JPWO2010084553A1 - 無線中継装置及び無線中継システム - Google Patents

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Abstract

設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置または、無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置の設置に伴って生じる費用を抑制することができる無線中継装置。この装置では、第２の無線装置（１６０）は、第１の無線装置（１５０）と同軸線（１７０）により接続される。下り信号無線部（１１１）は、アンテナ（１０２）において受信した下り信号の無線処理を行うとともに、無線処理において、アンテナ（１０１）において受信した下り信号の周波数と異なる周波数にアンテナ（１０２）において受信した上り信号をダウンコンバートする。共用器（１１５）は、下り信号無線部（１０９）において無線処理を行った下り信号と、下り信号無線部（１１１）において無線処理を行った下り信号とを周波数多重して、同一の同軸線（１７０）を用いて第２の無線装置（１６０）へ伝送する。

Description

本発明は、無線中継装置及び無線中継システムに関し、特に既存の配線を変更せずにＭＩＭＯ(Multiple-Input Multiple-Output)方式に対応可能な無線中継装置及び無線中継システムに関する。
無線中継装置は、リピータ、またはブースタともいわれ、電波不感帯エリアを簡易に無線通信可能エリアにするために、基地局装置から送信された信号を受信及び増幅して所定のエリア内に送信するとともに、エリア内に位置する通信端末装置から送信された信号を受信及び増幅して基地局装置に送信する装置である。
また、従来、無線中継装置をＭＩＭＯに対応させ、同一の周波数で複数の伝送路を利用してデータ伝送の高速化を図るものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１においては、複数の無線部に対してアンテナがそれぞれ接続される。ＭＩＭＯを用いたシステムに無線中継装置を導入する際には、特許文献１の図７に示す構成をとることが必須である。
特開２００６−１９７４８８号公報
しかしながら、特許文献１においては、各アンテナにより受信した信号を伝送するケーブルは、アンテナの数と同じ数だけ必要である。従って、ＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置を使用しているユーザは、ＭＩＭＯに対応した無線中継装置を設置する際に、新たなケーブル増設工事が必要になり、無線中継装置の設置工事に要する費用が増大するという問題がある。特に、ケーブル増設工事の費用は、無線中継装置の購入費用よりも割高であり、ユーザの金銭的な負担が増大するという問題がある。
本発明の目的は、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置または、無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置の設置に伴って生じる費用を抑制することができる無線中継装置及び無線中継システムを提供することである。
本発明の無線中継装置は、第１の無線装置と、前記第１の無線装置と第１の同軸線により接続される第２の無線装置と、を具備するとともに、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置によりＭＩＭＯ通信における信号を中継する無線中継装置であって、前記第１の無線装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、前記第１のアンテナにおいて受信した第１の信号の第１の無線処理を行う第１の無線手段と、前記第２のアンテナにおいて受信した第２の信号の第２の無線処理を行うとともに、前記第２の無線処理において前記第１の信号の周波数と異なる周波数に前記第２の信号を周波数変換する第２の無線手段と、前記第１の無線処理を行った前記第１の信号と前記第２の無線処理を行った前記第２の信号とを周波数多重して同一の前記第１の同軸線を用いて前記第２の無線装置へ伝送する第１の出力手段と、を具備する構成を採る。
これにより、第１のアンテナから受信した信号と第２のアンテナから受信した信号を、周波数上で異なる信号にすることにより、各アンテナからの信号の独立性を保ち、１本の同軸ケーブルで２つの信号を送受信することを可能にすることができる。
本発明の無線中継システムは、上記の構成を有する無線中継装置と、前記無線中継装置と第２の同軸線により接続されて前記無線中継装置の通信可能エリアを拡張する少なくとも１以上の子機と、を具備するとともに、前記無線中継装置及び前記子機によりＭＩＭＯ通信における信号を中継する無線中継システムであって、前記第２の無線装置は、前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１の信号の第３の無線処理を行うとともに、前記第３の無線処理において、前記第１の信号の周波数変換を行う第３の無線手段と、前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２の信号の第４の無線処理を行うとともに、前記第４の無線処理において、前記第３の無線手段における周波数変換後の前記第１の信号の周波数と異なる周波数に前記第２の信号を周波数変換する第４の無線手段と、前記第３の無線処理を行った前記第１の信号と前記第４の無線処理を行った前記第２の信号とを周波数多重して前記第２の同軸線を介して前記子機に伝送する第２の出力手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置または、無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置の設置に伴って生じる費用を抑制することができる。
本発明の実施の形態１に係る無線中継装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る無線中継システムの構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る第２の無線装置と子機の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る上り信号無線部の構成を示す図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線中継装置１００の構成を示すブロック図である。
本実施の形態における無線中継装置１００は、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置の配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することを特徴とする。また、本実施の形態における無線中継装置１００は、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させない構成を有すること、具体的には、信号を高周波のまま扱うことで、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させない構成を有することを特徴とする。また、本実施の形態における無線中継装置１００は、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させない構成を有すること、及び各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させない構成を有することを特徴とする。
無線中継装置１００は、第１の無線装置１５０と、第２の無線装置１６０と、同軸線１７０とから主に構成される。以下に、各構成について詳細に説明する。
最初に、第１の無線装置１５０の各構成について説明する。
第１の無線装置１５０は、アンテナ１０１と、アンテナ１０２と、パイロット信号発生部１０３と、切替部１０４と、切替部１０５と、共用器１０６と、共用器１０７と、制御部１０８と、下り信号無線部１０９と、上り信号無線部１１０と、下り信号無線部１１１と、上り信号無線部１１２と、共用器１１３と、共用器１１４と、共用器１１５と、ＰＬＬ（位相同期ループ：Phase Locked Loop）回路１１６とから主に構成される。
アンテナ１０１は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、図示しない基地局装置から送信された２ＧＨｚの下り信号を受信し、受信した下り信号を切替部１０４へ出力する。また、アンテナ１０１は、切替部１０４から入力した２ＧＨｚの上り信号を基地局装置へ送信する。
アンテナ１０２は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、図示しない基地局装置から送信された２ＧＨｚの下り信号を受信し、受信した下り信号を切替部１０５へ出力する。また、アンテナ１０２は、切替部１０５から入力した２ＧＨｚの上り信号を基地局装置へ送信する。
パイロット信号発生部１０３は、測定モードの開始を無線装置１６０に通知するため、例えば２ＧＨｚの特定パターンを有するパイロット信号を生成し、生成したパイロット信号を切替部１０４及び切替部１０５へ出力する。また、パイロット信号発生部１０３は、測定モードの開始を無線装置１６０に通知した後は、一定時間、２ＧＨｚの正弦波を出力し、無線装置１５０と無線装置１６０との間のケーブル１７０のロス、及び各下り信号無線部１０９、１１１、１２４、１２６で発生する無線処理の際の利得などのばらつきを含めて補正する機能を有する。
パイロット信号発生部１０３をこの位置に実装することにより、パイロット信号発生部１０３において生成したパイロット信号は、共用器１０７と、下り信号無線部１１１と、共用器１１４とを介して、当初の周波数とは異なる周波数に変換される。これにより、本実施の形態では、パイロット信号発生部１０３以外の別のパイロット信号発生部を実装する必要がないという利点がある。
切替部１０４は、アンテナ１０１から入力した下り信号とパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号とを切り替えて共用器１０６へ出力する。具体的には、切替部１０４は、制御部１０８から後述する測定モードの通知を受けた場合には、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号を共用器１０６へ出力する。この時、切替部１０４は、パイロット信号をアンテナ１０１から送信しないようにするため、物理的にアンテナ１０１とパイロット信号発生部１０３を切り離す役目も担っている。また、切替部１０４は、制御部１０８から後述する運用モードの通知を受けた場合には、アンテナ１０１から入力した下り信号を共用器１０６へ出力する。また、切替部１０４は、アンテナ１０１から入力した下り信号またはパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号の共用器１０６への出力と、共用器１０６から入力した上り信号のアンテナ１０１への出力とを切り替える。
切替部１０５は、アンテナ１０２から入力した下り信号とパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号とを切り替えて共用器１０７へ出力する。具体的には、切替部１０５は、制御部１０８から測定モードの通知を受けた場合には、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号を共用器１０７へ出力する。この時、切替部１０５は、パイロット信号をアンテナ１０１から送信しないようにするため、物理的にアンテナ１０２とパイロット信号発生部１０３を切り離す役目も担っている。また、切替部１０５は、制御部１０８から運用モードの通知を受けた場合には、アンテナ１０２から入力した下り信号を共用器１０７へ出力する。また、切替部１０５は、アンテナ１０２から入力した下り信号またはパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号の共用器１０７への出力と、共用器１０７から入力した上り信号のアンテナ１０２への出力とを切り替える。
共用器１０６は、切替部１０４から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１０９へ出力する。また、共用器１０６は、上り信号無線部１１０から入力した上り信号を切替部１０４へ出力する。
共用器１０７は、切替部１０５から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１１１へ出力する。また、共用器１０７は、上り信号無線部１１２から入力した上り信号を切替部１０５へ出力する。
制御部１０８は、測定モードと運用モードとを判定し、判定結果を切替部１０４及び切替部１０５へ通知する。例えば、制御部１０８は、タイマを有し、無線中継装置１００を起動してから、タイマで計測する時間Ｔが経過するまでの間を測定モードであるものと判定し、時間Ｔ経過後は運用モードであるものと判定する。ここで、測定モードとは、無線中継装置及び無線中継システムにおいて、信号が同軸ケーブルを通過することにより発生する損失をパイロット信号により補正するとともに、信号が無線中継装置及び無線中継システムの各回路を通過することにより発生するばらつきをパイロット信号により補正するモードである。また、運用モードとは、無線中継装置及び無線中継システムが、入力した信号を増幅して出力するという通常の運用動作を行うモードである。
下り信号無線部１０９は、共用器１０６から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１１３へ出力する。具体的には、下り信号無線部１０９は、共用器１０６から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１１３へ出力する。なお、下り信号無線部１０９は、減衰特性の大きなフィルタを用いた帯域制限を行わない。
上り信号無線部１１０は、共用器１１３から入力した上り信号を無線処理して共用器１０６へ出力する。具体的には、上り信号無線部１１０は、共用器１１３から入力した上り信号を増幅して共用器１０６へ出力する。なお、上り信号無線部１１０は、減衰特性の大きなフィルタを用いた帯域制限を行わない。
下り信号無線部１１１は、共用器１０７から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１１４へ出力する。この際、下り信号無線部１１１は、ＰＬＬ回路１１６から入力するクロック信号を用いて、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバート（周波数変換）する。なお、下り信号無線部１１１の構成の詳細は後述する。
上り信号無線部１１２は、共用器１１４から入力した上り信号を無線処理して共用器１０７へ出力する。この際、上り信号無線部１１２は、ＰＬＬ回路１１６から入力するクロック信号を用いて、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバート（周波数変換）する。なお、上り信号無線部１１２の構成の詳細は後述する。
共用器１１３は、下り信号無線部１０９から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器１１５へ出力する。また、共用器１１３は、共用器１１５から入力した上り信号を上り信号無線部１１０へ出力する。
共用器１１４は、下り信号無線部１１１から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器１１５へ出力する。また、共用器１１４は、共用器１１５から入力した上り信号を上り信号無線部１１２へ出力する。
共用器１１５は、共用器１１３から入力した下り信号と共用器１１４から入力した下り信号を周波数多重して同軸線１７０へ出力する。また、共用器１１５は、共用器１１３から入力したパイロット信号と共用器１１４から入力したパイロット信号とを周波数多重して同軸線１７０へ出力する。この際、共用器１１５は、共用器１１３から入力する信号が２ＧＨｚであり、共用器１１４から入力する信号が５００ＭＨｚであるため、下り信号またはパイロット信号を互いに干渉せずに周波数多重することができる。また、共用器１１５は、同軸線１７０から入力した周波数多重された上り信号を周波数毎に分離して、２ＧＨｚの上り信号を共用器１１３へ出力し、４００ＭＨｚの上り信号を共用器１１４へ出力する。
ＰＬＬ回路１１６は、後述する局部発振器１３８から同軸線１７０を介して供給されるクロック信号を用いて、所定の周波数のクロック信号を生成する。また、ＰＬＬ回路１１６は、生成したクロック信号を下り信号無線部１１１及び上り信号無線部１１２へ出力する。
次に、第２の無線装置１６０の各構成について説明する。
第２の無線装置１６０は、共用器１２１と、共用器１２２と、共用器１２３と、下り信号無線部１２４と、上り信号無線部１２５と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７と、共用器１２８と、共用器１２９と、分配器１３０と、分配器１３１と、切替部１３２と、切替部１３３と、アンテナ１３４と、アンテナ１３５と、レベル検出部１３６と、制御部１３７と、局部発振器１３８とから主に構成される。
共用器１２１は、同軸線１７０から入力した周波数多重された下り信号またはパイロット信号を周波数毎に分離して、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器１２２へ出力し、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器１２３へ出力する。また、共用器１２１は、共用器１２２から入力した２ＧＨｚの上り信号と共用器１２３から入力した４００ＭＨｚの上り信号とを周波数多重して同軸線１７０へ出力する。
共用器１２２は、共用器１２１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１２４へ出力する。また、共用器１２２は、上り信号無線部１２５から入力した上り信号を共用器１２１へ出力する。
共用器１２３は、共用器１２１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１２６へ出力する。また、共用器１２３は、上り信号無線部１２７から入力した上り信号を共用器１２１へ出力する。
下り信号無線部１２４は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１２８へ出力する。この際、下り信号無線部１２４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートした後、５００ＭＨｚにダウンコンバートした下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。また、下り信号無線部１２４は、制御部１３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部１２４の詳細な構成については後述する。
上り信号無線部１２５は、共用器１２８から入力した上り信号を無線処理して共用器１２２へ出力する。この際、上り信号無線部１２５は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートした後、４００ＭＨｚにダウンコンバートした上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。また、上り信号無線部１２５は、制御部１３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部１２５の詳細な構成について後述する。
下り信号無線部１２６は、共用器１２３から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１２９へ出力する。この際、下り信号無線部１２６は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。また、下り信号無線部１２６は、制御部１３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部１２６の詳細な構成について後述する。
上り信号無線部１２７は、共用器１２９から入力した上り信号を無線処理して共用器１２３へ出力する。この際、上り信号無線部１２７は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。また、上り信号無線部１２７は、制御部１３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部１２７の詳細な構成について後述する。
共用器１２８は、下り信号無線部１２４から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器１３０へ出力する。また、共用器１２８は、分配器１３０から入力した上り信号を上り信号無線部１２５へ出力する。
共用器１２９は、下り信号無線部１２６から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器１３１へ出力する。また、共用器１２９は、分配器１３１から入力した上り信号を上り信号無線部１２７へ出力する。
分配器１３０は、共用器１２８から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３０は、共用器１２８から入力した下り信号を切替部１３２へ出力する。また、分配器１３０は、切替部１３２から入力した上り信号を共用器１２８へ出力する。
分配器１３１は、共用器１２９から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３１は、共用器１２９から入力した下り信号を切替部１３３へ出力する。また、分配器１３１は、切替部１３３から入力した上り信号を共用器１２９へ出力する。
