JP4610361B2 - 無線中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に信号伝送システム及び信号伝送方法に関し、特に複数の無線システムが併存する空間に使用される信号伝送システム及び信号伝送方法に関する。

近年の無線通信技術の進展により、様々な無線通信システムが提案され、それらの標準化及び実用化が進められている。このため、同じ地域に複数の無線通信システムが併存することも間々ある。

図１は、そのような複数の無線通信システムが併存する空間の一部を模式的に示す。図１には、複数の移動端末１２−１，２，３と、複数のアンテナ１４−１，２，３と、複数の増幅器１６−１，２，３と、合成／分配器１８と、無線基地局（ノードＢ）２０とが示されている。移動端末、アンテナ及び増幅器の数は任意に設定可能である。移動端末１２−１〜３は、屋内閉空間１０内に位置し、各自の近辺のアンテナを用いて無線通信を行う。複数のアンテナ１４−１〜３は、所定の位置で設けられ、例えば２０メートル毎の一定間隔で設けられてもよいし、障害物に応じて異なる密度で配置されてもよい。増幅器１６−１〜３は、そこを通過する信号レベルを増幅する。合成／分配器１８は、各アンテナ１４−１〜３からの上り信号を合成し、又は無線基地局２０からの下り信号を各アンテナに分配する。無線基地局２０は、不図示の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）に接続される。

説明の便宜上、移動端末１２−１〜３及び無線基地局２０は、ＩＭＴ２０００システムのような広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）方式で動作するものとする。また、屋内閉空間１０内では、パーソナルハンディフォンシステム（ＰＨＳ）、パーソナルコミュニケーションサービス（ＰＣＳ）システムや無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のようなＷ−ＣＤＭＡ方式以外の無線通信も可能であるものとする。更に、複数のアンテナ１４−１〜３は、それら複数の無線通信システムに共用され、しかも送信及び受信にも共用されるものとする。簡単のため、ＰＨＳ用の無線基地局等の要素は描かれていない。

不図示の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）から伝送された下り信号は、無線基地局２０で受信され、伝送ケーブル１９を介して合成／分配器１８に至り、各アンテナ１４−１〜３に分配され、移動端末１２−１〜３に届く。下り信号は、ダウンリンク信号、アウトバウンド信号等とも呼ばれる。逆に、移動端末１２−１〜３からの上り信号は、アンテナ１４−１〜３で受信され、合成／分配器１８にて合成され、伝送ケーブル１９を介して無線基地局２０に伝送され、不図示の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）へ伝送される。上り信号は、アップリンク信号、インバウンド信号等とも呼ばれる。

図２は、このような屋内閉空間１０内の１つのアンテナ（例えば、１４−２）にて受信される上り信号に関する周波数スペクトルを模式的に示す。併存する３つの無線通信システムに対応して、３つの周波数帯域が示されている。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では１９２０〜１９８０ＭＨｚの帯域が使用されている。ＰＨＳでは１８９５〜１９２０ＭＨｚの帯域が使用されている。無線ＬＡＮ方式では２４００〜２４９７ＭＨｚの帯域が使用されている。異なる無線通信システムで動作する複数の移動端末が、アンテナに対して比較的等距離で通信を行うならば、無線通信システム同士の干渉は小さく、それぞれの通信システムで良好に通信を行うことができる。

このような複数の無線通信システムが併存する場合の通信技術については、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００２−１９８８６７号公報

しかしながら、異なる無線通信システムで動作する複数の移動端末が、アンテナに対して常に等距離で通信を行うとは限らない。例えば、図３に示されるように、アンテナ１４−２を用いて無線通信を行っている移動端末１２−２の近辺に、無線ＬＡＮ用の移動端末（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に従うワイファイ（ＷｉＦｉ）端末）３２−１，２が存在し、移動端末３２−２は、移動端末１２−２よりもアンテナ１４−２の近くに位置しているとする。この場合には、図４に示されるように、アンテナ１４−２にて、無線ＬＡＮ用の信号が大きくなり、Ｗ−ＣＤＭＡ用の通信信号に与えるスプリアス（ｓｐｕｒｉｏｕｓ）成分又は干渉信号成分が大きくなる。言い換えれば、移動端末１２−２から無線基地局２０へ伝送される上り信号の信号雑音比が劣化する。無線基地局２０又はその上位の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）は、移動端末１２−２に関する信号品質を向上させるために、より大きな電力で送信するように移動端末１２−２に指示を与える。この指示は下り信号を通じて伝送される。そして、移動端末１２−２は、より大きな送信電力で無線通信を行う。

Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、移動端末の遠近問題に対処するように、送信電力のパワーコントロールが適切に行われるので、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の端末が、他の移動端末の通信に大きな干渉を与えることは少ない。しかし、Ｗ−ＣＤＭＡ方式以外の無線通信システムでは、そのようなパワーコントロールは行われていない。従って、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の周波数帯域近辺の周波数を用いる任意の無線通信システムからの信号が、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の通信に対するスプリアス信号になる虞がある。

ところで、各アンテナからの上り信号は、図１又は３の合成／分配器１８にて合成された後に無線基地局２０に至る。従って、あるアンテナ１４−２を通じて伝送される信号電力が上昇した場合に、別のアンテナ１４−１，３からの上り信号に対する信号品質を保つためには、それらの電力も上昇させる必要がある。即ち、あるアンテナ１４−２からの上り信号の電力を上昇させると、無線基地局２０で観測されるノイズレベル（ノイズフロア）が上昇し、より大きな電力で送信するように各移動端末に指示が与えられる或いは通信が拒否される（例えば、図３の移動端末１２−１，３）。ノイズフロアが上昇することに起因して、より大きな電力の信号が各アンテナで受信されることが要求されると、アンテナ及び移動端末間の通信可能な距離は小さくなるからである。通信容量の観点からは、接続可能な移動端末数が減るので、通信容量が減少することになる。また、通信が途絶えがちになることも予想される。更に、移動端末は、より大きな電力で送信するので、消費電力量も多くなり、小型の移動端末にとっては特に不利になる。

なお、下り信号に関する他の無線通信システムからの干渉については、帯域通過フィルタをアンテナに設けたり、ネットワーク側で電力設定値を変更したりすることで、干渉を効果的に抑制することができる。しかしながら、上り信号については、既に個人に配布された個々の移動端末にそのような条件を課す又は対策を講じることは容易ではない。従って、上り信号に関する上記の不都合を軽減又は解消する技術が求められている。

図５には、屋内閉空間１０におけるアンテナ１６−１〜３と、通常状態でそれらと通信可能な範囲を表すセル５２−１〜３とが示されている。通常状態とは、上記のようなノイズフロアの上昇がない場合の状態をいう。セル５２−１〜３より狭いセル５４−１〜３は、ノイズフロアの上昇が生じた場合のセルを示す。

図６は、ある屋内閉空間モデルを用いて、アンテナで受信される電力に関するシミュレーション結果を示す。図６は、屋内閉空間が見通しのよい環境である場合のシミュレーション結果を示す。縦軸は、あるアンテナにて受信される（５０Ω終端時の）電力レベル（ｄＢｍ／ＭＨｚ）である。横軸は、アンテナと移動端末との間の直線距離（メートル）を示す。より厳密には、この直線距離は、アンテナ及び移動端末間の水平距離と垂直距離との二乗和の平方根として求められる。シミュレーションでは、屋内閉空間内のアンテナは、床から３メートルの高さの天井に設けられている。図中の曲線は、様々な条件又はモデルの下で、縦軸の受信電力が９０％以上保証される距離をプロットすることで得られたものである。

曲線６１は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の移動端末が２１ｄＢｍの送信電力でＡＭＲ信号（音声通話信号）を出力し、その信号が距離減衰指数２で減衰する場合のグラフである。距離減衰指数２は、距離の二乗に反比例して信号が減衰する自由空間モデルに相当する。

曲線６２は、曲線６１の条件に加えて、短区間中央値変動へのマージンと、人の移動による電波の遮蔽を考慮した場合のグラフである。セルの半径は、このグラフに基づいて評価される。

曲線６３は、ワイファイ（ＷｉＦｉ）機器が、１０ｄＢｍの送信電力で、−３５ｄＢｍのスプリアス信号を発生しながら無線通信を行う場合に、アンテナで受信されるスプリアス信号の影響を示すグラフである。距離減衰指数は２である。

曲線６４は、ワイファイ（ＷｉＦｉ）機器が、１０ｄＢｍの送信電力で、−６０ｄＢｍのスプリアス信号を発生しながら無線通信を行う場合に、アンテナで受信されるスプリアス信号の影響を示すグラフである。距離減衰指数は２である。

曲線６５は、ＰＨＳ端末が、−２１ｄＢｍのスプリアス信号を発生しながら無線通信を行う場合に、アンテナで受信されるスプリアス信号の影響を示すグラフである。距離減衰指数は２である。

