JP5480557B2 - 中継装置及び中継出力レベル調整プログラム - Google Patents

Description

本発明は、中継装置及び中継出力レベル調整プログラムに係り、より詳しくは、無線基地局と無線通信端末装置との間における通信を中継する中継装置、及び、当該中継装置において実行される中継出力レベル調整プログラムに関するものである。

近年、携帯電話装置やＰＨＳ（Personal Handyphone System）端末装置等の移動通信端末装置が広く普及している。こうした移動通信端末装置は、通常は、基地局との間で無線通信を行うことにより、当該基地局を介して、通信相手との間における通信を行う。
しかしながら、基地局からの電波が届きにくい地域（いわゆる不感地域）は、依然として存在するのが現状である。このため、多大な費用を要する新規基地局の建設をすることなく基地局のカバーエリアを拡大するため、基地局と移動通信端末装置との間で無線信号を中継増幅する無線中継装置（以下、「中継装置」と呼ぶ）を設置することによって、不感地域の通信環境を改善する技術が提案されている。

一方、フェムト基地局と呼ばれ、カバーエリア（セル半径）が数十［ｍ］程度とされる極めて小規模な領域（フェムトセル）となっている基地局が提案されている。フェムト基地局は、家庭内や小規模オフィスへの設置が想定された基地局であり、家庭内や小規模オフィスに引き込まれているＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線や光ファイバ回線等の固定通信回線に接続して使用される。したがって、フェムト基地局は、固定通信回線を提供するブロードバンド通信事業者のＩＰ（Internet Protocol）通信網やインターネット等を経由して移動体通信事業者のネットワークに接続されるようになっている。

そして、中継装置の技術とフェムトセルの技術とを組み合わせた技術が、提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。この従来例の技術は、本来的にはフェムト基地局のカバーエリア内にいわゆる不感領域が存在する場合に、中継装置を利用する技術である。そして、当該カバーエリアの外に中継装置が設置された場合には、中継装置が、中継動作を自動的に停止するようになっている。

特開２００８−３０１０８６号公報

上述した従来例の技術では、中継装置が、フェムト基地局の本来のカバーエリア（例えば、同一建屋内エリア）における通信の中継に利用される。こうした用途に利用される中継装置では、担当エリア内における無線通信装置との確実な通信の実現、及び、構成の簡易性の確保のため、一般に、フェムト基地局から受けた信号のレベルにかかわらず、所定の最大レベル（中継出力信号としての最大レベル）に増幅した中継出力信号を送信するようになっている。

ところで、中継装置におけるフェムト基地局から受けた信号の中継増幅能力を向上させるとともに、移動通信端末装置等の無線通信装置用のサービスアンテナを、例えば、フェムト基地局が設置された建屋外を送受信対象エリアとするように設置すれば、フェムト基地局の本来のカバーエリア外である建屋外に存在する無線通信装置と、フェムト基地局との間における通信の中継が可能となる。

こうした用途に中継装置を利用する場合において、中継装置に従来の技術を適用すると、フェムト基地局から受けた信号のレベルＤＲＡ（Ｔ）が、図１３（Ａ）において実線で示されるように時間的に変化しても、ダウンリンクの中継出力信号のレベルＤＳＡ（Ｔ）は、図１３（Ｂ）において実線で示されるように、時間的に変化せず、最大レベルＤＳＡ₀に維持される。この結果、ダウンリンクの中継増幅の中継装置におけるシステム利得ＤＳＧ（Ｔ）（＝ＤＳＡ₀／ＤＲＡ（Ｔ））は、図１３（Ｃ）に示されるように、時間的に変化する。
ここで、図１３（Ａ）に示されるように、レベルＤＲＡ（Ｔ）は、パイロット成分のレベルＤＲＰ（Ｔ）と通信トラフィック成分のレベルＤＲＴ（Ｔ）との和となっている。そして、通信トラフィック成分のレベルＤＲＴ（Ｔ）は時間的に大きく変化するが、フェムト基地局と中継装置との位置関係が固定的であることから、図１３（Ａ）において破線で示されるように、レベルＤＲＰ（Ｔ）は、一定のレベルＤＲＰ₀に維持される。この結果、ダウンリンクの中継出力信号におけるパイロット成分のレベルＤＳＰ（Ｔ）は、図１３（Ｂ）において破線で示されるように、時間的に大きく変化することになる。
なお、図１３（Ｂ）では、レベルＤＳＰ（Ｔ_A）がレベルＤＳＡ₀とほぼ同一となり、レベルＤＳＰ（Ｔ_B）がレベルＤＳＡ₀よりも格段に小さくなる例が示されている。

例えば、図１３（Ｂ）に示される態様でレベルＤＳＰ（Ｔ）が時間的に変化すると、時刻Ｔ_Aにおいては、ダウンリンクの中継出力信号におけるパイロット成分の受信を適切に行える通信可能領域は広くなる。一方、時刻Ｔ_Bにおいては、当該通信領域は、時刻Ｔ_Aの場合と比べて、格段に狭くなる。この結果、時刻Ｔ_Aに中継装置と通信可能な位置の無線通信装置が、時刻Ｔ_Bには、中継装置と通信を行うことができなくなる現象が多発することになる。
このため、通信トラフィック成分の大きさにかかわらず、無線通信装置とフェムト基地局と無線通信装置との間における通信が可能な領域を極大化できる技術が待望されている。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、無線通信装置と無線基地局との間の通信に利用される無線信号の中継増幅を適切に行うことができる中継装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１の観点からすると、一の基地局のみからの第１無線信号を受信した後に増幅し、前記第１無線信号を反映した第２無線信号を送信する中継装置であって、前記第１無線信号に由来する信号を所定増幅率で増幅する増幅部と；前記増幅部による増幅結果を、指定された減衰率に従って減衰させる可変減衰部と；前記第１無線信号のレベルと前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルとを含む前記第１無線信号に関するレベル情報を検出する検出部と；中継増幅後の前記第２無線信号におけるパイロット成分のレベルを所定レベルに保つように基準利得によるレベル調整を行っても、前記第２無線信号のレベルが中継出力信号としての最大レベル以下となる場合に、前記検出部によって検出された前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルと、前記第１無線信号のレベルとの比、及び、前記増幅部による増幅結果に基づいて、前記基準利得に対応する前記減衰率を算出し、前記算出された減衰率を前記可変減衰部に対して指定するレベル調整制御を行う制御部と；を備えることを特徴とする中継装置である。
ここで、「所定レベル」は、無線通信装置とフェムト基地局との間における通信を維持できるとともに、当該通信が可能な領域を極大化する観点から定められる。また、「中継出力信号としての最大レベル」とは、中継装置が、中継出力できる無線信号の信号レベルの限界値であり、中継装置の設計時に定まる値である。

この中継装置では、検出部が、所定の一の基地局から送信され、中継装置によって受信された第１無線信号のレベルと当該第１無線信号におけるパイロット成分のレベルとを含む当該第１無線信号に関するレベル情報を検出する。引き続き、中継増幅後の第２無線信号におけるパイロット成分のレベルを所定レベルに保つように基準利得によるレベル調整を行っても、第２無線信号のレベルが中継出力信号としての最大レベル以下となる場合に、制御部が、検出部によって検出された第１無線信号におけるパイロット成分のレベルと、第１無線信号のレベルとの比、及び、増幅部による増幅結果に基づいて、基準利得に対応する減衰率を算出する。そして、制御部が、当該算出された減衰率を可変減衰部に対して指定するレベル調整制御を行う。
したがって、本発明の中継装置によれば、中継装置が実際に受信した所定の一の基地局から受信した無線信号のレベル情報に基づいて、中継出力信号のレベルにおけるパイロット成分の一定化を図るので、無線通信装置と無線基地局との間の通信を適切に中継することができる。

