JP2023085946A - 光リピータ装置および中継方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光リピータシステムの間で、子機のRF出力点における同期を取ることが可能な光リピータ装置および中継方法を提供することを目的とする。【解決手段】実施形態の光リピータ装置は、タイミング検出部と、タイミング取得部と、同期部とを備える。タイミング検出部は、複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングをそれぞれ検出する。タイミング取得部は、他の光リピータ装置に接続される複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングに関する情報を取得する。同期部は、タイミング検出部が検出した切替タイミングと、タイミング取得部が取得した情報とに基づいて、当該光リピータ装置に接続される複数の基地局装置からの信号を同期させる。【選択図】 図２

Description

この発明の実施形態は、移動通信網の通信エリアを拡大する光リピータ装置および中継方法に関する。

近時、携帯電話、スマートフォン等の移動通信端末の不感エリアを解消するために、光リピータシステム（ＤＡＳ（Distributed Antenna System））の導入が進んでいる。光リピータシステムは、移動通信網の無線基地局と接続された親機（ＭＵ）、すなわち光リピータ装置と、移動通信端末と無線信号を送受信する子機（ＲＵ）とが光回線で接続され、この子機を複数、分散配置することで通信エリアを拡大している。特に、大規模な商業施設やオフィスビルといった広範囲の室内エリアをカバーするのに有用である。

一般に、無線基地局と移動通信端末の間の通信方式としては、上り（以下、ＵＬ（Up Link））と下り（以下、ＤＬ（Down Link））の各通信で、異なる周波数を使用するＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式と、１つの周波数を時分割で使用するＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の２種類がある。

近年、複数の周波数帯を同時に時分割で使用することで、通信速度の向上を実現する技術であるキャリアアグリゲーション（以下、ＣＡ（Career Aggregation））が実用化された。５Ｇ（第５世代移動通信システム）のようなＴＤＤ方式の周波数帯でＣＡを実現する場合、周波数帯間でのＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は３μ秒以内であることと３ＧＰＰ（登録商標）に規定されている。

しかしながら、上記規定は、無線基地局のＲＦ出力点での規定であって、無線基地局の光リピータシステムを導入した場合を考慮したものではない。このため、光リピータシステムの複数の子機でのＲＦ出力点で、周波数帯間でのＵＬ／ＤＬ切替タイミング差が３ＧＰＰ（登録商標）の規定内に収まらず、ＣＡの効果が得られない可能性があった。

さらに近時、複数の光リピータシステム（あるいは、複数の親機）を導入して、共通の通信エリアをカバーする場合がある。この場合、各光リピータシステムにおいて子機間でRF出力点の同期を取ることができたとしても、光リピータシステム（親機）間で同期は取られていないという問題がある。

特許第６６０２８１３号公報 特許第６５６７４３８号公報

５Ｇ通信向けの携帯端末不感エリア対策用光リピーター装置、東芝レビューVol.76 No.2

本発明が解決しようとする課題は、複数の光リピータシステムの間で、子機のＲＦ出力点における同期を取ることが可能な光リピータ装置および中継方法を提供することを目的とする。

実施形態の光リピータ装置は、タイミング検出部と、タイミング取得部と、同期部とを備える。タイミング検出部は、複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングをそれぞれ検出する。タイミング取得部は、他の光リピータ装置に接続される複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングに関する情報を取得する。同期部は、タイミング検出部が検出した切替タイミングと、タイミング取得部が取得した情報とに基づいて、当該光リピータ装置に接続される複数の基地局装置からの信号を同期させる。

この発明に係わる光リピータ装置を備えた光リピータシステムの構成例を示す図。 図１に示した光リピータシステムの具体的な構成を示す機能ブロック図。 図２に示したＴＤＤタイミング比較部の処理を説明するためのフローチャート。 図２に示した監視制御部の処理を説明するためのフローチャート。 図２に示した信号処理部１１０－１～１１０－３の他の例を示す機能ブロック図。

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係わる光リピータ装置を備えた光リピータシステムの構成と、このシステムによるＵＬ／ＤＬの切替タイミング差の補正方法の概念を示すものである。

この光リピータシステムは、光リピータ装置（ＭＵ：Master Unit）に相当する親機１００ａ、１００ｂと、ＲＵ（Remote Unit）に相当する子機２００ａ－１～２００ａ－３、２００ｂ－１～２００ｂ－３と、中継機３００（ＨＵＢ）を備える。

