JPH07131401A - 無線中継装置 - Google Patents
無線中継装置Info
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- JPH07131401A JPH07131401A JP5270827A JP27082793A JPH07131401A JP H07131401 A JPH07131401 A JP H07131401A JP 5270827 A JP5270827 A JP 5270827A JP 27082793 A JP27082793 A JP 27082793A JP H07131401 A JPH07131401 A JP H07131401A
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 無線基地局と移動局とが同一周波数を用いて
送受信信号を時間的に切り替えながら無線通信を行うた
めの無線中継装置において、上り方向と下り方向とで共
通の増幅器を用いる。 【構成】 上り方向と下り方向とで増幅器１０を共通化
し、受信機１２により無線基地局が送信する制御信号を
復号してその無線基地局における送受信の切替タイミン
グの信号を抽出し、その信号により中継方向を切り替え
る。
送受信信号を時間的に切り替えながら無線通信を行うた
めの無線中継装置において、上り方向と下り方向とで共
通の増幅器を用いる。 【構成】 上り方向と下り方向とで増幅器１０を共通化
し、受信機１２により無線基地局が送信する制御信号を
復号してその無線基地局における送受信の切替タイミン
グの信号を抽出し、その信号により中継方向を切り替え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は時分割複信（ＴＤＤ）信
号の中継に利用する。特に無線基地局から移動局への無
線信号と移動局から無線基地局への無線信号との双方を
時分割で中継する無線中継装置に関する。
号の中継に利用する。特に無線基地局から移動局への無
線信号と移動局から無線基地局への無線信号との双方を
時分割で中継する無線中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１４は従来の一般的な無線中継装置を
示すブロック構成図である。この従来例装置は、アンテ
ナ１４１、１４２、帯域ろ波器１４３、１４４および増
幅器１４５、１４６を備える。この無線中継装置の基本
動作について説明すると、基地局から放射された電波を
アンテナ１４１で受信し、その受信信号を帯域ろ波器１
４３を介して増幅器１４５へ入力し、増幅器１４５で増
幅した後に、帯域ろ波器１４４を介してアンテナ１４２
から移動局に向けて送信する。また、移動局から放射さ
れた電波をアンテナ１４２で受信し、帯域ろ波器１４４
を介して増幅器１４６に入力し、増幅器１４６で増幅し
た後に帯域ろ波器１４３を介してアンテナ１４１から基
地局に向けて送信する。
示すブロック構成図である。この従来例装置は、アンテ
ナ１４１、１４２、帯域ろ波器１４３、１４４および増
幅器１４５、１４６を備える。この無線中継装置の基本
動作について説明すると、基地局から放射された電波を
アンテナ１４１で受信し、その受信信号を帯域ろ波器１
４３を介して増幅器１４５へ入力し、増幅器１４５で増
幅した後に、帯域ろ波器１４４を介してアンテナ１４２
から移動局に向けて送信する。また、移動局から放射さ
れた電波をアンテナ１４２で受信し、帯域ろ波器１４４
を介して増幅器１４６に入力し、増幅器１４６で増幅し
た後に帯域ろ波器１４３を介してアンテナ１４１から基
地局に向けて送信する。
【０００３】この従来例は周波数分割複信（ＦＤＤ）方
式の通信を中継する装置であり、上り信号（移動局送
信、基地局受信）と下り信号（基地局送信、移動局受
信）とで別々の周波数を使用して通信を行うためのもの
である。このため、同一周波数を上下回線で切り替える
ことはできず、ＴＤＤ方式の中継には利用できない。
式の通信を中継する装置であり、上り信号（移動局送
信、基地局受信）と下り信号（基地局送信、移動局受
信）とで別々の周波数を使用して通信を行うためのもの
である。このため、同一周波数を上下回線で切り替える
ことはできず、ＴＤＤ方式の中継には利用できない。
【０００４】図１５はＴＤＤ方式の無線信号を中継する
無線中継装置の従来例を示すブロック構成図である。こ
の従来例装置は、同一周波数を上下回線で切り替えるた
めの切替器１５１、１５２を備えたことが図１４に示し
た従来例と異なる。
無線中継装置の従来例を示すブロック構成図である。こ
の従来例装置は、同一周波数を上下回線で切り替えるた
めの切替器１５１、１５２を備えたことが図１４に示し
た従来例と異なる。
【０００５】基地局から放射された電波については、切
替器１５１、１５２を増幅器１４５側に切り替えてお
き、アンテナ１４１で受信し、増幅器１４５で増幅して
アンテナ１４２から移動局に送信する。移動局から放射
された電波については、切替器１５１、１５２を増幅器
１４６側に切り替えておき、アンテナ１４２で受信し、
増幅器１４６で増幅し、アンテナ１４１より基地局に向
けて送信する。
替器１５１、１５２を増幅器１４５側に切り替えてお
き、アンテナ１４１で受信し、増幅器１４５で増幅して
アンテナ１４２から移動局に送信する。移動局から放射
された電波については、切替器１５１、１５２を増幅器
１４６側に切り替えておき、アンテナ１４２で受信し、
増幅器１４６で増幅し、アンテナ１４１より基地局に向
けて送信する。
【０００６】ＴＤＤ方式を用いると、同一周波数を上下
