JP4052621B2

JP4052621B2 - GAIN ADJUSTER FOR WIRELESS COMMUNICATION DEVICE, GAIN ADJUSTMENT METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION DEVICE, AND SUBSTRATE STATION TRANSMISSION LEVEL CONTROL METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

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Publication number: JP4052621B2
Application number: JP2000243659A
Authority: JP
Inventors: 康一鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2020-08-11
Also published as: JP2002057598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２ユニットに分割させて構成され、この間を同軸ケーブル等のケーブルで接続されている無線通信装置のゲイン調整方法に関する。
【０００２】
【従来の説明】
最近、既存の伝送網と加入者との間を無線により接続する、加入者無線システムの検討がなされている。このような加入者無線システムでは、多数の加入者局を効率よく収容して通信を行うために、複数の基地局がゾーン構成をとるように設置しておき、一つの基地局で複数の加入者局の通信を収容する、いわゆるポイント・ツー・マルチポイント（以下、ＰＴＭＰという）構成による通信網の整備が検討されている。
【０００３】
この種のシステムの加入者局では、基地局との見通しがとれるようにするためアンテナを建物の屋上等の屋外に設ける必要がある一方、各種操作を行う部分は屋内に設置したいという要望があるため、２つのユニットに分割された構成をとる場合が多い。
【０００４】
この場合、このアンテナで送受信される無線周波数信号を中間周波数信号（ＩＦ信号）に変換する部分を屋外装置（以下、ＯＤＵという。）としてアンテナと一緒に屋外に設置し、ＩＦ信号を復調したり、様々な操作を行う部分を屋内装置（以下、ＩＤＵという。）として屋内に設置するようにしている。そして、ＯＤＵとＩＤＵとを同軸ケーブル等を介して接続する。
【０００５】
この様なＰＴＭＰシステムにおいて、基地局は、自己エリア内の多数の加入者局との間で信号を送受信することになる。このため、基地局側で、加入者局毎に受信信号のレベルが大きく異なると、受信レベルの高い加入者局の受信信号が受信レベルの低い加入者局の受信信号に対して干渉を与えるため、システム構成上問題がある。
【０００６】
このため、かかるＰＴＭＰシステムでは、基地局側における各加入者局からの受信信号が、ほぼ同一レベルとなるように、各加入者局に対して送信レベルを制御することが必要となる。しかしながら、各加入者局は、基地局からの距離が各々異なるため、各加入者局の送信レベルを一定にしただけでは充分ではない。
このため、この様な無線システムで、通常、基地局は各加入者局毎に、送信レベルを上げる（または下げる）ように指示を行うための制御信号を送信しており、この制御信号に基づいて、各加入者局は送信レベルの制御を行っている（以下、この様な送信レベルの制御をＴＰＣ（ＴｒａｎｓｍｉｔＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）制御という。）。
【０００７】
ここで、このＴＰＣ制御を行うための制御信号は、基地局からの送信信号に重畳されて伝送されるため、この制御信号の内容を認識するには、ＩＤＵに引き込んでから、主信号を復調した後でなければ取り出せない。このため、ＴＰＣ制御に基づく送信レベルの制御は、ＩＤＵから出力されるＩＦ信号のレベルを制御することにより行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受信レベルの設定を考えた場合、加入者局のＩＤＵに入力されるＩＦ信号のレベルは、設置される局毎に以下の変動要素により、変動することになる。
（１）基地局との伝播距離の違いにより生ずる伝播損
（２）ＯＤＵとＩＤＵとを接続する同軸ケーブルの長さの違いによって生ずるケーブル損
（３）降雨減衰
【０００９】
これらを合計するとシステムによっても異なるが６０ｄＢ以上の変動が考えられるが、これらの変動に対応できるようにＩＤＵの入力ダイナミックレンジを大きくすることが必要となる。
このため、従来のＰＴＭＰシステムの加入者局では、このように大きな入力ダイナミックレンジを取れるように屋内装置（ＩＤＵ）を構成すると、装置の大型化や高価格化の原因となり、回路構成上は、現実的ではないという問題があった。
本願はかかる問題点を解決するため、屋内装置（ＩＤＵ）のダイナミックレンジを大きくとらなくとも通信が行える無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アンテナと、このアンテナに接続される第１のユニットと、この第１のユニットに接続線を介して接続される第２のユニットとから構成される無線通信装置において、前記第２のユニットから前記第１のユニットに伝送される送信信号及び前記第１のユニットから前記第２のユニットに伝送される受信信号のゲインを調整する無線通信装置のゲイン調整器であって、このゲイン調整器は、調整時に、前記接続線と前記第２のユニットの間に接続される第１の調整器及び前記第１のユニットと前記接続線の間に接続される第２の調整器を備え、前記第２の調整器は、前記第１の調整器に、調整制御信号を生成する調整制御信号生成手段と、この調整制御信号生成手段により生成された調整制御信号に対して前記第２の調整器から伝送されてくる、ゲイン制御信号を受信するゲイン制御信号受信手段と、を有し、前記第１の調整器は、前記第２の調整器から伝送されてくる前記調整制御信号に対して電圧レベルの絶対値を検出するレベル検出手段と、このレベル検出手段により検出された前記電圧レベルの絶対値を予め設定しておいた電圧レベルの規定値と比較し前記絶対値がこの規定値に近づくように前記ゲイン制御信号を生成し前記第１の調整器に伝送するゲイン制御信号生成手段と、を有し、前記第２の調整器は、アンテナ方向調整の制御のため前記調整制御信号を、前記第１の調整器に伝送し、前記第１の調整器から対応するアンテナ方向調整のための前記ゲイン制御信号によりアンテナ方向調整のための前記絶対値がアンテナ方向調整のための前記規定値にほぼ等しくなったことが検出されたとき、次に受信レベル調整の制御のための前記調整制御信号を前記第１の調整器に伝送し、前記第１の調整器から対応する受信レベル調整のための前記ゲイン制御信号により受信レベル調整のための前記絶対値が受信レベル調整のための前記規定値にほぼ等しくなったことが検出されたとき、次に送信レベル調整の制御のための前記調整制御信号を前記第１の調整器に伝送し、前記第１の調整器から対応する送信レベル調整のための前記ゲイン制御信号によりアンテナ方向調整のための前記絶対値がアンテナ方向調整のための前記規定値にほぼ等しくなったことが検出されたとき、前記第２の調整器が調整完了を検知する。
【００１１】
つまり、この様な構成をとることにより、本発明では、無線通信装置の据付時に、第２のユニット側に接続された第１の調整器で検出した送信信号または受信信号のレベルに基づいて、アンテナ側に接続される第１のユニットのゲインを予め調整しておくことにより、第２のユニットの入出力ダイナミックレンジをそれ程大きくしなくても済むことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されるポイント・ツー・マルチポイント（ＰＴＭＰ）システムの全体構成を説明するための図である。
図１において、既存の公衆網に有線回線または無線回線により接続された基地局１０には、アンテナ１１が設けられており、この基地局１０を介して通信が可能な範囲であるゾーン１の内部には、複数の加入者局２０が設置されている。図１に示すように、各加入者局２０は、その設置場所により基地局１０との間の距離は各々異なっている。
【００１３】
図2は、各加入者局の全体構成を示す図である。
