JP7381261B2 - Wireless base station equipment and wireless network system - Google Patents
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Description
この発明は、無線基地局装置及びそれを用いた無線ネットワークシステムに関するものである。 The present invention relates to a wireless base station device and a wireless network system using the same.
移動通信システムに使用する無線基地局装置において、送受信アンテナと受信専用アンテナとによりダイバーシチ受信部を形成したものが一般的に使用されている(特許文献1)。この種の無線基地局装置では、送受信アンテナ側の回路は高周波アンテナスイッチにより受信回路と送信回路とのアイソレーションをとるようにしている。一方、受信専用アンテナ側は送信回路との切り替えが不要のため、特にスイッチ等は設けられない。このような構成の無線基地局装置が送信モードにて使用される際に、送受信アンテナからの送信波は、自身の受信専用アンテナにも回り込んで受信され、受信回路側へ信号電流が流れる。移動通信システムに使用される一般的な無線基地局の場合、その送信出力は、例えばTD-LTE用の無線基地局の場合高々200mW程度であり、受信専用アンテナの受信回路側へ送信波が流れ込んでも大きな影響は生じない。 BACKGROUND ART In radio base station devices used in mobile communication systems, devices in which a diversity receiving section is formed by a transmitting/receiving antenna and a receiving antenna are generally used (Patent Document 1). In this type of radio base station device, the circuit on the transmitting and receiving antenna side uses a high frequency antenna switch to isolate the receiving circuit and the transmitting circuit. On the other hand, since there is no need to switch between the reception-only antenna and the transmission circuit, no switch or the like is provided on the reception-only antenna side. When a radio base station device having such a configuration is used in a transmission mode, a transmission wave from a transmitting/receiving antenna also goes around to its own receiving antenna and is received, and a signal current flows to the receiving circuit side. In the case of a general wireless base station used in a mobile communication system, the transmission output is approximately 200 mW at most in the case of a TD-LTE wireless base station, for example, and the transmitted wave flows into the receiving circuit side of the receive-only antenna. But it won't have a big impact.
しかし、近年、下記のような用途を中心に、送信電力の非常に大きい無線基地局が求められる場合がある。すなわち、災害等の現場において使用される国や自治体、警察や消防・救急等の公共通信システムは音声が中心であったが、被災地等の正確な情報の共有のため、機動的かつ確実に映像伝送を行う手段が求められている。そこで、地上テレビジョン放送のデジタル化により空き周波数となったVHF帯の一部を、上記目的に合致した公共ブロードバンド移動通信システムに使用する検討が進められている。公共ブロードバンド移動通信システムは国土交通省により仕様化が進められており(非特許文献1)、200MHz帯(172.5MHzから202.5MHzに至るVHF帯)に周波数帯が割り当てられるとともに、以下のような利点を有する。 However, in recent years, wireless base stations with extremely high transmission power are sometimes required, mainly for the following uses. In other words, public communication systems used by the national and local governments, police, fire departments, and emergency services at disaster sites have mainly been voice-based, but in order to share accurate information from disaster areas, etc. There is a need for a means of video transmission. Therefore, studies are underway to use part of the VHF band, which has become vacant due to the digitalization of terrestrial television broadcasting, for a public broadband mobile communication system that meets the above objectives. The public broadband mobile communication system is being standardized by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (Non-Patent Document 1), and a frequency band is allocated to the 200 MHz band (VHF band from 172.5 MHz to 202.5 MHz), and the following It has many advantages.
・公共機関(国や自治体、警察や消防等)専用に用意されたVHF帯を使用するので、迅速な防災・災害対策が可能である。
・波長の長いVHF帯は回り込みが大きく、複雑な地形の我が国において不感地帯の最小化が求められる安心・安全の用途に適している。具体的には、見通し最大27.8km(理論値)の長距離伝送と、山や建物などで見通せない場所での通信が可能となる。また、天候の影響を受けにくく、例えば大雨や大雪でも通信が容易である。
・可搬型基地局と複数の移動端末装置との間で通信でき、公衆網に依存しない自営型の無線ネットワークを容易に構築できるとともに、既存のIPネットワークにも接続可能である。
- Since it uses the VHF band reserved exclusively for public institutions (national and local governments, police and fire departments, etc.), prompt disaster prevention and countermeasures are possible.
・The VHF band, which has a long wavelength, has a large wraparound and is suitable for safety and security applications that require the minimization of dead zones in Japan, which has a complex topography. Specifically, it will enable long-distance transmission with a maximum line-of-sight of 27.8 km (theoretical value) and communication in locations where visibility is difficult due to mountains or buildings. Furthermore, it is not easily affected by the weather, and communication is easy even in heavy rain or heavy snow, for example.
- It is possible to communicate between a portable base station and a plurality of mobile terminal devices, and it is possible to easily construct a private wireless network that does not depend on public networks, and it is also possible to connect to existing IP networks.
しかしながら、上記のような長距離伝送を企図した無線基地局の場合、送信波の電力は、例えば上記公共ブロードバンド移動通信システムの規格の場合、5W以上もの非常に大きな値に設定される。そして、このような大電力の送信波が受信専用アンテナ側に回り込んで受信されると、受信回路側には過大な電流が流れ込み、受信波信号を増幅する高周波ローノイズアンプが過入力となってダメージを受けやすくなる問題がある。こうした問題は、送受信アンテナと受信アンテナとの間隔が十分確保できない設置状況において特に生じやすい。 However, in the case of a wireless base station intended for long-distance transmission as described above, the power of the transmitted wave is set to a very large value of 5 W or more, for example in the case of the above-mentioned public broadband mobile communication system standard. When such a high-power transmitted wave goes around to the receive-only antenna and is received, an excessive current flows into the receiving circuit, causing excessive input to the high-frequency low-noise amplifier that amplifies the received wave signal. There is a problem with being more susceptible to damage. Such problems are particularly likely to occur in installation situations where a sufficient distance between the transmitting and receiving antennas and the receiving antennas cannot be secured.
本発明の課題は、送受信アンテナと受信専用アンテナとによるダイバーシチ受信部を有する無線基地局装置及びこれを用いた無線ネットワークシステムにおいて、送信電力が大きく設定された場合にあっても、受信専用アンテナ側の受信回路に含まれる高周波ローノイズアンプを送信波の回り込み受信によるダメージから保護できるようにすることにある。 The problem to be solved by the present invention is that in a radio base station device having a diversity receiving section with a transmitting/receiving antenna and a receiving antenna, and a wireless network system using the same, even when the transmitting power is set to a large value, even when the receiving antenna is The purpose of the present invention is to protect a high frequency low noise amplifier included in a receiver circuit from damage caused by reception of transmitted waves.