本発明の中継装置では、前記制御部は、前記基準利得によるレベル調整を行うと、前記第２無線信号のレベルが前記最大レベルを超える場合に、前記第２無線信号のレベルが前記最大レベルを超えるときは、前記第２無線信号のレベルを前記最大レベルとするレベル調整制御を行うようにすることができる。この場合には、基準利得によるレベル調整を行うと、第２無線信号のレベルが当該最大レベルを超えるときは、第１無線信号が、中継装置の最大出力能力まで増幅されて、第２無線信号として無線通信装置へ向けて送信されることになるが、第２無線信号においては、パイロット成分のレベルが「所定レベル」よりも小さくなる。しかしながら、「所定レベル」として適切なレベルを選択しておけば、第２無線信号におけるパイロット成分のレベルの低下の発生期間を抑制することができるので、通信端末装置との通信が可能な領域の一定化及び極大化を適切に行うことができる。

また、本発明の中継装置では、前記制御部は、所定期間長の単位検出期間における前記第１無線信号のレベルの代表値と、前記最大レベルとに基づいて、前記基準利得を算出するとともに、前記算出された基準利得に基づいて、前記単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間において前記レベル調整制御を行うようにすることができる。

この場合には、制御部が、所定期間長の単位検出期間における第１無線信号のレベルの代表値と、当該最大レベルとに基づいて、当該基準利得を算出する。そして、制御部は、算出された基準利得に基づいて、当該単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間においてレベル調整制御を行う。
したがって、単位検出期間において検出されたレベル情報という実績情報に基づいて、単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間におけるレベル調整の制御が行われるので、第２無線信号におけるパイロット成分のレベルの一定化及び極大化を適切に行うことができる。

ここで、前記第１無線信号のレベルが前記代表値である場合に、前記基準利得を、前記第２無線信号のレベルを前記最大レベルとする利得とすることができる。かかる場合には、前記代表値を、前記単位検出期間における前記第１無線信号のレベルの最大値、前記単位検出期間における前記第１無線信号のレベルの平均値、及び、１より大きな所定値を前記単位検出期間における前記第１無線信号のレベルの平均値に乗じた値のいずれかとすることができる。

例えば、当該代表値を、単位検出期間における第１無線信号のレベルの最大値とすると、算出された基準利得に基づくレベル調整が行われ、第２無線信号におけるパイロット成分のレベルをほぼ一定にすることが実現できる期間から外れる期間の発生の可能性を、低減することができる。このため、無線通信装置と無線基地局との間の通信可能性の維持を図ることができる。
また、当該代表値を、単位検出期間における第１無線信号のレベルの平均値とすると、算出された基準利得に基づくレベル調整が行われる期間において、中継装置の増幅能力の効率的な活用を図ることができる。このため、無線通信装置と無線基地局との間の通信の維持をかなりの程度で行うことを実現しつつ、通信可能領域の極大化を図ることができる。
また、当該代表値を、１より大きな所定値を単位検出期間における第１無線信号のレベルの平均値に乗じた値とすると、当該代表値を単位検出期間における第１無線信号のレベルの平均値とした場合よりも、無線通信装置と無線基地局との間の通信の維持の確実性が向上する。また、当該代表値を単位検出期間における第１無線信号のレベルの最大値とした場合よりも、通信可能領域の極大化を図ることができる。

なお、単位検出期間の次の単位検出期間が、当該単位検出期間の終了直後に開始し、当該単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間の長さは、当該所定期間長であるようにすることができる。例えば、単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間を、当該単位検出期間の次の単位検出期間とすることができる。
また、所定期間長を２４時間以下としたうえで、単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間を、当該単位検出期間の開始時間の２４時間後に開始することができる。この場合には、１日の中における通信トラフィック量の変化に適切に対応することができる。さらに、通信トラフィック量の平日と休日との違いを考慮して、単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間を定めるようにすることもできる。

また、単位検出期間の次の単位検出期間が、当該単位検出期間の終了前に開始し、当該単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間は、当該単位検出期間の終了後から次の単位検出期間の終了までの期間であるようにすることができる。この場合には、中継出力信号におけるパイロット成分のレベルの急激な変化を抑制することができる。

本発明は、第２の観点からすると、一の基地局のみからの第１無線信号を受信した後に増幅し、前記第１無線信号を反映した第２無線信号を送信する中継装置であり、前記第１無線信号に由来する信号を所定増幅率で増幅する増幅部と；前記増幅部による増幅結果を、指定された減衰率に従って減衰させる可変減衰部と；前記第１無線信号のレベルと前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルを含む前記第１無線信号に関するレベル情報を検出する検出部と；プログラムを実行する演算処理部と；を備える中継装置において実行される中継出力レベル調整プログラムであって、前記検出部により検出されたレベル情報を取得する取得手順と；中継増幅後の前記第２無線信号におけるパイロット成分のレベルを所定レベルに保つように基準利得によるレベル調整を行っても、前記第２無線信号のレベルが中継出力信号としての最大レベル以下となる場合に、前記検出部によって検出された前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルと、前記第１無線信号のレベルとの比、及び、前記増幅部による増幅結果に基づいて、前記基準利得に対応する前記減衰率を算出し、前記算出された減衰率を前記可変減衰部に対して指定するレベル調整制御を行う制御手順と；を前記演算処理部に実行させる、ことを特徴する中継出力レベル調整プログラムである。

この中継出力レベル調整プログラムを演算処理部が実行すると、まず、取得手順の実行により、所定の一の基地局から送信され、中継装置によって受信された第１無線信号のレベルと当該第１無線信号におけるパイロット成分のレベルを含む当該第１無線信号に関するレベル情報に関する検出部による検出結果が取得される。引き続き、制御手順の実行により、取得された第１無線信号におけるパイロット成分のレベルと、第１無線信号のレベルとの比、及び、増幅部による増幅結果に基づいて、基準利得に対応する減衰率が算出される。そして、当該算出された減衰率を可変減衰部に対して指定するレベル調整制御が行われる。
したがって、演算処理部が、本発明の中継出力レベル調整プログラムを実行することにより、無線通信装置と無線基地局との間の通信を適切に中継することを実現することができる。このため、本発明の中継出力レベル調整プログラムは、本発明の中継装置の構築に際して、採用することができる。

以上説明したように、本発明の中継装置及び中継出力レベル調整プログラムによれば、無線通信装置と無線基地局との間の通信に利用される無線信号の中継増幅を適切に行うことができるという効果を奏する。

本発明の中継装置の位置付けを説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る中継装置の構成を説明するためのブロック図である。 図２のレベル制御部の構成を説明するための図である。 図３の制御テーブルの内容を説明するための図である。 レベル比とシステム利得との関係を説明するための図である。 第１実施形態におけるレベル調整の例を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る中継装置におけるレベル制御部の構成を説明するためのブロック図である。 第２実施形態における単位検出期間及び適用期間を説明するための図である。 第２実施形態における基準利得更新処理を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態における基準利得更新の時間変化を説明するための図である。 第２実施形態におけるレベル調整の例を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る中継装置におけるレベル制御部の構成を説明するためのブロック図である。 従来例におけるレベル調整結果を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を、図１〜図１２を参照しつつ説明する。なお、これらの図おいては、上述した図１３も含めて、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１には、実施形態に係る中継装置１００（より具体的には、後述する中継装置１０１，１０２，１０３）の位置付けが示されている。この図１に示されるように、中継装置１００は、ドナーアンテナ１９０Ｄ及びサービスアンテナ１９０Ｓを備えている。この中継装置１００は、ドナーアンテナ１９０Ｄを利用して、建屋ＨＭ内に設置されたフェムト基地局７００との間で無線通信を行うとともに、サービスアンテナ１９０Ｓを利用して、建屋ＨＭ外の無線通信装置９００との間で無線通信を行うことにより、フェムト基地局７００と無線通信装置９００との間の通信を中継するようになっている。

