JP2018182448A - 中継装置及び干渉抑制方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一方のアンテナが送信した信号をもう一方のアンテナで受信しても、信号の受信品質が低下しない中継装置を提供する。【解決手段】第１通信装置と第２通信装置との間の無線通信を中継する中継装置であって、前記第１通信装置に第１信号を送信する送信部と、前記第２通信装置が送信する第２信号、及び前記第１信号を受信する受信部と、前記受信部が受信する信号のうち、前記第１信号をキャンセルする第１キャンセル処理及び第２キャンセル処理を行うキャンセル部４０３とを有する。キャンセル部は、第１キャンセル処理において、送信前の第１信号の位相を変更した第１キャンセル信号を生成し受信部が受信した信号に合成した合成信号を生成し、第２キャンセル処理において、前記合成信号と送信前の第１信号との差異を抽出し、抽出した差異に基づき第２キャンセル信号を生成し、前記合成信号に合成したキャンセル後信号を生成する。【選択図】図３

Description

本発明は、中継装置及び干渉抑制方法に関する。

近年、無線通信システムを利用した移動体通信端末の普及に伴い、無線リソースが不足する場合がある。無線リソース不足の対策としての基地局装置の増設は、例えば、基地局装置自体の費用に加え、ネットワークと接続するための光ケーブルの配置などの費用がかかる。

そこで、基地局装置と移動体通信端末の両装置と無線接続し、基地局装置と移動体通信端末間の通信を中継するリレー基地局装置がある。リレー基地局装置は、基地局装置と無線通信を行うアンテナと、移動体通信端末と無線通信を行うアンテナを有し、例えば、基地局装置から受信した信号を、基地局装置との無線通信とは異なる周波数で移動体通信端末に送信する。リレー基地局装置は、例えば、光ケーブルなど有線でネットワークと接続しないため、基地局装置と比較して、安価に設置することが可能である。

特開２００７−１８０５９７号公報

しかし、リレー基地局装置は、２つのアンテナを有しており、一方のアンテナから送信した信号を、もう一方のアンテナが受信してしまう場合がある。例えば、基地局装置から信号を受信するアンテナは、もう一方のアンテナが端末装置に送信した信号を受信してしまう場合がある。この場合、リレー基地局装置は、もう一方のアンテナから受信した信号を、基地局装置から受信した信号に対するノイズ成分として受信し、基地局装置からの信号の受信の品質が低下する。

そこで、一開示は、一方のアンテナが送信した信号をもう一方のアンテナで受信しても、信号の受信品質が低下しない中継装置及び干渉抑制方法を提供することにある。

１つの側面では、第１通信装置及び第２通信装置と無線接続し、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の無線通信を中継する中継装置であって、前記第１通信装置に第１信号の電力を増幅して送信する送信部と、前記第２通信装置が送信する第２信号、及び前記第１信号を受信する受信部と、前記受信部が受信する信号のうち、前記第１信号をキャンセルする第１キャンセル処理及び第２キャンセル処理を行うキャンセル部とを有し、前記キャンセル部は、前記第１キャンセル処理において、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の位相を変更した第１キャンセル信号を生成し、前記第１キャンセル信号を前記受信部が受信した信号に合成した合成信号を生成し、前記第２キャンセル処理において、前記合成信号と前記増幅後かつ前記送信前の第１信号との差異を抽出し、前記抽出した差異に基づき第２キャンセル信号を生成し、前記第２キャンセル信号を前記合成信号に合成したキャンセル後信号を生成する。

一開示は、一方のアンテナが送信した信号をもう一方のアンテナで受信しても、信号の受信品質が低下しない。

図１は、無線通信システム１０の構成例を示す図である。 図２は、中継装置３００の構成例を示す図である。 図３は、中継装置３００の詳細な構成例を示す図である。 図４は、アナログキャンセル処理Ｓ１００の処理フローチャートの例を示す図である。 図５は、アナログキャンセル信号生成処理Ｓ３００の処理フローチャートの例を示す図である。 図６は、デジタルキャンセル処理Ｓ２００の処理フローチャートの例を示す図である。 図７は、デジタルキャンセル信号生成処理Ｓ４００の処理フローチャートの例を示す図である。 図８は、中継装置３００の構成例を示す図である。 図９は、アナログキャンセル監視処理Ｓ５００の処理フローチャートの例を示す図である。 図１０は、デジタルキャンセル監視処理Ｓ６００の処理フローチャートの例を示す図である。

