JP2013232855A - Base station, interference suppression device, and interference suppression method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信端末と無線通信可能な基地局、並びに、その基地局を用いることができる干渉装置及び干渉抑圧方法に関するものである。 The present invention relates to a base station capable of wireless communication with a communication terminal, an interference apparatus that can use the base station, and an interference suppression method.
従来、通信端末から送信された無線信号を受信するときの受信信号に含まれる干渉信号を抑圧することにより、通信端末との間で良好な通信品質を得る基地局が知られている。例えば、既知信号(例えばCDMA方式におけるパイロットシンボル)から干渉レプリカ信号を生成し、生成した干渉レプリカ信号を受信信号から減算する基地局が知られている(例えば、特許文献1参照)。この基地局では、隣接する基地局からの干渉信号や、同じ基地局セル内に存在している受信希望対象以外の通信端末からの干渉信号を抑圧することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a base station that obtains good communication quality with a communication terminal by suppressing an interference signal included in a reception signal when receiving a radio signal transmitted from the communication terminal is known. For example, a base station that generates an interference replica signal from a known signal (for example, a pilot symbol in a CDMA system) and subtracts the generated interference replica signal from a received signal is known (see, for example, Patent Document 1). In this base station, it is possible to suppress interference signals from adjacent base stations and interference signals from communication terminals other than the reception request target existing in the same base station cell.
上記従来の基地局で抑圧している干渉信号は、隣接する基地局からの干渉信号や同じ基地局セル内に存在している通信端末からの干渉信号のように、通信端末と基地局との無線通信ネットワークで送受信される無線信号である。そのため、前述の既知信号(例えばCDMA方式におけるパイロットシンボル)を用いて干渉信号の抑圧を行うことができると考えられる。しかしながら、基地局で受信する受信信号には、上記無線通信ネットワークで送受信される無線信号以外の予測が難しい他の干渉信号が含まれる場合がある。そこで、本願発明者が、このような他の干渉信号について調べたところ、以下に示すように、放送衛星から送信されている無線放送波に起因した干渉信号が存在することがわかった。図15において、通常、放送衛星90からの無線放送波dRFの周波数帯は11MHz帯であるので、通信端末80から送信された1.5MHz帯の無線信号xMSに干渉することはないと考えられる。ところが、放送衛星90からの放送波dRFをBS受信システム95で受信した受信信号(BS−RF信号)は、基本的にパラボラアンテナ96に搭載されている受信装置97に組み込まれている周波数変換装置(LNB:Low Noise Block Converter)で中間周波数(BS−IF)の信号に変換され(以下、LNBによって中間周波数(BS−IF)に変換された信号を「LNBによるBS−IF信号」という。)、同軸ケーブル98を介して、図示しない放送受信装置に伝送される。また、LNBによるBS−IF信号は、同軸ケーブル98の伝送損失や集合住宅で受信信号を分配するときの分配損失などが考慮され、そのアンテナ96の近くに設けられた増幅装置(ブースタ)99によって増幅される場合がある(以下、ブースタ99で増幅された信号を「ブースタによるBS−IF信号」という。)。LNBによるBS−IF信号やブースタによるBS−IF信号は、上記通信端末80から基地局100に送信される無線信号xMSと同じ1.5MHz帯にある。そのため、これらの装置97、99の電波遮蔽(シールド)が不足したり、同軸ケーブル98のコネクタとの接続ミスがあったりすると、周波数変換後の中間周波数の信号xBS−IFが電波として空間に漏洩し、その漏洩した電波が基地局100に受信されて干渉信号となることがわかった。
The interference signal suppressed by the conventional base station is an interference signal between the communication terminal and the base station, such as an interference signal from an adjacent base station or an interference signal from a communication terminal existing in the same base station cell. It is a radio signal transmitted and received in a radio communication network. For this reason, it is considered that interference signals can be suppressed using the above-described known signals (for example, pilot symbols in the CDMA system). However, the received signal received by the base station may include other interference signals that are difficult to predict other than the radio signals transmitted and received by the wireless communication network. Then, when this inventor investigated about such another interference signal, it turned out that the interference signal resulting from the radio broadcast wave transmitted from the broadcast satellite exists as shown below. In FIG. 15, since the frequency band of the radio broadcast wave d RF from the
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、通信端末から受信する無線信号とは周波数帯が異なる無線信号から周波数変換されて発生した干渉信号を抑圧することができる基地局、干渉抑圧装置及び干渉抑圧方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a base capable of suppressing an interference signal generated by frequency conversion from a radio signal having a frequency band different from that of a radio signal received from a communication terminal. It is to provide a station, an interference suppression device, and an interference suppression method.
本発明に係る基地局は、通信端末から送信された所望信号と該所望信号に干渉する干渉信号とを含む第1周波数帯の無線信号を受信する第1受信手段と、前記干渉信号に対応する干渉レプリカ信号を前記第1周波数帯の受信信号から差し引くことにより該第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧手段と、を備えた基地局であって、前記所望信号及び干渉信号を含む第1周波数帯の無線信号を受信しているときに、該第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯の無線信号を受信する第2受信手段と、前記第2周波数帯の受信信号を周波数変換して第1周波数帯の参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成する干渉レプリカ信号生成手段と、を備える。
また、本発明に係る干渉抑圧装置は、通信端末から送信された所望信号と該所望信号に干渉する干渉信号とを含む第1周波数帯の受信信号から、該干渉信号に対応する干渉レプリカ信号を差し引くことにより、該第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧装置であって、前記所望信号及び干渉信号を含む第1周波数帯の無線信号を受信しているときに、該第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯の無線信号を受信する無線受信装置から該第2周波数帯の無線信号が入力され、該第2周波数帯の受信信号を周波数変換して第1周波数帯の参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記第1周波数帯の受信信号が入力され、前記参照信号と該第1周波数帯の受信信号とに基づいて前記干渉レプリカ信号を生成する干渉レプリカ信号生成手段と、を備える。
また、本発明に係る干渉抑圧方法は、通信端末から送信された所望信号と該所望信号に干渉する干渉信号とを含む第1周波数帯の受信信号から、該干渉信号に対応する干渉レプリカ信号を差し引くことにより、該第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧方法であって、前記所望信号及び干渉信号を含む第1周波数帯の無線信号を受信しているときに、該第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯の無線信号を受信するステップと、前記第2周波数帯の受信信号を周波数変換して第1周波数帯の参照信号を生成するステップと、前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成するステップと、を含む。
A base station according to the present invention corresponds to a first receiving means for receiving a radio signal in a first frequency band including a desired signal transmitted from a communication terminal and an interference signal that interferes with the desired signal, and corresponds to the interference signal. An interference suppression unit that suppresses an interference signal included in the received signal in the first frequency band by subtracting an interference replica signal from the received signal in the first frequency band, the base station comprising the desired signal and Second receiving means for receiving a radio signal in the second frequency band before being frequency-converted to the interference signal in the first frequency band when receiving a radio signal in the first frequency band including the interference signal; Based on the reference signal generating means for generating a reference signal of the first frequency band by frequency-converting the received signal of the second frequency band, the interference replica signal based on the reference signal and the received signal of the first frequency band Produce dried It includes a replica signal generating means.
Further, the interference suppression apparatus according to the present invention generates an interference replica signal corresponding to an interference signal from a received signal in a first frequency band including a desired signal transmitted from a communication terminal and an interference signal that interferes with the desired signal. An interference suppression apparatus that suppresses an interference signal included in the reception signal of the first frequency band by subtracting, and when receiving a radio signal of the first frequency band including the desired signal and the interference signal, The radio signal of the second frequency band is input from the radio receiver that receives the radio signal of the second frequency band before the frequency conversion to the interference signal of the first frequency band, and the received signal of the second frequency band is Reference signal generating means for generating a reference signal of the first frequency band by frequency conversion, and the received signal of the first frequency band are input, and the interference based on the reference signal and the received signal of the first frequency band Replica signal Comprising an interference replica signal generation means for generating for the.
In addition, the interference suppression method according to the present invention provides an interference replica signal corresponding to an interference signal from a received signal in a first frequency band including a desired signal transmitted from a communication terminal and an interference signal that interferes with the desired signal. An interference suppression method for suppressing an interference signal included in a reception signal of the first frequency band by subtracting, when receiving a radio signal of the first frequency band including the desired signal and the interference signal, Receiving a radio signal of a second frequency band before being frequency-converted to an interference signal of the first frequency band; and generating a reference signal of the first frequency band by frequency-converting the received signal of the second frequency band And generating the interference replica signal based on the reference signal and the received signal in the first frequency band.
前記基地局、干渉抑圧装置及び干渉抑圧方法それぞれによれば、第1周波数帯の無線信号を受信しているときに第2周波数帯の無線信号を同時に受信し、その第2周波数帯の受信信号を周波数変換して第1周波数帯の参照信号を生成し、生成した参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とに基づいて、第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号に対応する干渉レプリカ信号を生成することができる。この干渉レプリカ信号を第1周波数帯の受信信号から差し引くことにより第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号を抑圧することができるので、通信端末から受信する無線信号とは周波数帯が異なる無線信号から周波数変換されて発生した干渉信号を抑圧することができる。 According to each of the base station, the interference suppression device, and the interference suppression method, when a radio signal in the first frequency band is received, a radio signal in the second frequency band is simultaneously received, and a received signal in the second frequency band is received. To generate a reference signal in the first frequency band, and based on the generated reference signal and the received signal in the first frequency band, the interference corresponding to the interference signal included in the received signal in the first frequency band A replica signal can be generated. By subtracting the interference replica signal from the received signal in the first frequency band, it is possible to suppress the interference signal contained in the received signal in the first frequency band, so that the radio signal received from the communication terminal has a different frequency band. It is possible to suppress the interference signal generated by frequency conversion from the signal.