なお、この例では、説明を簡明にするために、上述のように親機を２つ（１００ａ、１００ｂ）、これにそれぞれ収容される子機を３つずつ（２００ａ－１～２００ａ－３、２００ｂ－１～２００ｂ－３）としているが、これに限定されるものではない。

親機１００ａは、通信事業者の移動通信網に接続される基地局装置であるＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃと同軸ケーブルによって接続される。同様に、親機１００ｂは、通信事業者の基地局装置であるＴＤＤ無線機ＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃと同軸ケーブルによって接続される。親機１００ａと親機１００ｂとの間は、例えば、ツイストペアケーブルなどにより接続される。

この同軸ケーブルによる接続では、各基地局（ＴＤＤ無線機）毎に、例えば、１００ＭＨｚバンド×４（４×４ＭＩＭＯ）で、４系統の無線信号が伝送される。

また以下の説明では、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃは互いに異なる周波数帯ｆＡ、ｆＢ、ｆＣの無線信号を送受信し、同様に、ＴＤＤ無線機ＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃは互いに異なる周波数帯ｆａ、ｆｂ、ｆｃの無線信号を送受信するものとする。

この例では、説明を簡明にするために、各親機１００ａ、１００ｂがそれぞれ３つのＴＤＤ無線機（ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－ＣおよびＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃ）を収容する場合を例に挙げて説明しているが、３つに限定されるものではない。

なお、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃは、互いに同じ通信事業者の基地局装置であったとしても、ＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は、３μ秒以内の範囲内で生じ得る。同様に、ＴＤＤ無線機ＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃは、互いに同じ通信事業者の基地局装置であったとしても、ＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は、３μ秒以内の範囲内で生じ得る。

親機１００ａにおけるＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃ間のＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は、親機１００ａによって調整でき、同様に、親機１００ｂにおけるＴＤＤ無線機ＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃ間のＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は、親機１００ｂによって調整できる。

しかしながら、親機１００ａと親機１００ｂとの間で、切替タイミング差の調整後に遅延差が生じ得る。この原因としては、親機１００ａと親機１００ｂとの間で、ＧＭＣの精度、ｅＮＢ／ｇＮＢのズレ、同軸ケーブル長の差が考えられる
これに対し、本実施形態では、親機１００ａと親機１００ｂとの間で互いに情報を交換し、各親機において、実質的に同じ情報に基づく同じロジックにしたがった第１の補正処理を実施して、それぞれ接続されるＴＤＤ無線機に関する遅延差を補正する。第１の補正処理の具体的な方法については、後に詳述する。

一方、親機１００ａは、子機２００ａ－１～２００ａ－３を収容する。親機１００ａと各子機２００ａ－１～２００ａ－３との間は、それぞれ光ファイバで接続され、例えば、２５Ｇビット／ｓでデジタル伝送が行われる。

同様に、親機１００ｂは、子機２００ｂ－１～２００ｂ－３を収容するが、親機１００ｂと子機２００ｂ－１は、直接、光ファイバで接続され、親機１００ｂと子機２００ｂ－２、２００ｂ－３との間は、中継機３００を介して、それぞれ光ファイバで接続される。同様に、光ファイバでは、例えば、２５Ｇビット／ｓでデジタル伝送が行われる。

なお、親機１００ａの子機２００ａ－１～２００ａ－３への出力端において、ＵＬ／ＤＬの切替タイミングが同期していたとしても、子機２００ａ－１～２００ａ－３間では、ＵＬ／ＤＬの切替タイミング差が生じ得る。子機２００ｂ－１～２００ｂ－３間でも同様である。これは、親機と子機の間の光ファイバ長の違いや、各機器における処理遅延差などに起因する伝送遅延が原因である。

親機１００ａにおける各子機２００ａ－１～２００ａ－３とのＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は、親機１００ａによって調整でき、同様に、親機１００ｂにおける各子機２００ｂ－１～２００ｂ－３とのＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は、親機１００ｂによって調整できる。

親機１００ａにおいて、子機２００ａ－１～２００ａ－３間の伝送遅延差に起因するＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は、親機１００ａによって調整できる。同様に、親機１００ｂにおいて、子機２００ｂ－１～２００ｂ－３間の伝送遅延差に起因するＵＬ／ＤＬの切替タイミング差は調整できる。