回線で時分割に使用するので、周波数を有効に利用でき
るという利点がある。
回線で時分割に使用するので、周波数を有効に利用でき
るという利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＴＤＤ方式の
無線信号を中継する従来の無線中継装置では、上下回線
にそれぞれ増幅器を必要とし、しかも、その切り替えの
ために特別のタイミング信号を必要としていた。このた
め、ハードウェアの構成上、経済性に欠ける欠点があっ
た。
無線信号を中継する従来の無線中継装置では、上下回線
にそれぞれ増幅器を必要とし、しかも、その切り替えの
ために特別のタイミング信号を必要としていた。このた
め、ハードウェアの構成上、経済性に欠ける欠点があっ
た。
【０００８】本発明は、このような課題を解決し、ＴＤ
Ｄ信号を単一増幅器で増幅する無線中継装置を提供する
ことを目的とする。
Ｄ信号を単一増幅器で増幅する無線中継装置を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の無線中継装置
は、増幅器が無線基地局から移動局への中継方向と移動
局から無線基地局への中継方向とで共通であり、無線基
地局が送信する制御信号を復号してその信号からその無
線基地局における送受信の切替タイミングの信号を抽出
する手段と、この抽出する手段の出力により増幅器の中
継方向を切り替える手段とを備えたことを特徴とする。
は、増幅器が無線基地局から移動局への中継方向と移動
局から無線基地局への中継方向とで共通であり、無線基
地局が送信する制御信号を復号してその信号からその無
線基地局における送受信の切替タイミングの信号を抽出
する手段と、この抽出する手段の出力により増幅器の中
継方向を切り替える手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】中継する信号の位相を連続的に変動させる
手段と、中継する信号の位相が変動する状態でその信号
の誤り率を検出する手段と、検出された誤り率があらか
じめ定められた値を越えたときには中継する信号に対す
る利得を低下させる手段とをさらに備えることが望まし
い。
手段と、中継する信号の位相が変動する状態でその信号
の誤り率を検出する手段と、検出された誤り率があらか
じめ定められた値を越えたときには中継する信号に対す
る利得を低下させる手段とをさらに備えることが望まし
い。
【００１１】
【作用】ＴＤＤ信号の中継を単一の増幅器で行い、その
中継方向の切り替えを基地局の送信した制御信号からそ
の基地局の送受信の切替タイミングを求めることにより
行う。増幅器が１個だけなので構造が簡単になり、中継
する信号を用いて中継方向を切り替えるのでそのための
構成も簡単である。
中継方向の切り替えを基地局の送信した制御信号からそ
の基地局の送受信の切替タイミングを求めることにより
行う。増幅器が１個だけなので構造が簡単になり、中継
する信号を用いて中継方向を切り替えるのでそのための
構成も簡単である。
【００１２】さらに、中継する信号の位相を変動させな
がら誤り率を測定することにより、発振を未然に検出し
て利得を低下させ、発振を防止することができる。
がら誤り率を測定することにより、発振を未然に検出し
て利得を低下させ、発振を防止することができる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明第一実施例の無線中継装置を示
すブロック構成図である。この実施例装置は、無線基地
局（または親局）と移動局（または子局）とが同一周波
数を用いて送受信信号を時間的に切り替えながら時分割
複信方式で無線通信を行う無線信号を増幅して中継する
無線中継装置であり、二つのアンテナ１、２と、増幅器
１０とを備える。ここで本実施例の特徴とするところ
は、増幅器１０は無線基地局から移動局への中継方向と
移動局から無線基地局への中継方向とで共通であり、無
線基地局が送信する制御信号を復号してその信号からそ
の無線基地局における送受信の切替タイミングの信号を
抽出する手段として受信機１２を備え、この受信機１２
の出力により増幅器１０の中継方向を切り替える手段と
して切替器３〜６を備えたことにある。さらに本実施例
は、中継する信号の位相を連続的に変動させる手段とし
て位相シフタ８および信号発生器９を備え、中継する信
号の位相が変動する状態でその信号の誤り率を検出する
手段として信号誤り率検出器１３を備え、検出された誤
り率があらかじめ定められた値を越えたときには中継す
る信号に対する利得を低下させる手段として制御部１４
および減衰器７を備える。
すブロック構成図である。この実施例装置は、無線基地
局（または親局）と移動局（または子局）とが同一周波
数を用いて送受信信号を時間的に切り替えながら時分割
複信方式で無線通信を行う無線信号を増幅して中継する
無線中継装置であり、二つのアンテナ１、２と、増幅器
１０とを備える。ここで本実施例の特徴とするところ
は、増幅器１０は無線基地局から移動局への中継方向と
移動局から無線基地局への中継方向とで共通であり、無
線基地局が送信する制御信号を復号してその信号からそ
の無線基地局における送受信の切替タイミングの信号を
抽出する手段として受信機１２を備え、この受信機１２
の出力により増幅器１０の中継方向を切り替える手段と
して切替器３〜６を備えたことにある。さらに本実施例
は、中継する信号の位相を連続的に変動させる手段とし
て位相シフタ８および信号発生器９を備え、中継する信
号の位相が変動する状態でその信号の誤り率を検出する
手段として信号誤り率検出器１３を備え、検出された誤