前記基地局において、前記干渉レプリカ信号生成手段は、前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とから算出できる前記干渉レプリカ信号の生成に必要な複数のパラメータそれぞれの値を算出し、前記複数のパラメータの算出値に基づいて前記干渉レプリカ信号を生成してもよい。
また、前記干渉抑圧方法において、前記干渉レプリカ信号を生成するステップは、前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とから算出できる前記干渉レプリカ信号の生成に必要な複数のパラメータを予め決定するステップと、前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とに基づいて前記複数のパラメータそれぞれの値を算出するステップと、前記複数のパラメータの算出値に基づいて前記干渉レプリカ信号を生成するステップと、を含んでもよい。
これらの基地局及び干渉抑圧方法では、参照信号と第1周波数帯の受信信号とから算出できる干渉レプリカ信号の生成に必要な複数のパラメータを用いることにより、干渉信号を抑圧するときに必要な干渉レプリカ信号の生成処理が簡易になる。
また、前記基地局において、前記干渉レプリカ信号の生成に用いられるパラメータは、前記干渉信号の周波数オフセット、遅延時間及び振幅であってもよい。この基地局では、干渉レプリカ信号の生成に、前記干渉信号の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を用いることにより、干渉レプリカ信号を精度よく生成することができるので、所定のタイミングにおける干渉信号の抑圧処理の精度及び効率化を高めることができる。
また、前記基地局において、前記干渉レプリカ信号生成手段は、前記参照信号について複数組の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を設定しながら該参照信号と前記第1周波数帯の受信信号との間の相関値を算出し、前記周波数オフセット、遅延時間及び振幅の複数の組み合わせそれぞれについて算出した相関値と予め設定した閾値とを比較することにより、前記干渉信号の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を推定してもよい。この基地局では、参照信号について複数組の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を設定しながら参照信号と第1周波数帯の受信信号との間の相関値を算出することにより、精度よく干渉信号の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を推定することができる。また、前記相関値と予め設定した閾値と比較して干渉信号の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を推定しているので、ノイズの影響を排除することができる。
また、前記基地局において、前記干渉レプリカ信号生成手段は、前記参照信号に前記周波数オフセット及び遅延時間を設定したオフセット参照信号と、前記振幅に相当するウェイトとに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成し、前記第1周波数帯の受信信号と前記干渉レプリカ信号との差分と、前記オフセット参照信号とに基づいて、前記ウェイトの差分を算出し、その差分を用いて該ウェイトを更新してもよい。この基地局では、干渉レプリカ信号を生成するときの処理の負荷を抑制しつつ、干渉レプリカ信号の生成の繰り返しに伴って干渉レプリカ信号の精度を高めていくことができる。
また、前記基地局において、前記パラメータの推定値を記憶する記憶手段を備え、前記干渉レプリカ信号生成手段は、前記記憶手段に記憶されている前記パラメータの値と前記第1周波数帯の参照信号とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成してもよい。この基地局では、前記パラメータの推定値を再利用して干渉信号の抑制を行うことができるので、より簡易な処理で干渉信号を抑圧することができる。
また、前記基地局において、前記記憶手段に記憶されている前記パラメータの推定値を所定のタイミングで繰り返し更新する更新手段を備え、前記更新のタイミングは変更可能であってもよい。この基地局では、干渉信号の発生源や伝達経路などの通信環境の変化に応じてパラメータの推定値を更新することができるので、経時における干渉信号の抑圧処理の精度を高めることができる。
また、前記基地局において、前記第1受信手段によって受信された受信信号の経路を、前記干渉抑圧手段による干渉信号の抑圧処理が行われる第1経路と、前記干渉抑圧手段による干渉信号の抑圧処理が行われない第2経路との間で切り替える受信経路切り替え手段を、備えてもよい。この基地局では、干渉抑圧手段が障害等で機能しなくなった場合に、干渉抑圧手段を経由させないで受信信号の処理を行うことができる。
特に、この基地局においては、前記参照信号の強度が閾値以下又は閾値未満になったときに、前記受信信号の経路を前記第1経路から前記第2経路に切り替えるように前記受信経路切り替え手段を制御する制御手段を備えてもよい。この基地局では、参照信号の強度不足に起因して干渉抑圧手段が正常に機能しなくなった場合に、干渉抑圧手段における干渉抑圧の精度低下を防止したり、不適切な干渉抑圧処理が行われるのを未然に防止したりすることができる。
また、前記基地局において、前記第1周波数帯の受信信号は、周波数オフセット、遅延時間及び振幅の少なくとも一つが互いに異なる複数の干渉信号を含むものであってもよい。この基地局では、周波数オフセット、遅延時間及び振幅の少なくとも一つがが互いに異なる複数の干渉信号が第1周波数帯の受信信号に含まれている場合でも、各干渉信号を確実に抑圧することができる。
また、前記基地局において、前記第1受信手段で受信される第1周波数帯の無線信号は、前記通信端末から送信された1.5GHz帯の無線信号であり、前記第2受信手段で受信される第2周波数帯の無線信号は、放送衛星から送信された11GHz帯の無線放送信号であってもよい。この基地局では、通信端末から受信する1.5GHz帯の無線信号とは周波数帯が異なる11GHz帯の無線放送信号から周波数変換された1.5GHz帯の干渉信号を抑圧することができる。
また、前記基地局において、前記第1受信手段で受信される第1周波数帯の無線信号に含まれる干渉信号は、無線放送信号を中間周波数の信号に変換する周波数変換装置及びその中間周波数の信号を増幅する増幅装置の少なくとも一方の装置から漏洩した漏洩信号であってもよい。この基地局では、無線放送波の受信信号を周波数変換した中間周波数の信号を増幅するブースタから漏洩した周波数変換後の信号による干渉信号を抑圧することができる。
In the base station, the interference replica signal generation means calculates values of each of a plurality of parameters necessary for generating the interference replica signal that can be calculated from the reference signal and the received signal of the first frequency band, The interference replica signal may be generated based on the calculated value of the parameter.
In the interference suppression method, the step of generating the interference replica signal predetermines a plurality of parameters necessary for generating the interference replica signal that can be calculated from the reference signal and the received signal in the first frequency band. Calculating a value of each of the plurality of parameters based on the reference signal and the received signal of the first frequency band, and generating the interference replica signal based on the calculated values of the plurality of parameters And may be included.
In these base stations and the interference suppression method, the interference necessary for suppressing the interference signal is obtained by using a plurality of parameters necessary for generating an interference replica signal that can be calculated from the reference signal and the received signal in the first frequency band. The replica signal generation process is simplified.
In the base station, the parameters used for generating the interference replica signal may be a frequency offset, a delay time, and an amplitude of the interference signal. In this base station, the interference replica signal can be accurately generated by using the frequency offset, delay time, and amplitude of the interference signal to generate the interference replica signal, so that the interference signal suppression processing at a predetermined timing can be performed. Accuracy and efficiency can be improved.
Further, in the base station, the interference replica signal generating means sets a correlation between the reference signal and the received signal in the first frequency band while setting a plurality of sets of frequency offset, delay time and amplitude for the reference signal. By calculating a value and comparing a correlation value calculated for each of a plurality of combinations of the frequency offset, delay time, and amplitude with a preset threshold value, the frequency offset, delay time, and amplitude of the interference signal are estimated. Also good. In this base station, the frequency of the interference signal is accurately calculated by calculating a correlation value between the reference signal and the received signal in the first frequency band while setting a plurality of sets of frequency offset, delay time and amplitude for the reference signal. Offset, delay time and amplitude can be estimated. Further, since the frequency offset, delay time and amplitude of the interference signal are estimated by comparing the correlation value with a preset threshold value, the influence of noise can be eliminated.
Further, in the base station, the interference replica signal generation means generates the interference replica signal based on an offset reference signal in which the frequency offset and delay time are set in the reference signal and a weight corresponding to the amplitude. The weight difference may be calculated based on the difference between the received signal in the first frequency band and the interference replica signal and the offset reference signal, and the weight may be updated using the difference. . In this base station, it is possible to improve the accuracy of the interference replica signal as the generation of the interference replica signal is repeated while suppressing the processing load when generating the interference replica signal.
The base station further includes storage means for storing the estimated value of the parameter, and the interference replica signal generation means includes the parameter value stored in the storage means and the reference signal of the first frequency band. The interference replica signal may be generated based on In this base station, since the interference signal can be suppressed by reusing the estimated value of the parameter, the interference signal can be suppressed by simpler processing.
The base station may further include an update unit that repeatedly updates the estimated value of the parameter stored in the storage unit at a predetermined timing, and the update timing may be changeable. In this base station, the estimated value of the parameter can be updated according to changes in the communication environment such as the source of the interference signal and the transmission path, so that the accuracy of the interference signal suppression process over time can be improved.
Further, in the base station, the path of the received signal received by the first receiving unit is divided into a first path on which interference signal suppression processing is performed by the interference suppression unit, and interference signal suppression processing by the interference suppression unit. Reception path switching means for switching between the second path that is not performed may be provided. In this base station, when the interference suppression means stops functioning due to a failure or the like, the received signal can be processed without going through the interference suppression means.
In particular, in this base station, the reception path switching means is configured to switch the path of the reception signal from the first path to the second path when the intensity of the reference signal is less than or less than a threshold. You may provide the control means to control. In this base station, when the interference suppression unit does not function normally due to insufficient reference signal strength, the interference suppression unit prevents the accuracy of interference suppression from being reduced, or inappropriate interference suppression processing is performed. Can be prevented in advance.
In the base station, the received signal in the first frequency band may include a plurality of interference signals having at least one of frequency offset, delay time, and amplitude different from each other. In this base station, even when a plurality of interference signals having different frequency offsets, delay times, and amplitudes are included in the received signal of the first frequency band, each interference signal can be reliably suppressed. .
In the base station, the first frequency band radio signal received by the first receiving means is a 1.5 GHz band radio signal transmitted from the communication terminal and received by the second receiving means. The second frequency band radio signal may be an 11 GHz band radio broadcast signal transmitted from a broadcast satellite. In this base station, it is possible to suppress a 1.5 GHz band interference signal obtained by frequency conversion from an 11 GHz band radio broadcast signal having a frequency band different from that of the 1.5 GHz band radio signal received from the communication terminal.
In the base station, the interference signal included in the radio signal in the first frequency band received by the first receiving means is a frequency converter for converting a radio broadcast signal into an intermediate frequency signal and an intermediate frequency signal The leaked signal may be leaked from at least one of the amplifying devices for amplifying the signal. In this base station, it is possible to suppress an interference signal caused by a frequency-converted signal leaked from a booster that amplifies an intermediate-frequency signal obtained by frequency-converting a radio broadcast wave reception signal.
本発明によれば、第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号に対応する干渉レプリカ信号を生成し、この干渉レプリカ信号を第1周波数帯の受信信号から差し引くことにより第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号を抑圧することができるので、通信端末から受信する無線信号とは周波数帯が異なる無線信号から周波数変換されて発生した干渉信号を抑圧することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, an interference replica signal corresponding to an interference signal included in a reception signal in the first frequency band is generated, and the reception of the first frequency band is performed by subtracting the interference replica signal from the reception signal in the first frequency band. Since the interference signal included in the signal can be suppressed, it is possible to suppress the interference signal generated by frequency conversion from a radio signal having a frequency band different from that of the radio signal received from the communication terminal.