曲線６６は、改善された規格に従うＰＨＳ端末によるスプリアス信号（２５１ｎＷ／ＭＨｚ）の影響を示すグラフである。

図示されているように、曲線６４〜６６は、全区間で曲線６２を下回っている。従って、ＰＨＳ端末やワイファイ端末が存在しない又はそれらがアンテナから遠方にしか存在しない場合（少なくとも各端末が同程度の距離に存在する場合）には、２０メートル以上のような比較的大きなセル半径を達成できる。しかしながら、曲線６３のピーク（−７０ｄＢｍ／ＭＨｚ）は、曲線６２の１８メートル近辺のレベルに匹敵する。従って、ワイファイ端末がアンテナの近傍（３メートル程度の距離）に存在していたとすると、アンテナから１８メートル以上遠く離れている場所からの電波は、遮られてしまう。従って、このシミュレーション結果によれば、セル半径は約１８メートルに短縮してしまうことが分かる。

図７は、図６と同様であるが、屋内閉空間が見通し外の伝搬環境であることが想定されている。曲線７１乃至７６は、図６の曲線６１乃至６６と同様の条件又はモデルを用いてプロットされたグラフを示す。概して、図６に示される曲線とは異なり、信号の減衰率が大きくなっていることが分かる。図７によれば、曲線７３のピーク（−７０ｄＢｍ／ＭＨｚ）は、曲線７２の１２メートル近辺のレベルに匹敵する。従って、ワイファイ端末がアンテナの近傍（３メートル程度の距離）に存在していたとすると、アンテナから１２メートル以上遠く離れている場所からの信号は、所要ＳＩＲを満足することができない。従って、このシミュレーション結果によれば、セル半径は約１２メートルに短縮してしまうことが分かる。

本発明は、上記問題点の少なくとも１つに対処するためになされたものであり、その課題は、少なくとも第１，第２の無線通信システムで共用されるアンテナにより受信された上り信号が、少なくとも第１の無線通信システムの無線基地局に伝送ケーブルを介して伝送される伝送システムにおいて、上り信号に、少なくとも第２の無線通信システムからのスプリアス電力が混入することで、無線基地局で観測されるノイズレベルが上昇し、収容可能な回線数やカバレージ半径が小さくなることを軽減する信号伝送システム及び信号伝送方法を提供することである。

開示の装置では、電力制御機能を有する移動端末と無線基地局とを中継する無線中継装置であって、前記無線基地局からの下り信号を受信する第１アンテナと、前記第１アンテナからの出力を減衰させる第１減衰器と、前記第１減衰器からの信号に基づく信号を前記移動端末に対して出力すると共に、前記移動端末からの上り信号を受信する前記第２アンテナと、前記第２アンテナにより受信された上り信号から、前記移動端末が用いる第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域の信号を濾波する濾波器と、前記濾波器により濾波された信号が、基準値を超えるか否かを判別し、前記濾波された信号が基準値を超えると判別した場合、前記上り信号から濾波された前記第１の周波数帯域の信号を減衰させるための制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号に基づいて、前記濾波された信号が基準値を超えると判別した場合、前記上り信号から濾波された前記第１の周波数帯域の信号を、前記無線基地局で観測されるノイズレベルが上昇しないように減衰させる第２減衰器と、備える無線中継装置であって、前記第１アンテナは、前記第２減衰器により減衰された信号に基づく信号を前記無線基地局に対して出力することを特徴とする。

本発明によれば、第１，第２の無線通信システムで共用されるアンテナにより受信された上り信号が、第１の無線通信システムの無線基地局に伝送される伝送システムにおいて、上り信号に、第２の無線通信システムからの信号が混入することで、無線基地局で観測されるノイズレベルが上昇することを少なくとも軽減できる。

本発明の一態様では、少なくとも第１及び第２の無線通信システムで共用されるアンテナにより受信された上り信号が、少なくとも前記第１の無線通信システムの無線基地局に伝送される。前記上り信号が、少なくとも前記第２の無線通信システムからの信号を許容レベルより多く含んでいるか否かが判別される。判別結果に応じて前記上り信号の電力レベルが調整される。電力レベルの調整された上り信号が前記無線基地局に向けて送信される。これにより、上り信号に、第２の無線通信システムからの信号が混入することで、無線基地局で観測されるノイズレベルが上昇することを少なくとも軽減できる。

本発明の一態様では、前記第１の無線通信システムが、ＣＤＭＡ方式で動作する。ＣＤＭＡ方式では、ノイズレベルの上昇がパワーコントロールの制御内容やシステムの容量等に特に大きく影響するので、ノイズレベルを抑制する本発明による手法は、ＣＤＭＡ方式のシステムに特に有利である。

本発明の一態様では、前記第１の無線通信システム以外の無線通信システムが、パーソナルハンディフォンシステム（ＰＨＳ）、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）システム、時分割二重化（ＴＤＤ）方式で動作するシステム又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）システムである。これらの通信システムは、ＣＤＭＡ方式におけるパワーコントロールのような電力制御を行わないので、ＣＤＭＡ方式の通信システムはこれらの通信システムからのスプリアス信号の影響を受けやすい。従って、本発明による手法は、ＣＤＭＡ方式の通信システムとそれ以外の通信システムが混在した環境に特に有利である。

本発明の一態様では、前記アンテナが、屋内に設けられる。スプリアス信号は、複数のシステムに共用される屋内共用アンテナを通じて混入しやすい。従って、本発明による手法は、アンテナが屋内閉空間に設けられた共用アンテナである場合に特に有利である。

本発明の一態様では、前記ＬＡＮシステム用の信号と前記アンテナを通じて伝送される信号との間で信号変換が行われ、前記無線基地局及び前記調整手段間の伝送ケーブルとは別の伝送ケーブルに接続される無線アクセスポイントが設けられる。共用アンテナより上流の信号伝送が、ＬＡＮとそれ以外のシステムで別々に行われることで、通信容量の更なる向上を図ることができる。アンテナは共用されるので、ＬＡＮ用のアンテナを別途設けることは必須ではなく、アンテナの設置される空間の美観を損なうこともない。

本発明の一態様では、各調整手段からの出力を合成する合成手段が備えられる。スプリアス信号が検出されたとしても、それは調整手段により抑制されて合成手段に入力されるので、無線基地局側にて大きなノイズは観測されない。

本発明の一態様では、時分割二重化（ＴＤＤ）方式で動作する前記第２の無線通信システムにおける上下回線の切り替えタイミングを検出する検出手段が備えられ、前記判別手段における判別は、前記第２の無線通信システムからの上り信号が前記アンテナにより受信される期間に行われる。これにより、スプリアス信号が混入する虞のある期間内でスプリアス信号の検出及び抑制が行われ、他の期間では行われないようにすることができる。

本発明の一態様によれば、時分割二重化方式（ＴＤＤ）で動作する無線通信システムの無線基地局に、伝送ケーブルを介して接続された送受共用アンテナを備える信号伝送システムが使用される。本システムは、前記無線基地局から前記伝送ケーブルを介して受信された下り信号に含まれる同期パターンを検出する検出手段と、検出結果に基づいて、前記送受共用アンテナを通じて伝送される信号の送受切替タイミングを決定する手段とを備える。同期パターンの検出は、無線基地局以外でも行うことができ、例えば共用アンテナの近辺でも行うことができる。従って、従来の方式とは異なり、無線基地局から共用アンテナ間へ、共用アンテナの送受切替信号を送信しなくて済む。即ち、無線基地局から共用アンテナに至る制御信号線を設けることや、送受切替信号を無線伝送するための通信資源を確保すること等は必要とされない。

以下、図面を参照しながら本発明が説明されるが、同一又は同様の要素には、各図を通じて同じ参照番号が付されている。

図８は、複数の無線通信システムが併存する空間の一部を模式的に示す。図８には、複数の移動端末８２−１，２，３と、複数のアンテナ８４−１，２，３と、複数の増幅器８６−１，２，３と、可変減衰器（ＶＡＴＴ）８７−１〜３と、合成／分配器８８と、無線基地局９０とが示されている。移動端末、アンテナ、増幅器及び可変減衰器の数は任意に設定可能である。移動端末８２−１〜３は、屋内閉空間８０内に位置し、各自の近辺のアンテナを用いて無線通信を行う。複数のアンテナ８４−１〜３は、所定の位置で設けられ、例えば２０メートル毎の一定間隔で設けられてもよいし、障害物に応じて異なる密度で配置されてもよい。増幅器８６−１〜３は、そこを通過する信号レベルを増幅する。可変減衰器８７−１〜３は、そこを通過する上り信号に含まれるスプリアス信号が所定のレベルを超える場合に、その上り信号の電力を小さくする。可変減衰器８７−１〜３等に関する構成及び動作は、後に詳細に説明される。合成／分配器８８は、各アンテナ８４−１〜３からの上り信号を合成し、又は無線基地局９０からの下り信号を各アンテナに分配する。無線基地局９０は、不図示の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）に接続される。

