WO2007086123A1

WO2007086123A1 - 中継局装置及び中継方法

Info

Publication number: WO2007086123A1
Application number: PCT/JP2006/301235
Authority: WO
Inventors: Masahisa Kitajo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-08-02

Abstract

　伝搬条件に応じて適応的に信号品質を向上させて受信側で信号を高品位に復調することができる中継局装置。この中継局装置（１００）において、品質測定部（１１１）は、受信信号の受信品質レベルを測定して受信品質測定値を生成する。等化増幅部（１０９、１１９）は、前記受信信号の等化増幅を行う。増幅部（１１９）は、前記受信信号を増幅する。切替制御部（１１３）は、前記受信品質測定値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記等化増幅部（１０９、１１９）及び前記増幅部（１１９）の動作を切替制御する。

Description

明細書

中継局装置及び中継方法

技術分野

[0001] 本発明は、中継局装置及び中継方法に関し、特に高周波帯域を利用した無線通信における中継局装置及び中継方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、ブロードバンド通信サービスの普及に伴い、大容量データ通信サービスの提供を目的とした研究が盛んに行われている。しかし、有限な資源である無線周波数は逼迫した状態にあり、大容量データの伝送を実現するために、高い周波数帯を利用した高伝送を実現することが検討されて！、る。

[0003] 高周波の無線帯域を利用した場合には、近距離では高伝送が期待できる一方、伝送距離による減衰が大きい。従って、ミリ波のような高周波電波を送信局から遠方の加入者局まで伝搬させるためには、送信局と加入者局との間に中継局となる別の通信装置を設け、当該通信装置に通信の中継を行わせる中継方式が有効となる。

[0004] 従来では、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式を用いた SFN(Single Frequency Network:単一周波数ネットワーク)中継方式が、特許文献 1に開示されている。特許文献 1の送信装置は、受信装置に送信される直接伝送用信号と中継局に送信される中継局伝送用信号とを階層変調し多重して送信する。そして、中継局は中継伝送用信号のみを分離復調した後、再度変調して再送信している。

[0005] し力しながら、ミリ波帯のような高い周波数の電波は、気象条件の影響で減衰率が大きく変動してしまう。具体的には、降雨時では電波が減衰してあまり電波が飛ばなくなるのに対し、好天時では電波が減衰しないためかなり遠方まで届いてしまう（非特許文献 1)。例えば、降雨時を考慮して回路設計した場合であっても、 20GHz帯では気象条件により伝搬距離に 10倍以上もの差が出ることもある (非特許文献 2)。

[0006] そこで、好天時を考慮した上で伝搬距離を延ばすには、中継局同士の間隔を拡げ中継段数を減らすことが考えられる。 [0007] し力しながら、この場合には、中継点である中継局での電波の減衰が一層大きくなるので、伝搬条件が悪くなつた場合には、受信信号の劣化が残ったままの状態であり、単なる増幅処理だけで再送信を行ったとしても良質な中継が行えないことになる。つまり、等化処理による信号品質の建て直しが必要となる。

[0008] 特許文献 2には、受信信号を等化して中継を行う OFDMデジタル信号中継装置が開示されている。この OFDMデジタル信号中継装置は、劣化した受信信号に等化処理を行うことにより、高品質の送信信号を再生して再送信している。

特許文献 1：特開平 10— 32557号公報

特許文献 2 :特開 2002— 330112号公報

非特許文献 1：「電波伝搬ノヽンドブック」 REALIZE INC p.94

非特許文献 2： NTTアドバンステクノロジ明山哲「電波伝搬の実際」

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] し力しながら、特許文献 1の中継装置は増幅処理のみを行い信号を中継しているので、伝搬条件の悪い時には、増幅処理だけでは除去できない信号の劣化分が残つたままの信号が中継されるため、受信装置側で受信信号を正しく復調することができないという問題がある。

[0010] 特に、台風に伴う豪雨又は雷雨等の伝搬条件が劣悪な時には、減衰による信号の劣化分を残した品質レベルが非常に悪、状態のまま信号が中継されるため、特許文献 1の中継装置が信号の増幅処理をしたとしても、受信装置側で十分復調することができる信号品質レベルになってヽなヽと、う問題がある。

[0011] 一方、伝搬条件の悪い環境下で伝搬距離を延ばすためには中継の多段化をすることが有効である力中継段数の増加とともに各中継局装置での中継処理に伴う遅延が累積していく。このような多段中継構成をとつた場合において、伝搬条件が良くなると、多段中継波とともに直接波が減衰せずに遠方まで届くことになる。

[0012] SFN中継方式では直接波と遅延波である中継波とのパスの時間差が GI期間内に収まることが正しく受信信号を復調するための絶対条件となるため、多段中継波とともに直接波も減衰せずに到来する場合には長い GI期間が必要となる。 [0013] しかしながら、 OFDMシンボル周期を固定して GI期間の比率を大きくし GI期間を長くした場合には、データ伝送ができない冗長期間が増えるためスループットが低下してしまうという問題がある。

[0014] 逆に、 GI期間の比率を変えず OFDMシンボル周期を長くした場合には、サブキヤリア間隔が狭くなりキャリア間干渉など性能劣化要因が増大するという問題がある。

[0015] また、 FFTポイント数が増えることによりバッファ容量が大きくなるため回路規模が増大するという問題がある。さらに、一つの OFDMシンボルサイズが大きくなることにより処理単位が大きくなるため、帯域割当などの自由度が低下するという問題がある。

[0016] またさらに、単なる増幅処理だけの中継では充分な受信品質を得られないような伝搬条件の悪い環境ィ匕で伝搬距離を延ばす他の手段として、特許文献 2にあるよう〖こ等化増幅を行う中継方法も考えられる。

[0017] ただし、この場合、最低でも 30FDMシンボル程度の処理遅延が発生するため、直接波と中継波とのパス時間差が GI期間内に収まらず、 SFNの条件を満たすことができない。その結果、伝搬条件が良好な時には、等化された中継波と直接波とがともに届くので、同一搬送周波数を用いた伝送では、受信装置側で干渉が生じるため信号を正しく復調することができな、と、う問題がある。

[0018] このように、等化処理する中継方法は、原理的に処理遅延が生じて GI期間内での再送信が不可能なため、 SFNシステムには適用することができないという問題がある

[0019] 本発明の目的は、伝搬条件に応じて適応的に信号品質を向上させて受信装置側で信号を高品位に復調することができる中継局装置及び中継方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0020] 本発明の中継局装置は、受信信号の受信品質レベルを測定して受信品質測定値を生成する受信品質レベル測定手段と、前記受信信号の等化増幅を行う等化増幅手段と、前記受信信号の増幅を行う増幅手段と、前記受信品質測定値と所定の第一の閾値との比較結果に基づいて前記等化増幅手段及び前記増幅手段の動作を切替制御する切替制御手段と、を有する構成を採る。発明の効果

[0021] 本発明によれば、伝搬条件に応じて適応的に信号品質を向上させて受信装置側で信号を高品位に復調することができる。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る中継局装置の構成を示すブロック図

[図 2]伝搬条件が比較的良好である時の電波品質レベルの遷移を示す図

[図 3]伝搬条件が比較的良好である時の直接波と中継波とのタイミングを示す図

[図 4]伝搬条件が悪い時の電波品質レベルの遷移を示す図

[図 5]等化処理に伴う処理遅延の様子を示す図

[図 6]本発明の実施の形態 2に係る中継局装置の構成を示すブロック図

[図 7]伝搬条件が非常に良好である及び比較的良好である時の電波品質レベルの遷移を示す図

[図 8]伝搬条件が非常に良好である及び比較的良好である時の直接波と中継波とのタイミングを示す図

[図 9]伝搬条件が悪い時の電波品質レベルの遷移を示す図

[図 10]等化処理に伴う処理遅延の様子を示す図

[図 11]本発明の実施の形態 3に係る中継局装置の構成を示すブロック図

[図 12]下り回線及び上り回線の電波品質レベルの遷移を示す図

[図 13]本発明の実施の形態 4に係る中継局装置の構成を示すブロック図

[図 14]下り回線及び上り回線の電波品質レベルの遷移を示す図

発明を実施するための最良の形態

[0023] 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。

[0024] (実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る中継局装置 100の構成を示すブロック図である。本実施の形態 1に係る中継局装置 100は、基地局装置又は前段の中継局装置から送信される下り回線の信号を次段の中継局装置又は加入者局に中継する OFD