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。
〔実施形態1〕
図1は、本発明の一実施形態に係る基地局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、本実施形態に係る基地局10は、本体の基地局装置20と、干渉抑圧装置30と、通信端末としての移動機80から第1周波数帯(1.5MHz帯)の無線信号(電波)を受信する第1受信手段としての基地局アンテナ40と、基地局アンテナ40を送信及び受信に共用するための送受共用器(DUPlexer)50,51と、を備える。干渉抑圧装置30は、干渉抑圧手段としての後述の干渉抑圧処理部300と、干渉抑圧に用いる第2周波数帯(11MHz帯)の衛星放送BSの無線信号(電波)dRF(t)を受信するBS受信システム350と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of a base station according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
BS受信システム350は、所望信号である移動体通信信号xMSと複数のBSの受信機で発生するそのIF干渉信号(以下、「BS−IF干渉信号」という。)xBS−IFとを含む第1周波数帯(1.5MHz帯)の無線信号xを受信しているときに、その第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯(11MHz帯)の無線信号である衛星放送BSの無線信号(電波)dRF(t)を受信する第2受信手段として機能する。更に、BS受信システム350は、第2周波数帯の受信信号dRF(t)を周波数変換して第1周波数帯の参照信号d0(t)を生成する参照信号生成手段としても機能する。BS受信システム350としては、例えば、図示のように、アンテナ本体であるパラボラアンテナ(以下「干渉抑圧用BSアンテナ」という。)351と、その干渉抑圧用BSアンテナ351に搭載されているBS−RF受信機352とを備えた、既存のBS受信システムを用いることができる。BS受信システム350のBS−RF受信機352は、第2周波数帯(11MHz帯)の受信信号dRF(t)を周波数変換して第1周波数帯(1.5MHz帯)の信号d0(t)を生成するLNB(Low Noise Block Converter)を有する。BS−RF受信機352から出力された信号d0(t)は同軸ケーブルを介して干渉抑圧装置30に送られる。以下、BS−RF受信機352で中間周波数BS−IFに周波数変換したBS−IF信号d0(t)を、「BS−IF参照信号」または単に「参照信号」と称する。
The
基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯の受信信号x0(t)は、送受共用器50を経由して干渉抑圧装置30に送られて処理される。干渉抑圧装置30で処理された受信信号z0(t)は、送受共用器51を経由して基地局装置20に送られる。また、基地局アンテナ40及び送受共用器50,51は、移動機80に対して移動体通信の無線信号を送信するときにも使用され、基地局装置20から出力された移動体通信の送信信号は、送受共用器51を経由して迂回経路52に送られた後、送受共用器50を経由して基地局アンテナ40に向けて送られる。
The received signal x 0 (t) in the first frequency band received by the
基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5MHz帯)の受信信号xは、図2(a)に例示するように、移動機80から送信された所望信号である移動体通信信号xMSと複数のBS−IF干渉信号xBS−IFとを含む。この複数のBS−IF干渉信号xBS−IFはそれぞれ、家庭、オフィス、各種施設などに設置された衛星放送受信システムの中間周波数の漏れ電波に起因した信号である。衛星放送受信システムは、第2周波数帯(11MHz帯)の衛星放送BSの無線信号を受信するパラボラアンテナ(以下、「BSアンテナ」という。)と、BSアンテナで受信された衛星放送BSの第2周波数帯のBS受信信号dRF(t)を中間周波数に周波数変換するLNBと、周波数変換後の中間周波数の信号を増幅するようにBSアンテナの近くに設けられた増幅器(以下「BSブースタ」という。)とを備える。BSブースタは、第1周波数帯と同じ周波数となるBS−IF信号を増幅する。ここで、BSブースタの電波遮蔽(シールド)が不足したり、BSブースタと同軸ケーブルのコネクタとの接続ミスがあったりすると、BSブースタからBS−IF信号が電波として空間に漏洩する場合がある。各BSブースタから漏洩した電波はそれぞれ異なる伝送経路を経由するため、遅れ時間及び強度が互いに異なる複数の無線信号として基地局アンテナ40に到達する。また、BSアンテナが受信した無線信号(BS−RF信号)を中間周波数の信号(BS−IF信号)に変換する際、中間周波数に変換するための局部発信機の周波数偏差に起因する周波数オフセットを生じる。このように遅れ時間、強度及び周波数が互いに異なる複数の漏れ電波からなる無線信号が、第1周波数帯の受信信号xに含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFとして基地局アンテナ40で受信される。
The received signal x in the first frequency band (1.5 MHz band) received by the
基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯の受信信号xは、送受共用器50で増幅された後、干渉抑圧装置30に入力され、干渉抑圧装置30でBS−IF干渉信号xBS−IFが抑圧された受信信号z((図2(b)参照)が基地局装置20に入力される。
The received signal x in the first frequency band received by the
干渉抑圧装置30は、基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5MHz帯)の受信信号xに含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFを抑圧する処理を行う干渉抑圧処理部300を備える。干渉抑圧処理部300は、複数のBF−IF干渉信号xBS−IFのレプリカ(以下、「干渉レプリカ信号」という。)を第1周波数帯の受信信号xから差し引くことにより第1周波数帯の受信信号xに含まれる各BF−IF干渉信号xBS−IFを抑圧する干渉抑圧手段として機能する。この干渉抑圧処理部300は、受信信号に含まれる干渉信号をキャンセルするように機能するので、「干渉キャンセラ」とも呼ばれる。また、干渉抑圧処理部300は、BS受信システム350で生成した参照信号d0(t)と、基地局アンテナ40で受信した第1周波数帯の受信信号x0(t)とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成する干渉レプリカ信号生成手段としても機能する。
The
なお、図1では、前記第2受信手段及び参照信号生成手段として、干渉抑圧用BSアンテナ351とLNB内蔵のBS−RF受信機352とを有する既存のBS受信システム350を用いた例について示しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、干渉抑圧用BSアンテナ351についてのみ既存のパラボラアンテナを用い、BS−RF受信機及び周波数変換器(LNB)については、高い周波数安定度を有する個別の装置を用いるように構成してもよい。また、干渉抑圧装置30は、既存のパラボラアンテナを含まないで、高い周波数安定度を有する個別の装置として構成したBS−RF受信機及び周波数変換器(LNB)を含むように構成してもよい。
FIG. 1 shows an example in which an existing
図3は、干渉抑圧処理部300の一構成例を示すブロック図である。図3の干渉抑圧処理部300は、パラメータ値推定部301と、パラメータ値記憶部302と、干渉レプリカ信号生成部303と、減算処理部304とを備える。
パラメータ値推定部301は、所定タイミングに、基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5MHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)と、干渉抑圧用BSアンテナ351で受信された第2周波数帯(11MHz帯)の受信信号dRF(t)が周波数変換された第1周波数帯(1.5MHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号x0(t)に含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号の生成に用いられるパラメータの値を推定する。この推定対象のパラメータは、例えば、前記参照信号d0(t)に対するBF−IF干渉信号xBS−IFの遅延時間、振幅や周波数オフセットなどである。
パラメータ値記憶部302は、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの推定値を、その後の複数の干渉抑圧処理に使用できるように、次回のパラメータ値の推定及び更新を行うまで記憶しておくものである。
干渉レプリカ信号生成部303は、パラメータ値記憶部302に記憶されているパラメータの値と第1周波数帯(1.5MHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号x0(t)に含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号y(t)を生成する。
減算処理部304は、干渉レプリカ信号生成部303で生成された干渉レプリカ信号y(t)を、第1周波数帯(1.5MHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)から差し引く処理を行う。この減算処理部304の減算処理によってBF−IF干渉信号xBS−IFが抑圧された第1周波数帯の受信信号が出力信号z0(t)として基地局装置20に出力される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the interference
The parameter
The parameter
The interference replica
The
図3の干渉抑圧処理部300では、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの推定値を、パラメータ値記憶部302に記憶しておくので、その後の複数の干渉抑圧処理に連続して使用できる。従って、パラメータ値推定部301によるパラメータ値の推定処理の回数を必要最小限に抑えることができ、干渉抑圧処理部300の信号処理量を大幅に削減できる。
ところで、パラメータの推定値は時間を経ても大きく変わらない場合がある。例えば、干渉抑圧処理部300を再起動するような場合、パラメータの推定値は再起動前から大きく変わらないので、パラメータ値記憶部302に記憶していたパラメータ推定値又はその周辺の値をその後の干渉抑圧処理に使用するようにしてもよい。
In the interference
By the way, the estimated value of the parameter may not change greatly even with time. For example, when the interference
図4は、干渉抑圧処理部300の他の構成例を示すブロック図である。図4の干渉抑圧処理部300は、図3の構成例とは異なり、パラメータの逐次更新を行うように構成され、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの推定値を次回のパラメータ値の推定及び更新を行うまで記憶しておくパラメータ値記憶部302を備えていない。
パラメータ値推定部301は、所定タイミングに、基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5MHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)と、干渉抑圧用BSアンテナ351で受信された第2周波数帯(11MHz帯)の受信信号が周波数変換された第1周波数帯(1.5MHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号xに含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号の生成に用いられるパラメータの値を推定する。
干渉レプリカ信号生成部303は、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの値と第1周波数帯(1.5MHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号x0(t)に含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号y(t)を生成する。
減算処理部304は、干渉レプリカ信号生成部303で生成された干渉レプリカ信号y(t)を、第1周波数帯(1.5MHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)から差し引く処理を行う。この減算処理部304の減算処理によってBF−IF干渉信号xBS−IFが抑圧された第1周波数帯の受信信号が出力信号z0(t)として基地局装置20に出力される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating another configuration example of the interference
The parameter
The interference replica
The
図4の干渉抑圧処理部300では、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの推定値を、パラメータ値記憶部に記憶しないで、そのパラメータ値の推定に用いた移動体通信信号xそのものに対する干渉抑圧処理に使用できるので、干渉抑圧の精度が高くなる。また、移動体通信信号x0(t)を受信している時間帯、干渉信号の発生源である家庭等のBSブースタ91、BSブースタ91と基地局10との間におけるBF−IF干渉信号xBS−IFの伝送特性などが変化した場合に、その変化に速やかに対応できる。
In the interference
以下、本実施形態に係る干渉抑圧処理部300における干渉抑圧処理のより具体的な実施例について説明する。
〔干渉抑圧処理の実施例1〕
図5は、干渉抑圧処理部300における干渉抑圧処理の一実施例を示すブロック図である。本実施例1では、BS−IF干渉信号を含む移動体通信信号を第1周波数帯(1.5GHz帯)から所定の周波数帯(ベースバンド)に周波数変換(ダウンコンバート)し、その変換後の周波数帯でBS−IF干渉信号のレプリカである干渉レプリカ信号を生成し、干渉レプリカを生成するための遅延時間を処理遅延で補償した上記受信した移動体通信信号から生成した干渉レプリカ信号を差し引いた後、元の第1周波数(1.5GHz帯)に周波数変換(アップコンバート)して出力する。
Hereinafter, a more specific example of the interference suppression processing in the interference
[Example 1 of interference suppression processing]
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of interference suppression processing in the interference
前記干渉レプリカ信号を生成するためには、受信信号に含まれる複数のBS−IF干渉信号それぞれの周波数オフセットfoffset、遅延時間τ、位相を含む振幅である複素振幅を推定する必要がある。特に、BS−IF干渉信号の周波数オフセットfoffsetの値はBS−IF干渉信号の発生源であるBSブースタ(BS受信機)ごとに大きくばらついている。そのため、周波数オフセットfoffsetの値の高精度な推定及びその補正は非常に重要である。 In order to generate the interference replica signal, it is necessary to estimate a complex amplitude that is an amplitude including a frequency offset f offset , a delay time τ, and a phase of each of a plurality of BS-IF interference signals included in the received signal. In particular, the value of the frequency offset f offset of the BS-IF interference signal varies greatly for each BS booster (BS receiver) that is the source of the BS-IF interference signal. Therefore, highly accurate estimation of the value of the frequency offset f offset and its correction are very important.