り率があらかじめ定められた値を越えたときには中継す
る信号に対する利得を低下させる手段として制御部１４
および減衰器７を備える。
【００１４】基地局が送信した電波すなわち下り電波
は、アンテナ１により受信され、切替器３、切替器５、
減衰器７および位相シフタ８を介して増幅器１０に入力
される。増幅器１０の増幅出力は、切替器６および切替
器４を経由し、アンテナ２から移動局へ送信される。移
動局が送信した電波すわなち上り電波は、アンテナ２に
より受信され、切替器４、５、減衰器７および位相シフ
タ８を介して増幅器１０に入力され、増幅器１０の出力
は切替器６および切替器３を介してアンテナ１から基地
局に送信される。
は、アンテナ１により受信され、切替器３、切替器５、
減衰器７および位相シフタ８を介して増幅器１０に入力
される。増幅器１０の増幅出力は、切替器６および切替
器４を経由し、アンテナ２から移動局へ送信される。移
動局が送信した電波すわなち上り電波は、アンテナ２に
より受信され、切替器４、５、減衰器７および位相シフ
タ８を介して増幅器１０に入力され、増幅器１０の出力
は切替器６および切替器３を介してアンテナ１から基地
局に送信される。
【００１５】受信機１２は、基地局からの信号を受信
し、基地局のＴＤＤ周期に同期して切替器３〜６を制御
する。この方法について以下に説明する。
し、基地局のＴＤＤ周期に同期して切替器３〜６を制御
する。この方法について以下に説明する。
【００１６】図２は本実施例で用いるアクセス方式のフ
レームフオーマット例を示す。ここでは、４チャネル８
スロットＴＤＭＡ−ＴＤＤを用いる場合について説明す
る。１フレームの周期が時間Ｔに対して１スロットがＴ
／８であり、送信受信ともに４スロット（＝Ｔ／２）で
構成される。以下では、時間軸の正方向を下りの時間、
負方向を上りの時間として説明する。
レームフオーマット例を示す。ここでは、４チャネル８
スロットＴＤＭＡ−ＴＤＤを用いる場合について説明す
る。１フレームの周期が時間Ｔに対して１スロットがＴ
／８であり、送信受信ともに４スロット（＝Ｔ／２）で
構成される。以下では、時間軸の正方向を下りの時間、
負方向を上りの時間として説明する。
【００１７】図３は基地局の送受信タイミングと受信機
１２の抽出する信号との関係を示す。（ａ）は基地局の
フレームタイミング、（ｂ）は基地局の制御信号タイミ
ング、（ｃ）は受信機１２における下り制御チャネルの
受信タイミング、（ｄ）は受信機１２の抽出するスロッ
トタイミング信号、（ｅ）はフレーム同期信号を示す。
ここでは、基地局が制御チャネルとして第２スロットを
用いる場合を示す。すなわち、基地局は、１フレーム内
の二つめのスロットを用いて下りの制御信号を送信す
る。また、すべてのフレームに制御信号を送信するので
はなく、ｎ個のフレームごと、すなわちＴ１＝ｎ×Ｔの
周期で送信する。この下り制御信号に対応する上りスロ
ットは、下りの制御信号からＴ／２遅れ、その後はＴの
周期となる。
１２の抽出する信号との関係を示す。（ａ）は基地局の
フレームタイミング、（ｂ）は基地局の制御信号タイミ
ング、（ｃ）は受信機１２における下り制御チャネルの
受信タイミング、（ｄ）は受信機１２の抽出するスロッ
トタイミング信号、（ｅ）はフレーム同期信号を示す。
ここでは、基地局が制御チャネルとして第２スロットを
用いる場合を示す。すなわち、基地局は、１フレーム内
の二つめのスロットを用いて下りの制御信号を送信す
る。また、すべてのフレームに制御信号を送信するので
はなく、ｎ個のフレームごと、すなわちＴ１＝ｎ×Ｔの
周期で送信する。この下り制御信号に対応する上りスロ
ットは、下りの制御信号からＴ／２遅れ、その後はＴの
周期となる。
【００１８】図１および図３を参照して切替器３〜６を
制御する方法について説明する。
制御する方法について説明する。
【００１９】まず、切替器３、５をＤ（下り）側に切り
替える。このときには信号を中継しないことが望ましい
ため、切替器６は中点にしておく。切替器４は任意でよ
い。次に、受信機１２を連続受信モードに設定し、信号
発生器９を停止させて、中継する信号の位相が変化しな
いようにする。さらに、減衰器７、１１を調整し、受信
機１２の入力レベルを下り信号が受信可能となるレベル
に設定する。
替える。このときには信号を中継しないことが望ましい
ため、切替器６は中点にしておく。切替器４は任意でよ
い。次に、受信機１２を連続受信モードに設定し、信号
発生器９を停止させて、中継する信号の位相が変化しな
いようにする。さらに、減衰器７、１１を調整し、受信
機１２の入力レベルを下り信号が受信可能となるレベル
に設定する。
【００２０】次に、受信機１２で下り制御チャネルの信
号を受信し、スロットタイミング信号（図３（ｄ））を
抽出する。さらに、この信号からスロット番号を求め
る。ここで、スロット番号＝２の場合を説明する。スロ
ット番号＝２であるから、図３（ｅ）に示すように、制
御チャネルの受信タイミングの先頭から−Ｔ／８の時点
でスタートするフレーム同期信号が抽出できる。この同
期信号は、高レベルのときは基地局の送信時間（下り）
であり、低レベルのときは基地局の受信時間（上り）で
ある。すなわち、基地局と同期が得られたことになる。
号を受信し、スロットタイミング信号（図３（ｄ））を
抽出する。さらに、この信号からスロット番号を求め
る。ここで、スロット番号＝２の場合を説明する。スロ
ット番号＝２であるから、図３（ｅ）に示すように、制
御チャネルの受信タイミングの先頭から−Ｔ／８の時点
でスタートするフレーム同期信号が抽出できる。この同
期信号は、高レベルのときは基地局の送信時間（下り）