ここで、フェムト基地局７００から送信されるダウンリンクの無線信号には、無線通信端末装置９００との論理接続を確立するために用いられるパイロット成分と、無線通信端末装置９００又は中継装置１００へ送信する通信データを担った通信トラフィック成分とが含まれるようになっている。

なお、フェムト基地局７００は、例えば、建屋ＨＭ内に設置される小型の無線基地局であり、フェムトセル（femtocell）と呼ばれる、半径数１０［ｍ］程度の領域をカバー領域とする小型基地局である。このフェムト基地局７００は、バックボーン通信網８００と接続されている。
また、無線通信装置９００が携帯電話装置であり、フェムト基地局７００が携帯電話基地局として機能するものとして、以下の説明を行う。かかる携帯電話通信の方式としては、Ｗ−ＣＤＭＡ方式をはじめとして、ＣＤＭＡ方式、ＦＤＭＡ方式、ＴＤＭＡ方式等を採用することができる。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態の中継装置１０１を、図２〜図６を参照しつつ説明する。
＜構成＞
図２には、中継装置１０１の構成が、ブロック図にて示されている。この中継装置１０１は、上述したドナーアンテナ１９０Ｄ，サービスアンテナ１９０Ｓに加えて、調整部としてのＤレベル調整部１１０Ｄと、Ｕレベル調整部１１０Ｕと、レベル制御部１２１とを備えている。また、中継装置１０１は、デュプレクサ（ＤＵＰ）１８０Ｄ，１８０Ｓを更に備えている。なお、図２における信号は原則として時間的に変化する信号であり、「ＸＸＸ（Ｔ）（Ｔ：時間）」と表記すべきものであるが、図面の記載の簡素のため、「（Ｔ）」を省略して表記している。

上記のＤレベル調整部１１０Ｄは、フェムト基地局７００から無線通信装置９００へ向かうダウンリンク方向において、サービスアンテナ１９０Ｓから送信される無線信号のレベルの調整を行う。かかる機能を有するＤレベル調整部１１０Ｄは、増幅部としての増幅部（ＰＡＭ）１６１Ｄと、可変減衰部としての可変減衰部（ＶＡＴ）１６２Ｄとを備えている。
上記の増幅部１６１Ｄは、ＤＵＰ１８０Ｄから送られたダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）を受ける。そして、増幅部１６１Ｄは、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）を所定の第１増幅率で増幅して、増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を生成する。生成された増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）は、可変減衰部１６２Ｄ及びレベル制御部１２１へ送られる。
なお、「第１増幅率」は、可変減衰部１６２Ｄにより信号減衰が行われない状態において、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）が想定されるレベル範囲にある場合には、サービスアンテナ１９０Ｓから無線通信装置９００へ向けて送信される中継出力信号としての最大レベルＤＳＡ₀に対応するレベル以上のレベルに増幅する増幅率であり、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。

上記の可変減衰部１６２Ｄは、増幅部１６１Ｄから送られた増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を受ける。そして、可変減衰部１６２Ｄは、レベル制御部１２１（より詳しくは、後述するＤレベル制御部２５０）から指定されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）に従って増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を減衰させて、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）を生成する。こうして生成されたダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）は、ＤＵＰ１８０Ｓへ送られる。

上記のＵレベル調整部１１０Ｕは、無線通信装置９００からフェムト基地局７００へ向かうアップリンク方向において、ドナーアンテナ１９０Ｄから送信される無線信号のレベルの調整を行う。かかる機能を有するＵレベル調整部１１０Ｕは、増幅部（ＰＡＭ）１６１Ｕと、可変減衰部（ＶＡＴ）１６２Ｕとを備えている。
上記の増幅部１６１Ｕは、ＤＵＰ１８０Ｓから送られたアップリンク受信信号ＵＲＳ（Ｔ）を受ける。そして、増幅部１６１Ｕは、アップリンク受信信号ＵＲＳ（Ｔ）を所定の第２増幅率で増幅して、増幅信号ＵＡＳ（Ｔ）を生成する。生成された増幅信号ＵＡＳは、可変減衰部１６２Ｕ及びレベル制御部１２１へ送られる。
なお、「第２増幅率」は、通信可能領域の境界付近（いわゆるセルエッジ）に位置する無線通信装置９００が最大出力で無線信号を送出した場合に、ドナーアンテナ１９０Ｄからフェムト基地局７００へ送られる無線信号を、フェムト基地局７００が最低受信感度以上のレベルで受信可能とするとともに、無駄に熱雑音を増幅しない増幅率であり、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。

上記の可変減衰部１６２Ｕは、増幅部１６１Ｕから送られた増幅信号ＵＡＳ（Ｔ）を受ける。そして、可変減衰部１６２Ｕは、レベル制御部１２１（より詳しくは、後述するＵレベル制御部２９０）から指定されたアップリンク減衰率ＵＬＣ（Ｔ）に従って増幅信号ＵＡＳ（Ｔ）を減衰させて、所定の一定レベルのアップリンク送信信号ＵＳＳ（Ｔ）を生成する。こうして生成されたアップリンク送信信号ＵＳＳ（Ｔ）は、ＤＵＰ１８０Ｄへ送られる。

上記のレベル制御部１２１は、Ｄレベル調整部１１０Ｄを制御して、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整制御を行うとともに、Ｕレベル調整部１１０Ｕを制御して、アップリンク送信信号ＵＳＳ（Ｔ）のレベル調整制御を行う。かかる機能を有するレベル制御部１２１は、図３に示されるように、検出部としてのレベル検出部２１０と、制御部としてのＤレベル制御部２５０と、Ｕレベル制御部２９０とを備えている。
上記のレベル検出部２１０は、ＤＵＰ１８０Ｄから送られたダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）を受ける。そして、レベル検出部２１０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）のレベルを検出し、レベル検出値（図においては、単に「検出値」とも記す）ＬＤＡ（Ｔ）として、Ｄレベル制御部２５０へ送る。また、レベル検出部２１０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるパイロット成分のレベルを検出し、レベル検出値ＬＤＰ（Ｔ）として、Ｄレベル制御部２５０へ送る。
なお、本第１実施形態の場合には、フェムト基地局７００から送信されるダウンリンク方向の無線信号におけるパイロット成分のレベルが一定であり、かつ、フェムト基地局７００と中継装置１０１との位置関係が固定的であることから、レベル検出値ＬＤＰ（Ｔ）は一定であるとみなしてよい。このため、以下においては、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるパイロット成分のレベルの検出結果を、「レベル検出値ＬＤＰ₀」と記すものとする。なお、後述する第２及び第３実施形態の場合にも同様とする。

上記のＤレベル制御部２５０は、ＤＵＰ１８０Ｄから送られたダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）、レベル検出部２１０から送られたレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀、及び、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られた増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を受ける。そして、Ｄレベル制御部２５０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるレベル調整パラメータ情報に従って、Ｄレベル制御部２５０内部の制御テーブルＣＴＢを更新する。