そこで、図5の干渉抑制処理では、まず、BS−IF干渉信号の周波数オフセットfoffsetと遅延時間τと複素振幅とを推定する。今、基地局10で受信した移動体通信信号とBS−IF干渉信号とを含む受信信号を、時間tの関数としてx0(t)とおく。受信信号x0(t)は、ダウンコンバータ(DC)311で所定の周波数に周波数変換された後、アナログデジタルコンバータ(ADC)312により時間間隔ΔTでサンプリングされてデジタル信号からなる受信信号x(i)に変換される。ここで、iはサンプリングの順番を表す自然数である。また、サンプリングの時間間隔ΔTは一般に無線信号のシンボル長(=1/無線伝送帯域幅)の1/2または1/4程度の時間を設定すれば十分である。
Therefore, in the interference suppression process of FIG. 5, first, the frequency offset f offset , delay time τ, and complex amplitude of the BS-IF interference signal are estimated. Now, a received signal including the mobile communication signal received by the
一方、基地局10に設けられた干渉抑圧用BSアンテナ351で受信した第2周波数帯(11MHz帯)のBS受信信号dRF(t)を周波数変換した第1周波数帯(1.5MHz帯)のBS−IF信号を、時間tの関数として参照信号d0(t)とおく。参照信号d0(t)は、ダウンコンバータ(DC)313で所定の周波数に周波数変換された後、アナログデジタルコンバータ(ADC)314により時間間隔ΔTでサンプリングされてデジタル信号からなる参照信号d(i)に変換される。ここで、iはサンプリングの順番を表す自然数である。
On the other hand, in the first frequency band (1.5 MHz band) obtained by frequency-converting the BS received signal d RF (t) in the second frequency band (11 MHz band) received by the
推定処理部315では、参照信号d(i)を基に周波数オフセットしたBS−IF干渉信号を検出する。そのために、まず、受信した参照信号d(i)に対して、周波数オフセット量foffsetを周波数間隔Δfで離散化した値だけ周波数オフセットした参照信号をdoff(i,m)とおくと、doff(i,m)は次式(1)で表せる。ここで、式(1)中の「j」は虚数(√−1)を表し、「m」はΔfで離散化した周波数オフセットの順番を表す自然数である。また、「mΔf」は離散化した周波数オフセット量である。
次に、推定処理部315では、周波数オフセットした参照信号doff(i,m)と受信信号x0(i)との相関を取ることにより、BS−IF干渉信号を検出する。今、nだけ時間をずらした参照信号をdoff(i−n,m)とおく。受信信号x0(i)と参照信号doff(i−n,m)との相関計算値をr(n,m)とおくと、r(n,m)は次式(2)で表せる(図6参照)。ここで、式(2)中の「*」は複素共役を表し、「Ns」は相関計算に用いるデータ数である。
今、nの範囲をNmin〜Nmaxとし、mの範囲をMmin〜Mmaxとすると、推定処理部315では、(Nmax−Nmin+1)×(Mmax−Mmin+1)通りの相関計算が行われる。そして、推定処理部315では、計算した相関値r(n,m)の大きさ|r(n,m)|を予め設定している閾値Lthと比較し、次式(3)に示すように閾値Lth以上あるr(n,m)をBS−IF干渉信号の複素振幅とする。
今、閾値Lth以上となった複数のBS−IF干渉信号の数をKmaxとし、その複数のBS−IF干渉信号の大きさを大きい順番に並べ、k番目の大きさとなるBS−IF干渉信号の複素振幅をr(nk、mk)とおく。この場合、r(nk、mk)がk番目のBS−IF干渉信号の複素振幅となり、次に示す3つの要素を持つ。
遅延時間τ:nkΔT
周波数オフセットfoffset:mkΔf
振幅:r(nk、mk)
Now, let K max be the number of BS-IF interference signals that are equal to or greater than the threshold value L th , arrange the BS-IF interference signals in order from the largest, and BS-IF interference that has the kth magnitude. Let r (n k , m k ) be the complex amplitude of the signal. In this case, r (n k , m k ) is the complex amplitude of the kth BS-IF interference signal and has the following three elements.
Delay time τ: nk ΔT
Frequency offset f offset : m k Δf
Amplitude: r (n k , m k )
図6(a)及び(b)はそれぞれ、振幅の大きさが閾値Lth以上である複数のBS−IF干渉信号を例示する説明図である。図6では、周波数オフセット及び遅延時間の座標空間において、振幅がr(n1、m1)、r(n2、m1)、r(n3、m2)、r(n4、m2)、r(n4、m3)、r(n5、m3)で表された、閾値Lth以上の振幅を有する6個のBS−IF干渉信号が例示されている。 FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams illustrating a plurality of BS-IF interference signals each having an amplitude greater than or equal to a threshold value Lth. In FIG. 6, in the coordinate space of the frequency offset and the delay time, the amplitudes are r (n 1 , m 1 ), r (n 2 , m 1 ), r (n 3 , m 2 ), r (n 4 , m 2 ), R (n 4 , m 3 ), r (n 5 , m 3 ), and six BS-IF interference signals having amplitudes greater than or equal to the threshold L th are illustrated.
干渉レプリカ信号生成部316、317で生成されるk番目のBS−IF干渉信号をynk,mk(i)とおくと、ynk,mk(i)は参照信号d(i)を用いて次式(4)で表される。このBS−IF干渉信号ynk,mk(i)が、受信信号x(i)に含まれるBS−IF干渉信号に対応する干渉レプリカ信号である。
但し、上記式(4)中のh(nk,mk)式は、複素振幅r(nk,mk)を用いて次式(5)で表される。
次に、加算処理部318では、1〜Kmaxの全てのBS−IF干渉信号(干渉レプリカ信号)ynk,mk(i)が加算される。減算処理部320では、加算処理部318で加算された全てのBS−IF干渉信号(干渉レプリカ信号)ynk,mk(i)が、処理遅延部319で遅延処理された受信信号x(i)から差し引かれることにより、基地局装置20に対して出力するデジタル信号からなる出力信号z(i)を得ることができる。この出力信号z(i)は次式(6)で表される。
減算処理部320から出力された出力信号z(i)は、デジタルアナログコンバータ(DAC)321でアナログ信号に変換された後、アップコンバータ(UC)322で第1周波数帯(1.5GHz帯)の所定周波数に周波数変換されることにより、基地局装置20に対して出力される出力信号z0(t)となる。
The output signal z (i) output from the
〔干渉抑圧処理の実施例2〕
図7は、干渉抑圧処理部300における他の実施例に係る干渉抑圧処理の手順を示すフローチャートである。本実施例2では、推定処理部315における相関計算処理によって検出された複数のBS−IF干渉信号から、前述の式(3)に示すように振幅の大きさ|r(nk、mk)|が閾値Lth以上であるBS−IF干渉信号を選択する(ステップ101)。ここで、振幅の大きさ|r(nk、mk)|が閾値以上となったBS−IF干渉信号の数Kmaxが大きい場合、信号処理能力により、その選択されたBS−IF干渉信号のすべてについて干渉抑圧処理を実行できない場合がある。そこで、本実施例2では、図8に示すように、|r(nk、mk)|≧Lthを満たすように選択された複数のBS−IF干渉信号の振幅の大きさ|r(nk、mk)|を降順に並べ(ステップ102)、その|r(nk、mk)|が大きい順番で所要の数Kneed(≦Kmax)分だけBS−IF干渉信号を更に選択する(ステップ103)。このように選択された所要の数KneedのBS−IF干渉信号についてのみ干渉レプリカ信号を生成して干渉抑圧処理を実行する(ステップ104)。
本実施例2では、相関計算処理の結果に基づいて検出したBS−IF干渉信号をその振幅の大きさ順に並べて、大きい順に所要の数のBS−IF干渉信号についてのみ干渉抑圧処理を実行することにより、信号処理能力を考慮して最適なBS−IF干渉信号をキャンセルすることが可能となり、BS−IF干渉信号キャンセルの効率化を図ることができる。
なお、本実施例2の他の処理については、上記実施例1と同様であるので、説明を省略する。
[
FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure of interference suppression processing according to another embodiment in the interference
In the second embodiment, the BS-IF interference signals detected based on the result of the correlation calculation process are arranged in order of magnitude of the amplitude, and the interference suppression process is executed only for a required number of BS-IF interference signals in the descending order. Thus, it becomes possible to cancel the optimum BS-IF interference signal in consideration of the signal processing capability, and the BS-IF interference signal cancellation can be made more efficient.
Since other processes in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
〔干渉抑圧処理の実施例3〕
本実施例3は、干渉抑圧処理部300における干渉抑圧処理におけるBS−IF干渉信号の探索の高速化を図るものである。なお、本実施例3における処理のうち前述の実施例1と同様な部分については説明を省略する。
[Third embodiment of interference suppression processing]
The third embodiment is intended to speed up the search for the BS-IF interference signal in the interference suppression processing in the interference
本実施例3において、周波数オフセット量foffsetの最大範囲をfwideとすると、周波数間隔Δfで離散化して探索する場合、Nmax=fwide/Δfが探索回数となる。また、遅延時間の最大範囲をTwideとすると、時間間隔ΔTで離散化して探索する場合、Mmax=Twide/ΔTが探索回数となる。従って、Nmax×Mmaxが総探索回数となる。 In the third embodiment, assuming that the maximum range of the frequency offset amount f offset is f wide , N max = f wide / Δf is the number of times of searching when discretized by the frequency interval Δf. If the maximum range of the delay time is T wide , M max = T wide / ΔT is the number of searches when discretized at a time interval ΔT. Therefore, N max × M max is the total number of searches.
また、一回当たりの相関計算の処理時間は、その計算に用いるデータ数Nsに比例する。従って、Nmax×Mmax×Nsの計算が必要となる。Nmax、Mmax、Nsを大きくすればする程、BS−IF干渉信号の検出精度は向上する。しかし、その分、処理時間が増大し、処理遅延が大きくなる。その結果、BS−IF干渉信号の検出が遅くなる。 Further, the processing time of the correlation calculations per time is proportional to the number of data N s to be used for the calculation. Therefore, it is necessary to calculate N max × M max × N s . As N max , M max , and N s are increased, the detection accuracy of the BS-IF interference signal is improved. However, the processing time increases and the processing delay increases accordingly. As a result, the detection of the BS-IF interference signal is delayed.
そこで、本実施例3では、まず、次に示すように周波数間隔Δf、時間間隔ΔT、相関計算のデータ数Nsを複数設定する。そして、それらの値を適応的に変える。
周波数間隔:Δf=Δf1、Δf2、−−−。但し、(Δf1>Δf2>−−−−)
時間間隔:ΔT=ΔT1、ΔT2、−−−。但し、(ΔT1>Δf2>−−−−)
相関計算のデータ数:Ns=Ns1、Ns2、−−−。但し、(Ns1< Ns2<−−−−)
Therefore, in the third embodiment, first, then the frequency interval as shown Delta] f, the time interval [Delta] T, a plurality sets of data number N s of the correlation calculation. And those values are adaptively changed.
