JP5628237B2 - 可搬型無線通信システムの無線受信装置および干渉抑圧方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定無線通信システムの固定無線局が設置されている近傍に、可搬型無線通信システムの可搬無線局を設置する際に生じる偏波の漏れこみに起因する干渉を補償する可搬型無線通信システムの無線受信装置および干渉抑圧方法に関する。

図３は、固定無線通信システムの構成例を示す。
図３において、固定無線通信システムでは、対向する固定無線局Ａ，Ｂに対して周波数軸上に配置した複数の周波数チャネルをセットにして割り当てる。ここに示す例では、６チャネルを低群、高群の３チャネルずつセットにし、チャネルＣh1〜Ｃh3を固定無線局Ａの送信（固定無線局Ｂの受信）に割り当て、チャネルＣh4〜Ｃh6を固定無線局Ａの受信（固定無線局Ｂの送信）に割り当てる。さらに、固定無線局Ａの送信チャネルＣh1〜Ｃh3の偏波をインタリーブし、固定無線局Ａの受信チャネルＣh4〜Ｃh6の偏波をインタリーブする。

したがって、固定無線局Ａでは、チャネルＣh1の垂直偏波（Ｖ）、チャネルＣh2の水平偏波（Ｈ）、チャネルＣh3の垂直偏波（Ｖ）で固定無線局Ｂに送信し、チャネルＣh4の垂直偏波（Ｖ）、チャネルＣh5の水平偏波（Ｈ）、チャネルＣh6の垂直偏波（Ｖ）で固定無線局Ｂからの信号を受信する。このように、固定無線通信システムでは、予め割り当てられるすべてのチャネルＣh1〜Ｃh6で垂直偏波または水平偏波が使用されている。

一方、災害時に臨時の通信回線を構築するときに、可搬型無線通信システムが用いられる。可搬型無線通信システムは、無線局の設置場所を固定することなく、需要の発生した任意の２地点間に無線局を設営し、臨時の無線回線を形成して通信を可能にする。

このような可搬型無線通信システムの可搬無線局を既存の固定無線通信システムの固定無線局の近傍に設置しようとするとき、すべての周波数チャネルで垂直偏波または水平偏波が使用されていることから、空いている周波数チャネルの偏波が使用されることになる。

図４は、固定無線通信システムと可搬型無線通信システムが近接する場合の周波数チャネルおよび偏波の割り当てと課題を示す。

図４において、固定無線通信システムの固定無線局Ａと固定無線局Ｂには、図３に示す例と同様にチャネルＣh1〜Ｃh6の偏波がインタリーブして割り当てられる。ここで、固定無線通信システムの固定無線局Ａ，Ｂの近傍に可搬型無線通信システムの可搬無線局Ｃ，Ｄを設置する場合、可搬無線局Ｃに送信チャネルＣh1（Ｈ）と受信チャネルＣh4（Ｈ）を割り当てる。このとき、可搬無線局Ｃでは、受信チャネルＣh4（Ｈ）で可搬無線局Ｄの送信信号を受信する際に、固定無線局Ａの受信チャネル（固定無線局Ｂの送信チャネル）Ｃh4（Ｖ）の信号が干渉波となる。

このような干渉に対する干渉補償技術として、固定マイクロ波回線において干渉補償を行う技術がある（例えば、特許文献１）。この従来の干渉補償技術では、主信号受信用の主アンテナの他に干渉信号受信用の補助アンテナを備え、当該補助アンテナで受信した信号から補償信号を生成し、主信号と補償信号を逆位相合成して干渉補償を行う構成である。

特開昭６２−２３３９４３号公報

従来の干渉補償技術は固定マイクロ波回線におけるものであり、図４に示すように周波数チャネルの偏波をインタリーブして使用する固定無線通信システムの近傍に、可搬型無線通信システムを配置して同一チャネルおよび異偏波を割り当てる場合に、同一チャネルおよび異偏波間の干渉補償に適用することができない。

