JP4855296B2

JP4855296B2 - 無線中継装置及び無線中継装置を使用した情報サービス方法

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Publication number: JP4855296B2
Application number: JP2007037979A
Authority: JP
Inventors: スンジュンベク
Original assignee: エアポイント株式会社
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2027-02-19
Also published as: JP2008205706A; KR20080077308A; WO2008102941A1

Description

本発明は、無線中継装置及び無線中継装置を使用した情報サービス方法に関する。

一般的に、セルラー(cellular) 移動通信システムは、使用者情報の信号を送受信する複数の移動通信端末(Mobile Terminal)、この複数の移動通信端末の送受信信号を適切な処理過程を介して中継する基地局装置であるＢＴＳ(Base Transceiver Station)、複数のＢＴＳを制御する基地局制御装置であるＢＳＣ(Base Station Controller)、及びＢＳＣに接続されて移動通信ネットワークを構成する移動交換局であるＭＳＣ(Mobile Switching Center)から構成される。セルラー移動通信システムは、主に屋外に設置された複数の基地局を含む。サービス領域、つまり、カバレージ(coverage)は、それぞれの基地局別に音声中心のサービスを使用者に提供するように設定されており、また、移動通信において、無線中継器システムは、建物の地下または鉄骨構造物内で発生する電波の陰(shadow)を解消するか、若しくは特定地域のカバレージを拡張するために使用される。このような、無線中継装置としては、例えば、日本の公開公報の特開２００５−１０１９８６号公報がある。

特開２００５−１０１９８６号公報

この技術は、無線中継装置内に無線回路２４，２５を別体として複数有し、ベースバント回路２６，２７も別体として有し制御部４１，４２も別体として有していた。また、それらの配置においても無線中継機内において各々所定位置に配置されているものであった。

しかしながら、無線中継装置において内蔵する制御回路等の配置において制御回路等の熱発生源の熱の発散効率を考慮していないと無線中継装置内の制御部品等の熱による劣化等を引き起こしてしまうという問題があった。このような問題は無線中継器自体の寿命が短命化する恐れが生じ、無線中継器のメンテナンス或いは取替えに係る時間が頻発すると無線中継装置を使用する情報サービスの提供にも影響を及ぼすことにもなるという問題があった。また、無線中継装置内の熱を放熱するために無線中継器自体にファン等の通流機構を備えている場合においてファン等からの雑音等の影響から無線中継装置自体の誤動作等の障害も発生するという問題も生じていた。また、無線中継器自体にファン等の通流機構を備えている場合、それに伴うシステムの大型化及び高価格化を引き起こしてしまうと言う問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、装置内の温度上昇を抑制でき、装置寿命を延命化できるとともに、メンテナンスに係る頻度を低減できる無線中継装置を提供することを目的とする。

本発明の主たる観点によれば、移動体通信システムを構成する無線基地局側と無線端末側とを中継する無線中継装置において、前記無線基地局側から前記無線端末側に所定の情報信号を転送する第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部とを備えた下りチャンネル機構部と、前記無線端末側から前記無線基地局側に所定の情報信号を転送する第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部とを備えた上りチャンネル機構部と、下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構及び帯域フィルタ機構と、を同一の基台上に備え、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構が前記下りチャンネル機構部の第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部の配置位置と前記上りチャンネル機構部の第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部の配置位置との間の領域に配置され、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の裏面側に放熱機構を配置したことを特徴とする無線中継装置が提供される。

また、本発明の他の主たる観点によれば、移動体通信システムを構成する無線基地局側と無線端末側とを中継する無線中継装置において、前記無線基地局側から前記無線端末側に所定の情報信号を転送する第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部とを収納自在に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第１の収納体を備えた下りチャンネル機構部と、前記無線端末側から前記無線基地局側に所定の情報信号を転送する第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部とを収納自在に構成に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第２の収納体を備えた上りチャンネル機構部と、下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構及び帯域フィルタ機構と、を同一の基台上に備え、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構が前記第１の収納体の配置位置と前記第２の収納体の配置位置との間の領域に配置され、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の裏面側に放熱機構を配置したことを特徴とする無線中継装置が提供される。

また、本発明の他の主たる観点によれば、移動体通信システムを構成する無線基地局側と無線端末側とを中継する無線中継装置において、前記無線基地局側から前記無線端末側に所定の情報信号を転送する第１のアナログ回路部を備えた基板と第１のディジタル回路部を備えた基板とを収納自在に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第１の収納体を備えた下りチャンネル機構部と、前記無線端末側から前記無線基地局側に所定の情報信号を転送する第２のアナログ回路部を備えた基板と第２のディジタル回路部を備えた基板とを収納自在に構成に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第２の収納体を備えた上りチャンネル機構部と、下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構及び帯域フィルタ機構と、を同一の基台上に備え、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構が前記第１の収納体の配置位置と前記第２の収納体の配置位置との間の領域に配置され、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の裏面側に放熱機構を配置したことを特徴とする無線中継装置が提供される。また、前記第１の収納体または／及び前記第２の収納体のディジタル回路部の基板は前記増幅機構の配置側に配置されている構成とすることができる。

また、本発明の他の主たる観点によれば、上記における無線中継装置等を使用して前記無線基地局側と無線端末側のいずれか一方側から他方側に、音声情報、画像情報、音楽情報、電子メール情報及びＧＰＳ情報の内の少なくとも１つの情報を通信し情報サービスを実施することを特徴とする無線中継装置を使用した情報サービス方法が提供される。