Frequency interval: Δf = Δf 1 , Δf 2 , ---. However, (Δf 1 > Δf 2 > −−−−)
Time interval: ΔT = ΔT 1 , ΔT 2 , ---. However, (ΔT 1 > Δf 2 > −−−−)
Number of data for correlation calculation: N s = N s1 , N s2 , ---. However, (N s1 <N s2 <----)
ここで、周波数間隔Δf、及び時間間隔ΔTを大きく設定し、相関計算のデータ数Nsを少なく設定する。具体的には、周波数間隔をΔf1、時間間隔ΔT1、相関計算のデータ数をNs1と設定して、相関値を計算し、その振幅を閾値Lthと比較して、次式(7)及び(8)に示すように閾値Lth以上となった場合には、そのn1、m1の値にBS−IF干渉信号があると仮判定し、そのときの周波数オフセット値n1Δf1、遅延時間m1ΔT1を記録する。
次に、図9及び次式(9)、(10)に示すように、記録した周波数オフセット値n1Δf1、遅延時間m1ΔT1の周辺をΔf1より小さい周波数間隔Δf2、ΔT1より小さい時間間隔ΔT2、またNs1より大きい相関計算のデータ数Ns2で、相関値を計算する。
但し、上記式(9)、(10)中のn2、m2は、次式(11)に示すように記録した周波数オフセット値n1Δf1、遅延時間m1ΔT1の近辺領域に限定する。
ここで、Δfw、ΔTwは、探索範囲を限定するための周波数オフセット幅、遅延時間幅にそれぞれ相当する。このように探索範囲を限定することで、処理時間を短縮できる。また、一層小さい周波数間隔Δf2、一層小さい時間間隔ΔT2で探索することで、精度の高い周波数オフセット値、遅延時間が推定できること、並びに相関計算のデータ数Ns2を大きくすることから、精度の高い振幅r(nk、mk)を推定できる。その結果、BS−IF干渉信号のキャンセル効果が増大できる。 Here, Δf w and ΔT w correspond to a frequency offset width and a delay time width for limiting the search range, respectively. By limiting the search range in this way, the processing time can be shortened. Further, by searching with a smaller frequency interval Δf 2 and a smaller time interval ΔT 2 , it is possible to estimate a highly accurate frequency offset value and delay time, and to increase the number of correlation calculation data N s2 . A high amplitude r (n k , m k ) can be estimated. As a result, the BS-IF interference signal cancellation effect can be increased.
以上のように、本実施例3では、精度の高いBS−IF干渉信号を高速に探索することができるとともに処理量の削減を図ることができる。なお、実施例3の説明では2通りの探索範囲限定の方法について示したが、3通り、4通りと同様の方法で探索範囲を限定することで、更なる処理時間を短縮と精度の高いr(nk、mk)の推定ができる。 As described above, in the third embodiment, it is possible to search for a highly accurate BS-IF interference signal at high speed and to reduce the processing amount. In the description of the third embodiment, the two search range limiting methods have been described. However, by limiting the search range in the same manner as the three or four methods, the processing time can be further shortened and the accuracy is high. (N k , m k ) can be estimated.
〔干渉抑圧処理の実施例4〕
図10は、干渉抑圧処理部300における干渉抑圧処理の更に他の実施例を示すブロック図である。なお、前述の実施例1(図5参照)と同様な処理については説明を省略する。
前述の実施例1では基地局10で受信したBS−IF干渉信号を含む受信信号x0(t)を周波数変換(ダウンコンバート)して、低い周波数帯で処理を行っている。具体的には、低い周波数帯でBS−IF干渉信号をキャンセルした後、元々の移動体通信の周波数帯(第1周波数帯:1.5GHz帯)に周波数変換(アップコンバート)して出力している。
[
FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the interference suppression processing in the interference
In the first embodiment, the received signal x 0 (t) including the BS-IF interference signal received by the
実施例4では、BS−IF干渉信号を含む受信信号x0(t)は周波数変換しないで増幅器323で増幅し、BS−IF干渉信号のレプリカである干渉レプリカ信号y(i)を低い周波数帯で生成している。そして、その干渉レプリカ信号y(i)を周波数変換(アップコンバート)して干渉レプリカ信号y(t)を生成し、そのアップコンバートした干渉レプリカ信号y(t)を用いて、移動体通信の周波数帯(第1周波数帯:1.5GHz帯)でBS−IF干渉信号をキャンセルしている。本実施例4によれば、例えば推定処理部315や干渉レプリカ信号生成部が障害等で機能しなくなっても、基地局アンテナ40で受信した受信信号x0(t)を基地局装置20に出力することができる。
In the fourth embodiment, the received signal x0 (t) including the BS-IF interference signal is amplified by the
〔干渉抑圧処理の実施例5〕
図11は、干渉抑圧処理部300における干渉抑圧処理の更に他の実施例を示すブロック図である。なお、前述の実施例1(図5参照)と同様な処理については説明を省略する。
実施例5では、前述の実施例1と同様に基地局10に設置した干渉抑圧用BSアンテナ351により第2周波数帯(11MHz帯)のBS受信信号dRF(t)を受信し、それをBS−IF干渉信号と同じ周波数に周波数変換して参照信号d0(t)を生成している。この参照信号d0(t)を基に基地局10で受信した複数のBS−IF干渉信号のレプリカである干渉レプリカ信号y(t)を作成し、その干渉レプリカ信号y(t)を受信信号x0(t)に逆相で加算してBS−IF干渉信号をキャンセルしている。
[
FIG. 11 is a block diagram illustrating still another embodiment of the interference suppression processing in the interference
In the fifth embodiment, the BS reception signal d RF (t) in the second frequency band (11 MHz band) is received by the
特に、本実施例5では、ウェイト計算部(推定処理部)324において、以下に示すように干渉レプリカ信号y(t)を作成するためのウェイトwを逐次計算する。なお、ここで用いているウェイトは、干渉レプリカ信号y(t)を生成するときに参照信号に掛ける重み係数であり、実施例1における複素振幅hに相当する。 In particular, in the fifth embodiment, the weight calculation unit (estimation processing unit) 324 sequentially calculates the weight w for creating the interference replica signal y (t) as described below. The weight used here is a weighting coefficient to be applied to the reference signal when generating the interference replica signal y (t), and corresponds to the complex amplitude h in the first embodiment.
先ず、ウェイト計算部324では、参照信号d(i)を基に周波数オフセットしたBS−IF干渉信号を検出する必要がある。そのために、まず、受信した参照信号d(i)に対して、周波数オフセット量foffsetを周波数間隔Δfで離散化した値だけ周波数オフセットした参照信号をdoff(i,m)とおくと、doff(i,m)は次式(12)で表せる。ここで、式(12)中の「j」は虚数(√−1)を表し、「m」はΔfで離散化した周波数オフセットの順番を表す自然数である。また、「mΔf」は離散化した周波数オフセット量である。また、サンプリングの時間間隔ΔTは一般に無線信号のシンボル長(=1/無線伝送帯域幅)の1/2または1/4程度の時間を設定すれば十分である。
先ず、干渉レプリカ信号を作成するためのウェイトの生成方法を説明する。今、干渉レプリカ信号を作成するためのウェイトをw(n,m)とおくと、BS−IF干渉信号のレプリカである干渉レプリカ信号y(i)はウェイトw(n,m)、参照信号doff(i,m)を用いて次式(13)で与えられる。尚、n、mは式(2)と同じ変数である。
次に、ウェイトw(n,m)の更新について説明する。受信信号x(i)から干渉レプリカ信号y(i)を差し引いた信号に対して、次式(14)に示す演算を施すことによりウェイトの差分Δw(n,m)を算出する。なお、式(14)中の「*」は複素共役を表し、「Ns」はウェイトの差分Δwの計算に用いるデータ数である。
そして、現在のウェイトw(n,m)に対してその差分Δw(n,m)を補正したウェイトw(n,m)は次式(15)で与えられる。
ところで、実施例5では先ずBS−IF干渉信号の有無を判断し、「有」と判断された場合はそのウェイトを逐次更新する。ここでは、BS−IF干渉信号の有無の判断について説明する。
今、一例としてウェイトの初期値を次式(16)で与える。
As an example, the initial value of the weight is given by the following equation (16).
そして、ウェイトの差分Δw(n,m)を計算するとウェイトの差分Δw(n,m)は次式(17)のようになる。
従って、次のウェイトw(n,m)は初期のウェイトがw(n,m)=0であることから、次式(18)となる。
ウェイト計算部324では、参照信号d(i)を基に周波数オフセットしたBS−IF干渉信号を式(18)のウェイトにより検出する。
前述の実施例1と同様に、nの範囲をNmin〜Nmaxとし、mの範囲をMmin〜Mmaxとすると、ウェイト計算部324では、(Nmax−Nmin+1)×(Mmax−Mmin+1)通りの相関計算が行われる。そして、計算したウェイトw(n,m)の大きさ|w(n,m)|を予め設定している閾値Lthと比較し、閾値Lth以上あるw(n,m)をBS−IF干渉信号の複素振幅とすると同時に、(nΔT,mΔf)の位置にBS−IF干渉信号があるものと判断する。
なお、前述の実施例3と同様な制御を行えば、信号処理能力を考慮して最適なBS−IF干渉信号をキャンセルすることが可能となり、BS−IF干渉信号キャンセルの効率化を図ることができる。
ところで、閾値Lth以上となったBS−IF干渉信号の数をKmaxとする。それを順番に並べたk番目のBS−IF干渉信号のウェイトをw(nk,mk)とおく。k番目のBS−IF干渉信号は次の要素を持つ。
遅延時間τ:nkΔT
周波数オフセットfoffset:mkΔf
ウェイト(振幅相当):w(nk,mk)
The
As in the first embodiment, when the range of n is N min to N max and the range of m is M min to M max , the
If the same control as in the third embodiment is performed, it is possible to cancel the optimum BS-IF interference signal in consideration of the signal processing capability, and the BS-IF interference signal cancellation efficiency can be improved. it can.
Incidentally, the number of BS-IF interference signal becomes the threshold value L th or more and K max. Let w (n k , m k ) be the weight of the k-th BS-IF interference signal arranged in order. The kth BS-IF interference signal has the following elements.
Delay time τ: nk ΔT
Frequency offset f offset : m k Δf
Weight (equivalent to amplitude): w (n k , m k )
そして、干渉ありと判断されたKmax個のBS−IF干渉信号に対して、次式(19)に示すように逐次BS−IF干渉信号のレプリカである干渉レプリカ信号y(i)を生成し、受信信号x(i)から差し引く。
出力信号z(i)は次式(20)で表される。
前述の実施例2と同様に、|w(nk、mk)|を降順に並べ、その|w(nk、mk)|が大きい順番に所要の数Kneed(≦Kmax)分だけBS−IF干渉信号を選択し、選択された所要の数KneedのBS−IF干渉信号についてのみ干渉レプリカ信号を生成して干渉抑圧処理を実行する。これにより干渉抑圧処理を大幅に低下させることなく信号処理量を削減できる。 As in the second embodiment, | w (n k , m k ) | is arranged in descending order, and the required number K need (≦ Kmax) is increased in the order in which | w (n k , m k ) | select BS-IF interference signal, executes the generated and interference suppression processing an interference replica signal only BS-IF interference signal required number K need chosen. Thereby, the amount of signal processing can be reduced without significantly reducing the interference suppression processing.
〔実施形態2〕
図12は、本発明の他の実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態の基地局の構成のうち、前述の図1、3、4で示した構成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。
[Embodiment 2]
FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of a base station according to another embodiment of the present invention. Note that, in the configuration of the base station according to the present embodiment, the same parts as those shown in FIGS.