加入者局は、アンテナ３０、第１のユニットとしてアンテナ３０に接続され屋外に設置される屋外装置（以下、ＯＤＵという。）４０、接続線としての同軸ケーブル５０、第２のユニットとして屋内に設置される屋内装置（以下、ＩＤＵという。）６０とから構成される。
なお、以下の説明では便宜上、アンテナ３０→ＯＤＵ４０→同軸ケーブル５０→ＩＤＵ６０の向きの信号を受信信号とし、逆に、ＩＤＵ６０→同軸ケーブル５０→ＯＤＵ４０→アンテナ３０の向きの信号を送信信号として説明する。
【００１４】
アンテナ３０は基地局１０との間で無線信号の送受信を行えるようにするため、方向調整を行った後、設置されている。また、アンテナ３０に接続されるＯＤＵ４０は、アンテナ３０で送受信される無線周波数信号を中間周波数信号であるＩＦ信号に変換するもので、通常アンテナ３０と一体化成形されている場合が多い。そして、アンテナ３０とＯＤＵ４０は、例えば建物の屋上等にポールを立て、このポールに締結されて設置される。
【００１５】
また、ＯＤＵ４０には、同軸ケーブル５０が接続され、この同軸ケーブル５０を介して屋内に設置されるＩＤＵ６０と接続される。この同軸ケーブル５０内は、ＩＤＵ６０からＯＤＵ４０に向けて伝送される中間周波数帯の送信信号（以下、送信ＩＦ信号という。）、ＯＤＵ４０からＩＤＵ６０に向けて伝送される中間周波数帯の受信信号（以下、受信ＩＦ信号という。）、各種制御信号、及びＩＤＵ６０からＯＤＵ４０に対して供給される電源電圧が多重して伝送される。また、このＩＤＵ６０には、ＬＡＮ等のネットワークを介して、電話機やＰＣ等の端末機器が接続され、既存網との通信ができるようになっている。ここで、ＩＤＵ６０と端末機器との接続は、ＬＡＮ等を介することなく直接接続するようなものであってもよい。
【００１６】
ＯＤＵ４０の大まかな構成としては送信系、受信系、ＯＤＵ全体の制御を行う制御部４１から構成されている。アンテナ３０との接続端は分岐され、受信用フィルタ４２１と送信用フィルタ４３４に接続されている。ここで受信用フィルタ４２１は受信信号用の無線周波数帯信号を通過し、送信信号用の無線周波数帯の信号を遮断する特性を有している。逆に、送信用フィルタ４３４は送信信号用の無線周波数帯信号を通過し、受信信号用の無線周波数帯の信号を遮断する特性を有している。
【００１７】
受信信号が通過する受信系は、受信用フィルタ４２１から受信用アンプ４２２、周波数変換部４２３、受信用可変減衰部（以下、受信用ＡＴＴという。）４２４を介してＯＤＵ多重分離部４４に接続されている。一方、送信信号が通過する送信系は、前記ＯＤＵ多重分離部４４から、送信用可変減衰部（以下、送信用ＡＴＴという。）４３１、周波数変換部４３２、送信用アンプ４３３を介して、前記送信フィルタ４３４に接続されている。そして、ＯＤＵ多重分離部４４はＩＤＵ６０と接続するための同軸ケーブル５０を接続するため端子と接続されている。
【００１８】
更に、ＯＤＵ多重分離部４４には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４５が接続されており、ＩＤＵ６０から供給された電源電圧を所望の電圧に変換して、ＯＤＵ４０内の各部に供給している。
また、ＯＤＵ４０には制御信号用端子４６が設けられており、制御部４１に接続されている。
【００１９】
次にＩＤＵ６０の構成について説明する。
ＩＤＵ６０は、前記同軸ケーブル５０に接続される端子には、ＩＤＵ６０からＯＤＵ４０へ伝送される送信ＩＦ信号と、ＯＤＵ４０からＩＤＵ６０へ伝送される受信ＩＦ信号と、電源電圧とを分離するＩＤＵ多重分離部６１が接続されている。
【００２０】
そして、受信系は、ＩＤＵ多重分離部６１から受信機６２１、Ａ／Ｄコンバータ６２２、復調／誤り訂正復号部６２３を介して端末Ｉ／Ｆ部６３に接続されている。一方、送信系は端末Ｉ／Ｆ部６３に、変調／誤り訂正符号化部６４１、周波数変換部６４２、可変減衰部６４３を介して、前記ＩＤＵ多重分離部６１に接続されている。
制御部６５は、ＩＤＵ６０全体の制御を行うものである。
また、ＩＤＵ６０には外部電源が接続する外部電源端子７１が設けられている。この外部電源端子７１には、ＡＣ／ＤＣコンバータ７２が接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータ７２で直流化された電源電圧をＩＤＵ６０内の各部に供給するとともに、ＩＤＵ多重分離部６１を介して、ＯＤＵ４０にも供給するようになっている。
【００２１】
次に、動作について説明する。
基地局１０から受信した無線周波数帯の受信信号は、受信用フィルタ４２１を介して、受信用アンプ４２２に入力される。この受信用アンプ４２２で所定のレベルに増幅される。その後、無線周波数帯の受信信号は、周波数変換部４２３により、局部発振器４６１からハイブリッド回路４６２を介して出力される局発信号とミキシングすることにより、受信用ＩＦ信号に周波数変換され、受信用ＡＴＴ４２４に入力される。
ここで、受信用ＡＴＴ４２４は、制御部４１からの制御に基づくレベルに減衰するもので、このレベルを調整することにより、ＯＤＵの受信ゲインを調整することができる。受信用ＡＴＴ４２４で所望のレベルに減衰された受信ＩＦ信号は、ＯＤＵ多重分離部４４に入力される。
【００２２】
ここで、受信ＩＦ信号の周波数は、送信ＩＦ信号の周波数と帯域を異ならせている。このため、送信ＩＦ信号と多重しても、後で分離が可能となっている。また、ＩＤＵ６０から伝送されてくる電源電圧は、直流電圧であるため分離が可能となっている。
【００２３】
同軸ケーブル５０を介してＩＤＵ６０に伝送された受信ＩＦ信号は、ＩＤＵ多重分離部６１で分離され、受信部６２１に入力される。そしてＡ／Ｄコンバータ６２２でデジタル信号に変換された後、復調／誤り訂正復号部６２３で復調と誤り訂正符号の復号が行われる。
復調／誤り訂正復号部６２３では、基地局１０からの送信レベル制御を行うためのＴＰＣ制御信号が抽出され、このＴＰＣ制御信号は制御部６５へ出力される。また、復調された受信信号は、端末Ｉ／Ｆ６３を介して、ＩＤＵ６０に接続された端末等へ出力される。
【００２４】
一方、端末等からＩＤＵ６０入力される送信信号は、変調／誤り訂正符号化部６４１では、例えばリードソロモン符号等の誤り訂正符号化が行われ、変調される。そして、周波数変換部６４２で送信用ＩＦ信号に周波数変換される。ここで、送信用のＩＦ信号は、前にも説明したように、受信用のＩＦ信号とは異なる周波数帯域になっている。
そして可変減衰部６４３で、基地局１０から送信された送信レベル制御を行うためのＴＰＣ制御信号に基づいたレベルにレベル制御され、ＩＤＵ多重分離部６１に入力される。ここで、電源電圧等と多重化され、同軸ケーブル５０に入力される。
【００２５】
同軸ケーブル５０を介してＯＤＵ４０に伝送された送信ＩＦ信号は、ＯＤＵ多重分離部４４で電源電圧等と分離され、送信用ＡＴＴ４３１に入力される。
ここで、送信用ＡＴＴ４３１は、制御部４１からの制御に基づくレベルに減衰するもので、このレベルを調整することにより、ＯＤＵの送信ゲインを調整することができる。送信用ＡＴＴ４３１で所望のレベルに減衰された送信ＩＦ信号は、周波数変換部４３２に入力される。そして、送信ＩＦ信号は、周波数変換部４３２により、局部発振器４６１からハイブリッド回路４６２を介して出力される局発信号とミキシングすることにより、無線周波数帯信号に周波数変換され、送信用アンプ４３３で所定電圧に増幅された後、送信用フィルタ４３４を介して、アンテナ３０から基地局１０に対して出力される。
【００２６】
以上説明したようなＰＴＭＰシステムの加入者局に関する、ＯＤＵ４０の送信ゲイン及び受信ゲインの調整方法について説明する。従来技術のところでも説明したように、加入者局のＩＤＵ６０に入力される受信ＩＦ信号のレベルは、設置される局毎に以下の変動要素により、変動することになる。
（１）基地局１０と加入者局２０Ｓの伝播距離の違いにより生ずる伝播損
（２）ＯＤＵ６０とＩＤＵ４０とを接続する同軸ケーブル５０の長さの違いによって生ずるケーブル損失
（３）降雨減衰
これらの変動要素の内、（１）と（２）については、加入者局の据付時に決定し、その後の変動はない。このため、本願発明では、前記（１）と（２）の変動要素について、加入者局の据付時に、ＯＤＵでのレベルを調整しておくことにより、ＩＤＵのレベル調整可能な範囲を、（３）の降雨減衰＋そのマージン分で済むようにした。
【００２７】
図３は、ＰＴＭＰの加入者局設置時にＯＤＵのゲイン調整を行うための調整器の構成を示す図である。図３に示すように、レベル調整器は、ＯＤＵ４０と同軸ケーブル５０との間に接続するＯＤＵ側調整器７０と、ＩＤＵ６０と同軸ケーブル５０との間に接続するＩＤＵ側調整器８０から構成される。これらの各調整器は、加入者局の据付時にそれぞれ接続するもので、据付時の調整が終了した後は取り外し、図２に示す構成に戻して運用するものである。