この制御テーブルＣＴＢには、図４（Ａ）に示されるように、レベル比ＬＲ_p（ｐ＝０，１，…）と、レベル調整パラメータである減衰率ＡＴＲ_pとが、関連付けられて登録されるようになっている。なお、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）には、常にパイロット成分が含まれるが、その他の成分は、必要に応じて含まれるようになっている。このため、レベル比の最小値ＬＲ₀は、１（＝０ｄＢ）となるようになっている。
なお、減衰率ＡＴＲ_pは、レベル比ＬＲ_pのダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）が、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルを最大レベルＤＳＳ₀まで増幅された場合において、後述する基準利得による増幅結果とするための減衰率となっている。

また、レベル比ＬＲ_pと減衰率ＡＴＲ_pとの関係は、図４（Ｂ）に示されるように、レベル比ＬＲ_pが大きいほど、減衰率ＡＴＲ_pが低くなるようになっている。また、レベル比ＬＲ_pと減衰率ＡＴＲ_pとについては、次の（１）式の関係が成り立つようになっている。
（ＬＲ_p／ＬＲ_p-1）＝（ＡＴＲ_p-1／ＡＴＲ_p） …（１）
なお、上述したレベル調整パラメータ情報には、制御テーブルＣＴＢの登録内容が全て含まれるようになっている。

図３に戻り、Ｄレベル制御部２５０は、レベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀、及び、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られた増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）のレベル（以下、「レベルＸＤＡ（Ｔ）」と記す）に基づいて、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を逐次算出する。算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）は、Ｄレベル調整部１１０Ｄの可変減衰部１６２Ｄへ送られる。
なお、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）の算出処理については、後述する。

上記のＵレベル制御部２９０は、Ｕレベル調整部１１０Ｕの増幅部１６１Ｕから送られた増幅信号ＵＡＳ（Ｔ）を受ける。そして、Ｕレベル制御部２９０は、増幅信号ＵＡＳ（Ｔ）のレベル（以下、「レベルＸＵＡ（Ｔ）」と記す）が、上述した第２増幅率による増幅結果と想定している上限レベルＵＳＡ₀を超えていた場合（いわゆる過入力状態にある場合）に、当該上限レベルＵＳＡ₀に減衰させるためのアップリンク減衰率ＵＬＣ（Ｔ）を、次の（２）式により算出する。
ＵＬＣ（Ｔ）＝ＸＵＡ（Ｔ）／ＵＳＡ₀ …（２）
一方、レベルＸＵＡ（Ｔ）が上限レベルＵＳＡ₀以下である場合には、Ｕレベル制御部２９０は、アップリンク減衰率ＵＬＣ（Ｔ）として「１（＝０ｄＢ）」を算出する。
こうして算出されたアップリンク減衰率ＵＬＣ（Ｔ）は、Ｕレベル調整部１１０Ｕの可変減衰部１６２Ｕへ送られる。

図２に戻り、上記のＤＵＰ１８０Ｄは、ドナーアンテナ１９０Ｄから送られた信号を、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）として、Ｄレベル調整部１１０Ｄ及びレベル制御部１２１へ送る。また、ＤＵＰ１８０Ｄは、Ｕレベル調整部１１０Ｕから送られたアップリンク送信信号ＵＳＳ（Ｔ）をドナーアンテナ１９０Ｄへ送る。
上記のＤＵＰ１８０Ｓは、Ｄレベル調整部１１０Ｄから送られたダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）をサービスアンテナ１９０Ｓへ送る。また、ＤＵＰ１８０Ｓは、サービスアンテナ１９０Ｓから送られた信号を、アップリンク受信信号ＵＲＳ（Ｔ）として、Ｕレベル調整部１１０Ｕへ送る。

＜動作＞
次に、上記のように構成された中継装置１０１の動作について、Ｄレベル制御部２５０によるダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理、すなわち、サービスアンテナ１９０Ｓから送信されるダウンリンク方向の送信信号のレベル調整処理に着目して説明する。
なお、Ｄレベル制御部２５０内の制御テーブルＣＴＢの内容は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるレベル調整パラメータ情報により、既に設定されているものとする。また、レベル検出部２１０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）のレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）及びダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるパイロット成分のレベル検出値ＬＤＰ₀を、逐次、Ｄレベル制御部２５０へ送っているものとする。

ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理に際しては、まず、Ｄレベル制御部２５０が、レベル検出部２１０から送られているレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀を取得する。また、Ｄレベル制御部２５０は、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られている増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を取得する。
なお、以下の説明においては、増幅部１６１Ｄの第１増幅率を「ＡＭＲ₀」と表記するものとする。

次に、Ｄレベル制御部２５０が、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を算出する。かかるダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）に際して、Ｄレベル制御部２５０は、まず、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルを最大レベルＤＳＳ₀とするための減衰率である暫定減衰率ＡＴＮ_T（Ｔ）を、次の（３）式により算出する。
ＡＴＮ_T（Ｔ）＝ＸＤＡ（Ｔ）／ＤＳＳ₀ …（３）
引き続き、Ｄレベル制御部２５０は、レベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀に基づいて、レベル比ＬＲ（Ｔ）を、次の（４）式により算出する。
ＬＲ（Ｔ）＝ＬＤＡ（Ｔ）／ＬＤＰ₀ …（４）

次いで、Ｄレベル制御部２５０は、算出されたレベル比ＬＲ（Ｔ）をキーにして制御テーブルＣＴＢを参照し、レベル比ＬＲ（Ｔ）に関連付けられている減衰率ＡＴＲ（Ｔ）を取得する。そして、Ｄレベル制御部２５０は、暫定減衰率ＡＴＮ_T（Ｔ）、及び、取得された減衰率ＡＴＲ（Ｔ）に基づいて、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を、次の（５）式により算出する。
ＤＬＣ（Ｔ）＝ＡＴＮ_T（Ｔ）・ＡＴＲ（Ｔ） …（５）

次に、Ｄレベル制御部２５０は、算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を、Ｄレベル調整部１１０Ｄの可変減衰部１６２Ｄへ送る。このダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を受けた可変減衰部１６２Ｄは、増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）に従って減衰させ、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）を生成する。
以後、上述したレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀及び増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）の取得処理、制御テーブルＣＴＢを参照したダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）の算出処理、並びに、算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）のＤレベル調整部１１０Ｄへの設定処理が、Ｄレベル制御部２５０により繰り返される。
この結果、中継装置１０１におけるダウンリンク方向のシステム利得ＳＧＮは、図５に示されるように、レベル比ＬＲ（Ｔ）が値１〜ＬＲ_Nの範囲では、次の（６）式で表される基準利得ＳＧＮ_Sとなる。
ＳＧＮ_S＝ＡＭＲ₀／ＡＴＲ₀ …（６）
そして、レベル比ＬＲ（Ｔ）が、値ＬＲ_Nよりも大きくなる範囲においては、値ＬＲ（Ｔ）が大きくなるほど、システム利得が小さくなるようになる。

こうして定まるシステム利得で増幅されたダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）が、ＤＵＰ１８０Ｓを介して、サービスアンテナ１９０Ｓへ送られる。そして、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）対応する無線信号が、サービスアンテナ１９０Ｓから送出される。

以上のようにして定まるシステム利得ＳＧＮ（Ｔ）により、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）からダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）への増幅が行われる中継装置１０１に、図６（Ａ）に示されるような、上述した図１３（Ａ）と同様にレベルＤＲＡ（Ｔ）が変化するダウンリンク方向の無線信号をフェムト基地局７００から受信すると、中継装置１０１においては、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が、図６（Ｂ）に示されるように変化する。この結果、中継装置１０１から送信されるダウンリンク方向の送信無線信号のレベルＤＳＡ（Ｔ）、及び、当該送信無線信号におけるパイロット成分のレベルＤＳＰ（Ｔ）は、図６（Ｃ）に示されるように変化する。なお、図６（Ａ）におけるレベル値ＤＲＡ_THは、レベル比の値がＬＲ_Nとなるダウンリンク方向の送信無線信号のレベル値である。

