JP6121270B2 - 分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び光区間信号歪推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信基地局の機能が信号処理部と無線通信部に分割され物理的に離れた構成である分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び光区間信号歪推定方法に関する。

セルラーシステムにおいて、セル構成の自由度を向上するため、基地局の機能を信号処理部（ＢＢＵ： Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）とＲＦ部（ＲＲＵ： Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割して物理的に離れた構成とする事が検討されている。ＢＢＵ−ＲＲＵ間は同軸ケーブルや光ファイバ等で接続されるが、特に光ファイバによって接続する事により伝送距離を拡大する事ができる。この時ＢＢＵ−ＲＲＵ間において、無線信号はＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）技術により伝送される。ＲｏＦ技術は光伝送方法によりアナログＲｏＦ技術とデジタルＲｏＦ技術に大別できる。デジタルＲｏＦ技術は非常に広い帯域を光ファイバ区間で必要とするが、アナログＲｏＦ伝送時の光ファイバ区間での所要帯域は無線信号の使用周波数帯域とほぼ等しい。このため無線信号が高速な際は、アナログＲｏＦ技術の方がＢＢＵ−ＲＲＵ間の所要ファイバ本数を削減できる。また、ＢＢＵは複数のＲＲＵを収容しても良い。この時、特許文献１のように、ＢＢＵ−ＲＲＵ間をＰＯＮで接続することによりファイバを集約してコストを低減することができる。なお、特許文献１では、中央局ＣＳが上記ＢＢＵ、基地局ＢＳが上記ＲＲＵに相当している。

以後、アナログＲｏＦ技術を関連技術と呼ぶ。また、ＢＢＵで作成した無線信号を光信号に変換してＲＲＵへ伝送し、ＲＲＵで受信した光信号を無線信号に変換して、端末へと送信するリンクを下りリンクと呼ぶ。一方、端末が送信した無線変調信号をＲＲＵで受信し、受信した無線信号を光信号に変換してＢＢＵへ伝送し、ＢＢＵで受信した光信号を無線信号に変換して信号の復調を行うリンクを上りリンクと呼ぶ。

関連技術のＲＲＵ１２０の装置構成例を図９に示す。ＲＲＵ１２０は上りリンク通信のため、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理ができるレベルまで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。またＲＲＵ１２０は下りリンク通信のため、ＢＢＵから受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、電気信号に変換された無線信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、電力を決められた送信電力まで増幅する増幅器３６と、送受切替部１２とアンテナ１１を有する。送受切替部１２は、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）のどちらにも対応できる。

関連技術のＢＢＵ１１０の装置構成例を図１０に示す。ＢＢＵ１１０は下りリンク通信のため、変調された無線信号のデジタルビット系列を出力する変復調部４３と、変復調部４３で出力されたデジタルビット系列をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部５３と、アナログ電気信号を光信号に変換してＢＢＵ側へ送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。またＢＢＵ１１０は上りリンク通信のため、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、電気信号に変換されたアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換部４４と、デジタルビット系列を復調するための変復調部４３を有する。

図９及び図１０では、ＢＢＵ−ＲＲＵ間で無線ベースバンド信号を伝送する場合の装置構成例を示したが、ＢＢＵ−ＲＲＵ間でＩＦ信号またはＲＦ信号を伝送する構成とすることもできる。ＢＢＵ−ＲＲＵ間でＲＦ信号を伝送する際は、アップコンバート部３５及びダウンコンバート部２２がＢＢＵ１１０に配置される。

図１１に、関連技術の下りリンク通信時の無線信号の周波数特性を示す。波長分散、Ｏ／Ｅ変換、あるいはＥ／Ｏ変換等の影響で、光ファイバ区間を伝送した後の無線信号に周波数特性の歪みが生じる。以後、この歪みを光区間の歪み（光区間のチャネル品質）と呼ぶ。光区間の歪みは、経年劣化や温度変化等の影響により変動する。