本発明は、主に、移動体通信システムを構成する無線基地局側と無線端末側とを中継する無線中継装置において、前記無線基地局側から前記無線端末側に所定の情報信号を転送する第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部とを備えた下りチャンネル機構部と、前記無線端末側から前記無線基地局側に所定の情報信号を転送する第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部とを備えた上りチャンネル機構部と、を備え、前記下りチャンネル機構部の第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部の配置位置と前記上りチャンネル機構部の第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部の配置位置との間の領域に下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構または／及び帯域フィルタ機構を配置したことにより、無線中継装置内の温度上昇を抑制でき、無線中継装置の寿命を延命化できるとともに、メンテナンスに係る頻度を低減でき、もって、無線中継装置を使用した情報サービス提供に係る信頼性を向上することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明をおこなう。図１は、無線中継装置１の構成図の実施の形態における全体構造を示す概略図である。

図１に図示したように、無線中継装置１には、中継しようとする信号を無線基地局側から所定の周波数、例えば２１３０．８８ＭＨｚの第１の周波数で受信する受信側アンテナ２を備え、この受信側アンテナ２は、受信側アンテナ２を通じ受信された信号より所定の領域の雑音成分を除去するためのフィルタ機構としての帯域通過フィルタリング部３に接続されている。さらに、帯域通過フィルタリング部３からの信号ラインは帯域通過フィルタリング部３で出力される信号より帰還信号を除去して利得を調節し出力する適応型帰還予測消去機構部４に接続される。この適応型帰還予測消去機構部４は中継しようとする信号に対する帰還信号を除去して、多重経路受信信号と帰還信号が相互干渉を起こさないようにして、自動に利得を調節し出力信号のサイズを制御する機能を有している。

この適応型帰還予測消去機構部４は、帯域通過フィルタリング部３より出力される信号を受信し増幅する受信側増幅機能部５と受信側増幅機能部５で増幅した信号を基底帯域信号に変換する受信側周波数変換機能部６と、受信側周波数変換機能部６で基底帯域信号に変換された信号内に実際中継しようとする信号が存在するのか確認するための受信信号検出機能部７と、中継しようとする信号の出力信号サイズを自動に調節する自動利得調節機能部８と、自動利得調節機能部８より入力される基底帯域信号及び受信側周波数変換機能部６より入力される基底帯域信号より中継しようとする信号内に存在する残留帰還信号の位相とサイズを検出して、これより帰還信号の位相とサイズを更新するための帰還信号検出機能部９と、自動利得調節機能部８より入力される基底帯域信号及び帰還信号検出機能部９より出力される帰還信号の位相とサイズを利用し受信側周波数変換機能部６より入力される基底帯域受信信号内に存在する帰還信号を除去するための逆帰還信号を生成する帰還信号合成機能部１０と、受信側周波数変換機能部６で出力される受信信号と帰還信号合成機能部１０より出力される逆帰還信号を合成して受信信号内に存在する帰還信号を除去する帰還信号除去機能部１１と、帰還信号が除去された受信信号の周波数帯域を高周波帯域に変換する送信側周波数変換機能部１２と、多重経路を避けて信号を送信するための自動遅延調節機能部１３及び制御部１４を有している。

さらに、適応型帰還予測消去機構部４の利得調節された信号は、送信側周波数変換機能部１２にて高周波帯域信号に変換されて、送信側増幅部１５で増幅された後、送信アンテナ１６を通じ無線携帯端末側に対して所定の周波数、例えば、前記第１の周波数、例えば、２１３０．８８ＭＨｚにて出力されるよう構成されている。さらに、適応型帰還予測消去機構部４は、大きく分けてアナログ回路ブロックＡとディジタル回路ブロックＢと他のブロックにて概略構成されている。

このアナログ回路ブロックＡには、前述したように受信側増幅機能部５、受信側周波数変換機能部６、自動遅延調節機能部１３及び送信側周波数変換機能部１２を少なくとも具備して構成されており、ディジタル回路ブロックＢは、前述した受信信号検出機能部７、帰還信号検出機能部９、帰還信号合成機能部１０、帰還信号除去機能部１１及び自動利得調節機能部８を少なくとも具備して構成されており、他のブロックとしては、前述した制御部１４、帯域通過フィルタリング機能部３、送信側増幅機能部１５と無線中継器内に内臓する電子部品等に電力を供給する電源部１７にて構成されている。また、アナログ回路ブロックＡにおいては、増幅器出力段（送信側増幅機能部１５）から帰還し、送信側周波数変換機能部１２‘に入力されるように構成されている。

次に、図２は、前記帰還信号検出機構部９の構成の詳細を説明する図で、帰還信号の検出過程を示している。図１の受信側周波数変換機能部６より入力される信号と自動利得調節機能部８より入力される信号が同一の所定の時間、例えば０．１μSec〜１０μSecの間の所定時間、例えば略１μSec毎遅延させる遅延器２０を経て相関器２１で相関演算が行われた後、累算器２２へ出力される。累算器２２は多重経路チャンネルの帰還信号を分析するためのことで、予測しようとする多重経路数であるＮ個まで柔軟に調節されて、動作は並列的に同時処理される。累算器２２の累算結果は制御部１４へ入力されて、制御部１４は多重経路情報と累算結果を持って処理しようとする多重経路の帰還雑音を設定するよう構成されている。

次に、図３は、前記帰還信号合成機能部１０の構成の詳細を説明する図である。この帰還信号合成機能部１０において、制御部１４は帰還信号検出機能部９での検出結果によって処理しようとする帰還雑音経路を決めて、この情報と多重経路チャンネル情報を多数の同一の所定の時間、例えば０．１μSec〜１０μSecの間の所定時間、例えば略１μSec毎遅延させる遅延器２５と相関器２６で送信して、自動利得調節機能部８より出力される信号が多数の遅延器２５をそれぞれ経て多数の相関器２６へ入力されて、多数の相関器２６のそれぞれは多数の遅延器２５のそれぞれの出力信号に対し共役複素数の演算を行って多重経路各チャンネルのうち除去しようとするチャンネルに対する帰還除去信号を生成した後、加算器２７で合成されて帰還信号除去機能部１１へ入力されるよう構成されている。

