JPWO2014061552A1 - 分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び分散型無線通信基地局システムの動作方法 - Google Patents

Abstract

ＲＲＵのサンプリング周波数が常に一定であるため、無線信号の周波数帯域幅に対して必要以上のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換を行う可能性がある。本発明は、サンプリング周波数変更機能を備え、無線帯域割当情報を基に、サンプリング周波数を落とした際の折り返し成分が所望信号成分の信号品質を劣化させない範囲でサンプリング周波数を減少する事により、または無信号区間にＢＢＵ−ＲＲＵ間の信号送信を停止することにより、ＢＢＵ−ＲＲＵ間のデジタルＲｏＦ伝送に必要な帯域を削減する。

Description

セルラーシステムにおいて、セル構成の自由度を向上するため、基地局の機能を信号処理部（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）とＲＦ部（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割して物理的に離れた構成とする事が検討されている。この時ＢＢＵ−ＲＲＵ間において無線信号はＲｏＦ技術により伝送される。ＲｏＦ技術はアナログＲｏＦ技術とデジタルＲｏＦ技術に大別できるが、近年は伝送品質に優れたデジタルＲｏＦ技術の検討が盛んであり、ＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の標準団体の下、使用策定が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。またＢＢＵ−ＲＲＵ間の伝送媒体として、同軸ケーブルや光ファイバ等が用いられるが、特に光ファイバによって接続する事により、伝送距離を飛躍的に拡大する事ができる。

また、一つのＢＢＵが複数のＲＲＵを収容する事もできる。これにより、各ＲＲＵに必要なＢＢＵを一つに集約する事ができ、運用／設置コストの削減が可能となる。このような形態の一例として、図２−１５に示すよう、ＢＢＵ１１０−ＲＲＵ１２０間をＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続する形態が提案されている。この方式では、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１４０−光スプリッタ間の帯域は一定であるが、光スプリッタ−ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）１５０間の帯域はＯＮＵ１５０の所要帯域に合わせて変更する事ができる。ＰＯＮの信号多重方法としては、ＴＤＭ、ＷＤＭ及びＦＤＭ等が採用できる。本発明の適用領域は図２−１５に限定されるものではなく、ＢＢＵ１１０が１つ以上のＲＲＵ１２０を収容する場合に適用できる。

本発明は、ＢＢＵ１１０−ＲＲＵ１２０間の所要帯域削減技術に関する。

以後、ＢＢＵ１１０−ＲＲＵ１２０間のデジタルＲｏＦ伝送技術を関連技術と呼ぶ。また、ＢＢＵ１１０で作成した無線信号のＩ軸Ｑ軸ごとのデジタル信号（ＩＱデータ）を光信号に変換してＲＲＵ１２０へ伝送し、ＲＲＵ１２０で受信した光信号を無線信号に変換して、端末へと送信するリンクを下りリンクと呼ぶ。一方、端末が送信した無線変調信号をＲＲＵ１２０で受信し、受信した無線信号を光信号に変換してＢＢＵ１１０へ伝送し、ＢＢＵ１１０で受信した光信号をＩＱデータに変換して信号の復調を行うリンクを上りリンクと呼ぶ。

本発明に関連するＲＲＵの装置構成例を図２−１６に示す。
ＲＲＵ１２０は上りリンクの信号処理のため、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理ができるレベルまで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（上り）２４と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。送受切替部１２は、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）のどちらにも対応できる。

またＲＲＵ１２０は下りリンクの信号処理のため、ＢＢＵ１１０から受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（下り）３３と、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、電力を決められた送信電力まで増幅する増幅器３６と、送受切替部１２とアンテナ１１を有する。

本発明に関連するＢＢＵの装置構成例を図２−１７に示す。
ＢＢＵ１１０は上りリンクの信号処理のため、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部４２と、ＩＱデータに対して復調を行う変復調部４３を有する。
またＢＢＵ１１０は下りリンクの信号処理のため、無線変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２と、同期用信号などを用いて制御信号を作成する制御信号作成部５０を有する。

またＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等のセルラーシステムにおいて、端末がユーザデータを送受信するためには、端末固有の通信チャネル（無線帯域）が必要である。この無線帯域の割当は基地局により行われる。ＬＴＥシステムを例に取ると、図２−１８に示すよう、基地局は最小１ｍｓ周期でスケジューリングを行い各端末へ無線帯域割当を行う。図２−１８において、白色部分が未使用リソースブロックを示し、網掛け部分が割当リソースブロックを示す。

無線帯域割当はリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）単位で行われ、１ＲＢは１８０ｋＨｚ、０．５ｍｓである。システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合には、周波数軸上に１１０個のＲＢが存在する。また１ＲＢの中には、通常のサイクリックプレフィックスを想定すると、７シンボル（サイクリックプレフィックスを入れて１シンボル７１．４μｓ）が挿入されている。

関連技術において、無線変調信号をデジタル信号に変換する際のサンプリング周波数ｆ_ｓは、システム帯域幅により決まる。ＣＰＲＩを例にとると、ＬＴＥのシステム帯域幅が２０ＭＨｚの場合ｆ_ｓ＝３０．７２ＭＨｚ、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合ｆ_ｓ＝１５．３６ＭＨｚである。図２−１９に示すように、無線信号を量子化した信号同士の時間間隔であるサンプリング周期Δｓは一定であり、サンプリング周波数ｆ_ｓは時間に応じて変更されない。

また、ＣＰＲＩでＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）信号を伝送する場合を例に取ると、システム帯域幅２０ＭＨｚのシステムに対しては３０．７２ＭＨｚのサンプリング周波数が用いられ、またＩ軸とＱ軸のそれぞれに対するデジタルサンプリングにおいて上り信号は４〜２０ビット、下り信号は８〜２０ビットの量子化ビット数が適用される。またフレーム変換部ではフレーム全体の１／１６に制御信号が挿入され、さらに信号は８Ｂ／１０Ｂ符号化した後に伝送される。

一方、ＬＴＥやＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等のセルラーシステムにおいて、端末がユーザデータを送受信するためには、端末固有の通信チャネル（無線帯域）が必要である。この無線帯域の割当は基地局により行われる。

ＬＴＥシステムを例に取ると、図２−１８に示すよう、基地局は最小１ｍｓ周期でスケジューリングを行い各端末へ無線帯域割当を行う。無線帯域割当はリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）単位で行われ、１ＲＢは１８０ｋＨｚの周波数領域、０．５ｍｓの時間領域で構成される。システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合には、周波数軸上に１１０個のＲＢが存在する。また１ＲＢの中には、通常のサイクリックプレフィックスを想定すると、７シンボル（サイクリックプレフィックスを入れて１シンボル７１．４μｓ）が挿入されている。

ＣＰＲＩ，"ＣＰＲＩ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖ５．０，"Ｓｅｐ．，２０１１，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐｒｉ．ｉｎｆｏ／ｓｐｅｃ．ｈｔｍｌ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１０４ Ｖ１０．４．０，"Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ）ｓｅｍｉｋｏｒｏｎ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ （ＢＳ） ｒａｄｉo ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ"， ｐ．２８ （Ｓｅｐ．２０１１）．

全ての無線帯域が常に信号伝送に使用されているわけではなく、ＲＲＵ１２０配下の端末の数や要求伝送速度に応じて、使用されていない空き無線帯域が存在する。このため、システム帯域幅が２０ＭＨｚであっても、１０ＭＨｚや５ＭＨｚ分の無線帯域しか使用されていない場合がありえる。この場合は、無線信号をデジタル信号に変換するうえで必要以上に高いサンプリング周波数ｆ_ｓを使用しており、ＰＯＮシステムの帯域を無駄に使用している。

また、上りリンクにおいてＲＲＵは、図２−１９に示すよう、端末へのＲＢの割り当ての状況に依らず常に一定のサンプリング周波数及び量子化ビット数にしたがって無線信号をＩＱデータに変換する。このため、ＲＲＵからＢＢＵへは常に一定の情報量が送信されており、ＲＲＵに帰属する無線端末が存在しない状況においても、ＲＲＵからＢＢＵへ信号が伝送され、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の帯域を占有することになる。

下りリンクにおいても同様であり、常に一定のサンプリング周波数及び量子化ビット数にしたがって無線信号をＩＱデータに変換するため、帰属する無線端末が存在しないＲＲＵに対してもＢＢＵから信号が伝送され、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の帯域を占有することになる。

そこで、本発明は、このような課題を解決すべく、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の帯域を有効利用できる分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び分散型無線通信基地局システムの動作方法を提供することを目的とする。

本発明では、光ファイバでＲｏＦ伝送するデータを圧縮することとした。
例えば、本発明では、無線帯域の割当状況に応じてサンプリング周波数を変更し、そのサンプリング周波数を用いてデジタルＲｏＦ伝送を行うこととした。
また、本発明は、上記課題を解決するために、無線端末への無線帯域の割当状況に応じてＢＢＵ−ＲＲＵ間の無線信号の送信／停止を制御することにより、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の帯域の有効利用を図ることとした。

具体的には、本発明の分散型無線通信基地局システムは、
無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送する光ファイバと、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデータを圧縮する圧縮機能と、
を備える。

また、本発明に係る信号処理装置及び無線装置は、前記分散型無線通信基地局システムが備えるＢＢＵ及びＲＲＵである。

前記圧縮機能は、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送する光信号のサンプリング周波数を、前記無線信号の割当状況に応じて所定値から変更するサンプリング周波数変更機能と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際にサンプリング周波数を前記所定値に復元するとともに、サンプリング周波数の復元時に発生する折り返し信号を除去するサンプリング周波数復元機能と、
を備えていてもよい。

