KR101055873B1 - 확장용　하위 장치 시스템 및 신호 중계 방법 - Google Patents

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Abstract

파일럿 신호를 이용해 이득을 조정함으로써, 정밀도 좋게 케이블 손실을 보정할 수 있음과 함께, 중계 장치 어댑터와 확장용 하위 장치가 분배기를 경유해 접속된 경우라 하더라도, 분배기에 의한 분배시에 발생하는 손실을 정밀도 좋게 보정할 수 있는 확장용 하위 장치 시스템. 이 시스템에 의하면, 상위 장치 제어부(201)는, 전환부(205)에 있어서의 설정이 측정모드일 경우에, 파일럿 신호 발생부(203)에서 생성한 파일럿 신호를 출력시킨다. 파일럿 검파부(215)는, 수신레벨을 검출한다. 제어부(216)는, 파일럿 신호를 검출함과 함께, 검출한 파일럿 신호의 수신레벨에 기초하여 감쇠율을 설정한다. 가변 감쇠기(206)는, 제어부(216)에서 설정한 감쇠율로 상향신호 및 하향신호를 감쇠시킴으로써 이득을 조정한다.

Description

확장용　하위 장치 시스템 및 신호 중계 방법{EXTENSION SUBORDINATE MACHINE SYSTEM AND SIGNAL RELAYING METHOD}
본 발명은, 예를 들면 옥내 등 열악한 전파 환경하에 있어서의 무선 통신을 가능하게 하는 확장용 하위 장치 시스템 및 신호 중계 방법에 관한 것이다.
무선 중계 장치는, 리피터(Repeater), 또는 부스터(booster)라고도 불리며, 전파 음영 에어리어(area)를 간단하게 무선 통신 가능 에어리어로 하기 위해, 기지국 장치로부터 송신된 신호를 수신 및 증폭하여 커버 에어리어로 송신함과 함께, 커버 에어리어에 위치하는 통신 단말 장치로부터 송신된 신호를 수신 및 증폭하여 기지국 장치에 송신하는 장치이다.
또, 전파 음영 에어리어를 통신 가능 에어리어로 하는 장치로서, 특허 문헌1에 표시된 이동체 통신의 중계 장치가 알려져 있다. 특허 문헌1에 있어서, 하위 장치측 1A에는, 입출력 단자(2), 배선용 동축 케이블(3-0, 3-1,…, 3-(n-1)) 및 고주파 결합기(4-1, 4-2,…, 4-n)를 경유하여 각 하위 장치가 구비하는 안테나 모듈(6-1, 6-2,…, 6-n)이 종속 접속되어 있다.
이러한 이동 통신의 중계 장치에 있어서, 하위 장치측 1A에 복수의 하위 장치(안테나 모듈)가 종속 접속되어 있는 경우, 각 하위 장치로부터 출력되는 하향링 크의 송신 전력은, 전부의 하위 장치에 대해서 일정하게 하는 것이 바람직하다. 그래서, 고주파 결합기(4-1, 4-2,…, 4-n)에 있어서의 각 하위 장치와의 결합도(結合度) Ci를, 각각 배선용 동축 케이블(3-0, 3-1, 3-2,…, 3-(n-1), 15-1, 15-2,…, 15-n)의 배선 길이 등에 따라, 독자적인 값으로 설정한다. 이와 같이 하여 각 하위 장치에 하향링크의 송신 전력을 배분할 경우, 안테나(10)로부터 송출되는 전력은, 배선용 동축 케이블(15-1 ~ 15-n) 길이의 편차에만 의존하게 되므로, 하위 장치를 분산 배치할 때의 동축 케이블 배선 길이를 고려하면, 아무런 문제를 일으키는 일없이, 전부의 하위 장치에 대해서 거의 동일한 레벨의 송신 전력을 공급할 수 있다.
또, 특허 문헌1의 도 6에 나타낸 이동체 통신의 중계 장치는, 하향링크의 안테나 바로 아래에, BPF(9)와 이득 가변 기능을 가지는 앰프(12)를 배치하여, 앰프(12)의 출력 전력을 검출 회로(12a)의 검출 신호를 이용하여 셀프 컨트롤(self control)하도록 한다. 이에 의해, 동축 케이블 길이에 의존하는 하향링크의 송신 전력의 편차는, 개개의 하위 장치의 앰프 이득을 조정함으로써 개선할 수 있다.
[특허 문헌 1] 특허공개 2004－215191호 공보
발명이 해결하려고 하는 과제
그렇지만, 종래의 장치에 있어서는, 하위 장치의 이득을 보정하기 위한 이득 조정용 신호원(信號源)이 개시되어있지 않아, 정밀도 좋게 케이블 손실을 보정할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 파일럿 신호를 이용해 이득을 조정함으로써, 정밀도 좋게 케이블 손실을 보정할 수 있음과 함께, 중계 장치 어댑터와 확장용 하위 장치가 분배기를 경유해 접속된 경우라 하더라도, 분배기에 의한 분배시에 발생하는 손실을 정밀도 좋게 보정할 수 있는 확장용 하위 장치 시스템 및 신호 중계 방법을 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 확장용 하위 장치 시스템은, 중계 장치 어댑터와, 상기 중계 장치 어댑터와 전송로를 경유하여 접속되는 확장용 하위 장치를 구비하는 확장용 하위 장치 시스템이며, 상기 중계 장치 어댑터는, 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 생성 수단과, 생성한 상기 파일럿 신호의 상기 확장용 하위 장치로의 전송과, 중계 장치가 수신한 신호의 상기 확장용 하위 장치로의 중계 및 상기 확장용 하위 장치가 수신한 신호의 상기 중계 장치로의 중계를 전환하는 전환 수단을 구비하고, 상기 확장용 하위 장치는, 상기 전송로를 경유하여 수신한 신호의 수신레벨을 검출하는 수신레벨 검출수단과, 검출한 상기 수신레벨에 기초하여 상기 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정하는 파일럿 신호 수신 판정수단과, 상기 파일럿 신호 수신 판정수단에 의해 상기 파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에, 수신한 상기 파일럿 신호의 수신레벨에 기초하여 상기 중계하는 신호의 이득을 조정하는 이득 조정수단과, 상기 중계 장치 어댑터로부터 상기 중계에 의해 전송된 신호를 다른 상기 확장용 하위 장치에 분배하는 분배수단을 구비하고, 상기 이득 조정수단은, 상기 분배수단으로 분배하기 전에, 상기 중계 장치 어댑터로부터 상기 중계에 의해 전송된 신호의 이득을 조정하는 구성을 취한다.
본 발명의 신호 중계 방법은, 중계 장치 어댑터가, 파일럿 신호를 생성하는 스텝과, 상기 중계 장치 어댑터가, 생성한 상기 파일럿 신호의 상기 확장용 하위 장치로의 전송과, 중계 장치가 수신한 신호의 상기 확장용 하위 장치로의 중계 및 상기 확장용 하위 장치가 수신한 신호의 상기 중계 장치로의 중계를 전환하는 스텝과, 상기 확장용 하위 장치가, 전송된 신호의 수신레벨을 검출하는 스텝과, 상기 확장용 하위 장치가, 검출한 상기 수신레벨에 기초하여 상기 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정하는 스텝과, 상기 확장용 하위 장치가, 상기 파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에, 수신한 상기 파일럿 신호의 수신레벨에 기초하여 상기 중계에 의한 신호의 이득을 조정하는 스텝과, 이득을 조정한 상기 중계에 의한 신호를 상기 확장용 하위 장치로부터 통신 상대에게 송신하는 스텝을 구비하도록 했다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 파일럿 신호를 이용해 이득을 조정함으로써, 정밀도 좋게 케이블 손실을 보정할 수 있음과 함께, 중계 장치 어댑터와 확장용 하위 장치가 분배기를 경유하여 접속된 경우라 하더라도, 분배기에 의한 분배시에 생기는 손실을 정밀도 좋게 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 확장 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 확장용 하위 장치 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 중계 장치 어댑터의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 운용모드의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 측정모드의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 1에 따른 파일럿 신호를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 1에 따른 하위 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태 1에 따른 측정모드를 개시하는가 마는가의 판정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 1에 따른 타이밍 판정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태 1에 따른 메모리를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시형태 1에 따른 AD값과 기준 AD값의 비교 방법을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시형태 1에 따른 AD값과 기준 AD값의 비교 방법을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시형태 1에 따른 측정모드의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시형태 2에 따른 확장용 하위 장치 시스템을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시형태 2에 따른 제어부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시형태 2에 따른 측정모드의 판정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 실시형태 2에 따른 측정모드의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 실시형태 3에 따른 확장 시스템을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시형태 4에 따른 확장용 하위 장치 시스템을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시형태 4에 따른 측정모드의 판정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 22는 본 발명의 실시형태 4에 따른 파일럿 신호를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(실시형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 확장 시스템(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 중계 장치 어댑터(103) 및 하위 장치(104)(확장용 하위 장치)는, 확장 용 하위 장치 시스템(120)을 구성한다.