しかしながら、親機１００ａと親機１００ｂとの間で、子機に対する調整の遅延差が生じ得る。この原因も同様に、光ファイバ長の違いや、各機器における処理遅延差などに起因する伝送遅延が原因である。

これに対し、本実施形態では、親機１００ａと親機１００ｂとの間で互いに情報を交換し、各親機において、実質的に同じ情報に基づく同じロジックにしたがった第２の補正処理を実施して、それぞれの配下の子機に関する遅延差を補正する。第２の補正処理の具体的な方法については、後に詳述する。

図２は、親機１００ａと親機１００ｂ、子機２００ａ－１～２００ａ－３と２００ｂ－１～２００ｂ－３について、構成を説明するための機能ブロック図である。なお、親機１００ｂについては、親機１００ａと同様であることより図示と説明の一部を省略し、同様に、子機２００ａ－２～２００ａ－３、２００ｂ－１～２００ｂ－３については、子機２００ａ－１と同様であることより図示と説明の一部を省略する。

親機１００ａは、信号処理部１１０－１～１１０－３、ＴＤＤタイミング比較部１２０、多重分離部１３０、監視制御部１４０を備える。なお、ＴＤＤタイミング比較部１２０および監視制御部１４０は、プロセッサとメモリにより構成することができる。すなわち、メモリに記憶された制御プログラムと制御データに基づいて、プロセッサが動作することにより実現できる。

信号処理部１１０－１～１１０－３は、それぞれ対応するＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃと同軸ケーブルによって接続され、移動通信端末ＵＥとの間で送受信される無線信号を上記同軸ケーブルを通じて送受信するものである。

具体的には、信号処理部１１０－１～１１０－３は、それぞれ、送受切替スイッチ（ＳＷ）１１１、検波器１１２、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１１３、ＴＤＤタイミング同期部１１４、ＴＤＤタイミング遅延調整部１１５、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）１１６、伝送遅延検出部１１７を備える。

なお、信号処理部１１０－１～１１０－３は、同様の構成であることより、以下では、信号処理部１１０－１を中心に説明するが、信号処理部１１０－２、１１０－３の説明として適宜読み替えることは、当業者にとって容易であろう。

送受切替スイッチ１１１は、後述するＴＤＤタイミング同期部１１４から与えられるタイミング信号に同期したタイミングで、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａとの間の送信と受信のタイミングを切り換え、ＴＤＤによる通信を実現する。

検波器１１２は、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａから受信したＲＦ信号を検波して、アップリンクとダウンリンクの切替タイミングを検出する。すなわち、検波器１１２によって検波を行う場合には、送受切替スイッチ１１１が一時的にダウンリンクの受信を継続するように、ＴＤＤタイミング同期部１１４はタイミング信号を出力する。なお、検波器１１２およびＴＤＤタイミング同期部１１４は、タイミング検出部の一例である。

Ａ／Ｄ変換器１１３は、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａから受信したＲＦ信号をベースバンド信号にダウンコンバートしたのち、Ａ／Ｄ変換し、ＴＤＤタイミング遅延調整部１１５に出力する。

ＴＤＤタイミング同期部１１４は、検波器１１２が検出した切替タイミングに同期したタイミング信号（パルス信号）を生成し、このタイミング信号を送受切替スイッチ１１１およびＴＤＤタイミング比較部１２０に出力する。

ＴＤＤタイミング比較部１２０は、内部遅延差検出処理と、親機間タイミング差検出処理と、合計遅延差検出処理とを実施する。なお、ＴＤＤタイミング比較部１２０は、タイミング取得部、同期部（内部遅延検出部、外部遅延検出部）、タイミング情報送信部の一例である。

以下、図３を参照して、ＴＤＤタイミング比較部１２０の処理について説明する。
内部遅延差検出処理において、ＴＤＤタイミング比較部１２０は、ステップＳ３０１として、信号処理部１１０－１～１１０－３からそれぞれタイミング信号を取得する。すなわち、ＴＤＤタイミング比較部１２０は、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃについて、それぞれ検出されたタイミング信号を取得する。