またフェージング等の影響で、無線区間を伝搬した後の受信信号には周波数特性の歪みが生じる。以後、この歪みを無線区間の歪み（無線区間のチャネル品質）と呼ぶ。したがって受信端末は、正しく信号を復調するために、光区間の歪みと無線区間の歪みを推定して等化処理を施す必要がある。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等のセルラーシステムでは、無線区間のチャネル品質を推定するための信号が基地局と無線端末間でやり取りされている。図１２に、ＬＴＥシステムの下りリンクの無線信号割当例を示す。基地局から無線端末に対しては、各端末向けのユーザデータだけでなく、制御情報（スケジューリング情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定結果等）、端末がチャネル推定を行うための参照信号（全端末向けに送信されるセル固有参照信号や、個別の端末向けに送信されるＵＥ固有参照信号等がある）、各端末が基地局と同期を取るための同期信号等が送信される。受信側では参照信号が既知であり、受信した参照信号と元々の参照信号の振幅／位相を比較することにより、受信信号の歪みを推定する。したがって関連技術適用時には、無線区間と光区間の歪みが合成された歪みが推定される。以後、この歪みを光無線区間の歪み（光無線区間のチャネル品質）と呼ぶ。

特開２０１１−１９９３６９号公報

無線システムでは無線区間の歪みを補償するよう等化処理が設計されている。しかし、図９のＲＲＵ及び図１０のＢＢＵを用いてアナログＲｏＦ伝送すると、受信信号に無線区間に加えて光区間の歪みが生じているため、歪を等化しきれず、正しく信号を復調することが困難という課題がある。

この課題を解決する策として、光区間のチャネル品質と無線区間のチャネル品質を別々に推定して、別々に等化処理を施す策がある。ＢＢＵまたはＲＲＵが光区間の歪みに対して等化処理を行えば、無線システムの受信局は無線区間の歪みに対してのみ等化処理を行うだけで良い。光区間のチャネル品質推定方法として、無線信号の隣接周波数位置にパイロット信号を挿入して推定することが考えられる。しかし、無線信号の隣接周波数位置でのチャネル品質情報からは、無線信号の使用周波数帯での光区間のチャネル品質を正確に推定することができない。また、光区間のチャネル品質推定方法として、既知信号をＢＢＵからＲＲＵへ伝送してチャネル品質を推定する方法も考えられる。しかし、光区間のチャネル品質推定用の既知信号を挿入するため、無線信号の送受信を一旦停止する必要がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、無線信号の送受信を一旦停止することなく、光区間のチャネル品質を正確に推定できる分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び光区間信号歪推定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、無線信号の参照信号または無線信号を用いて光区間のチャネル品質推定を行うこととした。

具体的には、本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割され、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続して前記無線信号をアナログＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送方式で前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を伝送する分散型無線通信基地局システムであって、
前記無線信号に含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間で生じる光信号歪を推定する光区間信号歪推定機能を備えることを特徴とする。

本発明では、無線信号の参照信号または無線信号を用いて光区間のチャネル品質推定を行う。隣接周波数ではなく、無線信号の周波数で光区間のチャネル品質推定を行うため、正確なチャネル品質推定ができる。また、無線信号の送受信を停止する必要もない。従って、本発明は、無線信号の送受信を一旦停止することなく、光区間のチャネル品質を正確に推定できる分散型無線通信基地局システムを提供することができる。

参照信号を用いて下りの無線信号の光区間のチャネル品質推定を行う場合、次のように行う。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記光区間信号歪推定機能は、
前記基地局から前記無線端末への下り方向の前記無線信号について、
前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＲＲＵで検出して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、推定した前記光信号歪みまたは前記光信号歪みを補正するための等化パラメータを前記ＢＢＵへ通知して、予め前記光信号歪を補償するように前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送する前記無線信号を補正することを特徴とする。

無線信号そのものを用いて下りの無線信号の光区間のチャネル品質推定を行う場合、次のように行う。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記光区間信号歪推定機能は、
前記基地局から前記無線端末への下り方向の前記無線信号について、
前記ＢＢＵで無線信号の一部を記憶し、前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号を前記ＲＲＵで複製して前記ＢＢＵへデジタル信号で返送し、返送された前記無線信号と前記ＢＢＵで記憶している前記無線信号と比較して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、予め前記光信号歪を補償するように前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送する前記無線信号を補正することを特徴とする。