であり、低レベルのときは基地局の受信時間（上り）で
ある。すなわち、基地局と同期が得られたことになる。
【００２１】したがって、この時点でフレーム同期信号
が高レベルであるとき、切替器３〜６をＤ側に、低レベ
ルであるときにＵ側に制御することにより、基地局の送
信時は下り信号を中継し、基地局の受信時は上り信号を
中継することが可能となる。基地局との同期が得られた
後には、信号発生器９を動作させ、中継信号の位相を変
化させる。
が高レベルであるとき、切替器３〜６をＤ側に、低レベ
ルであるときにＵ側に制御することにより、基地局の送
信時は下り信号を中継し、基地局の受信時は上り信号を
中継することが可能となる。基地局との同期が得られた
後には、信号発生器９を動作させ、中継信号の位相を変
化させる。
【００２２】位相シフタ８および信号発生器９は、中継
信号の位相を変化させることにより、信号誤り率を検出
することで無線中継装置の発振状態の直前の状態を検出
可能とするものである。これについて以下に説明する。
信号の位相を変化させることにより、信号誤り率を検出
することで無線中継装置の発振状態の直前の状態を検出
可能とするものである。これについて以下に説明する。
【００２３】まず、無線中継装置を介して信号を中継し
た場合の特性から説明する。一般に無線中継装置では、
送信側のアンテナから受信側への回り込みが発生し、そ
の回り込みのレベルが多くなると発振することがある。
た場合の特性から説明する。一般に無線中継装置では、
送信側のアンテナから受信側への回り込みが発生し、そ
の回り込みのレベルが多くなると発振することがある。
【００２４】図４は無線中継装置の見かけの利得を説明
する図である。回り込みの効果をハイブリッド４０２、
４０４、位相シフタ４０６および減衰器４０７により表
す。入力端子４０１から入力された信号は、ハイブリッ
ド４０２を通り、増幅器４０３に入力される。増幅器４
０３の出力は、ハイブリッド４０４を通って出力端子４
０５へ出力される。増幅器４０３の出力はまた、ハイブ
リッド４０４により分岐され、位相シフタ４０６および
減衰器４０７を経由し、ハイブリッド４０２により入力
信号と合成されて増幅器４０３に再び入力する。
する図である。回り込みの効果をハイブリッド４０２、
４０４、位相シフタ４０６および減衰器４０７により表
す。入力端子４０１から入力された信号は、ハイブリッ
ド４０２を通り、増幅器４０３に入力される。増幅器４
０３の出力は、ハイブリッド４０４を通って出力端子４
０５へ出力される。増幅器４０３の出力はまた、ハイブ
リッド４０４により分岐され、位相シフタ４０６および
減衰器４０７を経由し、ハイブリッド４０２により入力
信号と合成されて増幅器４０３に再び入力する。
【００２５】ここで、ハイブリッド４０２および４０４
の損失を３ｄＢ、増幅器４０３の利得をＧｄＢ、減衰器
４０７の損失をＬｄＢ、位相シフタの損失をＯｄＢ、ハ
イブリッド４０２、増幅器４０３、ハイブリッド４０
４、位相シフタ４０６および減衰器４０７で構成される
ループの一巡の位相偏移量を２ｎπ＋θ（ｎ＝０、１、
２…）とすると、利得ｇは ｇ＝β・（１−２α・ｃｏｓθ＋α2 ）-1/2 …（１） と表される。ここで、 β＝Ｇ−６、α＝Ｇ−６−Ｌ＝β−Ｌ である。すなわち、βは帰還が無視できるときの利得、
αは開ループ利得を示している。
の損失を３ｄＢ、増幅器４０３の利得をＧｄＢ、減衰器
４０７の損失をＬｄＢ、位相シフタの損失をＯｄＢ、ハ
イブリッド４０２、増幅器４０３、ハイブリッド４０
４、位相シフタ４０６および減衰器４０７で構成される
ループの一巡の位相偏移量を２ｎπ＋θ（ｎ＝０、１、
２…）とすると、利得ｇは ｇ＝β・（１−２α・ｃｏｓθ＋α2 ）-1/2 …（１） と表される。ここで、 β＝Ｇ−６、α＝Ｇ−６−Ｌ＝β−Ｌ である。すなわち、βは帰還が無視できるときの利得、
αは開ループ利得を示している。
【００２６】この関係を図５に示す。同図において、横
軸はループ利得α、縦軸は利得ｇを示す。
軸はループ利得α、縦軸は利得ｇを示す。
【００２７】ここで、θ＝０の場合は正帰還のためαが
大きくなると利得ｇが増加し、θ＝πの場合は負帰還の
ためαが大きくなると利得ｇが減少している。
大きくなると利得ｇが増加し、θ＝πの場合は負帰還の
ためαが大きくなると利得ｇが減少している。
【００２８】次に、図１に示した実施例において、信号
発生器９の出力を変化させ、位相シタ８での位相偏移量
を変化させた場合について、信号誤り率検出器１３で検
出される信号誤り率について説明する。
発生器９の出力を変化させ、位相シタ８での位相偏移量
を変化させた場合について、信号誤り率検出器１３で検
出される信号誤り率について説明する。
【００２９】図６は位相シフタ８の特性を示す。横軸は
制御電圧を表し、縦軸は位相シフト量を表す。この図に
示すように、位相シフタ８は、制御電圧に対して直線的
に位相偏移量が決定されるように構成される。
制御電圧を表し、縦軸は位相シフト量を表す。この図に
示すように、位相シフタ８は、制御電圧に対して直線的
に位相偏移量が決定されるように構成される。
【００３０】図７は信号発生器９の出力波形を示す。横
軸は時間を表し、縦軸は出力電圧を表す。この図に示す
ように、４Ｔ0 の周期で直線的に出力電圧が変化する。
軸は時間を表し、縦軸は出力電圧を表す。この図に示す
ように、４Ｔ0 の周期で直線的に出力電圧が変化する。
【００３１】図８は図６に示した特性をもつ位相シフタ
と図７に示す出力波形をもつ信号発生器とを用いた場合
の一巡の位相特性である。この図において、横軸は時間
を表し、縦軸は一巡の位相偏移量を表す。