そして、ＴＤＤタイミング比較部１２０は、ステップＳ３０２として、３つのタイミング信号を比較して、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃの間の遅延差を補正するための内部遅延量ＤＡ、ＤＢ、ＤＣを検出する。

すなわち、内部遅延量ＤＡ、ＤＢ、ＤＣは、所定の基準タイミングに各ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃからの信号の切替タイミングを同期させるための、信号処理部１１０－１～１１０－３における送受信タイミングの調整量に相当する。

この検出をより具体的に説明すると、例えば、最も遅い切替タイミングのＴＤＤ無線機にタイミングを合わせるために、その最も遅い切替タイミング（あるいはこれに基づく所定のタイミング）を内部目標タイミングＴ１００Ａとして定め、この内部目標タイミングＴ１００Ａと各信号処理部１１０－１～１１０－３で検出されたタイミング信号との差を内部遅延量ＤＡ、ＤＢ、ＤＣとして検出する。

次に、親機間タイミング差検出処理において、ＴＤＤタイミング比較部１２０は、ステップＳ３０３として、内部目標タイミングＴ１００Ａを他の親機１００ｂに通知（送信）するとともに、ステップＳ３０４として、他の親機１００ｂで同様にして定めた内部目標タイミングＴ１００Ｂの通知を検出（受信）する。

そして、ＴＤＤタイミング比較部１２０は、ステップＳ３０５として、内部目標タイミングＴ１００Ａと内部目標タイミングＴ１００Ｂとの間の親機間タイミング差Ｄ１００を検出する。

この検出をより具体的に説明すると、例えば、最も遅い内部目標タイミングの親機に合わせるために、その最も遅い内部目標タイミング（あるいはこれに基づく所定のタイミング）を共通目標タイミングＳ１００として定め、この共通目標タイミングＳ１００と自己の内部目標タイミングＴ１００Ａとの差を親機間タイミング差Ｄ１００として検出する。

次に、合計遅延差検出処理において、ＴＤＤタイミング比較部１２０は、ステップＳ３０６として、内部遅延差検出処理で求めた内部遅延量ＤＡ、ＤＢ、ＤＣと、親機間タイミング差検出処理で求めた親機間タイミング差Ｄ１００とに基づいて、各信号処理部１１０－１～１１０－３で遅延調整に用いる遅延調整量ＤＡ１００、ＤＢ１００、ＤＣ１００を求め、それぞれ対応する信号処理部１１０－１～１１０－３に出力する。

すなわち、遅延調整量ＤＡ１００、ＤＢ１００、ＤＣ１００は、親機１００ａ内におけるＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃ間の遅延差と、親機１００ａと親機１００ｂとの間の遅延差を、ともに補正する情報である。

ＴＤＤタイミング遅延調整部１１５は、ＴＤＤタイミング比較部１２０から出力される遅延調整量ＤＡ１００にしたがった遅延をＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１１３の出力に与えて遅延させ、切替タイミングを調整する。これにより、図１で示した第１の補正処理が実現される。なお、ＴＤＤタイミング遅延調整部１１５は、同期部（遅延調整部）の一例である。

多重分離部１３０は、各信号処理部１１０－１～１１０－３のＴＤＤタイミング遅延調整部１１５から出力される信号をそれぞれ光信号に変換したのち多重化し、光ファイバを通じて子機２００ａ－１～２００ａ－３に伝送する。

また多重分離部１３０は、光ファイバを通じて各子機２００ａ－１～２００ａ－３から光信号を受信し、光電変換してデジタル信号を抽出する。このデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）１１６にてアナログ信号に変換された後、無線周波にアップコンバートされ、送受切替スイッチ１１１および同軸ケーブルを通じてＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａに伝送される。

伝送遅延検出部１１７は、子機２００ａ－１との制御信号のやりとりにより、親機１００ａと子機２００ａ－１との間の伝送遅延量を検出する。信号処理部１１０－２の伝送遅延検出部１１７と、信号処理部１１０－３の伝送遅延検出部１１７も同様にして、親機１００ａと子機２００ａ－２の間あるいは親機１００ａと子機２００ａ－３の間の伝送遅延量を検出する。これらの伝送遅延量は、監視制御部１４０に出力される。なお、伝送遅延検出部１１７は、遅延量検出部の一例である。

