とが、ミキサー３５ａ〜３５ｃによって周波数変換（アップコンバート）される。そして、周波数変換された信号はＳＡＷフィルタ３６ａによって所定の周波数成分が抽出された後、切替スイッチ４０によってＦ１方向に出力され、ＬＣフィルタ３７によって所定の周波数成分が抽出され、送信を行うための搬送周波数の信号がＲＦコネクタ３９から送信される。従って、可変周波数発振ブロック３３から出力される発振周波数を変化させることによって、搬送周波数が切り換わり、所望の送信チャネルが選択される。

無線中継装置３は、電波の受信を行うとき、受信信号はＬＣフィルタ３７によって所定の周波数成分が抽出された後、切替スイッチ４０によってＦ２方向に出力される。そして、受信信号は、可変周波数発振ブロック３３から出力される発振信号と、固定周波数発振ブロック３２から出力される発振信号とを用いてミキサー３４ｄ、３４ｅにより周波数変換（ダウンコンバート）される。また、周波数変換された受信信号は、ＳＡＷフィルタ３６ｂ、及びセラミックフィルタ３８によって所定の周波数成分が抽出されることによって音声等の信号が抽出され、ＢＢＬＳＩ３１に入力される。従って、可変周波数発振ブロック３３から出力される発振周波数を変化させることによって、受信する搬送周波数が切り換わり、所望の受信チャネルが選択される。

次に、切替回路４１の動作について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、切替回路に入出力する信号を示し、（ｂ）は、入力された信号に対する出力される信号を示すリストである。ラッチイネーブル（以下、ＬＥ）信号は、ＰＬＬ回路６１に対して発振周波数偏移処理の開始タイミングを指示する信号である。

切替回路４１には、ＢＢＬＳＩ３１から第１制御信号、第２制御信号、第１ＬＥ信号、及び第２ＬＥ信号が入力される。切替回路４１は、入力された信号に基いてＬＥ信号をＰＬＬ回路６１に出力する。第１制御信号、及び第２制御信号は、それぞれＨｉ（以下、Ｈ）レベルとＬｏｗ（以下、Ｌ）レベルの２種類のレベルを有する。

図４（ｂ）のリストに示すように、切替回路４１にＬレベルの第１制御信号とＨレベルの第２制御信号とが入力されたとき、切替回路４１は、第１ＬＥ信号に基づくＬＥ信号をＰＬＬ回路６１に出力する。また、切替回路４１にＬレベルの第１制御信号とＬレベルの第２制御信号とが入力されたとき、切替回路４１は、第２ＬＥ信号に基づくＬＥ信号をＰＬＬ回路６１に出力する。また、切替回路４１にＨレベルの第１制御信号とＨレベルの第２制御信号が入力されたとき、又はＨレベルの第１制御信号とＬレベルの第２制御信号とが入力されたとき、切替回路４１は、ＰＬＬ回路６１にＬＥ信号を出力しない。

次に、１スロットにおけるビット構成やＰＬＬ回路６１の動作について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、１スロットを示し、１スロットの時間は６２５μｓｅｃである。図５（ｂ）は、１スロットにおけるビット構成を示す。１スロットは２４０ビットであり、１ビットは２．６０４μｓｅｃである。１スロットには、４８ビットの各種制御ビットと、１６０ビットの音声やデータなどを含む情報ビットと、１６ビットの誤り検出用ビット（ＣＲＣ）と、１６ビットのガードビットが設けられている。

図５（ｃ）は、１スロットにおける送信信号の波形を示し、送信信号は滑らかな包絡線状であり、スロットの末尾には、４１．７μｓｅｃのガードタイム（ガードビットに相当）が設けられている。

図５（ｄ）は、１スロットにおけるＰＬＬ回路６１の動作の一例を示す。ＰＬＬ回路６１は、発振信号を送信している途中でＢＢＬＳＩ３１から制御データを受信する。この制御データには、次スロットの無線チャネルを選択するための情報が含まれている。そして、ガードタイムが始まるときにデータラッチを受信した後、発振周波数偏移処理を開始する。発振周波数偏移処理は、例えば、２０μｓｅｃの時間を要する。

次に、ＰＬＬ回路６１による発振周波数偏移処理の開始タイミングについて、図６に示すタイムチャートを参照して説明する。スロットの「Ｔｘ」とは、送信スロットを示し、スロットの「通常Ｒｘ」とは、スロット開始タイミングの同期を行うことなしに受信するスロットを示す。スロットの「Ｒｅｓｙｎｃ Ｒｘ」とは、別の基地局に送信を行う場合等のために、スロット開始タイミングの同期を行う受信するスロットを示す。スロット中の「Ｒａｍｐ」はランプ期間を示し、「ＳＳ」は、スタートシンボルを示す。また、図６（ａ）〜（ｇ）において、現スロットと次スロットの無線チャネルは異なるものとする。