一方、帰還信号は多重経路信号が存在しない場合に入力されるように制御するのが好ましい。これは多重経路信号と帰還信号が互いに重なって再受信される場合には、正確な無線チャンネルの特性を予測できないし、これによって帰還信号を正確に除去できないので、多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が受信されるようにするために、自動遅延調節機能部１３で行うよう構成されている。

また、図１にて、自動利得調節機能部８は受信側周波数変換機能部６より入力される受信信号のサイズ、適応型帰還予測消去機構部４の現在状態による利得調節値及び制御部１４より入力される既に設定された目標出力サイズ値を利用し一番適切な利得値を決めて、その利得値を利用し帰還信号除去機能部１１で帰還信号が除去された受信信号のサイズを自動で調節するよう構成されている。

また、帰還信号検出機能部９は、自動利得調節機能部８より入力される基底帯域信号内に存在する残留帰還信号の位相及びサイズと受信側周波数変換機能部６から入力される信号の位相及びサイズを、相関器を利用して受信信号に含まれた帰還信号のサイズと位相を検出した後、帰還信号のサイズと位相値を更新し瞬間に変わる多数のチャンネル特性を予測して、その結果を制御機構１４に出力するよう構成されている。

また、自動遅延調節機能部１３はチャンネルによって発生される多重経路信号と送信した帰還信号が重ならないように、帰還信号検出機能部９で推定したチャンネル特性によって多重経路信号が発生される時間を避けるための遅延時間を計算して送信信号を出力することで瞬間に変化するチャンネルに適応的に動作しアンテナ周囲の多様な環境でも安定的に動作するように構成されている。

また、制御部１４は受信側増幅機能部５と送信側増幅機能部１５の動作を制御して、受信信号検出機構部７の送出信号存在可否の検出結果によって自動利得調節機能部８、帰還信号検出機能部９、帰還信号合成機能部１０及び帰還信号除去機能部１１の動作を制御するよう構成されている。仮に、受信信号に送出信号が含まれている場合、制御部１４は自動利得調節機能部８、帰還信号検出機能部９、帰還信号合成機能部１０及び帰還信号除去機能部１１を正常作動させる。この時、目標出力サイズ値を予め記憶機構により記憶した所定値を自動利得調節機能部８に伝達するよう構成されている。一方、受信信号に送出信号が含まれていない場合、制御部１４は自動利得調節機能部８、帰還信号検出機能部９、帰還信号合成機能部１０及び帰還信号除去機能部１１の動作を制御するよう構成されている。この場合、帰還信号除去機能部１１を最適な状態に維持できるように、一定期間で参照信号を送り、帰還信号除去機能部１１のパラメータを更新することが好ましい。以上無線基地局側から無線端末側へのシステム（下りチャンネル）が構成されている。

次に、無線端末側から無線基地局側（上りチャンネル）への構成を図４を用いて説明する。この無線端末側から無線基地局側への構成は、中継しようとする信号を無線携帯端末側から所定の周波数、例えば、前記第１の周波数より低い周波数、例えば、１９４０．８８ＭＨｚの第２の周波数(前述する第２の周波数と同一の周波数)で受信する受信側アンテナ２ａを備え、この受信側アンテナ２ａは、受信側アンテナ２ａを通じ受信された信号より所定の領域の雑音成分を除去するためのフィルタ機構としての帯域通過フィルタリング部３ａに接続されている。さらに、帯域通過フィルタリング部３ａからの信号ラインは前述する適応型帰還予測消去機構部４と同様に構成された適応型帰還予測消去機構部４ａに接続されている。

さらに、適応型帰還予測消去機構部４ａの利得調節された信号は、送信側増幅部１５ａで増幅された後、送信アンテナ１６ａを通じ無線基地局側に対して所定の周波数、例えば、前記第２の周波数、例えば、１９４０．８８ＭＨｚにて出力されるよう構成されている。なお、適応型帰還予測消去機構部４ａは、適応型帰還予測消去機構部４と同様に、大きく分けてアナログ回路ブロックＡとディジタル回路ブロックＢと他のブロックにて概略構成されている。この無線端末局側から無線基地局側へのシステム構成において、制御機構１４ａと電源部１７ａを有している。ここで、制御機構１４ａと電源部１７ａは制御機構１４と電源部１７と別体としてもよいし1つの制御機構で兼用してもよいことは言うまでもない。また、送信アンテナ１６ａと受信アンテナ２とを兼用し、受信側アンテナ２ａと送信アンテナ１６とを兼用しデュプレックス通信として構成してもよいことはいうまでもない。以上無線端末側から無線基地局側へのシステム（上りチャンネル）が構成されている。なお、前述した無線基地局側から無線端末側へのシステム（下りチャンネル）で説明したアナログ回路ブロックＡとディジタル回路ブロックＢを第１のアナログ回路ブロックＡと第１のディジタル回路ブロックＢとすると、無線端末側から無線基地局側へのシステム（上りチャンネル）で説明するアナログ回路ブロックＡとディジタル回路ブロックＢを第２のアナログ回路ブロックＡと第２のディジタル回路ブロックＢとなる。

次に、以上の構成における無線中継装置１の配置について図５にて説明する。この無線中継装置１は、多面体、例えば箱状の伝熱性部材、例えば金属で形成された基台３０を有しており、この基台３０は開閉機構としての蓋体３１にて気密に開閉自在に構成され、雨等の進入を防止自在に構成されている。この基台３０の上記システムの取り付け位置としての底部３２を備えている。