本発明は、近接する固定無線通信システムから受ける同一チャネルおよび異偏波間の干渉に対して、干渉補償を可能する可搬型無線通信システムの無線受信装置および干渉抑圧方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、固定無線通信システムの固定無線局と同一の受信チャネルで異なる第１の偏波の無線信号を受信する可搬型無線通信システムの無線受信装置において、受信チャネルで、第１の偏波の無線信号および固定無線局に割り当てられた第２の偏波の無線信号を偏波分離する偏波分離手段と、偏波分離手段で偏波分離された受信チャネルの第１の偏波の無線信号を可搬型無線通信システムに基づき信号処理を行う第１の無線信号処理手段と、偏波分離手段で偏波分離された受信チャネルの第２の偏波の無線信号を固定無線通信システムに基づき信号処理を行う第２の無線信号処理手段とを備え、第２の無線信号処理手段は、受信チャネルの第２の偏波の無線信号を固定無線通信システムに基づき信号処理した受信信号を参照信号として出力する第２の干渉補償手段を含み、第１の無線信号処理手段は、受信チャネルの第１の偏波の無線信号を可搬型無線通信システムに基づき信号処理した受信信号に含まれる干渉波成分に対応する補償信号を参照信号から生成し、当該受信信号と当該補償信号を等振幅逆位相で加算して干渉波成分をキャンセルした受信信号を出力する第１の干渉補償手段を含む。

第１の発明の無線受信装置において、第１の無線信号処理手段は、干渉波成分をキャンセルした受信信号に含まれる補償誤差成分を検出し、補償信号の生成にフィードバックして補償精度の高い補償信号を生成する制御手段を含む。

第２の発明は、固定無線通信システムの固定無線局と同一の受信チャネルで異なる第１の偏波の無線信号を受信する可搬型無線通信システムの干渉抑圧方法において、受信チャネルで、第１の偏波の無線信号および固定無線局に割り当てられた第２の偏波の無線信号を偏波分離し、第１の無線信号処理手段で偏波分離された受信チャネルの第１の偏波の無線信号を可搬型無線通信システムに基づき信号処理を行い、第２の無線信号処理手段で偏波分離された受信チャネルの第２の偏波の無線信号を固定無線通信システムに基づき信号処理を行い、第２の無線信号処理手段は、受信チャネルの第２の偏波の無線信号を固定無線通信システムに基づき信号処理した受信信号を参照信号として出力し、第１の無線信号処理手段は、受信チャネルの第１の偏波の無線信号を可搬型無線通信システムに基づき信号処理した受信信号に含まれる干渉波成分に対応する補償信号を参照信号から生成し、当該受信信号と当該補償信号を等振幅逆位相で加算して干渉波成分をキャンセルした受信信号を出力する。

第２の発明の干渉抑圧方法において、第１の無線信号処理手段は、干渉波成分をキャンセルした受信信号に含まれる補償誤差成分を検出し、補償信号の生成にフィードバックして補償精度の高い補償信号を生成する。

本発明は、近接する固定無線通信システムから受ける同一チャネルおよび異偏波間の干渉に対する干渉補償が可能になる。これにより、固定無線通信システムの近傍で同一チャネルおよび異偏波の無線信号を受信する可搬型無線通信システムの可搬無線局を設置することができる。

本発明の可搬型無線通信システムの可搬無線局の実施例構成を示す図である。 干渉補償部１７の構成例を示す図である。 固定無線通信システムの構成例を示す図である 固定無線通信システムと可搬型無線通信システムが近接する場合の周波数チャネルおよび偏波の割り当てと課題を示す図である。

図１は、本発明の可搬型無線通信システムの可搬無線局の実施例構成を示す。
図１において、本実施例の可搬無線局は、使用する周波数チャネルの垂直偏波用の無線信号処理部１０Ｖおよび水平偏波用の無線信号処理部１０Ｈを備える。図４に示す可搬無線局Ｃを想定する場合、隣接する固定無線局Ａの送信チャネルはＣh1（Ｖ）、Ｃh2（Ｈ）、Ｃh3（Ｖ）であり、受信チャネルはＣh4（Ｖ）、Ｃh5（Ｈ）、Ｃh6（Ｖ）であり、可搬無線局Ｃの送信チャネルはＣh1（Ｈ）、受信チャネルはＣh4（Ｈ）とする。すなわち、可搬無線局Ｃでは、水平偏波に対応する無線信号処理部１０ＨにおいてチャネルＣh1（Ｈ）の送信信号およびチャネルＣh4（Ｈ）の受信信号の信号処理を行い、垂直偏波に対応する無線信号処理部１０Ｖは後述するようにチャネルＣh4（Ｖ）の干渉波の受信処理を行い、干渉補償を行うための参照信号を出力する。

