移動通信システム、ベースバンドサーバ及びそれらに用いる信号中継方法
【課題】 合成によるＮＦ劣化を最小限にすることが可能な移動通信システムを提供する。
【解決手段】 重み付け係数算出部２１は、シリアル信号ｃ１〜ｃ４の上りＲＳＳＩ信号ｄ１〜ｄ４から「Ｒ１」〜「Ｒ４」を読出し、乗算器２３−１〜２３−４４に対して重み付け係数「Ｗ１＝Ｒ１」，「Ｗ２＝Ｒ２」，「Ｗ３＝Ｒ３」，「Ｗ４＝Ｒ４」として設定する。乗算器２３−１〜２３−４は、シリアル信号ｃ１〜ｃ４の上り受信信号ｅ１〜ｅ４（＝Ｓ１〜Ｓ４）に対し、重み付け係数「Ｗ１」〜「Ｗ４」を乗算する。重み付け係数算出部２１から加算除算処理器２４に対しては、重み付け係数「Ｗ１」〜「Ｗ４」の合計である重み付け係数の総和２１０を算出する。加算除算処理器３２は、各重み付き上り受信信号の和を算出し、重み付け係数の総和２１０の値で除算する。
【解決手段】 重み付け係数算出部２１は、シリアル信号ｃ１〜ｃ４の上りＲＳＳＩ信号ｄ１〜ｄ４から「Ｒ１」〜「Ｒ４」を読出し、乗算器２３−１〜２３−４４に対して重み付け係数「Ｗ１＝Ｒ１」，「Ｗ２＝Ｒ２」，「Ｗ３＝Ｒ３」，「Ｗ４＝Ｒ４」として設定する。乗算器２３−１〜２３−４は、シリアル信号ｃ１〜ｃ４の上り受信信号ｅ１〜ｅ４（＝Ｓ１〜Ｓ４）に対し、重み付け係数「Ｗ１」〜「Ｗ４」を乗算する。重み付け係数算出部２１から加算除算処理器２４に対しては、重み付け係数「Ｗ１」〜「Ｗ４」の合計である重み付け係数の総和２１０を算出する。加算除算処理器３２は、各重み付き上り受信信号の和を算出し、重み付け係数の総和２１０の値で除算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信システム、ベースバンドサーバ及びそれらに用いる信号中継方法に関し、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重アクセス）方式を採用する移動通信システムにおいて基地局本体装置と張出し無線装置とから構成される無線基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ方式を採用する移動通信システムでは、無線基地局装置からの電波が届く範囲が通信エリアとなるため、トンネル内や地下等の無線基地局装置からの電波が届かない不感地帯では移動局を使用することができない。また、近年、移動通信システムでは、携帯電話機等の移動端末装置の普及に伴って無線基地局装置にて多数のユーザ宛のデータを処理する必要があるため、装置構成が複雑かつ大型化する傾向にある。そのため、無線基地局装置を、移動端末装置毎のベースバンド信号に対する処理を行う基地局本体装置と、無線周波数信号の電力増幅や変復調等を行うアンテナ装置を備えた張出し無線装置とに分離した構成が知られている。
【０００３】
張出し無線装置は、基地局本体装置と比較して小型であるため、地下鉄の構内や地下街等にも設置することが可能であり、上述した不感地帯をなくすためにも有効である。通常、無線基地局装置が管理する通信エリアは、複数のサービスエリアに分割されているため、張出し無線装置は基地局本体装置から離れた各サービスエリアに設置され、１台の基地局本体装置には同じ構成のｍ台（ｍは正の整数）の張出し無線装置がそれぞれ光伝送路（例えば、光ファイバ）を介して接続されている（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００４】
上記のＣＤＭＡ方式を採用する移動通信システムについて図４〜図６を参照して説明する。図４において、無線基地局装置５は伝送路５００を介してベースバンドサーバ６に接続され、ベースバンドサーバ６は光ファイバ６０１〜６０ｎ（ｎは正の整数）を介して各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎに接続されている。ベースバンドサーバ６は加算除算処理部６１を備えている。また、各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎはサービスエリア＃１〜３ｍ（ｍは正の整数）のサブエリア＃１〜＃ｎ内に設けられ、アンテナ７１−１〜７１−ｎを備えている。
【０００５】
図５において、無線基地局５はベースバンド処理部５１と、ＳｅｒＤｅｓ（Ｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ／Ｄｅｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ）部５２−１〜５２−ｍとを備えている。ベースバンドサーバ６は分配合成部６１−１〜６１−ｍと、Ｏ／Ｅ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ）変換部６３−１〜６３−ｍとを備えている。
【０００６】
光張出し送受信装置７−１はアンテナ７１−１と、Ｏ／Ｅ変換部７２−１と、ＳｅｒＤｅｓ部７３−１と、遅延補正部７４−１と、無線部７５−１とを備えており、他の光張出し送受信装置７−２〜７−ｎは上記の光張出し送受信装置７−１と同様の構成となっている。
【０００７】
各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎが受信した移動局４からの上り受信信号は、図５に示す無線部７５−１で復調処理が行われた後、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換され、ＳｅｒＤｅｓ部７３−１でシリアル信号に変換され、Ｏ／Ｅ変換部７２−１で光信号に変換されてベースバンドサーバ６に送られる。