M通信装置を中継局装置に適用した例である。

[0025] 図 1に示す中継局装置 100は、アンテナ 101、無線受信部 103、 FFT部 105、復調部 107、等化部 109、品質測定部 111、変調部 113、 IFFT¾115、切替制御部 1 17、増幅部 119、無線送信部 121及びアンテナ 123を有する。切替制御部 117は、モード判定部 125及び切替部 127を有する。

[0026] 次に、中継局装置 100の動作を説明する。

[0027] アンテナ 101は、基地局装置又は前段の中継局装置から送信された高周波信号である直接波又は中継波を受信し受信信号を生成する。無線受信部 103は、受信信号にダウンコンバート等の所定の受信処理を行いベースバンド信号に変換し FFT 部 105および切替制御部 117に与える。

[0028] FFT部 105は、無線受信部 103からのベースバンド信号に FFT処理を行い各サブキャリアにより伝送された信号を抽出し復調部 107に与える。復調部 107は、 FFT処理後の信号に復調処理を行い復調信号を生成し等化部 109および品質測定部 111 に与える。

[0029] 等化部 109は、復調部 107からの復調信号を適切な信号品質レベルに高めるため等化処理を行い等化処理後の信号を変調部 113に与える。

[0030] 変調部 113は、等化部 109からの等化処理後の信号に変調処理を行い変調信号を生成し IFFT部 115に与える。 IFFT部 115は、変調部 113からの変調信号に IFF

T処理を行、OFDM信号を生成し切替制御部 117に与える。

[0031] 一方、品質測定部 111は、復調部 107からの復調信号から例えば SIR等の受信品質情報力受信品質レベルを測定して切替制御部 117に与える。なお、受信品質レベルを測定するための指標としては、例えば RSSI及び誤り率等もある。

[0032] 切替制御部 117は、品質測定部 111で測定される受信品質レベルと所定の閾値 1 とを比較することにより伝搬条件を判断し、当該伝搬条件に応じて増幅モード及び等化増幅モードからなる中継動作を適応的に切替制御する。

[0033] ここで、具体的に切替制御部 117の動作を説明する。

[0034] 切替制御部 117のモード判定部 125は、品質測定部 111で測定された受信品質レベルとモード判定部 125内に設定された所定の閾値 1とを比較し、基地局装置又は前段の中継局装置と中継局装置 100との中継区間の伝搬条件が比較的良好であるのか、または伝搬条件が悪いのかを判断する。そして、モード判定部 125は、伝搬条件に応じて適応的に受信信号に増幅処理を行うか又は等化増幅処理を行うかを選択する。

[0035] ここで、閾値 1は増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する増幅モードを動作させる、又は等化増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する等化増幅モードを動作させる判定基準である。

[0036] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1より大きい時には、モード判定部 125は、伝搬条件が比較的良好であると判断して切替部 127に増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。一方、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、モード判定部 12 5は、伝搬条件が悪いと判断して切替部 127に等化増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。また、モード判定部 125は、ゲイン情報を増幅部 119に与える。

[0037] 切替部 127は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号と IFFT部 115から受けた等化処理後の OFDM信号とをモード判定部 125からの選択情報に基づいて増幅モード及び等化増幅モードを切り替える。

[0038] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1より大きい時には、切替部 127は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号が増幅部 119にて適切なレベルに増幅されるように増幅側に切り替える。一方、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、切替部 127は IFFT部 115から受けた等化処理後の OFDM信号が増幅部 119で増幅されるように等化処理側に切り替える。

[0039] つまり、切替制御部 117は、品質測定部 111で測定される受信品質レベルと閾値 1 とを比較することにより伝搬条件を判断し、刻々と変化する当該伝搬条件に応じて等化増幅モード及び増幅モードからなる中継動作を適応的に切替制御する。そして、切替制御部 117が、刻々と変化する気象条件に応じて増幅モード及び等化増幅モードからなる中継動作を適応的に切替制御することにより、様々な伝搬条件に応じた中継動作を行うことが可能となるため、 GI期間を長くすることなく受信側で十分復調ができるレベルに信号品質を向上させることができる。

[0040] また、等化部 109の等化処理に伴う遅延は、最低でも 30FDMシンボル程度発生する。従って、切替制御部 117の前段に等化部 109を設けることで当該切替制御部 117が中継動作を切り替える前に等化部 109が等化処理を開始することが可能となるため、等化増幅モードが選択された時には、効率良く信号品質レベルを向上させるとともに迅速な中継動作を行うことができる。

[0041] 増幅部 119は、切替部 127で切り替えられた等化処理後の OFDM信号またはべースバンド信号をモード判定部 125から受けたゲイン情報に基づいて適切な信号品質レベルに増幅し無線送信部 121に与える。

[0042] 無線送信部 121は、増幅部 119で増幅された OFDM信号またはベースバンド信号に DZA変換及びアップコンバート等の所定の送信処理を行う。アンテナ 123は、無線送信部 121からの送信処理後の信号を次段の中継局装置または加入者局装置に送信する。

[0043] 次に、中継局装置 100の切替制御部 117の動作について、図 2を参照して詳細に説明する。

[0044] 図 2は、伝搬条件が比較的良好である時の電波品質レベルの遷移を示す図である。図 2において、縦軸には電波品質レベルが示され、横軸には基地局装置からの距離が示されている。ここで、破線 201は基地局装置カゝら送信される直接波を示し、実線 202は中継局装置力も再送信される中継波を示している。

[0045] 図 2に示すように、 B点の第 1中継局装置では、 A点の基地局装置から送信された直接波の受信レベルは閾値 1よりも大きいため、矢印で示すように第 1中継局装置は直接波に増幅処理のみ行!、C点の加入者局または第 2中継局装置に中継波を再送信する。具体的には、切替制御部 117のモード判定部 125は、品質測定部 111で測定された受信品質レベルと閾値 1とを比較した結果、第 1中継局装置での受信品質レベルが閾値 1よりも大きいので伝搬条件が比較的良好であると判断する。従って、モード判定部 125は、受信信号に等化増幅処理を行う必要はなく増幅処理のみ行うことで次段の中継局装置等で十分復調できると判断し、増幅モードを選択する選択情報を切替部 127に与える。

[0046] 図 3は、図 2で説明した伝搬条件が比較的良好である時の直接波と中継波とのタイミングを示す図である。上段には図 2に破線 201で示す直接波の OFDMシンボルが示され、下段には図 2に実線 202で示す 1段中継波、つまり B点で一度中継波を送信した時の OFDMシンボルが示されて!/、る。 [0047] 図 3に示すように伝搬条件が比較的良好である時には、図 2の第 1中継局装置で受信信号に増幅処理を行い中継波を再送信したとしても、直接波に対する中継波の遅延時間差 (I -Iで示す区間）は GI期間 (I -Iで示す区間）内に収まっているため S

0 1 0 2

FNの条件を満たしている。従って、 GI期間を長くすることなくかつ干渉を生じさせずに加入者局等は受信信号を正しく復調することができる。

[0048] 図 4は、伝搬条件が悪い時の電波品質レベルの遷移を示す図である。図 4において、縦軸には電波品質レベルが示され、横軸には基地局装置力の距離が示されている。ここで、破線 401は基地局装置カゝら送信される直接波を示し、実線 402は中継局装置から再送信される中継波を示して、る。

[0049] 図 4に示すように、 B点の第 1中継局装置では、 A点の基地局装置から送信された直接波の受信品質レベルが閾値 1以下であるため、矢印で示すように第 1中継局装置は直接波に等化増幅処理を行い C点の加入者局または第 2中継局装置に中継波を再送信する。具体的には、切替制御部 117のモード判定部 125は、品質測定部 1 11で測定された受信品質レベルと閾値 1とを比較した結果、第 1中継局装置での受信品質レベルが閾値 1以下であるため伝搬条件が悪いと判断する。従って、単に増幅処理のみを行い再送信すると信号の劣化分が残留したままで中継波を送出することになるため、モード判定部 125は受信信号に等化増幅処理を行うことが必要であると判断し、等化増幅モードを選択する選択情報を切替部 127に与える。そして、中継局装置が等化増幅処理を行うことにより、 B点までの信号の劣化分を除去することが可能となる。