切替部１３２は、分配器１３０から入力した下り信号をアンテナ１３４へ出力する。また、切替部１３２は、アンテナ１３４から入力した上り信号を分配器１３０へ出力する。そして、切替部１３２は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号をアンテナ１３４に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ１３４を切り離す。
切替部１３３は、分配器１３１から入力した下り信号をアンテナ１３５へ出力する。また、切替部１３３は、アンテナ１３５から入力した上り信号を分配器１３１へ出力する。そして、切替部１３３は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３からのパイロット信号をアンテナ１３５に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ１３５を切り離す。
アンテナ１３４は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部１３２から入力した下り信号を送信する。また、アンテナ１３４は、通信エリア内の図示しない通信端末装置から受信した信号を切替部１３２へ出力する。
アンテナ１３５は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部１３３から入力した下り信号を送信する。また、アンテナ１３５は、通信エリア内の図示しない通信端末装置から受信した信号を切替部１３３へ出力する。
レベル検出部１３６は、分配器１３０から入力したパイロット信号または分配器１３１から入力したパイロット信号のレベルを各々検出する。また、レベル検出部１３６は、検出したレベルの検出結果を制御部１３７へ出力する。この際、レベル検出部１３６は、信号のレベルの時間推移によるパターンと既知の特定パターンとの一致を検出した場合に、測定モードにおいてパイロット信号を受信したと判定し、その後、所定時間内においてレベルの検出を行う。
制御部１３７は、レベル検出部１３６から入力した検出結果に基づいて、下り信号無線部１２４、上り信号無線部１２５、下り信号無線部１２６、または上り信号無線部１２７における各信号のレベルを調整する。具体的には、制御部１３７は、下り信号無線部１０９及び下り信号無線部１２４を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部１２４における下り信号の利得制御と上り信号無線部１２５における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部１２４における下り信号のレベルと上り信号無線部１２５における上り信号のレベルを調整する。また、制御部１３７は、下り信号無線部１１１及び下り信号無線部１２６を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部１２６における下り信号の利得制御と上り信号無線部１２７における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部１２６における下り信号のレベルと上り信号無線部１２７における上り信号のレベルを調整する。
局部発振器１３８は、所定の周波数のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を下り信号無線部１２４と、上り信号無線部１２５と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７とに出力する。また、局部発振器１３８は、同軸線１７０を介して、生成したクロック信号をＰＬＬ回路１１６へ伝送する。
このように、局部発振器１３８は、無線中継システムにおける各装置の各無線部のミキサに対して、生成したクロックを基準クロックとして供給することにより、無線中継システムにおける各装置に入力した信号と各装置から出力される信号とに、周波数ずれが発生しないようにする。
次に、下り信号無線部１１１の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、下り信号無線部１１１の構成を示す図である。
下り信号無線部１１１は、増幅器２０１と、フィルタ２０２と、ミキサ２０３と、フィルタ２０４とを有する。また、下り信号無線部１１１は、前段から後段に向けて、増幅器２０１と、フィルタ２０２と、ミキサ２０３と、フィルタ２０４とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器２０１は、共用器１０７から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ２０２へ出力する。
フィルタ２０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器２０１から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ２０３へ出力する。
ミキサ２０３は、ＰＬＬ回路１１６から入力したクロック信号と、フィルタ２０２から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。また、ミキサ２０３は、ダウンコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ２０４へ出力する。
フィルタ２０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ２０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ２０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ２０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ２０４は、ミキサ２０３から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して共用器１１４へ出力する。ここで、減衰特性が所定の値以上のフィルタを用いた帯域制限とは、信号の遅延及び信号の帯域内の位相特性に影響するような帯域制限を意味する。ＣＲフィルタ等のフィルタ特性として、信号の遅延がほとんどないフィルタを用いた帯域制限、または信号の帯域内の位相特性がほとんど変わらないフィルタを用いた帯域制限は、減衰特性が所定の値以上の帯域制限には該当しないものとする。また、ＳＡＷフィルタのように、信号の遅延時間が大きいフィルタを用いた帯域制限、または、信号の位相特性に大きな影響を与えるフィルタを用いた帯域制限は、減衰特性が所定の値以上のフィルタを用いた帯域制限に該当するものとする。
次に、上り信号無線部１１２の構成について、図３を用いて説明する。図３は、上り信号無線部１１２の構成を示す図である。
上り信号無線部１１２は、フィルタ３０１と、ミキサ３０２と、フィルタ３０３と、増幅器３０４とを有する。また、上り信号無線部１１２は、前段から後段に向けて、フィルタ３０１と、ミキサ３０２と、フィルタ３０３と、増幅器３０４とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
フィルタ３０１は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ３０１は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ３０１は、共用器１１４から入力した上り信号を帯域制限してミキサ３０２へ出力する。
ミキサ３０２は、ＰＬＬ回路１１６から入力したクロック信号と、フィルタ３０１から入力した上り信号とを混合することにより、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。また、ミキサ３０２は、アップコンバートした上り信号をフィルタ３０３へ出力する。
フィルタ３０３は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ３０１よりも減衰特性が小さい。フィルタ３０３は、ミキサ３０２から入力した上り信号を帯域制限して増幅器３０４へ出力する。
増幅器３０４は、フィルタ３０３から入力した上り信号を増幅して共用器１０７へ出力する。
次に、下り信号無線部１２４の構成について、図４を用いて説明する。図４は、下り信号無線部１２４の構成を示す図である。
下り信号無線部１２４は、可変アッテネータ４０１と、増幅器４０２と、フィルタ４０３と、ミキサ４０４と、フィルタ４０５と、増幅器４０６と、フィルタ４０７と、ミキサ４０８と、フィルタ４０９と、増幅器４１０とを有する。また、下り信号無線部１２４は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ４０１と、増幅器４０２と、フィルタ４０３と、ミキサ４０４と、フィルタ４０５と、増幅器４０６と、ミキサ４０７と、フィルタ４０８と可変アッテネータ４０１と、増幅器４０２と、フィルタ４０３と、ミキサ４０４と、フィルタ４０５と、増幅器４０６と、フィルタ４０７と、ミキサ４０８と、フィルタ４０９と、増幅器４１０とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ４０１は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ４０１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号を増幅器４０２へ出力する。
増幅器４０２は、可変アッテネータ４０１から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ４０３へ出力する。
フィルタ４０３は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器４０２から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ４０４へ出力する。
ミキサ４０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ４０３から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ４０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ４０３から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ４０４は、ダウンコバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ４０５へ出力する。
フィルタ４０５は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ４０５は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ４０３よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ４０５は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ４０５は、ミキサ４０４から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器４０６へ出力する。
増幅器４０６は、フィルタ４０５から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ４０７へ出力する。
フィルタ４０７は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ４０７は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ４０３よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ４０７は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ４０７は、増幅器４０６から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ４０８へ出力する。
ミキサ４０８は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ４０７から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ４０８は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ４０７から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。そして、ミキサ４０８は、ダウンコバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ４０９へ出力する。
フィルタ４０９は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ４０５及びフィルタ４０７よりも減衰特性が小さい。フィルタ４０９は、ミキサ４０８から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器４１０へ出力する。
増幅器４１０は、フィルタ４０９から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１２８へ出力する。
次に、上り信号無線部１２５の構成について、図５を用いて説明する。図５は、上り信号無線部１２５の構成を示す図である。
上り信号無線部１２５は、増幅器５０１と、フィルタ５０２と、ミキサ５０３と、フィルタ５０４と、増幅器５０５と、フィルタ５０６と、ミキサ５０７と、フィルタ５０８と、増幅器５０９と、可変アッテネータ５１０とを有する。また、上り信号無線部１２５は、前段から後段に向けて、増幅器５０１と、フィルタ５０２と、ミキサ５０３と、フィルタ５０４と、増幅器５０５と、フィルタ５０６と、ミキサ５０７と、フィルタ５０８と、増幅器５０９と、可変アッテネータ５１０とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器５０１は、共用器１２８から入力した上り信号を増幅してフィルタ５０２へ出力する。
フィルタ５０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器５０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ５０３へ出力する。
ミキサ５０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ５０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ５０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ５０２から入力した上り信号とを混合することにより、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ５０３は、ダウンコバートした上り信号をフィルタ５０４へ出力する。
フィルタ５０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ５０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ５０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ５０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ５０４は、ミキサ５０３から入力した上り信号を帯域制限して増幅器５０５へ出力する。
増幅器５０５は、フィルタ５０４から入力した上り信号を増幅してフィルタ５０６へ出力する。
フィルタ５０６は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ５０６は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ５０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ５０６は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ５０６は、増幅器５０５から入力した上り信号を帯域制限してミキサ５０７へ出力する。
ミキサ５０７は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ５０６から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ５０７は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ５０６から入力した上り信号とを混合することにより、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。そして、ミキサ５０７は、アップコンバートした上り信号をフィルタ５０８へ出力する。
フィルタ５０８は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ５０４及びフィルタ５０６よりも減衰特性が小さい。フィルタ５０８は、ミキサ５０７から入力した上り信号を帯域制限して増幅器５０９へ出力する。
増幅器５０９は、フィルタ５０８から入力した上り信号を増幅して可変アッテネータ５１０へ出力する。
可変アッテネータ５１０は、増幅器５０９から入力した上り信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ５１０は、レベルを減衰した上り信号を共用器１２２へ出力する。
次に、下り信号無線部１２６の構成について、図６を用いて説明する。図６は、下り信号無線部１２６の構成を示す図である。
下り信号無線部１２６は、可変アッテネータ６０１と、増幅器６０２と、フィルタ６０３と、ミキサ６０４と、フィルタ６０５と、増幅器６０６とを有する。また、下り信号無線部１２６は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ６０１と、増幅器６０２と、フィルタ６０３と、ミキサ６０４と、フィルタ６０５と、増幅器６０６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ６０１は、共用器１２３から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ６０１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号を増幅器６０２へ出力する。
増幅器６０２は、可変アッテネータ６０１から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ６０３へ出力する。
フィルタ６０３は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ６０３は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ６０３は、増幅器６０２から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ６０４へ出力する。
ミキサ６０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ６０３から入力した下り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ６０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ６０３から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。そして、ミキサ６０４は、アップコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ６０５へ出力する。
フィルタ６０５は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ６０３よりも減衰特性が小さい。フィルタ６０５は、ミキサ６０４から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器６０６へ出力する。
増幅器６０６は、フィルタ６０５から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１２９へ出力する。
次に、上り信号無線部１２７の構成について、図７を用いて説明する。図７は、上り信号無線部１２７の構成を示す図である。
上り信号無線部１２７は、増幅器７０１と、フィルタ７０２と、ミキサ７０３と、フィルタ７０４と、増幅器７０５と、可変アッテネータ７０６とを有する。また、上り信号無縁部１２７は、前段から後段に向けて、増幅器７０１と、フィルタ７０２と、ミキサ７０３と、フィルタ７０４と、増幅器７０５と、可変アッテネータ７０６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器７０１は、共用器１２９から入力した上り信号を増幅してフィルタ７０２へ出力する。
フィルタ７０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器７０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ７０３へ出力する。
ミキサ７０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ７０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ７０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ７０２から入力した上り信号とを混合することにより、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ７０３は、ダウンコンバートした上り信号をフィルタ７０４へ出力する。
