JP4564056B2

JP4564056B2 - 無線中継装置

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Publication number: JP4564056B2
Application number: JP2007517742A
Authority: JP
Inventors: 健二那須
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2026-04-17
Also published as: WO2006126344A1; JPWO2006126344A1

Description

本発明は、移動通信システムにおいて、無線基地局装置と移動通信端末との間で信号を中継するために使用される無線中継装置に関する。

移動通信システムにおいては、無線基地局装置からの電波が届かない無線不感地帯に無線中継装置を設け、この無線中継装置により上記無線基地局装置と移動通信端末との間で信号の中継を行う場合がある。例えば、図７に示すように無線不感地帯に無線中継装置１３を設置し、この無線中継装置１３と無線基地局装置１１との間を有線伝送線路１２を介して接続する。無線中継装置１３にはアンテナ１４が設けてあり、このアンテナ１４を用いて無線不感地帯に存在する移動通信端末（図示せず）との間で無線信号を送受信する。無線中継装置１３は、共用器（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）を備える。この共用器は、１個のアンテナを、移動通信端末への下り信号の送信と移動通信端末からの上り信号の受信とで共用するために使用される。

既存の代表的な移動通信システムの一つであるＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ；ＦＤＤ方式を採用したデジタル自動車電話システムでは、８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯及び２．０ＧＨｚ帯が割り当てられており、今後さらに１．７ＧＨｚ帯が割り当てられる予定になっている。また、ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ；ＴＤＤ方式を採用したコードレス電話システムでは、２．５ＧＨｚ帯における使用法が検討され、さらに２．０ＧＨｚ帯の割り当てが検討されている。

さらに将来の移動通信システムでは、通信方式の高度化や利用拡大の要求に応じ、周波数帯域の広帯域化が検討されている。例えば、中期的には１．７ＧＨｚ帯及び２．５ＧＨｚ帯を中心に約３３０〜３４０ＭＨｚの帯域幅を確保し、長期的には５〜６ＧＨｚ帯以下において最大約１．３８ＧＨｚの帯域幅を確保するように、周波数の再編が検討されている。

図８は、下りリンクとして帯域Ａを、上りリンクとして帯域Ａ′をそれぞれ使用している状態から、下りリンクとして帯域Ａ及びＢを、上りリンクとして帯域Ａ′及びＢ′をそれぞれ使用する状態に広帯域化された場合を例示している。この場合の下りリンクから見た上りリンクの共用器のフィルタ特性は、帯域Ａ及びＡ′のみによって通信を行う場合には特性ａとなり、一方下りリンクとして帯域Ａ及びＢを使用し、上りリンクとしてＡ′及びＢ′を使用して通信を行う場合、つまり信号の伝送帯域を広帯域化する場合には特性ｂとなる。

すなわち、帯域Ａ及びＡ′のみを使用して通信を行なう場合には、下りリンクと上りリンクとの間の周波数間隔が広いので、共用器のフィルタ特性を急峻に設定しなくても良い。これに対し、信号の伝送帯域を広帯域化した場合には、下りリンクと上りリンクとの間の周波数間隔が狭くなるので、共用器のフィルタ特性を急峻に設定しなければならない。

一方、上記広帯域化された伝送帯域を使用するシステムでは、下りリンク及び上りリンクにおける複数の帯域を同時に使用することはなく、システムごとに１つの帯域を使用して通信が行われる。このため、無線中継装置１３では上りリンクの帯域をスイッチにより切替えることで広帯域化に対応させている。なお、下りリンクの帯域は、無線基地局装置１１により規定されるため、無線中継装置１３では帯域を切り替える必要はない。

以下、従来提案されている無線中継装置の構成をいくつか例示する。
図９はその第１の例を示すブロック図である。上記無線基地局装置１１と無線中継装置１３との間に設けられる有線伝送線路１２は、下り信号線路１２ａと上り信号線路１２ｂとから構成される。無線中継装置１３は、下り信号入力端子２１を備える。無線基地局装置１１から下り信号線路１２ａを介して伝送された下り信号は、上記下り信号入力端子２１に入力される。上記下り信号入力端子２１に入力された下り信号は、広帯域の下り増幅器２２で増幅されたのち共用器２３に入力される。共用器２３は、上記下り増幅器２２から出力される下り信号をアンテナ端子２４を介してアンテナ１４（図７に図示）へ供給し、このアンテナ１４から図示しない移動通信端末に向けて放射させる。