本発明は、無線帯域の割当状況に応じてサンプリング周波数を減少するため、ＢＢＵ−ＲＲＵ間で必要な帯域を減少できる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記サンプリング周波数変更機能は、前記無線信号の割当帯域に応じて減少させることができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記サンプリング周波数変更機能は、前記折り返し信号が前記無線信号に与える信号品質劣化が許容値以下となる範囲のサンプリング周波数に減少させることができる。

前記光ファイバは、１つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵを接続するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムである。

本分散型無線通信基地局システムは、一つのＢＢＵと複数のＲＲＵ間をＰＯＮシステムで接続する事により、光ファイバ伝送路の設置／運用コストを削減するとともに、光ファイバ伝送路の共有による統計多重効果を得る事により帯域利用効率を向上することができる。

前記圧縮機能は、前記光ファイバでＲｏＦ伝送する伝送信号の無信号区間を検出して前記無信号区間のＲｏＦ伝送を停止する送信可否機能を備えることを特徴とする。
有してもよい。

本発明では、ＢＢＵ及びＲＲＵが、無線端末への無線帯域の割当状況に応じて無線信号の送信及び非送信の状態を切り替える。無信号データに該当する無信号区間を検出し、無信号区間の送信を停止するため、ＢＢＵ−ＲＲＵ間で伝送される帯域を削減することができる。従って、本発明は、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の帯域を有効利用できる分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び分散型無線通信基地局システムの動作方法を提供することができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記送信可否機能は、前記伝送信号を前記光ファイバから受信し始めた際に前記伝送信号に前記無信号区間を復元することを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記送信可否機能は、送信側で前記伝送信号の前記無信号区間を検出することを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記送信可否機能は、前記基地局が前記無線端末との通信に設定する無線帯域情報に基づいて前記ＲＲＵから前記ＢＢＵへの前記伝送信号の前記無信号区間を検出し、前記ＢＢＵが前記ＲＲＵへ前記無信号区間のＲｏＦ伝送の停止を指示することを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、
前記光ファイバが、１つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵを接続するＰＯＮシステムであり、
前記ＰＯＮシステムの前記ＢＢＵ側にあり、前記ＢＢＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＰＯＮシステムでの光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）機能と、
前記ＰＯＮシステムの前記ＲＲＵ側にあり、前記ＲＲＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＯＬＴ機能から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）機能と、
をさらに備えることを特徴とする。

本分散型無線通信基地局システムは、一つのＢＢＵと複数のＲＲＵ間をＰＯＮシステムで接続する事により、光ファイバ伝送路の設置／運用コストを削減するとともに、光ファイバ伝送路の共有による統計多重効果を得る事により帯域利用効率を向上することができる。

具体的には、本発明の分散型無線通信基地局システムの動作方法は、
無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能がＢＢＵとＲＲＵに分割されている分散型無線通信基地局の動作方法であって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送する際に、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデータを圧縮する圧縮手順を行う。

本発明の分散型無線通信基地局システムの動作方法では、
前記圧縮手順は、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送する光信号のサンプリング周波数を前記無線信号の割当状況に応じて減少させるサンプリング周波数変更手順と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際にサンプリング周波数を前記所定値に復元するとともに、サンプリング周波数の復元時に発生する折り返し信号を除去するサンプリング周波数復元するサンプリング周波数復元手順と、
を行ってもよい。

本発明の分散型無線通信基地局システムの動作方法では、
前記圧縮手順は、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送する伝送信号の無信号区間を検出して前記無信号区間のＲｏＦ伝送を停止してもよい。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明は、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の帯域を有効利用できる分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び分散型無線通信基地局システムの動作方法を提供することができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムを説明する図である。 本発明に係る無線装置を説明する図である。 本発明に係る信号処理装置を説明する図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムを説明する図である。 本発明に係る信号処理装置のアダプタを説明する図である。 本発明に係る無線装置のアダプタを説明する図である。 本発明に係る無線装置を説明する図である。 本発明に係る信号処理装置を説明する図である。 実施形態２−１に係る無線装置を説明する図である。 実施形態２−１に係る信号処理装置を説明する図である。 実施形態２−１に係る無線装置の動作方法を説明する図である。 サンプリング周波数の決定表の一例を示す図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムの下りリンクにおける動作方法を説明する図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムの上りリンクにおける動作方法を説明する図である。 実施形態２−２に係る無線装置を説明する図である。 実施形態２−１に係る無線装置が有するフィルタバンク（下り）を説明する図である。 実施形態２−１に係る無線装置が有するフィルタバンク（上り）を説明する図である。 実施形態２−２に係る信号処理装置を説明する図である。 実施形態２−２に係る無線装置の動作方法を説明する図である。 サンプリング周波数の候補の一例を示す。 実施形態２−２に係る無線装置が有するフィルタバンク（下り）を説明する図２−である。 実施形態２−２に係る無線装置が有するフィルタバンク（上り）を説明する図である。 本発明に関連する分散型無線通信基地局システムを説明する図である。 本発明に関連する無線装置を説明する図である。 本発明に関連する信号処理装置を説明する図である。 ＬＴＥシステムの無線帯域割当手法を説明する図である。 本発明に関連する分散型無線通信基地局システムの動作を説明する図である。 本発明に係る無線装置を説明する図である。 本発明に係る信号処理装置を説明する図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムの動作を説明する図である。 本発明に係る無線装置を説明する図である。 本発明に係る無線装置を説明する図である。 本発明に係る信号処理装置を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
本実施形態に係る発明は、一つのＢＢＵと複数のＲＲＵ間をＰＯＮシステムで接続することにより、光ファイバ伝送路の設置／運用コストを削減するとともに、光ファイバ伝送路の共有による統計多重効果を得ることにより帯域利用効率を向上することとした。

具体的には、本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が１つの信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と複数の無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
１つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵとを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムと、
前記ＰＯＮシステムの前記ＢＢＵ側にあり、前記ＢＢＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＰＯＮシステムでの光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）機能と、
前記ＰＯＮシステムの前記ＲＲＵ側にあり、前記ＲＲＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＯＬＴ機能から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）機能と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る分散型無線通信基地局システムの動作方法は、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が１つのＢＢＵと複数のＲＲＵに分割されている分散型無線通信基地局の動作方法であって、
１つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵとをＰＯＮシステムで接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送し、
前記ＰＯＮシステムの前記ＢＢＵ側にあるＯＬＴ機能が、前記ＢＢＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＰＯＮシステムでの光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御し、
前記ＰＯＮシステムの前記ＲＲＵ側にあるＯＮＵ機能が、前記ＲＲＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＯＬＴ機能から指示されたタイミングで上り光信号を送信する
ことを特徴とする。

また、本発明に係る信号処理装置及び無線装置は、前記分散型無線通信基地局システムが備えるＢＢＵ及びＲＲＵである。

本発明では、一つのＢＢＵが複数のＲＲＵを収容するために、ＢＢＵ−ＲＲＵ間をＰＯＮシステムにより接続する。ＰＯＮの信号多重方法としては、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）、ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）等が選択できる。ＰＯＮ構成により複数のＲＲＵ間で一つの光ファイバ伝送路を共有することにより、設置／運用コストを削減することが可能になり、さらに複数ＲＲＵ間での協調動作が可能となる。また、あるＢＢＵ−ＲＲＵ間リンクでデータを伝送する必要がない場合は、そのＲＲＵの帯域を他のＲＲＵに動的に割り当てて使用することにより、統計多重効果による光アクセス区間の帯域利用効率の向上を実現することができる。

従って、本発明は、設置／運用コストを低減でき、光アクセス区間の帯域利用効率を高めることができる分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び分散型無線通信基地局システムの動作方法を提供することができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、前記ＢＢＵが前記ＯＬＴ機能を含み、前記ＲＲＵが前記ＯＮＵ機能を含むことができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記ＯＬＴ機能は、前記ＢＢＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換する第一アダプタ、及び前記ＰＯＮシステムでの光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴで実現され、前記ＢＢＵと前記ＰＯＮシステムとの間に前記ＢＢＵ側から前記第一アダプタ、前記ＯＬＴの順に接続され、
前記ＯＮＵ機能は、前記ＲＲＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換する第二アダプタ、及び前記ＯＬＴ機能から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵで実現され、前記ＲＲＵと前記ＰＯＮシステムとの間に前記ＲＲＵ側から前記第二アダプタ、前記ＯＮＵの順に接続される
こととしてもよい。

第一アダプタ及び第二アダプタを用いることで、既存のＢＢＵ、ＲＲＵ、ＯＬＴ、ＯＮＵを利用して本発明に係る分散型無線通信基地局システムを構成することができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記ＯＮＵ機能は、前記携帯端末からの無線信号量を前記ＯＬＴ機能へ送信し、
前記ＯＬＴ機能は、収集した前記無線信号量から前記ＲＲＵ毎に上り光信号の送信時刻及び時間を計算して前記ＯＮＵ機能に通知し、前記ＯＮＵ機能に前記送信時刻及び時間に上り光信号を送信させることを特徴とする。本構成で光アクセス区間の帯域利用効率を高めることができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記ＢＢＵ及び前記ＲＲＵは、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの相互間で伝送するデータを圧縮して前記ＰＯＮシステムで伝送する圧縮機能を有することを特徴とする。データを圧縮することで光アクセス区間の帯域利用効率をさらに高めることができる。