上記の課題を解決するために、本発明の無線基地局装置は、送信波の変調及び受信波の復調を行なう変復調回路と、送受信アンテナと、送信波信号を増幅して送受信アンテナに向け出力する送信側パワーアンプと、送受信アンテナが受信する受信波信号を増幅して変復調回路に向け出力する第一の高周波ローノイズアンプと、送受信アンテナと送信側パワーアンプ及び第一の高周波ローノイズアンプとの接続経路上に設けられ、送信側パワーアンプとは絶縁遮断される一方、第一の高周波ローノイズアンプとは導通接続される受信接続状態と、送受信アンテナの電気的な接続状態を、送信側パワーアンプとは導通接続される一方、第一の高周波ローノイズアンプとは絶縁遮断される送信接続状態との間で切り替える送受信側スイッチ部と、送受信アンテナとともにダイバーシチ受信部を形成する受信専用アンテナと、受信専用アンテナが受信する受信波信号を増幅して変復調回路に入力する第二の高周波ローノイズアンプと、第二の高周波ローノイズアンプと受信専用アンテナとの間に設けられ、受信専用アンテナと第二の高周波ローノイズアンプとの接続状態を、導通状態と遮断状態との間で切り替える受信専用側スイッチと、送受信側スイッチ部が受信接続状態となる場合に受信専用側スイッチが導通状態となり、送受信側スイッチ部が送信接続状態となる場合に受信専用側スイッチが遮断状態となるように、送受信側スイッチ部と受信専用側スイッチとの動作制御を行なうとともに、前記送受信側スイッチ部が受信から送信に切り替わるタイミングを、前記受信専用側スイッチが導通から遮断に切り替わるタイミングに対し、一定時間遅延させるスイッチ制御部と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a radio base station device of the present invention includes a modulation/demodulation circuit that modulates a transmitted wave and demodulates a received wave, a transmitting/receiving antenna, and a transmitting/receiving antenna that amplifies the transmitted wave signal and outputs it to the transmitting/receiving antenna. A transmission side power amplifier, a first high frequency low noise amplifier that amplifies the received wave signal received by the transmission and reception antenna and outputs it to a modulation/demodulation circuit, and a connection path between the transmission and reception antenna, the transmission side power amplifier, and the first high frequency low noise amplifier. The transmitting side power amplifier is connected to the receiving connection state, which is installed on the top and is insulated and cut off from the transmitting side power amplifier, and is electrically connected to the first high frequency low noise amplifier, and the transmitting/receiving antenna is electrically connected to the transmitting side power amplifier. A transmitting/receiving side switch section that switches between a transmitting connection state in which the first high frequency low noise amplifier is electrically connected and isolated from the first high frequency low noise amplifier, a receiving only antenna that forms a diversity receiving section together with the transmitting and receiving antenna, and a receiving only antenna. a second high-frequency low-noise amplifier that amplifies the received received wave signal and inputs it to the modulation/demodulation circuit; and a second high-frequency low-noise amplifier that is provided between the second high-frequency low-noise amplifier and the receive-only antenna; When the reception-only side switch switches the connection state between the conduction state and the cutoff state, and the transmission and reception side switch section is in the reception connection state, the reception-only side switch becomes conduction state, and the transmission and reception side switch section is in the transmission connection state. The operation of the transmitter/receiver switch unit and the receive-only switch is controlled so that the receive-only switch is in a cutoff state when The present invention is characterized by comprising a switch control unit that delays the timing at which the side switch switches from conduction to cutoff by a certain period of time .
また、本発明の無線ネットワークシステムは、無線基地局装置と、該無線基地局装置に無線接続される移動端末装置と間にて移動通信を行なう無線ネットワークシステムであって、無線基地局装置が、上記本発明の無線基地局として構成されたことを特徴とする。 Further, the wireless network system of the present invention is a wireless network system that performs mobile communication between a wireless base station device and a mobile terminal device wirelessly connected to the wireless base station device, in which the wireless base station device The present invention is characterized in that it is configured as the radio base station of the present invention.
上記本発明の無線基地局装置においては、第二の高周波ローノイズアンプは入力上限値が25dBm以下のものを使用でき、送信側パワーアンプは送信出力が4W以上のものを使用できる。また、該無線基地局装置は、172.5MHzから202.5MHzに至周波数帯が割り当てられた公共ブロードバンド移動通信システムに使用されるものとして構成できることができる。 In the wireless base station device of the present invention, the second high frequency low noise amplifier can have an input upper limit of 25 dBm or less, and the transmitter side power amplifier can have a transmission output of 4 W or more. Further, the radio base station device can be configured to be used in a public broadband mobile communication system to which a frequency band ranging from 172.5 MHz to 202.5 MHz is allocated.
また、上記本発明の無線基地局装置において送受信側スイッチ部は、送受信アンテナを送信側パワーアンプ及び第一の高周波ローノイズアンプに択一的に切替接続するSPDTスイッチとして構成でき、受信専用側スイッチは、受信専用アンテナから第二の高周波ローノイズアンプへの入力経路上に設けられたSPSTスイッチとして構成することができる。 Further, in the wireless base station device of the present invention, the transmitting/receiving side switch unit can be configured as an SPDT switch that selectively connects the transmitting/receiving antenna to the transmitting side power amplifier and the first high frequency low noise amplifier, and the receiving side switch is , can be configured as an SPST switch provided on the input path from the receive-only antenna to the second high-frequency low-noise amplifier.
さらに、上記本発明の無線基地局装置においてスイッチ制御部は、送受信側スイッチ部へのスイッチ制御信号を受信専用側スイッチに分配入力することにより、送受信側スイッチ部と受信専用側スイッチとを同期作動制御するものとして構成できる。 Further, in the wireless base station device of the present invention, the switch control section distributes and inputs the switch control signal to the transmitting/receiving side switch section to the receiving-only switch, thereby synchronously operating the transmitting/receiving side switch section and the receiving-only side switch. It can be configured as something to control.
本発明の無線基地局装置及び無線通信システムにおいては、受信専用アンテナと第二の高周波ローノイズアンプとの間に受信専用側スイッチを設け、送受信側スイッチ部が送信接続状態となる場合に受信専用側スイッチが遮断状態となるようにスイッチ制御を行なうようにした。これにより、送信波が大電力で送信された場合にあっても、受信専用アンテナへの回り込み受信によるダメージから第二の高周波ローノイズアンプを効果的に保護することができる。 In the wireless base station device and the wireless communication system of the present invention, a reception-only side switch is provided between the reception-only antenna and the second high-frequency low-noise amplifier, and when the transmission and reception side switch unit is in the transmission connection state, the reception-only side The switch is controlled so that the switch is in the cutoff state. As a result, even if the transmission wave is transmitted with high power, the second high frequency low noise amplifier can be effectively protected from damage caused by reception that wraps around the reception-only antenna.