一方、移動通信端末から送信された無線信号は、上記アンテナ１４により受信されたのちアンテナ端子２４を介して共用器２３に入力される。共用器２３は上記無線信号を上り信号ライン２５に出力する。上り信号ライン２５にはフィルタユニットが設けられる。このフィルタユニットは、帯域Ａ′を選択する第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６と、帯域Ｂ′を選択する第２のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２７と、これらのバンドパスフィルタ２６，２７を切替える切替スイッチ２８，２９とから構成される。

上記切替スイッチ２８，２９は、制御ライン３０を介して与えられる切替信号３５によって動作し、端子ａ側に接続されるバンドパスフィルタ２６と、端子ｂ側に接続されるバンドパスフィルタ２７とを切替えて上り信号ライン２５に接続する。したがって、共用器２３から上り信号ライン２５に出力された上り信号は、切替スイッチ２８の共通端子ｃに入力されたのち、切替スイッチ２８，２９により選択されたバンドパスフィルタ２６，２７のいずれかを通って広帯域の上り増幅器３１に入力される。そして、上記上り信号は上り増幅器３１で増幅されたのち上り信号出力端子３２を介して上り信号線路１２ｂへ出力され、この上り信号線路１２ｂを介して無線基地局装置１１へ伝送される。

この無線中継装置１３では、上記切替信号３５はオペレータの手動操作に応じて発生される。例えば、システムが使用する帯域が確定した時点でオペレータは切替操作を行う。そうすると、上記手動操作に応じて切替信号３５が発生され、この切替信号３５により切替スイッチ２８，２９が切替動作する。その結果、第１のバンドパスフィルタ２６あるいは第２のバンドパスフィルタ２７が択一的に選択されて共用器２３と上り増幅器３１との間に接続される。

すなわち、この無線中継装置は、運用に先立ちオペレータの切替操作が必要となる。このため、人間による誤操作が発生する危険性がある。また、運用開始後に切替える場合には、無線中継装置１３が設置されている場所まで保守員が出向かなければならないという問題がある。

図１０は従来の無線中継装置の第２の例を示すブロック図である。この無線中継装置１３は、上り信号ライン２５における共用器２３と切替スイッチ２８との間に分波器３３を設けている。この分波器３３は、上り信号の一部を分波して帯域検波回路３４に入力する。帯域検波回路３４は、上記入力された上り信号を検波してその検波出力信号を切替信号として切替スイッチ２８，２９に与える。

このような構成であるから、上り信号を帯域検波回路３４により検波することにより、上りリンクが帯域Ａ′を使用しているか、帯域Ｂ′を使用しているかが検知される。そして、その検知結果に応じて切替スイッチ２８，２９が切り替えられ、これにより第１のバンドパスフィルタ２６又は第２のバンドパスフィルタ２７が択一的に選択されて共用器２３と上り増幅器３１との間に接続される。すなわち、この無線中継装置ではバンドパスフィルタ２６，２７の切替えが自動的に行われる。

しかしながら、異なる帯域を使用するシステムが近隣で運用されている場合には、この他のシステムの無線機器から送信される上り信号を、自己のシステムに属する移動通信端末から送信される上り信号と誤認識し、その結果切替回路が誤動作する危険性がある。

また他の先行技術として、信号系統に複数のフィルタを設け、制御信号によって上記複数のフィルタを選択する技術が知られている。例えば、特開２０００−２４４８８２号公報には、双方向ＣＡＴＶシステム用ブースタにおいて、上り系統に複数のフィルタを設け、センタからの制御信号によって上記フィルタを選択する技術が開示されている。また特開平９−１８３９７号公報には、移動無線機のマルチバンド高周波回路において、各バンド毎に特性の異なるＢＰＦを設け、使用するバンドに合わせてバンドパスフィルタを選択する技術が開示されている。さらに特開２００２−６４３９３号公報には、受信信号の周波数帯域を切替えて異なる通信方式を選択する無線通信システムの移動局受信装置において、外部からの制御信号により１つのフィルタを選択する技術が開示されている。

しかし、これらの先行技術はいずれも、フィルタの選択制御技術のみを開示したものに過ぎない。

この発明の目的は、オペレータによる切替操作を不要にして作業負荷を軽減すると共に誤設定を確実に防止し、かつ他のシステムからの影響を受けることなく常に適切な帯域選択を実現できる無線中継装置を提供することである。

