JP4824830B2

JP4824830B2 - 一体型適応型帰還予測消去器及び方法とそれを用いた時分割二重化無線中継装置

Info

Publication number: JP4824830B2
Application number: JP2010506024A
Authority: JP
Inventors: 安炳洋
Original assignee: エアポイント株式会社
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-11-23
Also published as: WO2009014284A1; US8310962B2; JP2010525718A; US20100177668A1; KR20090011233A; KR100906127B1

Description

本発明は、一体型適応型帰還予測消去器（Ｕ−ＡＦＥＣ）と、その方法とそれを用いた時分割二重化無線中継装置、並びにその方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体に関する。より詳しくは、時分割二重化無線中継装置において、順／逆方向に対し、１つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して、信号中継の安定性を向上させるための一体型適応型帰還予測消去器と、その方法とそれを用いたＴＤＤ無線中継装置、並びにその方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体に関する。

一般に、時分割二重化（ＴＤＤ：Time Division Duplex）（以下、“ＴＤＤ”という）無線中継装置は、無線基地局から無線端末機方向の順方向信号と無線端末機から無線基地局方向の逆方向信号に対し、同一な周波数チャンネルを使用して各々の信号伝達を周期的にオン／オフする装置であって、通話陰影地域の端末機に高品質のサービス提供を目的として転送区間内に設けられる。

この際、順／逆方向のオン／オフ動作タイミングを合せるための同期獲得過程は、通常順方向のプリアンブルを用いてなされる。プリアンブルはＴＤＤ方式で同期獲得を効果的に行なうことができるように構造化されていて、基地局に対するＩＤ及びセグメント情報をもっているので、同期獲得部の信号処理過程を通じてこのような情報を得ることができる。

図１は、従来の適応型帰還予測消去器を使用したＴＤＤ無線中継装置の一実施形態の構成図であって、このような構成は本出願人により出願された特許文献１に開示されている。

図１に示すように、従来の適応型帰還予測消去器を使用したＴＤＤ無線中継装置は、ドナーアンテナ１００、ドナースイッチング部１０２、第１下向き変換部１０３、同期獲得部１０５、適応型帰還予測消去器１０４、第１上向き変換部１０６、サービスアンテナ１０９、サービス帯域通過フィルタ１０８、サービススイッチング部１０７、第２下向き変換部１１０、第２上向き変換部１１１を備える。

ドナーアンテナ１００は、基地局と中継しようとする信号（順／逆方向中継信号）を送／受信する。ドナー帯域通過フィルタ１０１は、ドナーアンテナ１００を介して送／受信される順／逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。

ドナースイッチング部１０２は、同期獲得部１０５の制御に従いドナー帯域通過フィルタ１０１からの順方向中継信号を第１下向き変換部１０３にスイッチングしたり、第２上向き変換部１１１からの逆方向中継信号をドナー帯域通過フィルタ１０１にスイッチングする。

第１下向き変換部１０３は、ドナースイッチング部１０２でスイッチングされた順方向中継信号を基底帯域信号に下向き変換する。同期獲得部１０５は、第１下向き変換部１０３で下向き変換された順方向中継信号を用いて基地局との同期を獲得する。

適応型帰還予測消去器１０４は、同期獲得部１０５からの情報に従い、第１下向き変換部１０３で下向き変換された順方向中継信号または第２下向き変換部１１０で下向き変換された逆方向中継信号から帰還信号を除去し、順／逆方向中継信号の利得を調節する。

第１上向き変換部１０６は、適応型帰還予測消去器１０４からの順方向中継信号をまた高周波帯域の中継信号に上向き変換する。サービスアンテナ１０９は、サービス領域の端末機と中継しようとする信号（順／逆方向中継信号）を送／受信する。

サービス帯域通過フィルタ１０８は、サービスアンテナ１０９を介して送／受信される順／逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。サービススイッチング部１０７は、同期獲得部１０６の制御に従い第１上向き変換部１０６からの順方向中継信号をサービス帯域通過フィルタ１０８にスイッチングしたり、サービス帯域通過フィルタ１０８からの逆方向中継信号を第２下向き変換部１１０にスイッチングする。