本実施形態の基地局10は、2本の基地局アンテナ40(#1)、40(#2)でダイバシチ受信する場合の構成例である。図12において、基地局アンテナ40(#1)、40(#2)で受信する信号をそれぞれx0(t)、x0’(t)としている。また、干渉抑圧装置30を構成している第1干渉抑圧処理部(BS−IF干渉キャンセラ)300(#1)及び第2干渉抑圧処理部(BS−IF干渉キャンセラ)300(#2)は全く同じ構成である。また、基地局10に設置した干渉抑圧用BSアンテナ351で受信したBS放送のRF信号dRF(t)をBS−IF干渉信号と同じ周波数に周波数変換して参照信号d0(t)を生成している。そして、生成した参照信号d0(t)を2分岐して、基地局アンテナ40(#1)、40(#2)毎に設けられた第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)それぞれに入力している。
The
なお、図12中の第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)それぞれにおける干渉抑圧処理は、前述の実施例1〜5に例示した何れの干渉抑圧処理でも構わない。また、基地局装置20から移動機に対して通信を行う場合は、送受共用器(DUP:Duplexer)50、51で信号経路を切り替えることにより、基地局アンテナ40(#1)から移動体通信信号を送信することができる。
Note that the interference suppression processing in each of the first interference suppression processing unit 300 (# 1) and the second interference suppression processing unit 300 (# 2) in FIG. 12 is any interference suppression illustrated in the first to fifth embodiments. It does not matter if it is a process. Further, when communication is performed from the
〔実施形態3〕
図13は、本発明の更に他の実施形態に係る基地局の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態の基地局の構成のうち、前述の図1、3、4で示した構成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。
[Embodiment 3]
FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of a base station according to still another embodiment of the present invention. Note that, in the configuration of the base station according to the present embodiment, the same parts as those shown in FIGS.
本実施形態の基地局10は、図13の実施形態と同様に、2本の基地局アンテナ40(#1)、40(#2)でダイバシチ受信する場合の構成例である。図14において、基地局アンテナ40(#1)、40(#2)で受信する信号をそれぞれx0(t)、x0’(t)としている。また、干渉抑圧装置30を構成している第1干渉抑圧処理部(BS−IF干渉キャンセラ)300(#1)及び第2干渉抑圧処理部(BS−IF干渉キャンセラ)300(#2)は全く同じ構成である。また、基地局アンテナ40(#1)、40(#2)毎に、受信信号x0(t)、x0’(t)を直接通過させるスイッチ70、71が設けられている。スイッチ70は、受信信号x0(t)の経路を、第1干渉抑圧処理部300(#1)による干渉信号の抑圧処理が行われる第1経路と、第1干渉抑圧処理部300(#1)による干渉信号の抑圧処理が行われない第2経路との間で切り替える受信経路切り替え手段として機能する。また同様に、スイッチ71は、受信信号x0’(t)の経路を、第2干渉抑圧処理部300(#2)による干渉信号の抑圧処理が行われる第1経路と、第2干渉抑圧処理部300(#2)による干渉信号の抑圧処理が行われない第2経路との間で切り替える受信経路切り替え手段として機能する。第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)が障害等で機能しなくなった場合、制御手段としての制御装置74は、受信信号x0(t)、x0’(t)を直接通過させるようにスイッチ70、71を切り替える制御を行うことにより、受信信号x0(t)、x0’(t)それぞれを、各干渉抑圧処理部300(#1)、300(#2)を経由させずに、基地局装置20に対して直接出力することができる。
The
また、制御装置74は、参照信号d0(t)の強度(例えば、参照信号の電力又はSNR:Signal to Noise Ratio)が閾値以下又は閾値未満になったときに、各受信信号x0(t)、x0’(t)の経路を前記第1経路から前記第2経路に切り替えるようにスイッチ70、71を切り替える制御を行ってもよい。この制御により、参照信号d0(t)の強度不足に起因して第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)が正常に機能しなくなった場合に、各干渉抑圧処理部300(#1)、300(#2)における干渉抑圧の精度低下を防止したり、不適切な干渉抑圧処理が行われるのを未然に防止したりすることができる。
In addition, the
本実施形態において、障害等で第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)が障害等で同時に機能しなくなった場合は、次のような復旧アルゴリズムで復旧することができる。第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)に障害が同時に発生した場合、制御装置74は受信信号x0(t)、x0’(t)を直接通過させるようにスイッチ70、71を切り替える。これにより、基地局装置20への通信は確保できる。次に、制御装置74は第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)の両方をリセットするなどして機能回復を試みる。そして、スイッチ70、71のどちらか一方のスイッチを切り替えることにより、複数の干渉抑圧処理部のいずれか(例えば、第1干渉抑圧処理部300(#1))からの信号が基地局装置20側に出力されるように制御し、状態を監視する。この監視は基地局装置20内で行うことができる。状態が回復できているようであれば、その干渉抑圧処理部からの信号が基地局装置20側に出力されるようにスイッチを切り替えたままとする。次に、もう一方のスイッチを、複数の干渉抑圧処理部のもう一方(例えば、第2干渉抑圧処理部300(#2))からの信号が基地局装置20側に出力されるよう制御し、状態を監視する。状態が回復できているようであれば、その干渉抑圧処理部からの信号が基地局装置20側に出力されるようにスイッチを切り替えたままとする。この制御により、ダイバシチ受信の両方が同時に断となることを回避することができ、基地局の信頼性の向上が図れる。
In the present embodiment, when the first interference suppression processing unit 300 (# 1) and the second interference suppression processing unit 300 (# 2) do not function simultaneously due to a failure or the like, the following restoration algorithm is used. It can be recovered. When failures occur in the first interference suppression processing unit 300 (# 1) and the second interference suppression processing unit 300 (# 2) at the same time, the
なお、図13中の第1干渉抑圧処理部300(#1)及び第2干渉抑圧処理部300(#2)それぞれにおける干渉抑圧処理は、前述の実施例1〜5に例示した何れの干渉抑圧処理でも構わない。また、基地局装置20から移動機に対して通信を行う場合は、送受共用器50、51で信号経路を切り替えることにより、基地局アンテナ40(#1)から移動体通信信号を送信することができる。
Note that the interference suppression processing in each of the first interference suppression processing unit 300 (# 1) and the second interference suppression processing unit 300 (# 2) in FIG. 13 is any interference suppression illustrated in the first to fifth embodiments. It does not matter if it is a process. When communication is performed from the
なお、上記図1、図12及び図13の各実施形態では、干渉抑圧処理部300等を有する干渉抑圧装置30を基地局装置20とは別に設けた例について説明したが、干渉抑圧処理部300等を基地局装置20内に組み込んで構成してもよい。
1, 12, and 13, the example in which the
図14は、本発明の更に他の実施形態に係る基地局であり、干渉抑圧装置30を基地局装置20内に組み込んだ基地局の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態の基地局の構成のうち、前述の図1で示した構成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。
図14において、基地局10に設けられた基地局装置20は、受信装置200及び送信装置210を備えるとともに、前述の干渉抑圧装置30が組み込まれている。干渉抑圧装置30から出力される干渉抑圧処理済みの受信信号z0(t)は受信装置200に送られる。また、送信装置210から出力される移動体通信信号は、送受共用器50を経由して基地局アンテナ40に送られ、移動機に向けて送信される。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an example of the overall configuration of a base station that is a base station according to still another embodiment of the present invention and in which the
In FIG. 14, a
以上、上記各実施形態によれば、第1周波数帯(1.5MHz帯)の受信信号xに含まれる複数のBS−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号をそれぞれ生成し、この干渉レプリカ信号を第1周波数帯の受信信号xから差し引くことにより第1周波数帯の受信信号xに含まれる複数のBS−IF干渉信号xBS−IFを抑圧することができる。従って、移動機80から受信する無線信号とは周波数帯が異なる第2周波数帯(11MHz帯)の無線信号から周波数変換されて発生した第1周波数帯(1.5MHz帯)の複数のBS−IF干渉信号xBS−IFを抑圧することができる。
As described above, according to each of the above embodiments, the interference replica signals corresponding to the plurality of BS-IF interference signals x BS-IF included in the reception signal x in the first frequency band (1.5 MHz band) are generated, respectively. By subtracting the interference replica signal from the received signal x in the first frequency band, a plurality of BS-IF interference signals x BS-IF included in the received signal x in the first frequency band can be suppressed. Therefore, a plurality of BS-IFs in the first frequency band (1.5 MHz band) generated by frequency conversion from a radio signal in the second frequency band (11 MHz band) having a frequency band different from that of the radio signal received from the
なお、上記各実施形態では、第1周波数帯が1.5GHz帯であり、第2周波数帯がBS放送の11GHz帯であり、家庭などに設置されたBSブースタ91から漏洩した漏れ電波からなる無線信号が干渉信号となっている場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、本発明は、第1周波数帯の干渉信号の元になっている周波数変換前の第2周波数帯の無線信号を基地局10で受信可能であれば、同様に適用することができ、同様な効果が得られるものである。
更に干渉レプリカ信号の推定及び生成に関しても、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、最小2乗平均(LMS:Least Mean Square)アルゴリズム、再帰最小2乗(RLS:Recursive Least Square)アルゴリズム、MUSIC(Multiple Signal Classification)等の超高分解能アルゴリズム、更に2次元LMSアルゴリズムなども同様に適用することができて、同様以上の効果が得られる場合もある。
In each of the above embodiments, the first frequency band is the 1.5 GHz band, the second frequency band is the 11 GHz band for BS broadcasting, and a radio wave that is leaked from the BS booster 91 installed in a home or the like. Although the case where the signal is an interference signal has been described, the present invention is not limited to this. In addition, the present invention can be applied in the same manner as long as the
Further, the estimation and generation of interference replica signals are not limited to the above embodiments. For example, a least mean square (LMS) algorithm, a recursive least square (RLS) algorithm, an ultra-high resolution algorithm such as MUSIC (Multiple Signal Classification), and a two-dimensional LMS algorithm are similarly used. In some cases, similar effects can be obtained.