上記目的を達成するためにこの発明の１つの観点は、基地局装置に対し、複数の下り帯域と当該複数の下り帯域に１対１に対応付けられた複数の上り帯域とを備えかつ上記対応付けられた複数の帯域対が同一時間帯に一つのみ使用される伝送路を介して接続されると共に、上記移動通信端末に対し無線伝送路を介して接続される無線中継装置において、上記基地局装置から上記下り帯域を使用して伝送された下り信号を分波器により分岐し、この分岐された信号をもとに上記下り信号の伝送に使用された下り帯域を検知する。そして、この検知結果に基づいてフィルタユニットが有する複数のフィルタ特性の中から上記検知された下り帯域と対をなす上り帯域に対応するフィルタ特性を選択し、フィルタユニットが、移動通信端末から受信した上り信号を上記選択されたフィルタ特性に従いフィルタリングし、このフィルタリングされた上り信号を上記基地局装置へ出力するように構成したものである。

したがって、使用される上り帯域に対応するフィルタ特性が自動的に選択される。このため、システムの運用開始時において、保守員による上り帯域の手動切替操作は不要となる。また、システムの運用開始後に帯域の割り当てが変更されても、基地局装置から伝送される下り信号に基づいて上り帯域が自動的に切替えられるので、保守員は無線中継装置の設置場所に出向く必要が無くなる。これにより、保守性及び無線中継装置の信頼性が向上する。

さらに、使用中の上り帯域が上り信号を参照せずに下り帯域の下り信号をもとに判定される。このため、異なる帯域を使用するシステムが近隣で運用されている場合でも、他のシステムの無線端末から送信される上り信号を自己のシステムに属する移動通信端末から送信される上り信号と誤認識するおそれはなくなり、これにより上り帯域の選択を常に正しく行なうことが可能となる。

図１は、ＦＤＤ方式を採用した移動通信システムにおける下りリンク及び上りリンクの帯域の配置の一例を示す図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。図３は、図２に示した無線中継装置に設けられる帯域検波回路の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の第２の実施形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。図５は、本発明の第３の実施形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。図６は、本発明の第４の実施形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。図７は、無線中継装置の一般的な設置例を示すブロック図である。図８は、下りリンク及び上りリンクを広帯域化する場合の無線中継装置のフィルタ特性の一例を示す図である。図９は、従来の無線中継装置の構成の一例を示すブロック図である。図１０は、従来の無線中継装置の構成の他の例を示すブロック図である。

（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムは、例えば図１に示すように、下りリンクとして帯域Ａ，Ｂを、上りリンクとして帯域Ａ′，Ｂ′をそれぞれ備える。これらの帯域Ａ，Ｂ及びＡ′，Ｂ′はそれぞれ一定の帯域幅を有する。また下りリンクの帯域Ａと上りリンクの帯域Ｂ′との間は、下りリンクと上りリンクとの間のチャネルセパレーションを確保するために、予め定められた周波数間隔を隔てて配置されている。

上記上りリンクの各帯域Ａ′，Ｂ′と下りリンクの各帯域Ａ，Ｂとは対をなす。例えば、下りリンクの帯域Ａと上りリンクの帯域Ａ′とが対をなし、下りリンクの帯域Ｂと上りリンクの帯域Ｂ′とが対をなす。そして、これら２組の帯域対がそれぞれ双方向伝送チャネルとして使用される。また、上記２組の帯域対は同一時間帯にいずれか一方の帯域対のみが通信に使用される。つまり、上記２組の帯域対は同時に運用されない。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。同図において本実施形態の無線中継装置４０は、無線基地局装置１１からの送信電波が届かない不感地帯に設置される。無線中継装置４０と無線基地局装置１１との間は例えば同軸ケーブルからなる有線伝送線路１２を介して接続される。また無線中継装置４０と、携帯電話機やＰＤＡ等の移動通信端末（図示せず）との間は、無線伝送路により接続される。

上記有線伝送線路１２は、下り信号線路１２ａと上り信号線路１２ｂとから構成される。下り信号線路１２ａでは、上記図１に示した下りリンクの帯域Ａ及びＢを使用して下り信号の伝送が行われる。また上り信号線路１２ｂでは、上記図１に示した上りリンクの帯域Ａ′，Ｂ′を使用して上り信号の伝送が行われる。

