JPH11145886A

JPH11145886A - 再生中継装置

Info

Publication number: JPH11145886A
Application number: JP30715297A
Authority: JP
Inventors: Masato Horaguchi; 正人洞口; Kazuto Ito; 和人伊藤; Hiroshi Suzuki; 博鈴木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Mobile Communications Networks Inc; Kokusai Electric Co Ltd
Current assignee: NTT Docomo Inc; Kokusai Denki Electric Inc; NTT Inc
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-10
Also published as: JP3967436B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正常な復調が行え、正常かつ安定な再生中継
を行うことができる再生中継装置を得る。【解決手段】送信アンテナ１１と受信アンテナ１７を
備える再生中継装置１Ａにおいて、送信アンテナ１１よ
り送信され、受信アンテナ１７に廻り込む廻り込み信号
をキャンセルするキャンセル信号調整回路１８を備える
とともに、遅延回路２０Ａを備え、キャンセル後の誤差
成分が生じる部分と、希望信号のシンボルが安定してい
る部分が重ならないように、キャンセル後の誤差成分が
生じる部分と、希望信号のシンボルが安定していない部
分を重ねるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線信号を再生
中継する再生中継装置に関し、特に、自局廻り込み干渉
除去方式が採用されている再生中継装置の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】無線受信信号と同一周波数の無線再生信
号を生成し、送信する再生中継装置を開空間で使用する
場合、送信アンテナと受信アンテナの物理的配置関係を
十分考慮する必要がある。特にアンテナ間の距離が短い
場合、両アンテナ間の結合が大きくなると、発振等の障
害が発生し、正常な中継サービスが不可能となることが
ある。これは、再生中継装置の出力が廻り込んで受信ア
ンテナに入るレベルと、本来中継の目的である、基地局
からの無線信号のレベルの比が、本中継装置の復調部が
正常動作可能なＤ／Ｕ比を下回った場合に発生する。

【０００３】この問題を解決するため、従来より、送信
アンテナと受信アンテナの指向性を工夫してアンテナ間
の結合を軽減する技術や、自局廻り込み干渉除去方式が
知られている。

【０００４】以下に自局廻り込み干渉除去方式を採用し
た再生中継装置について説明する。図６は、自局廻り込
み干渉除去方式を採用した再生中継装置を示すブロック
図である。図６に示される再生中継装置１において、１
０は再生中継回路を示している。１１は受信アンテナで
あり、この受信アンテナ１１は、本来、この再生中継装
置１が中継を目的とする電波（希望信号）を受信するた
めのアンテナである。１２はその入力側が受信アンテナ
１１に接続され、受信アンテナ１１の出力を入力とし
て、受信信号を出力する受信回路である。

【０００５】また、再生中継装置１において、１３は受
信回路１２の出力側に接続されるとともに、後述するキ
ャンセル信号調整回路の出力側に接続され、受信回路１
２からの受信信号と、キャンセル信号調整回路からのキ
ャンセル信号とを加算して出力する加算回路である。１
４は加算回路１３の出力側に接続され、加算回路１３の
出力を入力として復調を行う復調回路、１５は復調回路
１４の出力側に接続され、復調回路１４の復調信号に対
して再変調を行う変調回路である。

【０００６】さらに、再生中継装置１において、１６は
変調回路１５の出力側に接続され、変調回路１５より出
力された変調信号より無線出力信号を生成して出力する
送信回路、１７は送信回路１６の出力側に接続され、中
継出力として電波を放射する送信アンテナ、そして、１
８は変調回路１５の出力側に接続され、変調回路１５の
出力の位相・振幅・遅延を調整し、受信回路１２の出力
信号内に含まれる廻り込み信号成分と同一の振幅と遅延
時間とを有する逆位相の信号を生成し、この生成信号を
廻り込み信号をキャンセルするための廻り込み信号キャ
ンセル信号として出力するキャンセル信号調整回路であ
る。

【０００７】このような構成より示されるように、従来
の再生中継装置１においては、希望信号と送信アンテナ
からの廻り込み信号成分との合成信号である受信信号か
ら、廻り込み成分のレプリカを減算し、廻り込み成分の
除去を行って希望信号を抽出する。そしてこの希望信号
を後段の復調回路１４に渡すことにより正常な復調及び
再変調を行うようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術において、送信アンテナと受信アンテナの指向性を
工夫してアンテナ間の結合を軽減する技術は、中継サー
ビスしたいエリアに対応する指向性と整合できない場合
が生じ得るという問題がある。また、送受信アンテナ間
の結合軽減量に限界があり、さらには、アンテナのコス
トも大幅に増大するという問題もある。