監視制御部１４０は、内部伝送差検出処理と、親機間伝送差検出処理と、合計伝送差検出処理とを実施する。なお、監視制御部１４０は、遅延量取得部、同期制御部（内部遅延検出部、外部遅延検出部、遅延情報生成部）、遅延情報送信部の一例である。

以下、図４を参照して、監視制御部１４０の処理について説明する。
内部伝送差検出処理において、監視制御部１４０は、ステップＳ４０１として、信号処理部１１０－１～１１０－３からそれぞれ伝送遅延量を取得する。すなわち、監視制御部１４０は、子機２００ａ－１～２００ａ－３について、それぞれ検出された伝送遅延量を取得する。

そして、監視制御部１４０は、ステップＳ４０２として、３つの伝送遅延量を比較して、子機２００ａ－１～２００ａ－３間の伝送遅延差を補正するための内部遅延量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を検出する。

すなわち、内部遅延量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、所定の基準遅延量に各子機２００ａ－１～２００ａ－３の遅延量を一致させるための、子機２００ａ－１～２００ａ－３における伝送遅延の調整量に相当する。

この検出をより具体的に説明すると、例えば、最も遅延の大きい子機（図１の例では、子機２００ａ－３）に合わせるように、その最も大きい遅延量（あるいはこれに基づく所定の遅延量）を内部目標遅延量Ｔ２００Ａとして定め、この内部目標遅延量Ｔ２００Ａと各子機２００ａ－１～２００ａ－３の伝送遅延量との差を内部遅延量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３として検出する。

次に、親機間伝送差検出処理において、監視制御部１４０は、ステップＳ４０３として、内部目標遅延量Ｔ２００Ａを他の親機１００ｂに通知（送信）するとともに、ステップＳ４０４として、他の親機１００ｂで同様にして定めた内部目標遅延量Ｔ２００Ｂの通知を検出（受信）する。

そして、監視制御部１４０は、ステップＳ４０５として、内部目標遅延量Ｔ２００Ａと内部目標遅延量Ｔ２００Ｂとの間の親機間遅延差Ｄ２００を検出する。

この検出をより具体的に説明すると、例えば、最も大きい遅延量の内部目標遅延量の親機（図１の例では、親機１００ａ。子機２００ａ－３が最も大きい遅延。）に合わせるように、その最も大きい内部目標遅延量（あるいはこれに基づく所定の遅延量）を共通目標遅延量Ｓ２００として定め、この共通目標遅延量Ｓ２００と自己の内部目標遅延量Ｔ２００Ａとの差を親機間遅延差Ｄ２００として検出する。

次に、合計伝送差検出処理において、監視制御部１４０は、ステップＳ４０６として、内部伝送差検出処理で求めた内部遅延量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と、親機間伝送差検出処理で求めた親機間遅延差Ｄ２００とに基づいて、各子機２００ａ－１～２００ａ－３で伝送遅延の調整に用いる遅延調整量Ｄ１２００、Ｄ２２００、Ｄ３２００を求め、それぞれ対応する子機２００ａ－１～２００ａ－３に出力する。

すなわち、遅延調整量Ｄ１２００、Ｄ２２００、Ｄ３２００は、親機１００ａにおける子機２００ａ－１～２００ａ－３との間の伝送遅延量の差と、親機１００ａと親機１００ｂとの間の伝送遅延量の差を、ともに補正する情報である。

監視制御部１４０は、多重分離部１３０を通じて、遅延調整量Ｄ１２００を子機２００ａ－１に送信する。同様に、監視制御部１４０は、多重分離部１３０を通じて、遅延調整量Ｄ２２００、Ｄ３２００を対応する子機２００ａ－２、２００ａ－３に送信する。

子機２００ａ－１は、多重分離部２１０、監視制御部２２０、遅延調整部２３０、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２４０、送受切替スイッチ（ＳＷ）２５０、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２６０を備える。

なお、子機２００ａ－１～２００ａ－３は、同様の構成であることより、以下では、子機２００ａ－１を中心に説明するが、子機２００ａ－２、２００ａ－３の説明として適宜読み替えることは、当業者にとって容易であろう。