この底部３２における配置空間における、図中Ｘ方向から見た配置は、図６にも示すように、上方部に電源部１７(または／及び電源部１７ａ)が配置されこの電源部１７(または／及び電源部１７ａ)の上部、つまり図の手前側に制御機構１４(または/及び制御機構１４ａ)が積層して配置されている。この電源部１７(または／及び電源部１７ａ)の所定間隔のスペースを介した下方位置には、無線基地局側から無線端末側に使用する送信側増幅機能部１５を配置するよう構成されている。さらに、送信側増幅機能部１５の所定間隔のスペースを介した下方位置には、無線端末側から無線基地局側に使用する送信側増幅機能部１５ａが配置され、この送信側増幅機能部１５ａの上部、つまり図の手前側に受信側帯域通過フィルタ機能部３(または/及び受信側帯域通過フィルタ機能部３ａ)が積層して配置されている。したがって、この基台３０底部３２と実質的に接触するのは電源部１７(または／及び電源部１７ａ) 、送信側増幅機能部１５、送信側増幅機能部１５ａとなるように構成されている。

また、送信側増幅機能部１５ａの所定間隔のスペースを介した一方の側方側には、無線基地局側から無線端末側へのシステムの第１のアナログ回路部Ａと第１のディジタル回路部Ｂを収納する伝熱性部材、例えば金属等で形成された多面体、例えば箱状の収納体４０が配置されている。また、送信側増幅機能部１５ａの所定間隔のスペースを介した他方の側方側には、無線端末側から無線基地局側へのシステムの第２のアナログ回路部Ａと第２のディジタル回路部Ｂを収納する伝熱性部材、例えば金属等で形成された多面体、例えば箱状の収納体４１が配置されている。

さらに、この収納体４０，４１は、図７にも示すように、アナログ回路部Ａとディジタル回路部Ｂを各々一枚の基板、例えばプリント基板に配置され、それらアナログ回路部Ａを配置した基板とディジタル回路部Ｂを配置した基板を少なくとも２枚内臓自在に構成されている。図中の４２はそれら基板を収納体４０，４１に取り付けるための取付機構４２である。なお、図中にて上部にアナログ回路部Ａを配置した基板を配置した場合、下部にディジタル回路部Ｂを配置した基板を配置することとなるが、図中のＹ側を基台３０底部３２と実質的に接触させ、ディジタル回路部Ｂを配置した基板側を送信側増幅機能部１５ａ側に向けて配置されるよう構成している。また、収納体４０，４１のアナログ回路部Ａを配置した基板とディジタル回路部Ｂを配置した基板との間は通流自在に構成された空間部４３が設けられており収納体４０，４１の熱の面内均一性を抑制するよう構成されている。なお、収納体４０，４１の間の領域に配置される電子機器としては、前述するように、送信側増幅機能部１５、送信側増幅機能部１５ａ、受信側帯域通過フィルタ機能部３(または/及び受信側帯域通過フィルタ機能部３ａ)が含まれることになる。

なお、ディジタル回路部Ｂを配置した基板側を送信側増幅機能部１５(または/及び送信側増幅機能部１５ａ)側、つまり、基台３０の底部３２の中央部側に向けて配置されるよう構成しているのは、ディジタル回路部Ｂの発熱がアナログ回路部Ａの発熱に比べ高いので後述する放熱機構による放熱効率をより向上させるためである。したがって、収納体４０，４１の対向する側は共にディジタル回路部が配置されるよう構成されている。なお、この放熱効力が問題とならない場合においては、図６の右から収納体４０のアナログ回路部・ディジタル回路部とし、続いて収納体４１のアナログ回路部・ディジタル回路部の順として構成することにより配線の方向を同一とし配線の収納効率を上げることも可能である。また、本実施の形態においては、熱効率のために空間部４３を設けたが熱効率等の問題がない場合はそれぞれの空間を仕切る仕切り機構を配置或いは形成してもよい。さらに、収納体４０，４１のアナログ回路部・ディジタル回路部の配置空間はそれぞれ伝熱性の部材、例えば金属等の取り外し自在の蓋体により気密自在に構成されている。

さらに、基台３０の前記電子部品等を配置する底部３２の裏面側には、図８及び図９に示すように、基台３０の前記電子部品等を配置する底部３２の点線領域５０の裏面側に放熱フィン５１を備えた放熱機構５２が配置され、効率よく無線中継器の放熱を行なうよう構成されている。なお、放熱機構５２の配置領域としての点線領域５０を電子部品の配置領域の全域の領域に配置したが、少なくとも受信側増幅機能部５を含み下方向の電子部品の領域に対応して配置してもよい。

このように、発熱する送信側増幅機能部１５或いは送信側増幅機能部１５ａ或いは電源部１７(または／及び電源部１７ａ)を基台３０の前記電子部品等を配置する底部３２の中央部に配置構成されるので基台３０の前記電子部品等を配置する底部３２の裏面側の放熱機構５２に効率よく熱が伝達し面内均一的に放熱が均等拡散し放熱効率が高くなるよう構成されている。さらに、送信側増幅機能部１５または送信側増幅機能部１５ａの上方位置に電源部１７(または／及び電源部１７ａ)が配置されるよう構成されているので、電源部１７(または／及び電源部１７ａ)が万が一にも火災を起こした場合にも高価な電子部品が下方向に存在するので熱消失することが抑制されることとなる。さらに、無線中継器の放熱効率がよくなるのでファン等の通流機構を設ける事もなくなるのでシステムの小型化を図れることになり、システムの故障等の障害要因を減少させることもできる。

また、基台３０の前記電子部品等を配置する底部３２の中央部に配置される送信側増幅機能部１５または/及び送信側増幅機能部１５ａの側方に各々収納体４０，４１が配置されるので、前記電子部品等を配置する底部３２の中央部に配置される送信側増幅機能部１５または/及び送信側増幅機能部１５ａからの熱の上昇流或いは伝熱流を直接影響受けないために、収納体４０，４１内の回路が熱による影響を受けにくくなりシステムの信頼性を向上できることになる。