중계 장치(102)는, 안테나(101)에서 수신한 기지국 장치(도면 표시 생략)로부터 송신된 RF 신호인 하향신호를 중계 장치 어댑터(103)에 출력한다. 또, 중계 장치(102)는, 중계 장치 어댑터(103)로부터 입력된 상향신호를 안테나(101)로부터 기지국 장치(도면 표시 생략)에 송신한다. 여기서, 중계 장치(102)에 있어서의 상향신호와 하향신호의 중계를 행하는 상태를 운용모드라고 부른다.
중계 장치 어댑터(103)는, 하위 장치(104 ~ 110)에 전원을 공급함과 함께, 파일럿 신호를 생성한다. 또, 중계 장치 어댑터(103)는, 생성한 파일럿 신호 및 중계 장치(102)로부터 입력된 하향신호의 어느 것인가 한 쪽을 전환하여 출력한다. 또, 중계 장치 어댑터(103)는, 하위 장치(104) 또는 분배기(111)로부터 입력된 상향신호를 중계 장치(102)에 출력한다. 여기서, 중계 장치 어댑터(103)가 생성한 파일럿 신호를 중계 장치 어댑터(103)로부터 하위 장치(104 ~ 110)에 송신하는 상태를 측정모드라고 부른다. 또한, 중계 장치 어댑터(103)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
하위 장치(104)는, 중계 장치 어댑터(103)로부터 동축 케이블(112)을 경유하여 입력된 하향신호의 이득을 조정하고, 이득을 조정한 하향신호를 배하(配下)의 통신 단말 장치(도면표시 생략)에 송신함과 함께 하위 장치(105)에 출력한다. 또, 하위 장치(104)는, 중계 장치 어댑터(103)로부터 동축 케이블(112)을 경유해 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지의 판정을 행하고, 파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에, 수신한 파일럿 신호의 수신레벨에 기초하여 상향신호 및 하향신호의 이득을 조정한다. 또한, 하위 장치(105 ~ 110)의 구성은 하위 장치(104)와 동일하므로, 그 설명은 생략한다. 또, 하위 장치(104 ~ 110)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
분배기(111)는, 중계 장치 어댑터(103)로부터 입력된 하향신호 및 파일럿 신호와 전원 전압을 하위 장치(107)와 하위 장치(109)로 분배한다. 또, 분배기(111)는, 하위 장치(107) 및 하위 장치(109)로부터 입력된 상향신호를 중계 장치 어댑터(103)에 출력한다.
다음에, 확장용 하위 장치 시스템(120)을 구성하는 중계 장치 어댑터(103) 및 하위 장치(104)의 각각의 구성에 대해, 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는, 확장용 하위 장치 시스템(120)의 구성을 나타내는 도면이다.
우선, 중계장치 어댑터(103)의 구성에 대해 설명한다.
상위 장치 제어부(201)는, 후술하는 전환부(205)가 운용모드로부터 측정모드로 전환된 것을 검출했을 경우, 전원 제어부(202)에 대해서, 전원을 일단 오프(off)로 한 후에 온(on)으로 하도록 제어함과 함께, 전환부(204)에 대해서, 파일럿 신호를 출력하도록 지시한다.
전원 제어부(202)는, 상위 장치 제어부(201)의 제어에 의해, 동축 케이블(112)을 경유하여 DC/DC(218)에 전원을 공급함과 함께, 파일럿 신호 발생부(203)에 전원을 공급한다.
파일럿 신호 생성 수단인 파일럿 신호 발생부(203)는, 전원 제어부(202)로부터 전원을 공급받음으로써, 파일럿 신호를 생성하고, 생성한 파일럿 신호를 전환 부(204)에 출력한다. 또한, 파일럿 신호 발생부(203)에서 생성되는 파일럿 신호의 진폭, 주파수 및 변조 방식 등은 특히 한정하지 않는다.
전환부(204)는, 상위 장치 제어부(201)의 제어에 따라, 파일럿 신호를 출력하는 경우와 출력하지 않는 경우를 전환시킴, 즉 파일럿 신호 발생부(203)의 출력의 온과 오프를 전환시킴으로써 특정 패턴 신호를 생성하고, 생성한 특정 패턴 신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 가변 감쇠기(206)에 출력한다. 여기서, 특정 패턴을 생성하는 것은, 하위 장치(104)에 대해서, 하위 장치(104)측의 이득을 조정하는 측정모드임을 확실히 인식시켜, 오동작시키지 않기 위해서이다. 또한, 전환부(204)는, 파일럿 신호를 출력하는 경우와 출력하지 않는 경우를 전환시키는 경우로 한하지 않고, 파일럿 신호의 출력 레벨을 가변시킴으로써 특정 패턴의 신호를 생성해도 좋다.
전환부(205)는, 운용모드와 측정모드의 전환을 가능하게 한다. 구체적으로는, 전환부(205)는, 운용모드로 전환했을 경우에는, 중계 장치(102)로부터 입력된 하향신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 가변 감쇠기(206)에 전송하는 처리인 중계를 행함과 함께, 가변 감쇠기(206)로부터 동축 케이블(112)을 경유하여 입력된 상향신호를 중계 장치(102)에 전송하는 처리인 중계를 행한다. 또, 전환부(205)는, 측정모드로 전환했을 경우에는, 전환부(204)로부터 입력된 파일럿 신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 가변 감쇠기(206)에 전송한다.
다음에, 하위 장치(104)의 구성에 대해서 설명한다. 또한, 하위 장치(105) ~ 하위 장치(110)의 구성은, 다른 하위 장치로부터 하향신호 및 파일럿 신호 가 가변 감쇠기(206)에 입력되고, 가변 감쇠기(206)로부터 다른 하위 장치에 상향신호를 출력함과 함께, 다른 하위 장치로부터 DC/DC(218)에 전원이 공급되는 것 외에는 하위 장치(104)와 동일하므로, 하위 장치(104)의 구성만을 설명한다.
이득 조정수단인 가변 감쇠기(206)는, 중계 장치 어댑터(103)의 전환부(205)로부터 동축 케이블(112)을 경유하여 입력된 파일럿 신호 및 하향신호와, 공용기(207)로부터 입력된 상향신호를, 제어부(216)에서 설정한 감쇠율로 감쇠시킴으로써 이득을 조정한다. 그리고, 가변 감쇠기(206)는, 감쇠시킨 파일럿 신호 및 하향신호를 공용기(207)에 출력함과 함께, 감쇠시킨 상향신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 중계 장치 어댑터(103)의 전환부(205)에 출력한다. 또, 가변 감쇠기(206)는, 감쇠율을 고정 또는 가변으로 할 수 있다.
공용기(207)는, 가변 감쇠기(206)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호를 하향신호 무선부(208)에 출력함과 함께, 상향신호 무선부(211)로부터 입력된 상향신호를 가변 감쇠기(206)에 출력한다.
하향신호 무선부(208)는, 공용기(207)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호를 증폭시켜 분배기(209)에 출력한다.
분배기(209)는, 하향신호 무선부(208)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호를 2 계통으로 분배하고, 2 계통으로 분배한 파일럿 신호 및 하향신호의 한 쪽을 공용기(210)에 출력함과 함께, 다른 쪽을 파일럿 검파부(215)에 출력한다.
공용기(210)는, 분배기(209)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호를 분배기(212)에 출력함과 함께, 분배기(212)로부터 입력된 상향신호를 상향신호 무선 부(211)에 출력한다.
상향신호 무선부(211)는, 공용기(210)로부터 입력된 상향신호를 증폭시켜 공용기(207)에 출력한다.