以下、本発明を実施するための形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の無線通信システムの一例を概念的に示す模式図である。無線通信システム50は3GPPで規定された方式(本実施形態では、LTEとするが、WiMAXなど他の方式であってもよい)の通信プロトコルスタックに従い、可搬型基地局装置1を介して複数のUE(移動端末装置)5間で無線通信を行なうものとして構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described based on the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram conceptually showing an example of a wireless communication system of the present invention. The wireless communication system 50 transmits a plurality of signals via the portable
無線通信システム50の可搬型基地局装置1は、災害等の現場に設置され、被災地等の正確な情報の共有のための映像伝送等が可能な公共ブロードバンド移動通信システムを構築する。該公共ブロードバンド移動通信システムには、使用周波数帯域として200MHzVHF帯、すなわち172.5MHzから202.5MHzに至る帯域が割り当てられている。可搬型基地局装置1は後述の通りバッテリーや自家発電装置等から電源電圧を調達でき、公衆網に依存しない自営型の無線ネットワークを容易に構築できる。UE5は可搬型基地局装置1の活動者が携行するものであり、各々可搬型基地局装置1に対し無線ベアラ57により接続される。
The portable
可搬型基地局装置1は、無線基地局部(eNodeB(evolved NodeB))4と、無線基地局部4に有線接続され、該無線基地局部4に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部3とを有する。本明細書に添付の図面において無線ベアラを示す矢印線を破線にて示し、有線のベアラないし電気的な接続線は実線又は一点鎖線の矢印線で示している。可搬型基地局装置1ひいては無線基地局部4は、本発明の無線基地局装置の一実施形態をなすものである。
The portable
EPC機能部3は、コントロールプレーン側のゲートウェイとなるMME(Mobility Management Entity)2、ユーザプレーン側のゲートウェイとなるS-GW(Serving Gateway)6、及び上流側ネットワーク要素(ここでは、ルータ8)との結節点に位置し、上流側ネットワーク要素側に向けたIPアドレス管理を行なうP-GW(PDN (Packet Data Network) Gateway)7を有する。ルータ8は無線(例えば衛星通信)ないし有線により外部ネットワーク60と接続し、公共ブロードバンド通信の配信対象である動画(映像)等のコンテンツデータを取得する機能を果たす。
The EPC function unit 3 includes an MME (Mobility Management Entity) 2 that is a gateway on the control plane side, an S-GW (Serving Gateway) 6 that is a gateway on the user plane side, and an upstream network element (here, a router 8). It has a P-GW (PDN (Packet Data Network) Gateway) 7 that is located at a node of the network and manages IP addresses for upstream network elements. The router 8 connects to an
コントロールプレーン側において無線基地局部(eNodeB)4は、S1-MMEインターフェースを介してMME2に接続される。また、ユーザプレーン側において無線基地局部4は、S1-Uインターフェースを介してS-GW6に接続される。S-GW6はS5インターフェースを介してP-GW7と接続される。
On the control plane side, the radio base station unit (eNodeB) 4 is connected to the
図2は、可搬型基地局装置1の電気的構成の一例を示すブロック図である。EPC機能部3はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU301、プログラム実行領域となるRAM302、マスクROM303(恒久的に書換えが不要なマイコンハードウェア周辺制御用等のファームウェアを格納している;以下、同様)及びそれらを相互に接続するバス306等からなる。また、バス306にはフラッシュメモリ305が接続され、ここにEPC用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア305aと、前記LTEプロトコルスタックをプラットフォームとして、図2のMME2、S-GW6及びP-GW7の各機能を仮想的に実現するMMEエンティティ305b、S-GWエンティティ305c及びP-GWエンティティ305dの各プログラムがインストールされている。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the portable
また、バス306には上流側通信インターフェース304A及び下流側通信インターフェース304Bが接続されている。P-GW用のIPパケットの入出力ポートは上流側通信インターフェース304Aに、S-GW用のIPパケットの入出力ポートは下流側通信インターフェース304Bにそれぞれ確保される。なお、上記の構成では、図2のMME2、S-GW6及びP-GW7をコンピュータハードウェア上でのソフトウェア的に実現される仮想機能ブロックとして構成しているが、各々独立したハードウェアロジックにより構成してもよい。
Further, an
無線基地局部4はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU401、プログラム実行領域となるRAM402、マスクROM403及びそれらを相互に接続するバス406等からなる。バス406にはフラッシュメモリ405が接続され、ここに無線基地局用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア405a、スイッチ切替制御ファームウェア405b(スイッチ切替制御部の機能を実現する)及び受信波位相制御ファームウェア405cが格納されている。また、バス406には無線ベアラの構築によりUE5と無線接続するための無線通信部412と、通信インターフェース404とが接続されている。通信インターフェース404はEPC機能部3の通信インターフェース304と有線の通信バス31により接続されている。無線通信部412には、送受信アンテナ105Aと受信専用アンテナ105Bとが設けられており、ダイバーシチ受信部が形成されている。
The wireless
次に、可搬型基地局装置1は、着脱式の二次電池モジュール21(例えば、リチウムイオン二次電池モジュールやニッケル水素二次電池モジュールなど)と、無線基地局部4及びEPC機能部3の各回路ブロックと、二次電池モジュール21からの入力電圧を各回路ブロックの駆動電圧に変換して出力する電源回路部22とが可搬型筐体23に一体的に組付けられた構造を有する。これにより、可搬型基地局装置1は、二次電池モジュール21から駆動電源電圧を自律的に調達でき、商用交流などの外部電源電圧が使用不能な設置場所(例えば停電している被災地など)においても問題なく使用可能である。可搬型筐体23は金属ないし強化型樹脂製の箱型である。
Next, the portable
放電により二次電池モジュール21の出力電圧が下がった場合は、可搬型筐体23から二次電池モジュール21を取り外し、例えば図示しない商用交流電源や自家発電装置に接続された専用の充電器に装着して充電することが可能である。また、電源回路部22は、上記商用交流や自家発電装置、あるいは電気自動車やハイブリッド車などのバッテリー搭載車の給電リッドなどからの外部電源電圧も受電できるようになっており、上記駆動電源電圧に変換出力が可能である。さらに、当該外部電源電圧により二次電池モジュール21の充電を実行できるように構成することもできる。例えば電源回路部22が商用交流等から受電している状態で、停電により該受電が途絶えた場合は二次電池モジュール21からの受電に切り替えることで、可搬型基地局装置1の動作が継続可能となるように構成することもできる。
If the output voltage of the
図4は、無線通信部412の電気的構成の一例を示すブロック図である。無線通信部412は、図2のマイコンハードウェアのバス406との間でデジタル信号の入出力を行なうためのインターフェース部464と、該インターフェース部464のフロントエンド側に設けられた受信側ブロック410T及び送信側ブロック410Rと、送受信アンテナ105Aと、受信専用アンテナ105Bと、マイコンハードウェア側からの送受信切替信号を受けて、該送受信アンテナ105Aに対し受信側ブロック410T及び送信側ブロック410Rを択一的に切替接続する送受信側アンテナスイッチ451と、受信専用アンテナ105Bと受信側ブロック410Tとの電気的な接続状態を導通/遮断の間で切り替える受信専用側スイッチ471を備える。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the