多重分離部２１０は、多重化された光信号を分離し、光信号を電気信号に変換して、デジタルのダウンリンク信号を抽出する。

監視制御部２２０は、上記ダウンリンク信号から当該子機２００ａ－１宛ての信号を検出するとともに、この信号に含まれる親機１００ａの監視制御部１４０から送られた遅延調整量Ｄ１２００を検出し、遅延調整部２３０に出力する。

遅延調整部２３０は、監視制御部２２０から出力された遅延調整量Ｄ１２００に基づいて、ダウンリンク信号の送信タイミングを遅延させ、Ｄ／Ａ変換器２４０に出力する。これにより、図２で示した第２の補正処理が実現される。

Ｄ／Ａ変換器２４０は、ダウンリンク信号をアナログ信号に変換し、搬送波の変調に用いられる。変調された搬送波は、無線周波にアップコンバートされたのち、送受切替スイッチ２５０およびアンテナを通じて空間に放射される。

移動通信端末ＵＥは、子機２００ａ－１から受信した無線信号（ダウンリンク）に基づくタイミングで送受信（アップリンク／ダウンリンク）を切替制御して通信を行う。これにより移動通信端末ＵＥから送信されたＲＦ信号は、上記アンテナおよび送受切替スイッチ２５０を介して、Ａ／Ｄ変換器２６０に出力される。

Ａ／Ｄ変換器２６０は、移動通信端末ＵＥから受信したＲＦ信号をベースバンド信号にダウンコンバートしたのち、Ａ／Ｄ変換し、多重分離部２１０に出力する。

多重分離部２１０は、Ａ／Ｄ変換器２６０から出力されるデジタル信号を光信号に変換したのち多重化し、光ファイバを通じて親機１００ａに伝送する。

以上のように、上記構成の光リピータシステムでは、親機１００ａにおいて、内部遅延差検出処理により内部目標タイミングＴ１００Ａを定めて、各ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃについて遅延量（内部遅延量ＤＡ、ＤＢ、ＤＣ）を検出し、その後、親機間タイミング差検出処理により、内部目標タイミングＴ１００Ａと他の親機１００ｂの内部目標タイミングＴ１００Ｂとの間の親機間タイミング差Ｄ１００を検出して、合計遅延差検出処理によって、すべてのＴＤＤ無線機（ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－ＣおよびＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃ）に同期するようにＵＬ／ＤＬの切替タイミングを調整している。

したがって、上記構成の光リピータシステムの親機１００ａによれば、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－ＣおよびＴＤＤ無線機ＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃの間のＵＬ／ＤＬの切替タイミング差が補正されるので、配下の子機２００ａ－１～２００ａ－３への出力端のみならず、親機１００ｂの配下の子機２００ｂ－１～２００ｂ－３への出力端に対しても、ＵＬ／ＤＬの切替タイミングの同期を取ることができる。

なお、上述したような上記親機１００ａ（親機１００ｂ）におけるＵＬ／ＤＬの切替タイミングの同期処理は、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ、ＢＳ－Ｂ、ＢＳ－Ｃと、ＴＤＤ無線機ＢＳ－ａ、ＢＳ－ｂ、ＢＳ－ｃについて、ＵＬ／ＤＬの切替タイミング差を検出して、すべてのＴＤＤ無線機に同期するようにＵＬ／ＤＬの切替タイミングを調整しているとことと等価であることは、当業者によって容易に理解されるであろう。

また、上記構成の光リピータシステムでは、親機１００ａにおいて、内部伝送差検出処理により内部目標遅延量Ｔ２００Ａを定めて、各子機２００ａ－１～２００ａ－３について伝送遅延量（内部遅延量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）を検出し、その後、親機間伝送差検出処理により、内部目標遅延量Ｔ２００Ａと他の親機１００ｂの内部目標遅延量Ｔ２００Ｂとの間の親機間遅延差Ｄ２００を検出して、合計伝送差検出処理によって、すべての子機（２００ａ－１～２００ａ－３および２００ｂ－１～２００ｂ－３）に同期するようにUL／DLの切替タイミングを調整している。

したがって、上記構成の光リピータシステムの親機１００ａによれば、子機２００ａ－１～２００ａ－３および子機２００ｂ－１～２００ｂ－３の間のＵＬ／ＤＬの切替タイミング差が補正されるので、配下の子機２００ａ－１～２００ａ－３から移動通信端末ＵＥへの出力端のみならず、親機１００ｂの配下の子機２００ｂ－１～２００ｂ－３から移動通信端末ＵＥへの出力端に対しても、ＵＬ／ＤＬの切替タイミングの同期を取ることができる。