第２下向き変換部１１０は、サービススイッチング部１０７でスイッチングされた逆方向中継信号を基底帯域信号に下向き変換して、適応型帰還予測消去器１０４に伝達する。

第２上向き変換部１１１は、適応型帰還予測消去器１０４からの逆方向中継信号をまた高周波帯域の中継信号に上向き変換してドナースイッチング部１０２に伝達する。

次に、適応型帰還予測消去器１０４の詳細構成及び動作を、図２を用いて説明する。

図２は、図１に図示された従来の適応型帰還予測消去器の一実施形態の詳細構成図であって、順方向及び逆方向の構造が同一である。

図２に示すように、従来の適応型帰還予測消去器１０４は、第１自動利得調節部２１０、第１帰還信号検出部２０８、第１逆帰還信号合成部２０６、第１帰還信号除去部２０４、第２自動利得調節部２２２、第２帰還信号検出部２２０、第２逆帰還信号合成部２１８、第２帰還信号除去部２１６、及び制御部２１４を備える。

第１自動利得調節部２１０は、中継しようとする順方向中継信号の出力信号の大きさを自動で調節する。第１帰還信号検出部２０８は、第１自動利得調節部２１０から入力される基底帯域の順方向中継信号及び第１下向き変換部１０３から入力される基底帯域の順方向中継信号から順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相の大きさを更新する。

第１逆帰還信号合成部２０６は、第１自動利得調節部２１０から入力される基底帯域の順方向中継信号及び第１帰還信号検出部２０８から入力される帰還信号の位相と大きさを用いて、順方向中継信号内に存在する帰還信号除去に使用する逆帰還信号を生成する。

第１帰還信号除去部２０４は、第１下向き変換部１０３で下向き変換された順方向中継信号内に存在する帰還信号を第１逆帰還信号合成部２０６からの逆帰還信号を用いて除去して第１自動利得調節部２１０に伝達する。

第２自動利得調節部２２２は、中継しようとする逆方向中継信号の出力信号の大きさを自動で調節する。第２帰還信号検出部２２０は、第２自動利得調節部２２２から入力される基底帯域の逆方向中継信号及び第２下向き変換部１１０から入力される基底帯域の逆方向中継信号から逆方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを更新する。

第２逆帰還信号合成部２１８は、第２自動利得調節部２２２から入力される基底帯域の逆方向中継信号及び第２帰還信号検出部２２０から入力される帰還信号の位相と大きさを用いて、逆方向中継信号内に存在する帰還信号除去に使用する逆帰還信号を生成する。

第２帰還信号除去部２１６は、第２下向き変換部１１０で下向き変換された逆方向中継信号内に存在する帰還信号を第２逆帰還信号合成部２１８からの逆帰還信号を用いて除去して、第２自動利得調節部２２２に伝達する。

制御部２１４は、中継しようとする順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順／逆方向中継信号を送信するように各構成要素を制御する。
ここで、従来の適応型帰還予測消去器１０４は、帰還信号と多重経路信号の相互干渉を防止するための第１自動遅延調節部２１２を更に含む。そして、逆方向にも同一機能の第２自動遅延調節部２２４が第２自動利得調節部２２２に連結されて更に備えられる。

しかしながら、このように動作する従来の適応型帰還予測消去器は、順／逆方向に対して同一な構造をもっているが、信号処理方式が異なるのでＴＤＤ無線中継装置を実現するに当たって、順方向に対する適応型帰還予測消去器と逆方向に対する適応型帰還予測消去器が各々存在するようになる。
したがって、各構成要素に対する配置の柔軟性が落ちて、ＴＤＤ無線中継装置のサイズが大きくなる問題点がある。また、消耗電力、発熱量、及び生産コストが増加し、同一な構造を有する適応型帰還予測消去器を二重で使用しなければならないという非効率的な問題点がある。

大韓民国特許出願１０−２００７−００２２４３６

本発明は、上記問題点を解決するために創出されたものであって、順／逆方向に対し、１つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して信号中継の安定性を向上させるため、一体型適応型帰還予測消去器及びその方法とそれを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体を提供することを課題とする。

また、本発明の他の課題は、ＴＤＤ無線中継装置において、順／逆方向に対し、１つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して信号中継の安定性を向上させるためのＴＤＤ無線中継装置を提供することにある。

本発明の更に他の課題及び作用効果は、下記の説明により理解されることができ、本発明の実施形態により一層明らかになる。また、本発明の課題及び作用効果は特許請求範囲に記載された手段及びその組み合わせにより実現できる。