フィルタ７０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ７０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ７０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ７０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ７０４は、ミキサ７０３から入力した上り信号を帯域制限して増幅器７０５へ出力する。
増幅器７０５は、フィルタ７０４から入力した上り信号を増幅して可変アッテネータ７０６へ出力する。
可変アッテネータ７０６は、増幅器７０５から入力した上り信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ７０６は、レベルを減衰した上り信号を共用器１２３へ出力する。
上記より、アンテナ１０１において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ４０５及びフィルタ４０７において２回帯域制限され、アンテナ１０２において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ２０４及びフィルタ６０３において２回帯域制限される。従って、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とは、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同じ回数だけ帯域制限される。なお、上り信号においても、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同一回数だけ帯域制限される。本実施の形態では、２つのアンテナにおいて受信した各信号が、減衰特性の大きなフィルタを通過する回数を各々２回としたが、２つのアンテナにおいて受信した各信号が減衰特性の大きなフィルタを通過する回数が同じであれば、何回でも良い。また、本実施の形態では、減衰特性の大きなフィルタは同一のものを使用し、各フィルタにおいて発生する遅延及び位相特性を同じにすることにより、２つのアンテナにおいて受信した各信号を、同一の帯域制限構成を有するフィルタを有する装置から出力することが可能である。
また、上記の構成を有する無線中継装置１００において、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置の配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供するために、アンテナ１０２において受信した信号を、アンテナ１０１において受信した信号の周波数と異なる周波数に変換して、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とを周波数多重する構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させないため、及び各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、アンテナから入力する信号を高周波のままで処理する構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、高周波において大きな遅延を発生させてしまうフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させないために、可変アッテネータを設ける構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させないために、大きな遅延を発生してしまう減衰特性の大きなフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。
このように、本実施の形態によれば、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置における配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置の設置に伴って生じる費用を抑制することができる。また、本実施の形態によれば、第１の無線装置のアンテナ直下に配置した切替部にパイロット信号を供給してレベルを調整することにより、第１の無線装置に設けたアンテナ直下以降の各処理による振幅減衰量を第２の無線装置において一括して調整することができるので、調整作業が簡単であるとともに、各装置に調整用の個別の回路を設ける必要がないので、回路規模を小さくすることができる。また、本実施の形態によれば、ダウンコンバートした信号をフィルタにおいて帯域制限した後にダウンコンバートしていない信号と周波数多重して伝送することにより、帯域制限するためにダウンコンバートした信号をそのまま同軸線を介して伝送することができる。これにより、複数の信号を周波数多重して伝送するための専用の回路を不要にすることができ、製造コストの増大及び回路規模の増大を招かずに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができる。また、本実施の形態によれば、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行うことにより、各々の信号間に大きな遅延時間が生じることを防ぐとともに、各々の信号に大きな位相差が生じることを防ぐことができ、ＭＩＭＯ方式の信号を中継する際の信号の劣化を防ぐことができる。
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線中継システム８００の構成を示す図である。
図８に示す無線中継装置８５０は、図１に示す実施の形態１に係る無線中継装置１００に対して、第２の受信装置１６０の代わりに第２の受信装置８０１を有する。なお、図８において、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態における無線中継システム８００は、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継システムを提供することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させない構成を有することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させない構成を有することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させない構成を有することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させない構成を有することを特徴とする。
無線中継システム８００は、第１の無線装置１５０と、第２の無線装置８０１と、子機８０２〜８０７とから主に構成される。なお、第２の無線装置８０１に接続される子機は、拡張する通信可能エリアに応じて任意の数にすることができる。
第２の無線装置８０１は、第１の無線装置１５０と同軸線１７０により接続される。また、第２の無線装置８０１は、子機８０２と同軸線８１０により接続されるとともに、子機８０５と同軸線８１３により接続される。また、第２の無線装置８０１は、第１の無線装置１５０から同軸線１７０を介して伝送された下り信号またはパイロット信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線８１０を介して子機８０２に伝送するとともに、同軸線８１３を介して子機８０５に伝送する。また、第２の無線装置８０１は、子機８０２から同軸線８１０を介して伝送された上り信号または子機８０５から同軸線８１３を介して伝送された上り信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線１７０を介して第１の無線装置１５０に伝送する。
子機８０２は、子機８０３と同軸線８１１により接続される。また、子機８０２は、第２の無線装置８０１から同軸線８１０を介して伝送された下り信号またはパイロット信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線８１１を介して子機８０３に伝送する。また、子機８０２は、子機８０３から同軸線８１１を介して伝送された上り信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線８１０を介して第２の無線装置８０１に伝送する。
子機８０３は、子機８０４と同軸線８１２により接続される。また、子機８０３は、子機８０２から同軸線８１１を介して伝送された下り信号またはパイロット信号に対して所定の無線処理を行った後に、無線処理した下り信号またはパイロット信号を同軸線８１２を介して子機８０４に伝送する。また、子機８０３は、子機８０４から同軸線８１２を介して伝送された上り信号に対して所定の無線処理を行った後に、無線処理した上り信号を同軸線８１１を介して子機８０２に伝送する。
子機８０５は、子機８０６と同軸線８１４により接続される。なお、子機８０５における各信号の処理は、子機８０２の上記の信号の処理と同様であるので、その説明を省略する。
子機８０６は、子機８０７と同軸線８１５により接続される。なお、子機８０６における各信号の処理は、子機８０３の上記の信号の処理と同様であるので、その説明を省略する。
次に、第２の無線装置８０１と子機８０２の構成について、図９を用いて説明する。
最初に、第２の無線装置８０１の構成について説明する。
図９に示す第２の無線装置８０１は、図１に示す実施の形態１に係る第２の無線装置１６０に対して、切替部１３２と、切替部１３３と、アンテナ１３４と、アンテナ１３５とを除き、共用器９０３を追加し、下り信号無線部１２４の代わりに下り信号無線部９０１を有し、上り信号無線部１２５の代わりに上り信号無線部９０２を有する。なお、図９において、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の無線装置８０１は、共用器１２１と、共用器１２２と、共用器１２３と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７と、共用器１２８と、共用器１２９と、分配器１３０と、分配器１３１と、レベル検出部１３６と、制御部１３７と、局部発振器１３８と、下り信号無線部９０１と、上り信号無線部９０２と、共用器９０３とから主に構成される。
共用器１２２は、共用器１２１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部９０１へ出力する。また、共用器１２２は、上り信号無線部９０２から入力した上り信号の共用器１２１へ出力する。
下り信号無線部９０１は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１２８へ出力する。この際、下り信号無線部９０１は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。また、下り信号無線部９０１は、制御部１３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部９０１の詳細な構成については後述する。
上り信号無線部９０２は、共用器１２８から入力した上り信号を無線処理して共用器１２２へ出力する。この際、上り信号無線部９０２は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。また、上り信号無線部９０２は、制御部１３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部９０２の詳細な構成について後述する。
共用器１２８は、下り信号無線部９０１から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器１３０へ出力する。また、共用器１２８は、分配器１３０から入力した上り信号を上り信号無線部９０２へ出力する。
分配器１３０は、共用器１２８から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３０は、共用器１２８から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９０３へ出力する。また、分配器１３０は、共用器９０３から入力した上り信号を共用器１２８へ出力する。
分配器１３１は、共用器１２９から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３１は、共用器１２９から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９０３へ出力する。また、分配器１３１は、共用器９０３から入力した上り信号を共用器１２９へ出力する。
制御部１３７は、レベル検出部１３６から入力した検出結果に基づいて、下り信号無線部９０１、上り信号無線部９０２、下り信号無線部１２６、または上り信号無線部１２７における各信号のレベルを調整する。具体的には、制御部１３７は、下り信号無線部１０９及び下り信号無線部９０１を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部９０１における下り信号の利得制御と上り信号無線部９０２における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部９０１における下り信号のレベルと上り信号無線部９０２における上り信号のレベルを調整する。また、制御部１３７は、下り信号無線部１１１及び下り信号無線部１２６を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部１２６における下り信号の利得制御と上り信号無線部１２７における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部１２６における下り信号のレベルと上り信号無線部１２７における上り信号のレベルを調整する。
局部発振器１３８は、所定の周波数のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を下り信号無線部９０１と、上り信号無線部９０２と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７とに出力する。また、局部発振器１３８は、同軸線８１０を介して、生成したクロック信号をＰＬＬ回路９３８へ伝送する。
共用器９０３は、分配器１３０から入力した下り信号またはパイロット信号と、分配器１３１から入力した下り信号またはパイロット信号とを周波数多重して同軸線８１０へ出力する。また、共用器９０３は、分配器１３０から入力したパイロット信号と分配器１３１から入力したパイロット信号とを周波数多重して同軸線８１０へ出力する。この際、共用器９０３は、分配器１３０から入力する信号が５００ＭＨｚであり、分配器１３１から入力する信号が２ＧＨｚであるため、下り信号またはパイロット信号を互いに干渉せずに周波数多重することができる。また、共用器９０３は、同軸線８１０から入力した周波数多重された上り信号を周波数毎に分離して、４００ＭＨｚの上り信号を分配器１３０へ出力し、２ＧＨｚの上り信号を分配器１３１へ出力する。
次に、子機８０２の構成について説明する。
子機８０２は、共用器９１０と、共用器９１１と、共用器９１２と、共用器９１３と、共用器９１４と、下り信号無線部９１５と、上り信号無線部９１６と、下り信号無線部９１７と、上り信号無線部９１８と、下り信号無線部９１９と、上り信号無線部９２０と、共用器９２１と、共用器９２２と、分配器９２３と、分配器９２４と、共用器９２５と、増幅器９２６と、増幅器９２７と、共用器９２８と、分配器９２９と、分配器９３０と、切替部９３１と、結合器９３２と、切替部９３３と、アンテナ９３４と、アンテナ９３５と、レベル検出部９３６と、制御部９３７と、ＰＬＬ回路９３８とから主に構成される。
共用器９１０は、同軸線８１０から入力した周波数多重された下り信号またはパイロット信号を周波数毎に分離して、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器９１１へ出力し、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器９１４へ出力する。また、共用器９１０は、共用器９１１から入力した４００ＭＨｚの上り信号と共用器９１４から入力した２ＧＨｚの上り信号とを周波数多重して同軸線８１０へ出力する。
共用器９１１は、共用器９１０から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９１２と共用器９１３とに分配する。また、共用器９１１は、共用器９１２から入力した上り信号と共用器９１３から入力した上り信号とを多重して共用器９１０へ出力する。
共用器９１２は、共用器９１１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無縁部９１５へ出力する。また、共用器９１２は、上り信号無線部９１６から入力した上り信号の共用器９１１へ出力する。
共用器９１３は、共用器９１１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部９１７へ出力する。また、共用器９１３は、上り信号無線部９１８から入力した上り信号を共用器９１１へ出力する。
共用器９１４は、共用器９１０から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部９１９へ出力する。また、共用器９１４は、上り信号無線部９２０から入力した上り信号の共用器９１０へ出力する。
下り信号無線部９１５は、共用器９１２から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器９２１へ出力する。この際、下り信号無線部９１５は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を用いて、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。また、下り信号無線部９１５は、制御部９３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部９１５の詳細な構成について後述する。
上り信号無線部９１６は、共用器９２１から入力した上り信号を無線処理して共用器９１２へ出力する。この際、上り信号無線部９１６は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。また、上り信号無線部９１６は、制御部９３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部９１６の詳細な構成について後述する。
下り信号無線部９１７は、共用器９１３から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器９２２へ出力する。具体的には、下り信号無線部９１７は、共用器９１３から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器９２２へ出力する。
上り信号無線部９１８は、共用器９２２から入力した上り信号を無線処理して共用器９１３へ出力する。具体的には、上り信号無線部９１８は、共用器９２２から入力した上り信号を増幅して共用器９１３へ出力する。
下り信号無線部９１９は、共用器９１４から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して分配器９２３へ出力する。具体的には、下り信号無線部９１９は、共用器９１４から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して分配器９２３へ出力する。
上り信号無線部９２０は、分配器９２４から入力した上り信号を無線処理して共用器９１４へ出力する。具体的には、上り信号無線部９２０は、分配器９２４から入力した上り信号を増幅して共用器９１４へ出力する。
共用器９２１は、下り信号無線部９１５から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器９２９へ出力する。また、共用器９２１は、分配器９２９から入力した上り信号を上り信号無線部９１６へ出力する。
共用器９２２は、下り信号無線部９１７から入力した下り信号またはパイロット信号を結合器９３２へ出力する。また、共用器９２２は、結合器９３２から入力した上り信号の上り信号無線部９１８へ出力する。
分配器９２３は、下り信号無線部９１９から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９２５へ出力するとともに増幅器９２６へ出力する。
分配器９２４は、共用器９２５から入力した上り信号と増幅器９２７から入力した上り信号とを結合して上り信号無線部９２０へ出力する。
共用器９２５は、分配器９２３から入力した下り信号またはパイロット信号を結合器９３２へ出力する。また、共用器９２５は、結合器９３２から入力した上り信号を分配器９２４へ出力する。
増幅器９２６は、分配器９２３から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器９２８へ出力する。
増幅器９２７は、共用器９２８から入力した上り信号を増幅して分配器９２４へ出力する。
共用器９２８は、増幅器９２６から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器９３０へ出力する。また、共用器９２８は、分配器９３０から入力した上り信号を増幅器９２７へ出力する。
分配器９２９は、共用器９２１から入力した下り信号を切替部９３１へ出力する。また、分配器９２９は、共用器９２１から入力したパイロット信号をレベル検出部９３６へ出力する。また、分配器９２９は、切替部９３１から入力した上り信号を共用器９２１へ出力する。