無線信号処理部１０Ｈは、信号処理部１１、変調部１２、送信部１３、デュプレクサ１４、受信部１５、復調部１６および干渉補償部１７を備える。無線信号処理部１０Ｖも同様の構成である。無線信号処理部１０Ｖ，１０Ｈのデュプレクサ１４には、偏波分離器１８を介してアンテナ１９が接続される。

信号処理部１１は、送信データをベースバンド信号として送信するための符号化処理を行い、変調部１２に出力する。変調部１２は、信号処理部１１で信号処理された送信データを変調処理し、送信部１３に出力する。送信部１３は、ＩＦ帯の変調信号を無線信号に周波数変換し、さらに所定の出力まで電力増幅し、デュプレクサ１４、偏波分離器１８を介してアンテナ１９から送信する。

受信部１５は、アンテナ１９に受信し、偏波分離器１８、デュプレクサ１４を介して入力する無線信号を増幅し、さらに周波数変換して検波した受信信号（変調信号）を復調部１６に出力する。復調部１６は、ＩＦ帯の受信信号の復調処理を行い、干渉補償部１７を介して信号処理部１１に出力する。信号処理部１１は、復調部１６から入力するベースバンド信号の復号処理を行い、受信データとして出力する。

ここで、本発明の可搬型無線通信システムの無線受信装置は、無線信号処理部１０Ｈ，１０Ｖの受信部１５、復調部１６および干渉補償部１７と、偏波分離器１８に対応する。以下、水平偏波用の無線信号処理部１０Ｈの干渉補償部１７と、垂直偏波用の無線信号処理部１０Ｖの干渉補償部１７の構成および機能について、図２を参照して説明する。

図２において、垂直偏波用の無線信号処理部１０Ｖの干渉補償部１７は、固定無線局Ｂから固定無線局Ａに向けて送信され、可搬無線局Ｃで受信されるチャネルＣh4（Ｖ）の干渉波を受信処理し、さらに復調処理した干渉波に対応する参照信号（干渉波レプリカ）を水平偏波用の無線信号処理部１０Ｈの干渉補償部１７に出力する。

水平偏波用の無線信号処理部１０Ｈの干渉補償部１７は、補償信号生成部１７１、減算部１７２、制御部１７３により構成される。補償信号生成部１７１は、チャネルＣh4（Ｖ）の干渉波に対応する参照信号を入力し、水平偏波用の無線信号処理部１０Ｈが受信処理するチャネルＣh4（Ｈ）の復調信号に含まれるチャネルＣh4（Ｖ）の干渉波成分に対応する補償信号を生成して出力する。減算部１７２は、チャネルＣh4（Ｈ）の復調信号からチャネルＣh4（Ｖ）の干渉波成分と等振幅同位相の補償信号を減算（等振幅逆位相の補償信号を加算）することにより、チャネルＣh4（Ｖ）の干渉波成分をキャンセルしたチャネルＣh4（Ｈ）の復調信号を信号処理部１１に出力する。制御部１７３は、チャネルＣh4（Ｈ）の復調信号に含まれる補償誤差成分を検出し、補償信号生成部１７１にフィードバックして補償精度の高い補償信号を生成する。

なお、以上説明した可搬無線局の実施例構成では、一方の偏波の復調信号から干渉波に対応する参照信号（干渉波レプリカ）、さらに補償信号を生成し、他方の偏波の復調信号に含まれる干渉波成分の干渉補償を行う構成であったが、干渉補償部１７を受信部１５と復調部１６との間に配置し、受信部１５で無線信号を検波した受信信号を用いて同様に干渉補償を行う構成であってもよい。