図６（Ｂ）に示されるように、中継装置１０１のダウンリンク方向のシステム利得ＳＧＮ（Ｔ）は、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_TH以下の期間においては、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が基準利得ＳＧＮ_Sに維持される。そして、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_THを超える期間に限って、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が基準利得ＳＧＮ_Sよりも小さくなる。
このため、図６（Ｃ）に示されるように、レベルＤＳＰ（Ｔ）は、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_TH以下の期間においては、レベル値ＤＳＰ₀に維持される。そして、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_THを超える期間に限って、図１３（Ｂ）に示される従来の場合よりも、変動幅が格段に狭い態様で、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が基準利得ＳＧＮ_Sよりも小さくなる。

以上説明したように、本第１実施形態によれば、フェムト基地局７００から送信され、中継装置１０１により受信されたダウンリンク方向の受信無線信号に対応するダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）の信号レベル、及び、当該受信無線信号におけるパイロット成分の信号レベルをレベル検出部２１０が検出する。引き続き、Ｄレベル制御部２５０が、レベル検出部２１０によるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀に基づいて、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のパイロット成分のレベルを所定レベルとする基準利得ＳＧＮ_Sによるレベル調整を行ったときに、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルが所定の最大レベルＤＳＳ₀以下となる場合に、当該基準利得ＳＧＮ_Sによるレベル調整制御をＤレベル調整部１１０Ｄに対して行う。
したがって、本第１実施形態によれば、中継装置１０１が実際にフェムト基地局７００から受信した無線信号のレベル情報に基づいて、ダウンリンク方向の送信無線信号のレベルにおけるパイロット成分の一定化を図るので、無線通信装置と無線基地局との間の通信に利用される無線信号の中継増幅を適切に行うことができる。

また、本第１実施形態では、当該基準利得ＳＧＮ_Sによるレベル調整を行った場合に、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルが最大レベルＤＳＳ₀を超えるときは、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルを最大レベルＤＳＳ₀とするレベル調整制御を行う。このため、無線通信装置９００との通信が可能な領域の一定化及び極大化を適切に行うことができる。

また、本第１実施形態では、レベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）とレベル検出値ＬＤＰ₀との比の値ＬＲ_p（ｐ＝１，２，…）が、レベル調整パラメータ値である減衰率ＡＴＲ_pと関連付けられた制御テーブルＣＴＢを、Ｄレベル制御部２５０が有するとともに、当該Ｄレベル制御部２５０が、レベル検出値ＬＤＡとレベル検出値ＬＤＰ₀との比の値に基づいて制御テーブルＣＴＢを参照して、レベル調整制御を行う。このため、Ｄレベル制御部２５０は、複雑な算式の計算を行うことなく、適切なレベル調整パラメータ値を取得して、Ｄレベル調整部１１０Ｄに対するレベル調整制御を行うことができる。

また、本第１実施形態では、制御テーブルＣＴＢの内容が、フェムト基地局７００からのデータダウンロードにより、更新可能となっている。このため、平均的な通信トラフィックの増大等に伴って、制御テーブルＣＴＢにおける登録内容の適正化を簡易に行うことができる。

なお、上記の第１実施形態では、制御テーブルＣＴＢの内容を、フェムト基地局７００からのデータダウンロードにより更新可能としたが、予め設定された固定的な内容の制御テーブルを、Ｄレベル制御部に保持しておくようにしてもよい。この場合には、Ｄレベル制御部によるダウンリンク受信信号の処理を省略することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の中継装置１０２を、図７〜図１１を主に参照しつつ説明する。
＜構成＞
中継装置１０２は、上述した第１実施形態の中継装置１０１と比べて、レベル制御部１２１に代えてレベル制御部１２２（図７参照）を備える点のみが異なっている。そして、図７に示されるように、レベル制御部１２２は、上述したレベル制御部１２１と比べて、Ｄレベル制御部２５０に代えてＤレベル制御部２６０を備える点が異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。

上記のＤレベル制御部２６０は、ＤＵＰ１８０Ｄから送られたダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）、レベル検出部２１０から送られたレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀、及び、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られた増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を受ける。そして、Ｄレベル制御部２６０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）における動作モード指定により指定された動作モードで、Ｄレベル調整部１１０Ｄによるレベル調整の制御を行うようになっている。

動作モード指定では、検出期間モードの指定と、代表値の指定が行われる。ここで、動作モード指定における検出期間モードの指定により、第１検出期間モード及び第２検出期間モードのいずれかを選択して指定できるようになっている。
第１検出期間モードは、図８（Ａ）に示されるように、期間長ΔＴ₁の単位検出期間ＤＰＲ_k（ｋ＝１，２，…）が終了すると、次の単位検出期間ＤＰＲ_k+1が開始するモードである。なお、本第２実施形態では、単位検出期間ＤＰＲ_kが、前の単位検出期間ＤＰＲ_k-1におけるレベル検出結果を反映してレベル調整制御が行われる適用期間ＡＰＲ_k-1となっている。

第２検出期間モードは、図８（Ｂ）に示されるように、期間長ΔＴ₂₁の単位検出期間ＤＰＲ_k（ｋ＝１，２，…）が終了する前に、次の単位検出期間ＤＰＲ_k+1が開始するモードである。すなわち、単位検出期間ＤＰＲ_kが開始された後、時間（ΔＴ₂₁−ΔＴ₂₂）が経過すると、次の単位検出期間ＤＰＲ_k+1が開始するようになっている。図８（Ｂ）には、時間ΔＴ₂₁の１／２が時間ΔＴ₂₂となっている例が示されている。
なお、本第２実施形態では、単位検出期間ＤＰＲ_kの終了前の期間長ΔＴ₂₂の期間が、前の単位検出期間ＤＰＲ_k-1におけるレベル検出結果を反映してレベル調整制御が行われる適用期間ＡＰＲ_k-1となっている。
動作モード指定における代表値の指定により、単位検出期間ＤＰＲ_kにおけるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の代表値として採用する値が指定される。なお、本第２実施形態では、採用すべき代表値として最大値、平均値、及び、１以上の所定数を平均値に乗じた値のいずれかから選択して指定できるようになっている。ここで、代表値として、１以上の所定数を平均値に乗じた値を指定する場合には、当該所定数も、動作モード指定における代表値の指定の際に指定できるようになっている。

図７に戻り、Ｄレベル制御部２６０は、単位検出期間ＤＰＲ_kにおけるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）を収集する。引き続き、Ｄレベル制御部２６０は、レベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の当該収集結果に基づいて、単位検出期間ＤＰＲ_kにおけるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の代表値を求める。そして、Ｄレベル制御部２６０は、当該代表値に基づいて、適用期間ＡＰＲ_kにおける基準利得を算出する。この基準利得の算出処理については、後述する。

また、Ｄレベル制御部２６０は、算出された基準利得、レベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀、及び、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られた増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）のレベル（以下、第１実施形態の場合と同様に、「レベルＸＤＡ（Ｔ）」と記す）に基づいて、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を逐次算出する。算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）は、Ｄレベル調整部１１０Ｄの可変減衰部１６２Ｄへ送られる。
なお、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）の算出処理については、後述する。

＜動作＞
次に、上記のように構成された中継装置１０２の動作について、Ｄレベル制御部２６０による基準利得等の更新処理、及び、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理に着目して説明する。
なお、第１実施形態の場合と同様に、レベル検出部２１０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）のレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）及びダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるパイロット成分のレベル検出値ＬＤＰ₀を、逐次、Ｄレベル制御部２６０へ送っているものとする。また、第１実施形態の場合と同様に、Ｄレベル調整部１１０Ｄから出力されるダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）の最大レベルを「ＤＳＳ₀」と表記するものとする。