参照信号を用いて上りの無線信号の光区間のチャネル品質推定を行う場合、次のように行う。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記光区間信号歪推定機能は、
前記無線端末から前記基地局への上り方向の前記無線信号について、
前記無線端末から送信された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＲＲＵで検出して前記無線端末から前記ＲＲＵまでの無線区間で生じた無線信号歪を推定して前記ＢＢＵに通知し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＢＢＵで検出して前記無線端末から前記ＢＢＵまでの光無線区間で生じた光無線信号歪を推定し、前記光無線信号歪と前記無線信号歪との差分を前記光区間で生じた光信号歪と推定し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号の前記光信号歪を補正することを特徴とする。

無線信号そのものを用いて上りの無線信号の光区間のチャネル品質推定を行う場合、次のように行う。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記光区間信号歪推定機能は、
前記無線端末から前記基地局への上り方向の前記無線信号について、
前記無線端末から送信された前記無線信号を前記ＲＲＵで複製して前記ＢＢＵへデジタル信号で送信し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号とデジタル信号の前記無線信号とを前記ＢＢＵで比較して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、ＲｏＦ伝送された前記無線信号の前記光信号歪を補正することを特徴とする。

また、本発明に係るＢＢＵ及びＲＲＵは、前記分散型無線通信基地局システムが備えるＢＢＵ及びＲＲＵである。

本発明に係る光区間信号歪推定方法は、前記分散型無線通信基地局システムで、前記無線信号に含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間のチャネル品質を推定する。

本発明は、無線信号の送受信を一旦停止することなく、光区間のチャネル品質を正確に推定できる分散型無線通信基地局システム、信号処理装置、無線装置、及び光区間信号歪推定方法を提供することができる。

本発明に係るＲＲＵを説明する装置構成図である。 本発明に係るＢＢＵを説明する装置構成図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムの下りリンクの動作を説明する図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムの上りリンクの動作を説明する図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムが備えるチャネル品質情報抽出部の構成を説明する図である。 本発明に係る分散型無線通信基地局システムが備えるチャネル品質情報抽出部の構成を説明する図である。 本発明に係るＲＲＵを説明する装置構成図である。 本発明に係るＢＢＵを説明する装置構成図である。 本発明に関連するＲＲＵを説明する装置構成図である。 本発明に関連するＢＢＵを説明する装置構成図である。 本発明に関連する分散型無線通信基地局システムの下りリンクの動作を説明する図である。 ＬＴＥシステムの下りリンクの無線信号割当を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
本実施形態の分散型無線通信基地局システムは、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割され、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続して前記無線信号をアナログＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送方式で前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を伝送する分散型無線通信基地局システムであって、
前記無線信号に含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間で生じる光信号歪を推定する光区間信号歪推定機能を備えることを特徴とする。

そして、前記光区間信号歪推定機能は、
前記基地局から前記無線端末への下り方向の前記無線信号について、
前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＲＲＵで検出して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、推定した前記光信号歪みまたは前記光信号歪みを補正するための等化パラメータを前記ＢＢＵへ通知して、予め前記光信号歪を補償するように前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送する前記無線信号を補正することを特徴とする。

また、前記光区間信号歪推定機能は、
前記無線端末から前記基地局への上り方向の前記無線信号について、
前記無線端末から送信された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＲＲＵで検出して前記無線端末から前記ＲＲＵまでの無線区間で生じた無線信号歪を推定して前記ＢＢＵに通知し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＢＢＵで検出して前記無線端末から前記ＢＢＵまでの光無線区間で生じた光無線信号歪を推定し、前記光無線信号歪と前記無線信号歪との差分を前記光区間で生じた光信号歪と推定し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号の前記光信号歪を補正することを特徴とする。

図１は、本実施形態のＲＲＵ１２１を説明する装置構成図である。ＲＲＵ１２１は下りリンク通信のため、関連技術と同様に、ＢＢＵから受信した光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３１と、電気信号に変換された無線信号をアップコンバートするアップコンバート部３５と、電力を決められた送信電力まで増幅する増幅器３６と、送受切替部１２とアンテナ１１を有する。ＲＲＵ１２１は、関連技術と異なり、アナログ無線信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換部３２ｆと、光区間のチャネル品質を推定する光区間チャネル品質情報抽出部（下り）３８と、抽出した情報を上りリンク無線信号と多重してＢＢＵへ伝送するための多重部２７を有する。