[0050] また、等化処理では一旦受信信号を復調して再度変調を行うため、中継波の再送信に伴う処理遅延が最低でも 30FDMシンボル程度発生する。図 5は、等化処理に伴う処理遅延の様子を示す図である。図 5には、等化処理に伴う処理時間が OFDM # (n— 2)及び OFDM # (n— 1)の 20FDMシンボル分発生し、その結果、中継波の再送信に伴う処理遅延が OFDM # (n— 3)から OFDM # (n—l)の 30FDMシンボル分が発生して、る様子が示されて、る。

[0051] この場合において、降雨時等の伝搬条件の劣悪な時には電波の減衰が極度に大きい状態なので、そもそも直接波自体の電波品質レベルが非常に低い。従って、図 4 の C点の加入者局または第 2中継局装置には直接波がほとんど到達せず、第 1中継局装置で等化増幅された中継波のみが C点には到達するため、 SFNの条件を満たす必要はない。つまり、受信装置側は、受信信号を正しく復調することができる。

[0052] このように、本実施の形態 1によれば、中継局装置 100のモード判定部 125が品質測定部 111で測定された受信品質レベルと所定の閾値 1とを比較して伝搬条件を判断し、切替制御部 117が当該伝搬条件に応じて適応的に信号品質を向上させることにより、受信装置側で信号を高品位に復調することができる。

[0053] すなわち、モード判定部 125が伝搬条件が比較的良好であると判断した時には、切替制御部 117は、増幅処理を行、次段の中継局装置等に中継波を再送信する増幅モードのみを動作させるように切替制御する。そして、中継局装置 100は、増幅処理のみを行うことにより直接波と中継波との遅延時間差が GI期間内に収まるため GI 期間を長くすることなくかつ干渉を生じさせずに受信側で十分復調できるレベルにまで信号品質を向上させることができる。

[0054] また、モード判定部 125が伝搬条件が悪いと判断した時には、切替制御部 117は、等化増幅処理を行、次段の中継局装置等に中継波を再送信する等化増幅モードのみを動作させるように切替制御する。そして、中継局装置 100は、等化増幅処理を行うことにより受信側で十分復調ができるレベルに信号品質を向上させることができる。

[0055] また、本実施の形態 1に係る中継局装置 100は、伝搬条件に応じて適応的に中継動作を切替制御することにより信号品質を向上させるため、気象条件に左右されることなく伝搬距離を延ばすことができる。

[0056] なお、本実施の形態 1は、基地局装置又は前段の中継局装置からの下り回線の送信信号を次段の中継局装置又は加入者局に中継する中継装置として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、加入者局又は前段の中継局装置から送信される上り回線の信号を受信して伝搬条件を判断し、当該伝搬条件に応じて適応的に受信信号の増幅モード及び等化増幅モードを切替制御して基地局装置又は次段の中継局装置に中継する中継局装置にも適用可能である。

[0057] また、本実施の形態 1に係る中継局装置 100は、切替制御部 117を等化部 109の後段に設けて増幅モード及び等化増幅モードの切替制御を行う構成としたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、中継局装置 100は、高速に等化処理を行う等化部 109を切替制御部 117の後段に設けて、切替部 127がモード判定部 125からの選択情報に基づき増幅モード及び等化増幅モードを切り替える構成にすることにより消費電力を抑えることも可能である。

[0058] また、本実施の形態 1は、 OFDM方式を適用した通信方式を中継局装置の例に説明を行ったが、本発明は当該通信方式に限定されるものではない。例えば、 OFCD M (Ortnogonal Frequency and Code Division Multiplexing)方式等の通 f¾装であつて、伝搬条件に応じて適応的に中継動作を切替制御する中継局装置であれば、本発明は適用可能である。

[0059] (実施の形態 2)

図 6は、本発明の実施の形態 2に係る中継局装置 600の構成を示すブロック図である。本実施の形態 2に係る中継局装置 600は、基地局装置又は前段の中継局装置から送信される下り回線の信号を次段の中継局装置又は加入者局に中継する OFD M通信装置を中継局装置に適用した例である。

[0060] 本実施の形態 2に係る中継局装置 600は、本実施の形態 1の中継局装置 100の切替制御部 117の代わりに切替制御部 601を有するものである。また、切替制御部 60 1は、本実施の形態 1の切替制御部 117が有するモード判定部 125及び切替部 127 の代わりにモード判定部 603及び切替部 605を有するものである。なお、本実施の形態 2に係る中継局装置 600において、本実施の形態 1の中継局装置 100と同じ構成については同じ符番を付し詳細な説明は省略する。

[0061] 図 6に示す中継局装置 600は、アンテナ 101、無線受信部 103、 FFT部 105、復調部 107、等化部 109、品質測定部 111、変調部 113、 IFFT¾115、切替制御部 6 01、増幅部 119、無線送信部 121及びアンテナ 123を有する。切替制御部 601は、モード判定部 603及び切替部 605を有する。

[0062] 次に、本実施の形態 1に係る中継局装置 100と異なる中継局装置 600の動作を説明する。

[0063] 切替制御部 601は、品質測定部 111で測定される受信品質レベルと所定の閾値 1 及びこの閾値 1より大きい所定の閾値 2とを比較することにより伝搬条件を判断し、当該伝搬条件に応じて適応的に増幅モードと、等化増幅モードと、増幅モード及び等化増幅モードの両方を停止し再送信しないモードとを切替制御する。

[0064] ここで、具体的に切替制御部 601の動作を説明する。

[0065] 切替制御部 601のモード判定部 603は、品質測定部 111で測定された受信品質レベルとモード判定部 603内に設定された所定の閾値 1及びこの閾値 1より大きい所定の閾値 2とを比較し、基地局装置又は前段の中継局装置と中継局装置 600との中継区間の伝搬条件が非常に良好であるのか、伝搬条件が比較的良好であるの力又は伝搬条件が悪いのかを判断する。そして、モード判定部 603は、伝搬条件に応じて、受信信号に増幅処理を行うか、等化増幅処理を行うか又は増幅及び等化増幅の両方とも行わない、つまり中継波を再送信しない、のいずれかの動作を選択する。

[0066] ここで、閾値 1は増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する増幅モードを動作させる、又は等化増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する等化増幅モードを動作させる判定基準である。また、閾値 2は、増幅モードを動作させる、又は当該増幅モード及び等化増幅モードの両方を停止して再送信しな、モードを設定させる判定基準である。

[0067] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、モード判定部 603は、伝搬条件が悪いと判断して切替部 605に等化増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。また、受信品質レベルが閾値 1より大きくかつ閾値 2以下である時には、モード判定部 603は、伝搬条件が比較的良好であると判断して切替部 605に増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。また、受信品質レベルが閾値 2より大きい時には、モード判定部 603は、伝搬条件が非常に良好であると判断して切替部 605に等化増幅モード及び増幅モードの両方を停止して再送信しないモードを設定させる O FF情報を送る。また、モード判定部 603は、ゲイン情報を増幅部 119に与える。

[0068] 切替部 605は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号と IFFT部 115から受けた等化処理後の OFDM信号とをモード判定部 603からの選択情報または OFF情報に基づいて増幅モード、等化増幅モード及び再送信しないモードを切り替える。

[0069] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、切替部 605は、 IFFT部 115から受けた等化処理後の OFDM信号が増幅部 119で増幅されるように等化処理側に切り替える。また、受信品質レベルが閾値 1より大きくかつ閾値 2以下である時には、切替部 605は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号が増幅部 119にて適切なレベルに増幅されるように増幅側に切り替える。また、受信品質レベルが閾値 2より大きい時には、切替部 605は、等化増幅処理及び増幅処理の両方を停止するように切替制御する。

[0070] つまり、切替制御部 601は、品質測定部 111で測定される受信品質レベルと閾値 1 及びこの閾値 1より大きい所定の閾値 2とを比較することにより伝搬条件を判断し、刻々と変化する当該伝搬条件に応じて等化増幅モード、増幅モード及び再送信しないモードからなる中継動作をより適応的に切替制御する。そして、切替制御部 601は、刻々と変化する気象条件に応じて増幅モード、等化増幅モード及び再送信しないモードからなる中継動作をより適応的に切替制御することにより、様々な伝搬条件に応じた中継動作を行うことが可能となるため、 GI期間を長くすることなく受信装置側で十分復調ができるレベルに信号品質を向上させることができる。

[0071] 特に、モード判定部 603に閾値 1に加えさらにこの閾値 1より大きい閾値 2を設けることにより、切替制御部 601が伝搬条件の非常に良好である時を判断することが可能になるので、再送信しないモードが選択された時には、中継局装置は最低限中継が必要な中継局装置でのみ中継を行うことができる。つまり、実質的に中継段数を減らすことができるため、直接波に対する遅延波である中継波の遅延時間を短縮することができる。