（実施形態１−１）
図１−１は、本実施形態の分散型無線通信基地局システム３０１を説明する図である。
分散型無線通信基地局システム３０１は、無線端末１０１と無線信号を送受信する基地局の機能が１つのＢＢＵ１１０と複数のＲＲＵ１２０に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
１つのＢＢＵ１１０と複数のＲＲＵ１２０とを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送するＰＯＮシステム１３０と、
ＰＯＮシステム１３０のＢＢＵ１１０側にあり、ＢＢＵ１１０で扱う信号形式とＰＯＮシステム１３０で伝送可能な信号形式とを相互変換し、ＰＯＮシステム１３０での光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ機能１４０と、
ＰＯＮシステム１３０のＲＲＵ１２０側にあり、ＲＲＵ１２０で扱う信号形式とＰＯＮシステム１３０で伝送可能な信号形式とを相互変換し、ＯＬＴ機能１４０から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ機能１５０と、
を備えることを特徴とする。

また、分散型無線通信基地局システム３０１は、ＢＢＵ１１０がＯＬＴ機能１４０を含み、ＲＲＵ１２０がＯＮＵ機能１５０を含む。

図１−１では従来技術と異なり、ＢＢＵ１１０にＯＬＴ機能１４０を付加し、またＲＲＵ１２０にＯＮＵ機能１５０を付加し、ＢＢＵ−ＲＲＵ間をＰＯＮシステム１３０で接続する。例えば、ＰＯＮシステム１３０としてＧＥ−ＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ）、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ）等のＴＤＭ−ＰＯＮシステムを適用する場合を考えると、ＯＬＴ機能１４０とは、下りリンクにおいてＢＢＵ１１０が出力するＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームにマッピングして所定のタイミングで送信する機能や、上りリンクにおいて受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを抽出する機能を含む。一方、ＯＮＵ機能１５０とは、下りリンクにおいて受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを抽出する機能や、上りリンクにおいてＲＲＵ１２０が出力するＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームにマッピングして所定のタイミングで送信する機能を含む。

図１−２は、分散型無線通信基地局システム３０１のＲＲＵ１２０の装置構成例である。従来技術と異なり、下りリンクの信号処理のため、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを取り出すＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部６１を有する。また上りリンクの信号処理のため、ＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム信号に変換するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部６２と、送信する信号を保存するバッファ６３と、上りの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部６４を有する。上りの送信タイミング情報は、ＢＢＵ１１０から通知される。ここで、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部６１、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部６２、バッファ６３、及び送信タイミング制御部６４がＯＮＵ機能１５０である。

図１−３は、分散型無線通信基地局システム３０１のＢＢＵ１１０の装置構成例である。従来技術と異なり、下りリンクの信号処理ため、ＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームに変換するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部７１と、ＢＢＵ１１０及びＲＲＵ１２０の信号送信タイミングを決定する送信タイミング決定部７２と、信号を所定のタイミングで送信するための送信タイミング制御部７３と、送信する信号を保存するバッファ７４を有する。また上りリンクの信号処理のため、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを取り出すＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部７５を有する。ここで、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部７１、送信タイミング決定部７２、送信タイミング制御部７３、バッファ７４、及びＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部７５がＯＬＴ機能１４０である。

なお、ＢＢＵ−ＲＲＵ間において、ＩＱデータだけでなく、ＢＢＵ１１０においてスケジューリングされる無線帯域（上り、下り双方）の割当情報やＲＲＵ１２０の送信可否情報等の制御情報を伝送しても良い。これら制御情報は、後述の実施形態１−４の処理等で用いられる。

（実施形態１−２）
実施形態１−２は実施形態１−１と異なり、既存のＢＢＵ／ＲＲＵ／ＯＬＴ／ＯＮＵを用いて本発明を実施することを可能とする。図１−４は、本実施形態の分散型無線通信基地局システム３０２を説明する図である。分散型無線通信基地局システム３０２のＯＬＴ機能１４０は、ＢＢＵ１１０で扱う信号形式とＰＯＮシステム１３０で伝送可能な信号形式とを相互変換する第一アダプタ２１０、及び前記ＰＯＮシステム１３０での光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ２２０で実現され、ＢＢＵ１１０とＰＯＮシステム１３０との間にＢＢＵ１１０側から第一アダプタ２１０、ＯＬＴ２２０の順に接続され、
ＯＮＵ機能１５０は、ＲＲＵ１２０で扱う信号形式とＰＯＮシステム１３０で伝送可能な信号形式とを相互変換する第二アダプタ２３０、及びＯＬＴ機能１４０から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ２４０で実現され、ＲＲＵ１２０とＰＯＮシステム１３０との間にＲＲＵ１２０側から第二アダプタ２３０、ＯＮＵ２４０の順に接続される。

分散型無線通信基地局システム３０２は図１−１の分散型無線通信基地局システム３０１と異なり、ＢＢＵ１１０とＯＬＴ２２０の間およびＲＲＵ１２０とＯＮＵ２４０の間にそれぞれアダプタ（２１０、２３０）を付加し、ＢＢＵ−ＲＲＵ間をＰＯＮシステム１３０で接続している。

ＢＢＵ−ＯＬＴ間の第一アダプタ２１０の機能は、ＢＢＵ１１０が出力する下り光信号をＯＬＴ２２０の入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能、及びＯＬＴ２２０が出力する上り信号をＢＢＵ１１０の入力インタフェースが認識できる形式の光信号へと変換する機能を含む。

一方、ＯＮＵ−ＲＲＵ間の第二アダプタ２３０の機能は、ＯＮＵ２４０が出力する下り信号をＲＲＵ１２０の入力インタフェースが認識できる形式の光信号へと変換する機能、及びＲＲＵ１２０が出力する上り光信号をＯＮＵ２４０の入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能を含む。

第一アダプタ２１０の装置構成例を図１−５に示す。第一アダプタ２１０は、下りリンクの信号処理のため、Ｏ／Ｅ変換部７６とＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームに変換するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部７１を含み、上りリンクの信号処理のため、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを取り出すＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部７５とＥ／Ｏ変換部７７を含む。なお、図１−３の送信タイミング決定部７２、送信タイミング制御部７３、及びバッファ７４は、図１−４のＯＬＴ２２０に含まれる。

従来のＢＢＵは光信号を送受するため、第一アダプタ２１０はＯ／Ｅ変換部７６及びＥ／Ｏ変換部７７で光信号と電気信号とを変換する。そして、従来のＯＬＴはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを認識するため、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部（７１、７５）でＢＢＵが扱う形式とＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームとを変換する。

第二アダプタ２３０の装置構成例を図１−６に示す。第二アダプタ２３０は、下りリンクの信号処理のため、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを取り出すＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部６１とＥ／Ｏ変換部６５を含み、上りリンクの信号処理のため、Ｏ／Ｅ変換部６６とＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームに変換するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部６２を含む。なお、図１−２のバッファ６３、及び送信タイミング制御部６４は、図１−４のＯＮＵ１５０に含まれる。

従来のＲＲＵは光信号を送受するため、第二アダプタ２３０はＯ／Ｅ変換部６６及びＥ／Ｏ変換部６５で光信号と電気信号とを変換する。そして、従来のＯＮＵはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを認識するため、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部（６１、６２）でＲＲＵが扱う形式とＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームとを変換する。

（実施形態１−３）
実施形態１−３の分散型無線通信基地局システムは、動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）により、ＰＯＮシステム１３０区間の上りリンク用の帯域を動的に各ＲＲＵへ割り当てる。本分散型無線通信基地局システムのＯＮＵ機能１５０は、携帯端末１０１からの無線信号量をＯＬＴ機能１４０へ送信し、ＯＬＴ機能１４０は、収集した無線信号量からＲＲＵ１２０毎に上り光信号の送信時刻及び時間を計算してＯＮＵ機能１５０に通知し、ＯＮＵ機能１５０に送信時刻及び時間に上り光信号を送信させる。

ＤＢＡは、各ＯＮＵが送信バッファ量をＯＬＴへ送信し、ＯＬＴが収集したバッファ量から各ＯＮＵのデータ送信時刻及び時間を計算し、計算した情報を各ＯＮＵに通知し、各ＯＮＵが指定された時刻に指定された時間帯を用いてデータを送信する機能である。本分散型無線通信基地局システムはＤＢＡの機能を備えるため、通信トラヒックの少ないＢＢＵ−ＲＲＵ間に割り当てられる帯域幅を少なくし、通信トラヒックの多いＢＢＵ−ＲＲＵ間に割り当てる帯域幅を多くすることができ、光アクセス区間の帯域を有効に利用できる。

（実施形態１−４）
実施形態１−４の分散型無線通信基地局システムは、ＢＢＵ１１０及びＲＲＵ１２０が、ＢＢＵ１１０とＲＲＵ１２０との相互間で伝送するデータを圧縮してＰＯＮシステム１３０で伝送する圧縮機能を有する。

本分散型無線通信基地局システムは、上りリンクにおいて、ＲＲＵ１２０がＢＢＵ１１０に対して伝送する信号の情報量を削減する処理（圧縮処理）が行われる。圧縮処理により、不要な情報の伝送帯域を削減することができ、光アクセス区間の上りリンクにおける帯域利用効率を向上できる。