受信側ブロック410T及び送信側ブロック410Rは、適応変調を実施するための複数の変復調方式、例えばQPSK(Quadrature Phase shift Keying)、16QAM(16Quadrature Amplitude Modulation)あるいは64QAM(16Quadrature Amplitude Modulation)などに個々に対応するものであるが、それらの変復調回路の構成自体は周知であるため、ここではQPSKの変復調回路として構成したもので代表させて説明する。
The receiving
送信側ブロック410Rは、インターフェース部464から入力されるシリアル送信データ信号をベースバンド信号として搬送波を変調することによりアナログ送信波信号を生成する変調回路700を備え、そのアナログ送信波信号が送信側パワーアンプ(以下、単にパワーアンプともいう)453により増幅され送受信アンテナ105Aに供給される。本実施形態において、パワーアンプ453による送受信アンテナ105Aからの送信電力の定格上限値は5Wに定められている。
The transmitting
また、受信側ブロック410Tは、アンテナ受信信号から希望波を抽出するバンドパスフィルタ462,472と、バンドパスフィルタ462,472を通過後の受信波信号を増幅する高周波ローノイズアンプ463,473と、それら高周波ローノイズアンプ463,473から出力される受信波信号からベースバンド信号を復調しシリアル受信データに変換する復調回路600を備える。
The receiving
具体的には、送受信アンテナ105A側には、該送受信アンテナ105Aにより受信されバンドパスフィルタ462を通過した受信波信号を増幅して復調回路600に向け出力する第一の高周波ローノイズアンプ463が設けられている。他方、受信専用アンテナ105B側には、該受信専用アンテナ105Bが受信しバンドパスフィルタ472を通過した受信波信号を増幅して復調回路600に入力する第二の高周波ローノイズアンプ473が設けられている。送受信アンテナ105Aからの受信波信号と受信専用アンテナ105Bからの受信波信号とは、各々移相器481及び移相器482により移相が互いに一致するように調整されたのち、混合器483にて混合されて復調回路600に入力される。なお、移相器481,482への位相制御信号は、図2のCPU401が受信波位相制御ファームウェア405cを実行することにより、図4のインターフェース部464より出力される。
Specifically, a first high-frequency low-
上記の構成において、変調回路700及び復調回路600は変復調回路を構成する。図5は、変調回路700の構成例を示すものであり、シリアル送信データ信号の波形をシリアル/パラレル変換部720により2チャネル(Ich/Qch)のパラレルビット信号に分離し、各々D/A変換部717,719及びローパスフィルタ716,718を介してアナログベースバンド信号に変換する。各チャネルのアナログベースバンド信号は乗算器715,713にて、電圧制御発信回路VCOと位相同期ループ回路PLLとからなる発信回路712からの正弦波搬送波(一方が移相器714により90°進角される)により直交周波数変調波とされ、さらにそれらがデュプレクサ721にて混合され、アナログ送信波信号として出力される。
In the above configuration,
図6は、復調回路600の構成例を示すものであり、受信フロントエンド部630からのアナログ受信波信号を乗算器613,615にて、発信回路612からの正弦波復調信号(一方が移相器614により90°進角される)により復調してIch及びQchのベースバンド信号とする。これらのベースバンド信号はさらにローパスフィルタ616,618及びA/D変換器617,619によりパラレルビット信号に変換され、さらにパラレル/シリアル変換部620によりシリアル受信データ信号に変換され、図4のインターフェース部464に向けて出力される。
FIG. 6 shows a configuration example of the
図4に戻り、送受信側スイッチ部451は、送受信アンテナ105Aと送信側パワーアンプ453及び第一の高周波ローノイズアンプ463との接続経路に設けられている。本実施形態では、送受信アンテナ105Aを送信側パワーアンプ453及び第一の高周波ローノイズアンプ463に択一的に切替接続するSPDTスイッチとして構成され、スイッチ数の削減とその制御形態の簡略化が図られている。該送受信側スイッチ部451は、図2のCPU401がスイッチ切替制御ファームウェア405bを実行することにより、図4のインターフェース部464より出力されるスイッチ制御信号(第一レベル(例えばHレベル)が送信側への切り替え、第二レベル(例えばLレベル)が受信側への切り替えに対応する二値のレベル信号である)により切替制御される。
Returning to FIG. 4, the transmitting/receiving
具体的には、送信側への切り替えにより送受信アンテナ105Aの電気的な接続状態は、送信側パワーアンプ453とは絶縁遮断される一方、第一の高周波ローノイズアンプ463とは導通接続される受信接続状態となる。他方、受信側への切り替えにより送受信アンテナ105Aの電気的な接続状態は、送信側パワーアンプ453とは導通接続される一方、第一の高周波ローノイズアンプ463とは絶縁遮断される送信接続状態となる。
Specifically, by switching to the transmitting side, the electrical connection state of the transmitting/receiving
また、受信専用側スイッチ471は、第二の高周波ローノイズアンプ473と受信専用アンテナ105Bとの間に設けられている。本実施形態において受信専用側スイッチ471は、SPSTスイッチとして構成され、受信専用アンテナ105Bと第二の高周波ローノイズアンプ473との接続状態を、導通状態と遮断状態との間で切り替える。本実施形態において、第一の高周波ローノイズアンプ463及び第二の高周波ローノイズアンプ473はいずれも市販品(例えば、米国Qorvo社製:TQP3M9008)が使用され、その定格入力の上限値は+23dBm(条件:連続波、入力インピーダンス:50Ω、温度25℃)に定められたものである。
Further, the reception-only
スイッチ切替制御ファームウェア405bの実行に伴うスイッチ制御信号を受けることにより、受信専用側スイッチ471は、送受信側スイッチ部451が図14に示す受信接続状態となる場合には導通状態となり、図4に示す送信接続状態となる場合には遮断状態となるように動作制御される。本実施形態では送受信側スイッチ部451への(1系統の)スイッチ制御信号が受信専用側スイッチ471に分配入力され、送受信側スイッチ部451と受信専用側スイッチ471とが同期作動制御されるようになっている。具体的には、受信専用側スイッチ471は、スイッチ制御信号が第一レベル(送信側)のとき遮断状態となり、第二レベル(受信側)のときは導通状態となるように切替制御される。これにより、信号系統のさらなる簡略化が図られるとともに、送受信側スイッチ451が受信接続状態のとき、受信専用側スイッチ471を確実に遮断状態に設定できる。
By receiving the switch control signal accompanying the execution of the switch switching control firmware 405b, the reception-only
図3は、UE(移動端末装置)5の電気的構成の一例を示すブロック図である。UE5はマイコン100を処理主体として備えたスマートフォンとして構成されている。マイコン100は、CPU101、プログラム実行領域となるRAM102、ROM103、入出力部104及びそれらを相互に接続するバス106等からなる。また、バス106にはフラッシュメモリ105が接続され、ここにUE5の動作環境を構築するためのOS105sと、UE用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア105a等がインストールされている。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the UE (mobile terminal device) 5. As shown in FIG. UE5 is configured as a
また、入出力部104にはグラフィックコントローラ1091を介してモニタ109が接続されている。モニタ109には入力部をなすタッチパネル110が重ね合わされ、モニタ109に表示形成される種々のソフト操作部と協働して、UE5の動作制御に必要な種々の情報入力がなされるようになっている。モニタ109は、公共ブロードバンド通信システムを介して配信される動画(映像)等の再生手段として機能する。タッチパネル110はタッチパネルコントローラ1101を介して入出力部104に接続されている。入出力部104には静止画ないし動画を撮影するためのカメラ111が接続されている。さらに、バス106には無線通信部500が接続されている。UE5は該無線通信部500にて、図1の無線通信ユニット1の無線基地局部4と、送受信アンテナ505により無線ベアラ57を介して無線接続される。無線通信部500の電気的構成は、例えば図4の無線基地局部4の無線通信部412から、受信専用アンテナ105Bを含む受信ダイバーシチ機能部分を取り除いたものに相当するが、周知の構成でもあり、詳細な説明については省略する。
Further, a
以下、LTE通信方式の概要について説明する。
図7は、UE5と可搬型基地局装置1との間のデータ伝送に使用するIPパケットの構造を示す模式図である。IPパケット1300はIPヘッダ1301とペイロード1302とからなり、IPヘッダ1301にはPDU識別番号、データの送信元アドレス1301a、送信先アドレス1301bなどが書き込まれる。
An overview of the LTE communication system will be described below.