図１の場合と同様に、移動端末８２−１〜３及び無線基地局２０は、ＩＭＴ２０００システムのような広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）方式で動作するものとする。また、屋内閉空間８０内では、パーソナルハンディフォンシステム（ＰＨＳ）や、パーソナルコミュニケーションサービス（ＰＣＳ）や、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のようなＷ−ＣＤＭＡ方式以外の無線通信も可能であるものとする。更に、複数のアンテナ８４−１〜３は、それら複数の無線通信システムに共用され、しかも送信及び受信に共用されるものとする。簡単のため、ＰＨＳ用の無線基地局等の要素は描かれていない。

概して、不図示の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）から伝送された下り信号は、無線基地局９０で受信され、伝送ケーブル８９を介して合成／分配器８８に至り、各アンテナ８４−１〜３に分配され、移動端末８２−１〜３に届く。逆に、移動端末８２−１〜３からの上り信号は、アンテナ８４−１〜３で受信され、合成／分配器８８にて合成され、伝送ケーブル８９を介して無線基地局９０に伝送され、不図示の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）へ伝送される。

図８に示されるように、アンテナ８４−２を用いて無線通信を行っている移動端末８２−２の近辺に、無線ＬＡＮ用の移動端末（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に従うワイファイ（ＷｉＦｉ）端末）９２−１，２が存在し、移動端末８２−２は、移動端末８２−２よりもアンテナ８４−２の近くに位置しているとする。この場合に、従来ではノイズフロアの上昇が起こっていたが、本実施例によれば、そのような不都合は次のようにして回避される。

アンテナ８４−２で受信される上り信号は、図８では不図示の要素によって監視され、Ｗ−ＣＤＭＡ方式以外の無線通信システムからのスプリアス信号が、上り信号中に許容レベルを超えて含まれているか否かが検査される。含まれていなければ、その上り信号は合成／分配器９８に伝送される。しかしながら、スプリアス信号が含まれていた場合は、可変減衰器８７−２によって、アンテナ８４−２にて受信された上り信号の電力は減衰される。信号電力の減衰された上り信号は、合成／分配器８８に与えられ、他のアンテナからの上り信号と共に合成されて無線基地局９０に伝送される。スプリアス信号を多く含む上り信号は、小さく抑制された状態で無線基地局９０に伝送されるので、無線基地局又はその上位装置で観測されるノイズレベルは上昇しない。従って、図３の場合とは異なり、移動端末８２−１，３は、アンテナ８４−１，３を通じて通信を継続することができる。移動端末８２−２についての通信は、品質が劣化したり、途絶えがちになったり、通信が切断されたりするかもしれない。しかしながら、本実施例によれば、アンテナ８４−２を経由してスプリアス信号が混入し、ノイズフロアを上昇させて通信容量を減らしてしまうような、より深刻な不都合を効果的に回避することができる。

なお、可変減衰器８７−１〜３は、単なる減衰機能を有するアッテネータでもよいし、信号レベルを適宜調整可能な増幅器でもよい。更には、増幅器８６−１〜３と可変減衰器８７−１〜３の区別も厳密なものではなく、用途に応じて別個にそれらが用意されてもよいし、それらが一体的に用意されてもよい。

図９は、本発明の一実施例による信号伝送システムの概略ブロック図を示す。信号伝送システムは、図８に登場した合成／分配器８８と、複数の信号処理部９４−１〜Ｎと、図８に登場した複数のアンテナ８４−１〜Ｎとを有する。Ｎは自然数である。合成／分配器８８は、下り信号用の分配器８８２と、上り信号用の合成器８８４とを有する。信号処理部９４−１〜Ｎの各々は同様な構成を有し、同様な動作を行うので、第１の信号処理部９４−１がそれらを代表して説明される。信号処理部９４−１は、下り信号用の伝送路９４２と、増幅器９４４と、帯域通過濾波器（バンドパスフィルタ）９４６と、サーキュレータ９４８と、帯域通過濾波器９５０と、自動電力増幅器９５２と、上り信号用の伝送路９５４と、帯域通過濾波器９６０と、電力検出器９６２と、差動増幅器９６４とを有する。

合成／分配器８８内の下り信号用の分配器８８２は、図９では不図示の無線基地局（ノードＢ）から受信した下り信号を、配下の信号処理部に分配する。上り信号用の合成器８８４は、各信号処理部９４−１〜Ｎから受信した上り信号を合成し、無線基地局に向けて送信する。

信号処理部９４−１は、第１のアンテナ８４−１から送信される下り信号及びそこから受信される上り信号に関するレベル制御及びノイズ低減処理等を行う。下り信号用及び上り信号用の伝送路９４２，９５４は、無線基地局から又はそこへの信号を、電気信号、光信号、無線信号その他の何らかの信号形式で伝送する伝送媒体を表す。具体的には、伝送路９４２，９５４は、同軸ケーブル、光ファイバ、無線チャネル等から構成される。伝送路９４２，９５４の両端には、必要に応じて、電光又は光電（Ｏ／Ｅ，Ｅ／Ｏ）変換部や、プロトコル変換部のような信号形式を変換する要素が設けられる。

増幅器９４４は、下り信号の電力レベルを適切に増幅する。

帯域通過濾波器９４６，９５０は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線通信システムで使用される帯域（例えば、１９２０〜１９８０ＭＨｚ）に合わせて、余分な周波数成分を下り信号から排除する。

サーキュレータ９４８は、送受共用アンテナ８４−１の送信及び受信の状態を切り替える。

自動電力増幅器９５２は、制御信号に応じて、上り信号の電力レベルを調整する。

帯域通過濾波器９６０は、ＰＨＳで使用される帯域（例えば、１８９５〜１９２０ＭＨｚ）に合わせて、余分な周波数成分を下り信号から排除する。

電力検出器９６２は、ＰＨＳからの信号成分が、上り信号に含まれていること（スプリアス信号が含まれていること）を検出する。

差動増幅器９６４は、スプリアス信号成分の大きさを基準値と比較する比較器として機能し、自動電力増幅器９５２に与える制御信号を作成する。

図１０は、図９に示される信号伝送システムで行われる動作概要を示すフローチャートである。本発明は、主に上り信号に関するものであるため、下り信号に関する動作説明は省略される。フローはステップ１００２から始まり、ステップ１００４に進む。

ステップ１００４では、（送受共用）アンテナ８４−１配下のＷ−ＣＤＭＡ方式で動作する移動端末から、上り信号が受信される。

ステップ１００６では、ＰＨＳからのスプリアス信号が、上り信号に許容レベルを超えて含まれているか否かが判別される。上り信号は、アンテナ８４−１及びサーキュレータを介して、帯域通過濾波器９５０，９６０に入力される。帯域通過濾波器９５０は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式用の帯域内の信号を抽出する。帯域通過濾波器９６０は、ＰＨＳ用の帯域内の信号を抽出し、それを電力検出器９６２で検出する。

ステップ１００８は、本実施例では行われず、後述の別の実施例にて説明される。

ステップ１０１０では、自動電力制御増幅器９５２の出力レベルを制御する制御信号が作成され、電力レベルが決定される。電力検出器９６２で検出されたＰＨＳ用の信号成分（スプリアス信号成分）は、差動増幅器９６４に入力され、それが所定の基準値（許容レベル）を超えるか否かが判別される。それが所定の基準値を上回った場合は、自動電力制御増幅器９５２が、そこに入力された上り信号を減衰させるように、制御信号が設定される。上り信号をどの程度減衰させるかについては、用途により適宜定めることができる。例えば、スプリアス信号の大きさに依存して減衰量が変更されてもよいし、スプリアス信号の大きさによらずに減衰量（例えば、マイナス１０ｄＢ）を固定してもよい。更に、電力レベルそのものが調整されてもよいし、増幅器の増幅率が調整されてもよいし、電力レベル及び増幅率の双方が調整されてもよい。

一方、スプリアス信号成分が所定の基準値を上回らなかった場合は、自動電力制御増幅器９５２が、そこに入力された上り信号を従来と同様に増幅するように、制御信号が設定される。

ステップ１０１２では、電力レベルの調整された上り信号が、無線基地局に伝送され、フローはステップ１０１４に進み、終了する。

図１１は、本発明の一実施例による信号伝送システムの概略ブロック図を示す。図９にて説明済みの要素と同様の要素には同じ参照番号が付され、それらについての重複的な説明は省略される。本実施例による信号処理部９４−１は、説明済みの要素に加えて、帯域通過濾波器９７０と、電力検出器９７２と、差動増幅器９７４と、制御信号作成部９７６とを有する。