[第１の実施の形態]
第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、中継装置（リレー基地局装置）は、第１通信装置（例えば、基地局装置）及び第２通信装置（例えば、端末装置）と無線接続し、第１通信装置と第２通信装置との間の無線通信を中継する。中継装置は、第１通信装置に第１信号の電力を増幅して送信する送信部と、第２通信装置が送信する第２信号、及び第１信号を受信する受信部と、受信部が受信する信号のうち、第１信号をキャンセルする第１キャンセル処理及び第２キャンセル処理を行うキャンセル部とを有する。そして、キャンセル部は、第１キャンセル処理において、増幅後かつ無線に送信前の第１信号の位相を変更した第１キャンセル信号を生成し、生成した第１キャンセル信号を受信部が受信した信号に合成した合成信号を生成する。また、キャンセル部は、第２キャンセル処理において、合成信号と増幅後かつ送信前の第１信号との差異を抽出し、抽出した差異に基づき第２キャンセル信号を生成し、生成した第２キャンセル信号を合成信号に合成したキャンセル後信号を生成する。

＜無線通信システムの構成例＞
図１は、無線通信システム１０の構成例を示す図である。無線通信システム１０は、端末装置１００、基地局装置２００、及び中継装置３００を有する。無線通信システム１０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の規格に準じた通信システムである。

端末装置１００は、中継装置３００と無線接続し、中継装置３００を介して基地局装置２００と通信を行う。また、端末装置１００は、中継装置３００及び基地局装置２００を介して、他の通信装置（図示しない）と通信を行ってもよい。端末装置１００は、例えば、スマートフォンやタブレット端末などの移動体通信装置である。

基地局装置２００は、中継装置３００と無線接続し、中継装置３００を介して端末装置１００と通信を行う。基地局装置２００は、通信エリア２００Ａを有する。通信エリア２００Ａは、基地局装置２００が他の通信装置（例えば、端末装置１００や中継装置３００）と無線接続することができる範囲である。通信エリア２００Ａの範囲内に位置する中継装置３００は、基地局装置２００と無線接続することができる。基地局装置２００は、例えば、ＬＴＥに準拠した通信システムにおけるｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）である。

中継装置３００は、端末装置１００と基地局装置２００との無線通信を中継する装置であり、例えば、リレー基地局装置である。中継装置３００は、通信エリア３００Ａを有する。通信エリア３００Ａは、端末装置１００と無線通信することができる範囲である。通信エリア３００Ａの範囲内に位置する端末装置１００は、中継装置３００と無線接続することができる。中継装置３００は、例えば、基地局装置２００から端末装置１００宛ての信号を受信し、受信した信号の周波数を変換し、端末装置１００に送信する。また、中継装置３００は、例えば、端末装置１００から基地局装置２００（又は端末装置１００の通信相手の通信装置）に送信される信号を受信し、受信した信号の周波数を変換し、基地局装置２００に送信する。これにより、中継装置３００は、端末装置１００と基地局装置２００間の無線通信を中継する。

＜中継装置の構成例＞
図２は、中継装置３００の構成例を示す図である。中継装置３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０、ストレージ３２０、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などのメモリ３３０、及びＲＦ（Radio Frequency）回路３５０−１，２を有する。

ストレージ３２０は、プログラムやデータを記憶する、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置である。ストレージ３２０は、中継プログラム３２１、キャンセルプログラム３２２、及びキャンセル信号生成プログラム３２３を記憶する。

メモリ３３０は、ストレージ３２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ３３０は、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。

ＲＦ回路３５０−１，２（以下、ＲＦ回路３５０と呼ぶ場合がある）は、端末装置１００又は基地局装置２００と無線通信する装置である。例えば、ＲＦ回路３５０−１は端末装置１００と通信を行い、ＲＦ回路３５０−２は基地局装置２００と通信を行う。ＲＦ回路３５０は、それぞれアンテナ３５１−１，２（以降、アンテナ３５１と呼ぶ場合がある）を有する。ＲＦ回路３５０は、アンテナ３５１−１，２を介して、端末装置１００及び基地局装置２００が送信する信号を受信したり、端末装置１００及び基地局装置２００に信号を送信したりする。例えば、アンテナ３５１−１は、端末装置１００と無線通信を行う端末側アンテナであり、アンテナ３５１−２は、基地局装置２００と無線通信を行う基地局側アンテナである。

ＣＰＵ３１０は、中継プログラム３２１を実行することで、送信部及び受信部を構築し、中継処理を行う。中継処理は、端末装置１００と基地局装置２００との通信を中継する処理である。中継装置３００は、中継処理において、例えば、端末装置１００から信号を受信し、受信した信号の周波数を変更し基地局装置２００に送信する。また、中継装置３００は、中継処理において、端末装置１００から受信した信号の電力の増幅や、位相、遅延を調整（変更）し、基地局装置２００に送信する。

また、ＣＰＵ３１０は、中継プログラム３２１が有する端末側通信モジュール３２１１を実行することで、受信部を構築し、端末側通信処理を行う。端末側通信処理は、端末装置１００と信号を送受信する処理である。中継装置３００は、端末側通信処理において、例えば、端末装置１００から信号を受信したり、端末装置１００に信号を送信したりする。