また、ＲＲＵ１２１は上りリンク通信のため、関連技術と同様に、無線信号の送／受信を行うアンテナ１１と、送信／受信を切り替える送受切替部１２と、受信した無線信号の信号電力を信号処理ができるレベルまで増幅する増幅器２１と、無線信号をダウンコンバートするダウンコンバート部２２と、ダウンコンバートされたアナログ信号を光信号に変換して送信するＥ／Ｏ変換部２６を有する。ＲＲＵ１２１は、関連技術と異なり、ダウンコンバートされたアナログ無線信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換部２３ｆと、無線区間のチャネル品質を推定する無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）２８と、抽出した情報を上りリンク無線信号と多重して伝送するための多重部２７を有する。

図１の多重部２７は、周波数多重により無線信号と抽出されたチャネル品質情報を多重してＢＢＵへ伝送する。波長多重により無線信号とチャネル品質情報を多重することも可能であり、この場合は図１のＲＲＵ１２１の上りリンクにおいて、Ｅ／Ｏ変換部を２つ以上用意してＥ／Ｏ変換部の前段にある多重部２７をＥ／Ｏ変換部の後段に配置する必要がある。なお、光区間チャネル品質情報抽出部（下り）３８及び無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）２８が出力するチャネル品質情報をデジタル信号とすることができる。

図２は、本実施形態のＢＢＵ１１１を説明する装置構成図である。ＢＢＵ１１１は下りリンク通信のため、関連技術と同様に、変調された無線信号のデジタルビット系列を出力する変復調部４３と、変復調部４３で出力されたデジタルビット系列をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部５３と、アナログ電気信号を光信号に変換してＲＲＵ１２１へ送信するＥ／Ｏ変換部５２を有する。ＢＢＵ１１１は、関連技術と異なり、ＲＲＵ１２１から受信した光区間チャネル品質情報（下り）を基に等化処理に用いるパラメータを決定する等化パラメータ決定部（下り）５９と、等化パラメータに基づき光区間の歪みを等化する光区間等化部（下り）５６を有する。

またＢＢＵ１１１は上りリンク通信のため、関連技術と同様に、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部４１と、電気信号に変換されたアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換部４４と、デジタルビット系列を復調するための変復調部４３を有する。ＢＢＵ１１１は、関連技術と異なり、ＲＲＵ１２１から伝送される上りリンク無線信号とチャネル品質情報を分離する分離部４５と、上りリンク無線信号のデジタルビット系列からチャネル光無線区間のチャネル品質情報を抽出する光無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）４８と、無線区間のチャネル品質情報（上り）と光無線区間のチャネル品質情報（上り）を基に光区間のチャネル品質情報（上り）を推定して等化処理のパラメータを決定する等化パラメータ決定部（上り）４９と、等化パラメータに基づき光区間の歪みを等化する光区間等化部（上り）４６を有する。光区間等化部４６は、時間領域で等化処理しても良いし、周波数領域で等化処理しても良い。

図２の分離部４５は、ＲＲＵ１２１から周波数多重伝送される無線信号とチャネル品質情報を分離する。ＲＲＵ１２１から波長多重により無線信号とチャネル品質情報が伝送される際は、図２のＢＢＵ１１１の上りリンクにおいて、Ｏ／Ｅ変換部４１を２つ以上用意してＯ／Ｅ変換部４１の後段にある分離部４５をＯ／Ｅ変換部４１の前段に配置する必要がある。

本実施形態の下りリンクの動作例を図３に示す。ＢＢＵ１１１の変復調部４３から出力された信号（図３（ａ））は、ＢＢＵ１１１の光区間等化部（下り）５６で、光区間の歪みを補償するようにプリ等化される（図３（ｂ））。このため、ＲＲＵ１２１で受信した時点での無線信号は、変復調部４３から出力された信号と振幅がほぼ等しい（図３（ｃ））。無線端末が受信した信号には無線区間の歪みのみが生じており（図３（ｄ））、この歪みは無線端末の既知の等化処理で補償される。