분배기(212)는, 공용기(210)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호를 2 계통으로 분배하고, 2 계통으로 분배한 파일럿 신호 및 하향신호의 한 쪽을 전환부(213)에 출력함과 함께, 다른 쪽을 하위 장치(105)에 출력한다. 또, 분배기(212)는, 전환부(213)로부터 입력된 상향신호를 공용기(210)에 출력한다. 또, 분배기(212)는, DC/DC(218)로부터 전원을 공급받아, 공급된 전원을 다시 후단의 하위 장치에 공급한다.
송신 제어수단인 전환부(213)는, 운용모드일 경우, 후술하는 제어부(216)의 제어에 따라, 분배기(212)로부터 입력된 하향신호를 안테나(214)에 출력함과 함께, 안테나(214)로부터 입력된 상향신호를 분배기(212)에 출력한다. 또, 전환부(213)는, 측정모드일 경우, 분배기(212)로부터 입력된 파일럿 신호가 안테나(214)에 출력되지 않도록 한다.
안테나(214)는, 전환부(213)로부터 입력된 하향신호를 도시하지 않은 통신 단말 장치에 송신한다. 또, 안테나(214)는, 통신 단말 장치로부터 송신된 상향신호를 수신하고, 수신한 상향신호를 전환부(213)에 출력한다.
수신레벨 검출수단인 파일럿 검파부(215)는, 분배기(209)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호의 수신레벨을 검출하고, 검출한 수신레벨의 정보인 수신레벨 정보를 제어부(216)에 출력한다.
파일럿 신호 수신 판정수단 및 이득 조정수단인 제어부(216)는, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정할 때, 파일럿 검파부(215)로부터 입력된 수신레벨 정보에 기초하여, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정한다. 제어부(216)는, 특정 패턴의 신호를 검출했을 경우에, 파일럿 신호를 수신했다고 판정한다. 그리고, 제어부(216)는, 파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에, 파일럿 검파부(215)로부터 입력된 수신레벨 정보에 기초하여, 동축 케이블(112)에 있어서의 진폭 손실인 케이블 손실에 따른 감쇠율을 설정하고, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 설정한 감쇠율로 감쇠하도록 제어한다. 또, 제어부(216)는, 전원 기동 직후에, 전환부(213)에 대해서, 분배기(212)로부터 입력된 파일럿 신호를 안테나(214)에 출력하지않도록 제어한다. 또, 제어부(216)는, 감쇠율의 설정을 개시한 뒤 소정 시간 경과했을 때에, LED(217)에 대해서, 측정모드가 종료했음을 알리도록 제어한다. 또, 하위 장치(107 ~ 110)의 제어부(216)는, 케이블 손실에 따른 감쇠율에 더해, 분배기(111)에서 하향신호를 분배할 때에 생긴 진폭 손실인 분배 손실에 맞는 감쇠율을 설정하고, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 설정한 감쇠율로 감쇠하도록 제어한다. 또한, 제어부(216)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
LED(217)는, 제어부(216)의 제어에 의해 발광하며, 발광함으로써 측정모드가 종료했음을 외부에 알린다.
DC/DC(218)는, 중계 장치 어댑터(103)의 전원 제어부(202)로부터 공급된 전원을 하위 장치(104)의 전원으로서 공급한다. 또, DC/DC(218)는, 중계 장치 어댑터(103)의 전원 제어부(202)에 있어서 전원을 오프(off)한 때에 전원이 오프가 되 고, 중계 장치 어댑터(103)의 전원 제어부(202)에 있어서 전원을 온(on) 했을 때에 전원이 온(on) 된다.
다음에, 제어부(216)의 상세한 구성에 대해, 도 3을 이용해 설명한다. 도 3은, 제어부(216)의 구성을 나타내는 도면이다.
AD부(301)는, 파일럿 검파부(215)로부터 입력된 수신레벨 정보에 기초하여, 수신레벨을 아날로그값으로부터 디지털(Digital)값으로 변환하고, 변환한 디지털값을 메모리(303)에 순차적으로 기입함과 함께 CPU부(304)에 출력한다.
비휘발성 메모리(302)는, 후술하는 CPU부(304)에서 설정된 가변 감쇠기(206)의 감쇠율을 기억한다.
메모리(303)는, AD부(301)로부터 기입된 디지털값을 순차적으로 기억한다. 또, 메모리(303)는, 감쇠율을 설정할 때에 사용하는 기준값을 기억한다.
CPU부(304)는, AD부(301) 및 메모리(303)와 연계하여 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지의 판정을 행한다. 또, CPU부(304)는, 메모리(303)에 기억한 디지털값과 판정 기준이 되는 특정 패턴의 디지털값을 비교하고, 비교 결과가 일치하는지 안하는지를 판정함으로써, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정한다. 그리고, CPU부(304)는, 파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에, AD부(301)로부터 취득한 파일럿 신호의 수신레벨 정보와 메모리(303)로부터 취득한 기준값에 기초하여, 감쇠율을 설정하고, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 설정한 감쇠율로 감쇠하도록 제어한다. 또, CPU부(304)는, 전원 기동 직후에, 전환부(213)에 대해서, 분배기(212)로부터 입력된 신호를 안테나(214)에 출력하지 않도록 제어한다. 또, CPU 부(304)는, 감쇠율의 설정이 종료했을 때에, LED(217)에 대해서, 측정모드가 종료했음을 알리도록 제어한다.
다음에, 확장용 하위 장치 시스템(120)에 있어서의 중계 장치 어댑터(103) 및 하위 장치(104)의 동작에 대해 설명한다. 맨먼저, 중계 장치 어댑터(103)의 동작에 대해 설명하고, 이어서 하위 장치(104)의 동작에 대해 설명한다.
도 4는, 중계 장치 어댑터(103)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
중계 장치 어댑터(103)의 전원 제어부(202)는, 전원을 기동한다(스텝 ST401). 또, 전원 제어부(202)는, 하위 장치(104 ~ 110)에 전원을 공급한다(스텝 ST402).
다음에, 중계 장치 어댑터(103)의 상위 장치 제어부(201)는, 전환부(205)의 전환에 따른 모드 판정을 행한다(스텝 ST403).
스텝 ST403에 있어서, 상위 장치 제어부(201)는, 측정모드라고 판정했을 경우에 측정모드를 실행한다(스텝 ST404). 또한, 측정모드에 있어서의 중계 장치 어댑터(103) 및 하위 장치(104)의 동작에 대해서는 후술한다.
한편, 스텝 ST403에 있어서, 상위 장치 제어부(201)는, 운용모드라고 판정했을 경우에 운용모드를 실행한다(스텝 ST405).
이어서, 중계 장치 어댑터(103)의 운용모드 및 측정모드의 각각의 동작에 대해 상세하게 설명한다. 도 5는, 운용모드의 동작을 나타내는 흐름도이다.
운용모드일 경우, 상위 장치 제어부(201)는, 전환부(205)를 항상 감시하여(스텝 ST501), 모드 판정을 행한다(스텝 ST502).
스텝 ST502에 있어서, 운용모드라고 판정했을 경우에, 상위 장치 제어부(201)는 전환부(205)에 의해, 파일럿 신호 발생부(203)에서 생성한 파일럿 신호를 출력하지 않도록 제어함과 함께, 중계 장치(102)로부터 입력된 하향신호를 하위 장치(104)의 가변 감쇠기(206)에 출력하도록 제어한다. 또, 상위 장치 제어부(201)는, 전환부(205)의 감시를 계속한다(스텝 ST501).
한편, 스텝 ST502의 판정으로, 운용모드로부터 측정모드로 판정이 바뀐 경우에는, 전원 제어부(202)에 의해 하위 장치측으로의 전원 공급을 일단 오프로 한 후에 재차 전원을 온 시키는 등의 전원 제어를 행한다(스텝 ST503).
이어서, 중계 장치 어댑터(103)의 측정모드의 동작에 대해, 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다. 도 6은 측정모드의 동작을 나타내는 흐름도이며, 도 7은 파일럿 신호를 나타내는 도면이다.
측정모드일 경우, 중계 장치 어댑터(103)는, 상위 장치 제어부(201)의 제어에 의해, 파일럿 신호 발생부(203)에서 생성한 파일럿 신호를 출력한다. 이에 의해, 중계 장치 어댑터(103)는, 파일럿 신호의 송신을 개시한다(스텝 ST601).
다음에, 상위 장치 제어부(201)는, 전환부(204)를 사용해 제어를 행함으로써, 특정 패턴의 파일럿 신호를 송신할 수 있다(스텝 ST602).