帯域通過濾波器９７０は、無線ＬＡＮ方式の無線通信システムで使用される帯域（例えば、２４００〜２４９７ＭＨｚ）に合わせて、余分な周波数成分を下り信号から排除する。

電力検出器９７２は、無線ＬＡＮ方式の無線通信システムからの信号成分が、上り信号に含まれていること（スプリアス信号が含まれていること）を検出する。

差動増幅器９７４は、スプリアス信号成分の大きさを基準値と比較する比較器として機能し、比較結果は制御信号作成部９７６に与えられる。差動増幅器９６４からの比較結果も、制御信号作成部９７６に与えられる。

制御信号作成部９７６は、差動増幅器９６４，９７４からの比較結果に基づいて、自動電力制御増幅器９５２に与える制御信号の内容を決定する。例えば、ＰＨＳ又は無線ＬＡＮ方式の無線通信システムからのスプリアス信号のうち、何れか大きい方に基づいて、制御信号の内容が決定されてもよい。或いは、双方のスプリアス信号に基づいて、制御信号の内容が決定されてもよい。

図１０に示される信号伝送方法は、図１１の信号伝送システムでも使用される。本実施例でも、フローはステップ１００２から始まり、ステップ１００４に進む。

ステップ１００４では、（送受共用）アンテナ８４−１配下のＷ−ＣＤＭＡ方式で動作する移動端末から、上り信号が受信される。

ステップ１００６では、ＰＨＳからのスプリアス信号が、上り信号に許容レベルを超えて含まれているか否かが判別される。上り信号は、アンテナ８４−１及びサーキュレータを介して、帯域通過濾波器９５０，９６０に入力される。帯域通過濾波器９５０は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式用の帯域内の信号を抽出する。帯域通過濾波器９６０は、ＰＨＳの帯域内の信号を抽出し、それを電力検出器９６２で検出する。

ステップ１００８では、無線ＬＡＮ方式の無線通信システムからのスプリアス信号が、上り信号に許容レベルを超えて含まれているか否かが判別される。上り信号は、アンテナ８４−１及びサーキュレータを介して、帯域通過濾波器９７０にも入力される。帯域通過濾波器９７０は、無線ＬＡＮ方式用の帯域内の信号を抽出し、それを電力検出器９７２で検出する。

説明の便宜上、図１０のフローチャートでは、ステップ１００６の後にステップ１００８が示されているが、これらのステップの順序は逆でもよいし、それらの動作の全部又は一部が同時に行われてもよい。

ステップ１０１０では、差動増幅器９６４，９７４からの比較結果に基づいて、自動電力制御増幅器９５２の出力レベルを制御する制御信号が作成され、電力レベルが決定される。例えば、ＰＨＳ及び無線ＬＡＮ方式の無線通信システムからのスプリアス信号のうち一方又は双方に基づいて、制御信号の内容が決定される。

ＰＨＳ用及び無線ＬＡＮ方式用の信号に起因するスプリアス信号は、差動増幅器９６４，９７４に入力され、それらが所定の基準値（許容レベル）を超えるか否かが判別される。例えば、ＰＨＳ又は無線ＬＡＮ方式用の信号に起因するスプリアス信号の一方が、所定の基準値を上回った場合は、そのスプリアス信号に基づいて制御信号が作成され、自動電力制御増幅器９５２が、そこに入力された上り信号を減衰させるようにする。ＰＨＳ及び無線ＬＡＮ方式用の信号に起因するスプリアス信号の双方が、所定の基準値を上回った場合は、例えば、何れか大きい方のスプリアス信号に基づいて制御信号が作成され、自動電力制御増幅器９５２が、そこに入力された上り信号を減衰させるようにする。

一方、何れのスプリアス信号も所定の基準値を上回らなかった場合は、自動電力制御増幅器９５２が、そこに入力された上り信号を従来と同様に増幅するように、制御信号が設定される。

ステップ１０１２では、電力レベルの調整された上り信号が、無線基地局に伝送され、フローはステップ１０１４に進み、終了する。

図１２，１３は、図１１の信号伝送システムに関する更に詳細な機能ブロック図（その１，その２）を示す。（図中左上に示される）Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線通信システムの無線基地局（ノードＢ）１２０２から配下に伝送される下り信号は、サーキュレータ１２０４を介して、Ｗ−ＣＤＭＡ用の通過帯域を有する帯域通過濾波器１２０６に入力され、合成器１２０８に入力される。ＰＨＳの無線基地局１２１０から配下に伝送される下り信号は、ＰＨＳ用の帯域通過濾波器１２１２及びサーキュレータ１２１４を経由して、合成器１２０８に入力される。無線ＬＡＮ用のアクセスポイント（例えば、ワイファイ機器）１２１６からの下り信号は、無線ＬＡＮ用の帯域通過濾波器１２１８及びサーキュレータ１２２０を経て、合成器１２０８に入力される。各無線通信システムの下り信号は、合成器１２０８で合成され、分配器１２２２により、複数の下り伝送路に分配される。下り伝送路の各々は、１つのセルに対応し、セル内の移動端末に下り信号が伝送される。セル内には、Ｗ−ＣＤＭＡ方式若しくは無線ＬＡＮ方式の無線通信システム又はＰＨＳ用の移動端末が存在し得る。

セル内の移動端末からの上り信号は、セル毎の上り伝送路から得られ、合成器１２３０にて合成され、分配器１２３２により、無線通信システム毎に分配される。分配された上り信号の１つは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式用の帯域通過濾波器１２３４及びサーキュレータ１２０４を介して無線基地局１２０２に伝送される。分配器１２３２により分配された上り信号の１つは、減衰器（ＡＴＴ）１２３６で減衰させられ、サーキュレータ１２１４及び帯域通過濾濾波器１２１２を経由して、ＰＨＳの無線基地局１２１０に伝送される。分配器１２３２により分配された上り信号の１つは、減衰器（ＡＴＴ）１２３８で減衰させられ、サーキュレータ１２２０及び帯域通過濾濾波器１２１８を経由して、無線ＬＡＮ用のアクセスポイント１２１６に伝送される。

図１３は、図１２に示される４つの下り伝送路の内の１つ及び４つの上り伝送路の内の１つに関する処理要素を示す。図１２の分配器１２２２から分配された下り信号は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式用の帯域通過濾波器１３０２、サーキュレータ１３０４及びハイブリッド部（ＨＹＢ）１３０６を経てアンテナ１３０１から送信される。また、下り信号は、ＰＨＳ用の帯域通過濾波器１３０３にも与えられ、その出力はスイッチ１３０５（ＳＷ０）及びハイブリッド部（ＨＹＢ）１３０６を経てアンテナ１３０１から送信される。更に、下り信号は、無線ＬＡＮ用の帯域通過濾波器１３０７にも与えられ、その出力もスイッチ１３０５（ＳＷ０）及びハイブリッド部（ＨＹＢ）１３０６を経てアンテナ１３０１から送信される。

アンテナ１３０１が移動端末から受信した上り信号は、ハイブリッド部１３０６（ＨＹＢ）及びサーキュレータ１３０４を経てＷ−ＣＤＭＡ用の帯域通過濾波器１３１０に入力され、その出力は、可変減衰器１３１２（ＶＡＴＴ）を経て図１２の合成器１２３０に伝送される。図１３には、可変減衰器の前後その他の箇所に三角印で示される増幅器が示されているが、それらは本実施例では本質的ではないので説明は省略される。一方、上り信号は、ハイブリッド部１３０６（ＨＹＢ）及びスイッチ１３０５を通じてＰＨＳ用の帯域通過濾波器１３１４に入力され、その出力は、スイッチ１３１６（ＳＷ１）、スイッチ１３１８（ＳＷ２）及び信号処理部１３３１を経て図１２の合成器１２３０に伝送される。また、上り信号は、ハイブリッド部１３０６（ＨＹＢ）、スイッチ１３０９（ＳＷ１０）を経て無線ＬＡＮ用の帯域通過濾波器１３４０に入力され、その出力は可変減衰器１３４２（ＶＡＴＴ）を経由して図１２の合成器１２３０に伝送される。

信号処理部１３３１の可変減衰器１３２０（ＶＡＴＴ）から出力されるＰＨＳの上り信号は、検波器１３２２にて検出され、検出結果と基準値が差動増幅器１３２４により比較される。比較結果は、制御信号作成部１３２６に与えられる。信号処理部１３３２，１３３３，１３３４でも同様な処理が行われ、それらの処理部からの比較結果も、制御信号作成部１３２６に与えられる。可変減衰器１３２０の出力レベルは、差動増幅器１３２４からの比較結果に基づいて決定される。比較結果が、許容レベルを超えるＰＨＳの上り信号が存在することを示す場合には、そのＰＨＳの上り信号は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の通信にとってはスプリアス信号となるので、可変減衰器１３２０にて減衰させられる。