【０００８】
ベースバンドサーバ６において、Ｏ／Ｅ変換部６３−１〜６３−ｍでは各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎからの光信号を電気信号に戻し、分配合成部６２−１〜６２−ｍでｎ台の光張出し送受信装置７−１〜７−ｎの上り受信信号の合計を計算し、ｎで除算することで平均化処理を行い、無線基地局装置５のベースバンド処理部５１で逆拡散処理を行って、各移動局４からの上り受信信号を分離抽出している。この平均化処理の動作を図６に示す。
【０００９】
図５の分配合成部６２−１〜６２−ｍの上り信号を処理する機能は、図６の平均化処理部６４で実現されている。この場合、４台の光張出し送受信装置７−１〜７−４が接続されているとすると、復調信号７０１〜７０４によって、移動局４からの上り受信信号７１３〜移動局からの上り受信信号７１９の７個の信号の合計を計算し、接続されている光張出し送受信装置７−１〜７−４の台数である「４」で除算し、１本の合成後のシリアル信号７１２にまとめられる。
【００１０】
従来のシステムでは、上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号が付加されていないので、シリアル信号Ｅ２の中身は、合成後の上り復調信号７１１から生成されるシリアル信号のみとなっている。この動作によって、合成後の上り復調信号７１１は、
（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）／４
という生成式で生成されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０１３７７８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１７３５２号公報
【特許文献３】特開２００５−３２３０７６号公報
【特許文献４】特開平１０−２００４８４号公報
【特許文献５】特開平１１−２８４６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来の平均化処理では、各光張出し送受信装置が受信中の呼数に関係なく、光張出し送受信装置の台数ｎで除算するため、平均化処理後の合成された上り受信信号の中で呼数の多い光張出し送受信装置の上り受信信号が小さくなってしまうという問題がある。
【００１３】
また、上述した従来の平均化処理では、呼のない光張出し送受信装置も平均化処理の対象に加えられるため、平均化処理後の合成された上り受信信号が規定のビット幅をフルに使用することができず、合成損以上に小さくなってしまうという問題がある。
【００１４】
いずれの場合も、従来の平均化処理では、ＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）の劣化を招き、逆拡散の過程で雑音の影響が大きくなり、システムの収容加入者数が減少してしまう。
【００１５】
上記の図４では、ベースバンドサーバ６が、ｎ本の光ファイバ４０１〜４０ｎ上の上り受信信号を合算し、光ファイバ４０１〜４０ｎの本数のｎで除算して平均化し、一つの上り受信信号に合成している。ｎ個のサブエリア＃１〜＃ｎにトラフィックが一様に分布すれば問題はないが、ｎ１個のサブエリアにトラフィックが集中し、残りｎ０個のエリアが無通話状態になった場合には、ＮＦ劣化が起こる。
【００１６】
通話がなく、合算平均化が必要ないｎ０個のサブエリアを演算対象に含めることで、通話中エリアの上り受信信号が（ｎ１＋ｎ０）で除算される。必要な信号は、ｎ１で除算すれば得られるため、ｎ１／（ｎ１＋ｎ０）のＮＦ劣化が起こる。
【００１７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、合成によるＮＦ劣化を最小限にすることができる移動通信システム、ベースバンドサーバ及びそれらに用いる信号中継方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による移動通信システムは、無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムであって、
前記ベースバンドサーバは、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを備えている。
【００１９】
本発明によるベースバンドサーバは、無線基地局装置に伝送路を介して接続され、前記無線基地局装置に接続する複数の光張出し送受信装置にそれぞれ光ファイバを介して接続されるベースバンドサーバであって、
前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを備えている。
【００２０】
本発明による信号中継方法は、無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムに用いる信号中継方法であって、
前記ベースバンドサーバが、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する処理と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する処理と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する処理とを実行している。