さらに、ＣＰＵ３１０は、中継プログラム３２１が有する基地局側通信モジュール３２１２を実行することで、送信部を構築し、基地局側通信処理を行う。基地局側通信処理は、基地局装置２００と信号を送受信する処理である。中継装置３００は、基地局側通信処理において、例えば、基地局装置２００から信号を受信したり、基地局装置２００に信号を送信したりする。

ＣＰＵ３１０は、キャンセルプログラム３２２を実行することで、キャンセル部を構築し、キャンセル処理を行う。キャンセル処理は、アンテナ３５１−１，２で受信した信号に含まれる妨害波を除去又は低減する処理である。妨害波は、例えば、アンテナ３５１−１が受信する信号のうち、もう一方のアンテナ３５１−２から送信された信号である。中継装置３００は、キャンセル処理において、例えば、端末側アンテナ３５１−１で受信した信号に対して、アナログキャンセル（第１キャンセル）処理及びデジタルキャンセル（第２キャンセル）処理を行う。

また、ＣＰＵ３１０は、キャンセルプログラム３２２が有するアナログキャンセルモジュール３２２１を実行することで、アナログキャンセル処理を行う。アナログキャンセル処理は、アナログキャンセル信号を使用して、受信信号の妨害波をキャンセルする処理である。

さらに、ＣＰＵ３１０は、キャンセルプログラム３２２が有するデジタルキャンセルモジュール３２２２を実行することで、デジタルキャンセル処理を行う。デジタルキャンセル処理は、デジタルキャンセル信号を使用して、受信信号の妨害波をキャンセルする処理である。

ＣＰＵ３１０は、キャンセル信号生成プログラム３２３を実行することで、キャンセル部を構築し、キャンセル信号生成処理を行う。キャンセル信号生成処理は、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号を生成（又は再生成）する処理である。

また、ＣＰＵ３１０は、キャンセル信号生成プログラム３２３が有するアナログキャンセル信号生成モジュール３２３３を実行することで、アナログキャンセル信号生成処理を行う。アナログキャンセル信号生成処理は、例えば、無線区間に送信する前の信号（アンプによる電力の増幅の実行後の信号）の位相、振幅、遅延を変更し、アナログキャンセル信号を生成する処理である。中継装置３００は、アナログキャン信号生成処置において、例えば、無線区間に送信する前の信号の位相を反転させたアナログキャンセル信号を生成する。

さらに、ＣＰＵ３１０は、キャンセル信号生成プログラム３２３が有するデジタルキャンセル信号生成モジュール３２３４を実行することで、デジタルキャンセル信号生成処理を行う。デジタルキャンセル信号生成処理は、例えば、無線区間に送信する前の信号（アンプによる電力の増幅の実行後の信号）の位相、振幅、遅延を変更し、デジタルキャンセル信号を生成する処理である。中継装置３００は、デジタルキャンセル信号生成処理において、無線区間に送信する前の信号とアンテナを介して受信した信号を比較し、位相、振幅、遅延の差分（差異）を抽出（検出）する。中継装置３００は、差分を抽出することで、アンテナ３５１から送信された信号がもう一方のアンテナ３５１で受信されるまでの、位相、振幅、遅延の変化量（歪み又は歪み量とも呼ぶ）を推定（算出）することができる。中継装置３００は、デジタルキャンセル信号生成処理において、抽出した差分に基づき、無線区間に送信する前の信号位相、振幅、遅延を変更し、デジタルキャンセル信号を生成する。

なお、デジタルキャンセル信号生成処理及びアナログキャンセル信号生成処理は、例えば、中継装置３００の電源が通電したとき運用開始時や、アンテナ３５１における初回の信号受信時に実行されてもよい。また、デジタルキャンセル信号生成処理及びアナログキャンセル信号生成処理は、定期的に実行されてもよい。

＜信号送受信処理＞
中継装置３００における信号送受信処理について説明する。

図３は、中継装置３００の詳細な構成例を示す図である。中継装置３００は、端末側通信部４０１、基地局側通信部４０２、及びキャンセル部４０３を有する。

端末側通信部４０１は、端末装置１００と通信を行い、端末側通信処理を行う。また、端末側通信部４０１は、カプラ（Coupler）４０１１〜４０１３、アンテナ共用器４０１４、スイッチ（Switch）４０１５、デジタルフィルタ（Digital Filter）４０１６、パワーアンプ（Power Amplifier）４０１７、及びベースバンド（Base Band）処理回路４０１８を有する。

カプラ４０１１〜４０１３は、データ（信号）の結合や分離を行う装置である。カプラ４０１１〜４０１３は、例えば、入力した複数の信号を合成する。また、カプラ４０１１〜４０１３は、例えば、合成した信号を複数の経路（装置）に出力する。