図６（ａ）は、標準的な現スロットと次スロットの送受信パターンを示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、上記図５（ｄ）に示したように、ランプ期間の経過後から、つまり、２２８ビット目から発振周波数偏移処理を開始する。発振周波数偏移処理は１１ビット以内に終了するため、この処理はガードタイム内に終了する。従って、無線中継装置３は、次スロットの中継を正常に行うことができる。

図６（ｂ）は、現スロットが「Ｔｘ」であり、次スロットが「ＲｅＳｙｎｃ Ｒｘ」である場合を示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から発振周波数偏移処理を開始する。ＣＲＣビット後から４ビット目まではＲａｍｐビットである。

現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から次スロットのＳＳビットの終わりまで１８ビットの時間があるので、ＰＬＬ回路６１はこの時間内に発振周波数偏移処理を終了することができる。従って、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。なお、次スロットは「ＲｅＳｙｎｃ Ｒｘ」であるため、Ｒａｍｐビット及びＳＳビットには伝送に関する情報が含まれていない。そのため、これらのビットを受信しなくても、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。

図６（ｃ）は、現スロットが「Ｔｘ」であり、次スロットが「通常Ｒｘ」であると共に、次スロットを７ビット分繰り上げて受信する場合を示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から発振周波数偏移処理を開始する。ＣＲＣビット後の４ビット目はＲａｍｐ期間である。

現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から次スロットのＳＳビットの終わりまで１１ビットの時間があるので、ＰＬＬ回路６１はこの時間内に発振周波数偏移処理を終了することができる。従って、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。なお、無線中継装置３は、上述したように、次スロットのＲａｍｐビット及びＳＳビットを受信しなくても、次スロットの受信を正常に行うことができる。

図６（ｄ）は、現スロットが「ＲｅＳｙｎｃ Ｒｘ」であり、次スロットが「Ｔｘ」である場合を示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から発振周波数偏移処理を開始する。ＣＲＣビット後の４ビット目は、上述した図６（ｂ）（ｃ）の発振周波数偏移処理の開始タイミングと合わせるための調整期間である。

現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から次スロットの開始まで１２ビットの時間があるので、ＰＬＬ回路６１はこの時間内に発振周波数偏移処理を終了することができる。従って、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。なお、ＣＲＣビット後から４ビット目までの間の任意のタイミングにおいて発振周波数偏移処理を開始してもよい。

図６（ｅ）は、現スロットが「ＲｅＳｙｎｃ Ｒｘ」であり、次スロットが「通常Ｒｘ」であると共に、次スロットを７ビット分繰り上げて受信する場合を示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から発振周波数偏移処理を開始する。ＣＲＣビット後の４ビット目は、上述した図６（ｄ）と同様の調整期間である。

現スロットのＣＲＣビット後の４ビット目から次スロットのＳＳビットの終わりまで１１ビットの時間があるので、ＰＬＬ回路６１はこの時間内に発振周波数偏移処理を終了することができる。従って、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。

図６（ｆ）は、現スロットが「通常Ｒｘ」であると共に現スロットを７ビット分遅延して受信するものであり、次スロットが「Ｔｘ」である場合を示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、現スロットのＣＲＣビット後から発振周波数偏移処理を開始する。現スロットのＣＲＣビット後から次スロットのＲＡＭＰビットの２分の１まで１１ビットの時間があるので、ＰＬＬ回路６１はこの時間内に発振周波数偏移処理を終了することができる。従って、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。なお、次スロットのＲａｍｐ期間の２分の１経過までに発振周波数偏移処理を終了すれば、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。

図６（ｇ）は、現スロットが「通常Ｒｘ」であると共に現スロットを７ビット分遅延して受信するものであり、次スロットが「ＲｅＳｙｎｃ Ｒｘ」である場合を示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、現スロットのＣＲＣビット後から発振周波数偏移処理を開始する。現スロットのＣＲＣビット後から次スロットのＳＳビットの終わりまで１５ビットの時間があるので、ＰＬＬ回路６１はこの時間内に発振周波数偏移処理を終了することができる。従って、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。

図６（ｈ）は、現スロットが「通常Ｒｘ」であると共に現スロットを７ビット分遅延して受信するものであり、次スロットが「通常Ｒｘ」であると共に次スロットを７ビット分繰り上げて受信するものであり、現スロットと次スロットの無線チャネルは同一である場合を示す。この場合において、ＰＬＬ回路６１は、発振周波数偏移処理を行わない。しかし、現スロットと次スロットの無線チャネルが同一であるため、ＰＬＬ回路６１が現スロットで用いた発信信号周波数を出力することにより次スロットの無線チャネルを選択できる。従って、無線中継装置３は次スロットの受信を正常に行うことができる。