分配器９３０は、共用器９２８から入力した下り信号を切替部９３３へ出力する。また、分配器９３０は、共用器９２８から入力したパイロット信号をレベル検出部９３６へ出力する。また、分配器９３０は、切替部９３３から入力した上り信号を共用器９２８へ出力する。
切替部９３１は、分配器９２９から入力した下り信号をアンテナ９３４へ出力する。また、切替器９３１は、アンテナ９３４から入力した上り信号を分配器９２９へ出力する。そして、切替器９３１は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号をアンテナ９３４に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ９３４を切り離す。
結合器９３２は、共用器９２２から入力した下り信号またはパイロット信号と共用器９２５から入力した下り信号またはパイロット信号とを結合して子機８０３へ伝送する。また、結合器９３２は、子機８０３から入力した上り信号を共用器９２２と共用器９２５へ出力する。
切替部９３３は、分配器９３０から入力した下り信号をアンテナ９３５へ出力する。また、切替部９３３は、アンテナ９３５から入力した上り信号を分配器９３０へ出力する。そして、切替部９３３は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号をアンテナ９３５に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ９３５を切り離す。
アンテナ９３４は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部９３１から入力した下り信号を、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置へ送信する。また、アンテナ９３４は、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置から送信された上り信号を受信して、受信した上り信号を切替部９３１へ出力する。
アンテナ９３５は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部９３３から入力した下り信号を、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置へ送信する。また、アンテナ９３５は、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置から送信された上り信号を受信して、受信した上り信号を切替部９３３へ出力する。
レベル検出部９３６は、分配器９２９から入力したパイロット信号または分配器９３０から入力したパイロット信号のレベルを各々検出する。また、レベル検出部９３６は、検出したレベルの検出結果を制御部９３７へ出力する。この際、レベル検出部９３６は、信号のレベルの時間推移によるパターンと既知の特定パターンとの一致を検出した場合にパイロット信号を受信したと判定し、その後、所定時間内においてレベルの検出を行う。
制御部９３７は、レベル検出部９３６から入力した検出結果に基づいて、下り信号無線部９１５、上り信号無線部９１６、下り信号無線部９１７、上り信号無線部９１８、下り信号無線部９１９、または上り信号無線部９２０における各信号のレベルを調整する。具体的には、制御部９３７は、下り信号無線部１０９と下り信号無線部９０１と下り信号無線部９１５とを経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部９３７は、決定した調整値により、下り信号無線部９１５における信号のレベルと上り信号無線部９１６における上り信号のレベルを調整する。また、制御部９３７は、下り信号無線部１１１と下り信号無線部１２６と下り信号無線部９１９とを経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部９３７は、決定した調整値により、下り信号無線部９１９における信号のレベルと上り信号無線部９２０における上り信号のレベルを調整する。
ＰＬＬ回路９３８は、局部発振器１３８から同軸線８１０を介して供給されるクロック信号を用いて、所定の周波数のクロック信号を生成する。また、ＰＬＬ回路９３８は、生成したクロック信号を下り信号無線部９１５及び上り信号無線部９１６へ出力する。
次に、下り信号無線部９０１の構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、下り信号無線部９０１の構成を示す図である。
下り信号無線部９０１は、可変アッテネータ１００１と、増幅器１００２と、フィルタ１００３と、ミキサ１００４と、フィルタ１００５と、増幅器１００６とを有する。また、下り信号無線部９０１は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ１００１と、増幅器１００２と、フィルタ１００３と、ミキサ１００４と、フィルタ１００５と、増幅器１００６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ１００１は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１００１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号を増幅器１００２へ出力する。
増幅器１００２は、可変アッテネータ１００１から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ１００３へ出力する。
フィルタ１００３は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器１００２から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ１００４へ出力する。
ミキサ１００４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１００３から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１００４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ１００３から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ１００４は、ダウンコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ１００５へ出力する。
フィルタ１００５は、例えばＳＡＷフィルタであり、フィルタ１００３よりも減衰特性が大きい。フィルタ１００５は、ミキサ１００４から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器１００６へ出力する。
増幅器１００６は、フィルタ１００５から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１２８へ出力する。
次に、上り信号無線部９０２の構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、上り信号無線部９０２の構成を示す図である。
上り信号無線部９０２は、増幅器１１０１と、フィルタ１１０２と、ミキサ１１０３と、フィルタ１１０４と、増幅器１１０５と、可変アッテネータ１１０６とを有する。また、上り信号無線部９０２は、前段から後段に向けて、増幅器１１０１と、フィルタ１１０２と、ミキサ１１０３と、フィルタ１１０４と、増幅器１１０５と、可変アッテネータ１１０６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器１１０１は、共用器１２８から入力した上り信号を増幅してフィルタ１１０２へ出力する。
フィルタ１１０２は、例えばＳＡＷフィルタであり、増幅器１１０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ１１０３へ出力する。
ミキサ１１０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１１０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１１０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ１１０２から入力した上り信号とを混合することにより、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。そして、ミキサ１１０３は、アップコンバートした上り信号をフィルタ１１０４へ出力する。
フィルタ１１０４は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ１１０２よりも減衰特性が小さい。フィルタ１１０４は、ミキサ１１０３から入力した上り信号を帯域制限して増幅器１１０５へ出力する。
増幅器１１０５は、フィルタ１１０４から入力した上り信号を増幅して可変アッテネータ１１０６へ出力する。
可変アッテネータ１１０６は、増幅器１１０５から入力した上り信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１１０６は、レベルを減衰した上り信号を共用器１２２へ出力する。
次に、下り信号無線部９１５の構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、下り信号無線部９１５の構成を示す図である。
下り信号無線部９１５は、可変アッテネータ１２０１と、フィルタ１２０２と、ミキサ１２０３と、フィルタ１２０４と、増幅器１２０５とを有する。また、下り信号無線部９１５は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ１２０１と、フィルタ１２０２と、ミキサ１２０３と、フィルタ１２０４と、増幅器１２０５とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ１２０１は、共用器９１２から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部９３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１２０１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号をフィルタ１２０２へ出力する。
フィルタ１２０２は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ１２０２は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ１２０２は、可変アッテネータ１２０１から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ１２０３へ出力する。
ミキサ１２０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１２０４から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１２０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号と、フィルタ１２０２から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。そして、ミキサ１２０３は、アップコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ１２０４へ出力する。
フィルタ１２０４は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ１２０２よりも減衰特性が小さい。フィルタ１２０４は、ミキサ１２０３から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器１２０５へ出力する。
増幅器１２０５は、フィルタ１２０４から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器９２１へ出力する。
次に、上り信号無線部９１６の構成について、図１３を用いて説明する。図１３は、上り信号無線部９１６の構成を示す図である。
上り信号無線部９１６は、増幅器１３０１と、フィルタ１３０２と、ミキサ１３０３と、フィルタ１３０４と、可変アッテネータ１３０５とを有する。また、上り信号無縁部９１６は、前段から後段に向けて、増幅器１３０１と、フィルタ１３０２と、ミキサ１３０３と、フィルタ１３０４と、可変アッテネータ１３０５とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器１３０１は、共用器９２１から入力した上り信号を増幅してフィルタ１３０２へ出力する。
フィルタ１３０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器１３０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ１３０３へ出力する。
ミキサ１３０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１３０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１３０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号と、フィルタ１３０２から入力した上り信号とを混合することにより、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ１３０３は、ダウンコンバートした上り信号をフィルタ１３０４へ出力する。
フィルタ１３０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ１３０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ１３０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ１３０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ１３０４は、ミキサ１３０３から入力した上り信号を帯域制限して可変アッテネータ１３０５へ出力する。
可変アッテネータ１３０５は、フィルタ１３０４から入力した上り信号のレベルを、制御部９３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１３０５は、レベルを減衰した上り信号を共用器９１２へ出力する。
なお、子機８０３〜子機８０７の各構成は、子機８０２の構成と同一であるので、その説明を省略する。
上記より、アンテナ１０１において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ１００５及び減衰特性の大きなフィルタ１２０２において２回帯域制限され、アンテナ１０２において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ２０４及び減衰特性の大きなフィルタ６０３において２回帯域制限される。従って、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とは、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同じ回数だけ帯域制限される。なお、上り信号においても、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同一回数だけ帯域制限される。
また、上記の構成を有する無線中継システム８００において、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継システムを提供するために、アンテナ１０２において受信した信号を、アンテナ１０１において受信した信号の周波数と異なる周波数に変換して、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とを周波数多重する構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させないため、及び各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、アンテナから入力する信号を高周波のままで処理する構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、高周波において大きな遅延を発生させてしまうフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させないために、可変アッテネータを設ける構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させないために、高周波において大きな遅延を発生させてしまうフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、既存の配線を大幅に変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な子機を設置することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な子機の設置に伴って生じる費用を抑制することができる。また、本実施の形態によれば、第１の無線装置のアンテナ直下に配置した切替部にパイロット信号を供給してレベルを調整することにより、第１の無線装置に設けたアンテナ直下以降の各処理による振幅減衰量を各子機において一括して調整することができるので、調整作業が簡単であるとともに、各子機に調整用の個別の回路を設ける必要がないので、回路規模を小さくすることができる。また、本実施の形態によれば、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行うことにより、各々の信号間に大きな遅延時間が生じることを防ぐとともに、各々の信号に大きな位相差が生じることを防ぐことができ、ＭＩＭＯ方式の信号を子機に中継する際の信号の劣化を防ぐことができる。
なお、上記の実施の形態１及び実施の形態２において、下り周波数を２ＧＨｚから５００ＭＨｚに周波数変換し、上り周波数を２ＧＨｚから４００ＭＨｚに周波数変換したが、本発明はこれに限らず、２ＧＨｚから５００ＭＨｚ以外及び２ＧＨｚから４００ＭＨｚ以外の任意の周波数にダウンコンバートまたはアップコンバートすることができる。
２００９年１月２３日出願の特願２００９−１３０５２の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる無線中継装置及び無線中継システムは、特に既存の配線を変更せずにＭＩＭＯ方式に対応させるのに好適である。
本発明は、無線中継装置及び無線中継システムに関し、特に既存の配線を変更せずにＭＩＭＯ(Multiple-Input Multiple-Output)方式に対応可能な無線中継装置及び無線中継システムに関する。
無線中継装置は、リピータ、またはブースタともいわれ、電波不感帯エリアを簡易に無線通信可能エリアにするために、基地局装置から送信された信号を受信及び増幅して所定のエリア内に送信するとともに、エリア内に位置する通信端末装置から送信された信号を受信及び増幅して基地局装置に送信する装置である。
また、従来、無線中継装置をＭＩＭＯに対応させ、同一の周波数で複数の伝送路を利用してデータ伝送の高速化を図るものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１においては、複数の無線部に対してアンテナがそれぞれ接続される。ＭＩＭＯを用いたシステムに無線中継装置を導入する際には、特許文献１の図７に示す構成をとることが必須である。
特開２００６−１９７４８８号公報
しかしながら、特許文献１においては、各アンテナにより受信した信号を伝送するケーブルは、アンテナの数と同じ数だけ必要である。従って、ＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置を使用しているユーザは、ＭＩＭＯに対応した無線中継装置を設置する際に、新たなケーブル増設工事が必要になり、無線中継装置の設置工事に要する費用が増大するという問題がある。特に、ケーブル増設工事の費用は、無線中継装置の購入費用よりも割高であり、ユーザの金銭的な負担が増大するという問題がある。
本発明の目的は、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置または、無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置の設置に伴って生じる費用を抑制することができる無線中継装置及び無線中継システムを提供することである。
本発明の無線中継装置は、第１の無線装置と、前記第１の無線装置と第１の同軸線により接続される第２の無線装置と、を具備するとともに、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置によりＭＩＭＯ通信における信号を中継する無線中継装置であって、前記第１の無線装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、前記第１のアンテナにおいて受信した第１の信号の第１の無線処理を行う第１の無線手段と、前記第２のアンテナにおいて受信した第２の信号の第２の無線処理を行うとともに、前記第２の無線処理において前記第１の信号の周波数と異なる周波数に前記第２の信号を周波数変換する第２の無線手段と、前記第１の無線処理を行った前記第１の信号と前記第２の無線処理を行った前記第２の信号とを周波数多重して同一の前記第１の同軸線を用いて前記第２の無線装置へ伝送する第１の出力手段と、を具備する構成を採る。