可変減衰器１３４２（ＶＡＴＴ）から出力される無線ＬＡＮ用の上り信号は、検波器１３４４にて検出され、検出結果と基準値が差動増幅器１３４６により比較される。比較結果は、制御信号作成部１３２６に与えられる。比較結果が、許容レベルを超えるＬＡＮの上り信号が存在することを示す場合には、そのＬＡＮの上り信号は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の通信にとってはスプリアス信号となるので、可変減衰器１３４２にて減衰させられる。

制御信号作成部１３２６は、アンテナ１３０１から得られた上り信号に含まれる様々なスプリアス信号（Ｗ−ＣＤＭＡ方式以外の信号）の内、最も大きなものに基づいて、可変減衰器１３１２における減衰量を決定する制御信号を作成する。スプリアス信号が存在する場合は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の上り信号は、可変減衰器１３１２にて減衰させられる。従って、Ｗ−ＣＤＭＡ方式以外の上り信号が許容レベルを超えて存在していた場合は、可変減衰器１３１２、１３２０（及び／又は１３４２）により上り信号が減衰させられる。

ところで、ＰＨＳは、時分割二重化（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式又は全二重方式で動作するので、一定期間のタイムスロットに合わせて、信号処理部１３３１〜１３３４が上りの期間のときに動作するように、スイッチの切り替えを適切に制御する必要がある。その切り替えは、切り替え制御回路１３５４及びスイッチ１３０５（ＳＷ０）で行われ、切り替えタイミングは、ＰＨＳ復調回路１３５０及びスロット同期回路１３５２により検出される。この切り替えについては、後述の実施例で詳細に説明される。更に、無線ＬＡＮ方式についての送受切り替えは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式で行われ、スイッチ１３０９（ＳＷ１０）により行われる。不定期的に訪れる切り替えタイミングは、無線ＬＡＮ用の信号レベルを検波器１３５８により検出し、検出結果を基準値と比較器１３６０で比較することで検出される。

図１３に示された例では、スイッチ１３１８からのＰＨＳ用の上り信号の周波数については簡略化されて図示されており、スイッチ１３１８からの信号が全て同一周波数で処理されるように描かれている。図１４に示される例では、スイッチ１３１８からの４つのＰＨＳ用の上り信号の内の１つが、発振器１４０２−１及びミキサ１４０４−１により第１の周波数に周波数変換された後に、可変減衰器１３２０−１に入力され、その出力がミキサ１４０６−１により、元の周波数に戻される。スイッチ１３１８からの４つのＰＨＳ用の上り信号の内の１つは、発振器１４０２−２及びミキサ１４０４−２により第２の周波数に周波数変換された後に、可変減衰器１３２０−２に入力され、その出力がミキサ１４０６−２により、元の周波数に戻される。スイッチ１３１８からの４つのＰＨＳ用の上り信号の内の１つは、発振器１４０２−３及びミキサ１４０４−３により第３の周波数に周波数変換された後に、可変減衰器１３２０−３に入力され、その出力がミキサ１４０６−３により、元の周波数に戻される。スイッチ１３１８からの４つのＰＨＳ用の上り信号の内の１つは、発振器１４０２−４及びミキサ１４０４−４により第２の周波数に周波数変換された後に、可変減衰器１３２０−４に入力され、その出力がミキサ１４０６−４により、元の周波数に戻される。以後の処理は図１３にて説明したものと同様である。このように、周波数チャネル毎に、スプリアス信号の検出及び抑制等の説明済みの処理を行うことができる。

図１５は、本発明の一実施例による信号伝送システムを示す。本実施例では、Ｗ−ＣＤＭＡ用の無線通信システムの無線基地局（ノードＢ）の配下に、複数の建物Ａ，Ｂ，Ｃが存在している。建物の中の移動端末１４２−Ａ，Ｂ，Ｃは、各建物の中に設けられた中継装置１４４−Ａ，Ｂ，Ｃを経由して、ノードＢと無線通信を行う。移動端末１４２−Ｄは、ノードＢと直接的に無線通信を行う。建物Ａ，Ｂ，Ｃの各々の内部空間は、上記の実施例で説明されているような屋内閉空間と考えることができる。

仮に、建物Ｂの中で、無線通信を行っている移動端末１４２−Ｂの近辺に、無線ＬＡＮ方式で通信を行う移動端末１４６−１，２が現われたとする。移動端末１４６−１，２の放射する電波が中継装置１４４−Ｂにて受信されると、それは、移動端末１４２−Ｂからの上り信号に対するスプリアス信号になる。その結果、スプリアス信号又は干渉信号の多い上り信号が、中継装置１４４−ＢからノードＢへ伝送される。ノードＢ又はその上位装置は、移動端末１４２−Ｂに関する信号品質を向上させるため、移動端末１４２−Ｂが、より大きな送信電力で通信するようにする。その結果、ノードＢで基準にするノイズレベルが上昇し、建物Ｂだけでなくそれ以外の地域での通信に悪影響（通信遮断、容量の減少、通信品質の劣化、消費電力の増加等）が及ぶことになる。本実施例は、このような中継装置にて、本発明による信号伝送システムを実現することで、そのような不都合を回避しようとする。

図１６は、本実施例による伝送システムを組み込んだ中継装置のブロック図を示す。この中継装置は、図１５の中継装置１４４−Ａ，Ｂ，Ｃに使用することができる。無線基地局（ノードＢ）からの下り信号は、図中左に示されるアンテナ１５０１にて受信され、サーキュレータ１５０２を介してＷ−ＣＤＭＡ用の帯域通過濾波器１５０４に入力される。その出力は、可変減衰器１５０６，１５１０にて減衰され、帯域通過濾波器１５１８及びサーキュレータ１５２０を介してアンテナ１５２２から送信され、配下の移動端末に届く。局部発振器１５１５及びミキサ１５０８，１５１４により、帯域通過濾波器１５０４の出力は、その通過帯域及び周波数変換された別の帯域で減衰される。中継装置の配下の移動端末からの上り信号は、アンテナ１５２２で受信され、サーキュレータ１５２０を介してＷ−ＣＤＭＡ用の帯域通過濾波器１５３０に入力される。その出力は、可変減衰器１５３２，１５３６にて減衰され、帯域通過濾波器１５４２及びサーキュレータ１５０２を介してアンテナ１５０１から送信され、無線基地局に伝送される。ここまでは、従来の中継装置にも備わっている構成及び機能である。

本実施例による中継装置では、更に、アンテナ１５２２で受信された上り信号は、ＰＨＳ用の帯域通過濾波器１５５０にも入力され、その出力は可変減衰器１５５２（ＶＡＴＴ）により減衰され、検波器１５５４により検出される。検出結果は制御信号作成部１５５８に入力される。また、アンテナ１５２２で受信された上り信号は、無線ＬＡＮ用の帯域通過濾波器１５６０にも入力され、その出力は可変減衰器１５６２（ＶＡＴＴ）により減衰され、検波器１５６４により検出される。検出結果は制御信号作成部１５５８に入力される。更に、帯域通過濾波器１５４２へ入力される信号は、検波器１５５６にも入力され、その検出結果も制御信号作成部１５５８に入力される。制御信号作成部１５５８は、入力された検出結果に基づいて、Ｗ−ＣＤＭＡ用の上り信号に、スプリアス信号（ＰＨＳ用の信号又は無線ＬＡＮ用の信号）が許容レベルを超えているか否かを判別し、判別結果に基づいて、可変減衰器１５３２，１５３６に与える制御信号の内容を決定する。スプリアス信号が許容レベルを超えるならば、その上り信号を大きく減衰させるように制御信号が作成される。そうでなければ、それほど減衰させないように制御信号が作成される。本実施例では、ＰＨＳ用又は無線ＬＡＮ用の信号のうち、何れか大きいものに基づいて、制御信号が作成されるが、別の実施例ではそれら双方に基づいて制御信号が作成されてもよい。

図１７，１８は、本発明の一実施例による信号伝送システムに関する機能ブロック図（その１，その２）を示す。図１２，１３で説明済みの要素については同様の参照番号を付している。（図中左上の）Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線通信システムの無線基地局（ノードＢ）１２０２から配下に伝送される下り信号は、サーキュレータ１２０４を介して、Ｗ−ＣＤＭＡ用の通過帯域を有する帯域通過濾波器１２０６に入力され、合成器１２０８に入力される。ＰＨＳの無線基地局１２１０から配下に伝送される下り信号は、ＰＨＳ用の帯域通過濾波器１２１２及びサーキュレータ１２１４を経由して、合成器１２０８に入力される。