無線中継装置４０は、下り信号入力端子４１を備える。この下り信号入力端子４１には、無線基地局装置１１から下り信号線路１２ａを介して伝送される下り信号が入力される。下り信号入力端子４１には分波器５３が接続される。この分波器５３は、下り信号入力端子４１に入力された下り信号を２つの信号に分岐する。そして、分岐された一方の信号を下り信号処理回路としての広帯域の下り増幅器４２に入力し、他方の信号を帯域検波回路６０に入力する。この帯域検波回路６０は、下り信号の伝送に使用されている帯域を検知し、その検知結果に応じて後述する切替スイッチ４８，４９を切替えるもので、その詳細については後述する。なお、上記帯域検波回路６０及び切替スイッチ４８，４９により選択回路が構成される。

上記下り増幅器４２は、分波器５３から出力された下り信号を増幅し、増幅された下り信号を共用器４３へ出力する。共用器４３はアンテナを下りリンクと上りリンクとで共用するためのもので、フィルタ回路により構成される。上記下り増幅器４２から出力された下り信号は、上記共用器４３からアンテナ端子４４を介してアンテナ（図示せず）に供給され、このアンテナから移動通信端末に向け送信される。

一方、移動通信端末から送信された上り信号はアンテナで受信されたのち、アンテナ端子４４を介して共用器４３に入力される。そして、この共用器４２から上り信号ライン４５へ出力される。この上り信号ライン４５と後述する上り増幅器５１との間には、上り帯域選択用のフィルタユニット及び切替ユニットが接続される。

フィルタユニットは、帯域Ａ′を選択する第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４６と、帯域Ｂ′を選択する第２のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４７とから構成される。切替ユニットは２個の切替スイッチ４８，４９を備える。このうち一方の切替スイッチ４８は、共通端子ｃが共用器の出力端に接続され、２個の固定端子ａ，ｂがそれぞれ上記第１及び第２のバンドパスフィルタ４６，４７の入力端に接続される。他方の切替スイッチ４９は、共通端子ｃが上り増幅器５１の入力端に接続され、２個の固定端子ａ，ｂがそれぞれ上記第１及び第２のバンドパスフィルタ４６，４７の出力端に接続される。

帯域検波回路６０は、分波器５３で分岐された下り信号が帯域Ａ，Ｂの何れを使用しているのかを検知する。そして、その検知結果に応じて切替制御信号を生成し、この切替制御信号を上記切替スイッチ４８，４９に与える。切替スイッチ４８，４９は、上記切替制御信号に応じて共通端子ｃが固定端子ａ又はｂのいずれかに切り替わり、これによりバンドパスフィルタ４６，４７のうち下り信号の帯域に対応したフィルタを選択する。例えば、下り信号の帯域がＡであれば第１のバンドパスフィルタ４６を選択し、帯域がＢであれば第２のバンドパスフィルタ４７を選択する。

上記第１又は第２のバンドパスフィルタ４６，４７でフィルタリングされたのち上記切替スイッチ４９の共通端子ｃから出力された上り信号は、上り信号処理回路としての広帯域の上り増幅器５１で増幅されたのち、上り信号出力端子５２から上り信号線路１２ｂを介して無線基地局装置１１へ送信される。

ところで、上記帯域検波回路６０は次のように構成される。図３はその構成を示すブロック図である。
すなわち、帯域検波回路６０は帯域検波部６１と制御部６２とにより構成されている。帯域検波部６１は、分波器６３と、第１のフィルタ回路６４と、第２のフィルタ回路６５とから構成される。分波器６３は、前記分波器５３により分岐された下り信号を２つに分岐し、一方を上記第１のフィルタ回路６４に、他方を上記第２のフィルタ回路６５にそれぞれ入力する。

第１のフィルタ回路６４は、下りリンクの帯域Ａを通過させる帯域通過特性を有するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６６と、増幅器６７とから構成される。そして、帯域Ａの下り信号が帯域検波部６１に入力されたときに、バンドパスフィルタ６６から信号を出力し、この信号を増幅器６７で増幅したのち第１の帯域検知信号として制御部６２へ出力する。

第２のフィルタ回路６５は、下りリンクの帯域Ｂを通過させる帯域通過特性を有するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６８と、増幅器６９とから構成される。そして、帯域Ｂの下り信号が帯域検波部６１に入力されたとき、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６８から信号を出力し、この信号を増幅器６９で増幅したのち第２の帯域検知信号として制御部６２へ出力する。