上記課題を達成するための本発明の装置は、一体型適応型帰還予測消去器であって、順／逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部、外部の下向き変換部からの順／逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング部、自動利得調節部及びスイッチング部からの順方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部、自動利得調節部及びスイッチング部からの逆方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部、順／逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部、下向き変換部からの順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部、及び順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順／逆方向中継信号を送信するように外部の同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部を備えることを特徴とする。

また、本発明の装置は、制御部の制御に従い順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間に相互干渉を防止するための自動遅延調節部を備えてもよい。

本発明の方法は、一体型適応型帰還予測消去方法であって、同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングするステップ、順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号から順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号から逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新するステップ、利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成するステップ、中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去するステップ、及び帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節するステップを有することを特徴とする。

また、本発明の方法は、順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するステップを有してもよい。

本発明の記録媒体は、プロセッサーを備えた一体型適応型帰還予測消去器に、同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングする機能、順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号から順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得に調節されてフィードバックされた逆方向中継信号から逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新する機能、利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成する機能、中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去する機能、及び帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節する機能を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体であることを特徴とする。

また、本発明の記録媒体は、順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止する機能を更に実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体としてもよい。

他の課題を達成するための本発明の装置は、時分割二重化（ＴＤＤ）無線中継装置であって、順／逆方向中継信号を送／受信しフィルタリングするための送／受信手段、同期獲得部の制御に従い順／逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング手段、スイッチング手段からの順／逆方向中継信号を下向き変換するための下向き変換部、下向き変換部からの順／逆方向中継信号に存在する帰還信号成分を除去し、順／逆方向中継信号の利得を調節するための１つの一体型適応型帰還予測消去器、一体型適応型帰還予測消去器からの順／逆方向中継信号を上向き変換するための上向き変換部、及び下向き変換部からの順方向中継信号を用いて同期を獲得して一体型適応型帰還予測消去器とスイッチング手段を制御するための同期獲得部を備えることを特徴とする。

また、本発明の他の装置は、時分割二重化（ＴＤＤ）無線中継装置であって、順方向中継信号を用いて同期を獲得するための同期獲得部、及び同期獲得部からの同期情報に従い順方向中継信号の帰還成分と逆方向中継信号の帰還成分を除去するための１つの一体型適応型帰還予測消去器を備えることを特徴とする。

本発明のＴＤＤ無線中継装置によると、順／逆方向に対し、１つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して、信号中継の安定性を向上させることができる効果が得られる。

また、本発明によれば、各構成要素に対する配置の柔軟性が優れて、ＴＤＤ無線中継装置のサイズを従来の方法より縮めることができる効果が得られる。

また、本発明によれば、消耗電力、発熱量、及び生産コストを縮めて、効率的なＴＤＤ無線中継装置を実現できる効果が得られる。

従来の適応型帰還予測消去器を使用した時分割二重化（ＴＤＤ）無線中継装置の一実施形態の構成図図１に示した従来の適応型帰還予測消去器の一実施形態の詳細構成図本発明による時分割二重化（ＴＤＤ）無線中継装置の一実施形態の構成図図３に示した一体型適応型帰還予測消去器の一実施形態詳細構成図本発明による一体型適応型帰還予測消去方法に対する一実施形態のフローチャート

前述した課題、特徴、作用効果は、図面と下記の詳細な説明を通じてより明確になり、それによって本発明が属する技術分野の当業者は本発明の技術的思想を容易に実施することができる。なお、本発明を説明するに当たって、本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。以下、図面を用いて本発明の好適実施形態を詳細に説明する。

図３は、本発明によるＴＤＤ無線中継装置の一実施形態の構成図である。

図３に示すように、本発明によるＴＤＤ無線中継装置は、ドナーアンテナ３００、サービスアンテナ３１１、ドナー帯域通過フィルタ３０１、ドナースイッチング部３０２、サービス帯域通過フィルタ３１０、サービススイッチング部３０９、入力スイッチング部３０３、下向き変換部３０４、一体型適応型帰還予測消去器３０６、上向き変換部３０７、出力スイッチング部３０８、同期獲得部３０５を備える。

ドナーアンテナ３００は、基地局と中継しようとする順／逆方向中継信号を送／受信する。サービスアンテナ３１１は、サービス領域の端末機と中継しようとする順／逆方向中継信号を送／受信する。ドナー帯域通過フィルタ３０１は、ドナーアンテナ３００を介して送／受信される順／逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。