【００２８】
まず、ＯＤＵ側調整器７０は、ＩＤＵ側調整器８０から送信されてくる同軸ケーブル５０を伝送される送信用ＩＦ信号、電源電圧、ＩＤＵ側調整器８０に対して出力する受信用ＩＦ信号（以下、まとめて主信号等という。）が多重された多重信号から、ＩＤＵ側調整器から送信されてくる制御信号を分離するＯＤＵ多重分離器７１と、この制御信号を変復調するモデム７２と、受信した制御信号に基づいてＯＤＵ４０に対するレベル制御信号を出力するＣＰＵ７３と、操作／表示部７４から構成されている。
【００２９】
ここで、操作／表示部７４は、図４に示すように、ＩＤＵ側調整器８０で検出した受信レベルを表示する受信レベル表示部７４１（例えば、バーグラフ表示等で受信レベルを表示）と、アンテナ方向調整を開始する時に押す方向調整開始ボタン７４２と、アンテナ方向調整が完了した事を示す方向調整用ＬＥＤ７４３と、受信信号レベル調整を開始する時に押す受信レベル制御開始ボタン７４４と、受信信号レベル調整が完了した事をしめす受信レベル制御用ＬＥＤ７４５と、送信信号レベル調整を開始する時に押印する送信レベル制御開始ボタン７４６、送信信号のレベル制御が完了したことを示す送信レベル制御用ＬＥＤ７４７とから構成される。
【００３０】
なお、ＯＤＵ４０のゲイン調整の手順としては、アンテナ方向調整、受信ゲインの調整、送信ゲインの調整の順番で行う事がもっとも望ましい。アンテナの方向調整は、基地局との無線信号の送受信を確実かつ効率的に行うのに最も重要であるため、最初に行う。次に送信レベル調整の前に受信レベル調整を行う理由は、送信レベル制御の段階で、基地局による加入者局の送信レベルの制御であるＴＰＣ制御を確実に行えるようにするためである。
【００３１】
このため、ＯＤＵ側調整器７０の操作／表示部７４では、受信レベル制御開始ボタン７４４は、方向調整用ＬＥＤ７４３が点灯している場合のみ操作を有効としている。また、送信レベル制御開始ボタン７４６は、方向調整用ＬＥＤ７４３及び受信レベル制御用ＬＥＤ７４５の双方が点灯している場合のみ操作を有効としている。
ここで、アンテナの方向調整とＯＤＵの送信／受信ゲインの調整は、ＯＤＵ側の調整者が一人でも調整が可能となるように、操作表示部７４をＯＤＵ側調整器７０の方に設けている。その理由は、ＯＤＵ４０側では、アンテナ３０の方向調整のために、アンテナ３０の向きを変更する等の操作が必要となるのに対し、ＩＤＵ６０側では必ずしも操作が必要ではないためである。
【００３２】
また、ＩＤＵ側調整器８０は、同軸ケーブル側の入力端子に接続されるケーブル側多重分離部８１と、ＩＤＵ側の入出力端子に接続されるＩＤＵ側多重分離部８２とにより、ＯＤＵ側から伝送されてくる受信ＩＦ信号とＩＤＵ側から伝送されてきた送信ＩＦ信号とを分離されている。
そして、ケーブル側多重分離部８１には、受信ＩＦ信号を２分岐する受信用ハイブリッド回路８３が接続されており、一方の出力はＩＤＵ側多重分離部８２に接続され、他方の出力は受信ＩＦ信号の電圧レベルを検出する受信用レベル検出器８４に接続されている。
また、ＩＤＵ側多重分離部８２には、送信ＩＦ信号を２分岐する送信用ハイブリッド回路８５が接続されており、一方の出力はケーブル側多重分離部８１に接続され、他方の出力は、送信ＩＦ信号の電圧レベルを検出する送信レベル検出器８６に接続されている。
【００３３】
ここで、受信レベル検出器８４及び送信レベル検出器８６は、入力される受信／送信ＩＦ信号を検波し、Ａ／Ｄ変換することにより、電圧レベルの絶対値を検出するものである。
受信レベル検出器８４及び送信レベル検出器８６の出力は、ＣＰＵ８７に接続されている。ＣＰＵ８７では検出された電圧レベルはを予め設定しておいた規定値と比較して、ＯＤＵ４０のゲインを上げるか下げるかの情報を含んだへきさ値としてのゲイン制御信号を生成する。このゲイン制御信号は、モデム８８を介して、ケーブル側多重分離部８１で主信号等に多重される。
【００３４】
次に、このレベル調整器を用いた、レベル調整の方法について説明する。
まず、基地局１０との見通しがとれる場所（例えば、建物の屋上等）のにアンテナ３０とＯＤＵ４０を設置する。また、ＩＤＵ６０を屋内の所望の場所に設置し、ＯＤＵ６０とＩＤＵ４０間を接続する同軸ケーブル５０の配線工事を行う。
そして、ＯＤＵ４０と同軸ケーブル５０間にＯＤＵ側調整器７０を接続し、ＩＤＵ６０と同軸ケーブル５０間にＩＤＵ側調整器８０を接続する。更に、ＩＤＵ側調整器８０の外部端子８９に、ＰＣ等で構成される保守端末を接続して、アンテナ方向調整時にアンテナの方向が正しいと判断するための規定値、受信ＩＦ信号のレベルの規定値、及び送信ＩＦ信号のレベル規定値の設定を行う。なお、これらの規定値の設定は、本実施の形態では、保守端末を接続して外部入力により行うこととしているが、各規定値を内蔵させたＲＯＭ等を、ＩＤＵ側調整器８０に予め内蔵しておくようにしてもよい。
【００３５】
まず、アンテナの方向調整の手順にについて説明する。
調整者は、ＯＤＵ側調整器７０の方向調整開始ボタン７４２を押すと、方向調整開始信号がモデム７２を介してＯＤＵ側調整器７０の多重分離器７１に入力される。ここで主信号等と多重され、同軸ケーブル５０を介してＩＤＵ側調整器８０に伝送される。
ＩＤＵ側調整器８０では、ケーブル側多重分離器８１でこの方向調整開始信号を抽出し、モデム８８を介してＣＰＵ８７に取り込む。ＩＤＵ側調整器８０のＣＰＵ８７は、受信用レベル検出器８４で受信信号レベルを検出する。そして、この検出された受信レベル情報を、予め設定してある方向調整用の受信レベルの規定値と比較する。
【００３６】
ここで、検出した受信レベルを規定値と比較するのは、アンテナ３０の利得特性が図５に示すような特性を有しているためである。つまり、例えば動作点がＡ点の場合は、見かけ上は最大レベルであっても、正しいアンテナの向きとはなっていない。この場合は、アンテナ３０の向き、仰角等を大きく変えてみることにより、動作点をＢ点に変移させてから、微調整を行うことにより、正しい最大レベルのＣ点を見つけなければならない。このため、検出した受信レベルが、見かけ上は最大レベル（動作点Ａ）か正しい最大レベル（Ｃ点）かを判別するために規定値と比較してしている。
この結果、もし規定値に達していれば受信レベル信号と方向調整完了信号を、規定値に達していなければ受信レベル信号のみを、モデム８８とケーブル側多重分離器８１を介してＯＤＵ側調整器７０に出力する。
【００３７】
ＯＤＵ側調整器７０では、多重分離器７１で主信号等から分離し、モデム７２を介してＣＰＵ７３に取り込まれる。そして、ＣＰＵ７３は取り込んだ受信レベル信号に基づいて受信レベル表示部７４１に表示するとともに、方向調整完了信号を受信した場合はアンテナ調整用ＬＥＤ７４３の点灯を行う。
調整者はこの受信レベル表示器７４１の表示が最大となるように、アンテナの向き、仰角等を調整する。この時、アンテナ調整用ＬＥＤ７４３が点灯しない場合は、見かけ上は最大レベル（図５の動作点Ａ）であるため、アンテナ３０の向き、仰角等を大きく変えてみることにより、動作点をＢ点に変移させて、以後微調整を行うことにより、正しい最大レベルのＣ点を見つける。この様にして、アンテナ方向調整用ＬＥＤ７４３が点灯している範囲で受信が最大となる向き、仰角が求められたら、アンテナ３０を固定する。
【００３８】
次に、ＯＤＵ４０の受信ゲインの調整を行う。
調整者が、ＯＤＵ側調整器７０の受信レベル制御開始ボタン７４４を押すと、ＣＰＵ７３がこれを認識し、受信レベル制御開始信号が、モデム７２、多重分離器７１を介してＩＤＵ側調整器８０に伝送される。
ＩＤＵ側調整器８０では、ケーブル側多重分離器８１で受信レベル制御開始信号が主信号等から分離され、モデム８８を介してＩＤＵ側調整器のＣＰＵ８７に取り込まれる。ＩＤＵ側調整器のＣＰＵ８７は、受信用レベル検出器８４から検出された受信ＩＦ信号の電圧レベルを取り込み、予め設定された規定値と比較する。ここで、規定値より高い場合はゲインを下げる信号を、規定値より低い場合はゲインを下げる信号をＯＤＵ受信ゲイン制御信号として出力する。
【００３９】
ＯＤＵ受信ゲイン制御信号は、モデム８８を介して、ケーブル側多重分離器８１で主信号等に多重され、ＯＤＵ側調整器７０に出力される。
ＯＤＵ側調整器７０では、多重分離器７１でＯＤＵ受信ゲイン調整信号を分離し、モデム７２を介してＯＤＵ側調整器のＣＰＵ７３に取り込む。そして、ＯＤＵの制御端子４６に出力する。