なお、上記帯域検波回路６０におけるフィルタ回路６４，６５は、バンドパスフィルタ６６，６８を用いて構成したが、帯域の構成によってはローパスフィルタ（ＬＰＦ）やハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を用いて構成することも可能である。

制御部６２は、第１及び第２のフィルタ回路６４，６５から出力される第１及び第２の帯域検知信号をもとに下り信号の使用帯域を判定する。そして、その検知結果に基づいて切替制御信号を生成し、上記切替スイッチ４８，４９へ出力する。

次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。
無線基地局装置１１から送信された下り信号は、下り信号線路１２ａを介して無線中継装置４０へ送られ、下り信号入力端子４１に入力される。この下り信号入力端子４１に入力された下り信号は、分波器５３で２分岐され、この分岐された一方の下り信号は広帯域の下り増幅器４２で増幅された後、共用器４３を介してアンテナ端子４４へ出力される。この場合、無線中継装置４０の下りリンクは広帯域の通過特性を有している。しかし、無線基地局装置１１からは帯域が規定された下り信号が送られてくるので、必然的に帯域が選択される。上記アンテナ端子４４から出力された下り信号は、アンテナに供給されてこのアンテナから移動通信端末に向け無線送信される。

一方、移動通信端末から無線送信された上り信号は、アンテナで受信されたのち無線中継装置４０のアンテナ端子４４に入力される。そして、上記上り信号は共用器４３を介して上り信号ライン４５に出力される。

ところで、上記上り信号はフィルタユニットにおいて帯域が選択されたのち、上り増幅器５１で増幅されて無線基地局装置１１へ送信されるが、上記帯域の選択処理は次のように行われる。
すなわち、上記分波器５３で２分岐された下り信号のうち他方の信号は、帯域検波回路６０に入力される。帯域検波回路６０では、図３に示したように入力された下り信号が分波器６３でさらに２分岐される。そして、この分岐された一方の下り信号は第１のフィルタ回路６４に、また他方の下り信号は第２のフィルタ回路６５にそれぞれ入力される。この結果、下り信号の帯域がＡであれば第１のフィルタ回路６４から信号が出力される。そして、この出力された信号は増幅器６７で増幅されたのち、第１の帯域検知信号として制御部６２に入力される。これに対し、下り信号の帯域がＢであれば第２のフィルタ回路６５から信号が出力される。そして、この出力された信号は増幅器６９で増幅されたのち、第２の帯域検知信号として制御部６２に入力される。

制御部６２では、上記第１の帯域検知信号及び第２の帯域検知信号の両方をもとに論理処理が行われ、これにより下り信号の帯域が判定される。そして、この帯域の判定結果に基づいて切替制御信号が生成される。この切替制御信号は切替ユニットの切替スイッチ４８，４９に与えられる。

この結果、例えば下り信号の帯域がＡと判定された場合には、切替スイッチ４８，４９において共通端子ｃが共に固定端子ａ側に切り替わり、これにより第１のバンドパスフィルタ４６が選択される。したがって、この場合、上記共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、上記第１のバンドパスフィルタ４６によりフィルタリングされ、これにより帯域が上り帯域Ａ′に規定される。そして、この第１のバンドパスフィルタ４６から出力された上り信号は、さらに上り増幅器５１で増幅されたのち、上り信号出力端子５２から無線基地局装置１１に向け送信される。

これに対し、例えば下り信号の帯域がＢと判定された場合には、切替スイッチ４８，４９において共通端子ｃが共に固定端子ｂ側に切り替わり、これにより第２のバンドパスフィルタ４７が選択される。したがって、この場合、上記共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、上記第２のバンドパスフィルタ４７によりフィルタリングされ、これにより帯域が上り帯域Ｂ′に規定される。そして、この第２のバンドパスフィルタ４７から出力された上り信号は、さらに上り増幅器５１で増幅されたのち、上り信号出力端子５２から無線基地局装置１１に向け送信される。

以上述べたように第１の実施形態では、下りリンクの各帯域Ａ，Ｂと上りリンクの帯域Ａ′，Ｂ′とが１対１に対応していることに着目している。そして、無線基地局装置１１から伝送された下り信号を分波器５３により分岐して帯域検波回路６０に入力し、この帯域検波回路６０において上記入力された下り信号をもとに当該下り信号の伝送に使用された下り帯域がＡであるかＢであるかを判定する。そして、この判定結果に基づいて切替スイッチ４８，４９を切替制御することにより、第１又は第２のバンドパスフィルタ４６，４７のうち上記下り帯域Ａ又はＢに対応するフィルタを選択して共用器４３と上り増幅器５１との間に接続するようにしている。