これにより、第１のアンテナから受信した信号と第２のアンテナから受信した信号を、周波数上で異なる信号にすることにより、各アンテナからの信号の独立性を保ち、１本の同軸ケーブルで２つの信号を送受信することを可能にすることができる。
本発明の無線中継システムは、上記の構成を有する無線中継装置と、前記無線中継装置と第２の同軸線により接続されて前記無線中継装置の通信可能エリアを拡張する少なくとも１以上の子機と、を具備するとともに、前記無線中継装置及び前記子機によりＭＩＭＯ通信における信号を中継する無線中継システムであって、前記第２の無線装置は、前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１の信号の第３の無線処理を行うとともに、前記第３の無線処理において、前記第１の信号の周波数変換を行う第３の無線手段と、前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２の信号の第４の無線処理を行うとともに、前記第４の無線処理において、前記第３の無線手段における周波数変換後の前記第１の信号の周波数と異なる周波数に前記第２の信号を周波数変換する第４の無線手段と、前記第３の無線処理を行った前記第１の信号と前記第４の無線処理を行った前記第２の信号とを周波数多重して前記第２の同軸線を介して前記子機に伝送する第２の出力手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置または、無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置の設置に伴って生じる費用を抑制することができる。
本発明の実施の形態１に係る無線中継装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る無線中継システムの構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る第２の無線装置と子機の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る上り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る下り信号無線部の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る上り信号無線部の構成を示す図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線中継装置１００の構成を示すブロック図である。
本実施の形態における無線中継装置１００は、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置の配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することを特徴とする。また、本実施の形態における無線中継装置１００は、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させない構成を有すること、具体的には、信号を高周波のまま扱うことで、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させない構成を有することを特徴とする。また、本実施の形態における無線中継装置１００は、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させない構成を有すること、及び各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させない構成を有することを特徴とする。
無線中継装置１００は、第１の無線装置１５０と、第２の無線装置１６０と、同軸線１７０とから主に構成される。以下に、各構成について詳細に説明する。
最初に、第１の無線装置１５０の各構成について説明する。
第１の無線装置１５０は、アンテナ１０１と、アンテナ１０２と、パイロット信号発生部１０３と、切替部１０４と、切替部１０５と、共用器１０６と、共用器１０７と、制御部１０８と、下り信号無線部１０９と、上り信号無線部１１０と、下り信号無線部１１１と、上り信号無線部１１２と、共用器１１３と、共用器１１４と、共用器１１５と、ＰＬＬ（位相同期ループ：Phase Locked Loop）回路１１６とから主に構成される。
アンテナ１０１は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、図示しない基地局装置から送信された２ＧＨｚの下り信号を受信し、受信した下り信号を切替部１０４へ出力する。また、アンテナ１０１は、切替部１０４から入力した２ＧＨｚの上り信号を基地局装置へ送信する。
アンテナ１０２は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、図示しない基地局装置から送信された２ＧＨｚの下り信号を受信し、受信した下り信号を切替部１０５へ出力する。また、アンテナ１０２は、切替部１０５から入力した２ＧＨｚの上り信号を基地局装置へ送信する。
パイロット信号発生部１０３は、測定モードの開始を無線装置１６０に通知するため、例えば２ＧＨｚの特定パターンを有するパイロット信号を生成し、生成したパイロット信号を切替部１０４及び切替部１０５へ出力する。また、パイロット信号発生部１０３は、測定モードの開始を無線装置１６０に通知した後は、一定時間、２ＧＨｚの正弦波を出力し、無線装置１５０と無線装置１６０との間のケーブル１７０のロス、及び各下り信号無線部１０９、１１１、１２４、１２６で発生する無線処理の際の利得などのばらつきを含めて補正する機能を有する。
パイロット信号発生部１０３をこの位置に実装することにより、パイロット信号発生部１０３において生成したパイロット信号は、共用器１０７と、下り信号無線部１１１と、共用器１１４とを介して、当初の周波数とは異なる周波数に変換される。これにより、本実施の形態では、パイロット信号発生部１０３以外の別のパイロット信号発生部を実装する必要がないという利点がある。
切替部１０４は、アンテナ１０１から入力した下り信号とパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号とを切り替えて共用器１０６へ出力する。具体的には、切替部１０４は、制御部１０８から後述する測定モードの通知を受けた場合には、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号を共用器１０６へ出力する。この時、切替部１０４は、パイロット信号をアンテナ１０１から送信しないようにするため、物理的にアンテナ１０１とパイロット信号発生部１０３を切り離す役目も担っている。また、切替部１０４は、制御部１０８から後述する運用モードの通知を受けた場合には、アンテナ１０１から入力した下り信号を共用器１０６へ出力する。また、切替部１０４は、アンテナ１０１から入力した下り信号またはパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号の共用器１０６への出力と、共用器１０６から入力した上り信号のアンテナ１０１への出力とを切り替える。
切替部１０５は、アンテナ１０２から入力した下り信号とパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号とを切り替えて共用器１０７へ出力する。具体的には、切替部１０５は、制御部１０８から測定モードの通知を受けた場合には、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号を共用器１０７へ出力する。この時、切替部１０５は、パイロット信号をアンテナ１０１から送信しないようにするため、物理的にアンテナ１０２とパイロット信号発生部１０３を切り離す役目も担っている。また、切替部１０５は、制御部１０８から運用モードの通知を受けた場合には、アンテナ１０２から入力した下り信号を共用器１０７へ出力する。また、切替部１０５は、アンテナ１０２から入力した下り信号またはパイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号の共用器１０７への出力と、共用器１０７から入力した上り信号のアンテナ１０２への出力とを切り替える。
共用器１０６は、切替部１０４から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１０９へ出力する。また、共用器１０６は、上り信号無線部１１０から入力した上り信号を切替部１０４へ出力する。
共用器１０７は、切替部１０５から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１１１へ出力する。また、共用器１０７は、上り信号無線部１１２から入力した上り信号を切替部１０５へ出力する。
制御部１０８は、測定モードと運用モードとを判定し、判定結果を切替部１０４及び切替部１０５へ通知する。例えば、制御部１０８は、タイマを有し、無線中継装置１００を起動してから、タイマで計測する時間Ｔが経過するまでの間を測定モードであるものと判定し、時間Ｔ経過後は運用モードであるものと判定する。ここで、測定モードとは、無線中継装置及び無線中継システムにおいて、信号が同軸ケーブルを通過することにより発生する損失をパイロット信号により補正するとともに、信号が無線中継装置及び無線中継システムの各回路を通過することにより発生するばらつきをパイロット信号により補正するモードである。また、運用モードとは、無線中継装置及び無線中継システムが、入力した信号を増幅して出力するという通常の運用動作を行うモードである。
下り信号無線部１０９は、共用器１０６から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１１３へ出力する。具体的には、下り信号無線部１０９は、共用器１０６から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１１３へ出力する。なお、下り信号無線部１０９は、減衰特性の大きなフィルタを用いた帯域制限を行わない。
上り信号無線部１１０は、共用器１１３から入力した上り信号を無線処理して共用器１０６へ出力する。具体的には、上り信号無線部１１０は、共用器１１３から入力した上り信号を増幅して共用器１０６へ出力する。なお、上り信号無線部１１０は、減衰特性の大きなフィルタを用いた帯域制限を行わない。
下り信号無線部１１１は、共用器１０７から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１１４へ出力する。この際、下り信号無線部１１１は、ＰＬＬ回路１１６から入力するクロック信号を用いて、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバート（周波数変換）する。なお、下り信号無線部１１１の構成の詳細は後述する。
上り信号無線部１１２は、共用器１１４から入力した上り信号を無線処理して共用器１０７へ出力する。この際、上り信号無線部１１２は、ＰＬＬ回路１１６から入力するクロック信号を用いて、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバート（周波数変換）する。なお、上り信号無線部１１２の構成の詳細は後述する。
共用器１１３は、下り信号無線部１０９から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器１１５へ出力する。また、共用器１１３は、共用器１１５から入力した上り信号を上り信号無線部１１０へ出力する。
共用器１１４は、下り信号無線部１１１から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器１１５へ出力する。また、共用器１１４は、共用器１１５から入力した上り信号を上り信号無線部１１２へ出力する。
共用器１１５は、共用器１１３から入力した下り信号と共用器１１４から入力した下り信号を周波数多重して同軸線１７０へ出力する。また、共用器１１５は、共用器１１３から入力したパイロット信号と共用器１１４から入力したパイロット信号とを周波数多重して同軸線１７０へ出力する。この際、共用器１１５は、共用器１１３から入力する信号が２ＧＨｚであり、共用器１１４から入力する信号が５００ＭＨｚであるため、下り信号またはパイロット信号を互いに干渉せずに周波数多重することができる。また、共用器１１５は、同軸線１７０から入力した周波数多重された上り信号を周波数毎に分離して、２ＧＨｚの上り信号を共用器１１３へ出力し、４００ＭＨｚの上り信号を共用器１１４へ出力する。
ＰＬＬ回路１１６は、後述する局部発振器１３８から同軸線１７０を介して供給されるクロック信号を用いて、所定の周波数のクロック信号を生成する。また、ＰＬＬ回路１１６は、生成したクロック信号を下り信号無線部１１１及び上り信号無線部１１２へ出力する。
次に、第２の無線装置１６０の各構成について説明する。
第２の無線装置１６０は、共用器１２１と、共用器１２２と、共用器１２３と、下り信号無線部１２４と、上り信号無線部１２５と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７と、共用器１２８と、共用器１２９と、分配器１３０と、分配器１３１と、切替部１３２と、切替部１３３と、アンテナ１３４と、アンテナ１３５と、レベル検出部１３６と、制御部１３７と、局部発振器１３８とから主に構成される。
共用器１２１は、同軸線１７０から入力した周波数多重された下り信号またはパイロット信号を周波数毎に分離して、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器１２２へ出力し、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器１２３へ出力する。また、共用器１２１は、共用器１２２から入力した２ＧＨｚの上り信号と共用器１２３から入力した４００ＭＨｚの上り信号とを周波数多重して同軸線１７０へ出力する。
共用器１２２は、共用器１２１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１２４へ出力する。また、共用器１２２は、上り信号無線部１２５から入力した上り信号を共用器１２１へ出力する。
共用器１２３は、共用器１２１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部１２６へ出力する。また、共用器１２３は、上り信号無線部１２７から入力した上り信号を共用器１２１へ出力する。
下り信号無線部１２４は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１２８へ出力する。この際、下り信号無線部１２４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートした後、５００ＭＨｚにダウンコンバートした下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。また、下り信号無線部１２４は、制御部１３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部１２４の詳細な構成については後述する。
上り信号無線部１２５は、共用器１２８から入力した上り信号を無線処理して共用器１２２へ出力する。この際、上り信号無線部１２５は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートした後、４００ＭＨｚにダウンコンバートした上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。また、上り信号無線部１２５は、制御部１３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部１２５の詳細な構成について後述する。
下り信号無線部１２６は、共用器１２３から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１２９へ出力する。この際、下り信号無線部１２６は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。また、下り信号無線部１２６は、制御部１３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部１２６の詳細な構成について後述する。
上り信号無線部１２７は、共用器１２９から入力した上り信号を無線処理して共用器１２３へ出力する。この際、上り信号無線部１２７は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。また、上り信号無線部１２７は、制御部１３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部１２７の詳細な構成について後述する。
共用器１２８は、下り信号無線部１２４から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器１３０へ出力する。また、共用器１２８は、分配器１３０から入力した上り信号を上り信号無線部１２５へ出力する。
共用器１２９は、下り信号無線部１２６から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器１３１へ出力する。また、共用器１２９は、分配器１３１から入力した上り信号を上り信号無線部１２７へ出力する。
分配器１３０は、共用器１２８から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３０は、共用器１２８から入力した下り信号を切替部１３２へ出力する。また、分配器１３０は、切替部１３２から入力した上り信号を共用器１２８へ出力する。
分配器１３１は、共用器１２９から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３１は、共用器１２９から入力した下り信号を切替部１３３へ出力する。また、分配器１３１は、切替部１３３から入力した上り信号を共用器１２９へ出力する。
切替部１３２は、分配器１３０から入力した下り信号をアンテナ１３４へ出力する。
また、切替部１３２は、アンテナ１３４から入力した上り信号を分配器１３０へ出力する。そして、切替部１３２は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号をアンテナ１３４に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ１３４を切り離す。
切替部１３３は、分配器１３１から入力した下り信号をアンテナ１３５へ出力する。また、切替部１３３は、アンテナ１３５から入力した上り信号を分配器１３１へ出力する。そして、切替部１３３は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３からのパイロット信号をアンテナ１３５に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ１３５を切り離す。
アンテナ１３４は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部１３２から入力した下り信号を送信する。また、アンテナ１３４は、通信エリア内の図示しない通信端末装置から受信した信号を切替部１３２へ出力する。
アンテナ１３５は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部１３３から入力した下り信号を送信する。また、アンテナ１３５は、通信エリア内の図示しない通信端末装置から受信した信号を切替部１３３へ出力する。
レベル検出部１３６は、分配器１３０から入力したパイロット信号または分配器１３１から入力したパイロット信号のレベルを各々検出する。また、レベル検出部１３６は、検出したレベルの検出結果を制御部１３７へ出力する。この際、レベル検出部１３６は、信号のレベルの時間推移によるパターンと既知の特定パターンとの一致を検出した場合に、測定モードにおいてパイロット信号を受信したと判定し、その後、所定時間内においてレベルの検出を行う。
制御部１３７は、レベル検出部１３６から入力した検出結果に基づいて、下り信号無線部１２４、上り信号無線部１２５、下り信号無線部１２６、または上り信号無線部１２７における各信号のレベルを調整する。具体的には、制御部１３７は、下り信号無線部１０９及び下り信号無線部１２４を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部１２４における下り信号の利得制御と上り信号無線部１２５における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部１２４における下り信号のレベルと上り信号無線部１２５における上り信号のレベルを調整する。また、制御部１３７は、下り信号無線部１１１及び下り信号無線部１２６を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部１２６における下り信号の利得制御と上り信号無線部１２７における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部１２６における下り信号のレベルと上り信号無線部１２７における上り信号のレベルを調整する。
局部発振器１３８は、所定の周波数のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を下り信号無線部１２４と、上り信号無線部１２５と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７とに出力する。また、局部発振器１３８は、同軸線１７０を介して、生成したクロック信号をＰＬＬ回路１１６へ伝送する。
このように、局部発振器１３８は、無線中継システムにおける各装置の各無線部のミキサに対して、生成したクロックを基準クロックとして供給することにより、無線中継システムにおける各装置に入力した信号と各装置から出力される信号とに、周波数ずれが発生しないようにする。