と図７に示す出力波形をもつ信号発生器とを用いた場合
の一巡の位相特性である。この図において、横軸は時間
を表し、縦軸は一巡の位相偏移量を表す。
【００３２】ここで、φは位相シフタ８の制御電圧が零
の場合に残留する一巡の位相偏移量である。図７に示し
たように、時刻Ｔ＝０では信号発生器９の出力は零であ
るので、位相シフタ８の位相偏移は零となり、一巡の位
相偏移量は残留する位相偏移φが加わった２ｎπ＋φと
なる。時刻Ｔ＝Ｔ0 では信号発生器９の出力がｅである
ため、位相シフタ８の位相偏移はπであり、一巡の位相
偏移量は（２ｎ＋１）π＋φとなる。以下、２Ｔ0 まで
は信号発生器９の出力が２ｅまで増加し、一巡の位相偏
移量も（２ｎ＋２）π＋φまで増加する。次に、２Ｔ0
から４Ｔ0 までは信号発生器９の出力が零まで減少する
ため、一巡の位相偏移量も２ｎπ＋φまで減少する。以
上のように、一巡の位相偏移量は２ｎπ＋φから（２ｎ
＋２）π＋φまで連続的に変化する。
の場合に残留する一巡の位相偏移量である。図７に示し
たように、時刻Ｔ＝０では信号発生器９の出力は零であ
るので、位相シフタ８の位相偏移は零となり、一巡の位
相偏移量は残留する位相偏移φが加わった２ｎπ＋φと
なる。時刻Ｔ＝Ｔ0 では信号発生器９の出力がｅである
ため、位相シフタ８の位相偏移はπであり、一巡の位相
偏移量は（２ｎ＋１）π＋φとなる。以下、２Ｔ0 まで
は信号発生器９の出力が２ｅまで増加し、一巡の位相偏
移量も（２ｎ＋２）π＋φまで増加する。次に、２Ｔ0
から４Ｔ0 までは信号発生器９の出力が零まで減少する
ため、一巡の位相偏移量も２ｎπ＋φまで減少する。以
上のように、一巡の位相偏移量は２ｎπ＋φから（２ｎ
＋２）π＋φまで連続的に変化する。
【００３３】このような状態において、中継する信号の
ループ利得に対する誤り率を以下に説明する。
ループ利得に対する誤り率を以下に説明する。
【００３４】図９は中継信号の誤り率特性の一例を示
し、横軸はループ利得α、縦軸は符号誤り率（ＢＥＲ）
を表す。ここでは、αが−∞のときにＢＥＲ＝１０-4と
なるように設定した場合の例を示す。この設定は、減衰
器１１により受信機１２への受信入力レベルを調整する
ことにより行った。この図には、一巡の位相が２ｎπの
場合と、２ｎπ＋ｎの場合と、信号発生器９の出力を図
７に示したように一定速度で振動させ、かつＢＥＲの測
定周期をその変動周期４Ｔ0 に比較して十分に長くとっ
て瞬時位相の影響が平均化されるようにして測定した場
合とを示す。
し、横軸はループ利得α、縦軸は符号誤り率（ＢＥＲ）
を表す。ここでは、αが−∞のときにＢＥＲ＝１０-4と
なるように設定した場合の例を示す。この設定は、減衰
器１１により受信機１２への受信入力レベルを調整する
ことにより行った。この図には、一巡の位相が２ｎπの
場合と、２ｎπ＋ｎの場合と、信号発生器９の出力を図
７に示したように一定速度で振動させ、かつＢＥＲの測
定周期をその変動周期４Ｔ0 に比較して十分に長くとっ
て瞬時位相の影響が平均化されるようにして測定した場
合とを示す。
【００３５】位相を一定速度で振動させると、αが零に
近づくにつれてＢＥＲが急激に増加する特性が得られ
る。この特性を利用することにより、中継装置が発振す
る直前の状態を検出できる。例えばα＝−α1 ｄＢでＢ
ＥＲ≒１０-3であるとすると、信号誤り率検出器１３で
検出値が１０-3以上になったことを検出すれば、αが−
α1 ｄＢを越えて０ｄＢに近づくことを検出できる。こ
の結果を受けて制御部１４は、減衰器７の減衰量をたと
えば０ｄＢから１０ｄＢに変更する。これにより、一巡
のループ利得が−α1 −１０ｄＢとなり、発振を防止で
きる。
近づくにつれてＢＥＲが急激に増加する特性が得られ
る。この特性を利用することにより、中継装置が発振す
る直前の状態を検出できる。例えばα＝−α1 ｄＢでＢ
ＥＲ≒１０-3であるとすると、信号誤り率検出器１３で
検出値が１０-3以上になったことを検出すれば、αが−
α1 ｄＢを越えて０ｄＢに近づくことを検出できる。こ
の結果を受けて制御部１４は、減衰器７の減衰量をたと
えば０ｄＢから１０ｄＢに変更する。これにより、一巡
のループ利得が−α1 −１０ｄＢとなり、発振を防止で
きる。
【００３６】減衰器１１は、受信機１２への入力レベル
を調整し、回り込みを検出するために最適な値となるよ
うに設定する。減衰器１１による減衰量が少なく、受信
機１２への入力レベルが高く設定されていると、α＝−
∞のときＢＥＲ＝１０の−∞乗となり、しきい値を越え
るのが発振直前となる。逆に、減衰器１１による減衰量
が大きく受信機１２への入力レベルが低く設定されてい
ると、回り込みがわずかに変動した場合でもしきい値を
越えることになる。
を調整し、回り込みを検出するために最適な値となるよ
うに設定する。減衰器１１による減衰量が少なく、受信
機１２への入力レベルが高く設定されていると、α＝−
∞のときＢＥＲ＝１０の−∞乗となり、しきい値を越え
るのが発振直前となる。逆に、減衰器１１による減衰量
が大きく受信機１２への入力レベルが低く設定されてい
ると、回り込みがわずかに変動した場合でもしきい値を
越えることになる。
【００３７】なお、ＢＥＲの設定値のしきい値（ここで
は１０-3）を越えた場合には、減衰器７の減衰量を大き
くして発振しないようにした状態で、警報の表示を行う
か、警報信号を基地局などに送ることにより、障害への
対応を可能とすることもできる。
は１０-3）を越えた場合には、減衰器７の減衰量を大き
くして発振しないようにした状態で、警報の表示を行う
か、警報信号を基地局などに送ることにより、障害への