FIG. 7 is a schematic diagram showing the structure of an IP packet used for data transmission between the
図8及び図9は、LTEシステムにおける無線プロトコルスタックを示し、図8はユーザプレーンのプロトコルスタックを、図9はコントロールプレーンのプロトコルスタックを示している。該無線プロトコルスタックは、OSI参照モデルのレイヤ1~レイヤ3に区分されており、レイヤ1はPHY(物理)層である。レイヤ2は、MAC(Medium Access Control:メディアアクセス制御)層、RLC(Radio Link Control:無線リンク制御)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol:パケットデータ暗号化)層を含む。レイヤ3は、RRC(Radio Resource Control:無線リソース制御)層及びNAS(Non-Access Stratum:非アクセス)層を含む。
8 and 9 show wireless protocol stacks in the LTE system, FIG. 8 shows a user plane protocol stack, and FIG. 9 shows a control plane protocol stack. The wireless protocol stack is divided into
各層の役割は以下の通りである。
・PHY層:符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行なう。UE5及び中継無線通信部9のPHY層と無線基地局部(eNodeB)4のPHY層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・MAC層:データの優先制御、HARQによる再送制御処理、及びランダムアクセス手順等を行なう。UE5のMAC層と無線基地局部4のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。無線基地局部4のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE5への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
The role of each layer is as follows.
- PHY layer: performs encoding/decoding, modulation/demodulation, antenna mapping/demapping, and resource mapping/demapping. Data and control signals are transmitted between the PHY layer of the
- MAC layer: Performs data priority control, HARQ retransmission control processing, random access procedures, etc. Data and control signals are transmitted between the MAC layer of the
・RLC層:MAC層及びPHY層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE5のRLC層と無線基地局部4のRLC層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・PDCP層:PDUのヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行なう。
・RRC層:制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE5のRRC層と無線基地局部4のRRC層との間では、各種設定のためのメッセージ(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルを制御する。UE5のRRCと無線基地局部4のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE5はRRCコネクティッドモードとなり、そうでない場合はRRCアイドルモードとなる。
- RLC layer: transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and PHY layer. Data and control signals are transmitted between the RLC layer of the
- PDCP layer: Performs header compression/decompression, encryption/decryption of PDU.
- RRC layer: Defined only in the control plane that handles control signals. Messages for various settings (RRC messages) are transmitted between the RRC layer of the
以上の層はコントロールプレーン及びユーザプレーンの双方にて使用される。一方、コントロールプレーンのみ、UE5及びMME2には、RRC層よりさらに上位のセッション管理及びモビリティ管理等を行なうNAS層が設けられる。また、無線基地局部4のEPC機能部3側とのユーザデータ伝送インターフェースには、GTP-U(GPRS(General Packet Radio Service)Tunneling Protocol for User Plane)層が設けられている。GTP-U層は、接続先のUE5の識別や、使用する無線ベアラの識別を行なうためのものである。
The above layers are used in both the control plane and the user plane. On the other hand, only in the control plane, the
次に、図10は、LTEシステムにおける下りリンクのチャネルマッピングを示す。ここでは、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル)は、データの送信のための個別論理チャネルである。DTCHは、トランスポートチャネルであるDLSCH(Downlink Shared Channel:下りシェアドチャネル)にマッピングされる。
・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):UE5とネットワークとの間の個別制御情報を送信するための論理チャネルである。DCCHは、UE5が無線基地局部4とRRC接続を有する場合に用いられる。DCCHは、DLSCHにマッピングされる。
・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5及び中継無線通信部9と無線基地局部4との間の送信制御情報のための論理チャネルである。CCCHは、UE5が無線基地局部4との間でRRC接続を有していない場合に用いられる。CCCHは、DLSCHにマッピングされる。
Next, FIG. 10 shows downlink channel mapping in the LTE system. Here, a mapping relationship between a logical channel (Downlink Logical Channel), a transport channel (Downlink Transport Channel), and a physical channel (Downlink Physical Channel) is shown. Below, they will be explained in order.
- DTCH (Dedicated Traffic Channel) is a dedicated logical channel for data transmission. DTCH is mapped to DLSCH (Downlink Shared Channel), which is a transport channel.
- DCCH (Dedicated Control Channel): A logical channel for transmitting dedicated control information between the
- CCCH (Common Control Channel): A logical channel for transmitting control information between the
・BCCH(Broadcast Control Channel:放送制御チャネル):システム情報配信のための論理チャネルである。BCCHは、トランスポートチャネルであるBCH(Broadcast Channel、放送チャネル)又はDLSCHにマッピングされる。
・PCCH(Paging Control Channel:ページング制御チャネル):ページング情報、及びシステム情報変更を通知するための論理チャネルである。PCCHは、トランスポートチャネルであるPCH(Paging Channel:ページングチャネル)にマッピングされる。
- BCCH (Broadcast Control Channel): A logical channel for distributing system information. The BCCH is mapped to a BCH (Broadcast Channel) or DLSCH, which is a transport channel.
- PCCH (Paging Control Channel): A logical channel for notifying paging information and system information changes. The PCCH is mapped to a PCH (Paging Channel), which is a transport channel.
また、トランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピング関係は以下の通りである。
・DLSCH及びPCH:PDSCH(Physical Downlink Shared Channel:物理下りシェアドチャネル)にマッピングされる。DLSCHは、HARQ、リンクアダプテーション、及び動的リソース割当をサポートする。
・BCH:PBCH(Physical Broadcast Channel:物理ブロードキャストチャネル)にマッピングされる。
Further, the mapping relationship between transport channels and physical channels is as follows.
- DLSCH and PCH: mapped to PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). DLSCH supports HARQ, link adaptation, and dynamic resource allocation.
- BCH: Mapped to PBCH (Physical Broadcast Channel).
次に、図11は、LTEシステムにおける上りリンクのチャネルマッピングを示す。図8と同様に、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5とEPC機能部3との間の制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、EPC機能部3と無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続を有していないUE5によって使用される。
・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):1対1(point-to-point)の双方向の論理チャネルであり、UE5とEPC機能部3と間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続を有しているUE5によって使用される。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル):1対1の双方向論理チャネルであり、特定のUE又は中継無線通信部専用のチャネルであって、ユーザ情報の転送のために利用される。
Next, FIG. 11 shows uplink channel mapping in the LTE system. Similar to FIG. 8, the mapping relationship between the logical channel (Downlink Logical Channel), the transport channel (Downlink Transport Channel), and the physical channel (Downlink Physical Channel) is shown. Below, they will be explained in order.