다음에, 상위 장치 제어부(201)는, 파일럿 신호의 송신을 개시한 뒤 시간 T1가 경과했는지 안했는지를 판정한다(스텝 ST603).
시간 T1가 경과하지 않았을 경우에는, 시간 T1가 경과할 때까지 스텝 ST602의 처리를 반복한다. 한편, 시간 T1가 경과했을 경우에는, 상위 장치 제어부(201) 는, 모드 판정을 행한다(스텝 ST604).
모드 판정의 결과, 측정모드일 경우에는, 스텝 ST602 ~ 스텝 ST604의 처리를 반복하고, 운용모드일 경우에는, 파일럿 신호의 송신을 종료한다(스텝 ST605).
파일럿 신호는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 소정 시간 T1에 특정 패턴을 가지는 신호이다. 파일럿 신호 발생부(203)로부터 발신되는 파일럿 신호는, 전환부(204)에서 출력의 온과 오프를 반복함으로써 생성된다. 또, 파일럿 신호는, 전환부(205) 상태가 측정모드인 동안은, 반복 송신된다.
이어서, 확장용 하위 장치 시스템(120)에 있어서의 하위 장치(104)의 동작에 대해서 설명한다.
도 8은, 하위 장치(104)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
하위 장치(104)의 DC/DC(218)는, 중계 장치 어댑터(103)로부터의 전원을 공급받아 전원을 기동한다(스텝 ST801).
다음에, 하위 장치(104)의 전환부(213)는, 입력된 신호가 안테나(214)에 출력하지 않도록, 분배기(212)와 안테나(214)의 접속을 절단한다(스텝 ST802). 또한, 전환부(213)는, 전원을 기동할 때는, 항상 분배기(212)와 안테나(214)의 접속을 절단하도록 설정해 둔다.
다음에, 하위 장치(104)의 제어부(216)는, 측정모드를 개시하는지 마는지를 판정하기 위한 처리를 행한다(스텝 ST803). 또한, 측정모드를 개시하는지 마는지의 판정 방법에 대해서는 후술한다.
다음에, 제어부(216)는, 스텝 ST803에 있어서의 처리 결과에 기초하여 모드 판정을 행한다(스텝 ST804).
스텝 ST804에 있어서의 판정의 결과, 운용모드일 경우는, 전환부(213)는, 제어부(216)의 제어에 의해, 분배기(212)와 안테나(214)를 접속한다(스텝 ST805). 그리고, 하위 장치(104)는, 운용모드를 실행한다(스텝 ST806).
운용모드에서는, 하위 장치(104)의 제어부(216)는, 가변 감쇠기(206)의 감쇠율을 고정시켜놓고, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 전원이 끊길때까지 동일한 감쇠율로 감쇠를 행하도록 제어한다.
한편, 스텝 ST804에 있어서의 판정의 결과, 측정모드일 경우는, 하위 장치(104)는, 측정모드를 실행한다(스텝 ST807). 그리고, 전환부(213)는, 측정모드 종료후에, 제어부(216)의 제어에 의해, 분배기(212)와 안테나(214)를 접속한다(스텝 ST805). 또한, 측정모드의 동작에 대해서는 후술한다.
이어서, 도 8의 스텝 ST803에 있어서의 측정모드를 개시하는지 마는지 판정 방법에 대해, 도 9를 이용해 설명한다. 도 9는 측정모드를 개시하는지 마는지의 판정 방법을 나타내는 흐름도이다.
측정모드를 개시하는지 마는지의 판정에서는, 맨먼저, 파일럿 검파부(215)는, DC/DC(218)로부터의 전원의 공급이 오프로부터 온이 되었을 때에, 측정모드를 개시하는지 마는지의 판정을 개시하고, 이어서 입력된 신호의 수신레벨을 검출한다(스텝 ST901). 그리고, 제어부(216)는, 검출한 수신레벨에 기초하여, 입력된 신호의 타이밍 판정을 행한다(스텝 ST902). 또한, 타이밍 판정의 방법에 대해서는 후술한다.
다음에, 제어부(216)는, 타이밍 판정의 결과에 기초하여, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정한다(스텝 ST903).
그리고, 제어부(216)는, 파일럿 신호를 수신하지않았다고 판정했을 경우에는, 운용모드를 실행하고(스텝 ST904), 파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에는, 측정모드를 실행한다(스텝 ST905).
이어서, 도 9의 스텝 ST902에 있어서의 타이밍 판정의 방법에 대해, 도 10을 이용해 설명한다. 도 10은, 타이밍 판정 방법을 나타내는 흐름도이다.
제어부(216)의 AD부(301)는, 파일럿 검파부(215)에서 검파한 신호에 대해서, 검출한 수신레벨에 따른 아날로그/디지털(이하「AD」라고 기재함) 변환을 행한다(스텝 ST1001). 그리고, AD부(301)는, AD 변환함으로써 검출한 N(N은 임의의 자연수)개째의 AD 변환 후의 디지털값(이하 「AD값」라고 기재함)을 제어부(216)의 메모리(303)에 보존한다(스텝 ST1002).
도 11의 (A) ~ (E)는, 메모리(303)를 나타내는 도면이다. 메모리(303)의 상단 행이 AD부(301)에서 검출한 AD값을 보존하는 영역이고, 메모리(303)의 하단 행이 기준 AD값을 미리 보존하는 영역이다. 도 11의 (A)에 나타내는 바와 같이, 메모리(303)는, 「1010」으로 되어있는 기준 AD값을 미리 보존하고 있다. 그리고, AD부(301)는, 메모리(303)의 상단의 왼쪽끝의 1번째 열＃1101에 N개째의 AD값 「1」을 보존한다.
다음에, 제어부(216)의 CPU부(304)는, 미리 설정해 둔 N＋α(α는 0이상의 정수)회 AD변환이 완료했는지 안했는지를 판정한다(스텝 ST1003).
스텝 ST1003에 있어서, N＋α회 AD변환이 완료하지 않았을 경우에는, CPU부(304)는, AD부(301)에 대해서 AD변환을 지시하고, AD부(301)는, AD변환을 행한다(스텝 ST1001). 그리고, AD부(301)는, AD변환함으로써 검출한 N＋1개째의 AD값을 제어부(216)의 메모리(303)에 보존한다(스텝 ST1002).
도 11의 (C)에 나타내는 바와 같이, AD부(301)는, 메모리(303)의 상단의 왼쪽에서부터 2 번째 열 ＃1102에 N＋1개째의 AD값 「0」을 보존한다.
이와 같이, 스텝 ST1001 ~ 스텝 ST1003의 처리를 반복함으로써, AD부(301)는, 도 11의 (D)에 나타내는 바와 같이, 메모리(303)의 상단의 오른쪽으로부터 2 번째 열＃1103에 N＋α-1개째 AD값 「1」을 보존함과 함께, 오른쪽끝 ＃1104에 N＋α개째의 AD값 「0」을 보존한다.
그리고, CPU부(304)는, N＋α회 AD변환이 완료했는지 안했는지를 판정하고(스텝 ST1003), N＋α회 AD변환이 완료했을 경우에, AD변환한 N＋α개 AD값과 기준 AD값을 비교한다(스텝 ST1004).
다음에, 스텝 ST1004에서의 비교결과, CPU부(304)는, 메모리(303)에 보존한 AD값과 기준 AD값이 일치하는지 않는지를 판정한다(스텝 ST1005).
AD값과 기준 AD값이 일치할 경우, 즉 도 11의 (E)일 경우에는, CPU부(304)는, 파일럿 신호를 수신했다고 판정하고(스텝 ST1006), 타이밍 판정을 종료한다(스텝 ST1007).
한편, 스텝 ST1005에 있어서, AD값과 기준 AD값이 일치하지 않을 경우에는, CPU부(304)는, 미리 설정한 일정시간 T가 경과했는지 안했는지를 판정한다(스텝 ST1008).
그리고, 스텝 ST1008에 있어서, CPU부(304)는, 일정시간 T가 경과했다고 판정했을 경우에는, 타이밍 판정을 종료하고(스텝 ST1007), 일정시간 T가 경과하지 않았다고 판정했을 경우에는, 스텝ST1001 ~ 스텝ST1008의 처리를 반복한다.