本実施形態の上りリンクの動作例を図４に示す。ＲＲＵ１２１で受信した無線信号には、無線区間の歪みが生じている（図４（ｂ））。この信号がＢＢＵ１１１で受信された時点では、さらに光区間の歪みも重畳する（図４（ｃ））。ＢＢＵ１１１の光区間等化部（上り）４６では、光区間の歪みを補償するように等化を行い、無線信号には無線区間の歪みだけが残る（図４（ｄ））。この歪みは、変復調部４３の既知の等化処理で補償される。

本実施形態では、ＬＴＥ下りリンクのようなＯＦＤＭ無線システムを想定し、無線信号の使用周波数帯上に分散的に配置されている参照信号を用いてチャネル推定を行う。図５は、無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）２８、光区間チャネル品質情報抽出部（下り）３８、及び光無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）４８に共通する構成を説明する図である。それぞれのチャネル品質情報抽出部（２８、３８、４８）は、無線信号を周波数領域の信号に変換する周波数領域変換部１９０ａと、所定の周波数位置に配置されている参照信号を抽出する参照信号抽出部１９０ｂと、を有する。

光区間チャネル品質情報抽出部（下り）３８は、ＲｏＦ伝送された無線信号から抽出した参照信号と既知である参照信号の振幅／位相の差分からチャネル品質を推定するチャネル品質推定部１９０ｃを有する。光区間チャネル品質情報抽出部（下り）３８は、推定したチャネル品質をＢＢＵ１１１の等化パラメータ決定部（下り）５９へ伝送する。なお、参照信号抽出部１９０ｂで抽出した参照信号をＢＢＵ１１１へ伝送し、チャネル品質の推定をＢＢＵ１１１の等化パラメータ決定部（下り）５９で行っても良い。

同様に、無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）２８及び光無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）４８は、無線信号から抽出した参照信号と既知である参照信号の振幅／位相の差からチャネル品質を推定するチャネル品質推定部１９０ｃを有する。チャネル品質情報抽出部（２８、４８）は、推定したチャネル品質をＢＢＵ１１１の等化パラメータ決定部（上り）４９へ伝送する。等化パラメータ決定部（上り）４９は、周波数領域で、光無線区間のチャネル品質情報と無線区間のチャネル品質情報との差分を取ることで、光区間のチャネル品質情報を得ることができる。なお、参照信号抽出部１９０ｂで抽出した参照信号を等化パラメータ決定部（上り）４９に送り、等化パラメータ決定部（上り）４９で無線区間／光無線区間のチャネル品質を推定しても良い。

光区間のチャネル品質変動速度は、無線区間のチャネル品質変動速度よりもきわめて遅い。このため光区間のチャネル品質推定の周期は、無線区間のチャネル推定の周期とは独立に設定して良い。また光区間のチャネル推定は、定期的に行っても良いし、任意のタイミングで行っても良い。

それぞれのチャネル品質情報抽出部（２８、３８、４８）は、周波数領域変換部１９０ａで周波数領域変換を行うために無線信号のシンボル先頭位置を認識する必要がある。このために、ＢＢＵ１１１−ＲＲＵ１２１間で時刻同期を取っておいても良い。時刻同期を取る方法として、ＢＢＵ１１１及びＲＲＵ１２１にＧＰＳを設置する方法がある。また、ＢＢＵ１１１−ＲＲＵ１２１間で、タイムスタンプなどの同期情報をやり取りすることにより同期を取る方法もある。この場合、同期情報を無線信号に周波数多重または波長多重して伝送できる。この場合は、下りリンクのため、ＢＢＵ１１１に同期情報多重部、ＲＲＵ１２１に同期情報分離部が必要となる。または、ＢＢＵ１１１がシンボル先頭位置を相対時間でＲＲＵ１２１へ通知しても良い。

本実施形態では、光区間でベースバンドの無線信号を伝送する例を説明したが、ＢＢＵ１１１−ＲＲＵ１２１間でＩＦ帯またはＲＦ帯の無線信号を伝送してもよい。

なお、本実施形態で「光区間信号歪推定機能」は、チャネル品質情報抽出部（２８、３８、４８）、等化パラメータ決定部（上り）４９、及び等化パラメータ決定部（下り）５９が担っている。