次に、以上の如く構成された無線中継装置の無線基地局側から無線端末側（下りチャンネル）への動作を説明する。まず、受信アンテナ２を通じ受信側帯域通過フィルタ機能部３に受信される音声情報、画像情報、音楽情報、電子メール情報及びＧＰＳ情報の内の少なくとも１つの情報を含む信号には、無線基地局で実際サービスを中継するために送信する中継信号と送信アンテナ１６を通じて空間に放射された信号が再び帰って来た帰還信号が同時に存在する信号か、不特定な雑音を含む帰還信号だけが存在する信号なのかという判断を行なう必要がある。つまり、無線基地局の送出信号は無線チャンネル環境による多重経路信号とする場合、受信信号に帰還信号だけが存在する場合は無線基地局で無線端末側の移動通信端末より送出信号を送信しなくても良い。受信アンテナ２を通じ信号が受信されれば、受信側帯域通過フィルタ機能部３はこれをフィルタリングして受信側増幅部５へ送信する。これによって、受信側増幅部５はフィルタリングされた信号を増幅して、受信側周波数変換機能部６によって増幅された信号の周波数帯域が基底帯域信号に変換されるようになる。

その後、受信信号検出機能部７は基底帯域信号に変換された受信信号内に送出信号が存在するのか確認して、その結果を制御部１４へ送信する。もし、受信信号内に送出信号が含まれている場合、制御部１４が自動利得調節機能部８、帰還信号検出機能部９、帰還信号合成機能部１０及び帰還信号除去機能部１１を正常作動させて、帰還信号検出機能部９で帰還信号の位相とサイズを更新するようにする。次に、帰還信号合成機能部１０は更新された帰還信号の位相とサイズを利用して逆帰還信号を生成する。そして、帰還信号除去機能部１１は基底帯域の受信信号と逆帰還信号を合成して受信信号内に含まれた帰還信号を除去する。

その後、送出しようとする信号で帰還信号が除去された後、自動利得調節機能部８は受信信号の出力サイズを自動調節する。この時、自動利得調節機能部８は受信側周波数変換機能部６より入力される受信信号のサイズ、適応型帰還予測消去機構４の現在状態による利得調節値及び制御部１４より入力される既に設定された目標出力サイズ値を利用して一番適切な利得値を決めて、帰還信号が除去された受信信号のサイズを増幅または減殺して出力信号サイズを自動で調節する。

その後、利得調節された信号は送信側周波数変換機能部１２で高周波帯域信号に変換されて、送信側増幅機能部１５で無線中継局が小型局においては増幅を所定の増幅、例えば０ｄｂとし中型局以上の無線中継器においては増幅を所定の増幅、例えば、略１０ｄｂ以上の増幅とし増幅された後、送信アンテナ１６を通じ出力される。

なお、前述の帰還信号の位相とサイズを更新する工程においては、受信側周波数変換機能部６より入力される基底帯域信号と自動利得調節機能部８より出力される自動利得調節された出力信号の相関性を利用し帰還信号の位相とサイズを更新して、多重経路情報を提供するためのチャンネル特性情報を提供する。すなわち、本実施の形態においては、受信信号の出力を調節する段階で発振が感知される場合は、発振が中止できる最小の利得値より始めて最短時間に最適の値で収斂するように動作して、発振を感知した時にもシステムが続けて運用されるようにしている。

次に、帰還信号検出機能部９の帰還信号の検出工程については、受信側周波数変換機能部６より入力される信号と自動利得調節機能部８より入力される信号が遅延器２０を経て相関器２１で相関演算が行われた後、累算器２２へ出力される。累算器２２は多重経路チャンネルの帰還信号を分析するためのことで、予測しようとする多重経路数であるＮ個まで柔軟に調節されて、動作は、例えば並列的に同時処理される。累算器２２の累算結果は制御部１４へ入力されて、制御部１４は多重経路情報と累算結果を持って処理しようとする多重経路の帰還雑音を決定する。

次に、制御部１４は帰還信号検出機能部９での検出結果によって処理しようとする帰還雑音経路を決めて、この情報と多重経路チャンネル情報を多数の遅延器２５と相関器２６で送信して、自動利得調節機能部８より出力される信号が多数の遅延器２５をそれぞれ経て多数の相関器２６へ入力されて、多数の相関器２６のそれぞれは多数の遅延器２５のそれぞれの出力信号に対し共役複素数の演算を行って多重経路各チャンネルのうち除去しようとするチャンネルに対する帰還除去信号を生成した後、加算器２７で合成されて帰還信号除去機能部１１へ入力される。

一方、帰還信号は多重経路信号が存在しない場合に入力されるように制御するのが好ましい。これは多重経路信号と帰還信号が互いに重なって再受信される場合には、正確な無線チャンネルの特性を予測できないし、これによって帰還信号を正確に除去できないので、多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が受信されるようにするためのことで、自動遅延調節機能部１３で行う。なお、無線中継装置の無線端末側から無線基地局側への動作を施すシステムも取り扱う周波数が異なるのみで前述と同様の構成と動作を行なっている。なお、送信側増幅機能部１５の増幅と送信側増幅機能部１５ａの増幅の差は、無線中継局が小型局においては増幅の差は、所定の増幅差、例えば０ｄｂ（同じ増幅率）とし中型局以上の無線中継器においては増幅差を所定の増幅差、例えば、略１０ｄｂ以上の増幅差とし送信側増幅機能部１５ａの方が大きい増幅となるようにされている。なお、送信側増幅機能部１５ａの増幅と送信側増幅機能部１５の増幅の差において送信側増幅機能部１５の方が送信側増幅機能部１５ａより前述同様の値に大きい増幅差となるように設定した場合は、前述の送信側増幅機能部１５と送信側増幅機能部１５ａの配置位置を入れ替えるように構成してもよい。本実施例では送信側増幅機能部１５ａの方が便宜上大きい増幅とし配置スペースも送信側増幅機能部１５の配置スペースより大きい、つまり物理的に大きいものとして記載しているものである。