この圧縮処理機能は、ＲＲＵ１２０が有しても良いし、ＯＮＵ１５０が有しても良いし、図１−４で説明した第二アダプタ２３０が有しても良い。圧縮処理の一例としては、ＲＲＵ１２０配下に無線端末１０１が存在しない場合に、ＲＲＵ１２０がＢＢＵ１１０に対する情報送信を停止することで、余計な情報の伝送を削減することが考えられる。また、ＢＢＵ１１０からＲＲＵ１２０に対して送信可否を通知する制御情報等を送ることで圧縮処理を実現しても良い。さらに、ＢＢＵ１１０からＲＲＵ１２０に対してスケジューリング情報を基に無線帯域の割当情報を送信し、この無線帯域割当情報を基にＲＲＵ１２０が送信可否を決定しても良い。

また、本分散型無線通信基地局システムは、下りリンクにおいて、ＢＢＵ１１０がＲＲＵ１２０に対する圧縮処理を行っても良い。この圧縮処理機能は、ＢＢＵ１１０が有しても良いし、ＯＬＴ２２０が有しても良いし、あるいは図１−４で説明した第一アダプタ２１０が有しても良い。これにより、光アクセス区間の下りリンクにおける帯域利用効率を向上することができる。

また、圧縮処理により削減された情報量を元の情報量に戻す処理（伸長処理）を行っても良い。つまり、ＢＢＵ１１０で圧縮処理を行う際はＲＲＵ１２０で伸長処理を行い、ＲＲＵ１２０で圧縮処理を行う際はＢＢＵ１１０で伸長処理を行う。ただし、ＢＢＵ１１０の変復調部４３が、圧縮された信号を認識できるよう作成されているのであれば、ＢＢＵ１１０に伸長機能を付加する必要はない。また、送信側のＢＢＵ１１０またはＲＲＵ１２０が送信制御を行うことで圧縮処理を実現する場合、受信側のＲＲＵ１２０またはＢＢＵ１１０が信号を受信しない場合にその後の信号伝送を停止するよう設定されていれば、受信側で伸長処理を行う必要は無い。

図１−７は、実施形態１−４のＲＲＵ１２０の装置構成例である。図１−２のＲＲＵ１２０と異なり、下りリンクにおいて、伸長処理を行う伸長部８２と、上りリンクにおいて、圧縮処理を行う圧縮部８１を有する。これらの制御は、ＢＢＵ１１０から送信される無線帯域割当情報等の制御情報に基づき実施される。

図１−８は、実施形態１−４のＢＢＵ１１０の装置構成例である。図１−３のＢＢＵ１１０と異なり、下りリンクにおいて、圧縮処理を行う圧縮部８３と、上りリンクにおいて、伸長処理を行う伸長部８４を有する。またＲＲＵ１２０で圧縮処理及び伸長処理を行うための無線帯域割当情報は、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の制御情報に付加して送信しているが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームとして送信することもできるし、別の制御チャネルを用意して送信することもできる。

これら圧縮処理の制御周期は任意に設定しても良い。ＬＴＥシステムを例に取ると、シンボル周期ごとでも、リソースブロック（ＲＢ）に合わせた０．５ｍｓごとでも、スケジューリング周期に合わせた１ｍｓごとでも良い。

このような圧縮処理は、実施形態１−３で説明したＤＢＡと組み合わせても良い。

（効果）
実施形態１−１〜１−４で説明した分散型無線通信基地局システムは、ＢＢＵと複数のＲＲＵ間をＰＯＮシステムにより接続し、光ファイバ伝送路を複数のＲＲＵ間で共有することにより、設置／運用コストを削減することができる。また、動的な帯域割当や信号圧縮処理機能により、光アクセス区間の帯域利用効率の向上が見込める。

（実施形態２）
本発明の分散型無線通信基地局システムは、
無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送する光ファイバと、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送する光信号のサンプリング周波数を、前記無線信号の割当状況に応じて所定値から変更するサンプリング周波数変更機能と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際にサンプリング周波数を前記所定値に復元するとともに、サンプリング周波数の復元時に発生する折り返し信号を除去するサンプリング周波数復元機能と、
を備える。

本実施形態に係るＲＲＵ１２０は、実施形態１で説明した圧縮部８２及び伸長部８１に代えてサンプリング周波数変換部（上り）２１４及びサンプリング周波数（下り）復元部２１１を備える。本実施形態に係るＢＢＵ１１０は、実施形態１で説明した圧縮部８３及び伸長部８４に代えてサンプリング周波数変換部（下り）２１６及びサンプリング周波数（上り）復元部２１７を備える。

（実施形態２−１）
本発明適用時のＲＲＵの装置構成例を図２−１に示す。ＲＲＵ１２０は上りリンクの信号処理のために、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理で扱える電力まで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（上り）２４と、下りリンクの制御信号から設定すべきサンプリング周波数ｆ_ｓの値を取り出すサンプリング周波数情報（上り）抽出部１２３と、サンプリング周波数ｆ_ｓを変更するサンプリング周波数変換部（上り）２１４と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。

またＲＲＵ１２０は下りリンクの信号処理のために、ＢＢＵ１１０から受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、下りリンクの制御信号から設定すべきサンプリング周波数ｆ_ｓの値を取り出すサンプリング周波数情報（下り）抽出部２１２と、取り出された情報を基にＢＢＵ１１０で変換されたサンプリング周波数ｆ_ｓを元の値に戻すサンプリング周波数（下り）復元部２１１と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（下り）３３と、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、無線信号の電力を増幅する増幅器３６を有する。

関連技術のＲＲＵ１２０との違いは、ＢＢＵ１１０から受信した制御信号より設定すべき上りのサンプリング周波数ｆ_ｓの値を取り出すサンプリング周波数情報（上り）抽出部２１３と、受信した制御信号よりＢＢＵ１１０より受信したＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓがいくつに設定されているかの情報を取り出すサンプリング周波数情報（下り）抽出部２１２と、ＢＢＵ１１０から受信したＩＱデータのサンプリング周波数を元の値に戻すサンプリング周波数（下り）復元部７１と、Ａ／Ｄ変換によりサンプリングされた無線変調信号のサンプリング周波数ｆ_ｓをＢＢＵ１１０から指定された値に変換するサンプリング周波数（上り）変換部２１４を有する点である。

また、ベースバンドフィルタ３３及び２４のフィルタの形状は、サンプリング周波数に応じて変更される。サンプリング周波数変換は、入力されるビット系列のデータを間引く等して、実現される。一方サンプリング周波数復元部２１１は、入力されるビット系列のデータに対して０を補完する等して実現される。他にもサンプリング周波数変換は、デシメーションフィルタを用いてＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）にかけながらダウンサンプリングする事や、複数ビットを平均化または加算して１ビットに変換してダウンサンプリングする事でも実現できる。

本発明適用時のＢＢＵの装置構成例を図２−２に示す。ＢＢＵ１１０は、上りリンクの信号処理のため、光ファイバで伝送された光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部４２と、ＲＲＵ１２０で変更されたＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓを元に戻すサンプリング周波数（上り）復元部２１７と、ＩＱデータに対して復調を行う変復調部４３を有する。

またＢＢＵ１１０は下りリンクの信号処理のため、変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、上り及び下りの無線帯域割当情報を基に上り及び下りのサンプリング周波数ｆ_ｓを決定するサンプリング周波数（上り、下り）決定部２１５と、決定されたサンプリング周波数ｆ_ｓとその他制御情報を多重して制御信号を作成する制御信号作成部５０と、ＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓをサンプリング周波数（上り、下り）決定部２１５で決定された値に変換するサンプリング周波数（下り）変換部２１６と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。

関連技術との違いは、無線帯域割当情報を基に上り及び下りのサンプリング周波数ｆ_ｓを決定するサンプリング周波数（上り、下り）決定部２１５と、決定されたサンプリング周波数ｆ_ｓとその他制御情報を多重して制御信号を作成する制御信号作成部５０と、ＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓをサンプリング周波数（下り）決定部２１５で決定された値に変換するサンプリング周波数（下り）変換部２１６と、ＲＲＵ１２０から受信したＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓを元に戻すサンプリング周波数（上り）復元部２１７を有する点である。

図２−３に本発明適用時の上りリンクにおけるＲＲＵの動作例を示す。サンプリング周波数ｆ_ｓが制御周期ｔ_ｃｙｃごとに変動している事がわかる。ここでｆ_{ｓｙｓ，ｉ}（ｉ＝１，２，．．）は帯域幅を表わし、ｆ_ｓ，ｉ（ｉ＝１，２，．．）はｆ_{ｓｙｓ，ｉ}ごとに決められたサンプリング周波数を表わす。ＬＴＥとＣＰＲＩを例に取ると、ｆ_{ｓｙｓ，１}＝２０ＭＨｚ、ｆ_{ｓｙｓ，２}＝１５ＭＨｚ、ｆ_{ｓｙｓ，３}＝１０ＭＨｚ、ｆ_{ｓｙｓ，１}＝５ＭＨｚ、ｆ_ｓ，１＝３０．７２ＭＨｚ、ｆ_ｓ，２＝２３．０４ＭＨｚ、ｆ_ｓ，３＝１５．３６ＭＨｚであり、ｔ_ｃｙｃ＝７１．４μｓである。本実施形態では、割り当てられている無線帯域ｆの範囲に応じてサンプリング周波数ｆ_ｓを決定する。例えば、図２−４に示すように、割り当てられている無線帯域がｆ_{ｓｙｓ，２}におさまっていればサンプリング周波数ｆ_ｓがｆ_ｓ，２に設定され、割り当てられている無線帯域がｆ_{ｓｙｓ，３}におさまっていればサンプリング周波数ｆ_ｓがｆ_ｓ，３に設定されている。これらｆ_{ｓｙｓ，ｉ}やｆ_ｓ，ｉ（ｉ＝１，２、３、、、）の値は、本発明実施による無線信号の品質劣化が許容値以下におさまるよう設定される。許容値は、例えば非特許文献２に記載の値である。