したがって、上り帯域が自動的に選択される。このため、システムの運用開始時において、保守員による上り帯域の手動切替操作は不要となる。また、システムの運用開始後に帯域の割り当てが変更されても、無線基地局装置１１から伝送される下り信号に基づいて上り帯域が自動的に切替えられるので、保守員は無線中継装置４０の設置場所に出向く必要が無くなる。これにより、保守性及び無線中継装置４０の信頼性が大幅に向上する。

また、上りリンクの帯域切替えに上り信号を利用せず、無線基地局装置１１から伝送される下り信号をもとに上り帯域を判定している。このため、異なる帯域を使用するシステムが近隣で運用されている場合でも、他のシステムの無線端末から送信される上り信号を自己のシステムに属する移動通信端末から送信される上り信号と誤認識するおそれはなくなり、これにより上り帯域の選択を常に正しく行なうことが可能となる。

（第２の実施形態）
図４は、この発明の第２実施形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
第１のバンドパスフィルタ４６の出力側と切替スイッチ４９の固定端子ａとの間には、第１の上り増幅器５５ａが設けてある。この第１の上り増幅器５５ａの周波数特性は、上り帯域Ａ′に対応するように予め設定されている。また、第２のバンドパスフィルタ４７の出力側と切替スイッチ４９の固定端子ａとの間には、第２の上り増幅器５５ｂが設けてある。この第２の上り増幅器５５ｂの周波数特性は、上り帯域Ｂ′に対応するように予め設定されている。

このような構成であるから、帯域検波回路６０において、下り信号の帯域がＡと判定され、その判定結果に応じて切替スイッチ４８，４９が固定端子ａ側に切り替わると、第１のバンドパスフィルタ４６及び第１の上り増幅器５５ａが選択される。このため、上記共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、上記第１のバンドパスフィルタ４６によりフィルタリングされて帯域が上り帯域Ａ′に規定される。そして、この第１のバンドパスフィルタ４６から出力された上り信号は、さらに帯域Ａ′に対応する周波数特性を有する第１の上り増幅器５５ａにより増幅されたのち、上り信号出力端子５２から無線基地局装置１１に向け送信される。

これに対し、帯域検波回路６０において、下り信号の帯域がＢと判定され、その判定結果に応じて切替スイッチ４８，４９が固定端子ｂ側に切り替わると、第２のバンドパスフィルタ４７が選択される。したがって、この場合上記共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、上記第２のバンドパスフィルタ４７によりフィルタリングされて帯域が上り帯域Ｂ′に規定される。そして、上記第２のバンドパスフィルタ４７から出力された上り信号は、さらに帯域Ｂ′に対応する周波数特性を有する第２の上り増幅器５５ｂにより増幅されたのち、上り信号出力端子５２から無線基地局装置１１に向け送信される。

したがって、第２の実施形態によれば、上り帯域Ａ′が選択されている場合でも、また上り帯域Ｂ′が選択されている場合でも、上り信号は常に最適な周波数特性により増幅されることになり、これにより上り信号に対するフィルタリング特性をさらに向上させることができる。

（第３実施形態）
図５は、この発明の第３実施形態に係る無線中継装置４０の構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

共用器４３から出力される上り信号ライン４５と上り増幅器５１との間には、第１及び第２のバンドパスフィルタ４６，４７と切替スイッチ４８，４９に代えて、アクティブフィルタ７０が接続してある。このアクティブフィルタ７０は、外部からの制御信号によりフィルタ特性を任意の特性に可変設定することが可能なものである。

帯域検出回路６０は、分波器５３で分岐された下り信号が帯域Ａ，Ｂの何れを使用しているのかを検知する。そして、その検知結果に応じてフィルタ特性制御信号を生成し、このフィルタ特性制御信号を上記アクティブフィルタ７０に与える。アクティブフィルタ７０は、上記フィルタ特性制御信号に応じて自身のフィルタ特性を上り帯域Ａ′又はＢ′のいずれか一方に可変設定する。