- CCCH (Common Control Channel): A logical channel used to transmit control information between the
・DCCH (Dedicated Control Channel): A point-to-point bidirectional logical channel, used to transmit individual control information between the
- DTCH (Dedicated Traffic Channel): A one-to-one bidirectional logical channel, which is dedicated to a specific UE or relay radio communication unit, and is used to transfer user information.
・ULSCH(Uplink Shared Channel:上りリンク送受信チャネル):HARQ)、動的適応無線リンク制御、間欠送信(DTX:Discontinuous Transmission)がサポートされるトランスポートチャネルである。
・RACH(Random Access Channel:ランダムアクセスチャネル):制限された制御情報が送信されるトランスポートチャネルである。
- It is a transport channel that supports ULSCH (Uplink Shared Channel: HARQ), dynamic adaptive radio link control, and discontinuous transmission (DTX).
- RACH (Random Access Channel): A transport channel on which limited control information is transmitted.
・PUCCH(Physical Uplink Control Channel:物理上りリンク制御チャネル):下りリンクデータに対する応答情報(ACK(Acknowledge)/NACK(Negative acknowledge))、下りリンクの無線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator )、および、上りリンクデータの送信要求(スケジューリングリクエスト:Scheduling Request:SR)を無線基地局部4に通知するために使用される物理チャネルである。
・PUSCH(Physical Uplink Shared Channel:物理上りリンク送受信チャネル):上りリンクデータを送信するために使用される物理チャネルである。
・PRACH(Physical Random Access Channel:物理ランダムアクセスチャネル):主にUE5から無線基地局部4への送信タイミング情報(送信タイミングコマンド)を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。
- PUCCH (Physical Uplink Control Channel): Response information for downlink data (ACK (Acknowledge)/NACK (Negative acknowledge)), downlink radio quality information (CQI: Channel Quality Indicator), and This is a physical channel used to notify the wireless
- PUSCH (Physical Uplink Shared Channel): A physical channel used to transmit uplink data.
- PRACH (Physical Random Access Channel): A physical channel mainly used for random access preamble transmission to obtain transmission timing information (transmission timing command) from the
図11に示すように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク送受信チャネルULSCHは、物理上りリンク送受信チャネルPUSCHにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルRACHは、物理ランダムアクセスチャネルPRACHにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、物理チャネル単独で使用される。また、共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、上りリンク送受信チャネルULSCHにマッピングされる。 As shown in FIG. 11, in the uplink, transport channels and physical channels are mapped as follows. The uplink transmission and reception channel ULSCH is mapped to the physical uplink transmission and reception channel PUSCH. Random access channel RACH is mapped to physical random access channel PRACH. The physical uplink control channel PUCCH is used as a physical channel alone. Further, the common control channel CCCH, dedicated control channel DCCH, and dedicated traffic channel DTCH are mapped to the uplink transmission and reception channel ULSCH.
次に、LTEシステムの下りリンクにおいては、UE5は無線基地局部4に対してOFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing、直交周波数分割多重)アクセス(OFDMA)により無線接続する。OFDMA方式は、周波数分割多重と時間分割多重とを複合させた二次元の多重化アクセス方式として特徴づけられる。具体的には、直交する周波数軸と時間軸のサブキャリアを分割してUE5に割り振り、各サブキャリアの信号がゼロ(0点)になるように、周波数軸上で直交するサブキャリアを分割する。サブキャリアを分割して周波数軸上に割り当てることにより、あるサブキャリアがフェージングの影響を受けても影響のない別のサブキャリアを選択することができるので、ユーザは無線環境に応じてより良好なサブキャリアを使用でき、無線品質を維持できる利点が生ずる。
Next, in the downlink of the LTE system, the
そして、OFDMA方式においては、周波数軸と時間軸とが張る仮想平面上で定義されるリソースブロック(Resource Block:以下、RBともいう)が無線リソースとして採用される。RBは図12に示すように、上記平面を180kHz/0.5msecでマトリックスに区切ったブロックとして定義され、各リソースブロックRBは周波数軸上では15kHz間隔で隣接する12個のサブキャリアを、時間軸上ではフレームの1スロット分(7シンボル)を含む。このRBは時間軸上で隣接する2つ(1msec)を1組としてUE5に割り当てられる。他方、LTEシステムの上りリンクにおいても、SC-FDM(Single Career Frequency-Division Multiplexing)アクセス(SC-FDMA)が採用される点を除き、同様の概念のリソースブロックRBが無線リソースとして用いられる。OFDMAでは1つのリソースブロックが周波数軸上で12のサブキャリア(帯域幅:15kHz)に分割されるのに対し、SC-FDMAはサブキャリアへの分割がなされないシングルキャリア方式である。
In the OFDMA system, a resource block (hereinafter also referred to as RB) defined on a virtual plane extending between a frequency axis and a time axis is employed as a radio resource. As shown in FIG. 12, RB is defined as a block in which the above plane is divided into a matrix at 180 kHz/0.5 msec, and each resource block RB divides 12 adjacent subcarriers at 15 kHz intervals on the frequency axis, on the time axis. In the above example, one slot of the frame (7 symbols) is included. These RBs are assigned to the
例えば下りリンクへのリソースブロックの割当については、通常のLTEプロトコルにおいて次のような手順にて決定されている。UE5及び中継無線通信部9は、定められた周波数単位ごとに、eNodeB4より送信されるCQI参照信号を受信し、下りチャネルの受信品質を示す指示子であるCQIを測定してCQI情報を作成する。CQI情報は、測定により得られる受信品質を変調方式毎に符号化率と周波数利用効率の2つのパラメータにて表したもので、上りリンクの制御チャネル(前述のPUCCH)を用いてUE5からeNodeB4にCQIインデクスを用いて報告される。eNodeB4は、複数のUE5から通知されたCQI情報を基に、個々のUE5との無線ベアラにリソースブロックを割り当てる。各UE5のCQI情報の内容に応じて受信信号レベルの高い周波数ブロックを各々のUE5に対して最適に割当てを行うことにより、UE5のダイバーシチ効果(マルチユーザダイバーシチ)を得ることができ、ユーザスループットおよびセル当りのスループットを向上できる。
For example, allocation of resource blocks to the downlink is determined using the following procedure in the normal LTE protocol. The
可搬型基地局装置1においては、図4の送信モードにて使用される際に、送受信アンテナ105Aからの送信波は、受信専用アンテナ105Bにも回り込んで受信され、受信回路をなす第二のローノイズアンプ473に信号電流が流ようとする。移動通信システムに使用される一般的な無線基地局装置の場合、その送信出力は、例えばTD-LTE用の無線基地局装置の場合高々200mW(+23dBm)程度である。図13に示すように、送受信アンテナ105Aと受信専用アンテナ105Bとの間隔DAを、アレーアンテナの利得向上及びサイドローブ防止の観点で好適な半波長に設定しようとしたとき、使用周波数帯が例えばGHz帯域に近い800MHz帯の場合は、該アンテナ間隔DAは37cm程度となる。例えばアンテナ間隔DAを、これより若干小さい30cm程度とした場合は、両アンテナ間の自由空間伝搬損失は20dBm程度となり、受信側に回り込む送信波の入力電力は23-20=3dBm(ただし、アンテナゲインは無視)となる。この値は、第二のローノイズアンプ473の定格入力上限値(例えば、前述の市販品の場合+23dBm)よりも十分小さく、ダメージを与える心配はほとんどない。
When the portable