ドナースイッチング部３０２は、ドナー帯域通過フィルタ３０１からの順方向中継信号を入力スイッチング部３０３にスイッチングし、出力スイッチング部３０８からの逆方向中継信号をドナー帯域通過フィルタ３０１にスイッチングする。

サービス帯域通過フィルタ３１０は、サービスアンテナ３１１を介して送／受信される順／逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。サービススイッチング部３０９は、サービス帯域通過フィルタ３１０からの逆方向中継信号を入力スイッチング部３０３にスイッチングし、出力スイッチング部３０８からの順方向中継信号をサービス帯域通過フィルタ３１０にスイッチングする。

入力スイッチング部３０３は、ドナースイッチング部３０２からの順方向中継信号及びサービススイッチング部３０９から逆方向中継信号を下向き変換部３０４にスイッチングする。

下向き変換部３０４は、入力スイッチング部３０３からの順／逆方向中継信号を下向き変換する。一体型適応型帰還予測消去器３０６は、下向き変換部３０４からの順方向及び逆方向中継信号に存在する帰還信号成分を除去し、順／逆方向中継信号の利得を調節する。

上向き変換部３０７は、一体型適応型帰還予測消去器３０６からの順／逆方向中継信号を上向き変換する。出力スイッチング部３０８は、上向き変換部３０７からの順方向中継信号をサービススイッチング部３０９にスイッチングし、上向き変換部３０７からの逆方向中継信号をドナースイッチング部３０２にスイッチングする。

同期獲得部３０５は、下向き変換部３０４からの順方向中継信号を用いて同期を獲得して、一体型適応型帰還予測消去器３０６、ドナースイッチング部３０２、入力スイッチング部３０３、出力スイッチング部３０８、及びサービススイッチング部３０９のような各構成要素を制御する。

ここで、中継信号が順方向である時のスイッチング動作を説明すれば、同期獲得部３０５は、ドナースイッチング部３０２が入力スイッチング部３０３の方向にオンされるように制御し、また入力スイッチング部３０３も同一にドナースイッチング部３０２の方向にオンされるように制御する。それによって、ドナースイッチング部３０２と入力スイッチング部３０３とが連結され、順方向中継信号が下向き変換部３０４を通じて一体型適応型灸換予測消去器３０６に伝えられる。すると、一体型適応型帰還予測消去器３０６は、同期獲得部３０５の制御に従い順方向中継信号に対する帰還信号を除去し、自動で順方向中継信号の利得を調節して出力信号の大きさを制御する機能を遂行する。

ここで、一体型適応型帰還予測消去器３０６は、順方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するための自動遅延調節機能を更に遂行する。即ち、一体型適応型帰還予測消去器３０６は、多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去できるようにする。

これに対する詳細内容は、図４を参照して後述する。
一方、帰還信号が除去された順方向中継信号は、上向き変換部３０７を通じて出力スイッチング部３０８に伝えられる。そして、出力スイッチング部３０８は、同期獲得部３０５の制御によりサービススイッチング部２０９の方向にオン（ＯＮ）され、サービススイッチング部３０９も同一に同期獲得部３０５の制御により出力スイッチング部３０８の方向にオン（ＯＮ）されて互いに連結され、それによって順方向中継信号がサービス帯域通過フィルタ３１０とサービスアンテナ３１１を介して放射される。

一方、中継信号が逆方向である時のスイッチング動作は、順方向である時のスイッチング動作と反対に動作するので、ここではその詳細な説明は省略する。

そして、一体型適応型帰還予測消去器３０６は、同期獲得部３０５で獲得した基地局ＩＤと順方向中継信号との相関性を用いて帰還信号及びＴＤＤ無線中継装置の周辺の無線チャンネル環境を推定する。
これに対する詳細内容は図４を参照して後述する。

一方、同期獲得部３０５は、下向き変換部３０４からの順方向中継信号を用いて基地局情報と同期信号を抽出（獲得）して、一体型適応型帰還予測消去器３０６、ドナースイッチング部３０２、入力スイッチング部３０３、出力スイッチング部３０８、及びサービススイッチング部３０９のような各構成要素を制御する。