[0072] また、等化部 109の等化処理に伴う遅延は、最低でも 30FDMシンボル程度発生する。従って、切替制御部 601の前段に等化部 109を設けることで当該切替制御部 601が中継動作を切り替える前に等化部 109が等化処理を開始することが可能となるため、等化増幅モードが選択された時には、効率良く信号品質レベルを向上させるとともに迅速な中継動作を行うことができる。

[0073] 次に、中継局装置 600の切替制御部 601の動作について、図 7を参照して詳細に説明する。

[0074] 図 7は、伝搬条件が非常に良好である及び比較的良好である時の電波品質レベルの遷移を示す図である。図 7において、縦軸には電波品質レベルが示され、横軸には基地局装置力もの距離が示されている。ここで、破線 701は基地局装置力も送信される直接波を示し、実線 702は中継局装置カゝら再送信される中継波を示している。

[0075] 図 7に示すように、 B点の第 1中継局装置では、 A点の基地局装置から送信された直接波の受信レベルが閾値 2よりも大きいため、第 1中継局装置は中継波の再送信を行わない。つまり、切替制御部 601のモード判定部 603は、品質測定部 111で測定された受信品質レベルと閾値 1及び閾値 2とを比較した結果、第 1中継局装置での受信品質レベルが閾値 2よりも大きいので伝搬条件が非常に良好であると判断する。従って、受信信号の等化増幅及び増幅処理の両方を行わなくても十分に復調できる信号品質レベルにあると判断し、等化増幅モード及び増幅モードの両方を停止して再送信しないモードを設定させる OFF情報を切替部 605に与える。同様に、 C点の第 2中継局装置は、 A点の基地局装置力送信された直接波の受信レベルが閾値 2 より大きいため、中継波の再送信を行わない。

[0076] 一方、 D点の第 3中継局装置では、 A点の基地局装置力送信された直接波の受信レベルが閾値 iより大きくかつ閾値 2以下であるため、矢印で示すように第 3中継局装置は直接波を増幅して中継波の再送信を行う。つまり、切替制御部 601のモード判定部 603は、品質測定部 111で測定された受信品質レベルと閾値 1及び閾値 2とを比較した結果、第 3中継局装置での受信品質レベルが閾値 1より大きくかつ閾値 2 以下であるので伝搬条件が非常に良好ではなく比較的良好であると判断する。従つて、モード判定部 603は、受信信号の増幅処理のみを行うことで次段の中継局装置等で十分復調できると判断し、増幅モードのみを動作させる選択情報を切替部 605 に送る。

[0077] E点の第 4中継局装置では、 A点の基地局装置力も送信された直接波及び D点の第 3中継局装置力も再送信された中継波が届くが、全てのパス時間差が GI期間内に収まるため、干渉が生じずに信号を復調することができる。そして、中継波の受信品質レベルが閾値 2より大き、ため、 E点の第 4中継局装置は中継波の再送信を行わない。

[0078] 図 8は、図 7で説明した伝搬条件が非常に良好である及び比較的良好である時の直接波と中継波とのタイミングを示す図である。ここで、上段には図 7に破線 701で示す直接波の OFDMシンボルが示され、中段には図 7に実線 702で示す D点でのみ中継波を再送信した 1段中継波の OFDMシンボルが示され、下段には図 7に示す B 、 C及び Dの各点で中継波を送信した 3段中継波の OFDMシンボルが示されて!/、る

[0079] 本発明に係る中継局装置 600にお、ては、 B点及び C点では電波品質レベルが閾値 2より大き、ので再送信しな、モードが選択され、 D点でのみ中継波を再送信する 1段中継波の場合に、 E点に到達する直接波に対する中継波の遅延時間差 (I I

0 1 で示す区間）を GI期間 (I -Iで示す区間）内に抑えることができるため、 SFNの条

0 2

件を満たしている。従って、 GI期間を長くすることなくかつ干渉を生じさせずに、受信装置側は信号を正しく復調することができる。

[0080] 一方、従来の中継局装置においては、 B、 C及び Dの各点の全ての中継局装置で中継波を再送信する 3段中継波場合に、 E点に到達する直接波に対する中継波の遅延時間差 (I -I

0 3で示す区間）が大きいので、 GI期間 (I -I

0 2で示す区間）内に収まつていないため、 SFNの条件を満たすことができない。従って、干渉が生じるため、受信装置側は信号を正しく復調することができな、。

[0081] 図 9は、伝搬条件が悪い時の電波品質レベルの遷移を示す図である。図 9において、縦軸には電波品質レベルが示され、横軸には基地局装置力の距離が示されている。ここで、破線 901は基地局装置力も送信される直接波を示し、実線 902は中継局装置から再送信される中継波を示して、る。

[0082] 図 9に示すように、 B点の第 1中継局装置では、 A点の基地局力送信された直接波の受信品質レベルが閾値 1以下であるため、矢印で示すように第 1中継局装置は直接波に等化増幅処理を行い C点の加入者局または第 2中継局装置に中継波を再送信する。具体的には、切替制御部 601のモード判定部 603は、品質測定部 111で測定された受信品質レベルと閾値 1及び閾値 2とを比較した結果、第 1中継局での受信品質レベルが閾値 1以下であるので伝搬条件が悪いと判断する。従って、単に増幅処理のみを行い再送信すると信号の劣化分が残留したままで中継波を送出することになるため、モード判定部 603は、等化増幅処理を行うことが必要であると判断する。そして、中継局装置 600は、等化増幅処理のみを行うことにより B点までの信号の劣化分を除去することが可能となる。

[0083] また、等化処理では一旦受信信号を復調して再度変調を行うため、中継波の再送信に伴う処理遅延が最低でも 30FDMシンボル程度発生する。図 10は、等化処理に伴う処理遅延の様子を示す図である。図 10には、等化処理に伴う処理時間が OF DM # (n— 2)及び OFDM # (n— 1)の 20FDMシンボル分発生し、その結果、中継波の再送信に伴う処理遅延が OFDM # (n— 3)力 OFDM # (n—l)の 30FD Mシンボル分が発生して、る様子が示されて、る。

[0084] この場合において、降雨時等の伝搬条件の劣悪な時には電波の減衰が極度に大きい状態なので、そもそも直接波自体の電波品質レベルが非常に低い。従って、図 9 の C点の加入者局または第 2中継局装置には直接波がほとんど到達せず、第 1中継局装置で等化増幅された中継波のみが C点には到達するため、 SFNの条件を満たす必要はない。つまり、受信装置側は、受信信号を正しく復調することができる。

[0085] このように、本実施の形態 2によれば、中継局装置 600のモード判定部 603が品質測定部 111で測定された受信品質レベルと所定の閾値 1及びこの閾値 1より大きい所定の閾値 2とを比較することにより伝搬条件が非常に良好な時であるか、伝搬条件が比較的良好な時である力、または伝搬条件が悪い時であるかどうかを判断し、切替制御部 601が当該伝搬条件に応じてより適応的に信号品質を向上させることにより、受信装置側で信号を高品位に復調することができる。

[0086] すなわち、晴天時のように伝搬条件が非常に良好である時には、全ての中継局装置で信号の増幅処理を行い中継波を再送信しなくても加入者局側等で信号を十分復調することができるため、モード判定部 603は増幅モード及び等化増幅モードの両方の動作を停止して中継波を再送信しなヽ、つまり再送信しなヽモードを設定させる OFF情報を切替部 605に送り切替制御する。従って、中継局装置は、最低限中継が必要な中継局装置でのみ中継を行うので、実質的に中継段数を減らすことができるため、直接波に対する遅延波である中継波の遅延時間を短縮することができる。すなわち、直接波に対する中継波の遅延時間差が GI期間内に収まるため、 GI期間を長くすることなく受信装置側は信号を復調することができる。

[0087] また、伝搬条件が比較的良好である時には、モード判定部 603は、増幅処理を行い次段の中継局装置等に中継波を再送信する増幅モードのみを動作させる選択情報を切替部 605に送り切替制御する。従って、中継局装置において増幅処理のみを行うことにより十分復調できるレベルにまで信号品質を向上させることができ、かつ直接波と中継波との遅延差が GI期間に収まるため干渉を生じさせずに受信装置側で信号を正しく復調することができる。