《基準利得等の更新処理》
まず、Ｄレベル制御部２６０による基準利得及び基準パイロットレベルの更新処理について説明する。
この更新処理に際しては、図９に示されるように、まず、ステップＳ２１において、Ｄレベル制御部２６０が、レベル検出部２１０から送られているレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀を取得する。
引き続き、ステップＳ２２において、Ｄレベル制御部２６０が、現段階における単位検出期間ＤＰＲ_kが終了したか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２２：Ｎ）には、処理はステップＳ２１へ戻る。以後、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理が繰り返される。

単位検出期間ＤＰＲ_kが終了し、ステップＳ２２における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２２：Ｙ）、処理はステップＳ２３へ進む。このステップＳ２３では、Ｄレベル制御部２６０が、当該単位検出期間ＤＰＲ_kにおけるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の代表値ＬＤＡ_kを算出する。
ここで、代表値ＬＤＡ_kが、単位検出期間ＤＰＲ_kにおけるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の最大値である場合には、Ｄレベル制御部２６０は、単位検出期間ＤＰＲ_kに取得されたレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）における最大値を、代表値ＬＤＡ_kとして抽出する。また、代表値ＬＤＡ_kが、単位検出期間ＤＰＲ_kにおけるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の平均値である場合には、Ｄレベル制御部２６０は、単位検出期間ＤＰＲ_kに取得されたレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の平均値を、代表値ＬＤＡ_kとして算出する。
また、代表値ＬＤＡ_kが、単位検出期間ＤＰＲ_kにおけるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の平均値に、１以上の所定数を乗じた値である場合には、Ｄレベル制御部２６０は、まず、単位検出期間ＤＰＲ_kに取得されたレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）の平均値を算出する。そして、Ｄレベル制御部２６０は、算出された平均値に当該所定数を乗じた値を、代表値ＬＤＡ_kとして算出する。

次に、ステップＳ２４において、Ｄレベル制御部２６０が、算出された代表値ＬＤＡ_kと、最大レベルＤＳＳ₀とに基づいて、適用期間ＡＰＲ_kにおける基準利得ＳＧＮ_kを、次の（７）式により算出する。
ＳＧＮ_k＝ＤＳＳ₀／ＬＤＡ_k …（７）
そして、Ｄレベル制御部２６０は、算出された基準利得ＳＧＮ_kとレベル値ＬＤＰ₀とに基づいて、基準パイロットレベルＳＬＰ_kを、次の（８）式により算出する。
ＳＬＰ_k＝ＳＧＮ_k・ＬＤＰ₀ …（８）
こうして、新たな基準利得ＳＧＮ_k及び新たな基準パイロットレベルＳＬＰ_kが算出されると、ステップＳ２５において、Ｄレベル制御部２６０が、それまでの適用期間ＡＰＲ_k-1における基準利得ＳＧＮ_k-1及び基準パイロットレベルＳＬＰ_k-1から、新たな適用期間ＡＰＲ_kにおける基準利得ＳＧＮ_k及び基準パイロットレベルＳＬＰ_kに、基準利得及び基準パイロットレベルを更新する。
そして、処理はステップＳ２１へ戻る。以後、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理が繰り返される。

この結果、適用期間ごとに、基準利得が変化することになる。こうした、基準利得の時間変化の例が、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されている。ここで、図１０（Ａ）には、第１検出期間モード時における基準利得の時間変化の例が示され、図１０（Ｂ）には、第２検出期間モード時における基準利得の時間変化の例が示されている。ここで、単位検出期間の期間長（ΔＴ₁，ΔＴ₂₂）が互いに近似している場合には、第２検出期間モード時における基準利得の時間変化の方が、第１検出期間モード時における基準利得の時間変化よりも穏やかとなる。
なお、基準パイロットレベルも、適用期間ごとに変化する。

《ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理》
次に、Ｄレベル制御部２６０によるダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理について説明する。なお、以下においては、適用期間ＡＰＲ_kにおけるダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理を例示して説明する。なお、適用期間ＡＰＲ_k以外のおける適用期間においても、適用期間ＡＰＲ_kの場合と同様のダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理が行われる。
このレベル調整処理に際しては、まず、Ｄレベル制御部２６０が、レベル検出部２１０から送られているレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀を取得する。また、Ｄレベル制御部２６０は、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られている増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を取得する。

次に、Ｄレベル制御部２６０が、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を算出する。かかるダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）に際して、Ｄレベル制御部２６０は、まず、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルを最大レベルＤＳＳ₀とするための減衰率を、暫定減衰率ＡＴＮ_T（Ｔ）を、上述した（３）式により算出する。
引き続き、Ｄレベル制御部２６０は、レベル検出値ＬＤＡ（Ｔ）を、上述したステップＳ２１〜Ｓ２５の処理の実行により更新されている基準利得ＳＧＮ_kで増幅された場合のレベルＡＬＤ_k（Ｔ）を、次の（９）式により算出する。
ＡＬＤ_k（Ｔ）＝ＬＤＡ（Ｔ）・ＳＧＮ_k …（９）

引き続き、Ｄレベル制御部２６０は、レベルＡＬＤ_k（Ｔ）が最大レベルＤＳＳ₀以下か否かを判定する。レベルＡＬＤ_k（Ｔ）が最大レベルＤＳＳ₀以下であった場合には、Ｄレベル制御部２６０は、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を、次の（１０）〜（１２）式により算出する。
ＤＬＣ（Ｔ）＝ＡＴＮ_T（Ｔ）・ＡＴＲ_k（Ｔ） …（１０）
ＡＴＲ_k（Ｔ）＝ＡＴＲ_k，MAX／（ＬＤＡ（Ｔ）／ＬＤＰ₀） …（１１）
ＡＴＲ_k，MAX＝ＤＳＳ₀／ＳＬＰ_k …（１２）
この結果、Ｄレベル調整部１１０Ｄにおいて、基準利得ＳＧＮ_kによる増幅が行われる。
一方、レベルＡＬＤ_k（Ｔ）が最大レベルＤＳＳ₀より大きかった場合には、Ｄレベル制御部２６０は、上述した暫定減衰率ＡＴＮ_T（Ｔ）を、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）として採用する。

次いで、Ｄレベル制御部２６０は、算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を、Ｄレベル調整部１１０Ｄの可変減衰部１６２Ｄへ送る。このダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を受けた可変減衰部１６２Ｄは、増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）に従って減衰させ、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）を生成する。
以後、上述したレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀及び増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）の取得処理、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）の算出処理、並びに、算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）のＤレベル調整部１１０Ｄへの設定処理が、Ｄレベル制御部２６０により繰り返される。

以上のようにして定まるシステム利得ＳＧＮ（Ｔ）により、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）からダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）への増幅が行われる中継装置１０２に、適用期間ＡＰＲ_kにおいて図１１（Ａ）に示されるようにレベルＤＲＡ（Ｔ）が変化する。ダウンリンク方向の無線信号をフェムト基地局７００から受信すると、中継装置１０２においては、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が、図１１（Ｂ）に示されるように変化する。この結果、中継装置１０２から送信されるダウンリンク方向の送信無線信号のレベルＤＳＡ（Ｔ）、及び、当該送信無線信号におけるパイロット成分のレベルＤＳＰ（Ｔ）は、図１１（Ｃ）に示されるように変化する。なお、図１１（Ａ）におけるレベル値ＤＲＡ_THは、代表値ＬＤＡ_kに対応している。