ＯＤＵ４０では、制御部４１がこの信号に基づいて、受信用ＡＴＴ４２４を制御して、ＯＤＵ受信ゲインを調整する。
【００４０】
この様な手順により、ゲインの調整を何度か自動で行い、ＩＤＵ側調整器８０の受信用レベル検出器８４が検出した受信レベルが規定値に達したら、ＩＤＵ側調整器のＣＰＵ８７は受信レベル調整完了信号を出力する。この受信レベル調整完了信号は、モデム８８を介してケーブル側多重分離器８１で主信号等に多重される。
ＯＤＵ側調整器７０では、受信レベル調整完了信号を多重分離器７１で分離し、モデム７２を介してＣＰＵ７３に取り込む。ＣＰＵ７３は、受信レベル調整完了信号を認識すると、受信レベル制御用ＬＥＤ７４５を点灯させる。
【００４１】
最後に、ＯＤＵ４０の送信ゲインの調整を行う。
調整者が送信レベル制御開始ボタン７４６を押すと、ＣＰＵ７３がこれを認識し、この信号がモデム７２を介して多重分離器７１に入力され、主信号等に多重されてＩＤＵ側調整器８０に出力される。ＩＤＵ側調整器８０では、ケーブル側多重分離器８１で送信レベル調整開始信号を分離し、モデム８８を介してＣＰＵ８７に取り込む。
【００４２】
加入者局２０の送信レベルについては、基地局１０との間でＴＰＣ制御が行われているため、基地局１０の指示に基づいて、ＩＤＵ６０から出力される送信ＩＦ信号のレベルが制御されている。例えば、ＯＤＵ４０の送信ゲインが規定値より高い場合は、基地局に対する無線周波数信号の送信レベルが高くなる。このため、基地局はＴＰＣ制御信号を送信して、送信出力を下げるよう指示を出すことになる。これに応じてＩＤＵ６０は、可変減衰器６４３の減衰度をあげて、送信ＩＦ信号のレベルを低くする。逆に、ＯＤＵ４０の送信ゲインが低い場合は、基地局１０からのＴＰＣ制御により、送信出力を上げる旨の指示信号が出るため、これに応じてＩＤＵ６０は送信ＩＦ信号のレベルが低くする。
ＩＤＵ側調整器のＣＰＵ８７は、送信用レベル検出器８６から送信ＩＦ信号の電圧レベルを検出し、規定値と比較する。ここで、送信ＩＦ信号のレベルが高い時には、ＯＤＵ４０のゲインが低いことになるため、ＯＤＵに対してゲインを上げる旨のＯＤＵ送信ゲイン制御信号を出力する。
【００４３】
このゲインを上げる旨のＯＤＵ送信ゲイン制御信号は、モデム８８を介してケーブル側多重分離部８１で主信号等に多重され、ＯＤＵ側調整器７０に伝送される。ＯＤＵ側調整器７０では、多重分離部７１でゲインを上げる旨のＯＤＵ送信ゲイン制御信号を主信号等から分離し、モデム７２を介してＣＰＵ７３に取り込まれる。ＣＰＵ７３は、ＯＤＵ４０に対して、ゲインを上げる旨のＯＤＵ送信ゲイン制御信号を出力する。
【００４４】
ＯＤＵ４０では、ゲインを上げる旨のＯＤＵ送信ゲイン制御信号を受信するとＯＤＵのＣＰＵ４１でこれを認識し、送信用ＡＴＴ４３１の減衰度を下げて、送信信号のレベルを高くする。
そして、ＯＤＵ４０のゲインが大きくなることにより、アンテナからの送信レベルが高くなるため、基地局１０はＴＰＣ制御信号を送信して、レベルを下げるように指示する。このＴＰＣ制御信号は、基地局から伝送される主信号に多重されているため、ＯＤＵ４０では認識することができない。このためＴＰＣ制御信号は主信号とともに、ＯＤＵ４０と同軸ケーブル５０を介して、ＩＤＵ６０で受信される。ＩＤＵ６０では、復調／誤り訂正復号部６２３で復調され、制御部６５に取り込まれる。制御部６５はＩＤＵ内の可変減衰器６４３を制御して、送信ＩＦ信号のレベルを調整する。
【００４５】
ＩＤＵ４０から出力される送信ＩＦ信号のレベルが変化することにより、ＩＤＵ側調整器８０の送信用レベル検出器８６の検出レベルが変わるため、ＣＰＵ８７は再度規定値と比較して、その結果に応じたＯＤＵ送信ゲイン制御信号を出力する。
この様な手順により送信レベルの制御が行われ、検出した送信ＩＦ信号レベルが規定値にほぼ近くなると、ＣＰＵ８７は、送信レベル完了信号を出力する。この送信レベル完了信号は、モデム８８を介して、ケーブル側多重分離器８１で主信号等と多重され、ＯＤＵ側調整器７０に出力される。
ＯＤＵ側調整器７０では、送信レベル調整完了信号を多重分離部７１で分離し、モデム７２を介してＣＰＵ７３に取り込む。ＣＰＵ７３は、送信レベル調整完了信号を認識すると、送信レベル制御用ＬＥＤ７４７を点灯し、調整者に送信レベル調整が完了したことを報知する。
【００４６】
この様な手順により、ＯＤＵのゲインの調整が完了すると、ＩＤＵ側調整器７０とＯＤＵ側調整器８０をはずして、ＩＤＵ６０と同軸ケーブル５０及びＯＤＵ４０と同軸ケーブル５０を接続することにより、据付調整が完了する。
【００４７】
これらの本実施の形態では、ＯＤＵ側調整器７０とＩＤＵ側調整器８０を各々別体とし、調整が完了した後、取りはずす様に構成しているが、各々ＯＤＵ４０とＩＤＵ６０に一体化させる構成も考えられる。
この場合は、ＯＤＵ４０の送信及び受信ゲインの調整が完了した後に生ずる、降雨減衰等の運用中の送信、及び受信ＩＦ信号のレベルの変動により、ＯＤＵ４０のゲインを変動しないように制御しておく必要がある（降雨減衰等の運用中のレベル制御は、ＩＤＵ６０で行う。）。このため、ＩＤＵ内のＩＤＵ調整器に関する回路部分をバイパスするような回路を設けて、ＯＤＵ４０のゲイン調整終了後は、このバイパス回路を経由するような切替え部が必要となる。
【００４８】
また、別の方法として、ＣＰＵ８７にアンテナ方向調整やゲイン調整を行うための調整モードと、運用モードを設定できるようにしておく方法も考えられる。この場合は、据付調整が完了した後は、運用モードに切り替えることにより、ＯＤＵ４０に対してゲイン制御信号を出力しないように制御することができる。
【００４９】
以上説明したように、本願発明では、加入者局の据付時に決定しその後の変動はない、基地局との伝播距離の違いにより生ずる伝播損と、ＯＤＵとＩＤＵとを接続する同軸ケーブルの長さの違いによって生ずるケーブル損失分とについては、加入者局の据付時にＯＤＵのゲインを調整しておくことにより対応している。このため、ＩＤＵのレベル調整可能な範囲を、運用中に発生する降雨減衰等の変動要因に対応できる範囲で十分となる。
本発明は、以上説明した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々変更が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の構成をとることにより、加入者局の据付時に決定しその後の変動はない、基地局との伝播距離の違いにより生ずる伝播損と、ＯＤＵとＩＤＵとを接続する同軸ケーブルの長さの違いによって生ずるケーブル損失分とについては、加入者局の据付時にＯＤＵのゲインを調整しておくことにより、ＩＤＵのレベル調整可能な範囲を、運用中に発生する降雨減衰等の変動要因に対応できる範囲で十分となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される無線通信システムの全体構成を説明するための図。
【図２】本発明が適用される加入者局の構成を説明するための図。
【図３】本発明の実施の形態を説明するための図。
【図４】操作／表示部の構成例を説明するための図。
【図５】アンテナの利得特性を説明するための図。
【符号の説明】
１０・・・・・基地局
２０・・・・・加入者局
３０・・・・・加入者局のアンテナ
４０・・・・・屋外ユニット（ＯＤＵ）
５０・・・・・同軸ケーブル
６０・・・・・屋内ユニット（ＩＤＵ）
７０・・・・・ＯＤＵ側調整器
７１・・・・・ＯＤＵ側調整器の多重分離部
７２・・・・・ＯＤＵ側調整器のモデム
７３・・・・・ＯＤＵ側調整器のＣＰＵ
７４・・・・・操作／表示部
８０・・・・・ＩＤＵ側調整器
８１・・・・・ケーブル側多重分離部
８２・・・・・ＩＤＵ側多重分離部
８３・・・・・受信用ハイブリッド回路
８４・・・・・送信用ハイブリッド回路
８５・・・・・受信用レベル検出器
８６・・・・・送信用レベル検出器
８７・・・・・ＩＤＵ側調整器のＣＰＵ
８８・・・・・ＩＤＵ側調整器のモデム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gain adjustment method for a wireless communication apparatus that is configured by being divided into at least two units, and that is connected by a cable such as a coaxial cable.