[0088] また、伝搬条件が悪!、時には、モード判定部 603は、等化増幅処理を行!、次段の中継局装置等に中継波を再送信する等化増幅モードのみを動作させる選択情報を切替部 605に送り切替制御する。そして、中継局装置 600は、等化増幅処理を行うことにより受信側で十分復調ができるレベルに信号品質を向上させることができる。

[0089] また、本実施の形態 2に係る中継局装置 600は、伝搬条件に応じてより適応的に中継動作を切替制御することにより信号品質を向上させるため、気象条件に左右されることなく伝搬距離を延ばすことができる。

[0090] なお、本実施の形態 2は、基地局装置又は前段の中継局装置からの下り回線の送信信号を次段の中継局装置又は加入者局に中継する中継装置として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、加入者局又は前段の中継局装置から送信される上り回線の信号を受信して伝搬条件を判断し、当該伝搬条件に応じて適応的に受信信号の増幅モード、等化増幅モード及び再送信しな!、モードを切替制御して基地局装置又は次段の中継局装置に中継する中継局装置にも適用可能である。

[0091] また、本実施の形態 2に係る中継局装置 600は、切替制御部 601を等化部 109の後段に設けて増幅モード、等化増幅モード及び再送信しないモードの切替制御を行う構成としたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、中継局装置 600は、高速に等化処理を行う等化部 109を切替制御部 601の後段に設けて、切替部 605がモード判定部 603からの選択情報に基づき増幅モード、等化増幅モード及び再送信しないモードを切り替える構成にすることにより消費電力を抑えることも可能である。

[0092] また、本実施の形態 2は、 OFDM方式を適用した通信方式を中継局装置の例に説明を行ったが、本発明は当該通信方式に限定されるものではない。例えば、 OFCD M (Ortnogonal Frequency and Code Division Multiplexing)方式等の通 f¾装であつて、伝搬条件に応じて適応的に中継動作を切替制御する中継局装置であれば、本発明は適用可能である。

[0093] (実施の形態 3)

図 11は、本発明の実施の形態 3に係る中継局装置 1100の構成を示すブロック図である。本実施の形態 3に係る中継局装置 1100は、基地局装置又は前段の中継局装置力送信される下り回線の信号を次段の中継局装置又は加入者局に中継する OFDM通信装置を中継局装置に適用した例である。

[0094] 本実施の形態 3に係る中継局装置 1100は、本実施の形態 1の中継局装置 100の切替制御部 117に代わりに切替制御部 1101を有し、アンテナ 1107、無線受信部 1 109、 FFT部 1111、復調部 1113、品質測定部 1115及び補正制御部 1117を追カロしてなる。また、本実施の形態 3に係る中継局装置 1100の切替制御部 1101は、本実施の形態 1の切替制御部 117のモード判定部 125及び切替部 127の代わりに、モード判定部 1103及び切替部 1105を有する。なお、本実施の形態 3に係る中継局装置 1100において、本実施の形態 1の中継局装置 100と同じ構成については同じ符番を付し詳細な説明は省略する。

[0095] つまり、図 11に示す中継局装置 1100は、アンテナ 101、無線受信部 103、 FFT部 105、復調部 107、等化部 109、品質測定部 111、変調部 113、 IFFT¾115、切替制御部 1101、増幅部 119、無線送信部 121、アンテナ 123、アンテナ 1107、無線受信部 1109、 FFT部 1111、復調部 1113、品質測定部 1115及び補正制御部 111 7を有する。切替制御部 1101は、モード判定部 1103及び切替部 1105を有する。

[0096] 次に、本実施の形態 1に係る中継局装置 100と異なる中継局装置 1100の動作を説明する。

[0097] 切替制御部 1101は、品質測定部 111で測定される下り回線の受信品質レベルと所定の閾値 1とを比較することにより伝搬条件を判断し、当該伝搬条件に応じて増幅モード及び等化増幅モードからなる中継動作を適応的に切替制御する。

[0098] 具体的には、切替制御部 1101のモード判定部 1103は、品質測定部 111で測定された下り回線の受信品質レベルとモード判定部 1103内に設定された所定の閾値 1とを比較し、基地局装置又は前段の中継局装置と中継局装置 1100との中継区間の伝搬条件が比較的良好であるのか、又は伝搬条件が悪いのかを判断する。そして

、モード判定部 1103は、伝搬条件に応じて下り回線の受信信号に増幅処理のみを行うのか、または等化増幅処理を行うのかを適応的に選択する。

[0099] ここで、閾値 1は、増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する増幅モードを動作させる、または等化増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する等化増幅モードを動作させる判定基準である。

[0100] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1より大きい時には、モード判定部 1103は、伝搬条件が比較的良好であると判断して切替部 1105に増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。一方、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、モード判定部 1103は、伝搬条件が悪いと判断して切替部 1105に等化増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。また、モード判定部 1103は、ゲイン情報を増幅部 119に与える。

[0101] 切替部 1105は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号と IFFT部 115から受けた等化処理後の OFDM信号とをモード判定部 1103からの選択情報に基づいて増幅モード及び等化増幅モードを切り替える。

[0102] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1より大きい時には、切替部 1105は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号が増幅部 119にて適切なレベルに増幅されるように増幅側に切り替える。一方、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、切替部 1105は、 IFFT部 115から受けた等化処理後の OFDM信号が増幅部 119で増幅されるように等化処理側に切り替える。

[0103] このように、切替制御部 1101が、刻々と変化する気象条件に応じて増幅モード及び等化増幅モードからなる中継動作を適応的に切替制御することにより、様々な伝搬条件に応じた中継動作を行うことが可能となるため、 GI期間を長くすることなく受信側で十分復調ができるレベルに信号品質を向上させることができる。

[0104] また、等化部 109の等化処理に伴う遅延は、最低でも 30FDMシンボル程度発生する。従って、切替制御部 1101の前段に等化部 109を設けることで当該切替制御部 1101が中継動作を切り替える前に等化部 109が等化処理を開始することが可能となるため、等化増幅モードが選択された時には、効率良く信号品質レベルを向上させるとともに迅速な中継動作を行うことができる。

[0105] 一方、アンテナ 1107は、本中継局装置 1100の下り回線の中継波の送信先となる加入者局又は次段の中継局装置力送信される上り回線の直接波又は中継波を受信し受信信号を生成する。無線受信部 1109は、アンテナ 1107で生成された上り回線の受信信号にダウンコンバート等の所定の受信処理を行いベースバンド信号に変換し FFT部 1111に与える。

[0106] FFT部 1111は、無線受信部 1109からのベースバンド信号に FFT処理を行い各サブキャリアにより伝送された信号を抽出し復調部 1113に与える。復調部 1113は、 FFT処理後の信号に復調処理を行、復調信号を生成し品質測定部 1115に与える

[0107] 品質測定部 1115は、復調部 1113からの復調信号力も例えば SIR等の受信品質情報を抽出し上り回線の受信品質レベルを測定して補正制御部 1117に与える。なお、受信品質レベルを測定するための指標としては、例えば RSSI及び誤り率等もある。

[0108] 補正制御部 1117は、品質測定部 1115で測定された上り回線の受信品質レベルと補正制御部 1117に設定された所定の閾値 3とを比較し、本中継局装置 1100と当該中継局装置 1100の中継波の送信先となる加入者局又は次段の中継局装置との中継区間の伝搬条件が良好であるか又は悪いのかを判断して、切替制御部 1101が切替制御する下り回線の中継動作を補正制御する。

[0109] ここで、閾値 3はモード判定部 1103に設定される閾値 1より大きい値であり、切替制御部 1101が切替制御する中継動作、つまり等化増幅モード及び増幅モードに補正制御が必要である力否かの判定基準である。具体的には、上り回線の受信品質レべルが閾値 3以下である時には、補正制御部 1117は、本中継局装置 1100と加入者局または次段の中継局装置との中継区間の伝搬条件が悪いと判断する。つまり、補正制御部 1117は、切替制御部 1101が切替制御した下り回線の中継動作に対して補正制御が必要であると判断する。

[0110] 一方、上り回線の受信品質レベルが閾値 3より大きい時には、補正制御部 1117は、本中継局装置 1100と加入者局または次段の中継局装置との中継区間の伝搬条件が良好であると判断する。つまり、補正制御部 1117は、切替制御部 1101が切替制御した下り回線の中継動作に対して補正制御が必要でないと判断する。従って、切替制御部 1101が切替制御した中継動作にて、中継波の再送信が行われる。