この際、同期獲得部１０５の初期動作は、一定信号大きさ以上（例：平均入力信号大きさの約１／１０以上）の条件で一定時間以上（例：複数フレームに亘って同一な信号強さと見なすことができる時間であって、約３秒以上）同期信号が安定的に得られた時、同期獲得がなされて一体型適応型帰還予測消去器３０６に同期信号を印加し、同期獲得がなされない場合、一体型適応型帰還予測消去器３０６に同期信号を印加しないことによって、同期獲得がなされるまでＴＤＤ無線中継装置の全ての動作が中止されるようにする。

また、同期獲得部３０５は、ＴＤＤ無線中継装置の一体型適応型帰還予測消去器３０６でかかる信号処理時間及びフィルタとその他の構成要素などでかかる時間を考慮して、順方向及び逆方向のオン／オフのスイッチング動作が円滑になされるように制御することによって、帰還信号を効果的に除去できるようにし、それによって出力品質を一定水準に維持させることができるようにする。

このように動作することで、順／逆方向に対し、１つの一体型適応型帰還予測消去器を共有して中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して信号中継の安定性を向上させることができる。

次に、一体型適応型帰還予測消去器３０６の詳細構成及び動作を、図４を参照しつつ詳細に説明する。

図４は、図３に図示された一体型適応型帰還予測消去器の一実施形態の詳細構成図である。

図４に示すように、本発明に従う一体型適応型帰還予測消去器３０６は、自動利得調節部４０２、帰還検出スイッチング部４０５、順方向帰還信号検出部４０６、逆方向帰還信号検出部４０７、逆帰還信号合成部４０８、帰還信号除去部４０１、制御部４０４を備える。

自動利得調節部４０２は、中継しようとする順／逆方向中継信号の利得（出力信号の大きさ）を自動で調節する。帰還検出スイッチング部４０５は、外部の下向き変換部３０４からの順／逆方向中継信号をスイッチングする。

順方向帰還信号検出部４０６は、自動利得調節部４０２及び帰還検出スイッチング部４０５からの順方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新する。

逆方向帰還信号検出部４０７は、自動利得調節部４０２及び帰還検出スイッチング部４０５からの逆方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新する。

逆帰還信号合成部４０８は、順／逆方向帰還信号検出部４０６、４０７からの帰還信号の位相と大きさを用いて逆帰還信号を生成する。帰還信号除去部４０１は、外部の下向き変換部３０４からの順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を逆帰還信号合成部４０８からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部４０２に伝達する。

制御部４００は、中継しようとする順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順／逆方向中継信号を送信するように外部の同期獲得部３０５からの同期情報（例：同期信号と基地局情報）を用いて各構成要素を制御する。

ここで、同期獲得部３０５は、ＴＤＤ方式の無線中継装置に必ず必要な必須構成要素であって、基地局から端末機へ（順方向）、または端末機から基地局へ（逆方向）の信号流れの正確な制御に必要な同期信号を抽出する。このような同期信号抽出（獲得）過程は、基地局から端末機への順方向の最初の部分に位置する信号、即ちプリアンブルを探すものである。

プリアンブルはＴＤＤ方式で同期信号を効率のよく抽出できるように構造化されていて、この同期信号を獲得する過程で基地局に対するＩＤ及びセグメント情報のような基地局情報を付加的に得ることができる。このように同期獲得部３０５が同期信号を獲得し、基地局に対する情報を探し出して制御部４０４に伝達すれば、制御部４０４では同期獲得部３０５から伝達を受けた同期信号と基地局情報とを用いてＴＤＤ方式の無線中継装置の動作を制御する。

この際、制御部４０４は、同期獲得部３０５からの同期情報（同期信号と基地局情報）に従い帰還検出スイッチング部４０５の順／逆方向動作を制御する。帰還検出スイッチング部４０５のスイッチング動作により順方向中継信号は順方向帰還信号検出部４０６に伝達され、逆方向中継信号は逆方向帰還信号検出部４０７に伝達される。

中継しようとする信号が順方向と仮定すれば、順方向帰還信号検出部４０６では同期獲得部３０５から得た基地局ＩＤを用いて帰還信号成分を推定できる。即ち、基地局ＩＤは疑似雑音コード（ＰＮＣｏｄｅ）からなっているので、基地局ＩＤと順方向中継信号との間の相関値を計算すれば帰還信号の位相と大きさを推定できる。