【０００９】一方、図６に示した自局廻り込み干渉除去
方式を用いた技術においては、自局内で廻り込み信号成
分を積極的にキャンセルするので有効的ではあるが、実
際の減算結果の出力信号には、廻り込み成分と廻り込み
キャンセル信号のわずかな誤差が残留誤差として含まれ
る。この残留誤差は伝送路（特にチャネルフィルタ）に
おける帯域制限で与えられる波形歪や遅延誤差により発
生するものであり、廻り込み成分、およびそれに同期し
た廻り込みキャンセル信号の変調シンボルの変化点近傍
ではこの誤差量が著しく大きくなる。この残留誤差が再
生中継装置における復調動作に大きな障害を与える場合
がある。

【００１０】図７は上述した残留誤差が再生中継装置に
おける復調動作に大きな障害を与える場合を示すため
の、図６に示した従来装置の各信号のタイミングを示す
タイムチャートである。図７の各図（Ａ）〜（Ｅ）にお
いて、横軸は共通の時間軸を表している。図７の（Ａ）
及び（Ｂ）はそれぞれ受信信号の廻り込み成分、及びキ
ャンセル信号における変調シンボルの変化タイミング
（Ｘ印）を示している。（Ａ）及び（Ｂ）の変調シンボ
ルの変化タイミングは、キャンセル信号調整回路１８に
よりほぼ同じになるよう調整されているため、時間軸上
ではほぼ同じタイミングで図示されている。

【００１１】（Ｃ）はキャンセル後の信号、すなわち、
加算回路１３の出力信号を表している。これによれば、
誤差（キャンセル残差）成分がデータの変化タイミング
近傍で大きくなっていることが示される。これは前述し
た波形歪や遅延誤差に起因している。

【００１２】（Ｄ）は受信信号の中の希望信号の変調シ
ンボルの変化のタイミングを示している。（Ａ）の変化
のタイミング（これは（Ｂ）（Ｃ）の変化タイミングに
等しい）と（Ｄ）の変化タイミングの関係は、装置内の
各部回路要素による遅延時間が加味されるため、一致す
るとは限らない（通常一致しない）。図７では、シンボ
ルタイミングの１／２時間長のずれがある場合を図示し
ている。

【００１３】実際の復調回路に入力される信号は（Ｃ）
（Ｄ）で示される信号の和であり、その変化のタイミン
グを（Ｅ）に示している。（Ｅ）は同図の（Ｃ）（Ｄ）
の変化のタイミング（これは（Ｃ）の誤差の大きいとこ
ろである）が、本来の希望信号（Ｄ）のシンボルが安定
している部分に重なっていることを示している。したが
って、この誤差成分が大きいと、その成分が復調動作に
与える影響により、希望信号の正常な復調ができなくな
るという問題点がある。

【００１４】この発明は、このような課題を解決するた
めなされたもので、キャンセル後の誤差成分が生じる部
分と、希望信号のシンボルが安定している部分が重なら
ないようにすることで、正常な復調が行え、もって、正
常かつ安定な再生中継を行うことができる再生中継装置
を得ることを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明は、例えば図１、図３〜図５に示される
ように、電波を受信する受信アンテナ１１と、上記受信
アンテナ１１の出力信号が入力される受信回路１２と、
上記受信回路１２より出力される受信希望信号の復調を
行う復調回路１４と、上記復調回路１４により出力され
る復調信号の変調を行う変調回路１５と、上記変調回路
１５により出力される変調信号を送信する送信回路１６
と、上記送信回路１６の出力信号を電波として送信する
送信アンテナ１７と、上記変調信号に基づいて、上記受
信アンテナ１１で受信された上記送信アンテナ１７から
の送信信号をキャンセルするための廻り込みキャンセル
信号を出力するキャンセル信号調整回路１８と、上記キ
ャンセル信号調整回路１８により出力される上記廻り込
みキャンセル信号を上記受信回路１２により出力される
受信信号に加算して上記復調回路１４で復調される受信
希望信号を形成する加算回路１３と、上記受信希望信号
と上記廻り込みキャンセル信号の変調シンボルのタイミ
ング位相が同一となるように、上記受信希望信号または
上記変調シンボルのタイミングを遅延させる遅延回路２
０Ａ〜２０Ｄとを備えてなるものである。