[0111] ここで、切替制御部 1101及び補正制御部 1117の動作について、図 12を用いて詳細に説明する。

[0112] 図 12は、下り回線及び上り回線の電波品質レベルの遷移を示す図である。図 12において、縦軸には電波品質レベルが示され、横軸には基地局からの距離が示されている。ここで、実線 1201は A点の基地局装置カゝら送信される下り回線の直接波を示し、一点鎖線 1202は C点の加入者局力も送信される上り回線の直接波を示している

[0113] 図 12に示すように、 B点の中継局装置において、 A点の基地局装置から送信された下り回線の直接波の受信品質レベルは閾値 1よりも大きい。具体的には、モード判定部 1103は、品質測定部 111で測定され下り回線の直接波の受信品質レベルと所定の閾値 1とを比較した結果、受信品質レベルは閾値 1より大きいので A— B間の伝搬条件は比較的良好であると判断する。

[0114] 一方、補正制御部 1117は、 C点の加入者局から送信された上り回線の直接波の受信品質レベルと所定の閾値 3とを比較した結果、当該受信品質レベルが閾値 3以下であるので B— C間の伝搬条件は悪、と判断して、切替制御部 1101が切替制御する中継動作に対して補正制御が必要であると判断する。

[0115] そして、切替制御部 1101が下り回線の直接波に対して増幅モードのみを動作させるように切替制御する中継動作に対して、補正制御部 1117は増幅モードから等化増幅モードを動作させるように切替制御部 1101の切替制御する中継動作に補正制御を行う。

[0116] 例えば、図 12に示すように B— C間の中の D力も Dで局所的に降雨区間が発生し

1 2

ている場合、 B— C間の伝搬条件を考慮せずに A— B間の伝搬条件のみに基づいて下り回線の直接波に増幅処理のみを行い中継波を再送信した時には、実線 1203で示すように D力 Dの区間では電波の減衰が大きいため、 C点の加入者局で受信し

1 2

た時の下り回線の電波品質レベルは非常に悪いものとなる。 [0117] この場合において、 C点の加入者局力送信される上り回線の直接波の受信品質レベル力 B— C間の伝搬条件が悪いと判断し下り回線の直接波に等化増幅処理を行い中継波を送信した時には、太線 1204で示すように D力も Dで示す降雨区間の

1 2

影響を受けて電波が減衰したとしても、 B点において等化増幅処理が行われているため、 C点の加入者局で受信した時の下り回線の電波品質レベルは閾値 1より大きく、加入者局で十分復調することができる電波品質レベルになって、る。

[0118] つまり、 A— B間の伝搬条件が比較的良好であるので増幅モードを動作させる選択情報を切替部 1105に送るように制御しょうとする力 B—C間の伝搬条件が悪いので補正制御部 1117がモード判定部 1103が切替制御する中継動作を補正制御することにより、モード判定部 1103は、増幅モードではなく等化増幅モードを動作させる選択情報を切替部 1105に送る。

[0119] このように、本実施の形態 3によれば、補正制御部 1117は上り回線の受信品質レベルとモード判定部 1103に設定された閾値 1より大きい所定の閾値 3とを比較し、上り回線の受信品質レベルが閾値 3以下である時には切替制御部 1101の切替制御する中継動作の補正制御が必要であると判断し、補正制御部 1117は増幅モードから等化増幅モードを動作させるように切替制御部 1101の切替制御する中継動作を補正制御する。従って、次の中継区間において局所的に伝搬条件が劣悪な区間があつた場合でも、上り回線の受信品質力伝搬条件が悪いと推定することができるので、切替制御部 1101の行う中継動作の切替制御の精度をより向上させるとともに加入者局等で十分復調できるレベルに信号品質を高めることができる。

[0120] また、本実施の形態 3に係る中継局装置 1100は、伝搬条件に応じてより適応的に中継動作を切替制御することにより信号品質を向上させるため、気象条件に左右されることなく伝搬距離を延ばすことができる。

[0121] なお、本発明の実施の形態 3は、基地局装置又は前段の中継局装置からの下り回線の送信信号を次段の中継局装置または加入者局に中継する中継局装置として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本実施の形態 3は、加入者局または前段の中継局装置力送信される上り回線の信号を受信して受信信号を生成し、当該受信信号に対して、下り回線の信号品質レベル力判断される伝搬条件に応じて適応的に増幅処理又は等化増幅処理を行い、基地局装置又は次段の中継局装置に中継する中継局装置にも適用可能である。

[0122] また、本実施の形態 3に係る中継局装置 1100は、上述した構成に限定されるものではない。すなわち、本実施の形態 3の中継局装置 1100は、アンテナ、無線受信部、 FFT部、復調部及び品質測定部をそれぞれ上り回線及び下り回線毎に設ける構成としたが、例えば、上り回線及び下り回線を分けることなくアンテナ、無線受信部、 FFT部、復調部及び品質測定部を設ける構成にしてもょヽ。

[0123] また、本実施の形態 3に係る中継局装置 1100は、切替制御部 1101を等化部 109 の後段に設けて増幅モード及び等化増幅モードの切替制御を行う構成としたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、中継局装置 1100は、高速に等化処理を行う等化部 109を切替制御部 1101の後段に設けて、切替部 1105がモード判定部 1103からの選択情報に基づき増幅モード及び等化増幅モードを切り替える構成にすることにより消費電力を抑えることも可能である。

[0124] また、本実施の形態 3は、 OFDM方式を適用した通信方式を中継局装置の例に説明を行ったが、本発明は当該通信方式に限定されるものではない。例えば、 OFCD M (Ortnogonal Frequency and Code Division Multiplexing)方式等の通 f¾装であつて、伝搬条件に応じて適応的に中継動作を切替制御する中継局装置であれば、本発明は適用可能である。

[0125] (実施の形態 4)

図 13は、本発明の実施の形態 4に係る中継局装置 1300構成を示すブロック図である。本実施の形態 4に係る中継局装置 1300は、基地局装置又は前段の中継局装置から送信される下り回線の信号を次段の中継局装置又は加入者局に中継する OF DM通信装置を中継局装置に適用した例である。

[0126] 本実施の形態 4に係る中継局装置 1300は、本実施の形態 3の中継局装置 1100 の切替制御部 1101の代わりに切替制御部 1301を、補正制御部 1117の代わりに補正制御部 1307を有するものである。また、切替制御部 1301は、本実施の形態 3の切替制御部 1101が有するモード判定部 1103及び切替部 1105の代わりにモード判定部 1303及び切替部 1305を有するものである。なお、本実施の形態 4に係る中継局装置 1300において、本実施の形態 2の中継局装置 600と同じ構成には同じ符番を付し詳細な説明は省略する。

[0127] 図 13に示す中継局装置 1300は、アンテナ 101、無線受信部 103、 FFT部 105、復調部 107、等化部 109、品質測定部 111、変調部 113、 IFFT¾115、切替制御部 1301、増幅部 119、無線送信部 121、アンテナ 123、アンテナ 1107、無線受信部 1109、 FFT^l l l l,復調部 1113、品質測定部 1115及び補正制御部 1307を有する。切替制御部 1301は、モード判定部 1303及び切替部 1305を有する。

[0128] 次に、本実施の形態 3に係る中継局装置 1100と異なる中継局装置 1300の動作を説明する。

[0129] 切替制御部 1301は、品質測定部 111で測定される下り回線の受信品質レベルと所定の閾値 1及びこの閾値 1より大きい所定の閾値 2とを比較することにより伝搬条件を判断し、当該伝搬条件に応じて適応的に増幅モードと、等化増幅モードと、増幅モード及び等化増幅モードの両方を停止し再送信しないモードとを切替制御する。

[0130] 具体的には、切替制御部 1301のモード判定部 1303は、品質測定部 111で測定された下り回線の受信品質レベルとモード判定部 1303に設定された所定の閾値 1 及びこの閾値 1より大きい所定の閾値 2とを比較し、基地局装置又は前段の中継局装置と中継局装置 1300との中継区間の伝搬条件が非常に良好であるのか、伝搬条件が比較的良好であるの力、または伝搬条件が悪いのかを判断する。そして、モード判定部 1303は、伝搬条件に応じて、下り回線の受信信号に増幅処理を行うのか、等化増幅処理を行うの力、又は増幅処理及び等化増幅処理の両方とも行わない、つまり中継波を再送信しなヽ、の、ずれかの動作を選択する。