次に、本実施例の無線中継装置１としての前述した電子機器の配置における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。なお、本実施の形態に係る発明は他の実施例と組み合わせて使用してよいということは言うまでもなく本実施の形態のみに限定されない。

前述の無線中継器１においては、送信側増幅機能部１５の下方位置に送信側増幅機能部１５ａを配置していた。つまり、物理的に大きい方の増幅器を下方位置に配置していたが、送信側増幅機能部１５ａがよりＰＯＷＥＲの大きい増幅器を必要とする場合、図１０に示すように送信側増幅機能部１５（つまり物理的に小さい方の増幅器または／及び増幅ＰＯＷＥＲの小さい側の増幅器または／及び増幅率の小さい側の増幅器または／及び発熱量の小さい側の増幅器である。）の下方位置に受信側帯域通過フィルタ機能部３，３ａを備えている。この受信側帯域通過フィルタ機能部３，３ａは前述したように収納体４０，４１の間の領域に配置されている。また、収納体４０，４１の間の領域の延長上の領域には、図１１にも示すように送信側増幅機能部１５ａが配置されている。この送信側増幅機能部１５ａが配置されるよう構成されている。

この送信側増幅機能部１５ａは、基台３０には配置されておらず第２の多面体、例えば箱状として伝熱性の部材、例えば金属等の部材にて構成された第２の基台に内臓自在に配置されている。なお、図中ＸとＸ１はそれぞれの基台３０，３０ａに対する電子部品の取り付け方向である。したがって基台３０，３０ａは相反する方向に接続され一体化されるよう構成されている。また基台３０，３０ａの電子部品の取り付け底部の裏面側には放熱フィン５１を備えた放熱機構５２が互いに対向するよう配置されている。

さらに、基台３０，３０ａの放熱機構５２との間には所定の間隔を有する空間部が形成されるよう構成されており、基台３０，３０ａの各放熱機構５２，５２ａの放熱フィン５１，５１ａには気体、例えば外気が図中上下方向または／及び図中の手前或いは奥方向に通流自在に構成されている。さらに送信側増幅機能部１５ａの配線は基台３０，３０ａの下方向に配置された気密性を有する配管６１を介して行なわれ基台３０ａも前述した基台３０を気密にする図示しない蓋体３１により気密自在に構成されている。このように、送信側増幅機能部１５ａ（つまり物理的に大きい方の増幅器または／及び増幅ＰＯＷＥＲの大きい側の増幅器または／及び増幅率の大きい側の増幅器または／及び発熱量の大きい側の増幅器である。）を第１の基台３０とは異なる第２の基台３０ａに分けて配置したことにより、基台３０内の電子部品への熱影響を抑制することが可能となり装置の信頼性を向上することができる。

また、放熱機構５２，５２ａを複数有しているので装置自体の放熱効率を増大させたことにより、電子部品への熱影響を抑制できる。さらに、各放熱機構５２，５２ａを対向して配置したことによりシステムの小型化が図れることになる。また、受信側帯域通過フィルタ機能部３，３ａを送信側増幅機能部１５ａ上に配置することがないので受信側帯域通過フィルタ機能部３，３ａへの熱の影響を抑制することができるのでシステムの安定性を確保できることになり、動作の安定性を図れる。したがって、システムの小型化は勿論であるがシステムの低価格化・装置の安全性が向上することが可能となる。

次に、本実施例の無線中継装置１としての前述した電子機器の配置における他の実施の形態について図１２を用いて説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。なお、本実施の形態に係る発明は他の実施例と組み合わせて使用してよいということは言うまでもなく本実施の形態のみに限定されない。

この無線中継装置１には、外部から無線中継装置を無線によりリモート制御するためのリモート制御装置７０を備えており、その配置は、受信側帯域通過フィルタ機能部３，３ａの上部、つまり、図の手前方向になるよう配置されている。このリモート制御装置７０には前述の受信アンテナ２，２ａ又は送信アンテナ１６，１６ａ以外の図示しない第３のアンテナが接続自在に構成されている。リモート制御装置７０は無線中継装置１の制御の状態を外部に送信することは勿論であるが、外部からの指示情報により増幅器１５，１５ａの増幅を所定の増幅値に設定するための機能も有している。なお、第３のアンテナで使用する無線の周波数は受信アンテナ２，２ａ又は送信アンテナ１６，１６ａで使用する周波数より異なる周波数、例えば、受信アンテナ２，２ａ又は送信アンテナ１６，１６ａで使用する周波数より低い第３の周波数で行うことが好ましい。

さらに、リモート制御装置７０は、外部に対して図示しない温度検出機構により無線中継装置１内の所定の場所の温度情報または／及び放熱機構５２の温度情報を送信自在に構成されている。したがって、外部において無線中継装置１自体の状態を把握することが可能となり、無線中継装置１自体の温度による異常を判断できるので無線中継装置１を複数有するシステムの中の異常な無線中継装置１を特定できシステムのメンテナンスに係る時間を短縮でき情報サービスに係る異常をより確実に把握でき、短期間に効率的に復旧することが可能となる。なお、リモート制御装置７０を受信側帯域通過フィルタ機能部３，３ａの上部に配置したことにより配置スペースを有効に使えシステムの小型化を図ることが可能となる。