[0002]
[Description of the past]
Recently, a subscriber radio system in which an existing transmission network and a subscriber are connected by radio has been studied. In such a subscriber radio system, in order to efficiently accommodate and communicate a large number of subscriber stations, a plurality of base stations are installed so as to take a zone configuration, and a single base station can perform a plurality of subscriptions. The development of a communication network using a so-called point-to-multipoint (hereinafter referred to as PTMP) configuration that accommodates communication of a personal station is under consideration.
[0003]
In this type of system, the subscriber station needs to be installed outdoors on the rooftop of the building, etc., so that it can be seen from the base station, while there is a desire to install various operations indoors. Therefore, there are many cases in which a configuration divided into two units is adopted.
[0004]
In this case, a part that converts a radio frequency signal transmitted and received by the antenna into an intermediate frequency signal (IF signal) is installed outdoors together with the antenna as an outdoor unit (hereinafter referred to as ODU), and the IF signal is demodulated. The part that performs various operations is installed indoors as an indoor unit (hereinafter referred to as IDU). Then, the ODU and the IDU are connected via a coaxial cable or the like.
[0005]
In such a PTMP system, the base station transmits and receives signals to and from a large number of subscriber stations in its own area. For this reason, on the base station side, if the level of the received signal is greatly different for each subscriber station, the received signal of the subscriber station with a higher received level interferes with the received signal of the subscriber station with a lower received level. There is a problem in the system configuration.
[0006]
For this reason, in such a PTMP system, it is necessary to control the transmission level for each subscriber station so that the received signals from each subscriber station on the base station side have substantially the same level. However, since each subscriber station has a different distance from the base station, it is not sufficient to keep the transmission level of each subscriber station constant.
For this reason, in such a radio system, the base station normally transmits a control signal for instructing to increase (or decrease) the transmission level for each subscriber station, and based on this control signal. Each subscriber station performs transmission level control (hereinafter, such transmission level control is referred to as TPC (Transmit Power Control) control).
[0007]
Here, since the control signal for performing the TPC control is transmitted by being superimposed on the transmission signal from the base station, in order to recognize the contents of the control signal, it is pulled into the IDU and then the main signal is demodulated. You can only take it out after you finish. For this reason, transmission level control based on TPC control is performed by controlling the level of the IF signal output from the IDU.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when setting the reception level, the level of the IF signal input to the IDU of the subscriber station varies depending on the following variation factors for each installed station.
(1) Propagation loss caused by the difference in propagation distance from the base station
(2) Cable loss caused by the difference in length of the coaxial cable connecting the ODU and IDU
(3) Rain attenuation
[0009]
Although the total of these changes varies depending on the system, 60 dB or more can be considered, but it is necessary to increase the input dynamic range of the IDU so as to cope with these fluctuations.
For this reason, in a conventional subscriber station of the PTMP system, if an indoor unit (IDU) is configured so as to have such a large input dynamic range, it causes an increase in the size and cost of the device. There was a problem that it was not realistic.
In order to solve this problem, the present application aims to provide a wireless communication apparatus that can perform communication without increasing the dynamic range of an indoor unit (IDU).
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention In a wireless communication apparatus including an antenna, a first unit connected to the antenna, and a second unit connected to the first unit via a connection line, the second unit to the A gain adjuster of a wireless communication apparatus that adjusts the gain of a transmission signal transmitted to a first unit and a reception signal transmitted from the first unit to the second unit, the gain adjuster comprising: A first adjuster connected between the connection line and the second unit and a second adjuster connected between the first unit and the connection line at the time of adjustment; The adjuster includes an adjustment control signal generation unit that generates an adjustment control signal to the first adjuster, and transmits the adjustment control signal generated by the adjustment control signal generation unit from the second adjuster. Will be Gain control signal receiving means for receiving a gain control signal, wherein the first regulator detects an absolute value of a voltage level with respect to the regulation control signal transmitted from the second regulator. Level detecting means for comparing the absolute value of the voltage level detected by the level detecting means with a predetermined value of the voltage level set in advance, and the gain control signal so that the absolute value approaches the specified value. Gain control signal generation means for generating and transmitting to the first adjuster, wherein the second adjuster sends the adjustment control signal to the first adjuster for antenna direction adjustment control. The absolute value for antenna direction adjustment is substantially equal to the specified value for antenna direction adjustment by the gain control signal for antenna direction adjustment from the first adjuster. Is detected, and then the adjustment control signal for controlling the reception level adjustment is transmitted to the first adjuster, and the gain control for adjusting the corresponding reception level from the first adjuster. When it is detected by the signal that the absolute value for adjusting the reception level is substantially equal to the specified value for adjusting the reception level, the adjustment control signal for controlling the transmission level is then changed to the first control signal. The absolute value for antenna direction adjustment is substantially equal to the specified value for antenna direction adjustment by the gain control signal for transmission level adjustment corresponding to the transmission level transmitted from the first adjuster. When it is detected that the adjustment has been completed, the second adjuster detects completion of adjustment. .
[0011]
That is, by adopting such a configuration, in the present invention, based on the level of the transmission signal or reception signal detected by the first adjuster connected to the second unit side when the wireless communication device is installed, By adjusting the gain of the first unit connected to the antenna side in advance, the input / output dynamic range of the second unit need not be so large.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a point-to-multipoint (PTMP) system to which the present invention is applied.
In FIG. 1, a base station 10 connected to an existing public network by a wired line or a wireless line is provided with an antenna 11, and the inside of zone 1, which is a range in which communication is possible via this base station 10. A plurality of subscriber stations 20 are installed. As shown in FIG. 1, each subscriber station 20 has a different distance from the base station 10 depending on the installation location.
[0013]
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of each subscriber station.
The subscriber station includes an antenna 30, an outdoor unit (hereinafter referred to as ODU) 40 connected to the antenna 30 as a first unit, a coaxial cable 50 as a connection line, and a indoor as a second unit. Indoor unit (hereinafter referred to as IDU) 60.
In the following description, for the sake of convenience, a signal in the direction of antenna 30 → ODU 40 → coaxial cable 50 → IDU 60 will be described as a reception signal, and conversely, a signal in the direction of IDU 60 → coaxial cable 50 → ODU 40 → antenna 30 will be described as a transmission signal. .
[0014]
The antenna 30 is installed after adjusting the direction so that radio signals can be transmitted to and received from the base station 10. The ODU 40 connected to the antenna 30 converts a radio frequency signal transmitted and received by the antenna 30 into an IF signal that is an intermediate frequency signal, and is usually integrally formed with the antenna 30 in many cases. The antenna 30 and the ODU 40 are installed, for example, by standing a pole on the rooftop of a building and the like.
[0015]
A coaxial cable 50 is connected to the ODU 40 and is connected to an IDU 60 installed indoors via the coaxial cable 50. In the coaxial cable 50, an intermediate frequency band transmission signal (hereinafter referred to as a transmission IF signal) transmitted from the IDU 60 toward the ODU 40, and an intermediate frequency band reception signal (hereinafter referred to as a transmission IF signal) transmitted from the ODU 40 toward the IDU 60 (hereinafter referred to as the transmission signal). Reception IF signal), various control signals, and power supply voltage supplied from the IDU 60 to the ODU 40 are multiplexed and transmitted. The IDU 60 is connected to a terminal device such as a telephone or a PC via a network such as a LAN, and can communicate with an existing network. Here, the connection between the IDU 60 and the terminal device may be a direct connection without using a LAN or the like.
[0016]
The rough configuration of the ODU 40 includes a transmission system, a reception system, and a control unit 41 that controls the entire ODU. The connection end with the antenna 30 is branched and connected to the reception filter 421 and the transmission filter 434. Here, the reception filter 421 has a characteristic of passing a radio frequency band signal for a reception signal and blocking a radio frequency band signal for a transmission signal. On the other hand, the transmission filter 434 has a characteristic of passing a radio frequency band signal for a transmission signal and blocking a radio frequency band signal for a reception signal.
[0017]
The reception system through which the reception signal passes is connected from the reception filter 421 to the ODU demultiplexing unit 44 via the reception amplifier 422, the frequency conversion unit 423, and the reception variable attenuation unit (hereinafter referred to as reception ATT) 424. ing. On the other hand, the transmission system through which the transmission signal passes is transmitted from the ODU demultiplexing unit 44 through the transmission variable attenuation unit (hereinafter referred to as transmission ATT) 431, the frequency conversion unit 432, and the transmission amplifier 433. A filter 434 is connected. The ODU demultiplexing unit 44 is connected to a terminal for connecting the coaxial cable 50 for connecting to the IDU 60.
[0018]
Further, a DC / DC converter 45 is connected to the ODU demultiplexing unit 44, and the power supply voltage supplied from the IDU 60 is converted into a desired voltage and supplied to each unit in the ODU 40.