【００１６】このような構成によれば、上記受信希望信
号と上記廻り込みキャンセル信号の変調シンボルのタイ
ミング位相が同一となるように、上記受信希望信号また
は上記変調シンボルのタイミングを遅延させることがで
きるので、廻り込み信号のキャンセル後の誤差成分が生
じる部分と、希望信号のシンボルが安定していない部分
を重ねることができ、すなわち、廻り込み信号のキャン
セル後の誤差成分が生じる部分と、希望信号のシンボル
が安定している部分が重ならないようにすることができ
るので、正常な復調が行え、もって、正常かつ安定な再
生中継を行うことができる。

【００１７】また、この発明において、上記遅延回路
は、所定の遅延時間を有する低域濾波器もしくは帯域濾
波器で構成される。

【００１８】さらに、この発明において、上記遅延回路
２０Ａは、図１に示されるように、上記変調回路１５の
出力側に設けられるものである。

【００１９】また、この発明は、上記変調回路１５をデ
ィジタル回路で構成し、上記遅延回路２０Ａは上記変調
回路から出力されるディジタル数値で表現された変調信
号を遅延させるシフトレジスタで構成されるものであ
る。

【００２０】また、この発明において、上記遅延回路２
０Ｂは、図３に示されるように、ディジタル回路で構成
され、上記復調回路１４の出力側に設けられるものであ
る。

【００２１】このような構成によれば、復調回路１４の
ディジタル出力の信号形態のまま遅延回路２０Ｂで遅延
させることができ、信号の取り扱いが容易となる。

【００２２】また、この発明において、上記遅延回路２
０Ｃは、図４に示されるように、上記復調回路の入力側
に設けられる。

【００２３】さらに、この発明において、上記遅延回路
２０Ｄは、上記変調回路１５に変調信号生成のためのク
ロックを供給する、シンボルタイミング生成回路１９の
出力ラインである、クロック供給ライン上に設けられ、
上記クロックを遅延させることにより上記変調信号を遅
延させるようにしてなる。

【００２４】このような構成によれば、変調シンボルタ
イミングを１シンボル内で可変とできるので、遅延制御
を簡単に行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図に従って説明する。実施の形態１．図１は実施の形態１に係る再生中継装置
を示す図である。図１に示す再生中継装置１Ａの再生中
継回路１０Ａにおいて、図６と同一符号は図６で示した
対象と同一もしくは相当物を示しており、ここでの説明
を省略する。図において、２０Ａは変調回路１５の出力
側と送信回路１６の入力側の間に設けられた遅延回路で
あり、この遅延回路２０Ａの出力側がキャンセル信号調
整回路１８の入力側に接続されている。

【００２６】この遅延回路２０Ａは、変調回路１５より
出力される希望信号の変調シンボルの変化タイミングを
遅延させることにより、残留誤差における変調シンボル
の変化タイミングが、希望信号のシンボルが安定してい
る部分と重ならないようにしたものであり、すなわち、
この遅延回路２０Ａは、残留誤差における変調シンボル
の変化タイミングが希望信号のシンボルが安定していな
い部分と同一のタイミングで同期するようにさせるもの
である。

【００２７】以下に実施の形態１の動作について説明す
る。図２は図１に示した再生中継回路１Ａの各部のタイ
ミングを示すフローチャートである。図２の各図（ａ）
〜（ｆ）において、横軸は共通の時間軸を表している。
図２の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ受信信号の廻り込み
成分、及びキャンセル信号における変調シンボルの変化
タイミング（Ｘ印）を示している。（ａ）及び（ｂ）の
変調シンボルの変化タイミングは、キャンセル信号調整
回路１８によりほぼ同じになるよう調整されているた
め、時間軸上ではほぼ同じタイミングで図示されてい
る。

【００２８】（ｃ）はキャンセル後の信号、すなわち、
加算回路１３の出力信号を表している。これによれば、
誤差（キャンセル残差）成分がデータの変化タイミング
近傍で大きくなっていることが示される。これは前述し
た波形歪や遅延誤差に起因している。