無線ＬＡＮ用のアクセスポイント又はＬＡＮ用ルータ（例えば、ワイファイ機器）１２１６からの下り信号は、図１２に示された例とは異なり、無線ＬＡＮ用の伝送媒体を介して、Ｗ−ＣＤＭＡ用及びＰＨＳ用の信号とは別に伝送される。伝送媒体としては、例えば、同軸ケーブルのようなメタルＬＡＮケーブルや、光ファイバケーブル等を使用することができる。

Ｗ−ＣＤＭＡ用及びＰＨＳ用の無線通信システムの下り信号は、合成器１２０８で合成され、分配器１２２２により、複数の下り伝送路に分配される。下り伝送路の各々は、１つのセルに対応し、セル内の移動端末に下り信号が伝送される。セル内には、Ｗ−ＣＤＭＡ方式若しくは無線ＬＡＮ方式の無線通信システム又はＰＨＳ用の移動端末が存在し得る。

セル内の移動端末からの上り信号は、セル毎の上り伝送路から得られ、合成器１２３０にて合成され、分配器１２３２により、無線通信システム毎に分配される。分配された上り信号の１つは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式用の帯域通過濾波器１２３４及びサーキュレータ１２０４を介して無線基地局１２０２に伝送される。分配器１２３２により分配された上り信号の１つは、減衰器（ＡＴＴ）１２３６で減衰させられ、サーキュレータ１２１４及び帯域通過濾濾波器１２１２を経由して、ＰＨＳの無線基地局１２１０に伝送される。

無線ＬＡＮ用の上り信号は、他の上り信号とは別に、無線ＬＡＮ用のアクセスポイント１２１６に伝送される。

図１８は、図１７に示される４つの下り伝送路の内の１つ及び４つの上り伝送路の内の１つ並びに無線ＬＡＮ用の信号の伝送路に関する処理要素を示す。図１３にて説明済みの要素には同様な参照番号が付されている。図１７の分配器１２２２から分配された下り信号は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式用の帯域通過濾波器１３０２、サーキュレータ１３０４及びハイブリッド部１３０６（ＨＹＢ）を経てアンテナ１３０１から送信される。また、下り信号は、ＰＨＳ用の帯域通過濾波器１３０３にも与えられ、その出力はスイッチ１３０５及びハイブリッド部１３０６を経てアンテナ１３０１から送信される。

無線ＬＡＮ用の下り信号は、無線ＬＡＮ用のアクセスポイント１７０２に入力され、信号形式の変換処理等を経て、スイッチ１３０９及びハイブリッド部１３０６を経てアンテナ１３０１から送信される。

アンテナ１３０１が移動端末から受信した上り信号は、ハイブリッド部１３０６及びサーキュレータ１３０４を経てＷ−ＣＤＭＡ用の帯域通過濾波器１３１０に入力され、その出力は、可変減衰器１３１２（ＶＡＴＴ）を経て図１７の合成器１２３０に伝送される。一方、上り信号は、ハイブリッド部１３０６及びスイッチ１３０５を通じてＰＨＳ用の帯域通過濾波器１３１４に入力され、その出力は、スイッチ１３１６可変減衰器１３２０（ＶＡＴＴ）を経て図１７の合成器１２３０に伝送される。

更に、アンテナ１３０１からの上り信号は、ハイブリッド部１３０６、スイッチ１３０９を経て無線ＬＡＮ用の帯域通過濾波器１３４０に入力され、その出力はアクセスポイント１７０２及び伝送媒体を経由して図１７に示される別のアクセスポイント１２１６に伝送される。

可変減衰器１３２０（ＶＡＴＴ）から出力されるＰＨＳの上り信号は、検波器１３２２にて検出され、検出結果と基準値が差動増幅器１３２４により比較される。比較結果は、制御信号作成部１３２６に与えられる。可変減衰器１３２０の出力レベルは、差動増幅器１３２４からの比較結果に基づいて決定される。ＰＨＳの上り信号が許容レベル（基準値）を超えて存在する場合は、それはスプリアス信号になるので、小さく抑制される。

可変減衰器１３４２（ＶＡＴＴ）から出力される無線ＬＡＮ用の上り信号は、検波器１３４４にて検出され、検出結果と基準値が差動増幅器１３４６により比較される。比較結果は、制御信号作成部１３２６に与えられる。ＬＡＮの上り信号が許容レベル（基準値）を超えて存在する場合は、それはスプリアス信号になるので、小さく抑制される。

制御信号作成部１３２６は、アンテナ１３０１から得られた上り信号に含まれる様々なスプリアス信号（Ｗ−ＣＤＭＡ方式以外の信号）の内、最も大きなものに基づいて、可変減衰器１３１２における減衰量を決定する制御信号を作成する。スプリアス信号が存在する場合は、可変減衰器１３１２及び（１３２０及び／又は１３４２）により信号が減衰させられる。

ところで、ＰＨＳは、時分割二重化（ＴＤＤ）方式で動作するので、上下回線の切り替えを適切に制御する必要がある。その切り替えは、スイッチ１３０５で行われ、切り替えタイミングは、ＰＨＳ復調回路１３５０及びスロット同期回路１３５２により検出される。この切り替えについては、後述の実施例で詳細に説明される。更に、無線ＬＡＮ方式についての送受切り替えは、スイッチ１３０９により行われ、切り替えタイミングは、無線ＬＡＮ用の信号レベルを検波器１７０４により検出し、検出結果を基準値と比較器１７０６で比較することで検出される。

図１９は、図１２，１３に示されるような信号伝送システムを表し、図２０は本実施例による信号伝送システムを表す。図１９に示されるように、屋内閉空間１８００内に、複数の無線通信システムで共用されるアンテナ１８０２−１〜４，１８０４−１〜４が設けられている。１つのアンテナは１つのセルに対応する。各アンテナへの下り信号及び各アンテナからの上り信号は、分配／合成器１８０８にて分配及び合成される。この分配／合成器１８０８は、図１２の分配器１２２２及び合成器１２３０に対応する。この例でも、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線通信システムと、ＰＨＳと、無線ＬＡＮによる無線通信システムが併存しているが、Ｗ−ＣＤＭＡ方式及びＰＨＳに関する要素は、図示の簡明化のため省略されている。アンテナ１８０２−１〜４に関連する領域と、アンテナ１８０４−１〜４に関連する領域は、互いに干渉が及ばないように離れているものとする。図示の例では、４つの周波数チャネルＦ１〜Ｆ４が、これら２つの領域で使用される。

アンテナ１８０２−１の配下には、１Ａで示される無線ＬＡＮ用の移動端末が２つ示されている。これらの移動端末は、周波数チャネルＦ１を時分割で使用しながら、（図中左側の「無線ＬＡＮ装置（Ｆ１）」として示される要素を介して）各自の相手側と通信を行う。アンテナ１８０２−２の配下には、２Ａで示される無線ＬＡＮ用の移動端末が示されている。この移動端末は、周波数チャネルＦ２を用いて、（図中左側の「無線ＬＡＮ装置（Ｆ２）」として示される要素を介して）相手側と通信を行う。同様に、３Ａで示される移動端末は「無線ＬＡＮ（Ｆ３）」として示される要素を介して、４Ａで示される移動端末は「無線ＬＡＮ（Ｆ４）」として示される要素を介して相手側と通信を行う。アンテナ１８０４−１〜４に関する領域内の移動端末１Ｂ〜４Ｂについても同様である。

周波数チャネルＦ１を用いる通信に関し、アンテナ１８０２−１と１８０４−１は互いに干渉しない程度に地理的に離れているが、それらのアンテナからの下り信号及び上り信号は、分配／合成器１８０８で分配及び合成されるので、アンテナ１８０２−１及び１８０４−１の配下の移動端末は、周波数チャネルＦ１を同時に使用することはできず、それを時分割で使用しなければならない。言い換えれば、移動端末１Ａ及び１Ｂは同一のＣＳＭＡ／ＣＳの制御下にある。更に、１Ａで示される２つの移動端末の間で、及び１Ｂで示される２つの移動端末の間でも、時分割で周波数チャネルＦ１を使用する必要がある。従って、図示の例では、合計４つの移動端末の間で周波数チャネルＦ１を時分割で使用しなければならず、データ伝送の高速化等の観点からは、この手法は必ずしも有利ではない。