アンテナ共用器４０１４は、入力した信号を周波数ごとに分波し、出力する装置である。アンテナ共用器４０１４は、例えば、カプラ４０１１を介して入力した信号を、特定の周波数（周波数帯域）に分波し、他の経路（装置）に出力する。

スイッチ４０１５は、入力した信号の出力先を切り替え、出力する装置である。中継装置３００は、スイッチ４０１５を制御することで、信号の出力先を変更（制御）する。

デジタルフィルタ４０１６は、入力した信号から特定の周波数成分の信号を取り出し、取り出した信号を出力する装置である。

パワーアンプ４０１７は、入力した信号の受信電力（振幅）を増幅し、増幅した信号を出力する装置である。

ベースバンド処理回路４０１８は、例えば、無線に送信する信号に対して変調処理を行ったり、無線を介して受信した信号に対して復号処理を行ったりする装置である。

基地局側通信部４０２は、基地局装置２００と通信を行い、基地局側通信処理を行う。また、基地局側通信部４０２は、カプラ４０２１〜４０２３、バンドパスフィルタ（Bnad-Pass Filter）４０２４、スイッチ４０２５、デジタルフィルタ４０２６、パワーアンプ４０２７、及びベースバンド処理回路４０２８を有する。カプラ４０２１〜４０２３、スイッチ４０２５、デジタルフィルタ４０２６、パワーアンプ４０２７、及びベースバンド処理回路４０２８は、それぞれ、カプラ４０１１〜４０１３、スイッチ４０１５、デジタルフィルタ４０１６、パワーアンプ４０１７、及びベースバンド処理回路４０１８と同様である。

バンドパスフィルタ４０２４は、入力した信号の特定の周波数帯域の成分だけの信号を生成し、生成した信号を出力する装置である。

キャンセル部４０３は、アナログキャンセル処理及びデジタルキャンセル処理を行う。また、キャンセル部４０３は、アナログキャンセル部４０３１とデジタルキャンセル部４０３２を有する。

アナログキャンセル部４０３１は、バンドパスフィルタ４０３１１，４０３１２、アンプ（Amplifier）４０３１３，４０３１４、位相器４０３１５，４０３１６、及び遅延器４０３１７，４０３１８を有する。バンドパスフィルタ４０３１１，４０３１２は、バンドパスフィルタ４０２４と同様の装置である。

アンプ４０３１３，４０３１４は、入力した信号の振幅を増幅し、増幅した信号を出力する装置である。

位相器４０３１５，４０３１６は、入力した信号の位相を変換し、変換した信号を出力する装置である。

遅延器４０３１７，４０３１８は、入力した信号の遅延を変更し、変更した信号を出力する装置である。

デジタルキャンセル部４０３２は、差異抽出部４０３２１、データ（Data）部４０３２２、スイッチコントロール（SWitch Control）部４０３２３、及び位相遅延振幅制御部４０３２４を有する。

差異抽出部４０３２１は、入力した２つの信号の遅延、位相、振幅の差異を抽出する。入力した２つの信号は、例えば、端末側通信部で受信した信号と、基地局側通信部で送信する前であって、パワーアンプ４０２７で電力を増幅した信号である。

データ部４０３２２は、差異抽出部４０３２１が抽出した差異に基づき、デジタルキャンセル信号を生成する。また、差異抽出部４０３２１がデジタルキャンセル信号を生成する場合、データ部４０３２２は、生成されたデジタルキャンセル信号を管理（記憶）する。

なお、図３に示す各装置は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが特定のプログラムを実行することで実現されてもよい。

以下、中継装置３００における信号送受信処理における各処理の処理フローチャートの例を、図３を用いて説明する場合がある。なお、第１の実施の形態においては、基地局側アンテナ３５１−２から送信された信号を、端末側アンテナ３５１−１で受信した場合について説明するが、信号の送受信を行うアンテナは逆でもよい。以下、端末側通信部４０１の受信信号に対してキャンセル処理を行う場合について説明するが、基地局側通信部４０２は、端末側通信部４０１と同様の処理を行ってもよい。

中継装置３００は、基地局側通信部４０２が有するアンテナ３５１−２を介して、基地局装置２００に信号（以降、第１信号と呼ぶ場合がある）を送信する。そして、端末側通信部４０１が有するアンテナ３５１−１は、基地局装置２００に送信された第１信号を受信する。第１信号は基地局装置２００に送信される信号であり、アンテナ３５１−１で受信した第１信号は、アンテナ３５１−１が受信すべき端末装置１００からの信号に対してノイズ（妨害波）となる。そこで、中継装置３００は、アンテナ３５１−１で受信した第１信号をキャンセルする（打ち消す）処理を行う。中継装置３００は、アナログキャンセル処理Ｓ１００及びデジタルキャンセル処理をＳ２００行う。