図１１（Ｂ）に示されるように、上述した図６（Ｂ）の場合と同様に、中継装置１０２のダウンリンク方向のシステム利得ＳＧＮ（Ｔ）は、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_TH以下の期間においては、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が基準利得ＳＧＮ_kに維持される。そして、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_THを超える期間に限って、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が基準利得ＳＧＮ_kよりも小さくなる。
このため、図１１（Ｃ）に示されるように、上述した図６（Ｃ）の場合と同様に、レベルＤＳＰ（Ｔ）は、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_TH以下の期間においては、レベル値ＤＳＰ₀に維持される。そして、レベルＤＲＡ（Ｔ）がレベル値ＤＲＡ_THを超える期間に限って、図１３（Ｂ）に示される従来の場合よりも、変動幅が格段に狭い態様で、システム利得ＳＧＮ（Ｔ）が基準利得ＳＧＮ_kよりも小さくなる。

以上説明したように、本第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の場合と同様に、フェムト基地局７００から送信され、中継装置１０２により受信されたダウンリンク方向の受信無線信号に対応するダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）の信号レベル、及び、当該受信無線信号におけるパイロット成分の信号レベルをレベル検出部２１０が検出する。引き続き、Ｄレベル制御部２６０が、レベル検出部２１０によるレベル検出値ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀に基づいて、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のパイロット成分のレベルを所定レベルとする基準利得によるレベル調整を行ったときに、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルが所定の最大レベルＤＳＳ₀以下となる場合に、当該基準利得によるレベル調整制御をＤレベル調整部１１０Ｄに対して行う。
したがって、本第２実施形態によれば、第１実施形態の場合と同様に、中継装置１０２が実際にフェムト基地局７００から受信した無線信号のレベル情報に基づいて、ダウンリンク方向の送信無線信号のレベルにおけるパイロット成分の一定化を図るので、無線通信装置と無線基地局との間の通信に利用される無線信号の中継増幅を適切に行うことができる。

また、本第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、当該基準利得によるレベル調整を行った場合に、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルが最大レベルＤＳＳ₀を超えるときは、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルを最大レベルＤＳＳ₀とするレベル調整制御を行う。このため、無線通信装置９００との通信が可能な領域の一定化及び極大化を適切に行うことができる。

また、本第２実施形態では、所定期間長の単位検出期間においてレベル検出部２１０による検出結果ＬＤＡ（Ｔ），ＬＤＰ₀に基づいて、当該単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間においてＤレベル調整部１１０Ｄに対するレベル調整制御を行う。したがって、効率的に、かつ、合理的なダウンリンク方向における送信無線信号のレベル調整を行うことができる。

また、本第２実施形態では、フェムト基地局７００からの指定により、検出期間モード及び代表値の指定を行うことができるようになっている。このため、検出期間モード及び代表値の適切な指定を簡易に行うことができる。

なお、上記の第２実施形態では、検出期間モードの指定及び代表値の指定を含む動作モード指定を、フェムト基地局７００によるダウンリンク方向の送信無線信号を利用して行うことができるようにした。これに対し、検出期間モードの指定及び代表値の指定のいずれか一方の指定を、フェムト基地局７００によるダウンリンク方向の送信無線信号を利用して行うことができるようにするとともに、他方の指定については、Ｄレベル制御部において予めなされているようにしてもよい。
さらに、双方の指定について、Ｄレベル制御部において予めなされているようにしてもよい。この場合には、Ｄレベル制御部によるダウンリンク受信信号の処理を省略することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の中継装置１０３を、図１２を主に参照しつつ説明する。
＜構成＞
中継装置１０３は、上述した第１実施形態の中継装置１０１と比べて、レベル制御部１２１に代えてレベル制御部１２３（図１２参照）を備える点のみが異なっている。そして、図１２に示されるように、レベル制御部１２３は、上述したレベル制御部１２１と比べて、レベル検出部２１０に代えてレベル検出部２２０を備える点、及び、Ｄレベル制御部２５０に代えてＤレベル制御部２７０を備える点が異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。
上記のレベル検出部２２０は、ＤＵＰ１８０Ｄから送られたダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）を受ける。そして、レベル検出部２２０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるパイロット成分のレベルを検出し、レベル検出値ＬＤＰ₀として、Ｄレベル制御部２７０へ送る。

上記のＤレベル制御部２７０は、ＤＵＰ１８０Ｄから送られたダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）、レベル検出部２２０から送られたレベル検出値ＬＤＰ₀、及び、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られた増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を受ける。そして、Ｄレベル制御部２７０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）における基準パイロットレベル指定により基準パイロットレベルＳＬＰ₀、レベル検出値ＬＤＰ₀、及び、増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）のレベル（以下、第１及び第２実施形態の場合と同様に、「レベルＸＤＡ（Ｔ）」と記す）に基づいて、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を逐次算出する。算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）は、Ｄレベル調整部１１０Ｄの可変減衰部１６２Ｄへ送られる。
なお、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）の算出処理については、後述する。

＜動作＞
次に、上記のように構成された中継装置１０３の動作について、Ｄレベル制御部２７０によるダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理に着目して説明する。
なお、Ｄレベル制御部２７０に対する基準パイロットレベルＳＬＰ₀の指定は、既に行われているものとする。
また、第１実施形態の場合と同様に、レベル検出部２２０は、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるパイロット成分のレベル検出値ＬＤＰ₀を、逐次、Ｄレベル制御部２７０へ送っているものとする。
更に、第１実施形態の場合と同様に、Ｄレベル調整部１１０Ｄから出力されるダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）の最大レベルを「ＤＳＳ₀」と表記するものとする。また、増幅部１６１Ｄの第１増幅率を「ＡＭＲ₀」と表記するものとする。

ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベル調整処理に際しては、まず、Ｄレベル制御部２７０が、レベル検出部２２０から送られているレベル検出値ＬＤＰ₀を取得する。また、Ｄレベル制御部２７０は、Ｄレベル調整部１１０Ｄの増幅部１６１Ｄから送られている増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を取得する。
引き続き、Ｄレベル制御部２７０が、基準パイロットレベルＳＬＰ₀及びレベル検出値ＬＤＰ₀に基づいて、基準利得ＳＧＮ_Sを、次の（１３）式により算出する。
ＳＧＮ_S＝ＳＬＰ₀／ＬＤＰ₀ …（１３）

次に、Ｄレベル制御部２７０が、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を算出する。かかるダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）に際して、Ｄレベル制御部２７０は、まず、ダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）を基準利得ＳＧＮ_Sで増幅した場合のレベルＹＤＡ（Ｔ）を、次の（１４）式により算出する。
ＹＤＡ（Ｔ）＝ＳＧＮ_S・ＸＤＡ（Ｔ）／ＡＭＲ₀ …（１４）
引き続き、Ｄレベル制御部２７０は、レベルＹＤＡ（Ｔ）が最大レベルＤＳＳ₀以下か否かを判定する。レベルＹＤＡ（Ｔ）が最大レベルＤＳＳ₀以下であった場合には、Ｄレベル制御部２７０は、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を、次の（１５）式により算出する。
ＤＬＣ（Ｔ）＝ＸＤＡ（Ｔ）／ＹＤＡ（Ｔ） …（１５）
この結果、Ｄレベル調整部１１０Ｄにおいて、基準利得ＳＧＮ_Sによる増幅が行われる。
一方、レベルＹＤＡ（Ｔ）が最大レベルＤＳＳ₀より大きかった場合には、Ｄレベル制御部２７０は、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を、次の（１６）式により算出する。
ＤＬＣ（Ｔ）＝ＸＤＡ（Ｔ）／ＤＳＳ₀ …（１６）
この結果、Ｄレベル調整部１１０Ｄにおいて、基準利得ＳＧＮ_Sより低い利得による増幅が行われる。