図２−５に本発明適用時の下りリンクの動作例を示す。図２−５では、ＢＢＵ１１０のサンプリング周波数（下り）変換部２１６でサンプリング周波数ｆ_ｓを１／４にする。このため、ＲＲＵ１２０のサンプリング周波数（下り）復元部２１１でｆ_ｓを４倍以上にアップサンプリングをしてｆ_ｓを元の値に戻した信号を周波数領域で表現すると、折り返しが発生している。そこでこの折り返し信号に対して、ＲＲＵ１２０のベースバンドフィルタ部（下り）３３でフィルタリング処理をかける事で、所望信号成分だけを取り出す事ができる。

図２−６に本発明適用時の上りリンクの動作例を示す。図２−６では、受信した無線信号に対してＲＲＵ１２０のベースバンドフィルタ部（上り）２４でフィルタリング処理を行う事により、他セルなどから到来する不要波の信号電力を抑圧する。その後ＲＲＵ１２０のサンプリング周波数（上り）変換部２１４でサンプリング周波数ｆ_ｓを１／４にして伝送を行う。ＢＢＵ１１０のサンプリング周波数（上り）復元部２１７でサンプリング周波数ｆ_ｓを元の値に戻した信号を周波数領域で表現すると折り返しが発生しているが、折り返し信号成分と所望信号成分が重なっていないため、関連技術と同様に変復調部４３で所望信号成分を取り出して信号処理を行える。

また、ＲＲＵ１２０のサンプリング周波数（上り）変換部２１４をフレーム変換部２５の後段にしてＢＢＵ１１０のサンプリング周波数（上り）復元部２１７をフレーム変換部４２の前段にすることもできる。同様に、ＢＢＵ１１０のサンプリング周波数（下り）変換部２１６をフレーム変換部５１の後段にしてＲＲＵ１２０のサンプリング周波数（下り）復元部２１１をフレーム変換部３２の前段にすることもできる。したがって、既存のＢＢＵ１１０またはＲＲＵ１２０を改良する事無く、アダプタを付加する事により、提案方式を実現する事ができる。

またサンプリング周波数（下り）復元部２１１の機能をＤ／Ａ変換部３４で実現する事もできる。つまり、無線帯域割当情報に基づいて、Ｄ／Ａ変換部３４がサンプリング周波数を時々刻々と変更する事でも、提案方式を実現できる。

（実施形態２−２）
実施形態２−１では、無線帯域の使用周波数幅に合わせてサンプリング周波数を変更する。実施形態２−２では、折り返し信号成分が所望信号成分の信号品質を劣化させない範囲でサンプリング周波数を低減することで、実施形態２−１よりもサンプリング周波数を低減して送信情報量を削減する。

本発明適用時のＲＲＵの装置構成例を図２−７に示す。
ＲＲＵ１２０は上りリンクの信号処理のために、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理で扱える電力まで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うフィルタバンク部（上り）２２４と、サンプリング周波数ｆ_ｓを変更するサンプリング周波数変換部（上り）２１４と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。

またＲＲＵ１２０は下りリンクの信号処理のために、ＢＢＵ１１０から受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、制御信号から無線帯域割当情報を取り出す無線帯域割当情報（下り）抽出部２１２及び無線帯域割当情報（上り）抽出部２１３と、取り出された情報を基に設定すべきサンプリング周波数ｆ_ｓを決定するサンプリング周波数（下り）決定部２２１及びサンプリング周波数（上り）決定部２２２と、ＢＢＵ１１０で変換されたサンプリング周波数ｆ_ｓを元の値に戻すサンプリング周波数（下り）復元部２１１と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うフィルタバンク部（下り）２２３と、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、無線信号の電力を増幅する増幅器３６を有する。

サンプリング周波数変換は、入力されるビット系列のデータを間引く等して、実現される。一方サンプリング周波数（下り）復元部２１１は、入力されるビット系列のデータに対して０を補完する等して実現される。他にもサンプリング周波数変換は、デシメーションフィルタを用いてＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）にかけながらダウンサンプリングする事や、複数ビットを平均化または加算して１ビットに変換してダウンサンプリングする事でも実現できる。

図２−８及び図２−９にフィルタバンク部の構成例を示す。フィルタバンク部２２３は、無線帯域割当情報（下り）抽出部２１２から受信した無線帯域割当情報を基に、必要周波数成分の信号だけを取り出すようなフィルタ係数をフィルタ係数決定部２２３２で算出し、各フィルタ２２３１のフィルタ係数を変更する。フィルタバンク部２２４も同様である。

またフィルタバンク部２２３及び２２４の構成はこれに限らず、サンプリング周波数変換／復元とフィルタを組み合わせたポリフェーズフィルタも使用可能である。またフィルタバンク部は、入力した信号をＦＦＴ等により周波数領域の信号に変換し、周波数領域でフィルタリング処理を行い、出力の前にＩＦＦＴ等により時間領域の信号に戻しても良い。

関連技術と違い、ＲＲＵ１２０は無線帯域割当情報を受信する。ＲＲＵ１２０はその情報を基に、上りのサンプリング周波数ｆ_ｓをいくつに設定すれば良いか決定してｆ_ｓを変更し、下りで受信されるＩＱデータのｆ_ｓがいくつに設定されているかを導出して元の値に戻す。またＲＲＵ１２０は、無線帯域割当情報を基に、所望信号成分だけを取り出せるようにフィルタ係数を決定してＩＱデータに対してフィルタリング処理を行う。

本発明適用時のＢＢＵ１１０の装置構成例を図２−１０に示す。ＢＢＵ１１０は上りリンクの信号処理のため、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部４２と、ＲＲＵ１２０で変更されたＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓを元に戻すサンプリング周波数（上り）復元部２１７と、ＩＱデータに対して復調を行う変復調部４３を有する。

またＢＢＵ１１０は下りリンクの信号処理のため、変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、上り及び下りの無線帯域割当情報を基に上り及び下りのサンプリング周波数ｆ_ｓを決定するサンプリング周波数（上り、下り）決定部２１５と、無線帯域割当情報とその他制御情報を多重して制御信号を作成する制御信号作成部５０と、ＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓをサンプリング周波数（上り、下り）決定部２１５で決定された値に変換するサンプリング周波数（下り）変換部２１６と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。

関連技術と違い、ＢＢＵ１１０は、無線帯域割当情報（下り）を基に、折り返し信号成分が所望信号成分に与える信号品質劣化が許容値以下となる最小のサンプリング周波数ｆ_ｓを下りリンクについて決定して変更する。サンプリング周波数を低減して復元した際、折り返し成分が所望信号成分と重なるなどすると所望信号成分の信号品質が劣化するが、折り返し成分と所望信号成分の周波数間隔がある程度離れていれば、信号品質劣化はほとんどない。許容値は、例えば非特許文献２に記載の値である。この許容値に対してマージンを設けた値を、本発明実施時の許容値として用いても良い。またＢＢＵ１１０は、無線帯域割当情報（上り）を基に、ＲＲＵ１２０より受信したＩＱデータのサンプリング周波数ｆ_ｓがいくつに変更されているかを導出して、ｆ_ｓを元の値に戻す。また制御情報として無線帯域割当情報をＲＲＵ１２０へ伝送する。

図２−１１に本発明適用時の上りリンクにおけるＲＲＵ１２０の動作例を示す。サンプリング周波数ｆ_ｓが制御周期ｔ_ｃｙｃごとに変動している事がわかる。ここでｆ_ｓ，ｉ（ｉ＝１，２，．．）は使用可能なサンプリング周波数を表わす。ＬＴＥとＣＰＲＩを例に取ると、ｆ_ｓ，１＝３０．７２ＭＨｚ、ｆ_ｓ，２＝２３．０４ＭＨｚ、ｆ_ｓ，３＝１５．３６ＭＨｚ、ｆ_ｓ，４＝７．６８ＭＨｚ…であり、ｔ_ｃｙｃ＝７１．４μｓである。本実施形態では、図２−１２に示すようなサンプリング周波数の候補を複数用意し、サンプリング周波数決定部２２２で折り返し信号成分が所望信号成分に対して与える信号品質劣化が許容値以下となる最小のサンプリング周波数ｆ_ｓをｆ_ｓ，ｉの中から求め、変更している。また、変換されるサンプリング周波数の候補は、これに限らない。