ところが、本実施形態の場合、可搬型基地局装置1は、172.5MHzから202.5MHzに至る周波数帯が割り当てられた公共ブロードバンド移動通信システムに使用されるものであり、長距離伝送を企図して送信波電力は5W(37dBm)ないしそれ以上の非常に大きな値に設定されている。200MHz帯の場合、半波長に対応するアンテナ間隔DAは75cm程度となるが、この場合のアンテナ間の自由空間伝搬損失は計算上16dBm程度しか生じず、受信側に回り込む送信波の入力電力は37-16=21dBmとなり、第二のローノイズアンプ473の定格入力の上限値にかなり接近した値となる。この状況では、送信波電力の瞬時値によっては第二のローノイズアンプ473の上限値を超えた入力が発生する可能性は十分にあり、第二のローノイズアンプ473にダメージが生じることがある。特に、アンテナ設置スペースの関係上、アンテナ間隔DAがさらに接近する場合、例えばDAが50cm程度になるとアンテナ間の自由空間伝搬損失は37-12=25dBmとなって、第二のローノイズアンプ473は定常的に過大入力にさらされることとなり、第二のローノイズアンプ473が損傷する可能性はさらに高くなる。
However, in the case of this embodiment, the portable
しかしながら、上記の可搬型基地局装置1の構成によると、図4に示すように、受信専用アンテナ105Bと第二の高周波ローノイズアンプ473との間に受信専用側スイッチ471が設けられており、送受信側スイッチ部451が送信接続状態となる場合に受信専用側スイッチ471が遮断状態となるようにスイッチ制御がなされる。これにより、送信波が上記のような大電力で送信された場合にあっても、受信専用アンテナ105Bへの回り込み受信によるダメージから第二の高周波ローノイズアンプ473を効果的に保護することができる。例えば、設置スペース等の関係により、アンテナ間隔DAを十分に大きくとれない場合、例えば送信波の半波長よりも小さい値にアンテナ間隔DAを設定せざるを得ない場合においては特に効果的である。
However, according to the configuration of the portable
以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。以下、本発明の種々の変形実施形態について説明する。図15は、送受信側スイッチ部451と受信専用側スイッチ471とは、互いに別のスイッチ制御信号1,2により独立に作動制御するように構成することも可能である。この場合、スイッチ制御信号1により送受信側スイッチ部451の受信側と送信側とを切り替えるタイミングと、スイッチ制御信号2により受信専用アンテナ105Bの導通・遮断を切り替えるタイミングとを、同期させる制御形態を採用することが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, they are merely examples, and the present invention is not limited thereto. Various modified embodiments of the present invention will be described below. In FIG. 15, the transmission/reception
他方、例えば図16に示すように、送受信側スイッチ部451が受信から送信に切り替わるタイミングτ1を、受信専用側スイッチ471が導通から遮断に切り替わるタイミングτ0に対し、一定時間遅延させる制御形態を採用することもできる。送受信側スイッチ部451と受信専用側スイッチ471とを高周波トランジスタモジュールで構成する場合、高周波トランジスタのオンオフ切替には一定の遷移期間が存在する。その結果、図4のように、送受信側スイッチ部451と受信専用側スイッチ471との切り替えタイミングが一致している場合は、送受信側スイッチ部451が送信側に切り替わる際に、両スイッチの上記遷移期間の重なりにより、瞬時的には受信専用側スイッチ471が導通状態を維持している場合があり、第二の高周波ローノイズアンプ473への過入力を生じえる。しかし、タイミングτ1を上記のように遅延させることでこうした不具合は効果的に防止できる。
On the other hand, as shown in FIG. 16, for example, a control form is adopted in which the timing τ1 at which the transmitter/receiver
また、図4のように送受信側スイッチ部451をSPSTスイッチで構成する代わりに、図17に示すように送受信側スイッチ部451’を、送信側と受信側に個別に設けた1対のSPSTスイッチ451t,451rにより構成することも可能である。この場合、二値のスイッチ制御信号は、SPSTスイッチ451t,451rの一方については、インバータ451iにより反転させた形で各々分配入力される。また、図18に示すように、SPSTスイッチ451tにスイッチ制御信号1を入力し、SPSTスイッチ451rと受信専用側スイッチ471とにスイッチ制御信号2を分配入力する形でスイッチ切替制御を行なってもよい。
Also, instead of configuring the transmitting/receiving
1 可搬型基地局装置
2 MME
3 EPC機能部
4 無線基地局部
5 UE(端末装置)
6 S-GW
7 P-GW
8 ルータ
21 二次電池モジュール
22 電源回路部
23 可搬型筐体
50 無線通信システム
57 無線ベアラ
105A 送受信アンテナ
105B 受信専用アンテナ
301 CPU
302 RAM
303 マスクROM
305 フラッシュメモリ
305a 通信ファームウェア
305b MMEエンティティ
305c S-GWエンティティ
305d P-GWエンティティ
306 バス
401 CPU
402 RAM
403 マスクROM
404 通信インターフェース
405 フラッシュメモリ
405a 通信ファームウェア
405b スイッチ切替制御ファームウェア
406 バス
450 無線通信部
451 送受信側スイッチ部
453 送信側パワーアンプ
463 第一の高周波ローノイズアンプ
471 受信専用側スイッチ
473 第二の高周波ローノイズアンプ
1 Portable
3
6 S-GW
7 P-GW
8
302 RAM
303 Mask ROM
305 Flash memory 305a Communication firmware 305b MME entity 305c S-GW entity 305d P-
402 RAM
403 Mask ROM
404 Communication interface 405 Flash memory 405a Communication firmware 405b Switch
Claims (6)
送受信アンテナと、
送信波信号を増幅して前記送受信アンテナに向け出力する送信側パワーアンプと、
前記送受信アンテナが受信する受信波信号を増幅して前記変復調回路に向け出力する第一の高周波ローノイズアンプと、
前記送受信アンテナと前記送信側パワーアンプ及び前記第一の高周波ローノイズアンプとの接続経路上に設けられ、前記送信側パワーアンプとは絶縁遮断される一方、前記第一の高周波ローノイズアンプとは導通接続される受信接続状態と、前記送受信アンテナの電気的な接続状態を、前記送信側パワーアンプとは導通接続される一方、前記第一の高周波ローノイズアンプとは絶縁遮断される送信接続状態との間で切り替える送受信側スイッチ部と、
前記送受信アンテナとともにダイバーシチ受信部を形成する受信専用アンテナと、
前記受信専用アンテナが受信する受信波信号を増幅して前記変復調回路に入力する第二の高周波ローノイズアンプと、
前記第二の高周波ローノイズアンプと前記受信専用アンテナとの間に設けられ、前記受信専用アンテナと前記第二の高周波ローノイズアンプとの接続状態を、導通状態と遮断状態との間で切り替える受信専用側スイッチと、
前記送受信側スイッチ部が前記受信接続状態となる場合に前記受信専用側スイッチが前記導通状態となり、前記送受信側スイッチ部が前記送信接続状態となる場合に前記受信専用側スイッチが前記遮断状態となるように、前記送受信側スイッチ部と前記受信専用側スイッチとの動作制御を行なうとともに、前記送受信側スイッチ部が受信から送信に切り替わるタイミングを、前記受信専用側スイッチが導通から遮断に切り替わるタイミングに対し、一定時間遅延させるスイッチ制御部と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。 a modulation/demodulation circuit that modulates the transmitted wave and demodulates the received wave;
transmitting and receiving antenna,
a transmitting side power amplifier that amplifies a transmitted wave signal and outputs it to the transmitting and receiving antenna;
a first high frequency low noise amplifier that amplifies a received wave signal received by the transmitting/receiving antenna and outputs it to the modulation/demodulation circuit;
It is provided on a connection path between the transmitting and receiving antenna, the transmitting side power amplifier, and the first high frequency low noise amplifier, and is insulated and cut off from the transmitting side power amplifier, while being electrically connected to the first high frequency low noise amplifier. and a transmission connection state in which the electrical connection state of the transmitting and receiving antenna is electrically connected to the transmitting side power amplifier, but insulated and disconnected from the first high frequency low noise amplifier. A transmitter/receiver switch section that switches between
a reception-only antenna that forms a diversity reception section together with the transmission and reception antenna;
a second high-frequency low-noise amplifier that amplifies the received wave signal received by the receive-only antenna and inputs the amplified signal to the modulation/demodulation circuit;
a reception-only side that is provided between the second high-frequency low-noise amplifier and the reception-only antenna, and switches a connection state between the reception-only antenna and the second high-frequency low-noise amplifier between a conductive state and a cutoff state; switch and