도 12 및 도 13은 AD값과 기준 AD값의 비교 방법을 나타내는 도면이다. 도 12 및 도 13에 있어서, 세로축은 디지털 변환 후의 수신레벨이고, 가로축은 시간이다. 또, 도 12의 (A) 및 도 13의 (A)의 세로축은 수신레벨의 실측치(實測値)이고, 도 12의 (B) 및 도 13의 (B)의 세로축은 수신레벨의 규정치이다. 도 12는, AD값과 기준 AD값이 일치하는 경우를 나타내는 것이고, 도 13은, AD값과 기준 AD값이 불일치하는 경우를 나타내는 것이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 파일럿 검파부(215)에서 검출한 수신레벨의 시간 추이에 의한 패턴(도 12의 (A)의 패턴)과, 기지(旣知) 패턴(도 12의 (B)의 패턴)이 일치했을 경우에, CPU부(304)는, 파일럿 신호를 수신했다고 판정한다. 한편, 도 13에 나타내는 바와 같이, 파일럿 검파부(215)에서 검출한 수신레벨의 시간 추이에 의한 패턴(도 13의 (A)의 패턴)과, 기지(旣知) 패턴(도 13의 (B)의 패턴)이 일치하지 않는 경우에, CPU부(304)는, 파일럿 신호를 수신하지 않았다고 판정한다.
다음에, 도 8의 스텝 ST807에 있어서의 하위 장치(104)의 측정모드의 동작에 대해, 도 14를 이용해 설명한다. 도 14는, 측정모드의 동작을 나타내는 흐름도이다.
측정모드의 개시에 의해(스텝 ST1401), 제어부(216)의 CPU부(304)는, AD 부(301)로부터 취득한 수신레벨 정보인 AD값과 메모리(303)로부터 취득한 기준값인 기준 AD값이 일치하는지 않는지(AD값=기준 AD값)를 판정한다(스텝 ST1402).
검출한 AD값과 기준 AD값이 일치할 경우에는, CPU부(304)는, 케이블 손실 판정 시간 T가 경과했는지 안했는지를 판정한다(스텝 ST1403).
예를 들면, 도 1과 같이 하위 장치(104)에 하위 장치(105) 및 하위 장치(106)가 종속 접속되어 있을 경우, 각 하위 장치(104 ~ 106)의 제어부(216)는, 하위 장치(104), 하위 장치(105), 하위 장치(106)의 차례로 가변 감쇠기(206)의 감쇠율을 설정함과 함께, 하위 장치(104)가 감쇠율의 설정을 개시한 뒤 하위 장치(106)에서의 감쇠율 설정이 종료할 때까지의 시간을 케이블 손실 판정 시간 T로 한다. 또한, 하위 장치(107) 및 하위 장치(108), 하위 장치(109) 및 하위 장치(110)에 대해서도 동일한 케이블 손실 판정 시간 T를 설정한다.
케이블 손실 판정 시간 T가 경과했을 경우에는, CPU부(304)는, 가변 감쇠기(206)의 감쇠율의 설정값을 수렴시킨다(스텝 ST1404).
다음에, CPU부(304)는, 수렴시킨 가변감쇠기(206)의 최신 감쇠율의 설정값을 비휘발성 메모리(302)에 보존한다(스텝 ST1405).
다음에, CPU부(304)는, LED(217)에 대해서, 측정모드가 완료한 것을 알리기 위해서 점등하도록 제어한다(스텝 ST1406).
다음에, 전환부(213)는, CPU부(304)의 제어에 의해, 분배기(212)와 안테나(214)를 접속하도록 전환한다(스텝 ST1407).
다음에, 하위 장치(104)는, 측정모드를 종료하고 운용모드로 이행한다(스텝 ST1408).
한편, 스텝 ST1402에 있어서, 검출한 AD값과 기준 AD값이 일치하지 않을 경우에는, 검출한 AD값이 기준 AD값보다 작은지 아닌지(AD값＜기준 AD값)를 판정한다(스텝 ST1409).
검출한 AD값이 기준 AD값보다 작을 경우에는, CPU부(304)는, 가변 감쇠기(206)의 감쇠량(ATT)을 감소시키는 감쇠율(조정값)을 설정하고(스텝 ST1410), 검출한 AD값이 기준 AD값보다 작지않을 경우는, 검출한 AD값이 기준 AD값보다 큰 경우이므로, CPU부(304)는, 가변 감쇠기(206)의 감쇠량을 증가시키는 감쇠율을 설정한다(스텝 ST1411).
또, 스텝 ST1403에 있어서, 케이블 손실 판정 시간 T가 경과하지 않았을 경우에는, 스텝 ST1402, 스텝 ST1403 및 스텝 ST1409 ~ 스텝 ST1411을 반복한다. 이렇게 하여, CPU부(304)는, AD값과 기준 AD값이 일치하도록 가변 감쇠기(206)의 감쇠량을 조정함으로써, 가변 감쇠기(206)에서, 상향신호 및 하향신호의 이득을 조정한다.
도 14에 있어서는, 단계적으로 감쇠량을 조정했지만, 이것에 한하지 않고, 제어부(216)는, 수신레벨과 감쇠율을 관계시킨 이득 조정용 정보를 미리 기억하고, 파일럿 검파부(215)로부터 입력된 수신레벨을 이용하여, 이득 조정용 정보를 참조함으로써 감쇠율을 선택하여, 가변 감쇠기(206)에 대해, 선택한 감쇠율로 상향신호 및 하향신호를 감쇠시킴으로써 이득을 조정하도록 제어해도 좋다.
또한, 종래의 이동 통신의 중계장치인 특허 문헌 1의 이동체 통신의 중계 장 치에 있어서, 각 안테나 모듈(6-1~n)의 이득 가변 앰프(12)는, 결합기 C1, C2,…, Cn를 경유해 접속되어 있다. 즉, 특허 문헌 1의 이동체 통신의 중계 장치에서는, 각 안테나 모듈(6-1~n)의 이득 가변 앰프(12)는, 결합기 C1, C2,…, Cn의 후단에 설치되어 있다. 한편, 본 실시형태 1의 하위 장치(104)에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 하위 장치(104)의 가변 감쇠기(206)는, 분배기(212)의 전단(분배기(212)의 좌측)에 설치되어 있다. 이 때문에, 특허 문헌 1의 이동체 통신의 중계 장치에서는, 결합기 C1로부터 각 안테나 모듈(6-1~n)의 이득 가변 앰프(12)까지의 케이블 손실을 발생시키는 케이블 길이가, 안테나 모듈(6-1~n)마다 다름과 함께, 후방의 안테나 모듈일수록 케이블 손실이 누적된 값이 되므로, 후방의 안테나 모듈(6-1~n)일수록 정밀도 좋게 이득 조정을 행하는 일이 곤란해진다. 한편, 본 실시형태 1에서는, 도 2와 같은 구성으로 함으로써, 후방에 접속된 하위 장치에 있어서, 동축 케이블(112 ~ 118)에 있어서의 케이블 손실이 누적되는 일이 없기 때문에, 시스템내의 각 하위 장치(104 ~ 110)에서의 이득 조정을 거의 동일한 설정값으로 행할 수 있어, 동일한 특성의 하위 장치를 복수 이용하여 시스템을 구성할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태 1에 의하면, 파일럿 신호를 이용해 이득을 조정함으로써, 각 하위 장치에 입력되기까지 생긴 케이블 손실을 보정할 수 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, 각 하위 장치의 안테나로부터의 출력 레벨을 거의 일정하게 할 수가 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, 분배기(212)와 안테나(214)의 접속을 절단하여 파일럿 신호가 안테나(214)로부터 송신되지 못하게 하므로, 통신 단말 장 치에 대한 간섭을 막을 수 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, 파일럿 신호의 전송을 개시할 때에, 하위 장치는 반드시 전원 기동 직후 상태가 되어 있기 때문에, 파일럿 신호와 상향신호 및 하향신호의 오판정을 방지할 수 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, 직렬로 접속되어 있는 하위 장치에 있어서의 이득 조정이 모두 종료할 때까지는 이득 조정을 계속하므로, 직렬로 접속되어 있는 모든 하위 장치에 대해, 최적한 이득 조정을 행할 수 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, 설정한 감쇠율의 설정값을 비휘발성 메모리(302)에 기억하므로, 정전 등에 의해 예기치 못한 때에 전원이 오프되더라도, 한 번 설정한 설정값을 계속해서 사용할 수 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, 분배기(111)에 있어서의 분배 시에 생기는 손실(분배손실)을 케이블 손실과 함께 보정할 수 있다.