（実施形態２）
本実施形態は、無線システムのシステム帯域幅全体に渡り配置されている参照信号を用いてチャネル推定を行う。本実施形態は、実施形態１で説明したチャネル品質情報抽出部（２８、３８、４８）で周波数領域変換を行う必要がない。

図６は、本実施形態の無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）２８、光区間チャネル品質情報抽出部（下り）３８、及び光無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）４８に共通する構成を説明する図である。それぞれのチャネル品質情報抽出部（２８、３８、４８）は、抽出タイミング通知部１９０ｄから通知された所定のタイミングで、参照信号抽出部１９０ｂが無線信号から参照信号を抽出し、チャネル品質推定部１９０ｃが無線信号から抽出した参照信号と既知である参照信号の振幅／位相の差からチャネル品質を推定する。

本実施形態では、参照信号抽出タイミングを、アナログＲｏＦ伝送前に抽出タイミング通知部１９０ｄに設定しておく必要があり、ＢＢＵ１１１がそのタイミングを与えても良い。参照信号抽出部１９０ｂはスイッチで構成しても良い。また、参照信号抽出部１９０ｂの前段でフィルタリング処理を行い、必要な周波数帯域の信号だけを抽出するようにしても良い。

（実施形態３）
本実施形態は、無線信号を用いてチャネル推定を行う。

本実施形態の前記光区間信号歪推定機能は、
前記基地局から前記無線端末への下り方向の前記無線信号について、
前記ＢＢＵで無線信号の一部を記憶し、前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号を前記ＲＲＵで複製して前記ＢＢＵへデジタル信号で返送し、返送された前記無線信号と前記ＢＢＵで記憶している前記無線信号と比較して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、予め前記光信号歪を補償するように前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送する前記無線信号を補正することを特徴とする。

本実施形態の前記光区間信号歪推定機能は、
前記無線端末から前記基地局への上り方向の前記無線信号について、
前記無線端末から送信された前記無線信号を前記ＲＲＵで複製して前記ＢＢＵへデジタル信号で送信し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号とデジタル信号の前記無線信号とを前記ＢＢＵで比較して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、ＲｏＦ伝送された前記無線信号の前記光信号歪を補正することを特徴とする。

図７は、本実施形態のＲＲＵ１２２を説明する装置構成図である。下りリンク通信では、抽出タイミング通知部（下り）３８ｂで通知される所定の時間区間にわたり、Ａ／Ｄ変換部３２ｆでデジタル変換された無線信号（下り）を無線信号抽出部（下り）３８ａで抽出する。そして、デジタル信号である無線信号（下り）を多重部２７で上りの無線信号に多重し、ＢＢＵ１１２へ伝送する。この無線信号（下り）には光区間の歪みが生じている。

同様に上りリンク通信でも、抽出タイミング通知部（上り）２８ｂで通知される所定の時間区間にわたり、Ａ／Ｄ変換部２３ｆでデジタル変換された無線信号（上り）を無線信号抽出部（上り）２８ａで抽出する。そして、デジタル信号である無線信号（上り）を多重部２７でアナログの上りの無線信号に多重し、ＢＢＵ１１２へ伝送する。この無線信号（上り）には無線区間の歪みが生じている。

図８は、本実施形態のＢＢＵ１１２を説明する装置構成図である。下りリンク通信において、ＢＢＵ１１２は、無線信号（下り）をＲＲＵ１２２へ送信する前に当該無線信号（下り）を記憶部（下り）５８ａで保存しておく。そして、光区間チャネル品質推定部（下り）５８ｂは、分離部４５で分離されたＲＲＵ１２２からのデジタル信号である無線信号（下り）と記憶部（下り）５８ａで保存しておいた無線信号（下り）との差分を取る。ＲＲＵ１２２からのデジタル信号である無線信号（下り）には光区間の歪があり、記憶部（下り）５８ａで保存しておいた無線信号（下り）には光区間の歪が無いので、光区間チャネル品質推定部（下り）５８ｂはこれらの差分をとることで光区間のチャネル品質を推定することができる。