また、収納体４０，４１の基台３０の側面と接する側方側は、図１３にも示すように、基台３０の側面と実質的に収納体４０，４１からの熱を放熱するよう収納体４０，４１と基台３０の側面とは近接して配置されている。これにより、収納体４０，４１の熱は主として基台３０の底部と側面の複数の面から効率よく放熱するよう構成され、収納体４０，４１の温度上昇を抑制し、収納体４０，４１内の回路への温度影響を抑制できるように構成されている。これにより、システムの安全を向上している。

さらに、収納体４０に内蔵される基板、例えばプリント基板が複数配置されており、基台３０の側面と近接して配置される側にアナログ回路部より発熱量が大きいディジタル回路部の基板７１が配置されるよう構成され、基台３０の側面からの放熱を促進させている。さらに、ディジタル回路部を構成する受信信号検出機能部７、帰還信号検出機能部９、帰還信号合成機能部１０、帰還信号除去機能部１１及び自動利得調節機構部８のうちの少なくとも二つの発熱量の大きい機能部を基台３０の側面と近接する側の基板に配置することが好ましい。また、アナログ回路部側の基板、例えばプリント基板には、受信側増幅機能部５、受信側周波数変換機能部６、自動遅延調節機能部１３及び送信側周波数変換機能部１２のうちの少なくとも２つの機能部、例えば、受信側周波数変換機能部６と送信側周波数変換機能部１２とを同一の基板７２上に配置することが好ましい。

なお、収納体４１の構成も収納体４０と同様に構成されているものとする。さらに、アナログ回路部とディジタル回路部とを各々一枚の基板上にて配置する場合においてアナログ回路部とディジタル回路部との配置は同様の配置とすることが好ましい。このように、収納体４０，４１内のアナログ回路部とディジタル回路部の基板を配置し構成することにより収納体４０，４１内の回路への温度影響を抑制できるように構成されている。これにより、システムの安全を向上している。なお、収納体４０，４１のアナログ回路部とディジタル回路部との発熱量が問題とならない場合、当然、収納体４０，４１の発熱量も問題とならないので、その場合は、前述にも述べたように、基台３０の底部のみから実質的に放熱を行うよう構成してもよい。

このような場合、収納体４０の図の右側よりディジタル回路部，アナログ回路部の順に配置し収納体４１の図の右側よりディジタル回路部，アナログ回路部の順に配置または、収納体４１の図の右側よりアナログ回路部，ディジタル回路部の順に配置し収納体４１の図の右側よりアナログ回路部，ディジタル回路部の順に配置する。つまり収納体４０，４１共に同一の配置順にすることにより、収納体４０，４１からの配線の引き出しを揃えることにより収納体４０，４１の配線の煩雑化を抑制することが可能になる。

なお、図１３において基板に配置する配置面側の電子部品、例えばＩＣ８０の配置側が、収納体４０，４１と基台３０の側面とは近接して配置されていることが好ましい。これにより、収納体４０，４１の熱は主として基台３０の底部と側面の複数の面から効率よく放熱するよう構成され、収納体４０，４１の温度上昇を抑制し、収納体４０，４１内の回路への温度影響を抑制できるように構成されている。これにより、システムの安全を向上することが可能となる。

また、上述の収納体４０側に無線基地局側から無線端末側の回路を収納し，収納体４１側に無線端末側から無線基地局側の回路を収納したが、収納体４０側に無線端末側から無線基地局側の回路を収納し収納体４１側に無線基地局側から無線端末側の回路を収納しても良いことは言うまでもなく、また、収納体３０の裏面側の放熱機構５２は収納体３０の裏面の所定の領域範囲に配置したが収納体３０の裏面の全面にわたって配置してもよいし収納体３０の裏面に複数分割して配置してもよく、放熱機構５２は収納体３０の裏面側だけではなく側面側にも配置してもよいことは言うまでもない。本実施の形態の範囲において適宜本技術を組み合わせて適用してもよい。

本発明は、無線中継装置及び無線中継装置を使用した情報サービス方法に適用可能である。

本発明に係る無線中継装置の実施の形態における全体構造を示す説明図である。図１の無線中継装置の要部を説明する概略説明図である。図１の無線中継装置の要部を説明する概略説明図である。図１の無線端末局側から無線基地局側を説明する概略説明図である。図１の無線中継器を収納する収納体を説明する概略斜視図である。図１の無線中継器の電子機器の配置を説明する概略平面図である。図１の無線中継器に収納される収納体を説明する概略斜視図である。図６の無線中継器に備える放熱機構の配置を説明する概略平面図である。図５の無線中継器を収納する収納体に備える放熱機構の配置を説明する概略斜視図である。図６の他の実施の形態を説明する概略平面図である。図１０の無線中継器を収納する収納体と無線中継器を収納する収納体に備える放熱機構の配置を説明する概略斜視図である。図１０の他の実施の形態を説明する概略平面図である。図１２の無線中継器に収納される収納体を説明する概略断面図である。

符号の説明

１無線中継装置
２，２ａ受信側アンテナ
３，３ａ帯域通過フィルタリング部
４適応型帰還予測消去機構部
５受信側増幅機能部
６受信側周波数変換機能部
７受信信号検出機能部
８自動利得調節機能部
９帰還信号検出機能部
１０帰還信号合成機能部
１１帰還信号除去機能部
１２送信側周波数変換機能部
１３自動遅延調節機能部
１４，１４ａ制御部
１５，１５ａ送信側増幅部
１６，１６ａ送信アンテナ
３０基台
４０，４１収納体
１７，１７ａ電源機構