上述したような上記親機１００ａ（親機１００ｂ）におけるＵＬ／ＤＬの切替タイミングの同期処理は、子機２００ａ－１～２００ａ－３と、子機２００ｂ－１～２００ｂ－３について、伝送遅延量を検出して、すべての子機に同期するようにＵＬ／ＤＬの切替タイミングを調整しているとことと等価であることは、当業者によって容易に理解されるであろう。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、上記実施形態では、２つの親機１００ａ、親機１００ｂが存在する場合について説明したが、３つ以上の親機が存在する場合でも、同様にして同期が実現されることは、当業者によって容易に理解されるであろう。

また、図１で示した第１の補正処理と、図２で示した第２の補正処理は、いずれも遅延処理を伴うので、子機２００ａ－１～子機２００ａ－３からダウンリンク送信されるＲＦ信号のタイミングが、３ＧＰＰ（登録商標）で規定されたタイミングから離れてしまう場合がある。そこで、第１の補正処理、および第２の補正処理で遅延させる分を見越して、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａ～ＢＳ－Ｃ側でＴＤＤタイミングを早めるようにしてもよい。このようにすれば、子機２００ａ－１～子機２００ａ－３の無線周波数（ＲＦ）出力点において、３ＧＰＰ（登録商標）で規定されたＴＤＤタイミングに合わせることが可能になる。

また、図２の信号処理部１１０－１において、ＴＤＤ無線機ＢＳ－Ａから受信したＲＦ信号を検波器１１２で検波して、アップリンクとダウンリンクの切替タイミングを検出する構成を示した。これに代えて、次の図５に示すような構成としても良い。
図５は、信号処理部１１０－１～１１０－３の他の例を示す機能ブロック図である。図５に示される信号処理部１１０－１は、Ａ／Ｄ変換器１１３の後段に接続されるタイミング検出部１１８を備える。タイミング検出部１１８は、ＲＦ信号をデジタル変換して得られたデジタル信号から、アップリンクとダウンリンクの切替タイミングを検出する。つまりタイミング検出部１１８は、デジタル信号を復調して当該デジタル信号に含まれるデータを解釈することにより、ＴＤＤタイミングを抽出する。このように、デジタル領域でＴＤＤタイミングを検出するようにしても良い。

その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

１００ａ…親機、１００ｂ…親機、１１０－１～１１０－３…信号処理部、１１１…送受切替スイッチ、１１２…検波器、１１３…Ａ／Ｄ変換器、１１４…ＴＤＤタイミング同期部、１１５…ＴＤＤタイミング遅延調整部、１１６…Ｄ／Ａ変換器、１１７…伝送遅延検出部、１１８…タイミング検出部、１２０…ＴＤＤタイミング比較部、１３０…多重分離部、１４０…監視制御部、２００ａ－１～２００ａ－３…子機、２００ｂ－１～２００ｂ－３…子機、２１０…多重分離部、２２０…監視制御部、２３０…遅延調整部、２４０…Ｄ／Ａ変換器、２５０…送受切替スイッチ、２６０…Ａ／Ｄ変換器、３００…中継機、ＢＳ－Ａ～ＢＳ－Ｃ…ＴＤＤ無線機、ＢＳ－ａ～ＢＳ－ｃ…ＴＤＤ無線機。

Claims (8)