ここで、ＢＢＵ１１０及びＲＲＵ１２０において決定するサンプリング周波数ｆ_ｓは任意である。折り返し信号成分と所望信号成分が重ならない範囲でサンプリング周波数を決定しても良いし、例えば、折り返し信号成分と所望信号成分の周波数間隔がｆ_ｔｈ以上離れているよう、サンプリング周波数を決定しても良い。ここで、折り返し信号成分と所望信号成分が周波数間隔ｆ_ｔ離れて存在すると仮定する。フィルタには通過域／遷移域／阻止域が存在するが、フィルタリング処理で所望信号成分を取り出す際、遷移域の周波数帯域幅がｆ_t以下であれば、折り返し信号成分の電力を阻止域で抑圧できる。遷移域の周波数帯域幅がｆ_ｔ以上であれば、フィルタリング処理で取り出した所望信号成分に、折り返し信号成分の電力が抑圧されずに含まれてしまう。したがってｆ_ｔｈを、フィルタのｆ_ｔを考慮して、所望信号成分に劣化がないよう決定しても良い。

図２−１３に本発明適用時の下りリンクの動作例を示す。図２−１３では、ＢＢＵ１１０のサンプリング周波数（下り）変換部２１６でｆ_ｓを１／４にする。このため、ＲＲＵ１２０のサンプリング周波数（下り）復元部２１１でｆ_ｓを４倍以上にアップサンプリングをしてｆ_ｓを元の値に戻した信号を周波数領域で表現すると、折り返しが発生している。そこでこの折り返し信号に対して、ＲＲＵ１２０のフィルタバンク部２２３（下り）でフィルタリング処理をかける事で、所望信号成分だけを取り出す事ができる。

図２−１４に本発明適用時の上りリンクの動作例を示す。図２−１４では、受信した無線信号に対してＲＲＵ１２０のフィルタバンク部（上り）２２４でフィルタリング処理を行う事により、不要波の信号電力を抑圧する。その後ＲＲＵ１２０のサンプリング周波数（上り）変換部２１４でｆ_ｓを１／４にして伝送を行う。ＢＢＵ１１０のサンプリング周波数（上り）復元部２１７でｆ_ｓを４倍以上にアップサンプリングをしてｆ_ｓを元の値に戻した信号を周波数領域で表現すると折り返し信号が発生しているが、折り返し信号成分と所望信号成分が重なっていないため、関連技術と同様に変復調部４３で所望信号成分を取り出して信号処理を行える。

また、既存のＢＢＵまたはＲＲＵを改良する事無く、アダプタを付加する事により、提案方式を実現する事もできる。
またサンプリング周波数変換部の機能をＤ／Ａ変換部で実現する事もできる。つまり、無線帯域割当情報に基づいて、Ｄ／Ａ変換部がサンプリング周波数を時々刻々と変更する事でも、提案方式を実現できる。

（実施形態３）
本実施形態の分散型無線通信基地局システムは、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能がＢＢＵとＲＲＵに分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送する光ファイバと、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送する伝送信号の無信号区間を検出して前記無信号区間のＲｏＦ伝送を停止する送信可否機能と、
を備える。

本実施形態に係るＲＲＵ１２０は、実施形態１で説明した圧縮部８２及び伸長部８１に代えて送信制御部２３ａ及び送信制御部２３ｅを備える。本実施形態に係るＢＢＵは、実施形態１で説明した圧縮部８３及び伸長部８４に代えてフレーム変換部５１及びフレーム変換部４２を備える。

（実施形態３−１）
なお、図２−１５のようにＢＢＵ１１０と複数のＲＲＵ１２０との間をＰＯＮシステム１３０で接続する場合、本実施形態の分散型無線通信基地局システムは、１つのＢＢＵ１１０と複数のＲＲＵ１２０とを接続し、ＢＢＵ１１０とＲＲＵ１２０との間を光信号でＲｏＦ伝送するＰＯＮシステム１３０と、
ＰＯＮシステム１３０のＢＢＵ側にあり、ＢＢＵ１１０で扱う信号形式とＰＯＮシステム１３０で伝送可能な信号形式とを相互変換し、ＰＯＮシステム１３０での光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ機能１４０と、
ＰＯＮシステム１３０の前記ＲＲＵ側にあり、ＲＲＵ１２０で扱う信号形式とＰＯＮシステム１３０で伝送可能な信号形式とを相互変換し、ＯＬＴ機能１４０から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ機能１５０と、
を備える。

例えば、ＰＯＮシステム１３０としてＧＥ−ＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ）、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ）等のＴＤＭ−ＰＯＮシステムを適用する場合を考えると、ＯＬＴ機能１４０とは、下りリンクにおいてＢＢＵ１１０が出力するＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームにマッピングして所定のタイミングで送信する機能や、上りリンクにおいて受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを抽出する機能を含む。一方、ＯＮＵ機能１５０とは、下りリンクにおいて受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームからＩＱデータを抽出する機能や、上りリンクにおいてＲＲＵ１２０が出力するＩＱデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームにマッピングして所定のタイミングで送信する機能を含む。

なお、図２−１５では、ＢＢＵ１１０がＯＬＴ機能１４０を有し、ＲＲＵ１２０がＯＮＵ機能１５０を有する分散型無線通信基地局システムを説明したが、既存のＢＢＵ／ＲＲＵ／ＯＬＴ／ＯＮＵを用いて本実施形態を実施してもよい。この場合、ＢＢＵ１１０とＯＬＴ１４０の間およびＲＲＵ１２０とＯＮＵ１５０の間にそれぞれアダプタ（不図示）で接続し、ＯＬＴ−ＯＮＵ間をＰＯＮシステム１３０で接続することになる。

ＢＢＵ−ＯＬＴ間のアダプタの機能は、ＢＢＵ１１０が出力する下り光信号をＯＬＴ１４０の入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能、及びＯＬＴ１４０が出力する上り信号をＢＢＵ１１０の入力インタフェースが認識できる形式の光信号へと変換する機能を含む。

一方、ＯＮＵ−ＲＲＵ間のアダプタの機能は、ＯＮＵ１５０が出力する下り信号をＲＲＵ１２０の入力インタフェースが認識できる形式の光信号へと変換する機能、及びＲＲＵ１２０が出力する上り光信号をＯＮＵ１５０の入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能を含む。

本実施形態は、無線帯域割当情報から上りリンクの無信号区間を検出する。このため、送信可否機能は、基地局が無線端末との通信に設定する無線帯域情報に基づいてＲＲＵからＢＢＵへの伝送信号の無信号区間を検出し、ＢＢＵがＲＲＵへ無信号区間のＲｏＦ伝送の停止を指示する。

ＢＢＵは、無線帯域割当情報を確認し、ある時間区間において上りリンクの無線帯域が割り当てられていなければ無信号区間と判断し、ＲＲＵに対してその区間の送信停止命令を出すことで、ＲＲＵからＢＢＵへ送信するデータの情報量を削減する。

図３−１は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムが備えるＲＲＵの装置構成例を説明する図である。

ＲＲＵは、上りリンクのために、無線信号の送信／受信を行うアンテナ１１と、送受信号を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理で扱える電力まで増幅する増幅器２１と、無線信号をベースバンドにダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、入力される送信命令または送信停止命令に応じてＩＱデータの出力を制御する送信制御部２３ａと、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（上り）２４と、ＩＱデータとＢＢＵ−ＲＲＵ間の制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。

ＲＲＵは、下りリンクのために、ＢＢＵから受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、制御信号から送信可否情報を抽出する送信可否情報抽出部２３ｂと、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（下り）３３と、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、無線信号の電力を増幅する増幅器３６を有する。送信制御部２３ａ及び送信可否情報抽出部２３ｂがＲＲＵ側の送信可否機能である。

関連技術のＲＲＵとの違いは、ＲＲＵが、ＢＢＵから受信したＢＢＵ−ＲＲＵ間の制御信号に含まれる送信可否情報を基に、上りリンクの信号伝送を行うか否かを制御する点である。すなわち、ＢＢＵ側で上りリンクの帯域を制御することができる。

図３−２は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムが備えるＢＢＵの装置構成例を説明する図である。ＢＢＵの上りリンクの構成は、関連技術と同じである。

ＢＢＵは、下りリンクのため、変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、ＢＢＵにおいてスケジューリングされる上りリンクの無線帯域割当情報を基に上りリンクの無線信号をＲＲＵからＢＢＵへ伝送する必要があるか否かを判断する送信可否決定部５１ａと、決定された送信可否情報とＩＱデータとＢＢＵ−ＲＲＵ間の制御信号を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。送信可否決定部５１ａがＢＢＵ側の送信可否機能である。

関連技術のＢＢＵとの違いは、ＢＢＵが無線帯域割当情報を基に、ＲＲＵに対して送信可否情報を送信する点である。例えば送信可否決定部５１ａは、上りリンクで端末に割り当てられている無線帯域が存在しない時間区間においては送信不可と判断し、それ以外の時間区間においては送信可能と判断する。

図３−３は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムの動作を説明する図である。図３−３（ａ）は、無線端末からＲＲＵに到着した無線信号のイメージである。図３−３（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換部２３で無線信号をＡ／Ｄ変換したときのイメージである。このように、無線端末から無線信号が到着しない時間（無信号区間）が存在する。ＲＲＵは、ＢＢＵから送信される送信可否情報に基づいて無信号区間の存在を認識し、当該時間のデジタルデータの送出を停止する。このように、ＲＲＵは、無線帯域が無線端末に対して割り当てられていない時間区間において、信号送信を停止している。

なお、受信側の送信可否機能は、上り方向通信であればＢＢＵのフレーム変換部４２が、信号送信が停止している時間のデジタルデータをゼロビットの連続とすることで伝送信号に無信号区間を復元することができる。