対応を可能とすることもできる。
【００３８】また、前述のタイミングで動作することに
より、基地局の送信時には受信器１２が下り信号を受信
することが可能となっているため、基地局と受信機１２
とのクロックタイミングがずれたとしても、受信機１２
は自動的に追尾可能である。
より、基地局の送信時には受信器１２が下り信号を受信
することが可能となっているため、基地局と受信機１２
とのクロックタイミングがずれたとしても、受信機１２
は自動的に追尾可能である。
【００３９】図１０は本発明第二実施例の無線中継装置
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、切替
器５、６に代えてハイブリッド２１、２２を用いたこと
が第一実施例と異なる。ハイブリッド２１は、切替器
３、４のいずれからの信号についても、減衰器７および
位相シフタ８を介して増幅器１０に入力させる。増幅器
１０の出力は、ハイブリッド２２から切替器３および４
に送られる。したがって、上り信号と下り信号とのいず
れについても第一実施例と同様に増幅可能である。な
お、ハイブリッドの性質として損失が３ｄＢあるため、
増幅器１０の利得を６ｄＢ、増幅器１０の出力側の信号
レベルを３ｄＢ高める必要がある。また、ハイブリッド
２１、２２の一方を第一実施例と同様に切替器に代えれ
ば、増幅器１０の利得は３ｄＢの増加で済む。さらに、
出力側のハイブリッド２２に代えて切替器を用いれば、
増幅器の利得を３ｄＢ上げるだけで、出力側の信号レベ
ルを高める必要はない。
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、切替
器５、６に代えてハイブリッド２１、２２を用いたこと
が第一実施例と異なる。ハイブリッド２１は、切替器
３、４のいずれからの信号についても、減衰器７および
位相シフタ８を介して増幅器１０に入力させる。増幅器
１０の出力は、ハイブリッド２２から切替器３および４
に送られる。したがって、上り信号と下り信号とのいず
れについても第一実施例と同様に増幅可能である。な
お、ハイブリッドの性質として損失が３ｄＢあるため、
増幅器１０の利得を６ｄＢ、増幅器１０の出力側の信号
レベルを３ｄＢ高める必要がある。また、ハイブリッド
２１、２２の一方を第一実施例と同様に切替器に代えれ
ば、増幅器１０の利得は３ｄＢの増加で済む。さらに、
出力側のハイブリッド２２に代えて切替器を用いれば、
増幅器の利得を３ｄＢ上げるだけで、出力側の信号レベ
ルを高める必要はない。
【００４０】図１１は本発明第三実施例の無線中継装置
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、切替
器３、４に代えてハイブリッド３１、３２を用いたこと
が第一実施例と異なる。ハイブリッド３１または３２の
いずれか一方からの信号が切替器５により選択され、減
衰器７および位相シフタ８を介して増幅器１０に入力さ
せる。増幅器１０の出力は、切替器６により選択されて
ハイブリッド３１または３２に送られる。したがって、
この実施例の場合にも、第一実施例および第二実施例と
同様に、上下信号の増幅が可能である。また、第二実施
例と同様にハイブリッドの性質として損失が３ｄＢある
ため、増幅器１０の利得を６ｄＢ、増幅器１０の出力側
の信号レベルを３ｄＢ高める必要がある。また、ハイブ
リッド３１、３２の一方を第一実施例と同様に切替器に
代えれば、増幅器１０の利得は３ｄＢの増加で済む。
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、切替
器３、４に代えてハイブリッド３１、３２を用いたこと
が第一実施例と異なる。ハイブリッド３１または３２の
いずれか一方からの信号が切替器５により選択され、減
衰器７および位相シフタ８を介して増幅器１０に入力さ
せる。増幅器１０の出力は、切替器６により選択されて
ハイブリッド３１または３２に送られる。したがって、
この実施例の場合にも、第一実施例および第二実施例と
同様に、上下信号の増幅が可能である。また、第二実施
例と同様にハイブリッドの性質として損失が３ｄＢある
ため、増幅器１０の利得を６ｄＢ、増幅器１０の出力側
の信号レベルを３ｄＢ高める必要がある。また、ハイブ
リッド３１、３２の一方を第一実施例と同様に切替器に
代えれば、増幅器１０の利得は３ｄＢの増加で済む。
【００４１】図１２は本発明第四実施例の無線中継装置
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、増幅
器を並列に２台備え、９０°ハイブリッドあるいは１８
０°ハイブリッドを用いたた並列運転方式であることが
上述の実施例と大きく異なる。すなわち、ハイブリッド
４１、４２を備え、この間に減衰器７−１および増幅器
１０−１と減衰器７−２および増幅器１０−２とが並列
に接続される。また、この実施例では、位相シフタ８お
よび信号発生器９が切替器３とハイブリット４１との間
に配置され、ハイブリッド４２と切替器４との間に方向
性結合器４３を備え、受信機１２への信号分岐を方向性
結合器４３により行う。
を示すブロック構成図である。この実施例装置は、増幅
器を並列に２台備え、９０°ハイブリッドあるいは１８
０°ハイブリッドを用いたた並列運転方式であることが
上述の実施例と大きく異なる。すなわち、ハイブリッド
４１、４２を備え、この間に減衰器７−１および増幅器
１０−１と減衰器７−２および増幅器１０−２とが並列
に接続される。また、この実施例では、位相シフタ８お
よび信号発生器９が切替器３とハイブリット４１との間