The ODU 40 is provided with a control signal terminal 46 and is connected to the control unit 41.
[0019]
Next, the configuration of the IDU 60 will be described.
The IDU 60 has a terminal connected to the coaxial cable 50 with an IDU demultiplexing unit 61 that separates a transmission IF signal transmitted from the IDU 60 to the ODU 40, a reception IF signal transmitted from the ODU 40 to the IDU 60, and a power supply voltage. Is connected.
[0020]
The reception system is connected from the IDU demultiplexing unit 61 to the terminal I / F unit 63 via the receiver 621, the A / D converter 622, and the demodulation / error correction decoding unit 623. On the other hand, the transmission system is connected to the IDU demultiplexing unit 61 through a terminal I / F unit 63 via a modulation / error correction coding unit 641, a frequency conversion unit 642, and a variable attenuation unit 643.
The control unit 65 controls the IDU 60 as a whole.
The IDU 60 is provided with an external power supply terminal 71 to which an external power supply is connected. An AC / DC converter 72 is connected to the external power supply terminal 71, and a power supply voltage converted into a direct current by the AC / DC converter 72 is supplied to each part in the IDU 60, and is supplied to the ODU 40 through the IDU demultiplexing part 61. Also comes to supply.
[0021]
Next, the operation will be described.
A radio frequency band reception signal received from the base station 10 is input to the reception amplifier 422 via the reception filter 421. The reception amplifier 422 amplifies the signal to a predetermined level. Thereafter, the reception signal in the radio frequency band is frequency-converted by the frequency conversion unit 423 into a reception IF signal by mixing with the local oscillation signal output from the local oscillator 461 via the hybrid circuit 462, and the reception ATT 424 Is input.
Here, the reception ATT 424 is attenuated to a level based on the control from the control unit 41, and the reception gain of the ODU can be adjusted by adjusting this level. The reception IF signal attenuated to a desired level by the reception ATT 424 is input to the ODU demultiplexing unit 44.
[0022]
Here, the frequency of the reception IF signal is different from the frequency of the transmission IF signal. For this reason, even if it is multiplexed with the transmission IF signal, it can be separated later. Further, since the power supply voltage transmitted from the IDU 60 is a DC voltage, it can be separated.
[0023]
The received IF signal transmitted to the IDU 60 via the coaxial cable 50 is separated by the IDU demultiplexing unit 61 and input to the receiving unit 621. Then, after being converted to a digital signal by the A / D converter 622, the demodulation / error correction decoding unit 623 performs demodulation and decoding of the error correction code.
Demodulation / error correction decoding section 623 extracts a TPC control signal for performing transmission level control from base station 10, and outputs this TPC control signal to control section 65. The demodulated received signal is output to a terminal connected to the IDU 60 via the terminal I / F 63.
[0024]
On the other hand, the transmission signal input by the IDU 60 from the terminal or the like is modulated by the modulation / error correction encoding unit 641 by performing error correction encoding such as Reed-Solomon code, for example. The frequency converter 642 converts the frequency into an IF signal for transmission. Here, the transmission IF signal has a frequency band different from that of the reception IF signal, as described above.
Then, the level is controlled to a level based on the TPC control signal for performing the transmission level control transmitted from the base station 10 by the variable attenuating unit 643 and input to the IDU demultiplexing unit 61. Here, it is multiplexed with the power supply voltage and the like and input to the coaxial cable 50.
[0025]
The transmission IF signal transmitted to the ODU 40 via the coaxial cable 50 is separated from the power supply voltage and the like by the ODU demultiplexing unit 44 and input to the transmission ATT 431.
Here, the transmission ATT 431 attenuates to a level based on the control from the control unit 41, and the transmission gain of the ODU can be adjusted by adjusting this level. The transmission IF signal attenuated to a desired level by the transmission ATT 431 is input to the frequency conversion unit 432. The transmission IF signal is mixed with a local signal output from the local oscillator 461 via the hybrid circuit 462 by the frequency converter 432 to be frequency-converted into a radio frequency band signal. After being amplified to a voltage, it is output from the antenna 30 to the base station 10 via the transmission filter 434.
[0026]
A method for adjusting the transmission gain and reception gain of the ODU 40 relating to the subscriber station of the PTMP system as described above will be described. As described in the prior art, the level of the reception IF signal input to the IDU 60 of the subscriber station varies depending on the following variation factors for each installed station.
(1) Propagation loss caused by difference in propagation distance between base station 10 and subscriber station 20S
(2) Cable loss caused by the difference in length of the coaxial cable 50 connecting the ODU 60 and the IDU 40
(3) Rain attenuation
Among these variable factors, (1) and (2) are determined at the time of installation of the subscriber station, and there is no subsequent change. For this reason, in the present invention, by adjusting the level at the ODU at the time of installation of the subscriber station for the variable elements (1) and (2), the range in which the IDU level can be adjusted is (3 ) Rain attenuation + the margin.
[0027]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an adjuster for performing ODU gain adjustment when a PTMP subscriber station is installed. As shown in FIG. 3, the level adjuster includes an ODU adjuster 70 connected between the ODU 40 and the coaxial cable 50, and an IDU adjuster 80 connected between the IDU 60 and the coaxial cable 50. . Each of these adjusters is connected at the time of installation of the subscriber station, and is removed after the adjustment at the time of installation is completed, and returned to the configuration shown in FIG.
[0028]
First, the ODU side adjuster 70 transmits the coaxial cable 50 transmitted from the IDU side adjuster 80, the transmission IF signal, the power supply voltage, and the reception IF signal output to the IDU side adjuster 80 (hereinafter referred to as “IFU side adjuster 80”). The ODU demultiplexer 71 that separates the control signal transmitted from the IDU side adjuster from the multiplexed signal in which the main signal, etc. are multiplexed together, and the modem 72 that modulates and demodulates the control signal are received. The CPU 73 is configured to output a level control signal for the ODU 40 based on the control signal, and the operation / display unit 74.
[0029]
Here, as shown in FIG. 4, the operation / display unit 74 includes a reception level display unit 741 that displays the reception level detected by the IDU side adjuster 80 (for example, the reception level is displayed by a bar graph display). Direction adjustment start button 742 to be pressed when antenna direction adjustment is started, direction adjustment LED 743 indicating that antenna direction adjustment has been completed, reception level control start button 744 to be pressed when reception signal level adjustment is started, and reception signal level Consists of a reception level control LED 745 indicating that the adjustment has been completed, a transmission level control start button 746 that is stamped when transmission signal level adjustment is started, and a transmission level control LED 747 that indicates that the transmission signal level control has been completed. Is done.
[0030]
It should be noted that the procedure for adjusting the gain of the ODU 40 is most preferably performed in the order of antenna direction adjustment, reception gain adjustment, and transmission gain adjustment. The antenna direction adjustment is performed first because it is the most important for reliably and efficiently transmitting and receiving radio signals to and from the base station. Next, the reason for adjusting the reception level before adjusting the transmission level is to ensure that the TPC control, which is the control of the transmission level of the subscriber station by the base station, can be performed at the stage of transmission level control.
[0031]
Therefore, in the operation / display unit 74 of the ODU side adjuster 70, the reception level control start button 744 is enabled only when the direction adjustment LED 743 is lit. The transmission level control start button 746 enables the operation only when both the direction adjustment LED 743 and the reception level control LED 745 are lit.
Here, for the adjustment of the antenna direction and the adjustment of the transmission / reception gain of the ODU, the operation display unit 74 is provided on the ODU side adjuster 70 so that an adjuster on the ODU side can be adjusted by one person. . The reason is that, on the ODU 40 side, an operation such as changing the direction of the antenna 30 is necessary to adjust the direction of the antenna 30, whereas the operation is not necessarily required on the IDU 60 side.
[0032]
The IDU side adjuster 80 transmits from the ODU side by the cable side demultiplexing unit 81 connected to the input terminal on the coaxial cable side and the IDU side demultiplexing unit 82 connected to the input / output terminal on the IDU side. The received IF signal is separated from the transmission IF signal transmitted from the IDU side.
The cable side demultiplexing unit 81 is connected to a receiving hybrid circuit 83 that splits the received IF signal into two branches, one output is connected to the IDU side demultiplexing unit 82, and the other output is the received IF signal. Is connected to a receiving level detector 84 for detecting the voltage level of the signal.
The IDU side demultiplexing unit 82 is connected to a transmission hybrid circuit 85 that splits the transmission IF signal into two branches. One output is connected to the cable side demultiplexing unit 81 and the other output is the transmission IF. It is connected to a transmission level detector 86 that detects the voltage level of the signal.
[0033]
Here, the reception level detector 84 and the transmission level detector 86 detect the input reception / transmission IF signal and detect the absolute value of the voltage level by A / D conversion.