1. 移動通信網に接続され互いに異なる周波数帯の無線信号を送受信する複数の基地局装置と、移動通信端末と無線通信する複数の子機との間を時分割多重方式で接続する光リピータ装置であって、
   前記複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングをそれぞれ検出するタイミング検出部と、
   他の光リピータ装置に接続される複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングに関する情報を取得するタイミング取得部と、
   前記タイミング検出部が検出した切替タイミングと、前記タイミング取得部が取得した情報とに基づいて、当該光リピータ装置に接続される前記複数の基地局装置からの信号を同期させる同期部と、
   を備える光リピータ装置。
2. 前記同期部は、
   前記タイミング検出部が検出した、前記複数の基地局装置の切替タイミングのうち、最も遅い切替タイミングを検出して、この最も遅い切替タイミングと各基地局装置の切替タイミングの差を内部遅延量として検出する内部遅延量検出部と、
   前記タイミング取得部が取得した情報から、他の光リピータ装置に接続される複数の基地局装置について、最も遅い切替タイミングを検出する外部遅延量検出部と、
   前記内部遅延量検出部が検出した最も遅い切替タイミングおよび前記内部遅延量と、前記外部遅延量検出部が検出した最も遅い切替タイミングとに基づいて、当該光リピータ装置に接続される前記複数の基地局装置からの信号をそれぞれ遅延させて同期させる遅延調整部と、
   を備える請求項１に記載の光リピータ装置。
3. さらに、前記内部遅延量検出部が検出した最も遅い切替タイミングを、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングに関する情報として、前記他の光リピータ装置に送信するタイミング情報送信部を備える請求項２に記載の光リピータ装置。
4. 移動通信網に接続され互いに異なる周波数帯の無線信号を送受信する複数の基地局装置と、移動通信端末と無線通信する複数の子機との間を時分割多重方式で接続する光リピータ装置であって、
   前記複数の子機との間の伝送遅延量をそれぞれ検出する遅延量検出部と、
   他の光リピータ装置に接続される複数の子機と前記他の光リピータ装置との間の伝送遅延量に関する情報を取得する遅延量取得部と、
   前記遅延量検出部が検出した伝送遅延量と、前記遅延量取得部が取得した情報とに基づいて、当該光リピータ装置に接続される前記複数の子機から前記移動通信端末に送信する信号を同期させるための情報を前記複数の子機にそれぞれ送信する同期制御部と、
   を備えることを特徴とする光リピータ装置。
5. 前記同期制御部は、
   前記遅延量検出部が検出した、前記複数の子機との間の伝送遅延量のうち、最も大きい伝送遅延量を検出して、この最も大きい伝送遅延量と各子機の伝送遅延量の差を内部遅延量として検出する内部遅延量検出部と、
   前記遅延量取得部が取得した情報から、他の光リピータ装置に接続される複数の子機について、最も大きい伝送遅延量を検出する外部遅延量検出部と、
   前記内部遅延量検出部が検出した最も大きい伝送遅延量および前記内部遅延量と、前記外部遅延量検出部が検出した最も大きい伝送遅延量とに基づいて、当該光リピータ装置に接続される前記複数の子機から前記移動通信端末に送信する信号をそれぞれ遅延させるための遅延量を前記情報として生成する遅延情報生成部と、
   を備える請求項４に記載の光リピータ装置。
6. さらに、前記内部遅延量検出部が検出した最も大きい伝送遅延量を、当該光リピータ装置に接続される複数の子機との間の伝送遅延量に関する情報として、前記他の光リピータ装置に送信する遅延情報送信部を備える請求項５に記載の光リピータ装置。
7. 移動通信網に接続され互いに異なる周波数帯の無線信号を送受信する複数の基地局装置と、移動通信端末と無線通信する複数の子機との間を時分割多重方式で接続する光リピータ装置の中継方法であって、
   前記複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングをそれぞれ検出するタイミング検出工程と、
   他の光リピータ装置に接続される複数の基地局装置について、ダウンリンクとアップリンクの切替タイミングに関する情報を取得するタイミング取得工程と、
   前記タイミング検出工程で検出した切替タイミングと、前記タイミング取得工程で取得した情報とに基づいて、当該光リピータ装置に接続される前記複数の基地局装置からの信号を同期させる同期工程と、
   を備える中継方法。
8. 移動通信網に接続され互いに異なる周波数帯の無線信号を送受信する複数の基地局装置と、移動通信端末と無線通信する複数の子機との間を時分割多重方式で接続する光リピータ装置の中継方法であって、
   前記複数の子機との間の伝送遅延量をそれぞれ検出する遅延量検出工程と、
   他の光リピータ装置に接続される複数の子機と前記他の光リピータ装置との間の伝送遅延量に関する情報を取得する遅延量取得工程と、
   前記遅延量検出工程で検出した伝送遅延量と、前記遅延量取得工程で取得した情報とに基づいて、当該光リピータ装置に接続される前記複数の子機から前記移動通信端末に送信する信号を同期させるための情報を前記複数の子機にそれぞれ送信する同期制御工程と、
   を備える中継方法。

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