に配置され、ハイブリッド４２と切替器４との間に方向
性結合器４３を備え、受信機１２への信号分岐を方向性
結合器４３により行う。
【００４２】基地局からの電波は、アンテナ１で受信さ
れ、切替器３および位相シフタ８を介してハイブリッド
４１に入力される。ハイブリッド４１は、この信号を二
つに分配し、一方は減衰器７−１を介して増幅器１０−
１に、他方は減衰器７−２を介して増幅器１０−２に入
力する。増幅器１０−１、１０−２の増幅出力はハイブ
リッド４２により合成され、方向性結合器４３および切
替器４を介してアンテナ２から送信される。移動局から
の電波は、アンテナ２で受信され、切替器４を介してハ
イブリッド４１に入力される。ハイブリッド４１はこの
信号を二つに分配し、一方は減衰器７−１を介して増幅
器１０−１に、他方は減衰器７−２を介して増幅器１０
−２に入力する。増幅器１０−１、１０−２の増幅出力
はハイブリッド４２により合成され、切替器３を介して
アンテナ１から送信される。
れ、切替器３および位相シフタ８を介してハイブリッド
４１に入力される。ハイブリッド４１は、この信号を二
つに分配し、一方は減衰器７−１を介して増幅器１０−
１に、他方は減衰器７−２を介して増幅器１０−２に入
力する。増幅器１０−１、１０−２の増幅出力はハイブ
リッド４２により合成され、方向性結合器４３および切
替器４を介してアンテナ２から送信される。移動局から
の電波は、アンテナ２で受信され、切替器４を介してハ
イブリッド４１に入力される。ハイブリッド４１はこの
信号を二つに分配し、一方は減衰器７−１を介して増幅
器１０−１に、他方は減衰器７−２を介して増幅器１０
−２に入力する。増幅器１０−１、１０−２の増幅出力
はハイブリッド４２により合成され、切替器３を介して
アンテナ１から送信される。
【００４３】第一ないし第三実施例と同等の動作を行う
には、位相シフタ８および信号発生器９をハイブリッド
４１と減衰器７−１、７−２との間に設け、受信機１２
への中継信号の分岐を増幅器１０−１、１０−２の出力
端で行うべきである。しかし、そのようにすると、必要
な回路が増加する。実用的に考えると、上り方向すなわ
ち移動局が送信して基地局が受信する信号については、
移動局が移動することによりレベル変動が発生して、安
定に信号誤りを検出するには適していない。そこで本実
施例では、下り方向の信号、すなわち基地局が送信し移
動局が受信する信号のみを監視することにし、回路構成
を簡略化している。下り方向の信号のみを監視する構成
でも問題はない。
には、位相シフタ８および信号発生器９をハイブリッド
４１と減衰器７−１、７−２との間に設け、受信機１２
への中継信号の分岐を増幅器１０−１、１０−２の出力
端で行うべきである。しかし、そのようにすると、必要
な回路が増加する。実用的に考えると、上り方向すなわ
ち移動局が送信して基地局が受信する信号については、
移動局が移動することによりレベル変動が発生して、安
定に信号誤りを検出するには適していない。そこで本実
施例では、下り方向の信号、すなわち基地局が送信し移
動局が受信する信号のみを監視することにし、回路構成
を簡略化している。下り方向の信号のみを監視する構成
でも問題はない。
【００４４】図１３は第四実施例の修正例を部分的に示
すブロック構成図であり、上り方向と下り方向との双方
の信号を監視する場合の構成例を示す。この場合には、
増幅器１０−１、１０−２の出力にそれぞれ方向性結合
器４４、４５を設け、それぞれにより分岐された信号を
ハイブリッド４６により合成し、減衰器１１を介して受
信機１２に出力する。
すブロック構成図であり、上り方向と下り方向との双方
の信号を監視する場合の構成例を示す。この場合には、
増幅器１０−１、１０−２の出力にそれぞれ方向性結合
器４４、４５を設け、それぞれにより分岐された信号を
ハイブリッド４６により合成し、減衰器１１を介して受
信機１２に出力する。
【００４５】また、下り方向の信号だけを監視するので
あれば、位相シフタ８と方向性結合器４３とを図１２に
示した位置に設ければよい。
あれば、位相シフタ８と方向性結合器４３とを図１２に
示した位置に設ければよい。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線中継
装置は、ＴＤＤ信号を単一の増幅器で増幅でき、装置構
成を簡略化して経済的なハードウェア構成を実現でき
る。また、無線中継装置の信号の誤り率を検出し、その
誤り率が規定値以上となったときに発振直前の状態を検
出して中継装置としての利得を低下させることにより、
妨害電波の放射を事前に防止できる。
装置は、ＴＤＤ信号を単一の増幅器で増幅でき、装置構
成を簡略化して経済的なハードウェア構成を実現でき
る。また、無線中継装置の信号の誤り率を検出し、その
誤り率が規定値以上となったときに発振直前の状態を検
出して中継装置としての利得を低下させることにより、
妨害電波の放射を事前に防止できる。
【００４７】また、ハイブリッドを用いた場合には、切
替器が２台と制御信号が２系統低減でき、より一層の経
済化が実現できる。増幅器を並列配置した場合には、一
方の増幅器が故障した場合でも６ｄＢの利得低下ですむ
ため、信頼度を高めることができる。さらに、位相シフ
タと受信機への分岐端子の配置によっては、上り信号の
利得および出力の低下を小さく抑えることができる。
替器が２台と制御信号が２系統低減でき、より一層の経
済化が実現できる。増幅器を並列配置した場合には、一
方の増幅器が故障した場合でも６ｄＢの利得低下ですむ
ため、信頼度を高めることができる。さらに、位相シフ
タと受信機への分岐端子の配置によっては、上り信号の