一方上りリンク通信において、ＢＢＵ１１２は、抽出タイミング通知部（上り）４８ｂで通知される時間区間にわたり、無線信号抽出部（上り）４８ａで光無線区間の歪みを持つ無線信号（上り）を抽出する。また、ＢＢＵ１１２は、ＲＲＵ１２２からのデジタル信号である無線区間の歪みを持つ無線信号（上り）を分離部４５で分離する。そして、ＢＢＵ１１２は、光区間チャネル品質推定部（上り）４８ｃで当該分離した無線信号（上り）と無線信号抽出部（上り）４８ａで抽出した無線信号（上り）との差分を取る。アナログＲｏＦ伝送される無線信号（上り）は光区間の歪の影響を受けるが、ＲＲＵ１２２の多重部２７で多重されたデジタル信号の無線信号（上り）は光区間の歪の影響を受けない。すなわち、ＲＲＵ１２２からのデジタル信号である無線信号（上り）には無線区間のみの歪があり、無線信号抽出部（上り）４８ａで抽出した無線信号（上り）には無線区間の歪の他に光区間の歪が加わる。このため、光区間チャネル品質推定部（上り）４８ｃは両者の差分をとることで光区間のチャネル品質を推定することができる。

なお、本実施形態で「光区間信号歪推定機能」は、無線信号抽出部（２８ａ、３８ａ、４８ａ）、抽出タイミング通知部（２８ｂ、３８ｂ、４８ｂ）、光区間チャネル品質推定部（４８ｃ、５８ｂ）、記憶部５８ａ、及び等化パラメータ決定部（４９、５９）が担っている。

（効果）
実施形態１〜３で説明した分散型無線通信基地局システムは、無線信号の参照信号または無線信号を用いて光区間のチャネル品質を推定することで、無線信号の使用周波数帯で発生する光区間の歪みを従来より正確に推定でき、無線区間と分けて光区間の歪みのみに対して等化処理を行えるようになる。これにより、従来達成できた以上の距離の光伝送が可能となる。また、経年劣化等により光区間の歪みが変化した場合でも、アナログＲｏＦ伝送を停止する事無く歪みを推定し直して、歪みを補償することができる。

［付記］
以下は、本発明の分散型無線通信基地局システム等を説明したものである。
＜課題＞
関連技術では、無線信号の使用周波数帯で発生する光区間の歪みを正確に推定することができない。
＜解決手段＞
下り方向においては、光区間を伝送した無線信号（下り）の参照信号または無線信号（下り）そのものを用いて光区間のみのチャネル品質推定を行う。上り方向においては、無線区間を伝送した無線信号（下り）の参照信号または無線信号（下り）そのものに生じた歪と光無線区間を伝送した無線信号（下り）の参照信号または無線信号（下り）そのものに生じた歪との差分を用いて光区間のみのチャネル品質推定を行う。
＜効果＞
これにより、無線信号の使用周波数帯で発生する光区間の歪みを従来より正確に推定でき、無線区間と分けて光区間の歪みのみに対して等化処理を行えるようになる。

１１：アンテナ
１２：送受切替部
２１：増幅器
２２：ダウンコンバート部
２３ｆ：Ａ／Ｄ変換部
２６：Ｅ／Ｏ変換部
２７：多重部
２８：無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）
２８ａ：無線信号抽出部（上り）
２８ｂ：抽出タイミング通知部（上り）
３１：Ｏ／Ｅ変換部
３２ｆ：Ａ／Ｄ変換部
３５：アップコンバート部
３６：増幅器
３８：光区間チャネル品質情報抽出部（下り）
３８ａ：無線信号抽出部（下り）
３８ｂ：抽出タイミング通知部（下り）
４１：Ｏ／Ｅ変換部
４３：変復調部
４４：Ａ／Ｄ変換部
４５：分離部
４６：光区間等化部（上り）
４８：光無線区間チャネル品質情報抽出部（上り）
４８ａ：無線信号抽出部（上り）
４８ｂ：抽出タイミング通知部（上り）
４８ｃ：光区間チャネル品質推定部（上り）
４９：等化パラメータ決定部（上り）
５２：Ｅ／Ｏ変換部
５３：Ｄ／Ａ変換部
５６：光区間等化部（下り）
５８ａ：記憶部
５８ｂ：光区間チャネル品質推定部（下り）
５９：等化パラメータ決定部（下り）
１１０、１１１、１１２：ＢＢＵ
１２０、１２１、１２２：ＲＲＵ
１９０ａ：周波数領域変換部
１９０ｂ：参照信号抽出部
１９０ｃ：チャネル品質推定部
１９０ｄ：抽出タイミング通知部