(실시형태 2)
도 15는 본 발명의 실시형태 2에 따른 확장용 하위 장치 시스템(1500)의 구성을 나타내는 블록도이다. 중계 장치 어댑터(103) 및 하위 장치(1510)(확장용 하위 장치)는, 확장용 하위 장치 시스템(1500)을 구성한다.
본 실시형태 2에 따른 확장용 하위 장치 시스템(1500)은, 도 2에 나타내는 실시형태 1에 따른 확장용 하위 장치 시스템(120)에 있어서, 도 15에 나타내는 바와 같이, 조정기(1501)를 추가시키고, 제어부(216) 대신에 제어부(1502)를 가진다. 또한, 도 15에 있어서는, 도 2와 동일한 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이며, 그 설명은 생략한다. 또, 본 실시형태 2에 따른 확장 시스템은, 도 1의 하위 장치(104 ~ 110) 대신에 하위 장치(1510)를 가지는 것 외에는 도 1의 확장 시스 템(100)과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
조정기(1501)는, 예를 들면 수동(手動)으로, 임의의 타이밍으로 측정모드 및 운용모드를 설정할 수 있다. 또, 조정기(1501)는, 하위 장치(1510)의 전원 기동 후, 측정모드와 운용모드의 어느 쪽 상태인지를, 제어부(1502)에 통지한다.
제어부(1502)는, 조정기(1501)로부터 측정모드로 설정한 것의 통지를 받았을 경우에, 파일럿 검파부(215)로부터 입력된 수신레벨 정보에 기초해, 동축 케이블(112)에 있어서의 진폭 손실인 케이블 손실에 따른 감쇠율을 설정하고, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 설정한 감쇠율로 감쇠하도록 제어한다. 또, 제어부(1502)는, 전원 기동 직후에, 전환부(213)에 대해서, 분배기(212)로부터 입력된 파일럿 신호를 안테나(214)에 출력하지 못하도록 제어한다. 또, 제어부(1502)는, 조정기(1501)의 설정이 측정종료의 설정이 될 때까지, 감쇠율의 설정을 계속한다. 또, 제어부(1502)는, LED(217)에 대해서 측정모드가 종료한 것을 알리도록 제어한다. 또한, 제어부(1502)의 구성의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
가변 감쇠기(206)는, 중계 장치 어댑터(103)의 전환부(205)로부터 동축 케이블(112)을 경유하여 입력된 파일럿 신호 및 하향신호와, 공용기(207)로부터 입력된 상향신호를, 제어부(1502)에서 설정한 감쇠율로 감쇠시킴으로써 이득을 조정한다. 그리고, 가변 감쇠기(206)는, 감쇠시킨 파일럿 신호 및 하향신호를 공용기(207)에 출력함과 함께, 감쇠시킨 상향신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 중계 장치 어댑터(103)의 전환부(205)에 출력한다. 또, 가변 감쇠기(206)는 감쇠율을 고정 또는 가변으로 할 수 있다.
이어서, 제어부(1502)의 상세한 구성에 대해, 도 16을 이용해 설명한다. 도 16은 제어부(1502)의 구성을 나타내는 도면이다.
AD부(1601)는, 조정기 파일럿 검파부(215)로부터 입력된 수신레벨 정보를 기초로, 수신레벨을 아날로그값으로부터 디지털값으로 변환하고, 변환된 디지털값을 메모리(1603) 및 CPU부(1604)에 출력한다.
메모리(1603)는, 감쇠율을 설정할 때에 사용할 기준값을 기억한다.
비휘발성 메모리(1602)는, CPU부(1604)에서 설정된 가변 감쇠기(206)의 감쇠율을 기억한다.
CPU부(1604)는, 조정기(1501)로부터 측정모드로 설정한 통지를 받았을 경우에, AD부(1601)로부터 취득한 파일럿 신호의 수신레벨 정보와 메모리(1603)로부터 취득한 기준값에 기초하여, 감쇠율을 설정하여, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 설정한 감쇠율로 감쇠하도록 제어한다. 또, CPU부(1604)는, 전원 기동 직후에, 전환부(213)에 대해서, 분배기(212)로부터 입력된 신호를 안테나(214)에 출력하지 못하도록 제어한다. 또, CPU부(1604)는, 감쇠율의 설정이 종료했을 때에, LED(217)에 대해서, 측정모드가 종료한 것을 알리도록 제어한다.
이어서, 하위 장치(1510)에 있어서의 측정모드를 개시하는지 마는지의 판정 방법에 대해, 도 17을 이용해 설명한다. 도 17은 측정모드를 개시하는지 마는지의 판정 방법을 나타내는 흐름도이다. 또한, 본 실시형태 2에 따른 중계 장치 어댑터(103)의 동작은 도 4 ~ 도 7과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
제어부(1502)는, 조정기(1501)에 설정되어 있는 모드를 조정기(1501)로부터 판독한다(스텝 ST1701).
다음에, 제어부(1502)는, 측정모드인지 운용모드인지를 판정한다(스텝 ST1702).
판정결과, 측정모드인 경우, 제어부(1502)는, 측정모드의 제어를 행한다(스텝 ST1703). 한편, 측정모드가 아닐 경우, 즉 운용모드인 경우, 제어부(1502)는, 전원이 끊어질 때까지 운용모드의 제어를 행한다(스텝 ST1704). 케이블 손실의 보정은, 예를 들면, 조정기(1501)를 측정모드 종료의 설정으로 바꿀 때까지 계속한다.
다음에, 도 17의 스텝 ST1703의 하위 장치(104)의 측정모드의 동작에 대해, 도 18을 이용해 설명한다. 도 18은 측정모드의 동작을 나타내는 흐름도이다. 또한, 도 18에 있어서는, 도 14와 동일 동작인 부분에는 동일한 부호를 붙이며 그 설명은 생략한다.
측정모드의 개시에 의해(스텝 ST1401), 제어부(1502)의 CPU부(1604)는, AD부(1601)로부터 취득한 수신레벨 정보인 AD값과 메모리(1603)로부터 취득한 기준값인 기준 AD값이 일치하는지 안하는지(AD값=기준 AD값)를 판정한다(스텝 ST1402).
검출한 AD값과 기준 AD값이 일치할 경우에는, 제어부(1502)는, 조정기(1501)가 측정모드 종료의 설정인지 아닌지를 판정한다(스텝 ST1801).
조정기(1501)가 측정모드 종료의 설정일 경우에, CPU부(1604)는, 최신 감쇠율의 설정값을 비휘발성 메모리(1602)에 보존한다(스텝 ST1405).
이와 같이, 본 실시형태 2에 의하면, 파일럿 신호를 이용해 이득을 조정함으 로써, 각 하위 장치에 입력할 때까지 생긴 케이블 손실을 보정할 수 있어, 각 하위 장치의 안테나로부터의 출력 레벨을 거의 일정하게 할 수 있다. 또, 본 실시형태 2에 의하면, 분배기(212)와 안테나(214)의 접속을 절단하여 파일럿 신호가 안테나(214)로부터 송신되지 않도록 하므로, 통신 단말 장치에 대한 간섭을 막을 수 있다. 또, 본 실시형태 2에 의하면, 설정한 감쇠율의 설정값을 비휘발성 메모리(1602)에 기억하므로, 정전 등에 의해 예기치 못한 때에 전원이 오프(off)되더라도, 한 번 설정한 설정값을 계속해서 사용할 수 있다. 또, 본 실시형태 2에 의하면, 측정모드와 운용모드를 임의의 타이밍에 설정할 수 있으므로, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지 판정을 할 필요가 없어, 하위 장치(1510)에 있어서의 처리 부하를 경감할 수 있음과 함께, 파일럿 신호를 수신한 것의 오판정을 막을 수 있다. 또, 본 실시형태 2에 의하면, 분배기(111)에 있어서의 분배 시에 생기는 손실(분배손실)을 케이블 손실과 함께 보정할 수 있다.
(실시형태 3)
도 19는 본 발명의 실시형태 3에 따른 확장 시스템(1900)의 구성을 나타내는 도면이다.