図４は、アナログキャンセル処理Ｓ１００の処理フローチャートの例を示す図である。中継装置３００は、端末側アンテナ３５１−１から信号を受信するのを待ち受ける（Ｓ１０１のＮｏ）。中継装置３００は、端末側アンテナ３５１−１から信号を受信すると（Ｓ１０１のＹｅｓ）、受信信号とアナログキャンセル信号を合成し、合成信号を生成する（Ｓ１０２）。アナログキャンセル信号生成処理については後述する。端末側通信部４０１は、例えば、アンテナ３５１−１で受信した受信信号と、アナログキャンセル部４０３１から取得したアナログキャンセル信号を、カプラ４０１１で合成する。

図５は、アナログキャンセル信号生成処理Ｓ３００の処理フローチャートの例を示す図である。中継装置３００は、基地局側アンテナから送信される前の信号であって、電力（振幅）を増幅した信号（以下、送信前信号と呼ぶ場合がある）を取得する（Ｓ３０１）。アナログキャンセル部４０３１は、例えば、カプラ４０２１を介して、増幅後かつ送信前の送信前信号を取得する。

中継装置３００は、取得した送信前信号の振幅、位相、遅延を変更し、アナログキャンセル信号を生成する（Ｓ３０２）。アナログキャンセル部４０３１は、取得した送信前信号を、例えば、バンドパスフィルタ４０３１２を介してノイズとなる周波数成分を除去し、アンプ４０１１４、位相器４０３１６、及び遅延器４０３１８を用いて、振幅、位相、遅延を変更したアナログキャンセル信号を生成する。

アナログキャンセル信号は、例えば、送信前信号の位相を反転させた信号である。また、アナログキャンセル信号は、例えば、無線区間を送信されることによる信号の電力の減衰による振幅の減少や、信号が無線区間に送信されてから受信するまでの時間による遅延の増加を考慮し、位相の反転に加え、遅延及び振幅を変更してもよい。

中継装置３００は、アナログキャンセル処理Ｓ１００において、例えば、位相を反転させたアナログキャンセル信号を受信信号に合成することで、ノイズ成分による妨害波のキャンセルを行う。しかし、受信信号は、基地局側アンテナから送信されてから端末側アンテナで受信するまでに時間がかかったり、無線区間で電力が減少したりするため、送信前信号とは位相、振幅、遅延が異なる場合がある。この位相、遅延、振幅の受信信号と送信前信号との差異は、無線区間の歪み（又は歪み量）に応じて発生する。アナログキャンセル処理では、無線区間の歪みを考慮しない、又は実際の測定値ではない推定した歪み量を使用するため、実際の無線区間での歪み量によるノイズ成分をキャンセルすることができない。そこで、第１の実施の形態では、中継装置３００は、実測値に基づく歪み量を考慮したデジタルキャンセル処理を行う。

図６は、デジタルキャンセル処理Ｓ２００の処理フローチャートの例を示す図である。中継装置３００は、合成信号が生成されるのを待ち受ける（Ｓ２０１のＮｏ）。合成信号は、上述したアナログキャンセル処理Ｓ１００の処理Ｓ１０２で生成される信号である。

中継装置３００は、合成信号が生成されると（Ｓ２０１のＹｅｓ）、合成信号とデジタルキャンセル信号を合成し、キャンセル後信号を生成する（Ｓ２０２）。キャンセル後信号は、アナログキャンセル処理及びデジタルキャンセル処理の両キャンセル処理実行後の信号であり、基地局装置２００に送信される信号である。

端末側通信部４０１は、例えば、アンテナ３５１−１から受信した信号を、カプラ４０１１、アンテナ共用器４０１４、カプラ４０１２、スイッチ４０１５、ベースバンド処理回路４０１８を介して基地局側通信部４０２に引き渡す。なお、アンテナ３５１−１から受信した信号は、カプラ４０１１でアナログキャンセル信号と合成され、合成信号となっている。

基地局側通信部４０２は、例えば、ベースバンド処理回路４０２８を介して引き渡された合成信号を、スイッチ４０２５を介してカプラ４０２２に送信し、カプラ４０２２で合成信号をデジタルキャンセル信号と合成する。デジタル合成信号生成処理については、後述する。

図７は、デジタルキャンセル信号生成処理Ｓ４００の処理フローチャートの例を示す図である。中継装置３００は、基地局側アンテナから送信される前の信号であって、電力を増幅した信号（送信前信号）を取得する（Ｓ４０１）。中継装置３００は、送信前信号と合成信号を比較し、信号の差異（遅延、振幅、位相）を抽出する。抽出する差異は、例えば、基地局側アンテナから送信された信号を端末側アンテナで受信するまでの歪み量である。そして、中継装置３００は、抽出した差異に基づき（又は抽出した差異に基づき算出した歪み量に基づき）、送信前信号の位相、振幅、遅延を変更し、デジタルキャンセル信号を生成する（Ｓ４０３）。