[0131] ここで、閾値 1は増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する増幅モードを動作させる、又は等化増幅処理のみを行い次段の中継局装置等に再送信する等化増幅モードを動作させる判定基準である。また、閾値 2は、増幅モードを動作させる、又は当該増幅モード及び等化増幅モードの両方を停止して再送信しな、モードを設定させる判定基準である。

[0132] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、モード判定部 1303は、伝搬条件が悪いと判断して切替部 1305に等化増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。また、受信品質レベルが閾値 1より大きくかつ閾値 2以下である時には、モード判定部 1303は、伝搬条件が比較的良好であると判断して切替部 1305に増幅モードのみを動作させる選択情報を送る。また、受信品質レベルが閾値 2より大きい時には、モード判定部 1303は、伝搬条件が非常に良好であると判断して切替部 13 05に等化増幅モード及び増幅モードの両方を停止して再送信しないモードを設定させる OFF情報を送る。また、モード判定部 1303は、ゲイン情報を増幅部 119に与える。

[0133] 切替部 1305は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号と IFFT部 115から受けた等化処理後の OFDM信号とをモード判定部 1303からの選択情報または OF F情報に基づ、て増幅モード、等化増幅モード及び再送信しな、モードを切り替える

[0134] 具体的には、受信品質レベルが閾値 1以下である時には、切替部 1305は、 IFFT 部 105から受けた等化処理後の OFDM信号が増幅部 119で増幅されるように等化処理側に切り替える。また、受信品質レベルが閾値 1より大きくかつ閾値 2以下である時には、切替部 1305は、無線受信部 103から受けたベースバンド信号が増幅部 11 9にて適切なレベルに増幅されるように増幅側に切り替える。また、受信品質レベルが閾値 2より大きい時には、切替部 1305は、等化増幅処理及び増幅処理の両方を停止するように切替制御する。

[0135] つまり、切替制御部 1301は、品質測定部 111で測定される受信品質レベルと閾値 1及びこの閾値 1より大きい閾値 2とを比較することにより伝搬条件を判断し、刻々と変化する当該伝搬条件に応じて等化増幅モード、増幅モード及び再送信しないモードからなる中継動作を適応的に切替制御する。そして、切替制御部 1301は、刻々と変化する気象条件に応じて増幅モード、等化増幅モード及び再送信しないモードからなる中継動作をより適応的に切替制御することにより、様々な伝搬条件に応じた中継動作を行うことが可能となるため、 GI期間を長くすることなく受信装置側で十分復調ができるレベルに信号品質を向上させることができる。

[0136] 特に、モード判定部 1303に閾値 1に加えさらにこの閾値 1より大きい閾値 2を設けることにより、切替制御部 1301が伝搬条件の非常に良好である時を判断することが可能になるので、再送信しないモードが選択された時には、中継局装置は最低限中継が必要な中継局装置でのみ中継を行うことができる。つまり、実質的に中継段数を減らすことができるため、直接波に対する遅延波である中継波の遅延時間を短縮することがでさる。

[0137] また、等化部 109の等化処理に伴う遅延は、最低でも 30FDMシンボル程度発生する。従って、切替制御部 1301の前段に等化部 109を設けることで当該切替制御部 1301が中継動作を切り替える前に等化部 109が等化処理を開始することが可能となるため、等化増幅モードが選択された時には、効率良く信号品質レベルを向上させるとともに迅速な中継動作を行うことができる。

[0138] 一方、補正制御部 1307は、品質測定部 1115で測定された上り回線の受信品質レベルと補正制御部 1307に設定された所定の閾値 3とを比較し、本中継局装置 1300 と当該中継局装置 1300の中継波の送信先となる加入者局又は次段の中継局装置との中継区間の伝搬条件が良好であるか又は悪いのかを判断して、切替制御部 13 01が切替制御する下り回線の中継動作を補正制御する。

[0139] ここで、閾値 3はモード判定部 1303に設定される閾値 1より大きくかつ閾値 2より小さい値であり、切替制御部 1301が切替制御する中継動作、つまり等化増幅モード、増幅モード及び再送信しないモードに補正制御が必要力否かの判定基準である。

[0140] 具体的には、上り回線の受信品質レベルが閾値 3以下である時には、補正制御部 1307は、本中継局装置 1300と加入者局または次段の中継局装置との中継区間の伝搬条件が悪いと判断する。つまり、補正制御部 1307は、切替制御部 1301が切替制御した下り回線の中継動作に対して補正制御が必要であると判断する。

[0141] この場合、下り回線の受信品質レベルが閾値 2より大きい時には、補正制御部 130 7が再送信しないモードから増幅モードを動作させるように切替制御部 1301の切替制御する中継動作を補正制御する。また、下り回線の受信品質レベルが閾値 1より大きくかつ閾値 2以下である時には、補正制御部 1307が増幅モード力も等化増幅モードを動作させるように切替制御部 1301の切替制御する中継動作を補正制御する。

[0142] 一方、上り回線の受信品質レベルが閾値 3より大きい時には、補正制御部 1307は、本中継局装置 1300と加入者局または次段の中継局装置との中継区間の伝搬条件が良好であると判断する。つまり、補正制御部 1307は、切替制御部 1301が切替制御した下り回線の中継動作に対して補正制御が必要でないと判断する。つまり、切替制御部 1301が切替制御した中継動作にて、中継波の再送信が行われる。

[0143] ここで、切替制御部 1301及び補正制御部 1307の動作について、図 14を用いて詳細に説明する。

[0144] 図 14は、下り回線及び上り回線の電波品質レベルの遷移を示す図である。図 14において、縦軸には電波品質レベルが示され、横軸には基地局からの距離が示されている。ここで、実線 1401は A点の基地局装置カゝら送信される下り回線の直接波を示し、一点鎖線 1402は C点の加入者局力も送信される上り回線の直接波を示して!/、る

[0145] 図 14に示すように、 B点の中継局装置において、 A点の基地局装置から送信された下り回線の直接波の受信品質レベルは閾値 2よりも大きい。具体的には、モード判定部 1303は、品質測定部 111で測定された下り回線の直接波の受信品質レベルと所定の閾値 1及び閾値 2とを比較した結果、受信品質レベルは閾値 2より大きいので A-B間の伝搬条件は非常に良好であると判断する。

[0146] 一方、補正制御部 1307は、 C点の加入者局から送信された上り回線の直接波の受信品質レベルと所定の閾値 3とを比較した結果、当該受信品質レベルが閾値 3以下であるので B— C間の伝搬条件は悪、と判断して、切替制御部 1301が切替制御する中継動作に対して補正制御が必要であると判断する。

[0147] そして、切替制御部 1301が下り回線の直接波に対して再送信しないモードが設定されるように切替制御する中継動作に対して、補正制御部 1307は再送信しないモ一ドカも増幅モードのみを動作させるように切替制御部 1301の切替制御する中継動作に補正制御を行う。

[0148] 例えば、図 14に示すように B— C間の中の D力も Dで局所的に降雨区間が発生し

3 4

ている場合、 B— C間の伝搬条件を考慮せずに A— B間の伝搬条件のみに基づいて下り回線の直接波に増幅処理及び等化増幅処理を停止し中継波を再送信しない時には、破線 1403で示すように D力も Dの区間では電波の減衰が大きいため、 C点

3 4

の加入者局で受信した時の下り回線の電波品質レベルは非常に悪いものとなる。 [0149] この場合において、 C点の加入者局力送信される上り回線の直接波の受信品質レベル力 B— C間の伝搬条件が悪いと判断し、下り回線の直接波に増幅処理のみを行い中継波を送信した時には、太線 1404で示すように D力も Dで示す降雨区間

3 4

の影響を受けて電波が減衰したとしても、 B点において増幅処理が行われているため、 C点の加入者局で受信した時の下り回線の電波品質レベルは閾値 1より大きぐ十分復調することができる電波品質レベルになっている。

[0150] つまり、 A—B間の伝搬条件が非常に良好であるのでモード判定部 1303が再送信しな、モードを設定させる OFF情報を切替部 1305に送るように制御しょうとするが、 B— C間の伝搬条件が悪、ので補正制御部 1307がモード判定部 1303で切替制御される中継動作を再送信しな、モードから増幅モードのみを動作させるように補正制御することにより、モード判定部 1303は、再送信しないモードではなく増幅モードのみを動作させる選択情報を切替部 1305に送る。