10 基地局
20 基地局装置
30 干渉抑圧装置
40 基地局アンテナ
50,51 送受共用器
70,71 スイッチ
74 制御装置
80 移動機
300 干渉抑圧処理部
301 パラメータ値推定部
302 パラメータ値記憶部
303 干渉レプリカ信号生成部
304 減算処理部
350 BS受信システム
351 干渉抑圧用BSアンテナ(パラボラアンテナ)
352 BS−RF受信機
DESCRIPTION OF
352 BS-RF receiver
上記従来の基地局で抑圧している干渉信号は、隣接する基地局からの干渉信号や同じ基地局セル内に存在している通信端末からの干渉信号のように、通信端末と基地局との無線通信ネットワークで送受信される無線信号である。そのため、前述の既知信号(例えばCDMA方式におけるパイロットシンボル)を用いて干渉信号の抑圧を行うことができると考えられる。しかしながら、基地局で受信する受信信号には、上記無線通信ネットワークで送受信される無線信号以外の予測が難しい他の干渉信号が含まれる場合がある。そこで、本願発明者が、このような他の干渉信号について調べたところ、以下に示すように、放送衛星から送信されている無線放送波に起因した干渉信号が存在することがわかった。図15において、通常、放送衛星90からの無線放送波dRFの周波数帯は11GHz帯であるので、通信端末80から送信された1.5GHz帯の無線信号xMSに干渉することはないと考えられる。ところが、放送衛星90からの放送波dRFをBS受信システム95で受信した受信信号(BS−RF信号)は、基本的にパラボラアンテナ96に搭載されている受信装置97に組み込まれている周波数変換装置(LNB:Low Noise Block Converter)で中間周波数(BS−IF)の信号に変換され(以下、LNBによって中間周波数(BS−IF)に変換された信号を「LNBによるBS−IF信号」という。)、同軸ケーブル98を介して、図示しない放送受信装置に伝送される。また、LNBによるBS−IF信号は、同軸ケーブル98の伝送損失や集合住宅で受信信号を分配するときの分配損失などが考慮され、そのアンテナ96の近くに設けられた増幅装置(ブースタ)99によって増幅される場合がある(以下、ブースタ99で増幅された信号を「ブースタによるBS−IF信号」という。)。LNBによるBS−IF信号やブースタによるBS−IF信号は、上記通信端末80から基地局100に送信される無線信号xMSと同じ1.5GHz帯にある。そのため、これらの装置97、99の電波遮蔽(シールド)が不足したり、同軸ケーブル98のコネクタとの接続ミスがあったりすると、周波数変換後の中間周波数の信号xBS−IFが電波として空間に漏洩し、その漏洩した電波が基地局100に受信されて干渉信号となることがわかった。
The interference signal suppressed by the conventional base station is an interference signal between the communication terminal and the base station, such as an interference signal from an adjacent base station or an interference signal from a communication terminal existing in the same base station cell. It is a radio signal transmitted and received in a radio communication network. For this reason, it is considered that interference signals can be suppressed using the above-described known signals (for example, pilot symbols in the CDMA system). However, the received signal received by the base station may include other interference signals that are difficult to predict other than the radio signals transmitted and received by the wireless communication network. Then, when this inventor investigated about such another interference signal, it turned out that the interference signal resulting from the radio broadcast wave transmitted from the broadcast satellite exists as shown below. 15, usually, the frequency band of the radio broadcast wave d RF from broadcasting
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。
〔実施形態1〕
図1は、本発明の一実施形態に係る基地局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、本実施形態に係る基地局10は、本体の基地局装置20と、干渉抑圧装置30と、通信端末としての移動機80から第1周波数帯(1.5GHz帯)の無線信号(電波)を受信する第1受信手段としての基地局アンテナ40と、基地局アンテナ40を送信及び受信に共用するための送受共用器(DUPlexer)50,51と、を備える。干渉抑圧装置30は、干渉抑圧手段としての後述の干渉抑圧処理部300と、干渉抑圧に用いる第2周波数帯(11GHz帯)の衛星放送BSの無線信号(電波)dRF(t)を受信するBS受信システム350と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of a base station according to an embodiment of the present invention. In Figure 1, the
BS受信システム350は、所望信号である移動体通信信号xMSと複数のBSの受信機で発生するそのIF干渉信号(以下、「BS−IF干渉信号」という。)xBS−IFとを含む第1周波数帯(1.5GHz帯)の無線信号xを受信しているときに、その第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯(11GHz帯)の無線信号である衛星放送BSの無線信号(電波)dRF(t)を受信する第2受信手段として機能する。更に、BS受信システム350は、第2周波数帯の受信信号dRF(t)を周波数変換して第1周波数帯の参照信号d0(t)を生成する参照信号生成手段としても機能する。BS受信システム350としては、例えば、図示のように、アンテナ本体であるパラボラアンテナ(以下「干渉抑圧用BSアンテナ」という。)351と、その干渉抑圧用BSアンテナ351に搭載されているBS−RF受信機352とを備えた、既存のBS受信システムを用いることができる。BS受信システム350のBS−RF受信機352は、第2周波数帯(11GHz帯)の受信信号dRF(t)を周波数変換して第1周波数帯(1.5GHz帯)の信号d0(t)を生成するLNB(Low Noise Block Converter)を有する。BS−RF受信機352から出力された信号d0(t)は同軸ケーブルを介して干渉抑圧装置30に送られる。以下、BS−RF受信機352で中間周波数BS−IFに周波数変換したBS−IF信号d0(t)を、「BS−IF参照信号」または単に「参照信号」と称する。
The
基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5GHz帯)の受信信号xは、図2(a)に例示するように、移動機80から送信された所望信号である移動体通信信号xMSと複数のBS−IF干渉信号xBS−IFとを含む。この複数のBS−IF干渉信号xBS−IFはそれぞれ、家庭、オフィス、各種施設などに設置された衛星放送受信システムの中間周波数の漏れ電波に起因した信号である。衛星放送受信システムは、第2周波数帯(11GHz帯)の衛星放送BSの無線信号を受信するパラボラアンテナ(以下、「BSアンテナ」という。)と、BSアンテナで受信された衛星放送BSの第2周波数帯のBS受信信号dRF(t)を中間周波数に周波数変換するLNBと、周波数変換後の中間周波数の信号を増幅するようにBSアンテナの近くに設けられた増幅器(以下「BSブースタ」という。)とを備える。BSブースタは、第1周波数帯と同じ周波数となるBS−IF信号を増幅する。ここで、BSブースタの電波遮蔽(シールド)が不足したり、BSブースタと同軸ケーブルのコネクタとの接続ミスがあったりすると、BSブースタからBS−IF信号が電波として空間に漏洩する場合がある。各BSブースタから漏洩した電波はそれぞれ異なる伝送経路を経由するため、遅れ時間及び強度が互いに異なる複数の無線信号として基地局アンテナ40に到達する。また、BSアンテナが受信した無線信号(BS−RF信号)を中間周波数の信号(BS−IF信号)に変換する際、中間周波数に変換するための局部発信機の周波数偏差に起因する周波数オフセットを生じる。このように遅れ時間、強度及び周波数が互いに異なる複数の漏れ電波からなる無線信号が、第1周波数帯の受信信号xに含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFとして基地局アンテナ40で受信される。
Received signal x of the first frequency band received at the base station antenna 40 (1.5 G Hz band), as illustrated in FIG. 2 (a), the moving body is a desired signal transmitted from the
干渉抑圧装置30は、基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5GHz帯)の受信信号xに含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFを抑圧する処理を行う干渉抑圧処理部300を備える。干渉抑圧処理部300は、複数のBF−IF干渉信号xBS−IFのレプリカ(以下、「干渉レプリカ信号」という。)を第1周波数帯の受信信号xから差し引くことにより第1周波数帯の受信信号xに含まれる各BF−IF干渉信号xBS−IFを抑圧する干渉抑圧手段として機能する。この干渉抑圧処理部300は、受信信号に含まれる干渉信号をキャンセルするように機能するので、「干渉キャンセラ」とも呼ばれる。また、干渉抑圧処理部300は、BS受信システム350で生成した参照信号d0(t)と、基地局アンテナ40で受信した第1周波数帯の受信信号x0(t)とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成する干渉レプリカ信号生成手段としても機能する。
図3は、干渉抑圧処理部300の一構成例を示すブロック図である。図3の干渉抑圧処理部300は、パラメータ値推定部301と、パラメータ値記憶部302と、干渉レプリカ信号生成部303と、減算処理部304とを備える。
パラメータ値推定部301は、所定タイミングに、基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5GHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)と、干渉抑圧用BSアンテナ351で受信された第2周波数帯(11GHz帯)の受信信号dRF(t)が周波数変換された第1周波数帯(1.5GHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号x0(t)に含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号の生成に用いられるパラメータの値を推定する。この推定対象のパラメータは、例えば、前記参照信号d0(t)に対するBF−IF干渉信号xBS−IFの遅延時間、振幅や周波数オフセットなどである。
パラメータ値記憶部302は、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの推定値を、その後の複数の干渉抑圧処理に使用できるように、次回のパラメータ値の推定及び更新を行うまで記憶しておくものである。
干渉レプリカ信号生成部303は、パラメータ値記憶部302に記憶されているパラメータの値と第1周波数帯(1.5GHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号x0(t)に含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号y(t)を生成する。
減算処理部304は、干渉レプリカ信号生成部303で生成された干渉レプリカ信号y(t)を、第1周波数帯(1.5GHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)から差し引く処理を行う。この減算処理部304の減算処理によってBF−IF干渉信号xBS−IFが抑圧された第1周波数帯の受信信号が出力信号z0(t)として基地局装置20に出力される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the interference
Parameter
The parameter
Interference replica
図4は、干渉抑圧処理部300の他の構成例を示すブロック図である。図4の干渉抑圧処理部300は、図3の構成例とは異なり、パラメータの逐次更新を行うように構成され、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの推定値を次回のパラメータ値の推定及び更新を行うまで記憶しておくパラメータ値記憶部302を備えていない。
パラメータ値推定部301は、所定タイミングに、基地局アンテナ40で受信された第1周波数帯(1.5GHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)と、干渉抑圧用BSアンテナ351で受信された第2周波数帯(11GHz帯)の受信信号が周波数変換された第1周波数帯(1.5GHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号xに含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号の生成に用いられるパラメータの値を推定する。
干渉レプリカ信号生成部303は、パラメータ値推定部301で推定されたパラメータの値と第1周波数帯(1.5GHz帯)の参照信号d0(t)とに基づいて、受信信号x0(t)に含まれるBF−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号y(t)を生成する。
減算処理部304は、干渉レプリカ信号生成部303で生成された干渉レプリカ信号y(t)を、第1周波数帯(1.5GHz帯)の受信信号である入力信号x0(t)から差し引く処理を行う。この減算処理部304の減算処理によってBF−IF干渉信号xBS−IFが抑圧された第1周波数帯の受信信号が出力信号z0(t)として基地局装置20に出力される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating another configuration example of the interference
Parameter
Interference replica
一方、基地局10に設けられた干渉抑圧用BSアンテナ351で受信した第2周波数帯(11GHz帯)のBS受信信号dRF(t)を周波数変換した第1周波数帯(1.5GHz帯)のBS−IF信号を、時間tの関数として参照信号d0(t)とおく。参照信号d0(t)は、ダウンコンバータ(DC)313で所定の周波数に周波数変換された後、アナログデジタルコンバータ(ADC)314により時間間隔ΔTでサンプリングされてデジタル信号からなる参照信号d(i)に変換される。ここで、iはサンプリングの順番を表す自然数である。
On the other hand, the first frequency band (1.5 G, which second frequency band received by the interference
〔干渉抑圧処理の実施例5〕
図11は、干渉抑圧処理部300における干渉抑圧処理の更に他の実施例を示すブロック図である。なお、前述の実施例1(図5参照)と同様な処理については説明を省略する。
実施例5では、前述の実施例1と同様に基地局10に設置した干渉抑圧用BSアンテナ351により第2周波数帯(11GHz帯)のBS受信信号dRF(t)を受信し、それをBS−IF干渉信号と同じ周波数に周波数変換して参照信号d0(t)を生成している。この参照信号d0(t)を基に基地局10で受信した複数のBS−IF干渉信号のレプリカである干渉レプリカ信号y(t)を作成し、その干渉レプリカ信号y(t)を受信信号x0(t)に逆相で加算してBS−IF干渉信号をキャンセルしている。
[
FIG. 11 is a block diagram illustrating still another embodiment of the interference suppression processing in the interference
In Example 5, receives a BS reception signal d RF of the second frequency band by the interference
以上、上記各実施形態によれば、第1周波数帯(1.5GHz帯)の受信信号xに含まれる複数のBS−IF干渉信号xBS−IFに対応する干渉レプリカ信号をそれぞれ生成し、この干渉レプリカ信号を第1周波数帯の受信信号xから差し引くことにより第1周波数帯の受信信号xに含まれる複数のBS−IF干渉信号xBS−IFを抑圧することができる。従って、移動機80から受信する無線信号とは周波数帯が異なる第2周波数帯(11GHz帯)の無線信号から周波数変換されて発生した第1周波数帯(1.5GHz帯)の複数のBS−IF干渉信号xBS−IFを抑圧することができる。
As described above, according to the above embodiments, the first frequency band interference replica signals corresponding to a plurality of BS-IF interference signal x BS-IF included in the received signal x (1.5 G Hz band) respectively generated By subtracting the interference replica signal from the received signal x in the first frequency band, a plurality of BS-IF interference signals x BS-IF included in the received signal x in the first frequency band can be suppressed. Thus, a plurality of second frequency band in which the frequency band is different from the radio signal received from the
Claims (15)
前記干渉信号に対応する干渉レプリカ信号を前記第1周波数帯の受信信号から差し引くことにより該第1周波数帯の受信信号に含まれる干渉信号を抑圧する干渉抑圧手段と、を備えた基地局であって、
前記所望信号及び干渉信号を含む第1周波数帯の無線信号を受信しているときに、該第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯の無線信号を受信する第2受信手段と、
前記第2周波数帯の受信信号を周波数変換して第1周波数帯の参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成する干渉レプリカ信号生成手段と、を備えたことを特徴とする基地局。 First receiving means for receiving a radio signal in a first frequency band including a desired signal transmitted from a communication terminal and an interference signal that interferes with the desired signal;
Interference suppression means for suppressing an interference signal included in the received signal in the first frequency band by subtracting an interference replica signal corresponding to the interference signal from the received signal in the first frequency band. And
A second radio signal receiving a radio signal in the second frequency band before being frequency-converted to the interference signal in the first frequency band when receiving the radio signal in the first frequency band including the desired signal and the interference signal; Receiving means;
A reference signal generation means for generating a reference signal of the first frequency band by frequency-converting the received signal of the second frequency band;
An interference replica signal generation unit configured to generate the interference replica signal based on the reference signal and the received signal in the first frequency band.