【００２９】（ｄ）は受信信号の中の希望信号の変調シ
ンボルの変化タイミングを示している。（ａ）の変化タ
イミング（これは（ｂ）（ｃ）の変化タイミングに等し
い）と（ｄ）の変化タイミングの関係は、遅延回路２０
Ａの遅延時間を調整することによって一致している。

【００３０】実際の復調回路に入力される信号は（ｃ）
（ｄ）で示される信号の和であり、その変化のタイミン
グを（ｅ）に示している。（ｅ）は同図の（ｃ）（ｄ）
の変化のタイミング（これは（ｃ）の誤差の大きいとこ
ろである）が、本来の希望信号（ｄ）の変化タイミング
に重なっており、希望信号の変調シンボルが安定してい
る区間から外れていることを示している。

【００３１】したがって、復調動作をこの安定している
区間で行い、希望信号の変調シンボルの変化点近傍の誤
差成分が大きい区間は復調の対象外とするように、変調
回路１５の出力側に設けられた遅延回路２０Ａの遅延時
間を調整することで希望信号の正確な復調が可能とな
る。

【００３２】復調における積分放電のタイミング事例を
（ｆ）に示す。なお、（ｆ）では一例として２値変調シ
ンボルの積分放電動作を示している。図示されるよう
に、三角状の積分放電パターンは復調前の信号（ｅ）に
おける誤差成分が大きい区間を回避しているので復調結
果には全く影響が現れない。

【００３３】遅延回路２０Ａは、例えば、所定の遅延時
間を有する低域濾波器もしくは帯域濾波器で構成するこ
とができる。また、変調回路１５をディジタル回路で構
成した場合は、変調回路１５から出力されるディジタル
数値で表現された変調信号をシフトレジスタやラッチな
どのディジタル回路を用いて遅延するようにすることも
できる。

【００３４】なお、遅延時間は、再生中継回路における
廻り込み信号のキャンセル後の誤差成分が生じる部分
（タイミング）と、希望信号のシンボル変化点とのタイ
ミングの時間差を実験的に求めて遅延時間を定めるよう
にしても良いし、あるいは、上記時間差を中継中に求
め、この求められた時間差に応じて遅延時間を自動的に
調整するようにしても良い。これは、例えばＤ波とＵ波
を含んだ受信波と、送信波の相関演算（Ｉ／Ｑの複素相
関）をすることにより、Ｄ波のタイミングとＵ波のタイ
ミングで２つのピークが現れるので、そのピークの差か
ら、遅延回路の遅延時間を設定するようにして実現する
ことができる。

【００３５】実施の形態２．図３は実施の形態２に係る
再生中継装置を示す図である。図３に示す再生中継装置
１Ｂの再生中継回路１０Ｂにおいて、図６と同一符号は
図６で示した対象と同一もしくは相当物を示しており、
ここでの説明を省略する。実施の形態２においては、遅
延回路２０Ｂは復調回路１４の出力側と変調回路１５の
入力側との間に設けられる点が実施の形態１と異なる点
である。このような構成においても実施の形態１と同様
の動作が行われ、実施の形態１と同様の作用、効果が得
られることは明白である。なお、この場合、遅延回路２
０Ｂを復調回路１４の直後に設けたため、遅延回路２０
Ｂはディジタル回路にて容易に構成することができる。

【００３６】実施の形態３．図４は実施の形態３に係る
再生中継装置を示す図である。図４に示す再生中継装置
１Ｃの再生中継回路１０Ｃにおいて、図６と同一符号は
図６で示した対象と同一もしくは相当物を示しており、
ここでの説明を省略する。実施の形態３においては、遅
延回路２０Ｃは加算回路１３の出力側と復調回路１４の
出力側との間に設けられる。そして、このような構成に
おいても実施の形態１と同様の動作が行われ、実施の形
態１と同様の作用、効果が得られることは明白である。

