JP2002185382A - 無線中継器 - Google Patents
無線中継器Info
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Abstract
いて、無線中継器が端末毎に利得制御を行わず、小さな
ダイナミックレンジで無線中継を行う無線中継器を提供
する。 【解決手段】 端末から無線中継器を介して基地局への
上り回線に対して端末が送信電力制御を行う無線システ
ムにおける無線中継器において、基地局が送信する制御
信号を受信して、これに含まれる基地局の送信電力と基
地局の希望受信電力からシステムの最大利得を得る手段
と、基地局から無線中継器を介して端末への下り回線の
信号を受信して、所定の送信電力まで増幅する手段と、
この下り回線を増幅する手段の利得を下り回線の受信電
力に応じて自動的に制御して、これを下り回線利得とす
る手段と、上り回線の信号を受信して、所定の送信電力
まで増幅する手段と、この上り回線を増幅する手段の利
得として、前記の最大利得と前記の下り回線利得の小さ
い方を選択する手段とを備えたことを特徴とする無線中
継器。
Description
るものであり、特に増幅器の利得制御に関するものであ
る。
器の構成例を示す。この例では、上り下り回線を時分割
複信(TDD)方式で双方向通信を行う無線システムに
ついて示している。下り回線では無線中継器100は基
地局1から送信された信号をアンテナ3で受信し、切替
回路4により下り回線の可変利得増幅器5に入力され
る。可変利得増幅器5では入力信号を所定のレベルまで
増幅した後、切替回路8を通して、アンテナ9により端
末2に送信する。このとき受信電力は基地局と中継器間
の距離などによって変化して一定ではない。この受信電
力に応じて所定の送信電力まで増幅するために、自動利
得制御回路(AGC)7は可変利得増幅器5の利得を制
御している。
b接続からa−c接続に切替える。無線中継器100は
端末2から送信された信号をアンテナ9で受信し、切替
回路8により上り回線の可変利得増幅器10に入力され
る。可変利得増幅器10では入力信号を所定のレベルま
で増幅した後、切替回路4を通して、アンテナ3により
基地局1に送信する。このとき端末と中継器間の距離な
どにより受信電力が端末毎に異なり、AGC12は可変
利得増幅器10の利得を端末毎に制御している。この回
路は特開平10−22895「無線中継増幅装置」に示
されている。
り受信側には低雑音増幅器が、送信側には高出力増幅器
が接続されているが、この図では省いている。また、無
線中継器が周波数変換を行うケースもあるが、この例で
は省いている。
示す。これは、ETSI BRANの5GHz帯高速無
線アクセスシステムHIPERLAN2の仕様による例
を示す。まず端末は基地局が送信する報知信号(BC
H)を受信する。この報知信号には基地局の送信電力(A
P_Tx_Level)と基地局が所望する上り回線の受信電力(A
P_Rx_UL_Level)の情報が含まれている。端末は報知信
号を復調して得られたこれらの情報を送信電力制御回路
18に入力する。次に端末は下り回線の受信電力RSS
Iを検出器19により検出して送信電力制御回路18に
入力する。送信電力制御回路18は、端末の送信電力P
t,mtを以下の(1)式で決定する。 Pt,mt=min(AP_Tx_Level-RSSI+AP_Rx_UL_Level, AP_Tx_Level) (1) 基地局と端末の間の伝搬損失が小さい場合(RSSI>AP_Rx_
UL_Level)は、端末は送信電力をAP_Tx_Level以下の値に
抑える。このとき、基地局の受信電力Pr,apはAP_Rx_UL_
Levelになる。基地局と端末の間の伝搬損失が大きい場
合(RSSI<AP_Rx_UL_Level)は、端末は送信電力を最大のA
P_Tx_Levelにするが、基地局の受信電力はAP_Rx_UL_Lev
elに達しなくなる。こうして、端末が上り回線に送信電
力制御を行うことにより、基地局の受信電力Pr,apはAP_
Rx_UL_Level以下になる。
の増幅器の利得制御を、下り回線と上り回線を独立に制
御していた。また、上り回線では端末毎にその利得を制
御していた。このため、無線中継器が必要とするダイナ
ミックレンジは、想定される遠近差をカバーするため非
常に大きいものであった。
もので、端末が送信電力制御を行う無線システムにおい
て、無線中継器が端末毎に利得制御を行わず、小さなダ
イナミックレンジで無線中継を行うことを目的とする。
に、本発明の特徴は、端末から無線中継器を介して基地
局への上り回線に対して端末が送信電力制御を行う無線
システムにおける無線中継器において、基地局が送信す
る制御信号を受信して、これに含まれる基地局の送信電
力と基地局の希望受信電力からシステムの最大利得を得
る手段と、基地局から無線中継器を介して端末への下り
回線の信号を受信して、所定の送信電力まで増幅する手
段と、この下り回線を増幅する手段の利得を下り回線の
受信電力に応じて自動的に制御して、これを下り回線利
得とする手段と、上り回線の信号を受信して、所定の送
信電力まで増幅する手段と、この上り回線を増幅する手
段の利得として、前記の最大利得と前記の下り回線利得
の小さい方を選択する手段とを備えた無線中継器にあ
る。
面を参照して説明する。
1に示すように切替回路4及び8の状態が共にa−b接