デジタルキャンセル部４０３２は、差異抽出部４０３２１で、送信前信号と合成信号を比較し、差異を抽出する。そして、位相遅延振幅制御部４０３２４にて、抽出した差異に基づき、デジタルキャンセル信号を生成、データ部４０３２２に引き渡す。なお、デジタルキャンセル信号の生成は、データ部４０３２２が位相遅延振幅制御部４０３２４を制御することで、行ってもよい。また、位相遅延振幅制御部４０３２４は、アナログキャンセル部４０３１が有する遅延器４０３１７、位相器４０３１５、及びアンプ４０３１３を使用して、遅延、位相、振幅を変更してもよい。

これにより、中継装置３００は、アナログキャンセル処理でキャンセルできなかった歪み量によるノイズをキャンセルすることができる。

[第２の実施の形態]
次に、第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号の生成タイミングについは特定していない。すなわち、第１の実施の形態では、信号を受信するごとに毎回新しくアナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号を生成してもよいし、生成したアナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号を再生成しなくてもよい。中継装置３００は、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号を、信号を受信するごとに生成する場合、処理負荷が高くなる。一方、中継装置３００は、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号を、再生成せず、同じ信号を使用し続ける場合、無線区間の状況の変化に対応したキャンセル信号とならない。そこで、第２の実施の形態では、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号が無線区間の状況に応じた適切な信号であるかどうかを判定するため、キャンセル後信号又は合成信号の品質を監視する。そして、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号が無線区間の状況に適合していないと判定すると、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号を再生成する。

＜中継装置の構成例＞
図８は、中継装置３００の構成例を示す図である。中継装置３００は、ストレージ３２０に記憶するキャンセル信号生成プログラム３２３に、さらに、アナログキャンセル監視モジュール３２３１及びデジタルキャンセル監視モジュール３２３２を記憶する。

ＣＰＵ３１０は、キャンセル信号生成プログラム３２３が有するアナログキャンセル監視モジュール３２３１を実行することで、第１監視部を構築し、アナログキャンセル監視処理を行う。アナログキャンセル監視処理は、例えば、アナログキャンセル処理後の信号（合成信号）の受信電力を測定し、中継装置３００が許容できる許容受信電力より受信電力が小さい場合、アナログキャンセル信号生成処理を行う処理である。受信電力は、例えば、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）におけるＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）や、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）である。また、中継装置３００は、例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex）の場合、受信電力に代替し、信号を送信におけるガードタイム、又はガードタイムに対する正確度（規定されたガードタイムに対してどれくらい正確なタイミングで受信できているかを示す確度）を使用してもよい。

また、ＣＰＵ３１０は、キャンセル信号生成プログラム３２３が有するデジタルキャンセル監視モジュール３２３２を実行することで、第２監視部を構築し、デジタルキャンセル監視処理を行う。デジタルキャンセル監視処理は、例えば、デジタルキャンセル処理後（キャンセル後信号）の信号にどれくらいのエラーが発生しているかを示すエラーレート（エラー発生率）を測定し、中継装置３００が許容できる許容エラーレートより測定したエラーレートが大きい場合、デジタルキャンセル信号生成処理を行う処理である。エラーレートは、例えば、ＢＥＲ（Bit Error Rate）や、ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）である。

＜アナログキャンセル監視処理＞
図９は、アナログキャンセル監視処理Ｓ５００の処理フローチャートの例を示す図である。中継装置３００は、アナログキャンセル信号が適正か否かを監視する。中継装置３００は、合成信号の受信品質を取得する（Ｓ５０１）。中継装置３００は、受信品質が閾値未満である場合（Ｓ５０２のＹｅｓ）、受信品質が劣悪であり、アナログキャンセル信号が無線区間の状態に対して適正でないと判定し、アナログキャンセル信号生成処理を行う（Ｓ５０３）。一方、中継装置３００は、受信品質が閾値以上である場合（Ｓ５０２のＮｏ）、受信品質が良好であり、アナログキャンセル信号が無線区間の状態に対して適正であると判定し、現状使用しているアナログキャンセル信号を引き続き使用する。

＜デジタルキャンセル監視処理＞
図１０は、デジタルキャンセル監視処理Ｓ６００の処理フローチャートの例を示す図である。中継装置３００は、デジタルキャンセル信号が適正か否かを監視する。中継装置３００は、キャンセル後信号のエラーレートを取得する（Ｓ６０１）。中継装置３００は、エラーレートが閾値より大きい場合（Ｓ６０２のＹｅｓ）、エラーレートが高く、デジタルキャンセル信号が無線区間の状態に対して適正でないと判定し、デジタルキャンセル信号生成処理を行う（Ｓ６０３）。一方、中継装置３００は、エラーレートが閾値以下である場合（Ｓ６０２のＮｏ）、エラーレートが低く、デジタルキャンセル信号が無線区間の状態に対して適正であると判定し、現状使用しているデジタルキャンセル信号を引き続き使用する。