次に、下り信号無線部１１１の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、下り信号無線部１１１の構成を示す図である。
下り信号無線部１１１は、増幅器２０１と、フィルタ２０２と、ミキサ２０３と、フィルタ２０４とを有する。また、下り信号無線部１１１は、前段から後段に向けて、増幅器２０１と、フィルタ２０２と、ミキサ２０３と、フィルタ２０４とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器２０１は、共用器１０７から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ２０２へ出力する。
フィルタ２０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器２０１から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ２０３へ出力する。
ミキサ２０３は、ＰＬＬ回路１１６から入力したクロック信号と、フィルタ２０２から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。また、ミキサ２０３は、ダウンコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ２０４へ出力する。
フィルタ２０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ２０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ２０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ２０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ２０４は、ミキサ２０３から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して共用器１１４へ出力する。ここで、減衰特性が所定の値以上のフィルタを用いた帯域制限とは、信号の遅延及び信号の帯域内の位相特性に影響するような帯域制限を意味する。ＣＲフィルタ等のフィルタ特性として、信号の遅延がほとんどないフィルタを用いた帯域制限、または信号の帯域内の位相特性がほとんど変わらないフィルタを用いた帯域制限は、減衰特性が所定の値以上の帯域制限には該当しないものとする。また、ＳＡＷフィルタのように、信号の遅延時間が大きいフィルタを用いた帯域制限、または、信号の位相特性に大きな影響を与えるフィルタを用いた帯域制限は、減衰特性が所定の値以上のフィルタを用いた帯域制限に該当するものとする。
次に、上り信号無線部１１２の構成について、図３を用いて説明する。図３は、上り信号無線部１１２の構成を示す図である。
上り信号無線部１１２は、フィルタ３０１と、ミキサ３０２と、フィルタ３０３と、増幅器３０４とを有する。また、上り信号無線部１１２は、前段から後段に向けて、フィルタ３０１と、ミキサ３０２と、フィルタ３０３と、増幅器３０４とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
フィルタ３０１は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ３０１は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ３０１は、共用器１１４から入力した上り信号を帯域制限してミキサ３０２へ出力する。
ミキサ３０２は、ＰＬＬ回路１１６から入力したクロック信号と、フィルタ３０１から入力した上り信号とを混合することにより、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。また、ミキサ３０２は、アップコンバートした上り信号をフィルタ３０３へ出力する。
フィルタ３０３は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ３０１よりも減衰特性が小さい。フィルタ３０３は、ミキサ３０２から入力した上り信号を帯域制限して増幅器３０４へ出力する。
増幅器３０４は、フィルタ３０３から入力した上り信号を増幅して共用器１０７へ出力する。
次に、下り信号無線部１２４の構成について、図４を用いて説明する。図４は、下り信号無線部１２４の構成を示す図である。
下り信号無線部１２４は、可変アッテネータ４０１と、増幅器４０２と、フィルタ４０３と、ミキサ４０４と、フィルタ４０５と、増幅器４０６と、フィルタ４０７と、ミキサ４０８と、フィルタ４０９と、増幅器４１０とを有する。また、下り信号無線部１２４は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ４０１と、増幅器４０２と、フィルタ４０３と、ミキサ４０４と、フィルタ４０５と、増幅器４０６と、ミキサ４０７と、フィルタ４０８と可変アッテネータ４０１と、増幅器４０２と、フィルタ４０３と、ミキサ４０４と、フィルタ４０５と、増幅器４０６と、フィルタ４０７と、ミキサ４０８と、フィルタ４０９と、増幅器４１０とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ４０１は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ４０１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号を増幅器４０２へ出力する。
増幅器４０２は、可変アッテネータ４０１から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ４０３へ出力する。
フィルタ４０３は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器４０２から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ４０４へ出力する。
ミキサ４０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ４０３から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ４０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ４０３から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ４０４は、ダウンコバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ４０５へ出力する。
フィルタ４０５は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ４０５は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ４０３よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ４０５は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ４０５は、ミキサ４０４から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器４０６へ出力する。
増幅器４０６は、フィルタ４０５から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ４０７へ出力する。
フィルタ４０７は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ４０７は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ４０３よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ４０７は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ４０７は、増幅器４０６から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ４０８へ出力する。
ミキサ４０８は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ４０７から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ４０８は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ４０７から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。そして、ミキサ４０８は、ダウンコバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ４０９へ出力する。
フィルタ４０９は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ４０５及びフィルタ４０７よりも減衰特性が小さい。フィルタ４０９は、ミキサ４０８から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器４１０へ出力する。
増幅器４１０は、フィルタ４０９から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１２８へ出力する。
次に、上り信号無線部１２５の構成について、図５を用いて説明する。図５は、上り信号無線部１２５の構成を示す図である。
上り信号無線部１２５は、増幅器５０１と、フィルタ５０２と、ミキサ５０３と、フィルタ５０４と、増幅器５０５と、フィルタ５０６と、ミキサ５０７と、フィルタ５０８と、増幅器５０９と、可変アッテネータ５１０とを有する。また、上り信号無線部１２５は、前段から後段に向けて、増幅器５０１と、フィルタ５０２と、ミキサ５０３と、フィルタ５０４と、増幅器５０５と、フィルタ５０６と、ミキサ５０７と、フィルタ５０８と、増幅器５０９と、可変アッテネータ５１０とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器５０１は、共用器１２８から入力した上り信号を増幅してフィルタ５０２へ出力する。
フィルタ５０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器５０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ５０３へ出力する。
ミキサ５０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ５０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ５０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ５０２から入力した上り信号とを混合することにより、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ５０３は、ダウンコバートした上り信号をフィルタ５０４へ出力する。
フィルタ５０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ５０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ５０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ５０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ５０４は、ミキサ５０３から入力した上り信号を帯域制限して増幅器５０５へ出力する。
増幅器５０５は、フィルタ５０４から入力した上り信号を増幅してフィルタ５０６へ出力する。
フィルタ５０６は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ５０６は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ５０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ５０６は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ５０６は、増幅器５０５から入力した上り信号を帯域制限してミキサ５０７へ出力する。
ミキサ５０７は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ５０６から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ５０７は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ５０６から入力した上り信号とを混合することにより、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。そして、ミキサ５０７は、アップコンバートした上り信号をフィルタ５０８へ出力する。
フィルタ５０８は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ５０４及びフィルタ５０６よりも減衰特性が小さい。フィルタ５０８は、ミキサ５０７から入力した上り信号を帯域制限して増幅器５０９へ出力する。
増幅器５０９は、フィルタ５０８から入力した上り信号を増幅して可変アッテネータ５１０へ出力する。
可変アッテネータ５１０は、増幅器５０９から入力した上り信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ５１０は、レベルを減衰した上り信号を共用器１２２へ出力する。
次に、下り信号無線部１２６の構成について、図６を用いて説明する。図６は、下り信号無線部１２６の構成を示す図である。
下り信号無線部１２６は、可変アッテネータ６０１と、増幅器６０２と、フィルタ６０３と、ミキサ６０４と、フィルタ６０５と、増幅器６０６とを有する。また、下り信号無線部１２６は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ６０１と、増幅器６０２と、フィルタ６０３と、ミキサ６０４と、フィルタ６０５と、増幅器６０６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ６０１は、共用器１２３から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ６０１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号を増幅器６０２へ出力する。
増幅器６０２は、可変アッテネータ６０１から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ６０３へ出力する。
フィルタ６０３は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ６０３は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ６０３は、増幅器６０２から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ６０４へ出力する。
ミキサ６０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ６０３から入力した下り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ６０４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ６０３から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。そして、ミキサ６０４は、アップコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ６０５へ出力する。
フィルタ６０５は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ６０３よりも減衰特性が小さい。フィルタ６０５は、ミキサ６０４から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器６０６へ出力する。
増幅器６０６は、フィルタ６０５から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１２９へ出力する。
次に、上り信号無線部１２７の構成について、図７を用いて説明する。図７は、上り信号無線部１２７の構成を示す図である。
上り信号無線部１２７は、増幅器７０１と、フィルタ７０２と、ミキサ７０３と、フィルタ７０４と、増幅器７０５と、可変アッテネータ７０６とを有する。また、上り信号無縁部１２７は、前段から後段に向けて、増幅器７０１と、フィルタ７０２と、ミキサ７０３と、フィルタ７０４と、増幅器７０５と、可変アッテネータ７０６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器７０１は、共用器１２９から入力した上り信号を増幅してフィルタ７０２へ出力する。
フィルタ７０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器７０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ７０３へ出力する。
ミキサ７０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ７０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ７０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ７０２から入力した上り信号とを混合することにより、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ７０３は、ダウンコンバートした上り信号をフィルタ７０４へ出力する。
フィルタ７０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ７０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ７０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ７０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ７０４は、ミキサ７０３から入力した上り信号を帯域制限して増幅器７０５へ出力する。
増幅器７０５は、フィルタ７０４から入力した上り信号を増幅して可変アッテネータ７０６へ出力する。
可変アッテネータ７０６は、増幅器７０５から入力した上り信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ７０６は、レベルを減衰した上り信号を共用器１２３へ出力する。
上記より、アンテナ１０１において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ４０５及びフィルタ４０７において２回帯域制限され、アンテナ１０２において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ２０４及びフィルタ６０３において２回帯域制限される。従って、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とは、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同じ回数だけ帯域制限される。なお、上り信号においても、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同一回数だけ帯域制限される。本実施の形態では、２つのアンテナにおいて受信した各信号が、減衰特性の大きなフィルタを通過する回数を各々２回としたが、２つのアンテナにおいて受信した各信号が減衰特性の大きなフィルタを通過する回数が同じであれば、何回でも良い。また、本実施の形態では、減衰特性の大きなフィルタは同一のものを使用し、各フィルタにおいて発生する遅延及び位相特性を同じにすることにより、２つのアンテナにおいて受信した各信号を、同一の帯域制限構成を有するフィルタを有する装置から出力することが可能である。
また、上記の構成を有する無線中継装置１００において、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置の配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供するために、アンテナ１０２において受信した信号を、アンテナ１０１において受信した信号の周波数と異なる周波数に変換して、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とを周波数多重する構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させないため、及び各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、アンテナから入力する信号を高周波のままで処理する構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、高周波において大きな遅延を発生させてしまうフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させないために、可変アッテネータを設ける構成を有する。また、無線中継装置１００において、各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させないために、大きな遅延を発生してしまう減衰特性の大きなフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。