【００３７】実施の形態４．図５は実施の形態４に係る
再生中継装置を示す図である。図５に示す再生中継装置
１Ｄの再生中継回路１０Ｄにおいて、図６と同一符号は
図６で示した対象と同一もしくは相当物を示しており、
ここでの説明を省略する。実施の形態４においては、遅
延回路２０Ｄはシンボルタイミング生成回路１９の出力
側と、変調回路１５の変調信号生成のためのクロック入
力端子間に設けられる。なお、シンボルタイミング生成
回路１９は、変調回路１５に変調信号生成のためのクロ
ック（シンボルタイミング）を供給する回路である。

【００３８】このような構成によれば、変調シンボルの
タイミングを１シンボル内において可変とできるので、
１シンボル内の遅延制御が簡単に実現できる。図２のタ
イムチャートからも明らかなように、必要となるタイミ
ングの遅延制御量は時間的に前方もしくは後方に最大
０．５シンボル（全体で１シンボル）だけ調整できれば
十分であるので、実施の形態４の構成は効果的である。

【００３９】

【発明の効果】以上に詳述した通り、この発明によれ
ば、再生中継装置において、遅延回路を設けることによ
り、キャンセル後の誤差成分が生じる部分と、希望信号
のシンボルが安定している部分が重ならないようにした
ので、廻り込み伝搬路と廻り込みキャンセル信号のルー
プ間の周波数特性や遅延の誤差に起因するキャンセル残
留誤差が発生した場合でも、希望信号の正確な復調が可
能となり、正常な再生中継サービスを行うことができる
という効果を奏する。なお、この発明は従来の再生中継
装置に遅延回路を新たに設けるだけで構成することがで
きるので、装置の小型化やコスト低減化に何ら支障をも
たらすこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る再生中継装置を
示すブロック図である。

【図２】この発明の実施の形態の動作を示すタイムチャ
ートである。

【図３】この発明の実施の形態２に係る再生中継装置を
示すブロック図である。

【図４】この発明の実施の形態３に係る再生中継装置を
示すブロック図である。

【図５】この発明の実施の形態４に係る再生中継装置を
示すブロック図である。

【図６】従来の再生中継装置を示すブロック図である。

【図７】従来の再生中継装置の動作を示すタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ再生中継装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ再生中継回路１１送信アンテナ１２受信回路１３加算器１４復調回路１５変調回路１６送信回路１７送信アンテナ１８キャンセル信号調整回路２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ遅延回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木博神奈川県川崎市宮前区馬絹1964番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電波を受信する受信アンテナと、上記受信アンテナの出力信号が入力される受信回路と、上記受信回路より出力される受信希望信号の復調を行う
復調回路と、上記復調回路により出力される復調信号の変調を行う変
調回路と、上記変調回路により出力される変調信号を送信する送信
回路と、上記送信回路の出力信号を電波として送信する送信アン
テナと、上記変調信号に基づいて、上記受信アンテナで受信され
た上記送信アンテナからの送信信号をキャンセルするた
めの廻り込みキャンセル信号を出力するキャンセル信号
調整回路と、上記キャンセル信号調整回路により出力される上記廻り
込みキャンセル信号を上記受信回路により出力される受
信信号に加算して上記復調回路で復調される受信希望信
号を形成する加算回路と、上記受信希望信号と上記廻り込みキャンセル信号の変調
シンボルのタイミング位相が同一となるように、上記変
調シンボルのタイミングを遅延させる遅延回路とを備え
てなる再生中継装置。
【請求項２】上記遅延回路は、所定の遅延時間を有す
る低域濾波器もしくは帯域濾波器で構成される請求項１
記載の再生中継装置。
【請求項３】上記遅延回路は上記変調回路の出力側に
設けられる請求項１または請求項２記載の再生中継装
置。
【請求項４】上記変調回路をディジタル回路で構成
し、上記遅延回路は上記変調回路から出力されるディジ
タル数値で表現された変調信号を遅延させるシフトレジ
スタで構成される請求項１または請求項３記載の再生中
継装置。
【請求項５】上記遅延回路は、ディジタル回路で構成
され、上記復調回路の出力側に設けられる請求項１記載
の再生中継装置。
【請求項６】上記遅延回路は、上記復調回路の入力側
に設けられる請求項１または請求項２記載の再生中継装
置。
【請求項７】上記遅延回路は、上記変調回路に変調信
号生成のためのクロックを供給するクロック供給ライン
上に設けられ、上記クロックを遅延させることにより上
記変調信号を遅延させるようにしてなる請求項１記載の
再生中継装置。