したがって、順方向帰還信号検出部４０６では、制御部４０４からの基地局ＩＤと帰還検出スイッチング部４０５及び自動利得調節部４０２からの順方向中継信号との間の相関値を計算して順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを更新して逆帰還信号合成部４０８に伝達する。

そして、逆方向帰還信号検出部４０７では、自動利得調節部４０２及び帰還検出スイッチング部４０５からの逆方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを検出して更新して逆帰還信号合成部４０８に伝達する。

そして、自動利得調節部４０２は、帰還信号除去部４０１から入力される順／逆方向中継信号の大きさ、一体型適応型帰還予測消去器３０６の現在状態に従う利得調節値、及び制御部４０４から入力される既に設定された目標出力大きさ値、及び目標利得値を用いて利得値を決定して、帰還信号除去部４０１で帰還信号が除去された順／逆方向中継信号の利得（出力信号の大きさ）を決定した利得値を用いて自動で調節する。

この際、自動利得調節方式を、例を挙げて詳しく説明すれば、出力値が既に設定された目標出力大きさ値より大きければ、自動利得調節部４０２では利得をこれ以上上げない方式により出力の大きさを制限し、既に設定された目標出力大きさ値より小さな場合には、帰還信号除去部４０１から入力される信号の大きさが目標利得値になるまで一定単位時間（例えば、３ｄＢ／１秒）で利得を増大させるようになる。

そして、帰還信号除去部４０１は、逆帰還信号合成部４０８から伝達を受けた逆帰還信号を用いて下向き変換部３０４から伝達を受けた順／逆方向中継信号（帰還信号が含まれている信号）から帰還信号を除去して自動利得調節部４０２に伝達する。

そして、逆帰還信号合成部４０８は、自動利得調節部４０２から入力される自動で利得が調節された順方向中継信号及び順／逆方向帰還信号検出部４０６、４０７から入力される帰還信号の位相と大きさを用いて、順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号の除去に使用するための信号の大きさと位相を調節して逆帰還信号を生成する。

そして、制御部４０４は、同期獲得部３０５から伝達を受けた同期信号を用いて順方向及び逆方向のタイミングを探して基地局から端末機へ、端末機から基地局への信号流れを制御し、同期獲得部３０５から伝達を受けた基地局情報を用いて帰還信号検出に必要なコード（例：基地局ＩＤ）を順方向帰還信号検出部４０６に伝達する。

そして、同期獲得部３０５は、ドナー及びサービススイッチング部３０２、３０９、入力及び出力スイッチング部３０３、３０８の動作を制御し（図３参照）、同期獲得部３０５での同期獲得結果に従い制御部４０４が自動利得調節部４０２、帰還検出スイッチング部４０５、順方向帰還信号検出部４０６、逆方向帰還信号検出部４０７、逆帰還信号合成部４０８、及び帰還信号除去部４０１の動作を制御する。

仮に、受信信号に送出信号が含まれている場合、即ち同期獲得部３０４で同期信号及び基地局情報を獲得した場合、制御部４０４は、自動利得調節部４０２、帰還検出スイッチング部４０５、順方向帰還信号検出部４０６、逆方向帰還信号検出部４０７、逆帰還信号合成部４０８、及び帰還信号除去部４０１を正常作動させる。この際、目標出力大きさ値を特定値に予め設定して自動利得調節部４０２に伝達する。

一方、受信信号に送出信号が含まれていない場合、即ち同期獲得部３０５で同期信号が獲得できなかった場合、制御部４０４は、自動利得調節部４０２、帰還検出スイッチング部４０５、順方向帰還信号検出部４０６、逆方向帰還信号検出部４０７、逆帰還信号合成部４０８、及び帰還信号除去部４０１の動作を中止させる。

一方、本発明に従う無線中継装置のための一体型適応型帰還予測消去器３０６は、順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するための自動遅延調節部４０３を更に含む。即ち、自動遅延調節部４０３は、多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が生成できるように、自動利得調節部４０２に連結されて帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去できるようにする。このために、無線中継装置では多重経路信号が発生される地点、即ち多重経路成分の位置を予め確認して置くことが好ましい。

図５は、本発明に従う一体型適応型帰還予測消去方法に対する一実施形態のフローチャートであって、最初の順／逆方向信号を中継した後、これから発生する帰還信号を用いて以後の順／逆方向中継信号に残留する帰還信号を除去する方法を示している。