図２０に示される例では、図１９に示されるものとは異なり、各アンテナに、無線ＬＡＮ用のアクセスポイントがそれぞれ設けられる。アンテナ１８０２−１〜４にはアクセスポイント１９０２−１〜４が、アンテナ１８０４−１〜４にはアクセスポイント１９０４−１〜４がそれぞれ設けられる。これらのアクセスポイントは、図１８のアクセスポイント１７０２に対応する。アクセスポイント１９０２−１と１９０４−１は、互いに独立に（合成されずに）相手側のアクセスポイント（図１７のアクセスポイント１２１６に対応する）と通信を行う。従って、移動端末１Ａ及び１Ｂは、周波数チャネルＦ１を同時に使用することができる。即ち、移動端末１Ａ及び１Ｂは、別々のＣＳＭＡ／ＣＡの制御下にある。従って、１Ａで示される２つの移動端末は、それらの間で時分割で周波数チャネルＦ１を使用すればよく、１Ｂで示される移動端末を考慮しなくて済む。逆に、１Ｂで示される移動端末も、１Ａで示される移動端末を考慮しなくて済む。

本実施例によれば、無線ＬＡＮ用の信号は、それに専用の伝送媒体を通じて伝送され、Ｗ−ＣＤＭＡ用及びＰＨＳ用の信号と合成器１２３０及び分配器１２２２にて合成又は分配されずに伝送される。この場合において、アンテナ１３０１は、３つの無線通信システムに共通に使用される。従って、本実施例によれば、１つのアンテナを複数の無線通信システムで共用しつつ、データ伝送の高速化や、通信容量の向上を図ることができる。

上述したように、ＰＨＳは、時分割二重化（ＴＤＤ）方式又は全二重方式で動作するので、上下回線の切り替えを適切に制御する必要がある。この点に関し、従来のＰＨＳでは、図２１に示されるような構成が採用されていた。図２１には、ＰＨＳ用の無線基地局２１０１と、信号伝送システム２１０３と、ＰＨＳで動作する移動端末２１１４とが描かれている。無線基地局２１０１内の無線機２１０２からの下り信号は、サーキュレータ２１０４を介して電光変換部２１０６（Ｅ／Ｏ）により光信号に変換される。変換後の光信号は、光ファイバ２１０７を介して伝搬し、光電変換部２１０８（Ｏ／Ｅ）にて電気信号に変換される。変換後の信号は、スイッチ２１１０及びアンテナ２１１２を介して、移動端末２１１４に到達する。逆に、移動端末２１１４からの上り信号は、アンテナ２１１２及びスイッチ２１１０を介して電光変換部２１１６（Ｅ／Ｏ）に入力され、光信号に変換される。変換後の信号は、光ファイバ２１１７を介して伝搬し、光電変換部（Ｏ／Ｅ）２１１８にて電気信号に変換される。変換後の信号は、サーキュレータ２１０４を介して無線機２１０２に到達する。以後、不図示の上位装置に信号が伝送される。

この場合において、アンテナ２１１２に関する送受の切り替えは、スイッチ２１１０により行われ、その切り替えタイミングは、無線機２１０２から伝送媒体２１２０を介して伝送される制御信号に基づいて行われる。しかしながら、このような制御信号によりスイッチ２１１０を切り替えるとすると、（１）適切な制御信号を作成するための処理負担は必ずしも小さくはなく、（２）制御信号を伝送するための伝送媒体又はチャネルを用意しなければならない等の不都合が生じる。従って、このような従来の送受切り替え方式を、上記の本発明による信号伝送システムに適用することは、得策ではない。

以下に説明される手法は、このような不都合に効果的に対処することができる。なお、ＰＨＳが例として説明されているが、本発明は、ＰＨＳだけでなく、ＴＤＤで動作する無線通信システムにおける上下回線の切り替えに広く適用できる。

図１３を再び参照するに、本発明の一実施例による信号伝送システムでは、ＰＨＳの下り信号に基づいて、スイッチ１３０５の切替制御が行われる。図１３のＰＨＳ用の帯域通過濾波器１３０３に入力された信号は、ＰＨＳ復調回路１３５０にて復調される。復調後の信号に所定の同期パターンが含まれているか否かが、スロット同期回路１３５２にて検査される。その検査結果に基づいて、上下回線の切り替えタイミングが、切り替え制御回路１３５４にて決定され、スイッチ１３０５（ＳＷ０）が制御される。

図２２は、タイムスロットの構成及び各処理要素の信号波形を示す。図示されているように、上下回線の各々に４つのタイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４が含まれている。各処理要素の信号は経については、後述される。また、図２２には、図１３のスイッチ１３０９（ＳＷ１０）に関する切替動作も図示されている。比較器１３６０からの比較結果は、無線ＬＡＮ用の下り信号の有無を示す。スイッチ１３０９は、その比較結果に基づいて、無線ＬＡＮ用の下り信号が検出された場合は、その下り信号を伝送するようにし、そうでなければ上り信号がそこを通過するように切り替わる。

図２３は、図１３のスロット同期回路及び切替制御回路に関連する機能ブロック図を示す。図中左下に示されるＰＨＳ復調回路１３５０にて復調された復調信号は、サンプリング回路２３０２及びクロック抽出回路２３０３に入力される。クロック抽出回路２３０３では、排他的論理和回路２３０４により、入力された信号の状態変化を検出し、低域通過濾波器２３０６、増幅器２３０８及び電圧制御発振器２３１０によりクロック信号を抽出する。クロック抽出回路２３０３からのクロック信号（より正確には、データの変化点又はエッジを示す信号）は、遅延回路２３１２に入力され、クロック信号のエッジ間の中央のタイミングを示すタイミング信号が出力され、サンプリング回路２３０２、カウンタ２３２６，２３３８、シフトレジスタ２３２４，２３２６にそれぞれ与えられる。

サンプリング回路２３０２は、このタイミング信号に合わせて復調信号をサンプリングし、シフトレジスタ２３１４に順次入力する。シフトレジスタ２３１４は、例えば一連のフリップフロップ回路から構成され、例えば１００ビットの所定のビット数のシーケンスを格納し、サンプリングデータが入力される毎にシーケンスを順にシフトさせる。シフトレジスタ２３１４に保持された内容は、パターン検出回路２３１６に入力される。パターン検出回路２３１６は、同期パターン出力回路２３１８から、予め記憶済みの同期パターンを受信し、シフトレジスタ２３１４からのシーケンスと比較し、一致したパターンが得られた場合には、その旨がカウンタ２３２０，２３３２に通知される。

図２４は、ＰＨＳの下り信号のフォーマット例を示す。図には、５つのフォーマットが示されているが、何れも２４０ビットの長さを有し、この２４０ビットは１つのタイムスロットの長さに相当する。ＢＣＣＨ、ＳＣＣＨ及びＰＣＨの３つは制御信号を伝送するためのフォーマットである。残りのＴＣＨ及びＦＡＣＣＨは通話信号を伝送するためのフォーマットである。制御信号用のフォーマットは、Ｒ，ＳＳ，ＰＲ及びＵＷを共通に含み、これらは全体で１００ビットの長さを有する所定のパターンである。このような所定のパターンが図２３の同期パターン出力回路２３１８に予め格納されている。

図２３のカウンタ２３２０では、パターンの一致回数をカウントし、例えば４回のような所定の回数に達した場合に、フリップフロップ２３２２をセットする信号を出力する。フリップフロップ２３２２がセットされると、それに応答してカウンタ２３２０はリセットされ、再びパターンの一致回数を計数し始める。このセットされた時点から所定の期間（例えば、１４０ビットに対応する期間）だけ遅延したタイミングが、シフトレジスタ２３２４から得られ、それに基づいて、スイッチ１３０５の切替（下り回線側から上り回線側に切り替えること）が行われる。また、フリップフロップ２３２２がセットされたことに応答して、カウンタ２３２６は、上り回線の期間に相当する所定のビット数（例えば、２４０×４ビット）をカウントし、計数結果がフリップフロップ２３２２のリセット入力に与えられる。フリップフロップ２３２２がリセットされると、そのリセットされた時点から所定の期間（例えば、１４０ビットに対応する期間）だけ遅延したタイミングが、シフトレジスタ２３２４から得られ、それに基づいて、スイッチ１３０５の切替（上り回線側から下り回線側に切り替えること）が行われる。

図２２には、同期パターンの一致回数を計数するカウンタ２３２０，２３３２、上り及び下り回線の周期を計数するカウンタ２３２６，２３３８、検出時点からスロット境界までの期間だけ遅延させるシフトレジスタ２３２４等からの出力波形が示されている。図示されているように、下りの４番目のスロットＴＳ４において、４つ目の同期パターンが検出され、それに応答して、カウンタ２３２０，２３３２の出力が立ち上がり、フリップフロップ２３２２，２３３４がセットされる。フリップフロップ２３２２のセットされたタイミングは、１４０ビットに相当する期間だけ遅延させられ、シフトレジスタ２３２４から出力され、その出力の立ち上がる時点は上り回線の開始（下り回線の終了）を表す。一方、フリップフロップ２３２２，２３３４がセットされたことに応答して、カウンタ２３２６，２３３８がリセットされ、２４０×４ビットに相当する期間経過後に出力の状態が変化する。この変化に応答して、フリップフロップ２３２２，２３３４はリセットされ、リセットされた時点は１４０ビットに相当する期間だけ遅延させられ、シフトレジスタ２３２４から出力される。この出力の立ち下がる時点は上り回線の終了（下り回線の開始）を表す。