このように、本実施の形態によれば、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継装置における配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置の設置に伴って生じる費用を抑制することができる。また、本実施の形態によれば、第１の無線装置のアンテナ直下に配置した切替部にパイロット信号を供給してレベルを調整することにより、第１の無線装置に設けたアンテナ直下以降の各処理による振幅減衰量を第２の無線装置において一括して調整することができるので、調整作業が簡単であるとともに、各装置に調整用の個別の回路を設ける必要がないので、回路規模を小さくすることができる。また、本実施の形態によれば、ダウンコンバートした信号をフィルタにおいて帯域制限した後にダウンコンバートしていない信号と周波数多重して伝送することにより、帯域制限するためにダウンコンバートした信号をそのまま同軸線を介して伝送することができる。これにより、複数の信号を周波数多重して伝送するための専用の回路を不要にすることができ、製造コストの増大及び回路規模の増大を招かずに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継装置を提供することができる。また、本実施の形態によれば、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行うことにより、各々の信号間に大きな遅延時間が生じることを防ぐとともに、各々の信号に大きな位相差が生じることを防ぐことができ、ＭＩＭＯ方式の信号を中継する際の信号の劣化を防ぐことができる。
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線中継システム８００の構成を示す図である。
図８に示す無線中継装置８５０は、図１に示す実施の形態１に係る無線中継装置１００に対して、第２の受信装置１６０の代わりに第２の受信装置８０１を有する。なお、図８において、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態における無線中継システム８００は、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継システムを提供することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させない構成を有することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させない構成を有することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させない構成を有することを特徴とする。また、無線中継システム８００は、各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させない構成を有することを特徴とする。
無線中継システム８００は、第１の無線装置１５０と、第２の無線装置８０１と、子機８０２〜８０７とから主に構成される。なお、第２の無線装置８０１に接続される子機は、拡張する通信可能エリアに応じて任意の数にすることができる。
第２の無線装置８０１は、第１の無線装置１５０と同軸線１７０により接続される。また、第２の無線装置８０１は、子機８０２と同軸線８１０により接続されるとともに、子機８０５と同軸線８１３により接続される。また、第２の無線装置８０１は、第１の無線装置１５０から同軸線１７０を介して伝送された下り信号またはパイロット信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線８１０を介して子機８０２に伝送するとともに、同軸線８１３を介して子機８０５に伝送する。また、第２の無線装置８０１は、子機８０２から同軸線８１０を介して伝送された上り信号または子機８０５から同軸線８１３を介して伝送された上り信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線１７０を介して第１の無線装置１５０に伝送する。
子機８０２は、子機８０３と同軸線８１１により接続される。また、子機８０２は、第２の無線装置８０１から同軸線８１０を介して伝送された下り信号またはパイロット信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線８１１を介して子機８０３に伝送する。また、子機８０２は、子機８０３から同軸線８１１を介して伝送された上り信号に対して所定の無線処理を行った後に、同軸線８１０を介して第２の無線装置８０１に伝送する。
子機８０３は、子機８０４と同軸線８１２により接続される。また、子機８０３は、子機８０２から同軸線８１１を介して伝送された下り信号またはパイロット信号に対して所定の無線処理を行った後に、無線処理した下り信号またはパイロット信号を同軸線８１２を介して子機８０４に伝送する。また、子機８０３は、子機８０４から同軸線８１２を介して伝送された上り信号に対して所定の無線処理を行った後に、無線処理した上り信号を同軸線８１１を介して子機８０２に伝送する。
子機８０５は、子機８０６と同軸線８１４により接続される。なお、子機８０５における各信号の処理は、子機８０２の上記の信号の処理と同様であるので、その説明を省略する。
子機８０６は、子機８０７と同軸線８１５により接続される。なお、子機８０６における各信号の処理は、子機８０３の上記の信号の処理と同様であるので、その説明を省略する。
次に、第２の無線装置８０１と子機８０２の構成について、図９を用いて説明する。
最初に、第２の無線装置８０１の構成について説明する。
図９に示す第２の無線装置８０１は、図１に示す実施の形態１に係る第２の無線装置１６０に対して、切替部１３２と、切替部１３３と、アンテナ１３４と、アンテナ１３５とを除き、共用器９０３を追加し、下り信号無線部１２４の代わりに下り信号無線部９０１を有し、上り信号無線部１２５の代わりに上り信号無線部９０２を有する。なお、図９において、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の無線装置８０１は、共用器１２１と、共用器１２２と、共用器１２３と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７と、共用器１２８と、共用器１２９と、分配器１３０と、分配器１３１と、レベル検出部１３６と、制御部１３７と、局部発振器１３８と、下り信号無線部９０１と、上り信号無線部９０２と、共用器９０３とから主に構成される。
共用器１２２は、共用器１２１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部９０１へ出力する。また、共用器１２２は、上り信号無線部９０２から入力した上り信号の共用器１２１へ出力する。
下り信号無線部９０１は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器１２８へ出力する。この際、下り信号無線部９０１は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。また、下り信号無線部９０１は、制御部１３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部９０１の詳細な構成については後述する。
上り信号無線部９０２は、共用器１２８から入力した上り信号を無線処理して共用器１２２へ出力する。この際、上り信号無線部９０２は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を用いて、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。また、上り信号無線部９０２は、制御部１３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部９０２の詳細な構成について後述する。
共用器１２８は、下り信号無線部９０１から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器１３０へ出力する。また、共用器１２８は、分配器１３０から入力した上り信号を上り信号無線部９０２へ出力する。
分配器１３０は、共用器１２８から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３０は、共用器１２８から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９０３へ出力する。また、分配器１３０は、共用器９０３から入力した上り信号を共用器１２８へ出力する。
分配器１３１は、共用器１２９から入力したパイロット信号をレベル検出部１３６へ出力する。また、分配器１３１は、共用器１２９から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９０３へ出力する。また、分配器１３１は、共用器９０３から入力した上り信号を共用器１２９へ出力する。
制御部１３７は、レベル検出部１３６から入力した検出結果に基づいて、下り信号無線部９０１、上り信号無線部９０２、下り信号無線部１２６、または上り信号無線部１２７における各信号のレベルを調整する。具体的には、制御部１３７は、下り信号無線部１０９及び下り信号無線部９０１を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部９０１における下り信号の利得制御と上り信号無線部９０２における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部９０１における下り信号のレベルと上り信号無線部９０２における上り信号のレベルを調整する。また、制御部１３７は、下り信号無線部１１１及び下り信号無線部１２６を経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部１３７は、決定した調整値により、下り信号無線部１２６における下り信号の利得制御と上り信号無線部１２７における上り信号の利得制御を行うことにより、下り信号無線部１２６における下り信号のレベルと上り信号無線部１２７における上り信号のレベルを調整する。
局部発振器１３８は、所定の周波数のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を下り信号無線部９０１と、上り信号無線部９０２と、下り信号無線部１２６と、上り信号無線部１２７とに出力する。また、局部発振器１３８は、同軸線８１０を介して、生成したクロック信号をＰＬＬ回路９３８へ伝送する。
共用器９０３は、分配器１３０から入力した下り信号またはパイロット信号と、分配器１３１から入力した下り信号またはパイロット信号とを周波数多重して同軸線８１０へ出力する。また、共用器９０３は、分配器１３０から入力したパイロット信号と分配器１３１から入力したパイロット信号とを周波数多重して同軸線８１０へ出力する。この際、共用器９０３は、分配器１３０から入力する信号が５００ＭＨｚであり、分配器１３１から入力する信号が２ＧＨｚであるため、下り信号またはパイロット信号を互いに干渉せずに周波数多重することができる。また、共用器９０３は、同軸線８１０から入力した周波数多重された上り信号を周波数毎に分離して、４００ＭＨｚの上り信号を分配器１３０へ出力し、２ＧＨｚの上り信号を分配器１３１へ出力する。
次に、子機８０２の構成について説明する。
子機８０２は、共用器９１０と、共用器９１１と、共用器９１２と、共用器９１３と、共用器９１４と、下り信号無線部９１５と、上り信号無線部９１６と、下り信号無線部９１７と、上り信号無線部９１８と、下り信号無線部９１９と、上り信号無線部９２０と、共用器９２１と、共用器９２２と、分配器９２３と、分配器９２４と、共用器９２５と、増幅器９２６と、増幅器９２７と、共用器９２８と、分配器９２９と、分配器９３０と、切替部９３１と、結合器９３２と、切替部９３３と、アンテナ９３４と、アンテナ９３５と、レベル検出部９３６と、制御部９３７と、ＰＬＬ回路９３８とから主に構成される。
共用器９１０は、同軸線８１０から入力した周波数多重された下り信号またはパイロット信号を周波数毎に分離して、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器９１１へ出力し、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を共用器９１４へ出力する。また、共用器９１０は、共用器９１１から入力した４００ＭＨｚの上り信号と共用器９１４から入力した２ＧＨｚの上り信号とを周波数多重して同軸線８１０へ出力する。
共用器９１１は、共用器９１０から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９１２と共用器９１３とに分配する。また、共用器９１１は、共用器９１２から入力した上り信号と共用器９１３から入力した上り信号とを多重して共用器９１０へ出力する。
共用器９１２は、共用器９１１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無縁部９１５へ出力する。また、共用器９１２は、上り信号無線部９１６から入力した上り信号の共用器９１１へ出力する。
共用器９１３は、共用器９１１から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部９１７へ出力する。また、共用器９１３は、上り信号無線部９１８から入力した上り信号を共用器９１１へ出力する。
共用器９１４は、共用器９１０から入力した下り信号またはパイロット信号を下り信号無線部９１９へ出力する。また、共用器９１４は、上り信号無線部９２０から入力した上り信号の共用器９１０へ出力する。
下り信号無線部９１５は、共用器９１２から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器９２１へ出力する。この際、下り信号無線部９１５は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を用いて、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。また、下り信号無線部９１５は、制御部９３７の制御により、下り信号またはパイロット信号のレベルを調整する。なお、下り信号無線部９１５の詳細な構成について後述する。
上り信号無線部９１６は、共用器９２１から入力した上り信号を無線処理して共用器９１２へ出力する。この際、上り信号無線部９１６は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を用いて、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。また、上り信号無線部９１６は、制御部９３７の制御により、上り信号のレベルを調整する。なお、上り信号無線部９１６の詳細な構成について後述する。
下り信号無線部９１７は、共用器９１３から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して共用器９２２へ出力する。具体的には、下り信号無線部９１７は、共用器９１３から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器９２２へ出力する。
上り信号無線部９１８は、共用器９２２から入力した上り信号を無線処理して共用器９１３へ出力する。具体的には、上り信号無線部９１８は、共用器９２２から入力した上り信号を増幅して共用器９１３へ出力する。
下り信号無線部９１９は、共用器９１４から入力した下り信号またはパイロット信号を無線処理して分配器９２３へ出力する。具体的には、下り信号無線部９１９は、共用器９１４から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して分配器９２３へ出力する。
上り信号無線部９２０は、分配器９２４から入力した上り信号を無線処理して共用器９１４へ出力する。具体的には、上り信号無線部９２０は、分配器９２４から入力した上り信号を増幅して共用器９１４へ出力する。
共用器９２１は、下り信号無線部９１５から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器９２９へ出力する。また、共用器９２１は、分配器９２９から入力した上り信号を上り信号無線部９１６へ出力する。
共用器９２２は、下り信号無線部９１７から入力した下り信号またはパイロット信号を結合器９３２へ出力する。また、共用器９２２は、結合器９３２から入力した上り信号の上り信号無線部９１８へ出力する。
分配器９２３は、下り信号無線部９１９から入力した下り信号またはパイロット信号を共用器９２５へ出力するとともに増幅器９２６へ出力する。
分配器９２４は、共用器９２５から入力した上り信号と増幅器９２７から入力した上り信号とを結合して上り信号無線部９２０へ出力する。
共用器９２５は、分配器９２３から入力した下り信号またはパイロット信号を結合器９３２へ出力する。また、共用器９２５は、結合器９３２から入力した上り信号を分配器９２４へ出力する。
増幅器９２６は、分配器９２３から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器９２８へ出力する。
増幅器９２７は、共用器９２８から入力した上り信号を増幅して分配器９２４へ出力する。
共用器９２８は、増幅器９２６から入力した下り信号またはパイロット信号を分配器９３０へ出力する。また、共用器９２８は、分配器９３０から入力した上り信号を増幅器９２７へ出力する。
分配器９２９は、共用器９２１から入力した下り信号を切替部９３１へ出力する。また、分配器９２９は、共用器９２１から入力したパイロット信号をレベル検出部９３６へ出力する。また、分配器９２９は、切替部９３１から入力した上り信号を共用器９２１へ出力する。
分配器９３０は、共用器９２８から入力した下り信号を切替部９３３へ出力する。また、分配器９３０は、共用器９２８から入力したパイロット信号をレベル検出部９３６へ出力する。また、分配器９３０は、切替部９３３から入力した上り信号を共用器９２８へ出力する。
切替部９３１は、分配器９２９から入力した下り信号をアンテナ９３４へ出力する。また、切替器９３１は、アンテナ９３４から入力した上り信号を分配器９２９へ出力する。そして、切替器９３１は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号をアンテナ９３４に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ９３４を切り離す。
結合器９３２は、共用器９２２から入力した下り信号またはパイロット信号と共用器９２５から入力した下り信号またはパイロット信号とを結合して子機８０３へ伝送する。また、結合器９３２は、子機８０３から入力した上り信号を共用器９２２と共用器９２５へ出力する。
切替部９３３は、分配器９３０から入力した下り信号をアンテナ９３５へ出力する。また、切替部９３３は、アンテナ９３５から入力した上り信号を分配器９３０へ出力する。そして、切替部９３３は、測定モード時において、パイロット信号発生部１０３から入力したパイロット信号をアンテナ９３５に出力しない。この動作により、物理的にアンテナ９３５を切り離す。
アンテナ９３４は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部９３１から入力した下り信号を、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置へ送信する。また、アンテナ９３４は、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置から送信された上り信号を受信して、受信した上り信号を切替部９３１へ出力する。
アンテナ９３５は、ＭＩＭＯ伝送を行うためのアンテナであり、切替部９３３から入力した下り信号を、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置へ送信する。また、アンテナ９３５は、子機８０２の通信可能エリア内に存在する図示しない通信端末装置から送信された上り信号を受信して、受信した上り信号を切替部９３３へ出力する。
レベル検出部９３６は、分配器９２９から入力したパイロット信号または分配器９３０から入力したパイロット信号のレベルを各々検出する。また、レベル検出部９３６は、検出したレベルの検出結果を制御部９３７へ出力する。この際、レベル検出部９３６は、信号のレベルの時間推移によるパターンと既知の特定パターンとの一致を検出した場合にパイロット信号を受信したと判定し、その後、所定時間内においてレベルの検出を行う。
制御部９３７は、レベル検出部９３６から入力した検出結果に基づいて、下り信号無線部９１５、上り信号無線部９１６、下り信号無線部９１７、上り信号無線部９１８、下り信号無線部９１９、または上り信号無線部９２０における各信号のレベルを調整する。具体的には、制御部９３７は、下り信号無線部１０９と下り信号無線部９０１と下り信号無線部９１５とを経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部９３７は、決定した調整値により、下り信号無線部９１５における信号のレベルと上り信号無線部９１６における上り信号のレベルを調整する。また、制御部９３７は、下り信号無線部１１１と下り信号無線部１２６と下り信号無線部９１９とを経由するパイロット信号のレベルと予め設定されている基準値との差分に基づいて損失振幅量を求め、求めた損失振幅量に応じた調整値を決定する。そして、制御部９３７は、決定した調整値により、下り信号無線部９１９における信号のレベルと上り信号無線部９２０における上り信号のレベルを調整する。