Outputs of the reception level detector 84 and the transmission level detector 86 are connected to the CPU 87. The CPU 87 compares the detected voltage level with a predetermined value set in advance, and generates a gain control signal as a threshold value including information on whether to increase or decrease the gain of the ODU 40. This gain control signal is multiplexed with the main signal or the like by the cable side demultiplexing unit 81 via the modem 88.
[0034]
Next, a level adjustment method using this level adjuster will be described.
First, the antenna 30 and the ODU 40 are installed in a place where the line of sight with the base station 10 can be obtained (for example, the rooftop of a building). In addition, the IDU 60 is installed in a desired place indoors, and wiring work for the coaxial cable 50 connecting the ODU 60 and the IDU 40 is performed.
Then, the ODU side adjuster 70 is connected between the ODU 40 and the coaxial cable 50, and the IDU side adjuster 80 is connected between the IDU 60 and the coaxial cable 50. Further, a maintenance terminal composed of a PC or the like is connected to the external terminal 89 of the IDU side adjuster 80, and a specified value for determining that the direction of the antenna is correct when adjusting the antenna direction, and a level of the reception IF signal The value and the specified level value of the transmission IF signal are set. In the present embodiment, these specified values are set by external input by connecting a maintenance terminal. However, a ROM or the like in which each specified value is built in is preliminarily built in the IDU side adjuster 80. You may make it keep.
[0035]
First, the procedure for adjusting the direction of the antenna will be described.
When the coordinator presses the direction adjustment start button 742 of the ODU side adjuster 70, a direction adjustment start signal is input to the demultiplexer 71 of the ODU side adjuster 70 via the modem 72. Here, the signal is multiplexed with the main signal and the like and transmitted to the IDU side adjuster 80 via the coaxial cable 50.
In the IDU side adjuster 80, this direction adjustment start signal is extracted by the cable side demultiplexer 81 and is taken into the CPU 87 via the modem 88. The CPU 87 of the IDU side adjuster 80 detects the reception signal level by the reception level detector 84. Then, the detected reception level information is compared with a predetermined value for the direction adjustment reception level.
[0036]
Here, the detected reception level is compared with the specified value because the gain characteristic of the antenna 30 has a characteristic as shown in FIG. That is, for example, when the operating point is point A, even if it is apparently at the maximum level, the antenna direction is not correct. In this case, it is necessary to find the correct maximum C point by finely adjusting the operating point by shifting the operating point to the B point by changing the direction of the antenna 30 and the elevation angle. For this reason, the detected reception level is compared with a specified value in order to discriminate whether the apparent reception level is the maximum level (operation point A) or the correct maximum level (point C).
As a result, if the specified value is reached, the reception level signal and the direction adjustment completion signal are sent, and if the specified value is not reached, only the received level signal is sent via the modem 88 and the cable side demultiplexer 81 to the ODU side adjuster. Output to 70.
[0037]
In the ODU side adjuster 70, the signal is separated from the main signal or the like by the demultiplexer 71 and taken into the CPU 73 via the modem 72. Then, the CPU 73 displays the received level signal on the received level display unit 741 based on the received received level signal, and turns on the antenna adjustment LED 743 when a direction adjustment completion signal is received.
The adjuster adjusts the direction of the antenna, the elevation angle, and the like so that the display of the reception level indicator 741 is maximized. At this time, when the antenna adjustment LED 743 does not light up, it is apparently at the maximum level (the operating point A in FIG. 5). Then, the correct maximum level C point is found by performing fine adjustment thereafter. In this way, when the direction and elevation angle at which reception is maximum within the range in which the antenna direction adjustment LED 743 is lit, the antenna 30 is fixed.
[0038]
Next, the reception gain of the ODU 40 is adjusted.
When the coordinator presses the reception level control start button 744 of the ODU side adjuster 70, the CPU 73 recognizes this, and the reception level control start signal is sent to the IDU side adjuster 80 via the modem 72 and the demultiplexer 71. Is transmitted.
In the IDU side adjuster 80, the reception level control start signal is separated from the main signal and the like by the cable side demultiplexer 81, and is taken into the CPU 87 of the IDU side adjuster via the modem 88. The CPU 87 of the IDU side adjuster takes in the voltage level of the reception IF signal detected from the reception level detector 84 and compares it with a preset specified value. Here, a signal that lowers the gain is output as an ODU reception gain control signal when it is higher than the specified value, and a signal that lowers the gain when it is lower than the specified value.
[0039]
The ODU reception gain control signal is multiplexed with the main signal or the like by the cable side demultiplexer 81 via the modem 88 and output to the ODU side adjuster 70.
In the ODU side adjuster 70, the ODU reception gain adjustment signal is separated by the demultiplexer 71 and taken into the CPU 73 of the ODU side adjuster via the modem 72. And it outputs to the control terminal 46 of ODU.
In the ODU 40, the control unit 41 controls the reception ATT 424 based on this signal to adjust the ODU reception gain.
[0040]
According to such a procedure, the gain is automatically adjusted several times, and when the reception level detected by the reception level detector 84 of the IDU side adjuster 80 reaches a specified value, the CPU 87 of the IDU side adjuster determines the reception level. Outputs the adjustment completion signal. This reception level adjustment completion signal is multiplexed with the main signal or the like by the cable side demultiplexer 81 via the modem 88.
In the ODU side adjuster 70, the reception level adjustment completion signal is separated by the demultiplexer 71 and taken into the CPU 73 via the modem 72. When the CPU 73 recognizes the reception level adjustment completion signal, it turns on the reception level control LED 745.
[0041]
Finally, the transmission gain of the ODU 40 is adjusted.
When the coordinator presses the transmission level control start button 746, the CPU 73 recognizes this, and this signal is input to the demultiplexer 71 via the modem 72, multiplexed to the main signal, etc., and output to the IDU side adjuster 80. Is done. In the IDU side adjuster 80, the transmission level adjustment start signal is separated by the cable side demultiplexer 81 and taken into the CPU 87 via the modem 88.
[0042]
As for the transmission level of the subscriber station 20, since the TPC control is performed with the base station 10, the level of the transmission IF signal output from the IDU 60 is controlled based on the instruction of the base station 10. . For example, when the transmission gain of the ODU 40 is higher than a specified value, the transmission level of the radio frequency signal to the base station becomes high. For this reason, the base station transmits a TPC control signal and gives an instruction to reduce the transmission output. In response to this, the IDU 60 increases the attenuation of the variable attenuator 643 to lower the level of the transmission IF signal. On the contrary, when the transmission gain of the ODU 40 is low, an instruction signal for increasing the transmission output is output by the TPC control from the base station 10, and accordingly, the IDU 60 lowers the level of the transmission IF signal.
The CPU 87 of the IDU side adjuster detects the voltage level of the transmission IF signal from the transmission level detector 86 and compares it with a specified value. Here, since the gain of the ODU 40 is low when the level of the transmission IF signal is high, an ODU transmission gain control signal for increasing the gain is output to the ODU.
[0043]
The ODU transmission gain control signal for increasing the gain is multiplexed to the main signal or the like by the cable side demultiplexing unit 81 via the modem 88 and transmitted to the ODU side adjuster 70. In the ODU side adjuster 70, an ODU transmission gain control signal for increasing the gain is demultiplexed from the main signal or the like by the demultiplexing unit 71, and taken into the CPU 73 via the modem 72. The CPU 73 outputs an ODU transmission gain control signal for increasing the gain to the ODU 40.
[0044]
In the ODU 40, when the ODU transmission gain control signal for increasing the gain is received, the CPU 41 of the ODU recognizes this, and lowers the attenuation of the transmission ATT 431 to increase the level of the transmission signal.
Then, since the transmission level from the antenna increases as the gain of the ODU 40 increases, the base station 10 transmits a TPC control signal and instructs to decrease the level. Since the TPC control signal is multiplexed with the main signal transmitted from the base station, the ODU 40 cannot recognize it. For this reason, the TPC control signal is received by the IDU 60 through the ODU 40 and the coaxial cable 50 together with the main signal. In the IDU 60, the signal is demodulated by the demodulation / error correction decoding unit 623 and taken into the control unit 65. The control unit 65 controls the variable attenuator 643 in the IDU to adjust the level of the transmission IF signal.
[0045]
Since the level of the transmission IF signal output from the IDU 40 changes, the detection level of the transmission level detector 86 of the IDU side adjuster 80 changes. Therefore, the CPU 87 compares it with the specified value again and responds to the result. An ODU transmission gain control signal is output.
The transmission level is controlled by such a procedure, and when the detected transmission IF signal level is almost close to the specified value, the CPU 87 outputs a transmission level completion signal. This transmission level completion signal is multiplexed with the main signal or the like by the cable side demultiplexer 81 via the modem 88 and output to the ODU side adjuster 70.