図２３の右上に示されるアンテナ１３０１から受信された上り信号は、スイッチ１３０５及び帯域通過濾波器１３１４を経てスイッチ２３３０に入力される。スイッチ２３３０は、シフトレジスタ２３３６からの制御信号に応じて、タイムスロットＴＳ１〜４の各々に関する処理が行われるように、上り信号を各処理要素にそれぞれ与える。シフトレジスタ２３３６は、フリップフロップ２３３４の出力から、上下回線の切り替えタイミング及び各タイムスロットの切り替えタイミングを検出する。図示の例では、上下回線の切り替えタイミングｔ_０から１４０ビットに相当する期間だけ遅延した時点、そこから２４０ビット（ｔ_０から３８０ビット）、更に２４０ビット（ｔ_０から６２０ビット）、更に２４０ビット（ｔ_０から８４０ビット）に相当する期間だけ遅延した時点がシフトレジスタ２３３６からそれぞれ出力され、上り回線の４つのタイムスロットＴＳ１〜４に合わせて、スイッチ２３３０が適切に切り替えられる（図２２参照。）。以後、各タイムスロットにおいて、スプリアス信号の検出及び抑制等の上述の処理が行われる。

以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。

（付記１）
無線通信システムの無線基地局の配下に、建物が存在し、該建物の中の移動端末は、各建物の中に設けられた無線中継装置を経由して、該無線基地局と無線通信を行う無線通信システムにおける無線中継装置であって、
無線基地局からの下り信号を受信する第１アンテナと、
該第１アンテナからの出力を減衰する第１減衰器と、
該第１減衰器の出力を出力する第２アンテナと、
該移動端末からの信号を受信する該第２アンテナと、
該第２アンテナからの出力を減衰する第２減衰器と、
を備え、該第１減衰器の出力を該第２アンテナで出力する
ことを特徴とする無線中継装置。

（付記２）
該第２減衰器は該第２のアンテナに受信された、通信を行う該移動端末以外からの電波の強度により制御される
ことを特徴とする付記１記載の無線中継装置。

複数の無線通信システムが併存する空間の一部を模式的に示す図である。 屋内閉空間内の１つのアンテナにて受信される上り信号に関する周波数スペクトルを示す図である。 複数の無線通信システムが併存する空間の一部を模式的に示す図である。 屋内閉空間内の１つのアンテナにて受信される上り信号に関する周波数スペクトルを示す図である。 屋内閉空間内のセルを模式的に示す図である。 見通しの良い屋内閉空間における受信電力に関するシミュレーション結果を示す。 見通しの悪い屋内閉空間における受信電力に関するシミュレーション結果を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムを示す図である。 本発明の一実施例による信号伝送システムを示す図である。 図９に示される信号伝送システムで行われる動作概要を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による信号伝送システムの概略ブロック図を示す。 図１１の信号伝送システムに関する更に詳細なブロック図（その１）を示す。 図１１の信号伝送システムに関する更に詳細なブロック図（その２）を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムのブロック図を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムのブロック図を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムを組み込んだ中継装置のブロック図を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムに関するブロック図（その１）を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムに関するブロック図（その２）を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムに関する説明図を示す。 本発明の一実施例による信号伝送システムに関する説明図を示す。 従来の信号伝送システムを示す図である。 各処理要素の信号波形を表すタイミングチャートを示す。 スロット同期回路及び切替制御回路に関連する機能ブロック図を示す。 ＰＨＳ用の信号のフォーマットを示す図である。

符号の説明

１２−１，２，３ 移動端末； １４−１，２，３ アンテナ； １６−１，２，３ 増幅器； １８ 合成／分配器； １９ 伝送媒体； ２０ 無線基地局；
３２−１，２ 移動端末；
５２−１，２，３，５４−１，２，３ セル
８２−１，２，３ 移動端末； ８４−１，２，３ アンテナ； ８６−１，２，３ 増幅器； ８７−１，２，３ 可変減衰器； ８８ 合成／分配器； ８９ 伝送媒体； ９０ 無線基地局；
９４−１〜Ｎ 信号処理部； ８８２ 分配器； ８８４ 合成器； ９４２ 伝送路； ９４４ 増幅器； ９４６，９５０，９６０ 帯域通過濾波器； ９４８ サーキュレータ； ９６２，９７２ 電力検出器； ９６４，９７４ 差動増幅器；
１２０２ ノードＢ； １２０４，１２１４，１２２０ サーキュレータ； １２０６，１２１２，１２１８，１２３４ 帯域通過濾波器； １２０８ 合成器； １２１０ ＰＨＳ用の無線基地局； １２１６ アクセスポイント； １２２２，１２３２ 分配器； １２３０ 合成器； １２３６，１２３８ 減衰器；
１３０１ アンテナ； １３０２，１３０３，１３０７，１３１０，１３１４，１３４０ 帯域通過濾波器； １３０４ サーキュレータ； １３０５，１３０９，１３１６，１３１８，１３１９ スイッチ； １３０６ハイブリッド部； １３１２，１３２０，１３４２ 可変減衰器； １３２２，１３４４ 検波器； １３２４，１３４６ 差動増幅器； １３２６ 制御信号作成部； １３３１〜１３３４ 信号処理部； １３５０ ＰＨＳ復調回路； １３５２ スロット同期回路； １３５８ 検波器； １３６０ 比較器；
１４０２−１〜４ 発振器； １３１４−１〜４ 帯域通過濾波器； １３２０−１〜４ 可変減衰器； １４０４−１〜４，１４０６−１〜４ ミキサ； １３３２−１〜４ 検波器； １３２４−１〜４ 差動増幅器；
１４２−Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 移動端末； １４４−Ａ，Ｂ，Ｃ 中継装置； １４６−１，２ 移動端末；
１５０１，１５２２ アンテナ； １５０２，１５２０ サーキュレータ； １５０４，１５１８，１５３０，１５４２，１５５０，１５６０ 帯域通過濾波器； １５０６，１５１０，１５３２，１５３６，１５５２，１５６２ 可変減衰器； １５０８，１５１４，１５３４，１５４０ ミキサ； １５５４，１５５６，１５６４ 検波器； １５５８ 制御信号作成部；
１７０２ アクセスポイント； １７０４ 検波器； １７０６ 比較器；
１８０２−１〜４，１８０４−１〜４ アンテナ； １９０２−１〜４，１９０４−１〜４ アクセスポイント；
２１０１ ＰＨＳ用の無線基地局； ２１０２ 無線機； ２１０３ 伝送システム； ２１０４ サーキュレータ； ２１０６，２１１６ 電光変換部； ２１０８，２１１８ 光電変換部； ２１１０ スイッチ； ２１１２ アンテナ； ２１１４ 移動端末； ２１２０ 制御信号線；
２３０２ サンプリング回路； ２３０３ クロック抽出回路； ２３０４ 排他的論理和回路； ２３０６ 低域通過濾波器； ２３０８ 増幅器； ２３１０ 電圧制御発振器； ２３１２ 遅延回路； ２３１４ シフトレジスタ； ２３１６ パターン検出回路； ２３１８ 同期パターン出力回路； ２３２０，２３２６，２３３２，２３３８ カウンタ； ２３２２，２３３４ フリップフロップ； ２３２４，２３３６ シフトレジスタ； ２３３０ スイッチ

Claims (1)

1. 電力制御機能を有する移動端末と無線基地局とを中継する無線中継装置であって、
   前記無線基地局からの下り信号を受信する第１アンテナと、
   前記第１アンテナからの出力を減衰させる第１減衰器と、
   前記第１減衰器からの信号に基づく信号を前記移動端末に対して出力すると共に、前記移動端末からの上り信号を受信する第２アンテナと、
   前記第２アンテナにより受信された上り信号から、前記移動端末が用いる第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域の信号を濾波する濾波器と、
   前記濾波器により濾波された信号が、基準値を超えるか否かを判別し、前記濾波された信号が基準値を超えると判別した場合、前記上り信号から濾波された前記第１の周波数帯域の信号を減衰させるための制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記制御信号に基づいて、前記濾波された信号が基準値を超えると判別した場合、前記上り信号から濾波された前記第１の周波数帯域の信号を、前記無線基地局で観測されるノイズレベルが上昇しないように減衰させる第２減衰器と、
   備える無線中継装置であって、
   前記第１アンテナは、前記第２減衰器により減衰された信号に基づく信号を前記無線基地局に対して出力する
   ことを特徴とする無線中継装置。

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