利得および出力の低下を小さく抑えることができる。
【図１】本発明第一実施例の無線中継装置を示すブロッ
ク構成図。
ク構成図。
【図２】本実施例で用いるアクセス方式のフレームフオ
ーマット例を示す図。
ーマット例を示す図。
【図３】基地局の送受信タイミングと受信機の抽出する
信号との関係を示す図であり、（ａ）は基地局のフレー
ムタイミング、（ｂ）は基地局の制御信号タイミング、
（ｃ）は受信機における下り制御チャネルの受信タイミ
ング、（ｄ）は受信機の抽出するスロットタイミング信
号、（ｅ）はフレーム同期信号を示す。
信号との関係を示す図であり、（ａ）は基地局のフレー
ムタイミング、（ｂ）は基地局の制御信号タイミング、
（ｃ）は受信機における下り制御チャネルの受信タイミ
ング、（ｄ）は受信機の抽出するスロットタイミング信
号、（ｅ）はフレーム同期信号を示す。
【図４】無線中継装置の見かけの利得を説明する図。
【図５】ループ利得αと利得ｇとの関係を示す図。
【図６】位相シフタの特性を示す図。
【図７】信号発生器の出力波形を示す図。
【図８】図６に示した特性をもつ位相シフタと図７に示
す出力波形をもつ信号発生器とを用いた場合の一巡の位
相特性を示す図。
す出力波形をもつ信号発生器とを用いた場合の一巡の位
相特性を示す図。
【図９】中継信号の誤り率特性の一例を示す図。
【図１０】本発明第二実施例の無線中継装置を示すブロ
ック構成図
ック構成図
【図１１】本発明第三実施例の無線中継装置を示すブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図１２】本発明第四実施例の無線中継装置を示すブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図１３】第四実施例の修正例を部分的に示すブロック
構成図。
構成図。
【図１４】従来の一般的な無線中継装置を示すブロック
構成図。
構成図。
【図１５】ＴＤＤ方式の無線信号を中継する無線中継装
置の従来例を示すブロック構成図。
置の従来例を示すブロック構成図。
１、２、１４１、１４２ アンテナ ３〜６、１５１、１５２ 切替器 ７、７−１、７−２、１１ 減衰器 ８ 位相シフタ ９ 信号発生器 １０、１０−１、１０−２、１４５、１４６ 増幅器 １２ 受信機 １３ 信号誤り率検出器 １４ 制御部 ２１、２２、３１、３２、４１、４２、４６ ハイブリ
ッド ４３、４４、４５ 方向性結合器 ４０１ 入力端子 ４０２、４０４ ハイブリッド ４０３ 増幅器 ４０５ 出力端子 ４０６ 位相シフタ ４０７ 減衰器 １４３、１４４ 帯域ろ波器
ッド ４３、４４、４５ 方向性結合器 ４０１ 入力端子 ４０２、４０４ ハイブリッド ４０３ 増幅器 ４０５ 出力端子 ４０６ 位相シフタ ４０７ 減衰器 １４３、１４４ 帯域ろ波器
Claims (2)
- 【請求項１】 無線基地局と移動局とが同一周波数を用
いて送受信信号を時間的に切り替えながら時分割複信方
式で無線通信を行う無線信号を増幅する増幅器を備えた
無線中継装置において、 上記増幅器は上記無線基地局から上記移動局への中継方
向と上記移動局から上記無線基地局への中継方向とで共
通であり、 無線基地局が送信する制御信号を復号してその信号から
その無線基地局における送受信の切替タイミングの信号
を抽出する手段と、 この抽出する手段の出力により上記増幅器の中継方向を
切り替える手段とを備えたことを特徴とする無線中継装
置。 - 【請求項２】 中継する信号の位相を連続的に変動させ
る手段と、 中継する信号の位相が変動する状態でその信号の誤り率
を検出する手段と、 検出された誤り率があらかじめ定められた値を越えたと
きには中継する信号に対する利得を低下させる手段とを
備えた請求項１記載の無線中継装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5270827A JPH07131401A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 無線中継装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5270827A JPH07131401A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 無線中継装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131401A true JPH07131401A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17491570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5270827A Pending JPH07131401A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 無線中継装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07131401A (ja) |
Cited By (14)
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-
1993
- 1993-10-28 JP JP5270827A patent/JPH07131401A/ja active Pending
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