본 실시형태 3에 따른 확장 시스템(1900)은, 도 1에 나타내는 실시형태 1에 따른 확장 시스템(100)에 있어서, 도 19에 나타내는 바와 같이, 안테나(101)를 제외하고, 기지국 장치(1901)와, 광전송 장치(상위 장치 E/O)(1902)와, 광전송 장치(하위 장치 O/E)(1903)를 추가한다. 또한, 도 19에 대해서는, 도 1과 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이며, 그 설명은 생략한다.
도 19는 상기 실시형태 1에 있어서의 중계 장치(102)와 기지국 장치의 통신을, 무선에 한하지 않고 광케이블(1904)로 행할 경우의 구성도이다. 이 구성에 있어서, 광전송 상위 장치(1902)는, 기지국 장치(1901)로부터의 전송 신호를 광신호로 변환하고, 변환한 광신호를 광케이블(1904)로 전송한다. 또, 광전송 하위 장치(1903)는, 광케이블(1904)을 경유하여 수신한 광신호를 전기신호로 변환하고, 변환한 전기신호를 중계 장치(102)에 전송한다. 중계 장치(102) 이하의 하위 장치(104 ~ 110)에의 신호 중계 방법은, 상기 실시형태 1과 동일한 방법이다.
이와 같이, 본 실시형태 3에 의하면, 파일럿 신호를 이용해 이득을 조정함으로써, 각 하위 장치에 입력하기까지 발생한 케이블 손실을 보정할 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 각 하위 장치의 안테나로부터의 출력 레벨을 거의 일정하게 할 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 도 2에 나타내는 바와 같이 분배기(212)와 안테나(214)의 접속을 절단하여 파일럿 신호가 안테나(214)로부터 송신되지 않도록 하므로, 통신 단말 장치에 대한 간섭을 방지할 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 파일럿 신호의 전송을 개시할 때에, 전원을 일시적으로 오프로 한 후에 온(on)으로 하므로, 파일럿 신호를 수신한 것의 오판정을 막을 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 직렬로 접속되어있는 하위 장치에 있어서의 이득 조정이 모두 종료할 때까지는 이득 조정을 계속하므로, 직렬로 접속되어 있는 모든 하위 장치에 있어서, 최적한 이득 조정을 행할 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 설정한 감쇠율의 설정값을 비휘발성 메모리(302)에 기억하므로, 정전 등에 의해 예기치 못한 때에 전원이 오프가 되더라도, 한 번 설정한 설정값을 계속해서 사용할 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 분배기(111)에 있어서의 분배시에 발생하는 손실(분배손실)을 케이블 손실과 함께 보정할 수 있다.
또한, 본 실시형태 3에 있어서, 하위 장치(104 ~ 110)를 적용하는 경우에 한하지 않고, 상기 실시형태 2의 하위 장치(1510)를 도 19의 하위 장치(104 ~ 110) 대신에 적용해도 좋다.
(실시형태 4)
도 20은 본 발명의 실시형태 4에 따른 확장용 하위 장치 시스템(2000)의 구성을 나타내는 도면이다.
본 실시형태 4에 따른 확장용 하위 장치 시스템(2000)은, 도 2에 나타내는 실시형태 1에 따른 확장 시스템(100)에 있어서, 도 20에 나타내는 바와 같이, 전환부(204)를 제외하고, 상위 장치 제어부(201) 대신에 상위 장치 제어부(2001)를 가지며, 파일럿 검파부(215) 대신에 파일럿 검파부(2002)를 가짐과 함께, 제어부(216) 대신에 제어부(2003)를 가진다. 또한, 도 20에 있어서, 도 2와 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이며 그 설명은 생략한다. 또, 본 실시형태 4에 따른 확장 시스템은, 도 1의 중계 장치 어댑터(103) 대신에 중계 장치 어댑터(2010)를 가짐과 함께, 하위 장치(104 ~ 110) 대신에 하위 장치(2011)를 가지는 것 외에는, 도 1의 확장 시스템(100)과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
상위 장치 제어부(2001)는, 전환부(205)가 운용모드로부터 측정모드로 전환된 것을 검출한 경우, 전원 제어부(202)에 대해서, 전원을 일단 오프로 한 후에 온으로 하도록 제어한다.
전원 제어부(202)는, 상위 장치 제어부(2001)의 제어에 의해, 동축 케이블(112)을 경유하여 DC/DC(218)에 전원을 공급함과 함께 파일럿 신호 발생부(203)에 전원을 공급한다.
전환부(205)는, 운용모드와 측정모드를 전환할 수 있다. 구체적으로는, 전환부(205)는, 운용모드로 전환할 경우에는, 중계 장치(102)로부터 입력된 하향신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 가변 감쇠기(206)에 전송하는 처리인 중계를 행함과 함께, 가변 감쇠기(206)로부터 동축 케이블(112)을 경유하여 입력된 상향신호를 중계 장치(102)에 전송하는 처리인 중계를 행한다. 또, 전환부(205)는, 측정모드로 전환할 경우에는, 파일럿 신호 발생부(203)로부터 입력된 파일럿 신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 가변 감쇠기(206)에 전송한다.
분배기(209)는, 하향신호 무선부(208)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호를 2 계통으로 분배하고, 2 계통으로 분배한 파일럿 신호 및 하향신호의 한 쪽을 공용기(210)에 출력함과 함께 다른 쪽을 파일럿 검파부(2002)에 출력한다.
수신레벨 검출수단인 파일럿 검파부(2002)는, 분배기(209)로부터 입력된 파일럿 신호 및 하향신호 중에서 파일럿 신호를 검출한다. 예를 들면, 파일럿 검파부(2002)는, 특정한 주파수를 가지는 파일럿 신호만을 통과할 수 있는 대역 제한 필터에 의해 파일럿 신호를 검출한다. 그리고, 파일럿 검파부(2002)는, 검출한 파일럿 신호를 제어부(2003)에 출력한다. 또, 파일럿 검파부(2002)는, 검출한 파일럿 신호의 수신레벨을 검출하고, 검출한 수신레벨의 정보인 수신레벨 정보를 제어부(2003)에 출력한다.
파일럿 신호 수신 판정수단 및 이득 조정수단인 제어부(2003)는, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정할 때에, 파일럿 검파부(2002)로부터 입력된 수신레벨 정보에 기초하여, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정한다. 제어부(2003)는, 소정 레벨의 신호를 검출했을 경우에, 파일럿 신호를 수신했다고 판정한다. 그리고, 제어부(2003)는, 파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에, 파일럿 검파부(2002)로부터 입력된 수신레벨 정보에 기초하여, 동축 케이블(112)에 있어서의 진폭 손실인 케이블 손실에 따른 감쇠율을 설정하여, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 설정한 감쇠율로 감쇠하도록 제어한다. 또, 제어부(2003)는, 전원 기동 직후에, 전환부(213)에 대해서, 분배기(212)로부터 입력된 파일럿 신호를 안테나(214)에 출력하지 못하도록 제어한다. 또, 제어부(2003)는, 감쇠율의 설정을 개시하고나서 소정 시간 경과한 때에, LED(217)에 대해서, 측정모드가 종료한 것을 알리도록 제어한다. 또, 하위 장치(107 ~ 110)의 제어부(2003)는, 케이블 손실에 따른 감쇠율에 더해, 분배기(111)에서 하향신호를 분배할 때에 생긴 진폭 손실인 분배손실에 따른 감쇠율을 설정하여, 가변 감쇠기(206)에 대해서, 설정한 감쇠율로 감쇠하도록 제어한다.
LED(217)는, 제어부(2003)의 제어에 의해 발광하며, 발광함으로써 측정모드가 종료했음을 외부에 알린다.
가변 감쇠기(206)는, 중계 장치 어댑터(2010)의 전환부(205)로부터 동축 케이블(112)을 경유하여 입력된 파일럿 신호 및 하향신호와, 공용기(207)로부터 입력된 상향신호를, 제어부(2003)에서 설정한 감쇠율로 감쇠시킴으로서 이득을 조정한 다. 그리고, 가변 감쇠기(206)는, 감쇠시킨 파일럿 신호 및 하향신호를 공용기(207)에 출력함과 함께, 감쇠시킨 상향신호를 동축 케이블(112)을 경유하여 중계 장치 어댑터(2010)의 전환부(205)에 출력한다. 또, 가변 감쇠기(206)는, 감쇠율을 고정 또는 가변으로 할 수 있다.