本実施形態では、ＢＢＵが送信可否決定部５１ａを備え、ＲＲＵが送信可否決定部５１ａからの送信可否情報を抽出する構成を説明したが、ＲＲＵが送信可否決定部を備え、ＢＢＵがＲＲＵに対して無線帯域割当情報を送り、送信可否をＲＲＵ側で判断しても良い。

（実施形態３−２）
本実施形態は、ＲＲＵが上りリンクの無信号区間を検出する。すなわち、送信可否機能は、送信側で伝送信号の無信号区間を検出する。
ＲＲＵは、アンテナで受信した無線信号の電力値を測定し、その電力値が閾値以下であれば、無線信号が存在しないと判断し、ＢＢＵへの信号送信を行わない。本実施形態は、実施形態３−１と異なり、ＢＢＵからＲＲＵに対して送信可否命令を送る必要がない。

本実施形態のＢＢＵは、図２−１７のＢＢＵの構成と同じである。

図３−４は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムが備えるＲＲＵの装置構成例を説明する図である。ＲＲＵの下りリンクの構成は、関連技術と同じである。

ＲＲＵは、上りリンクのために、無線信号の送信／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理で扱える電力まで増幅する増幅器２１と、無線信号をベースバンドにダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ダウンコンバートされた信号から電力を測定する電力測定部２３ｃと、電力測定部２３ｃで測定された電力値を基に送信停止命令または送信命令を出す送信可否決定部２３ｄと、入力される送信命令または送信停止命令に応じてＩＱデータの出力を制御する送信制御部２３ａと、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（上り）２４と、ＩＱデータとＢＢＵ−ＲＲＵ間の制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。送信制御部２３ａ、電力測定部２３ｃ及び送信可否決定部２３ｄが本実施形態の送信可否機能である。

本実施形態のＲＲＵと関連技術のＲＲＵとの違いは、受信した無線信号の電力値に応じて送信制御を行う点である。例えば送信可否決定部２３ｃは、測定された電力値を閾値と比較し、測定された電力値が閾値以下なら送信停止命令を出し、測定された電力値が閾値以上なら送信命令を出す。電力測定部２３ｃは、例えば、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ（ＲＳＳＩ）を測定する無線機器の回路を利用してもよい。

また、送信制御部２３ａは図３−４の位置に限らず、ベースバンドフィルタ部（上り）２４の後段や、フレーム変換部２５の後段に配置することもできる。

また、送信制御部２３ａの機能をＤ／Ａ変換部２３で実現することもできる。つまり、Ｄ／Ａ変換部２３が送信停止命令を受けた時点だけサンプリングを行わないとすることで、無信号区間の送信停止を実現できる。

送信可否機能の制御周期は任意に設定しても良い。ＬＴＥシステムを例に取ると、シンボル周期ごとでも、ＲＢに合わせて０．５ｍｓごとでも、スケジューリング周期に合わせて１ｍｓごとでも良い。

（実施形態３−３）
本実施形態は、ＢＢＵが下りリンクの無信号区間を検出する。すなわち、送信可否機能は、送信側で伝送信号の無信号区間を検出する。
ＢＢＵは、無線帯域割当情報を確認し、ある時間区間において下りリンクの無線帯域が割り当てられていなければ、無信号区間と判断し、変復調部から出力されたＩＱデータの送信を停止する。

図３−６は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムが備えるＢＢＵの装置構成例を説明する図である。ＢＢＵの上りリンクの構成は、関連技術と同じである。

ＢＢＵは、下りリンクのため、変調信号のＩＱデータを出力する変復調部４３と、ＢＢＵにおいてスケジューリングされる上りリンクの無線帯域割当情報を基に上りリンクの無線信号をＲＲＵからＢＢＵへ伝送する必要があるか否かを判断する送信可否決定部５１ａと、入力される送信命令または送信停止命令（送信可否情報）に応じてＩＱデータの出力を制御する送信制御部５１ｂと、決定された送信可否情報とＩＱデータとＢＢＵ−ＲＲＵ間の制御信号を多重するフレーム変換部５１と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。送信可否決定部５１ａ及び送信制御部５１ｂが送信可否機能である。なお、図３−６において、ＢＢＵは、送信可否情報をＲＲＵへ送信しているが、送信可否情報をＲＲＵへ送信しなくてもよい。この場合、送信可否決定部５１ａは、送信可否情報をフレーム変換部５１へ出力しない。

関連技術のＢＢＵとの違いは、ＢＢＵが無線帯域割当情報を基に、ＩＱデータの送出を許可又は停止する点である。例えば送信可否決定部５１ａは、下りリンクで無線端末に割り当てられている無線帯域が存在しない時間区間においては送信不可と判断し、それ以外の時間区間においては送信可能と判断する。ＢＢＵがその時間区間の送信停止命令を出すことでＢＢＵからＲＲＵへ送信するデータの情報量を削減することができる。

ＢＢＵが送信可否情報をＲＲＵへ送信しない場合、本実施形態のＲＲＵは、図２−１６のＲＲＵの構成と同じである。一方、ＢＢＵが送信可否情報をＲＲＵへ送信する場合、本実施形態のＲＲＵは、図３−５の構成となる。図３−５のＲＲＵの上りリンクの構成は、関連技術と同じである。

ＲＲＵは、下りリンクのために、ＢＢＵから受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、受信信号から制御信号及びＩＱデータを取り出すフレーム変換部３２と、制御信号から送信可否情報を抽出する送信可否情報抽出部２３ｂと、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（下り）３３と、送信可否情報抽出部２３ｂから入力される送信命令または送信停止命令に応じてＩＱデータの出力を制御する送信制御部２３ｅと、ＩＱデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３４と、アナログ信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、無線信号の電力を増幅する増幅器３６を有する。

関連技術のＲＲＵとの違いは、ＲＲＵが、ＢＢＵから受信したＢＢＵ−ＲＲＵ間の制御信号に含まれる送信可否情報を基に、無線端末へ無線信号を送信するか否かを制御する点である。ＢＢＵからの信号が停止しているときに無線端末へ無用な無線出力を行うことを防止することができる。なお、受信側の送信可否機能は、下り方向通信であれば送信制御部２３ｅが、信号送信が停止している時間のデジタルデータをゼロビットの連続とすることで伝送信号に無信号区間を復元することができる。

（実施形態３−４）
実施形態３−３では、ＢＢＵが無線帯域割当情報を基に、下りリンクの信号を停止する制御を行っていた。本実施形態では、ＢＢＵが変復調部４３から出力されるＩＱデータに基づいて、無線信号が存在するか否かを判定し、無線信号が存在しなければ下りリンクの信号を停止する制御を行う。例えば、送信可否決定部５１ａは、ＩＱデータのビット系列を確認し、ビット値０が続く長さによって無線信号の有無を判定することができる。

（他の実施形態）
送信制御機能は、下りリンクにおいてＢＢＵが有しても良いし、ＯＬＴが有しても良いし、あるいはＢＢＵとＯＬＴの間に付加された前述のアダプタが有しても良い。

また送信制御機能は、上りリンクにおいてＲＲＵが有しても良いし、ＯＮＵが有しても良いし、あるいはＲＲＵとＯＮＵの間に付加された前述のアダプタが有しても良い。

以下は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムをまとめたものである。
＜課題＞
関連技術では、ＲＲＵに帰属する無線端末が存在しないにもかかわらず、ＢＢＵ−ＲＲＵ間で常に一定の情報量が伝送されるため、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の情報量増大につながる。
＜解決手段＞
無線帯域の割当状況に応じて、ＢＢＵまたはＲＲＵがデータの送信を停止する事により、ＢＢＵ−ＲＲＵ間で伝送されるデータの情報量を削減することができる。
＜効果＞
本発明は、無線帯域の割当状況に応じてＢＢＵ−ＲＲＵ間で伝送されるデータの情報量を削減することができるため、ＢＢＵ−ＲＲＵ間で必要な帯域を減少し、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の伝送帯域利用効率を向上できる。

なお、本発明は前述の各実施形態に係る発明に限らない。例えば、実施形態１と２又は３の構成とを組み合わせてもよいし、実施形態１と２及び３の構成とを組み合わせてもよいし、実施形態２と３の構成を組み合わせてもよい。実施形態２と３を組み合わせる場合は、伝送信号があるか否かを判定する伝送信号検出機能を備え、伝送信号がある場合はサンプリング周波数を無線信号の割当状況に応じて変更し、伝送信号がない場合は無信号区間のＲｏＦ伝送を停止する。実施形態２と３の発明を組み合わせることで、ＢＢＵ−ＲＲＵ間の帯域をさらに有効利用することができる。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

（実施形態１−１〜１−４における符号の説明）
１１：アンテナ
１２：送受切替部
２１：増幅器
２２：ダウンコンバート部
２３：Ａ／Ｄ変換部
２４：ベースバンドフィルタ部（上り）
２５：フレーム変換部
２６：Ｅ／Ｏ変換部
３１：Ｏ／Ｅ変換部
３２：フレーム変換部
３３：ベースバンドフィルタ部（下り）
３４：Ｄ／Ａ変換部
３５：アップコンバート部
３６：増幅器
４１：Ｏ／Ｅ変換部
４２：フレーム変換部
４３：変復調部
５１：フレーム変換部
５２：Ｅ／Ｏ変換部
６１：Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部
６２：Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部
６３：バッファ
６４：送信タイミング制御部
６５：Ｅ／Ｏ変換部
６６：Ｏ／Ｅ変換部
７１：Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部
７２：送信タイミング決定部
７３：送信タイミング制御部
７４：バッファ
７５：Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム変換部
７６：Ｏ／Ｅ変換部
７７：Ｅ／Ｏ変換部
８１：伸長部
８２：圧縮部
８３：圧縮部
８４：伸長部
１１０：ＢＢＵ
１２０：ＲＲＵ
１３０：ＰＯＮシステム
１４０：ＯＬＴ機能
１５０：ＯＮＵ機能
２１０：第一アダプタ
２２０：ＯＬＴ
２３０：第二アダプタ
２４０：ＯＮＵ
３０１、３０２：分散型無線通信基地局システム