ＰＬＬ回路６１は、切替回路４１から第１ＬＥ信号に基づくＬＥ信号を受信したとき、標準スロットのＣＲＣビット後から４ビット目（２２８ビット目）から発振周波数偏移処理を開始するものとしてもよい。また、ＰＬＬ回路６１は、切替回路４１から第２ＬＥ信号に基づくＬＥ信号を受信したとき、標準スロットのＣＲＣビット後から７ビット目（２３２ビット目）から発振周波数偏移処理を開始するものとしてもよい。

上述したように、本実施形態に係る無線中継装置３によれば、次スロットによる通信を行うまでに発振周波数偏移処理を終了するので、スロット毎に異なる無線チャネルであっても正常に中継を行うことができる。

また、無線中継装置３は、従来と異なり、無線チャネルを選択するための発振信号を出力する可変周波数発振ブロック３３が１つのＰＬＬ回路６１を有するだけでよいため部品点数が少なくなり、製造コストを抑制することができる。

また、無線中継装置３は、現スロットが「Ｒｅｓｙｎｃ Ｒｘ」であるときに、ＣＲＣビット後に調整期間を設けることにより、図６（ａ）（ｂ）に示す場合と同様に発振周波数偏移処理の開始タイミングをＣＲＣビット後から４ビット目とする。そのため、発振周波数偏移処理の開始制御処理が簡易なものとなる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。

本発明の一実施形態に係る無線中継装置と、基地局と、ＰＨＳとを含む無線通信システムの概略構成図。 上記無線中継装置の回路構成を示す図。 上記無線中継装置の可変周波数発振ブロックの概略構成を示すブロック図。 （ａ）は、上記無線中継装置の切替回路の信号の入出力を示す図、（ｂ）は、切替回路におけるＬＥ信号の出力パターンを示すリスト。 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ１スロットにおけるビット構成、信号波形、ＰＬＬ回路の動作を示すタイミングチャート。 （ａ）〜（ｈ）は、それぞれスロットの送受信における発振周波数偏移処理の開始タイミングを示すタイミングチャート。 ＰＨＳフレームの構成を説明するタイミングチャート。 従来の無線中継装置の回路構成を示す図。 従来の無線中継装置のＰＬＬ回路の概略構成を示すブロック図。 従来の無線中継装置における各スロット毎の動作を示すタイミングチャート。

符号の説明

２ ＰＨＳ（移動局）
３ 無線中継装置
６１ ＰＬＬ回路
６１ａ ＶＣＯ（電圧制御発振器）
６１ｂ 分数分周器（分周器）
６１ｄ 位相比較器
ＢＳ、ＢＳ１、ＢＳ２ 基地局

Claims (4)

1. 発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、
   時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、
   前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、
   前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、
   前記ＰＬＬ回路は、遅延無くスロットを送信するとき、該スロットの誤り検出用ビットの４ビット目から前記発振周波数偏移処理を開始することにより搬送周波数を次スロットに対応する周波数に切り換えることを特徴とする無線中継装置。
2. 発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、
   時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、
   前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、
   前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、
   前記ＰＬＬ回路は、遅延無くスロットを受信するとき、該スロットの誤り検出用ビットの直後から４ビット目までの間の任意のタイミングにおいて前記発振周波数偏移処理を開始することにより搬送周波数を次スロットに対応する周波数に切り換えることを特徴とする無線中継装置。
3. 発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、
   時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、
   前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、
   前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、
   前記ＰＬＬ回路は、７ビット分遅延してスロットを受信するとき、該スロットの誤り検出用ビットの直後から前記発振周波数偏移処理を開始することにより搬送周波数を次スロットに対応する周波数に切り換えることを特徴とする無線中継装置。
4. 発振信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から出力された発振信号を分周して分周信号を生成する分周器と、該分周信号及び基準発振信号の位相差に応じた位相差信号を生成する位相比較器とを有し、該位相差信号に基づいて前記発振信号の周波数（以下、発振信号周波数）を偏移させる処理（以下、発振周波数偏移処理）を行う１つのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を備え、
   時分割多重された複数のスロットを利用し、前記発振信号周波数を用いて、送信又は受信を行うための搬送周波数を切り換えることにより移動局と基地局との間のそれぞれの送信電波を中継する無線中継装置において、
   前記分周器は、分数を用いて前記発振信号の分周を行い、
   前記スロットは、誤り検出用ビットやガードビットを含み、
   前記ＰＬＬ回路は、スロットを受信すると共に、該スロットの搬送周波数と同じ周波数を利用する次スロットを続けて受信するとき、前記発振周波数偏移処理を行わず、搬送周波数を切り換えないことを特徴とする無線中継装置。

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