[0151] また、例えば、 B— C間の伝搬条件が閾値 3以下であって A— B間の伝搬条件が閾値 1より大きくかつ閾値 2以下である時には、 A— B間の伝搬条件が比較的良好であるのでモード判定部 1303が増幅モードを動作させる選択情報を切替部 1305に送るように制御しょうとする力 B— C間の伝搬条件が悪いので補正制御部 1307がモード判定部 1303で切替制御される中継動作を増幅モードから等化増幅モードのみを動作させるように補正制御することにより、モード判定部 1303は、増幅モードではなく等化増幅モードのみを動作させる選択情報を切替部 1305に送る。

[0152] このように、本実施の形態 4によれば、補正制御部 1307は上り回線の受信品質レベルとモード判定部 1303に設定された閾値 1より大きくかつ閾値 2より小さい所定の閾値 3とを比較し、上り回線の受信品質レベルが閾値 3以下である時には切替制御部 1301の切替制御する中継動作の補正制御が必要であると判断する。具体的には、上り回線の受信品質レベルが閾値 3以下であって下り回線の受信品質レベルが閾値 2より大きい時には、補正制御部 1307は再送信しないモードから増幅モードのみを動作させるように切替制御部 1301の切替制御する中継動作を補正制御する。また、上り回線の受信品質レベルが閾値 3以下であって下り回線の受信品質レベルが閾値 1より大きくかつ閾値 2以下である時には、補正制御部 1307は増幅モードから等化増幅モードのみを動作させるように切替制御部 1301の切替制御する中継動作を補正制御する。

[0153] 従って、次の中継局区間において局所的に伝搬条件が劣悪な区間があった場合でも、上り回線の受信品質力伝搬条件が悪いと推定することができるので、切替制御部 1301の行う中継動作の切替制御の精度をより向上させるとともに加入者局等で十分復調できるレベルに信号品質を高めることができる。

[0154] また、本実施の形態 4に係る中継局装置 1300は、伝搬条件に応じてより適応的に中継動作を切替制御することにより信号品質を向上させるため、気象条件に左右されることなく伝搬距離を延ばすことができる。

[0155] なお、本発明の実施の形態 4は、基地局装置又は前段の中継局装置からの下り回線の送信信号を次段の中継局装置または加入者局に中継する中継局装置として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本実施の形態 4は、加入者局または前段の中継局装置力送信される上り回線の信号を受信して受信信号を生成し、当該受信信号に対して、下り回線の信号品質レベル力判断される伝搬条件に応じて適応的に増幅処理、等化増幅処理、または増幅及び等化増幅の両方を停止して再送信しな、処理を行、、基地局装置又は次段の中継局装置に中継する中継局装置にも適用可能である。

[0156] また、本実施の形態 4に係る中継局装置 1300は、上述した構成に限定されるものではない。すなわち、本実施の形態 4の中継局装置 1300は、アンテナ、無線受信部、 FFT部、復調部及び品質測定部をそれぞれ上り回線及び下り回線毎に設ける構成としたが、例えば、上り回線及び下り回線を分けることなくアンテナ、無線受信部、 FFT部、復調部及び品質測定部を設ける構成にしてもょヽ。

[0157] また、本実施の形態 4に係る中継局装置 1300は、切替制御部 1301を等化部 109 の後段に設けて増幅モード、等化増幅モード及び再送信しな!、モードの切替制御を行う構成としたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、中継局装置 1300は、高速に等化処理を行う等化部 109を切替制御部 1301の後段に設けて、切替部 1305がモード判定部 1303からの選択情報に基づき増幅モード、等化増幅モード及び再送信しないモードを切り替える構成にすることにより消費電力を抑えることも可能である。

[0158] また、本実施の形態 4は、 OFDM方式を適用した通信方式を中継局装置の例に説明を行ったが、本発明は当該通信方式に限定されるものではない。例えば、 OFCD M (Ortnogonal Frequency and Code Division Multiplexing)方式等の通 f¾装であつて、伝搬条件に応じて適応的に中継動作を切替制御する中継局装置であれば、本発明は適用可能である。

産業上の利用可能性

[0159] 本発明は、伝搬条件に応じて適応的に信号品質を向上させて受信側で信号を正しく復調できる中継局装置及び中継方法に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 受信信号の受信品質レベルを測定して受信品質測定値を生成する受信品質レべル測定手段と、

前記受信信号の等化増幅を行う等化増幅手段と、

前記受信信号の増幅を行う増幅手段と、

前記受信品質測定値と所定の第一の閾値との比較結果に基づいて前記等化増幅手段及び前記増幅手段の動作を切替制御する切替制御手段と、を有する中継局装置。

[2] 前記切替制御手段は、前記受信品質測定値が前記所定の第一の閾値以下である時に前記等化増幅手段のみを動作させ、かつ、前記受信品質測定値が前記所定の第一の閾値より大きい時に前記増幅手段のみを動作させる請求項 1記載の中継局装置。

[3] 前記切替制御手段は、前記受信品質測定値と前記所定の第一の閾値及び当該第一の閾値より大きい所定の第二の閾値との比較結果に基づいて、前記受信品質測定値が前記第一の閾値以下である時に前記等化増幅手段のみを動作させ、前記受信品質測定値が前記第一の閾値より大きくかつ前記第二の閾値以下である時に前記増幅手段のみを動作させ、かつ、前記受信品質測定値が前記第二の閾値より大きい時に前記増幅手段及び前記等化増幅手段の両方の動作を停止させて送信をしな V、ように切替制御する請求項 1記載の中継局装置。

[4] 一の通信装置が送信した信号を受信して生成した第一の受信信号の受信品質レベルを測定して第一の受信品質測定値を生成する第一の受信品質レベル測定手段と、

前記一の通信装置から受信した信号の送信先となる他の通信装置が送信した信号を受信して生成した第二の受信信号の受信品質レベルを測定して第二の受信品質測定値を生成する第二の受信品質レベル測定手段と、

前記第一の受信信号の等化増幅を行う等化増幅手段と、

前記第一の受信信号の増幅を行う増幅手段と、

前記第一の受信品質測定値と所定の第一の閾値との比較結果に基づいて前記等化増幅手段及び前記増幅手段の動作を切替制御する切替制御手段と、

前記第二の受信品質測定値と前記第一の閾値より大きい所定の第二の閾値との比較結果に基づいて前記切替制御手段の切替制御を補正し制御する補正制御手段と、を有する中継局装置。

[5] 前記切替制御手段は、前記第一の受信品質測定値が前記第一の閾値以下である時に前記等化増幅手段のみを動作させ、かつ、前記第一の受信品質測定値が前記第一の閾値より大きい時に前記増幅手段のみを動作させるように切替制御し、前記補正制御手段は、前記第二の受信品質測定値が前記第二の閾値以下である時に前記切替制御手段が前記等化増幅手段のみを動作させるように補正制御する請求項 4記載の中継局装置。

[6] 前記切替制御手段は、前記第一の受信品質測定値と前記第一の閾値及び当該第一の閾値より大きい所定の第三の閾値との比較結果に基づいて、前記第一の受信品質測定値が前記第一の閾値以下である時に前記等化増幅手段のみを動作させ、前記第一の受信品質測定値が前記第一の閾値より大きくかつ第三の閾値以下である時に前記増幅手段のみを動作させ、かつ、前記第一の受信品質測定値が前記第三の閾値より大きい時に前記増幅手段及び前記等化増幅手段の両方の動作を停止させて送信をしな、ように切替制御し、

前記補正制御手段は、前記第二の受信品質測定値と前記第一の閾値より大きくかつ前記第三の閾値より小さい前記第二の閾値との比較結果に基づいて、前記第二の受信品質測定値が前記第二の閾値以下であって前記第一の受信品質測定値が前記第一の閾値より大きくかつ前記第三の閾値以下である時に前記切替制御手段が前記等化増幅手段のみを動作させ、かつ、前記第二の受信品質測定値が前記第二の閾値以下であって前記第一の受信品質測定値が前記第三の閾値より大きい時に前記切替制御手段が前記増幅手段のみを動作させるように補正制御する請求項 4記載の中継局装置。

[7] 受信信号の等化増幅を行う等化増幅手段と前記受信信号の増幅を行う増幅手段とを有する中継局装置における中継方法であって、

前記受信信号の受信品質レベルを測定して受信品質測定値を生成する受信品質レベル測定ステップと、

前記受信品質測定値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記等化増幅手段及び前記増幅手段の動作を切替制御する切替制御ステップと、を有する中継方法。