このような構成であるから、帯域検波回路６０において下り信号の帯域がＡと判定されたとする。この場合、帯域検波回路６０からは、上り帯域Ａ′に対応するフィルタ特性の設定を指示するフィルタ特性制御信号が出力される。このため、アクティブフィルタ７０には上記上り帯域Ａ′に対応するフィルタ特性が設定される。したがって、共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、帯域が上記アクティブフィルタ７０により帯域Ａ′に規定される。

これに対し、帯域検波回路６０において下り信号の帯域がＢと判定されたとする。この場合、帯域検波回路６０からは、上り帯域Ｂ′に対応するフィルタ特性の設定を指示するフィルタ特性制御信号が出力される。このため、アクティブフィルタ７０には上記上り帯域Ｂ′に対応するフィルタ特性が設定される。したがって、共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、帯域が上記アクティブフィルタ７０により帯域Ｂ′に規定される。

したがって、第３の実施形態によれば、第１及び第２のバンドパスフィルタ４６，４７及び切替スイッチ４８，４９を不要にすることができ、これにより無線中継装置４０の回路構成を簡単小型化することが可能となる。

（第４の実施形態）
図６は、この発明の第４実施形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
上り信号ライン４５と上り信号出力端子５２との間には、上り信号を２分岐するための一対の分波器７１，７２が設けてある。また、これらの分波器７１，７２間には、上り帯域Ａ′，Ｂ′の各々に対応するフィルタ特性を有する第１及び第２のバンドパスフィルタ４６，４７と、上記上り帯域Ａ′，Ｂ′の各々に対応する周波数特性を有する第１及び第２の上り増幅器５５ａ，５５ｂが設けてある。第１及び第２の上り増幅器５５ａ，５５ｂは、外部からの制御信号により動作状態と非動作状態とを切り替えることが可能になっている。

帯域検出回路６０は、下り信号をもとに当該下り信号の伝送に使用された下り帯域がＡであるかＢであるかを判定する。そして、この判定結果に基づいて制御信号を生成し、この制御信号により上記第１及び第２の上り増幅器５５ａ，５５ｂの一方を動作状態に、他方を非動作状態にそれぞれ設定する。

このような構成であるから、帯域検波回路６０において、下り信号の帯域がＡと判定されたとする。この場合帯域検波回路６０からは、上り帯域Ａ′に対応する第１のバンドパスフィルタ４６及び第１の上り増幅器５５ａを選択するべく第１の上り増幅器５５ａに対しオン制御信号が、また第２の上り増幅器５５ｂに対しオフ制御信号がそれぞれ出力される。この結果、第１の上り増幅器５５ａは動作状態に、また第２の上り増幅器５５ｂが非動作状態にそれぞれ設定される。このため、上記共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、帯域が上記第１のバンドパスフィルタ４６により帯域Ａ′に規定され、さらにこの帯域Ａ′に対応する周波数特性を有する第１の上り増幅器５５ａにより増幅されたのち、上り信号出力端子５２から無線基地局装置１１に向け送信される。

これに対し、帯域検波回路６０において、下り信号の帯域がＢと判定されたとする。この場合、帯域検波回路６０からは、上り帯域Ｂ′に対応する第２のバンドパスフィルタ４７及び第２の上り増幅器５５ｂを選択するべく第２の上り増幅器５５ｂに対しオン制御信号が、また第１の上り増幅器５５ａに対しオフ制御信号がそれぞれ出力される。この結果、第２の上り増幅器５５ｂは動作状態に、また第１の上り増幅器５５ａが非動作状態にそれぞれ設定される。このため、上記共用器４３から上り信号ライン４５に出力された上り信号は、帯域が上記第２のバンドパスフィルタ４７により帯域Ｂ′に規定され、さらにこの帯域Ｂ′に対応する周波数特性を有する第２の上り増幅器５５ｂにより増幅されたのち、上り信号出力端子５２から無線基地局装置１１に向け送信される。

したがって第４の実施形態によれば、切替スイッチ４８，４９を使用することなく、上りリンクの帯域Ａ′，Ｂ′を切替えることができる。

（その他の実施形態）
前記各実施形態では、移動通信システムにおける下りリンク及び上りリンクにそれぞれ２つの帯域を設けた場合を例にとって説明した。しかし、帯域数は２に限らず３以上であってもよい。
また、前記各実施形態では、無線基地局装置１１と無線中継装置４０との間を接続する伝送線路１２として、例えば同軸ケーブルを用いた有線伝送線路の場合を例にとって説明したが、その他光ファイバーケーブルを用いた有線伝送線路を使用してもよい。
その他、フィルタユニットや切替ユニットの構成、帯域検波回路の構成、移動通信システムの種類とその構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