In the ODU side adjuster 70, the transmission level adjustment completion signal is separated by the demultiplexing unit 71 and taken into the CPU 73 via the modem 72. When the CPU 73 recognizes the transmission level adjustment completion signal, the CPU illuminates the transmission level control LED 747 and notifies the adjuster that the transmission level adjustment has been completed.
[0046]
When the adjustment of the ODU gain is completed by such a procedure, the IDU side adjuster 70 and the ODU side adjuster 80 are removed, and the IDU 60 and the coaxial cable 50 and the ODU 40 and the coaxial cable 50 are connected. Complete.
[0047]
In these embodiments, the ODU side adjuster 70 and the IDU side adjuster 80 are separated from each other, and are configured to be removed after the adjustment is completed. However, the ODU side adjuster 70 and the IDU side adjuster 80 may be integrated into the ODU 40 and the IDU 60, respectively. Conceivable.
In this case, it is necessary to control so that the gain of the ODU 40 does not fluctuate due to the fluctuation in the level of the transmission and reception IF signals during operation such as rain attenuation, which occurs after the adjustment of the transmission and reception gain of the ODU 40 is completed. (Level control during operation such as rain attenuation is performed by the IDU 60). For this reason, a circuit that bypasses the circuit portion related to the IDU regulator in the IDU is provided, and after the gain adjustment of the ODU 40 is completed, a switching unit that passes through this bypass circuit is required.
[0048]
As another method, a method of allowing the CPU 87 to set an adjustment mode for performing antenna direction adjustment and gain adjustment and an operation mode can be considered. In this case, after the installation adjustment is completed, the gain control signal can be controlled not to be output to the ODU 40 by switching to the operation mode.
[0049]
As described above, according to the present invention, there is no change after the determination at the time of installation of the subscriber station, the propagation loss caused by the difference in propagation distance from the base station, and the length of the coaxial cable connecting the ODU and the IDU. The cable loss caused by the difference is handled by adjusting the ODU gain when the subscriber station is installed. For this reason, the range in which the IDU level can be adjusted is sufficient to be able to cope with a fluctuation factor such as rain attenuation that occurs during operation.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, by adopting the configuration of the present application, there is no subsequent change determined at the time of installation of the subscriber station, the propagation loss caused by the difference in propagation distance from the base station, and the coaxial connecting the ODU and the IDU. For cable loss caused by differences in cable length, the ODU gain can be adjusted at the time of installation of the subscriber station, so that the IDU level can be adjusted within the range such as attenuation of rain that occurs during operation. A range that can handle the fluctuation factors is sufficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a wireless communication system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a subscriber station to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram for illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of an operation / display unit.
FIG. 5 is a diagram for explaining antenna gain characteristics;
[Explanation of symbols]
10 ... Base station
20 ... Subscriber station
30 ... Subscriber station antenna
40: Outdoor unit (ODU)
50: Coaxial cable
60: Indoor unit (IDU)
70 ... ODU side adjuster
71 ... Demultiplexer of ODU side adjuster
72 ...... Modem for ODU side regulator
73 ... ODU side adjuster CPU
74 ..Operation / display section
80 ... IDU side adjuster
81 .. Cable side demultiplexing section
82 .. IDU side demultiplexing unit
83... Hybrid circuit for reception
84... Hybrid circuit for transmission
85 ・・・・・ Reception level detector
86 ... Level detector for transmission
87 ・・・・・ IDU side adjuster CPU
88 ...... IDU side adjuster modem

Claims

In a wireless communication apparatus including an antenna, a first unit connected to the antenna, and a second unit connected to the first unit via a connection line, the second unit to the A gain adjuster for a wireless communication device that adjusts the gain of a transmission signal transmitted to a first unit and a reception signal transmitted from the first unit to the second unit,
The gain adjuster includes a first adjuster connected between the connection line and the second unit and a second adjuster connected between the first unit and the connection line at the time of adjustment. With
The second regulator is
Adjustment control signal generation means for generating an adjustment control signal in the first adjuster;
Gain control signal receiving means for receiving a gain control signal transmitted from the second adjuster to the adjustment control signal generated by the adjustment control signal generating means;
The first regulator is
Level detecting means for detecting an absolute value of a voltage level with respect to the adjustment control signal transmitted from the second adjuster;
The absolute value of the voltage level detected by the level detection means is compared with a preset value of a voltage level that is set in advance, and the gain control signal is generated so that the absolute value approaches the specified value. Gain control signal generation means for transmitting to the regulator of
The second regulator is
The adjustment control signal is transmitted to the first adjuster for control of antenna direction adjustment, and the gain control signal for antenna direction adjustment from the first adjuster is used to adjust the antenna direction. When it is detected that the absolute value is substantially equal to the specified value for antenna direction adjustment, the adjustment control signal for control of reception level adjustment is then transmitted to the first adjuster;
When it is detected from the first adjuster that the absolute value for reception level adjustment is substantially equal to the specified value for reception level adjustment by the corresponding gain control signal for reception level adjustment. And then transmitting the adjustment control signal for control of transmission level adjustment to the first adjuster,
When it is detected from the first adjuster that the absolute value for antenna direction adjustment is substantially equal to the specified value for antenna direction adjustment by the gain control signal for transmission level adjustment corresponding to the first adjuster. The gain adjuster of the wireless communication apparatus, wherein the second adjuster detects completion of adjustment .

In a wireless communication apparatus including an antenna, a first unit connected to the antenna, and a second unit connected to the first unit via a connection line, the second unit to the A gain adjuster of a wireless communication apparatus that adjusts a gain of a transmission signal transmitted to a first unit and a reception signal transmitted from the first unit to the second unit, the gain adjuster adjusting Sometimes, a gain adjuster comprising a first adjuster connected between the connection line and the second unit and a second adjuster connected between the first unit and the connection line. A gain adjustment method of the wireless communication device by a gain adjuster,
  Said second adjuster transmitting an adjustment control signal to said first adjuster for control of antenna direction adjustment;
  The first adjuster detects an absolute value of the voltage level of the adjustment control signal for antenna direction adjustment based on the transmitted adjustment control signal for antenna direction adjustment control;
  The first adjuster compares the absolute value of the voltage level of the adjustment control signal for the detected antenna direction adjustment with a preset value of the voltage level set in advance;
A step of generating a gain control signal for adjusting the antenna direction so that the absolute value of the adjustment control signal approaches the specified value for adjusting the antenna direction by the first adjuster and transmitting the gain control signal to the second adjuster; ,
  The second adjuster transmits an adjustment control signal for adjusting the antenna direction to the first adjustor based on a gain control signal for adjusting the antenna direction;
  Said first adjuster detecting an adjustment control signal for antenna direction adjustment;
The first adjuster compares the detected adjustment control signal for adjusting the antenna direction with a predetermined value of the preset voltage level, and the absolute value for adjusting the antenna direction is When it is detected that the value is substantially equal to the specified value for direction adjustment, the second adjuster next transmits the adjustment control signal for control of reception level adjustment to the first adjuster. And steps to
  The first adjuster detects the absolute value of the voltage level of the adjustment control signal for reception level adjustment based on the received adjustment control signal for control of reception level adjustment;
  The first adjuster compares the absolute value of the voltage level of the adjustment control signal for adjusting the detected reception level with a predetermined value of the preset voltage level;
Generating a gain control signal for adjusting the reception level so that the absolute value of the adjustment control signal approaches the specified value for adjusting the reception level, and transmitting the gain control signal to the second adjuster; ,
  The second adjuster transmits an adjustment control signal for adjusting the reception level to the first adjustor based on a gain control signal for adjusting the reception level;
  The first adjuster detecting an adjustment control signal for reception level adjustment;
The first adjuster compares the detected adjustment control signal for adjusting the reception level with a predetermined value of the preset voltage level, and the absolute value for adjusting the reception level is received. When it is detected that the predetermined value for level adjustment is substantially equal, the second adjuster then transmits the adjustment control signal for control of transmission level adjustment to the first adjuster. And steps to
  The first adjuster detects the absolute value of the voltage level of the adjustment control signal for transmission level adjustment based on the adjustment control signal for control of the transmitted transmission level adjustment;
  The first adjuster compares the absolute value of the voltage level of the adjustment control signal for adjusting the detected transmission level with a predetermined value of the preset voltage level;
A step of generating a gain control signal for adjusting the transmission level so that an absolute value of the adjustment control signal approaches the prescribed value for adjusting the transmission level, and transmitting the gain control signal to the second adjuster; ,
  The second adjuster transmits an adjustment control signal for adjusting the transmission level to the first adjustor based on a gain control signal for adjusting the transmission level;
  The first adjuster detecting an adjustment control signal for adjusting a transmission level;
The first adjuster compares the detected adjustment control signal for adjusting the transmission level with a predetermined value of the preset voltage level, and the absolute value for adjusting the transmission level is transmitted. The gain adjustment method of the wireless communication apparatus, wherein the second adjuster detects completion of adjustment when it is detected that the value is substantially equal to the specified value for level adjustment.