ＰＬＬ回路９３８は、局部発振器１３８から同軸線８１０を介して供給されるクロック信号を用いて、所定の周波数のクロック信号を生成する。また、ＰＬＬ回路９３８は、生成したクロック信号を下り信号無線部９１５及び上り信号無線部９１６へ出力する。
次に、下り信号無線部９０１の構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、下り信号無線部９０１の構成を示す図である。
下り信号無線部９０１は、可変アッテネータ１００１と、増幅器１００２と、フィルタ１００３と、ミキサ１００４と、フィルタ１００５と、増幅器１００６とを有する。また、下り信号無線部９０１は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ１００１と、増幅器１００２と、フィルタ１００３と、ミキサ１００４と、フィルタ１００５と、増幅器１００６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ１００１は、共用器１２２から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１００１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号を増幅器１００２へ出力する。
増幅器１００２は、可変アッテネータ１００１から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅してフィルタ１００３へ出力する。
フィルタ１００３は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器１００２から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ１００４へ出力する。
ミキサ１００４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１００３から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１００４は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ１００３から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号を５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ１００４は、ダウンコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ１００５へ出力する。
フィルタ１００５は、例えばＳＡＷフィルタであり、フィルタ１００３よりも減衰特性が大きい。フィルタ１００５は、ミキサ１００４から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器１００６へ出力する。
増幅器１００６は、フィルタ１００５から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器１２８へ出力する。
次に、上り信号無線部９０２の構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、上り信号無線部９０２の構成を示す図である。
上り信号無線部９０２は、増幅器１１０１と、フィルタ１１０２と、ミキサ１１０３と、フィルタ１１０４と、増幅器１１０５と、可変アッテネータ１１０６とを有する。また、上り信号無線部９０２は、前段から後段に向けて、増幅器１１０１と、フィルタ１１０２と、ミキサ１１０３と、フィルタ１１０４と、増幅器１１０５と、可変アッテネータ１１０６とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器１１０１は、共用器１２８から入力した上り信号を増幅してフィルタ１１０２へ出力する。
フィルタ１１０２は、例えばＳＡＷフィルタであり、増幅器１１０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ１１０３へ出力する。
ミキサ１１０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１１０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１１０３は、局部発振器１３８から入力したクロック信号と、フィルタ１１０２から入力した上り信号とを混合することにより、４００ＭＨｚの上り信号を２ＧＨｚの上り信号にアップコンバートする。そして、ミキサ１１０３は、アップコンバートした上り信号をフィルタ１１０４へ出力する。
フィルタ１１０４は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ１１０２よりも減衰特性が小さい。フィルタ１１０４は、ミキサ１１０３から入力した上り信号を帯域制限して増幅器１１０５へ出力する。
増幅器１１０５は、フィルタ１１０４から入力した上り信号を増幅して可変アッテネータ１１０６へ出力する。
可変アッテネータ１１０６は、増幅器１１０５から入力した上り信号のレベルを、制御部１３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１１０６は、レベルを減衰した上り信号を共用器１２２へ出力する。
次に、下り信号無線部９１５の構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、下り信号無線部９１５の構成を示す図である。
下り信号無線部９１５は、可変アッテネータ１２０１と、フィルタ１２０２と、ミキサ１２０３と、フィルタ１２０４と、増幅器１２０５とを有する。また、下り信号無線部９１５は、前段から後段に向けて、可変アッテネータ１２０１と、フィルタ１２０２と、ミキサ１２０３と、フィルタ１２０４と、増幅器１２０５とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
可変アッテネータ１２０１は、共用器９１２から入力した下り信号またはパイロット信号のレベルを、制御部９３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１２０１は、レベルを減衰した下り信号またはパイロット信号をフィルタ１２０２へ出力する。
フィルタ１２０２は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ１２０２は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ１２０２は、可変アッテネータ１２０１から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限してミキサ１２０３へ出力する。
ミキサ１２０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１２０４から入力した下り信号またはパイロット信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１２０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号と、フィルタ１２０２から入力した下り信号またはパイロット信号とを混合することにより、５００ＭＨｚの下り信号またはパイロット信号を２ＧＨｚの下り信号またはパイロット信号にアップコンバートする。そして、ミキサ１２０３は、アップコンバートした下り信号またはパイロット信号をフィルタ１２０４へ出力する。
フィルタ１２０４は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、フィルタ１２０２よりも減衰特性が小さい。フィルタ１２０４は、ミキサ１２０３から入力した下り信号またはパイロット信号を帯域制限して増幅器１２０５へ出力する。
増幅器１２０５は、フィルタ１２０４から入力した下り信号またはパイロット信号を増幅して共用器９２１へ出力する。
次に、上り信号無線部９１６の構成について、図１３を用いて説明する。図１３は、上り信号無線部９１６の構成を示す図である。
上り信号無線部９１６は、増幅器１３０１と、フィルタ１３０２と、ミキサ１３０３と、フィルタ１３０４と、可変アッテネータ１３０５とを有する。また、上り信号無縁部９１６は、前段から後段に向けて、増幅器１３０１と、フィルタ１３０２と、ミキサ１３０３と、フィルタ１３０４と、可変アッテネータ１３０５とが、この順番で直列に接続される構成を有する。
増幅器１３０１は、共用器９２１から入力した上り信号を増幅してフィルタ１３０２へ出力する。
フィルタ１３０２は、例えばＳＡＷフィルタまたはＬＣフィルタであり、増幅器１３０１から入力した上り信号を帯域制限してミキサ１３０３へ出力する。
ミキサ１３０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号を基準として、フィルタ１３０２から入力した上り信号の周波数変換を行う。具体的には、ミキサ１３０３は、ＰＬＬ回路９３８から入力したクロック信号と、フィルタ１３０２から入力した上り信号とを混合することにより、２ＧＨｚの上り信号を４００ＭＨｚの上り信号にダウンコンバートする。そして、ミキサ１３０３は、ダウンコンバートした上り信号をフィルタ１３０４へ出力する。
フィルタ１３０４は、例えばＳＡＷフィルタである。また、フィルタ１３０４は、減衰特性が所定の値以上（例えば２０ｄＢ以上）のフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタであり、フィルタ１３０２よりも減衰特性が大きい。従って、フィルタ１３０４は、信号の遅延及び位相に大きな影響を与えるフィルタである。また、フィルタ１３０４は、ミキサ１３０３から入力した上り信号を帯域制限して可変アッテネータ１３０５へ出力する。
可変アッテネータ１３０５は、フィルタ１３０４から入力した上り信号のレベルを、制御部９３７において決定した調整値に減衰する。また、可変アッテネータ１３０５は、レベルを減衰した上り信号を共用器９１２へ出力する。
なお、子機８０３〜子機８０７の各構成は、子機８０２の構成と同一であるので、その説明を省略する。
上記より、アンテナ１０１において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ１００５及び減衰特性の大きなフィルタ１２０２において２回帯域制限され、アンテナ１０２において受信した信号は、減衰特性の大きなフィルタ２０４及び減衰特性の大きなフィルタ６０３において２回帯域制限される。従って、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とは、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同じ回数だけ帯域制限される。なお、上り信号においても、減衰特性の大きなフィルタにおいて、同一回数だけ帯域制限される。
また、上記の構成を有する無線中継システム８００において、設置済みのＭＩＭＯ方式に対応していない無線中継システムの配線を変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な無線中継システムを提供するために、アンテナ１０２において受信した信号を、アンテナ１０１において受信した信号の周波数と異なる周波数に変換して、アンテナ１０１において受信した信号とアンテナ１０２において受信した信号とを周波数多重する構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号を大きく遅延させないため、及び各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、アンテナから入力する信号を高周波のままで処理する構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号間に遅延差を発生させないために、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、高周波において大きな遅延を発生させてしまうフィルタ、即ち減衰特性の大きなフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号間に信号レベル差を発生させないために、可変アッテネータを設ける構成を有する。また、無線中継システム８００において、各アンテナから入力する信号（変調波）間に位相差を発生させないために、高周波において大きな遅延を発生させてしまうフィルタを１種類のフィルタで構成するとともに、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行う構成を有する。
このように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１の効果に加えて、既存の配線を大幅に変更することなく、ＭＩＭＯ方式に対応可能な子機を設置することができるとともに、ＭＩＭＯ方式に対応可能な子機の設置に伴って生じる費用を抑制することができる。また、本実施の形態によれば、第１の無線装置のアンテナ直下に配置した切替部にパイロット信号を供給してレベルを調整することにより、第１の無線装置に設けたアンテナ直下以降の各処理による振幅減衰量を各子機において一括して調整することができるので、調整作業が簡単であるとともに、各子機に調整用の個別の回路を設ける必要がないので、回路規模を小さくすることができる。また、本実施の形態によれば、複数のアンテナにおいて受信した各信号に対して、減衰特性の大きなフィルタにおいて、各々同一の回数の帯域制限を行うことにより、各々の信号間に大きな遅延時間が生じることを防ぐとともに、各々の信号に大きな位相差が生じることを防ぐことができ、ＭＩＭＯ方式の信号を子機に中継する際の信号の劣化を防ぐことができる。
なお、上記の実施の形態１及び実施の形態２において、下り周波数を２ＧＨｚから５００ＭＨｚに周波数変換し、上り周波数を２ＧＨｚから４００ＭＨｚに周波数変換したが、本発明はこれに限らず、２ＧＨｚから５００ＭＨｚ以外及び２ＧＨｚから４００ＭＨｚ以外の任意の周波数にダウンコンバートまたはアップコンバートすることができる。
２００９年１月２３日出願の特願２００９−１３０５２の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる無線中継装置及び無線中継システムは、特に既存の配線を変更せずにＭＩＭＯ方式に対応させるのに好適である。

Claims (9)

  1. 第１の無線装置と、前記第１の無線装置と第１の同軸線により接続される第２の無線装置と、を具備するとともに、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置によりＭＩＭＯ通信における信号を中継する無線中継装置であって、
    前記第１の無線装置は、
    第１のアンテナと、
    第２のアンテナと、
    前記第１のアンテナにおいて受信した第１の信号の第１の無線処理を行う第１の無線手段と、
    前記第２のアンテナにおいて受信した第２の信号の第２の無線処理を行うとともに、前記第２の無線処理において前記第１の信号の周波数と異なる周波数に前記第２の信号を周波数変換する第２の無線手段と、
    前記第１の無線処理を行った前記第１の信号と前記第２の無線処理を行った前記第２の信号とを周波数多重して同一の前記第１の同軸線を用いて前記第２の無線装置へ伝送する第１の出力手段と、
    を具備する無線中継装置。
  2. 前記第１のアンテナで受信される前記第１の信号と、前記第２のアンテナで受信される前記第２の信号とは、同一の周波数で送信された信号である
    請求項１記載の無線中継装置。
  3. 前記第２の無線装置は、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１の信号の第３の無線処理を行う第３の無線手段と、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２の信号の第４の無線処理を行う第４の無線手段とを具備し、
    前記第３の無線手段は、更に、前記第１の信号の周波数を、前記第４の無線手段から出力される前記第２の信号の周波数と同一の周波数に変換する
    請求項２記載の無線中継装置。
  4. 前記第２の無線手段は、前記第２の無線処理において、周波数変換した前記第２の信号の帯域制限を行う請求項１記載の無線中継装置。
  5. 前記第２の無線装置は、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１の信号の第３の無線処理を行う第３の無線手段と、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２の信号の第４の無線処理を行う第４の無線手段とを具備し、
    前記第１の無線処理及び前記第３の無線処理における減衰特性が所定の値以上のフィルタを用いた前記第１の信号の帯域制限の回数と、前記第２の無線処理及び前記第４の無線処理における減衰特性が所定の値以上のフィルタを用いた前記第２の信号の帯域制限の回数とを同一にする請求項１記載の無線中継装置。
  6. 前記第１の無線装置は、
    前記第１の信号に代えて所定の周波数を有する第１のパイロット信号を前記第１の無線手段に供給するとともに、前記第２の信号に代えて所定の周波数を有する第２のパイロット信号を前記第２の無線手段に供給するパイロット信号供給手段をさらに具備し、
    前記第２の無線装置は、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１のパイロット信号の第３の無線処理を行う第３の無線手段と、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２のパイロット信号の第４の無線処理を行う第４の無線手段と、
    前記第３の無線処理を行った前記第１のパイロット信号または前記第４の無線処理を行った前記第２のパイロット信号のレベルを検出する検出手段と、
    検出した前記第１のパイロット信号のレベルに基づいて前記第１の信号の利得を制御するとともに、検出した前記第２のパイロット信号のレベルに基づいて前記第２の信号の利得を制御する制御手段と、
    をさらに具備し、
    前記第１の無線手段は、前記第１のパイロット信号の前記第１の無線処理を行い、
    前記第２の無線手段は、前記第２のパイロット信号の前記第２の無線処理を行い、
    前記第１の出力手段は、前記第１の無線処理を行った前記第１のパイロット信号と前記第２の無線処理を行った前記第２のパイロット信号とを周波数多重して同一の前記第１の同軸線を用いて前記第２の無線装置へ伝送する請求項１記載の無線中継装置。
  7. 前記第２の無線装置は、
    クロック信号を生成する局部発振器と、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１の信号の第３の無線処理を行うとともに、前記局部発振器から供給されるクロック信号を基準として、前記第３の無線処理において前記第１の信号の周波数変換を行う第３の無線手段と、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２の信号の第４の無線処理を行うとともに、前記局部発振器から供給されるクロック信号を基準として、前記第４の無線処理において前記第２の信号の周波数変換を行う第４の無線手段とをさらに具備し、
    前記第２の無線手段は、前記局部発振器から供給されるクロック信号を基準として、前記第２の信号の周波数変換の処理を行う請求項１記載の無線中継装置。
  8. 前記第１の無線装置は、
    クロック信号を生成する局部発振器をさらに具備し、
    前記第２の無線装置は、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１の信号の第３の無線処理を行うとともに、前記局部発振器から供給されるクロック信号を基準として、前記第３の無線処理において前記第１の信号の周波数変換を行う第３の無線手段と、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２の信号の第４の無線処理を行うとともに、前記局部発振器から供給されるクロック信号を基準として、前記第４の無線処理において前記第２の信号の周波数変換を行う第４の無線手段とをさらに具備し、
    前記第２の無線手段は、前記局部発振器から供給されるクロック信号を基準として、前記第２の信号の周波数変換の処理を行い、
    前記クロック信号は、前記第２の無線装置の動作中に、前記第１の無線処理を行った第１の信号と前記第２の無線処理を行った第２の信号とともに前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して前記第２の無線装置に供給される請求項１記載の無線中継装置。
  9. 請求項１記載の無線中継装置と、前記無線中継装置と第２の同軸線により接続されて前記無線中継装置の通信可能エリアを拡張する少なくとも１以上の子機と、を具備するとともに、前記無線中継装置及び前記子機によりＭＩＭＯ通信における信号を中継する無線中継システムであって、
    前記第２の無線装置は、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第１の信号の第３の無線処理を行うとともに、前記第３の無線処理において、前記第１の信号の周波数変換を行う第３の無線手段と、
    前記第１の無線装置から前記第１の同軸線を介して伝送された前記第２の信号の第４の無線処理を行うとともに、前記第４の無線処理において、前記第３の無線手段における周波数変換後の前記第１の信号の周波数と異なる周波数に前記第２の信号を周波数変換する第４の無線手段と、
    前記第３の無線処理を行った前記第１の信号と前記第４の無線処理を行った前記第２の信号とを周波数多重して前記第２の同軸線を介して前記子機に伝送する第２の出力手段と、
    を具備する無線中継システム。
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