自動車電話システム、携帯電話システム及び無線ＬＡＮシステム等の移動通信システムにおいて、ビルの谷間や屋内、地下街、トンネル内等では基地局装置からの電波が届かない不感地帯となる。この不感地帯は都市化が進むにつれ複雑化しかつ増える傾向がある。本発明の無線中継装置はこのような不感地帯に設置される。無線中継装置は基地局装置に比べ構成が簡単かつ小型で、安価である。したがって、本発明によれば、簡単かつ安価に不感地帯を解消してサービスエリアを拡大することができる。

Claims

基地局装置と移動通信端末との間に配置され、前記基地局装置に対し伝送路を介して接続されると共に、前記移動通信端末に対し無線伝送路を介して接続され、前記伝送路が複数の下り帯域と当該複数の下り帯域に１対１に対応付けられた複数の上り帯域とを備えかつ前記対応付けられた複数の帯域対が同一時間帯に一つのみ使用される、無線中継装置において、
前記基地局装置から前記下り帯域を使用して伝送された下り信号を分岐する分波器と、
前記分波器により分岐された一方の信号を受信して出力する下り信号処理回路と、
前記下り信号処理回路から出力された下り信号をアンテナへ出力すると共に、当該アンテナにより受信された前記移動通信端末からの上り信号を出力する共用器と、
前記複数の上り帯域の各々に対応する複数のフィルタ特性を有し、前記共用器から出力された上り信号をフィルタリングして出力するフィルタユニットと、
前記分波器により分岐された他方の信号をもとに、前記下り信号の伝送に使用された下り帯域を検知する帯域検知回路と、
前記帯域検知回路による検知結果に基づいて、前記複数のフィルタ特性の中から前記検知された下り帯域と対をなす上り帯域に対応するフィルタ特性を選択する選択回路と、
前記選択回路により選択されたフィルタ特性に従い、前記フィルタユニットによりフィルタリングされた上り信号を前記基地局装置へ出力する上り信号処理回路と
を具備する無線中継装置。
前記フィルタユニットは、前記複数の上り帯域の各々に対応するフィルタ特性を有する複数のフィルタを備え、
前記選択回路は、前記帯域検知回路による検知結果に基づいて、前記複数のフィルタの中から前記検知された下り帯域と対をなす上り帯域に対応するフィルタ特性を有するフィルタを選択するものである請求項１記載の無線中継装置。
前記フィルタユニットは、フィルタ特性を可変設定することが可能なアクティブフィルタを備え、
前記選択回路は、前記帯域検知回路による検知結果に基づいて、前記フィルタユニットのフィルタ特性を前記検知された下り帯域と対をなす上り帯域に対応する特性に設定するものである請求項１記載の無線中継装置。
前記帯域検知回路は、
前記複数の下り帯域の各々に対応して設けられ、前記下り帯域ごとに下り信号の伝送の有無を検出する複数の帯域検出回路と、
前記複数の帯域検出回路による各検出結果に基づいて、下り信号の伝送に使用された下り帯域を判定する判定回路と
を備えるものである請求項１記載の無線中継装置。
前記上り信号処理回路は、前記複数の上り帯域の各々に対応する周波数特性を有する複数の増幅器を備え、
前記選択回路は、
前記帯域検知回路による検知結果に基づいて、前記複数のフィルタ特性の中から前記判定された下り帯域と対をなす上り帯域に対応するフィルタ特性を選択する手段と、
前記複数の増幅器の中から前記検知された下り帯域と対をなす上り帯域に対応する周波数特性を有する増幅器を選択する手段と
を備えるものである請求項１記載の無線中継装置。
前記上り信号処理回路は、前記複数の上り帯域の各々に対応して設けられ、外部からの制御信号により動作状態と非動作状態とを切り替えることが可能な複数の増幅器を備え、
前記選択回路は、
前記帯域検知回路による検知結果に基づいて、前記複数の増幅器に制御信号を与えることにより、前記判定された下り帯域と対をなす上り帯域に対応する増幅器を動作状態に設定し、他の増幅器を非動作状態に設定する手段と
を備えるものである請求項１記載の無線中継装置。