이어서, 하위 장치(2011)에 있어서의 측정모드를 개시하는지 마는지의 판정 방법에 대해서, 도 21을 이용해서 설명한다. 도 21은, 측정모드를 개시하는지 마는지의 판정 방법을 나타내는 흐름도이다. 또한, 본 실시형태 4에 따른 중계 장치 어댑터(2010)의 동작은, 도 4 및 도 5와 동일함과 함께, 도 6의 스텝 ST602를 삭제하는 것 외에는 도 6과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
파일럿 검파부(2002)는, 파일럿 신호를 검출함과 함께, 검출한 파일럿 신호의 수신레벨을 검출한다(스텝 ST2101).
다음에, 제어부(2003)는, 파일럿 검파부(2002)로 검출한 수신레벨에 기초하여, 레벨 판정을 행한다(스텝 ST2102).
그리고, 제어부(2003)는, 레벨 판정의 결과에 기초하여, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정한다(스텝 ST2103). 예를 들면, 제어부(2003)는, 검출한 수신레벨과 임계값을 비교하여, 파일럿 신호를 수신했는지 안했는지를 판정한다.
파일럿 신호를 수신했다고 판정했을 경우에, 제어부(2003)는, 측정모드의 제어를 행한다(스텝 ST2104). 한편, 파일럿 신호를 수신하지 않았다고 판정했을 경우에, 제어부(2003)는, 전원이 끊어질 때까지 운용모드의 제어를 행한다(스텝 ST2105).
도 22는 파일럿 신호를 나타내는 도면이다. 측정모드일 경우, 전환부(205)로부터는 도 22에 나타내는 바와 같은 소정 시간 T1에 있어서 레벨이 일정한 파일럿 신호가 출력된다. 또, 제어부(2003)는, 검출한 수신레벨이 임계값 H1 이상일 경우에, 파일럿 신호를 수신했다고 판정한다.
이와 같이, 본 실시형태 4에 의하면, 상기 실시형태 1의 효과에 더해, 중계 장치 어댑터(2010)에 있어서, 전환부(204)의 전환제어가 불필요하게 되므로, 중계 장치 어댑터(2010)에 있어서의 처리를 경감할 수 있다.
또한, 본 실시형태 4에 상기 실시형태 2를 적용해도 좋다. 즉, 도 20에 도 15의 조정기(1501)를 설치하고, 조정기를 이용하여 제어해도 좋다.
상기 실시형태 1~실시형태 4에 있어서, 가변 감쇠기(206)를 이용해 이득을 조정했지만, 이것에 한하지 않고, 임의의 수단에 의해 이득을 조정할 수 있다. 또, 상기 실시형태 1~실시형태 4에 있어서의 중계 장치 및 중계 장치 어댑터의 구성으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 중계 장치 및 중계 장치 어댑터가 물리적으로 하나의 장치로서 구성되어 있어도 좋다. 또, 확장용 하위 장치 시스템의 구성은, 상기 실시형태 1~실시형태 4로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 중계 장치 어댑터와 각 하위 장치가 각각 1대1의 관계가 되는 등의 구성이라도 좋으며, 또 하위 장치의 수가 실시예와 동일하지 않아도 좋다. 또, 상기 실시형태 1~실시형태 4에 있어서의 하위 장치는 도 2나 도 15, 도 20의 실시예의 구성으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 LED(217)가 없는 경우나, 전환기(213)와 분배기(212)가 하나의 부품으로서 구성되어 있는 등 일부의 기능이 변경되어 있어도 좋다. 또, 상기 실 시형태 1~실시형태 4에 있어서, 그 제어 동작의 실시예로서 도 4, 도 5, 도 6, 도 8, 도 9, 도 10, 도 14, 도 17, 도 18, 도 21 등에 흐름으로 동작을 나타냈지만, 그 순서나 구성은 상기 흐름에 한정되는 것은 아니며, 순서가 일부 전후하거나 기능이 일부 생략, 변경되어도 좋다.
2006년 11월 30일에 출원한 특허출원 2006-324687의 일본 출원에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 모두 본원에 원용된다.
본 발명에 관련되는 확장용 하위 장치 시스템 및 신호 중계 방법은, 예를 들면 옥내 등 열악한 전파 환경하에 있어서의 무선통신을 행하기에 매우 적합하다.

Claims (9)

  1. 이동체 통신용 중계 장치와 접속되어 상기 중계 장치의 통신 가능 에어리어를 확장하기 위한 확장용 하위 장치 시스템이며, 상기 중계 장치와 접속되는 중계 장치 어댑터와, 상기 중계 장치 어댑터와 케이블을 경유하여 접속되는 적어도 1이상의 확장용 하위 장치를 구비하는 확장용 하위 장치 시스템이며,
    상기 중계 장치 어댑터는, 특정 패턴을 가지는 파일럿 신호를 여러 차례 반복해서 생성하는 파일럿 신호 생성수단과,
    상기 파일럿 신호 생성수단이 생성한 상기 파일럿 신호를 상기 확장용 하위 장치에 전송하는 모드와, 상기 중계 장치가 수신한 하향신호를 상기 확장용 하위 장치에 전송하고 또 상기 확장용 하위 장치가 수신한 상향신호를 상기 중계 장치에 전송하는 모드를 전환하는 전환 수단을 구비하고,
    상기 확장용 하위 장치는, 상기 케이블을 경유하여 수신한, 상기 파일럿 신호 또는 상기 하향신호의 수신레벨을 검출하는 수신레벨 검출수단과,
    상기 수신레벨 검출수단으로 검출한 상기 수신레벨의 시간 추이에 의한 패턴과 상기 특정 패턴과의 일치를 검출했을 경우에 상기 파일럿 신호를 수신한 것으로 판정하는 파일럿 신호 수신 판정수단과,
    상기 파일럿 신호 수신 판정수단이 상기 파일럿 신호를 수신한 것으로 판정할 경우에 측정모드라고 판정하고, 상기 파일럿 신호 이외의 신호를 수신한 것으로 판정할 경우에 운용모드라고 판정하는 모드 판정수단과,
    상기 모드 판정수단이 상기 측정모드라고 판정한 경우에, 상기 수신레벨 검출수단에서 검출된 상기 파일럿 신호의 수신레벨과, 미리 설정되어 있는 기준치의 차분에 기초하여, 상기 케이블의 진폭 손실량에 따른 이득 조정값을 결정하고, 상기 모드 판정수단이 상기 운용모드라고 판정한 경우에, 상기 이득 조정값을 이용하여 상기 상향신호 및 상기 하향신호의 이득을 조정하는 이득조정수단과,
    제 1 안테나와,
    상기 제 1 안테나를 동작시키는지 마는지를 제어하기 위한 안테나 전환부를 가지고,
    상기 안테나 전환부는, 상기 모드 판정수단이 상기 측정모드라고 판정한 경우에 상기 제 1 안테나를 동작시키지 않도록 제어하고, 상기 모드 판정수단이 상기 운용모드라고 판정한 경우에 상기 제 1 안테나가 상기 상향신호 및 상기 하향신호를 송수신하도록 제어하는 확장용 하위 장치 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이득 조정값은 고정값인 확장용 하위 장치 시스템
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 확장용 하위 장치는, 상기 이득 조정수단이 결정한 상기 이득 조정값을 기억하는 기억 수단을 가지며,
    상기 이득 조정수단은, 상기 기억 수단으로부터 판독한 상기 이득 조정값을 이용해 상기 상향신호 및 상기 하향신호의 이득을 조정하는 확장용 하위 장치 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 1 이상의 확장용 하위 장치는, 상기 확장용 하위 장치와 다른 케이블을 경유해 접속되는 다른 확장용 하위 장치를 포함하며,
    상기 확장용 하위 장치는,
    상기 이득 조정수단에 의해 이득이 조정된 상기 하향신호를, 상기 다른 확장용 하위 장치와 상기 제 1 안테나에 분배하기 위한 분배기를 가지는, 확장용 하위 장치 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 1 이상의 확장용 하위 장치는, 상기 확장용 하위 장치와 다른 케이블을 경유해 접속되는 다른 확장용 하위 장치를 포함하며,
    상기 다른 확장용 하위 장치는, 신호를 송수신하기 위한 제 2 안테나를 가지며,
    상기 확장용 하위 장치의 상기 제 1 안테나로부터의 상기 하향신호의 출력 레벨과, 상기 다른 확장용 하위 장치의 상기 제 2 안테나로부터의 상기 하향신호의 출력 레벨은 동일한 확장용 하위 장치 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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