参考に、ＴＤＤ無線中継方式で下向きリンクの場合、ドナーアンテナ３００から下向き変換部３０４までの経路を通じて一体型適応型帰還予測消去器３０６に受信される信号には基地局から実際サービスを中継するために転送する中継信号と、サービスアンテナ３１１を介して空間に放射された信号がまた入った帰還信号とが同時に存在したり、不特定雑音を含む帰還信号のみ存在できる。基地局送出信号は、無線チャンネル環境による多重経路信号として表現され、無線中継装置に受信される信号に帰還信号のみ存在する場合は、基地局から移動通信端末機へ送出信号を転送しない場合であり、これは端末機から基地局への上向きリンクでも同一である。

本発明の具体的な実施形態は、図３及び図４を参照して詳細に前述したところ、ここではその動作の要旨のみを図５を参照しつつ簡略に説明する。

まず、同期情報に従う制御部４０４の制御に従い帰還検出スイッチング部４０５が中継しようとする順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングする。

順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号から順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号から逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新する（５０２）。

利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成する（５０３）。

中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去する（５０４）。

帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節する（５０５）。

そして、付加的に、順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止する機能を更に遂行する（５０６）。

一方、前述したような本発明の方法は、コンピュータプログラムで作成可能である。そして、プログラムを構成するコード及びコードセグメントは当該分野のコンピュータプログラマーにより容易に推論できる。また、作成されたプログラムはコンピュータが読み取りできる記録媒体（情報格納媒体）に格納され、コンピュータにより読み取り及び実行されることによって、本発明の方法を具現する。そして、記録媒体はコンピュータが読み取りできる全ての形態の記録媒体を含む。

上述は、本発明が属する技術分野の当業者にとって、本発明の趣旨から外れない範囲で種々の置換、変形、変更が可能であるので、具体的に記した実施形態により限定されるものではない。