前記干渉レプリカ信号生成手段は、前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とから算出できる前記干渉レプリカ信号の生成に必要な複数のパラメータそれぞれの値を算出し、前記複数のパラメータの算出値に基づいて前記干渉レプリカ信号を生成することを特徴とする基地局。 In the base station of claim 1,
The interference replica signal generation means calculates values of a plurality of parameters necessary for generating the interference replica signal that can be calculated from the reference signal and the received signal of the first frequency band, and the calculated values of the plurality of parameters Generating the interference replica signal based on the base station.
前記干渉レプリカ信号の生成に用いられるパラメータは、前記干渉信号の周波数オフセット、遅延時間及び振幅であることを特徴とする基地局。 The base station of claim 2,
The base station characterized in that the parameters used for generating the interference replica signal are a frequency offset, a delay time, and an amplitude of the interference signal.
前記干渉レプリカ信号生成手段は、
前記参照信号について複数組の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を設定しながら該参照信号と前記第1周波数帯の受信信号との間の相関値を算出し、
前記周波数オフセット、遅延時間及び振幅の複数の組み合わせそれぞれについて算出した相関値と予め設定した閾値とを比較することにより、前記干渉信号の周波数オフセット、遅延時間及び振幅を推定することを特徴とする基地局。 In the base station of claim 3,
The interference replica signal generation means includes
Calculating a correlation value between the reference signal and the received signal in the first frequency band while setting a plurality of sets of frequency offset, delay time and amplitude for the reference signal;
A base that estimates the frequency offset, delay time, and amplitude of the interference signal by comparing a correlation value calculated for each of the plurality of combinations of the frequency offset, delay time, and amplitude with a preset threshold value Bureau.
前記干渉レプリカ信号生成手段は、
前記参照信号に前記周波数オフセット及び遅延時間を設定したオフセット参照信号と、前記振幅に相当するウェイトとに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成し、
前記第1周波数帯の受信信号と前記干渉レプリカ信号との差分と、前記オフセット参照信号とに基づいて、前記ウェイトの差分を算出し、その差分を用いて該ウェイトを更新することを特徴とする基地局。 In the base station of claim 3,
The interference replica signal generation means includes
Based on an offset reference signal in which the frequency offset and delay time are set in the reference signal and a weight corresponding to the amplitude, the interference replica signal is generated,
The weight difference is calculated based on the difference between the received signal in the first frequency band and the interference replica signal and the offset reference signal, and the weight is updated using the difference. base station.
前記パラメータの推定値を記憶する記憶手段を備え、
前記干渉レプリカ信号生成手段は、前記記憶手段に記憶されている前記パラメータの値と前記第1周波数帯の参照信号とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成することを特徴とする基地局。 In the base station according to any one of claims 2 to 5,
Storage means for storing the estimated value of the parameter;
The base station characterized in that the interference replica signal generation means generates the interference replica signal based on the value of the parameter stored in the storage means and the reference signal of the first frequency band.
前記記憶手段に記憶されている前記パラメータの推定値を所定のタイミングで繰り返し更新する更新手段を備え、
前記更新のタイミングは変更可能なことを特徴とする基地局。 The base station of claim 6,
Update means for repeatedly updating the estimated value of the parameter stored in the storage means at a predetermined timing;
The base station characterized in that the update timing can be changed.
前記第1受信手段によって受信された受信信号の経路を、前記干渉抑圧手段による干渉信号の抑圧処理が行われる第1経路と、前記干渉抑圧手段による干渉信号の抑圧処理が行われない第2経路との間で切り替える受信経路切り替え手段を、備えたことを特徴とする基地局。 In the base station according to any one of claims 1 to 7,
The path of the received signal received by the first receiving means is a first path where interference signal suppression processing is performed by the interference suppression means, and a second path where interference signal suppression processing is not performed by the interference suppression means. A base station characterized by comprising reception path switching means for switching between and.
前記参照信号の強度が閾値以下又は閾値未満になったときに、前記受信信号の経路を前記第1経路から前記第2経路に切り替えるように前記受信経路切り替え手段を制御する制御手段を、備えたことを特徴とする基地局。 The base station of claim 8,
Control means for controlling the reception path switching means to switch the path of the reception signal from the first path to the second path when the intensity of the reference signal is equal to or less than a threshold value or less than a threshold value; A base station characterized by that.
前記第1周波数帯の受信信号は、周波数オフセット、遅延時間及び振幅の少なくとも一つが互いに異なる複数の干渉信号を含むことを特徴とする基地局。 In the base station according to any one of claims 1 to 9,
The received signal of the first frequency band includes a plurality of interference signals having different frequency offsets, delay times, and amplitudes from each other.
前記第1受信手段で受信される第1周波数帯の無線信号は、前記通信端末から送信された1.5GHz帯の無線信号であり、
前記第2受信手段で受信される第2周波数帯の無線信号は、放送衛星から送信された11GHz帯の無線放送信号である
ことを特徴とする基地局。 In the base station according to any one of claims 1 to 10,
The first frequency band radio signal received by the first receiving means is a 1.5 GHz band radio signal transmitted from the communication terminal,
The base station, wherein the second frequency band radio signal received by the second receiving means is an 11 GHz band radio broadcast signal transmitted from a broadcast satellite.
前記第1受信手段で受信される第1周波数帯の無線信号に含まれる干渉信号は、無線放送信号を中間周波数の信号に変換する周波数変換装置及びその中間周波数の信号を増幅する増幅装置の少なくとも一方の装置から漏洩した漏洩信号であることを特徴とする基地局。 In the base station according to any one of claims 1 to 11,
The interference signal included in the first frequency band radio signal received by the first receiving means is at least a frequency converter that converts a radio broadcast signal into an intermediate frequency signal and an amplifier that amplifies the intermediate frequency signal. A base station characterized by a leaked signal leaked from one device.
前記所望信号及び干渉信号を含む第1周波数帯の無線信号を受信しているときに、該第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯の無線信号を受信する無線受信装置から該第2周波数帯の無線信号が入力され、該第2周波数帯の受信信号を周波数変換して第1周波数帯の参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記第1周波数帯の受信信号が入力され、前記参照信号と該第1周波数帯の受信信号とに基づいて前記干渉レプリカ信号を生成する干渉レプリカ信号生成手段と、を備えたことを特徴とする干渉抑圧装置。 By subtracting the interference replica signal corresponding to the interference signal from the reception signal of the first frequency band including the desired signal transmitted from the communication terminal and the interference signal that interferes with the desired signal, reception of the first frequency band is performed. An interference suppression device for suppressing an interference signal included in a signal,
Radio reception for receiving a radio signal in the second frequency band before frequency conversion to the interference signal in the first frequency band when receiving a radio signal in the first frequency band including the desired signal and the interference signal A reference signal generating means for receiving a radio signal of the second frequency band from an apparatus and generating a reference signal of the first frequency band by frequency-converting the received signal of the second frequency band;
An interference replica signal generating unit configured to receive the first frequency band reception signal and generate the interference replica signal based on the reference signal and the first frequency band reception signal; Interference suppression device.
前記所望信号及び干渉信号を含む第1周波数帯の無線信号を受信しているときに、該第1周波数帯の干渉信号に周波数変換される前の第2周波数帯の無線信号を受信するステップと、
前記第2周波数帯の受信信号を周波数変換して第1周波数帯の参照信号を生成するステップと、
前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とに基づいて、前記干渉レプリカ信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする干渉抑圧方法。 By subtracting the interference replica signal corresponding to the interference signal from the reception signal of the first frequency band including the desired signal transmitted from the communication terminal and the interference signal that interferes with the desired signal, reception of the first frequency band is performed. An interference suppression method for suppressing an interference signal included in a signal,
Receiving a radio signal in the second frequency band before being frequency-converted to the interference signal in the first frequency band when receiving a radio signal in the first frequency band including the desired signal and the interference signal; ,
Generating a first frequency band reference signal by frequency-converting the received signal of the second frequency band;
Generating the interference replica signal based on the reference signal and the received signal in the first frequency band. A method for suppressing interference.
前記干渉レプリカ信号を生成するステップは、
前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とから算出できる前記干渉レプリカ信号の生成に必要な複数のパラメータを予め決定するステップと、
前記参照信号と前記第1周波数帯の受信信号とに基づいて前記複数のパラメータそれぞれの値を算出するステップと、
前記複数のパラメータの算出値に基づいて前記干渉レプリカ信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする干渉抑圧方法。 The interference suppression method of claim 14,
Generating the interference replica signal comprises:
Predetermining a plurality of parameters necessary for generating the interference replica signal that can be calculated from the reference signal and the received signal in the first frequency band;
Calculating a value of each of the plurality of parameters based on the reference signal and the received signal in the first frequency band;
Generating the interference replica signal based on the calculated values of the plurality of parameters.
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