When the transmitting/receiving side switch unit is in the receiving connection state, the reception-only switch is in the conducting state, and when the transmitting/receiving switch unit is in the transmitting connection state, the receiving-only switch is in the cutoff state. In this way, the operation of the transmitting/receiving side switch unit and the receiving only side switch is controlled, and the timing at which the transmitting/receiving side switch unit switches from receiving to transmitting is set relative to the timing at which the receiving only side switch switches from conduction to cutoff. , a switch control unit that delays for a certain period of time ;
A wireless base station device comprising:
前記受信専用側スイッチは、前記受信専用アンテナから前記第二の高周波ローノイズアンプへの入力経路上に設けられたSPSTスイッチとして構成されている請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の無線基地局装置。 The transmitting/receiving side switch section is configured as an SPDT switch that selectively connects the transmitting/receiving antenna to the transmitting side power amplifier and the first high frequency low noise amplifier,
4. The reception-only side switch is configured as an SPST switch provided on an input path from the reception-only antenna to the second high-frequency low-noise amplifier. Wireless base station equipment.
送信波の変調及び受信波の復調を行なう変復調回路と、
送受信アンテナと、
送信波信号を増幅して前記送受信アンテナに向け出力する送信側パワーアンプと、
前記送受信アンテナが受信する受信波信号を増幅して前記変復調回路に向け出力する第一の高周波ローノイズアンプと、
前記送受信アンテナと前記送信側パワーアンプ及び前記第一の高周波ローノイズアンプとの接続経路上に設けられ、前記送信側パワーアンプとは絶縁遮断される一方、前記第一の高周波ローノイズアンプとは導通接続される受信接続状態と、前記送受信アンテナの電気的な接続状態を、前記送信側パワーアンプとは導通接続される一方、前記第一の高周波ローノイズアンプとは絶縁遮断される送信接続状態との間で切り替える送受信側スイッチ部と、
前記送受信アンテナとともにダイバーシチ受信部を形成する受信専用アンテナと、
前記受信専用アンテナが受信する受信波信号を増幅して前記変復調回路に入力する第二の高周波ローノイズアンプと、
前記第二の高周波ローノイズアンプと前記受信専用アンテナとの間に設けられ、前記受信専用アンテナと前記第二の高周波ローノイズアンプとの接続状態を、導通状態と遮断状態との間で切り替える受信専用側スイッチと、
前記送受信側スイッチ部が前記受信接続状態となる場合に前記受信専用側スイッチが前記導通状態となり、前記送受信側スイッチ部が前記送信接続状態となる場合に前記受信専用側スイッチが前記遮断状態となるように、前記送受信側スイッチ部と前記受信専用側スイッチとの動作制御を行なうとともに、前記送受信側スイッチ部が受信から送信に切り替わるタイミングを、前記受信専用側スイッチが導通から遮断に切り替わるタイミングに対し、一定時間遅延させるスイッチ制御部と、
を備えたことを特徴とする無線ネットワークシステム。 A wireless network system that performs mobile communication between a wireless base station device and a mobile terminal device wirelessly connected to the wireless base station device, the wireless base station device comprising:
a modulation/demodulation circuit that modulates the transmitted wave and demodulates the received wave;
transmitting and receiving antenna,
a transmitting side power amplifier that amplifies a transmitted wave signal and outputs it to the transmitting and receiving antenna;
a first high frequency low noise amplifier that amplifies a received wave signal received by the transmitting/receiving antenna and outputs it to the modulation/demodulation circuit;
It is provided on a connection path between the transmitting and receiving antenna, the transmitting side power amplifier, and the first high frequency low noise amplifier, and is insulated and cut off from the transmitting side power amplifier, while being electrically connected to the first high frequency low noise amplifier. and a transmission connection state in which the electrical connection state of the transmitting and receiving antenna is electrically connected to the transmitting side power amplifier, but insulated and disconnected from the first high frequency low noise amplifier. A transmitter/receiver switch section that switches between
a reception-only antenna that forms a diversity reception section together with the transmission and reception antenna;
a second high-frequency low-noise amplifier that amplifies the received wave signal received by the receive-only antenna and inputs the amplified signal to the modulation/demodulation circuit;
a reception-only side that is provided between the second high-frequency low-noise amplifier and the reception-only antenna, and switches a connection state between the reception-only antenna and the second high-frequency low-noise amplifier between a conductive state and a cutoff state; switch and
When the transmitting/receiving side switch unit is in the receiving connection state, the reception-only switch is in the conducting state, and when the transmitting/receiving switch unit is in the transmitting connection state, the receiving-only switch is in the cutoff state. In this way, the operation of the transmitting/receiving side switch unit and the receiving only side switch is controlled, and the timing at which the transmitting/receiving side switch unit switches from receiving to transmitting is set relative to the timing at which the receiving only side switch switches from conduction to cutoff. , a switch control unit that delays for a certain period of time ;
A wireless network system comprising:
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JP2005253044A (en) | 2003-11-27 | 2005-09-15 | Kobe Steel Ltd | Wireless communications apparatus |
JP2005318454A (en) | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Kyocera Corp | Radio communication terminal and antenna switchover control method |
US20060035600A1 (en) | 2004-07-28 | 2006-02-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | RF front-end apparatus in a TDD wireless communication system |
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2019
- 2019-09-10 JP JP2019164889A patent/JP7381261B2/en active Active
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