続のときに下り回線となり、これとは逆に、両者共にa
−c接続のときに上り回線となる。下り回線では従来例
と同様に、無線中継器100は基地局1から送信された
信号をアンテナ3で受信し、可変利得増幅器5により入
力信号を所定のレベルAP_Tx_Levelまで増幅した後、ア
ンテナ9により端末1あるいは2に送信する。このとき
受信電力に応じてAGC7は可変利得増幅器5の利得を
制御している。
る報知信号(BCH)を受信し、復調して得られたAP_T
x_Level(基地局の送信電力)とAP_Rx_UL_Level(基地
局の希望受信電力)の情報を上り利得制御回路23に入
力する。さらに無線中継器はAGC7で得られた下り回
線の利得Gdを上り利得制御回路23に入力する。上り利
得制御回路23は、上り回線の利得Guを以下の(2)式
で決定する。 Gu=min(Gd,AP_Tx_Level-AP_Rx_UL_Level) (2) AP_Tx_Level-AP_Rx_UL_Levelは基地局の送信電力と基地
局の希望受信電力の差であり、このシステムが想定する
回線の最大利得、つまり伝搬損失である。基地局と無線
中継器の間の伝搬損失が小さい場合は、GuはGdとなり、
逆にこの伝搬損失が大きい場合は、Guは最大利得AP_Tx_
Level-AP_Rx_UL_Levelになる。
利得と報知情報の最大利得の値によって決定され、上り
回線の伝搬損失にはよらず、端末ごとに制御を行わない
ことが本発明のひとつで特徴である。
ら送信される信号を基準に送信電力制御を行うため、無
線中継器の上り回線の受信電力はAP_Rx_UL_Level以下に
なる。したがって、無線中継器の上り回線の送信電力は
最大でAP_Tx_Levelとなる。
間の伝搬損失は端末の送信電力制御で吸収し、無線中継
器はもっぱら基地局と無線中継器の間の伝搬損失をカバ
ーすることになり、これは下り回線の利得制御で得られ
た情報を用いることができる。
では、上り回線において端末毎に利得制御を行う必要が
ない。また小さなダイナミックレンジのため、可変利得
増幅器10の可変幅も小さくすることができる。
施例の無線中継器102では、下り回線の可変利得増幅
器5を制御しているAGC7の出力にホールド回路24
を設置し、可変利得増幅器5の制御信号の値を1フレー
ムの間保持している。このホールド回路24により、下
り回線の制御信号は1フレーム前のAGC7出力を用い
る。
線中継器の下り回線の受信バースト信号、(b)は下り
回線の送信バースト信号で従来のAGCを用いた場合、
(c)は下り回線の送信バースト信号で第2実施例の場
合を示す。(b)の場合では、無線中継器が受信したバ
ースト信号を増幅するときに、バースト信号の先頭では
AGCが利得を決定するまでの振幅変動が生じる。無線
中継器がこのAGCによる振幅変動をもつ信号をそのま
ま送信した場合、端末の受信機がうまく受信しなくなる
ことが生じる。しかし(c)では、1フレーム前の利得
を用いて増幅し、送信中の利得は固定しており、送信信
号にAGCによる振幅変動が生じない。このフレーム中
にAGCが決定した増幅器の利得は次フレームの下り回
線の中継前に更新される。これにより下り回線の利得制
御は1フレーム分遅れるが、基地局も無線中継器も通常
は固定して動かないため、一般的な無線システムのフレ
ーム長の時間に急激にレベルが大きく変動することはな
いと考えられる。さらに、フレーム前の利得の代わり
に、過去の複数のフレームのレベルの平均値を用いて利
得を決定してもよい。
り、上り回線において端末毎に利得制御を行う必要がな
く、またダイナミックレンジを小さくすることができ
る。また第2実施例の無線中継器により、中継中にAG
Cによる振幅変動を加えることを防ぐことができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 端末から無線中継器を介して基地局への
上り回線に対して端末が送信電力制御を行う無線システ
ムにおける無線中継器において、 基地局が送信する制御信号を受信して、これに含まれる
基地局の送信電力と基地局の希望受信電力からシステム
の最大利得を得る手段と、 基地局から無線中継器を介して端末への下り回線の信号
を受信して、所定の送信電力まで増幅する手段と、 この下り回線を増幅する手段の利得を下り回線の受信電
力に応じて自動的に制御して、これを下り回線利得とす
る手段と、 上り回線の信号を受信して、所定の送信電力まで増幅す
る手段と、 この上り回線を増幅する手段の利得として、前記の最大
利得と前記の下り回線利得の小さい方を選択する手段と
を備えたことを特徴とする無線中継器。 - 【請求項2】 下り回線の利得制御において、中継中の
フレームの受信電力を用いずに、過去のフレームから決
定した下り回線の利得を用いる手段とをさらに備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の無線中継器。 - 【請求項3】 下り回線の利得が中継中のフレームの直
前のフレームから決定される請求項2記載の無線中継
器。 - 【請求項4】 下り回線の利得が、中継中のフレームま
での過去の複数のフレームのレベルの平均値から決定さ
れる請求項2記載の無線中継器。
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