（実施形態２−１〜２−２における符号の説明）
１１：アンテナ
３１：Ｏ／Ｅ変換部
３２：フレーム変換部
３３：ベースバンドフィルタ部（下り）
３４：Ｄ／Ａ変換部
３５：アップコンバート部
３６：増幅器
１２：送受切替部
２１：増幅器
２２：ダウンコンバート部
２３：Ａ／Ｄ変換部
２４：ベースバンドフィルタ部（上り）
２５：フレーム変換部
４３：変復調部
５０：制御信号作成部
５１：フレーム変換部
５２：Ｅ／Ｏ変換部
４１：Ｏ／Ｅ変換部
４２：フレーム変換部
１１０：ＢＢＵ
１２０：ＲＲＵ
１３０：ＰＯＮシステム
１４０：ＯＬＴ
１５０：ＯＮＵ
２１１：サンプリング周波数（下り）復元部
２１２：サンプリング周波数情報（下り）抽出部
２１３：サンプリング周波数情報（上り）抽出部
２１４：サンプリング周波数（上り）変換部
２１５：サンプリング周波数（上り、下り）決定部
２１６：サンプリング周波数（下り）変換部
２１７：サンプリング周波数（上り）復元部
２２１：サンプリング周波数（下り）決定部
２２２：サンプリング周波数（上り）決定部
２２３：フィルタバンク部（下り）
２２４：フィルタバンク部（上り）
３０１：分散型無線通信基地局システム
２２３１、２２４１：フィルタ
２２３２、２２４２：フィルタ係数決定部

（実施形態３−１〜３−４における符号の説明）
１１：アンテナ
１２：送受切替部
２１：増幅器
２２：ダウンコンバート部
２３：Ａ／Ｄ変換部
２３ａ：送信制御部
２３ｂ：送信可否情報抽出部
２３ｃ：電力測定部
２３ｄ：送信可否決定部
２３ｅ：送信制御部
２４：ベースバンドフィルタ部（上り）
２５：フレーム変換部
２６：Ｅ／Ｏ変換部
３１：Ｏ／Ｅ変換部
３２：フレーム変換部
３３：ベースバンドフィルタ部（下り）
３４：Ｄ／Ａ編幹部
３５：アップコンバート部
３６：増幅器
４１：Ｏ／Ｅ変換部
４２：フレーム変換部
４３：変復調部
５１：フレーム変換部
５１ａ：送信可否決定部
５１ｂ：送信制御部
５２：Ｅ／Ｏ変換部
１０１：携帯端末
１１０：ＢＢＵ
１２０：ＲＲＵ
１３０：ＰＯＮシステム
３０１：分散型無線通信基地局システム

前記圧縮機能は、前記光ファイバでＲｏＦ伝送する伝送信号の前記無線信号の無信号区間を検出して前記無線信号の無信号区間のＲｏＦ伝送を停止する送信可否機能を備えることを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記送信可否機能は、前記伝送信号を前記光ファイバから受信し始めた際に前記伝送信号に前記無線信号の無信号区間を復元することを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記送信可否機能は、送信側で前記伝送信号の前記無線信号の無信号区間を検出することを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記送信可否機能は、前記基地局が前記無線端末との通信に設定する無線帯域情報に基づいて前記ＲＲＵから前記ＢＢＵへの前記伝送信号の前記無線信号の無信号区間を検出し、前記ＢＢＵが前記ＲＲＵへ前記無線信号の無信号区間のＲｏＦ伝送の停止を指示することを特徴とする。

本発明の分散型無線通信基地局システムの動作方法では、
前記圧縮手順は、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送する光信号のサンプリング周波数を前記無線信号の割当状況に応じて減少させるサンプリング周波数変更手順と、
前記光ファイバから前記光信号を受信した際にサンプリング周波数を前記所定値に復元するとともに、サンプリング周波数の復元時に発生する折り返し信号を除去するサンプリング周波数復元手順と、
を行ってもよい。

本発明の分散型無線通信基地局システムの動作方法では、
前記圧縮手順は、
前記光ファイバでＲｏＦ伝送する伝送信号の前記無線信号の無信号区間を検出して前記無線信号の無信号区間のＲｏＦ伝送を停止してもよい。

図１−７は、実施形態１−４のＲＲＵ１２０の装置構成例である。図１−２のＲＲＵ１２０と異なり、下りリンクにおいて、伸長処理を行う伸長部８１と、上りリンクにおいて、圧縮処理を行う圧縮部８２を有する。これらの制御は、ＢＢＵ１１０から送信される無線帯域割当情報等の制御情報に基づき実施される。

（実施形態２−１）
本発明適用時のＲＲＵの装置構成例を図２−１に示す。ＲＲＵ１２０は上りリンクの信号処理のために、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理で扱える電力まで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号をＩＱデータに変換するＡ／Ｄ変換部２３と、ＩＱデータに対してフィルタリング処理を行うベースバンドフィルタ部（上り）２４と、下りリンクの制御信号から設定すべきサンプリング周波数ｆ_ｓの値を取り出すサンプリング周波数情報（上り）抽出部２１３と、サンプリング周波数ｆ_ｓを変更するサンプリング周波数変換部（上り）２１４と、ＩＱデータと制御信号を多重するフレーム変換部２５と、電気信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。

Claims (15)

1. 無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
   前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを接続し、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送する光ファイバと、
   前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデータを圧縮する圧縮機能と、
   を備えることを特徴とする分散型無線通信基地局システム。
2. 前記圧縮機能は、
   前記光ファイバでＲｏＦ伝送する光信号のサンプリング周波数を、前記無線信号の割当状況に応じて所定値から変更するサンプリング周波数変更機能と、
   前記光ファイバから前記光信号を受信した際にサンプリング周波数を前記所定値に復元するとともに、サンプリング周波数の復元時に発生する折り返し信号を除去するサンプリング周波数復元機能と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の分散型無線通信基地局システム。
3. 前記サンプリング周波数変更機能は、前記無線信号の割当帯域に応じて減少させることを特徴とする請求項２に記載の分散型無線通信基地局システム。
4. 前記サンプリング周波数変更機能は、前記折り返し信号が前記無線信号に与える信号品質劣化が許容値以下となる範囲のサンプリング周波数に減少させることを特徴とする請求項２又は３に記載の分散型無線通信基地局システム。
5. 前記光ファイバは、１つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵを接続するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システム。
6. 前記圧縮機能は、前記光ファイバでＲｏＦ伝送する伝送信号の無信号区間を検出して前記無信号区間のＲｏＦ伝送を停止する送信可否機能を有する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システム。
7. 前記送信可否機能は、前記伝送信号を前記光ファイバから受信し始めた際に前記伝送信号に前記無信号区間を復元することを特徴とする請求項６に記載の分散型無線通信基地局システム。
8. 前記送信可否機能は、送信側で前記伝送信号の前記無信号区間を検出することを特徴とする請求項６又は７に記載の分散型無線通信基地局システム。
9. 前記送信可否機能は、前記基地局が前記無線端末との通信に設定する無線帯域情報に基づいて前記ＲＲＵから前記ＢＢＵへの前記伝送信号の前記無信号区間を検出し、前記ＢＢＵが前記ＲＲＵへ前記無信号区間のＲｏＦ伝送の停止を指示することを特徴とする請求項６又は７に記載の分散型無線通信基地局システム。
10. 前記光ファイバは、１つの前記ＢＢＵと複数の前記ＲＲＵを接続するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムであり、
    前記ＰＯＮシステムの前記ＢＢＵ側にあり、前記ＢＢＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＰＯＮシステムでの光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）機能と、
    前記ＰＯＮシステムの前記ＲＲＵ側にあり、前記ＲＲＵで扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＯＬＴ機能から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）機能と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システム。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備える信号処理装置。
12. 請求項１から１０のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備える無線装置。
13. 無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能がＢＢＵとＲＲＵに分割されている分散型無線通信基地局の動作方法であって、
    前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送する際に、
    前記光ファイバでＲｏＦ伝送するデータを圧縮する圧縮手順を行うことを特徴とする分散型無線通信基地局システムの動作方法。
14. 前記圧縮手順は、
    前記光ファイバでＲｏＦ伝送する光信号のサンプリング周波数を前記無線信号の割当状況に応じて減少させるサンプリング周波数変更手順と、
    前記光ファイバから前記光信号を受信した際にサンプリング周波数を前記所定値に復元するとともに、サンプリング周波数の復元時に発生する折り返し信号を除去するサンプリング周波数復元するサンプリング周波数復元手順と、
    を行うことを特徴とする請求項１３に記載の分散型無線通信基地局システムの動作方法。
15. 前記圧縮手順は、
    前記光ファイバでＲｏＦ伝送する伝送信号の無信号区間を検出して前記無信号区間のＲｏＦ伝送を停止する
    ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の分散型無線通信基地局システムの動作方法。

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