また、可搬無線局Ｄにおいて、受信チャネルＣh1（Ｈ）で固定無線局Ａから送信されるチャネルＣh1（Ｖ）の信号が干渉波となる場合にも同様の構成で干渉補償処理が可能である。また、固定無線局Ａにおいて、受信チャネルＣh4（Ｖ）で可搬無線局Ｄから送信されるチャネルＣh4（Ｈ）の信号が干渉波となる場合にも同様の構成で干渉補償処理が可能である。また、固定無線局Ｂにおいて、受信チャネルＣh1（Ｖ）で可搬無線局Ｃから送信されるチャネルＣh1（Ｈ）の信号が干渉波となる場合にも同様の構成で干渉補償処理が可能である。

Ａ，Ｂ 固定無線局
Ｃ，Ｄ 可搬無線局
１０Ｈ 水平偏波用の無線信号処理部
１０Ｖ 垂直偏波用の無線信号処理部
１１ 信号処理部
１２ 変調部
１３ 送信部
１４ デュプレクサ
１５ 受信部
１６ 復調部
１７ 干渉補償部
１８ 偏波分離器
１９ アンテナ

Claims (4)

1. 固定無線通信システムの固定無線局と同一の受信チャネルで異なる第１の偏波の無線信号を受信する可搬型無線通信システムの無線受信装置において、
   前記受信チャネルで、前記第１の偏波の無線信号および前記固定無線局に割り当てられた前記第２の偏波の無線信号を偏波分離する偏波分離手段と、
   前記偏波分離手段で偏波分離された前記受信チャネルの第１の偏波の無線信号を前記可搬型無線通信システムに基づき信号処理を行う第１の無線信号処理手段と、
   前記偏波分離手段で偏波分離された前記受信チャネルの第２の偏波の無線信号を前記固定無線通信システムに基づき信号処理を行う第２の無線信号処理手段と
   を備え、
   前記第２の無線信号処理手段は、前記受信チャネルの第２の偏波の無線信号を前記固定無線通信システムに基づき信号処理した受信信号を参照信号として出力する第２の干渉補償手段を含み、
   前記第１の無線信号処理手段は、前記受信チャネルの第１の偏波の無線信号を前記可搬型無線通信システムに基づき信号処理した受信信号に含まれる干渉波成分に対応する補償信号を前記参照信号から生成し、当該受信信号と当該補償信号を等振幅逆位相で加算して前記干渉波成分をキャンセルした受信信号を出力する第１の干渉補償手段を含む
   ことを特徴とする可搬型無線通信システムの無線受信装置。
2. 請求項１に記載の可搬型無線通信システムの無線受信装置において、
   前記第１の無線信号処理手段は、前記干渉波成分をキャンセルした受信信号に含まれる補償誤差成分を検出し、前記補償信号の生成にフィードバックして補償精度の高い補償信号を生成する制御手段を含む
   ことを特徴とする可搬型無線通信システムの無線受信装置。
3. 固定無線通信システムの固定無線局と同一の受信チャネルで異なる第１の偏波の無線信号を受信する可搬型無線通信システムの干渉抑圧方法において、
   前記受信チャネルで、前記第１の偏波の無線信号および前記固定無線局に割り当てられた前記第２の偏波の無線信号を偏波分離し、
   第１の無線信号処理手段で前記偏波分離された前記受信チャネルの第１の偏波の無線信号を前記可搬型無線通信システムに基づき信号処理を行い、
   第２の無線信号処理手段で前記偏波分離された前記受信チャネルの第２の偏波の無線信号を前記固定無線通信システムに基づき信号処理を行い、
   前記第２の無線信号処理手段は、前記受信チャネルの第２の偏波の無線信号を前記固定無線通信システムに基づき信号処理した受信信号を参照信号として出力し、
   前記第１の無線信号処理手段は、前記受信チャネルの第１の偏波の無線信号を前記可搬型無線通信システムに基づき信号処理した受信信号に含まれる干渉波成分に対応する補償信号を前記参照信号から生成し、当該受信信号と当該補償信号を等振幅逆位相で加算して前記干渉波成分をキャンセルした受信信号を出力する
   ことを特徴とする可搬型無線通信システムの干渉抑圧方法。
4. 請求項３に記載の可搬型無線通信システムの干渉抑圧方法において、
   前記第１の無線信号処理手段は、前記干渉波成分をキャンセルした受信信号に含まれる補償誤差成分を検出し、前記補償信号の生成にフィードバックして補償精度の高い補償信号を生成する
   ことを特徴とする可搬型無線通信システムの干渉抑圧方法。

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