第２の実施の形態では、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号が適正か否かを監視する。そして、無線区間の状態が変化することで、アナログキャンセル信号及びデジタルキャンセル信号が不適正な信号となると、それぞれのキャンセル信号を再生成する。これにより、中継装置３００は、キャンセル信号生成による処理負荷の上昇を抑制しつつ、無線区間の状態に応じた適正なキャンセル信号を用いてキャンセル処理を行うことができる。

以上、第１及び第２の実施の形態を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
第１通信装置及び第２通信装置と無線接続し、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の無線通信を中継する中継装置であって、
前記第１通信装置に第１信号の電力を増幅して送信する送信部と、
前記第２通信装置が送信する第２信号、及び前記第１信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信する信号のうち、前記第１信号をキャンセルする第１キャンセル処理及び第２キャンセル処理を行うキャンセル部とを有し、
前記キャンセル部は、前記第１キャンセル処理において、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の位相を変更した第１キャンセル信号を生成し、前記第１キャンセル信号を前記受信部が受信した信号に合成した合成信号を生成し、
前記第２キャンセル処理において、前記合成信号と前記増幅後かつ前記送信前の第１信号との差異を抽出し、前記抽出した差異に基づき第２キャンセル信号を生成し、前記第２キャンセル信号を前記合成信号に合成したキャンセル後信号を生成する
中継装置。

（付記２）
前記キャンセル部は、前記第１キャンセル処理において、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の位相を反転させ前記第１キャンセル信号を生成する
付記１記載の中継装置。

（付記３）
前記キャンセル部は、前記第１キャンセル処理において、さらに、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の振幅及び遅延を変更し、前記第１キャンセル信号を生成する
付記１記載の中継装置。

（付記４）
前記キャンセル部は、前記第２キャンセル処理において、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号と、前記受信部が受信した信号の振幅、位相、及び遅延の差分に基づき、前記差異を抽出する
付記１記載の中継装置。

（付記５）
前記キャンセル部は、前記抽出した差異に基づき、前記送信部が送信した第１信号が前記受信部で受信されるまでの無線区間における歪みを算出し、前記算出した歪みに応じて前記第２キャンセル信号を生成する
付記１記載の中継装置。

（付記６）
さらに、前記合成信号の受信品質に関する値を測定し、前記受信品質に関する値が所定値より低い場合、前記第１キャンセル信号を再生成する第１監視部を有する
付記１記載の中継装置。

（付記７）
前記受信品質に関する値は、前記合成信号の品質を示すReference Signal Received Qualityである
付記６記載の中継装置。

（付記８）
前記受信品質に関する値は、前記合成信号の受信電力の強度を示すReceived Signal Strength Indicatorである
付記６記載の中継装置。

（付記９）
さらに、前記キャンセル後信号のエラー発生率に関する値を測定し、前記エラー発生率に関する値が所定値より大きい場合、前記第２キャンセル信号を再生成する第２監視部を有する
付記１記載の中継装置。

（付記１０）
前記エラー発生率に関する値は、前記キャンセル信号の符号誤り率を示すBit error ratioである
付記９記載の中継装置。

（付記１１）
前記エラー発生率に関する値は、前記キャンセル信号の信号対ノイズ比を示すSignal to Noise Ratioである
付記９記載の中継装置。

（付記１２）
前記第１信号の周波数は第１周波数であり、前記第２信号の周波数は前記第１周波数とは異なる周波数である
付記１記載の中継装置。

（付記１３）
第１通信装置及び第２通信装置と無線接続し、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の無線通信を中継する中継装置における干渉抑制方法であって、
前記第１通信装置に第１信号の電力を増幅して送信し、
前記第２通信装置が送信する第２信号、及び前記第１信号を受信し、
前記受信する信号のうち、前記第１信号をキャンセルする第１キャンセル処理及び第２キャンセル処理を行い、
前記第１キャンセル処理は、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の位相を変更した第１キャンセル信号を生成し、前記第１キャンセル信号を前記受信した信号に合成した合成信号を生成する処理であり、
前記第２キャンセル処理は、前記合成信号と前記増幅後かつ前記送信前の第１信号との差異を抽出し、前記抽出した差異に基づき第２キャンセル信号を生成し、前記第２キャンセル信号を前記合成信号に合成したキャンセル後信号を生成する処理である
中継装置における干渉抑制方法。