次に、Ｄレベル制御部２７０は、（１５）式又は（１６）式により算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を、Ｄレベル調整部１１０Ｄの可変減衰部１６２Ｄへ送る。このダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）を受けた可変減衰部１６２Ｄは、増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）を、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）に従って減衰させ、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）を生成する。
以後、上述したレベル検出値ＬＤＰ₀及び増幅信号ＤＡＳ（Ｔ）の取得処理、基準利得ＳＧＮ_Sの算出処理、ダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）の算出処理、並びに、算出されたダウンリンク減衰率ＤＬＣ（Ｔ）のＤレベル調整部１１０Ｄへの設定処理が、Ｄレベル制御部２７０により繰り返される。

こうして定まるシステム利得で増幅されたダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）が、ＤＵＰ１８０Ｓを介して、サービスアンテナ１９０Ｓへ送られる。そして、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）対応する無線信号が、サービスアンテナ１９０Ｓから送出される。
この結果、上述した図６に示されるのと同様の態様で、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）対応する無線信号のレベル調整が行われる。

以上説明したように、本第３実施形態によれば、フェムト基地局７００から送信され、中継装置１０３により受信されたダウンリンク方向の受信無線信号に対応するダウンリンク受信信号ＤＲＳ（Ｔ）におけるパイロット成分の信号レベルをレベル検出部２２０が検出する。引き続き、Ｄレベル制御部２７０が、レベル検出部２２０によるレベル検出値ＬＤＰ₀に基づいて、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のパイロット成分のレベルを基準パイロットレベルとする基準利得ＳＧＮ_Sによるレベル調整を行ったときに、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルが所定の最大レベルＤＳＳ₀以下となる場合に、当該基準利得ＳＧＮ_Sによるレベル調整制御をＤレベル調整部１１０Ｄに対して行う。
したがって、本第３実施形態によれば、中継装置１０３が実際にフェムト基地局７００から受信した無線信号のレベル情報に基づいて、ダウンリンク方向の送信無線信号のレベルにおけるパイロット成分の一定化を図るので、無線通信装置と無線基地局との間の通信に利用される無線信号の中継増幅を適切に行うことができる。

また、本第３実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、当該基準利得ＳＧＮ_Sによるレベル調整を行った場合に、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルが最大レベルＤＳＳ₀を超えるときは、ダウンリンク送信信号ＤＳＳ（Ｔ）のレベルを最大レベルＤＳＳ₀とするレベル調整制御を行う。このため、無線通信装置９００との通信が可能な領域の一定化及び極大化を適切に行うことができる。

また、本第３実施形態では、フェムト基地局７００からの指定により、基準パイロットレベルの指定を行うことができるようになっている。このため、平均的な通信トラフィックの増大等に伴って、基準パイロットレベルの適正化を簡易に行うことができる。

なお、上記の第３実施形態では、基準パイロットレベルの指定を、フェムト基地局７００によるダウンリンク方向の送信無線信号を利用して行うことができるようにした。これに対し、予め定められた基準パイロットレベルを、Ｄレベル制御部に保持しておくようにしてもよい。この場合には、Ｄレベル制御部によるダウンリンク受信信号の処理を省略することができる。

また、上記の第１〜第３実施形態におけるＤレベル制御部及びＵレベル制御部を、中央処理装置（ＣＰＵ）等を備えた演算手段として構成し、プログラムを実行することにより、上述したＤレベル制御部及びＵレベル制御部の機能を果たすようにすることもできる。

以上説明したように、本発明の中継装置及び中継出力レベル調整プログラムは、一の基地局のみからの第１無線信号を受信した後に増幅し、当該第１無線信号を反映した第２無線信号を送信する無線信号の中継に際して適用することができる。

１００，１０１，１０２，１０３…中継装置、１１０Ｄ…Ｄレベル調整部（調整部）、１１０Ｕ…Ｕレベル調整部、１２１，１２２，１２３…レベル制御部、１６１Ｄ，１６１Ｕ…増幅部、１６２Ｄ，１６２Ｕ…可変減衰部、１８０Ｄ，１８０Ｓ…デュプレクサ（ＤＵＰ）、１９０Ｄ…ドナーアンテナ、１９０Ｓ…サービスアンテナ、２１０，２２０…レベル検出部（検出部）、２５０，２６０，２７０…Ｄレベル制御部（制御部）、２９０…Ｕレベル制御部、ＣＴＢ…制御テーブル（テーブル）。

Claims (6)

1. 一の基地局のみからの第１無線信号を受信した後に増幅し、前記第１無線信号を反映した第２無線信号を送信する中継装置であって、
   前記第１無線信号に由来する信号を所定増幅率で増幅する増幅部と；
   前記増幅部による増幅結果を、指定された減衰率に従って減衰させる可変減衰部と；
   前記第１無線信号のレベルと前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルとを含む前記第１無線信号に関するレベル情報を検出する検出部と；
   中継増幅後の前記第２無線信号におけるパイロット成分のレベルを所定レベルに保つように基準利得によるレベル調整を行っても、前記第２無線信号のレベルが中継出力信号としての最大レベル以下となる場合に、前記検出部によって検出された前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルと、前記第１無線信号のレベルとの比、及び、前記増幅部による増幅結果に基づいて、前記基準利得に対応する前記減衰率を算出し、前記算出された減衰率を前記可変減衰部に対して指定するレベル調整制御を行う制御部と；
   を備えることを特徴とする中継装置。
2. 前記制御部は、前記基準利得によるレベル調整を行うと、前記第２無線信号のレベルが前記最大レベルを超える場合に、前記第２無線信号のレベルを前記最大レベルとするレベル調整制御を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 前記制御部は、
   所定期間長の単位検出期間における前記第１無線信号のレベルの代表値と、前記最大レベルとに基づいて、前記基準利得を算出し、
   前記算出された基準利得に基づいて、前記単位検出期間と同等の通信トラフィックが見込まれる期間において前記レベル調整制御を行う、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の中継装置。
4. 前記基準利得は、前記第１無線信号のレベルが前記代表値である場合に、前記第２無線信号のレベルを前記最大レベルとする利得である、ことを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
5. 前記代表値は、前記単位検出期間における前記第１無線信号のレベルの最大値、平均値、及び、１より大きな所定値を前記平均値に乗じた値のいずれかである、ことを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
6. 一の基地局のみからの第１無線信号を受信した後に増幅し、前記第１無線信号を反映した第２無線信号を送信する中継装置であり、前記第１無線信号に由来する信号を所定増幅率で増幅する増幅部と；前記増幅部による増幅結果を、指定された減衰率に従って減衰させる可変減衰部と；前記第１無線信号のレベルと前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルを含む前記第１無線信号に関するレベル情報を検出する検出部と；プログラムを実行する演算処理部と；を備える中継装置において実行される中継出力レベル調整プログラムであって、
   前記検出部により検出されたレベル情報を取得する取得手順と；
   中継増幅後の前記第２無線信号におけるパイロット成分のレベルを所定レベルに保つように基準利得によるレベル調整を行っても、前記第２無線信号のレベルが中継出力信号としての最大レベル以下となる場合に、前記検出部によって検出された前記第１無線信号におけるパイロット成分のレベルと、前記第１無線信号のレベルとの比、及び、前記増幅部による増幅結果に基づいて、前記基準利得に対応する前記減衰率を算出し、前記算出された減衰率を前記可変減衰部に対して指定するレベル調整制御を行う制御手順と；を前記演算処理部に実行させる、
   ことを特徴する中継出力レベル調整プログラム。

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