Claims

移動体通信システムを構成する無線基地局側と無線端末側とを中継する無線中継装置において、
前記無線基地局側から前記無線端末側に所定の情報信号を転送する第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部とを備えた下りチャンネル機構部と、前記無線端末側から前記無線基地局側に所定の情報信号を転送する第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部とを備えた上りチャンネル機構部と、下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構及び帯域フィルタ機構と、を同一の基台上に備え、
前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構が前記下りチャンネル機構部の第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部の配置位置と前記上りチャンネル機構部の第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部の配置位置との間の領域に配置され、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の裏面側に放熱機構を配置したことを特徴とする無線中継装置。
移動体通信システムを構成する無線基地局側と無線端末側とを中継する無線中継装置において、
前記無線基地局側から前記無線端末側に所定の情報信号を転送する第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部とを収納自在に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第１の収納体を備えた下りチャンネル機構部と、前記無線端末側から前記無線基地局側に所定の情報信号を転送する第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部とを収納自在に構成に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第２の収納体を備えた上りチャンネル機構部と、下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構及び帯域フィルタ機構と、を同一の基台上に備え、
前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構が前記第１の収納体の配置位置と前記第２の収納体の配置位置との間の領域に配置され、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の裏面側に放熱機構を配置したことを特徴とする無線中継装置。
移動体通信システムを構成する無線基地局側と無線端末側とを中継する無線中継装置において、
前記無線基地局側から前記無線端末側に所定の情報信号を転送する第１のアナログ回路部を備えた基板と第１のディジタル回路部を備えた基板とを収納自在に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第１の収納体を備えた下りチャンネル機構部と、前記無線端末側から前記無線基地局側に所定の情報信号を転送する第２のアナログ回路部を備えた基板と第２のディジタル回路部を備えた基板とを収納自在に構成に構成されるとともに伝熱部材にて構成された第２の収納体を備えた上りチャンネル機構部と、下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構及び帯域フィルタ機構と、を同一の基台上に備え、
前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構が前記第１の収納体の配置位置と前記第２の収納体の配置位置との間の領域に配置され、前記下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の裏面側に放熱機構を配置したことを特徴とする無線中継装置。
前記第１の収納体または／及び前記第２の収納体のディジタル回路部の基板は前記増幅機構の配置側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の無線中継装置。
前記下りチャンネル機構部の第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部の配置位置と前記上りチャンネル機構部の第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部の配置位置との間の領域に配置された下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の上方位置に無線中継装置の制御機構部または／及び電源部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
前記第１の収納体の配置位置と前記第２の収納体の配置位置との間の領域に配置された下りチャンネル機構部または／及び上りチャンネル機構部の増幅機構の配置領域の上方位置に無線中継装置の制御機構部または／及び電源部を配置したことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の無線中継装置。
前記下りチャンネル機構部の第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部の配置位置と前記上りチャンネル機構部の第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部の配置位置との間の領域に配置された下りチャンネル機構部または上りチャンネル機構部の内の一方の増幅機構の配置を第１の空間部に配置し前記下りチャンネル機構部の第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部の配置位置と前記上りチャンネル機構部の第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部の配置位置との間の領域に配置された下りチャンネル機構部または上りチャンネル機構部の内の一方の増幅機構の配置領域の裏面側に第１の放熱機構を配置し、前記下りチャンネル機構部の第１のアナログ回路部と第１のディジタル回路部の配置位置と前記上りチャンネル機構部の第２のアナログ回路部と第２のディジタル回路部の配置位置との間の領域に配置されるとともに下りチャンネル機構部または上りチャンネル機構部の内の他方の増幅機構を第１の空間部と異なる第２の空間部に配置しこの配置領域の裏面側に第２の放熱機構を備えたことを特徴とする請求項１または請求項５に記載の無線中継装置。
前記第１の収納体の配置位置と前記第２の収納体の配置位置との間の領域に配置された下りチャンネル機構部または上りチャンネル機構部のうちの一方の増幅機構を第１の空間部に配置しこの配置領域の裏面側に第１の放熱機構を配置し前記第１の収納体の配置位置と前記第２の収納体の配置位置との間の領域に配置され下りチャンネル機構部または上りチャンネル機構部の内の他方の増幅機構を第２の空間部に配置しこの配置領域の裏面側に第２の放熱機構を配置したことを特徴とする請求項２から請求項４、請求項６のいずれかに記載の無線中継装置。
前記第１の放熱機構と前記第２の放熱機構とは対向して配置されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の無線中継装置。
前記第１の放熱機構と前記第２の放熱機構とは対向して配置され、前記第１の放熱機構と前記第２の放熱機構との間は接触しないことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の無線中継装置。
前記第１の放熱機構と前記第２の放熱機構とは共通の気体が通流自在に構成されていることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載の無線中継装置。
前記無線中継装置には、気体を通流する通流機構は備えていないことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の無線中継装置。
前記上りチャンネル機構部で使用する無線周波数と前記下りチャンネル機構部で使用する無線周波数とは異なる周波数であり、前記下りチャンネル機構部で使用する無線周波数より上りチャンネル機構部で使用する無線周波数の方が低い周波数であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の無線中継装置。
前記増幅機構及び帯域フィルタ機構の配置において、増幅機構の上部に帯域フィルタ機構を積層して配置したことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の無線中継装置。
前記増幅機構において、増幅機構の増幅は略１０ｄＢ以上に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の無線中継装置。
前記下りチャンネル機構部または前記上りチャンネル機構部には、多重経路信号が発生しない瞬間に前記情報信号が伝送されるようにするための自動遅延調節機能部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の無線中継装置。
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の無線中継装置を使用して前記無線基地局側と無線端末側のいずれか一方側から他方側に、音声情報、画像情報、音楽情報、電子メール情報及びＧＰＳ情報の内の少なくとも１つの情報を通信し情報サービスを実施することを特徴とする無線中継装置を使用した情報サービス方法。