１０…無線通信システム １００…端末装置
２００…基地局装置 ３００…中継装置
３１０…ＣＰＵ ３２０…ストレージ
３２１…中継プログラム ３２１１…端末側通信モジュール
３２１２…基地局側通信モジュール ３２２…キャンセルプログラム
３２２１…アナログキャンセルモジュール ３２２２…デジタルキャンセルモジュール
３２３…キャンセル信号生成プログラム
３２３１…アナログキャンセル監視モジュール
３２３２…デジタルキャンセル監視モジュール
３２３３…アナログキャンセル信号生成モジュール
３２３４…デジタルキャンセル信号生成モジュール
３３０…メモリ ３５０…ＲＦ回路
３５１…アンテナ ４０１…端末側通信部
４０１１…カプラ ４０１１４…アンプ
４０１２…カプラ ４０１４…アンテナ共用器
４０１５…スイッチ ４０１６…デジタルフィルタ
４０１７…パワーアンプ ４０１８…ベースバンド処理回路
４０１８…処理回路 ４０２…基地局側通信部
４０２１…カプラ ４０２２…カプラ
４０２４…バンドパスフィルタ ４０２５…スイッチ
４０２６…デジタルフィルタ ４０２７…パワーアンプ
４０２８…ベースバンド処理回路 ４０３…キャンセル部
４０３１…アナログキャンセル部 ４０３１１…バンドパスフィルタ
４０３１２…バンドパスフィルタ ４０３１３…アンプ
４０３１４…アンプ ４０３１５…位相器
４０３１６…位相器 ４０３１７…遅延器
４０３１８…遅延器 ４０３２…デジタルキャンセル部
４０３２１…差異抽出部 ４０３２２…データ部
４０３２３…スイッチコントロール部 ４０３２４…位相遅延振幅制御部

Claims (9)

1. 第１通信装置及び第２通信装置と無線接続し、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の無線通信を中継する中継装置であって、
   前記第１通信装置に第１信号の電力を増幅して送信する送信部と、
   前記第２通信装置が送信する第２信号、及び前記第１信号を受信する受信部と、
   前記受信部が受信する信号のうち、前記第１信号をキャンセルする第１キャンセル処理及び第２キャンセル処理を行うキャンセル部とを有し、
   前記キャンセル部は、前記第１キャンセル処理において、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の位相を変更した第１キャンセル信号を生成し、前記第１キャンセル信号を前記受信部が受信した信号に合成した合成信号を生成し、
   前記第２キャンセル処理において、前記合成信号と前記増幅後かつ前記送信前の第１信号との差異を抽出し、前記抽出した差異に基づき第２キャンセル信号を生成し、前記第２キャンセル信号を前記合成信号に合成したキャンセル後信号を生成する
   中継装置。
2. 前記キャンセル部は、前記第１キャンセル処理において、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の位相を反転させ前記第１キャンセル信号を生成する
   請求項１記載の中継装置。
3. 前記キャンセル部は、前記第１キャンセル処理において、さらに、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の振幅及び遅延を変更し、前記第１キャンセル信号を生成する
   請求項１記載の中継装置。
4. 前記キャンセル部は、前記第２キャンセル処理において、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号と、前記受信部が受信した信号の振幅、位相、及び遅延の差分に基づき、前記差異を抽出する
   請求項１記載の中継装置。
5. 前記キャンセル部は、前記抽出した差異に基づき、前記送信部が送信した第１信号が前記受信部で受信されるまでの無線区間における歪みを算出し、前記算出した歪みに応じて前記第２キャンセル信号を生成する
   請求項１記載の中継装置。
6. さらに、前記合成信号の受信品質に関する値を測定し、前記受信品質に関する値が所定値より低い場合、前記第１キャンセル信号を再生成する第１監視部を有する
   請求項１記載の中継装置。
7. さらに、前記キャンセル後信号のエラー発生率に関する値を測定し、前記エラー発生率に関する値が所定値より大きい場合、前記第２キャンセル信号を再生成する第２監視部を有する
   請求項１記載の中継装置。
8. 前記第１信号の周波数は第１周波数であり、前記第２信号の周波数は前記第１周波数とは異なる第２周波数である
   請求項１記載の中継装置。
9. 第１通信装置及び第２通信装置と無線接続し、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の無線通信を中継する中継装置における干渉抑制方法であって、
   前記第１通信装置に第１信号の電力を増幅して送信し、
   前記第２通信装置が送信する第２信号、及び前記第１信号を受信し、
   前記受信する信号のうち、前記第１信号をキャンセルする第１キャンセル処理及び第２キャンセル処理を行い、
   前記第１キャンセル処理は、前記増幅後かつ前記送信前の第１信号の位相を変更した第１キャンセル信号を生成し、前記第１キャンセル信号を前記受信した信号に合成した合成信号を生成する処理であり、
   前記第２キャンセル処理は、前記合成信号と前記増幅後かつ前記送信前の第１信号との差異を抽出し、前記抽出した差異に基づき第２キャンセル信号を生成し、前記第２キャンセル信号を前記合成信号に合成したキャンセル後信号を生成する処理である
   前記中継装置における干渉抑制方法。

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