Claims (7)

1. 無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割され、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続して前記無線信号をアナログＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送方式で前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を伝送する分散型無線通信基地局システムであって、
   前記無線信号に予め含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間で生じる光信号歪を推定する光区間信号歪推定機能を備え、
   前記光区間信号歪推定機能は、
   前記基地局から前記無線端末への下り方向の前記無線信号について、
   前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＲＲＵで検出し、前記ＲＲＵに与えてある既知である参照信号との差分から前記光区間で生じた光信号歪を推定し、推定した前記光信号歪みまたは前記光信号歪みを補正するための等化パラメータを前記ＢＢＵへ通知して、予め前記光信号歪を補償するように前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送する前記無線信号を補正することを特徴とする分散型無線通信基地局システム。
2. 無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割され、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続して前記無線信号をアナログＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送方式で前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を伝送する分散型無線通信基地局システムであって、
   前記無線信号に予め含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間で生じる光信号歪を推定する光区間信号歪推定機能を備え、
   前記光区間信号歪推定機能は、
   前記無線端末から前記基地局への上り方向の前記無線信号について、
   前記無線端末から送信された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＲＲＵで検出し、前記ＲＲＵに与えてある既知である参照信号との差分から前記無線端末から前記ＲＲＵまでの無線区間で生じた無線信号歪を推定して前記ＢＢＵに通知し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号に含まれる前記参照信号を前記ＢＢＵで検出し、前記ＢＢＵに与えてある既知である参照信号との差分から前記無線端末から前記ＢＢＵまでの光無線区間で生じた光無線信号歪を推定し、前記光無線信号歪と前記無線信号歪との差分を前記光区間で生じた光信号歪と推定し、前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号の前記光信号歪を補正することを特徴とする分散型無線通信基地局システム。
3. 無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割され、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続して前記無線信号をアナログＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送方式で前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を伝送する分散型無線通信基地局システムであって、
   前記無線信号に予め含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間で生じる光信号歪を推定する光区間信号歪推定機能を備え、
   前記光区間信号歪推定機能は、
   前記基地局から前記無線端末への下り方向の前記無線信号について、
   前記ＢＢＵで無線信号を所定の時間区間にわたり記憶し、前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号の前記所定の時間区間を前記ＲＲＵで複製して前記ＢＢＵへデジタル信号で返送し、前記所定の時間区間における返送された前記無線信号と前記ＢＢＵで記憶している前記無線信号とを比較して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、予め前記光信号歪を補償するように前記ＢＢＵからＲｏＦ伝送する前記無線信号を補正することを特徴とする分散型無線通信基地局システム。
4. 無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）に分割され、前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとを光ファイバで接続して前記無線信号をアナログＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送方式で前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間を伝送する分散型無線通信基地局システムであって、
   前記無線信号に予め含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間で生じる光信号歪を推定する光区間信号歪推定機能を備え、
   前記光区間信号歪推定機能は、
   前記無線端末から前記基地局への上り方向の前記無線信号について、
   前記無線端末から送信された前記無線信号を所定時間区間にわたり前記ＲＲＵで複製して前記ＢＢＵへデジタル信号で送信し、前記所定の時間区間における前記ＲＲＵからＲｏＦ伝送された前記無線信号とデジタル信号の前記無線信号とを前記ＢＢＵで比較して前記光区間で生じた光信号歪を推定し、ＲｏＦ伝送された前記無線信号の前記光信号歪を補正することを特徴とする分散型無線通信基地局システム。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備える信号処理装置。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備える無線装置。
7. 請求項１から４のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムで、前記無線信号に予め含まれる前記基地局と前記無線端末との間のチャネル品質を推定するための既知である参照信号、又は前記無線信号、を用いて前記ＢＢＵと前記ＲＲＵとの間の光区間のチャネル品質を推定する光区間信号歪推定方法。

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