Claims

時分割二重化（ＴＤＤ）無線中継装置であって、
順／逆方向中継信号を送／受信しフィルタリングするための送／受信手段と、
同期獲得部の制御に従い順／逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング手段と、
スイッチング手段からの順／逆方向中継信号を、下向き変換するための下向き変換部と、
下向き変換部からの順／逆方向中継信号に存在する帰還信号成分を除去し、順／逆方向中継信号の利得を調節するための１つの一体型適応型帰還予測消去器と、
一体型適応型帰還予測消去器からの順／逆方向中継信号を、上向き変換するための上向き変換部と、
下向き変換部からの順方向中継信号を用いて、同期を獲得して一体型適応型帰還予測消去器とスイッチング手段を制御するための同期獲得部とを備え、
一体型適応型帰還予測消去器が、順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するための自動遅延調節機能を遂行して、同期獲得部で獲得した基地局ＩＤと順方向中継信号との相関性を用いて順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出する
ことを特徴とする時分割二重化無線中継装置。
一体型適応型帰還予測消去器が、
順／逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部と、
下向き変換部からの順／逆方向中継信号をスイッチングするための帰還検出スイッチング部と、
自動利得調節部及び帰還検出スイッチング部からの順方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部と、
自動利得調節部及び帰還検出スイッチング部からの逆方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部と、
順／逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて、逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部と、
下向き変換部からの順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を、逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して、自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部と、
順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順／逆方向中継信号を送信するように同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部とを備える
請求項１に記載の時分割二重化無線中継装置。
スイッチング手段が、
同期獲得部の制御に従い送／受信手段からの順方向受信中継信号をスイッチングし、逆方向送信中継信号を送／受信手段にスイッチングするためのドナースイッチング部と、
同期獲得部の制御に従い送／受信手段からの逆方向受信中継信号をスイッチングし、順方向送信中継信号を送／受信手段にスイッチングするためのサービススイッチング部と、
同期獲得部の制御に従って、ドナースイッチング部からの順方向受信中継信号及びサービススイッチング部から逆方向受信中継信号を下向き変換部にスイッチングするための入力スイッチング部と、
同期獲得部の制御に従い上向き変換部からの順方向送信中継信号をサービススイッチング部にスイッチングし、上向き変換部からの逆方向送信中継信号をドナースイッチング部にスイッチングするための出力スイッチング部とを備える
請求項１に記載の時分割二重化無線中継装置。
同期獲得部が、
下向き変換部からの順方向中継信号を用いて基地局情報と同期信号を抽出（獲得）して、一体型適応型帰還予測消去器、ドナースイッチング部、入力スイッチング部、出力スイッチング部、サービススイッチング部を制御する
請求項３に記載の時分割二重化無線中継装置。
同期獲得部が、
一体型適応型帰還予測消去器で要する信号処理時間及びその他の各構成要素で要する時間を考慮して、順方向及び逆方向のオン／オフのスイッチング動作が円滑になされるように制御する
請求項４に記載の時分割二重化無線中継装置。
時分割二重化（ＴＤＤ）無線中継装置であって、
順方向中継信号を用いて同期を獲得するための同期獲得部と、
同期獲得部からの同期情報に従い、順方向中継信号の帰還成分と逆方向中継信号の帰還成分を除去するための１つの一体型適応型帰還予測消去器を備え、
一体型適応型帰還予測消去器が、順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するための自動遅延調節機能を遂行して、同期獲得部で獲得した基地局ＩＤと順方向中継信号との相関性を用いて順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出する
ことを特徴とする時分割二重化無線中継装置。
一体型適応型帰還予測消去器が、
順／逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部と、
下向き変換部からの順／逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング部と、
自動利得調節部及びスイッチング部からの順方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部と、
自動利得調節部及びスイッチング部からの逆方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部と、
順／逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて、逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部と、
下向き変換部からの順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を、逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部と、
順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順／逆方向中継信号を送信するように同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部とを備える
請求項６に記載の時分割二重化無線中継装置。
一体型適応型帰還予測消去器であって、
順／逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部と、
外部の下向き変換部からの順／逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング部と、
自動利得調節部及びスイッチング部からの順方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部と、
自動利得調節部及びスイッチング部からの逆方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部と、
順／逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて、逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部と、
下向き変換部からの順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を、逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部と、
順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順／逆方向中継信号を送信するように外部の同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部とを備える
ことを特徴とする一体型適応型帰還予測消去器。
制御部の制御に従い順／逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するための自動遅延調節部を備える
請求項８に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
順方向帰還信号検出部が、
制御部からの基地局ＩＤと帰還検出スイッチング部及び自動利得調節部からの順方向中継信号との間の相関値を計算して、順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを更新する
請求項８に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
自動利得調節部が、
帰還信号除去部からの順／逆方向中継信号の大きさ、一体型適応型帰還予測消去器の現在状態に従う利得調節値、制御部からの既に設定された目標出力大きさ値及び目標利得値を用いて利得値を決定して、
帰還信号除去部で帰還信号が除去された順／逆方向中継信号の利得を自動で調節する
請求項８に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
制御部が、
同期獲得部から伝達を受けた同期信号を用いて、順方向及び逆方向のタイミングを探して順／逆方向中継信号の流れを制御し、同期獲得部からの基地局情報を用いて帰還信号検出に必要な基地局ＩＤを順方向帰還信号検出部に伝達し、
同期獲得部での同期獲得結果に従って、自動利得調節部、スイッチング部、順方向帰還信号検出部、逆方向帰還信号検出部、逆帰還信号合成部、帰還信号除去部の動作を制御する
請求項８に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
一体型適応型帰還予測消去方法であって、
同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングするステップと、
順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号と基地局ＩＤとの間の相関値を計算して、順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号と基地局ＩＤとの間の相関値を計算して、逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新するステップと、
利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成するステップと、
中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去するステップと、
帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節するステップとを有する
ことを特徴とする一体型適応型帰還予測消去方法。
順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するステップを有する
請求項１３に記載の一体型適応型帰還予測消去方法。
プロセッサーを備えた一体型適応型帰還予測消去器に、
同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングする機能と、
順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号と基地局ＩＤとの間の相関値を計算して、順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得に調節されてフィードバックされた逆方向中継信号と基地局ＩＤとの間の相関値を計算して、逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新する機能と、
利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成する機能と、
中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去する機能と、
帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節する機能と、
を実現させるためのプログラムを記録し、コンピュータで読み取り可能である
ことを特徴とする記録媒体。
順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去する機能を実現させるためのプログラムを記録し、コンピュータで読み取り可能である
請求項１５に記載の記録媒体。