【００２１】
すなわち、本発明の移動通信システムは、無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバとベースバンドサーバとによって接続して構成される携帯電話基地局システムにおいて、各光張出し送受信装置の上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号から重み付け係数を算出する手段と、ベースバンドサーバで上り受信信号を合成する時に上り受信信号に重み付け係数を乗算して合算した後、重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを設けることで、上り受信信号の合成によるＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）劣化を最小限にすることを可能としている。
【００２２】
より具体的に説明すると、本発明の移動通信システムでは、ｎ本（ｎは正の整数）の光ファイバ上を流れる上り信号に対してベースバンドサーバで合算と平均化処理とを行い、一本の上り受信信号に合成して伝送路経由で無線基地局装置に送る。この時、光張出し送受信装置各々の上りＲＳＳＩ信号を基に重み付け係数算出部で生成される重み付け係数を平均化処理部にて乗算した後、それを合算して重み付け係数の総和で除算する。下り信号は、伝送路上を流れる下りの信号をベースバンドサーバでコピーして、ｎ本の光ファイバ上に同一信号を分配する。
【００２３】
このようにして、本発明の移動通信システムでは、１台の無線基地局装置にｎ台の光張出し送受信装置を接続可能としており、通話に使用されている上り受信信号のみが呼数に応じて重み付けされて平均化処理されるので、上り受信信号合成によるＮＦ劣化を最小にすることが可能となる。
【００２４】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重アクセス）方式では、ノイズが干渉として働くため、本発明の移動通信システムの収容加入者数を従来の方式より大きくとることが可能になるという特徴を持つ。
【００２５】
本発明の移動通信システムでは、任意の光ファイバに接続された光張出し送受信装置の上りＲＳＳＩ信号を重畳してベースバンドサーバに送る。本発明の移動通信システムでは、上りＲＳＳＩ信号（＝Ｒａ）を基に、重み付け係数算出部で生成される重み付け係数Ｗａを、平均化処理部で上り受信信号（＝Ｓａ）に乗算し、その総和を重み付け係数の総和で除算して上り受信信号を合成する。
【００２６】
すなわち、本発明の移動通信システムでは、ベースバンドサーバから無線基地局装置に送出する合成後の上り受信信号（＝Ｓａｌｌ）を、
Ｓａｌｌ＝（Ｓ１・Ｗ１＋…＋Ｓａ・Ｗａ＋…＋Ｓｎ・Ｗｎ）
／（Ｗ１＋…＋Ｗａ＋…＋Ｗｎ）
という計算式で生成する。
【００２７】
したがって、本発明の移動通信システムでは、各サブエリアにトラフィックの偏りが発生した場合にも、システムの性能を有効に引き出すことが可能となる。従来の方式では、単純平均であり、
Ｓａｌｌ＝（Ｓ１＋…＋Ｓｎ）／ｎ
という計算式で生成されることから、本発明のＷ１，・・・，Ｗａ，・・・，Ｗｎの全ての重み付け係数を「１」に設定したことと等価である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、合成によるＮＦ劣化を最小限にすることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図であり、図２は本発明の一実施例による上り受信信号の生成過程を示す図であり、図３は本発明の一実施例によるシリアル信号の平均化処理過程を示す図である。
【００３０】
図１において、本発明の一実施例による移動通信システムは、その一例として、携帯電話基地局システムを示している。つまり、本発明の一実施例による移動通信システムは、無線基地局装置１と、ベースバンドサーバ２と、光張出し送受信装置３−１〜３−ｎ（ｎは正の整数）とから構成されている。
【００３１】
ベースサーバ２は重み付け係数算出部２１と、平均化処理部２２とを備え、光ファイバ２０１〜２０ｎを介して光張出し送受信装置３−１〜３−ｎが接続されている。光張出し送受信装置３−１〜３−ｎはサービスエリア＃１〜＃ｍのサブエリア３１〜＃ｎ内に設けられており、アンテナ３１−１〜３１−ｎを備えている。
【００３２】
図２においては、光張出し送受信装置３−１〜３−４における上り受信信号の生成過程を示しており、光張出し送受信装置３−１〜３−４は受信部３２−１〜３２−４と、シリアライザ３３−１〜３３−４とを備えている。尚、図示していないが、ｎが５以上の場合の光張出し送受信装置も、上記と同様の構成とすることができる。
【００３３】
図３においては、ベースバンドサーバ２におけるシリアル信号の平均化処理過程を示している。ベースバンドサーバ２は、上記のように、重み付け係数算出部２１と、平均化処理部２２とを備えており、平均化処理部２２は乗算器２３−１〜２３−４と、加算除算処理部２４とを備えている。
【００３４】
光張出し送受信装置３−１は、サブエリア＃１内の各通話中の移動局４からの上り受信電波を受信処理した後にディジタル化し、図２に示す上り受信信号Ｃ１−２（＝Ｓ１）として光ファイバ２０１を通じてベースバンドサーバ２に送出する。また、光張出し送受信装置３−１の受信電界強度もディジタル化し、図２に示す上りＲＳＳＩ信号Ｃ１−１（＝Ｒ１）として、光ファイバ２０１に重畳して送出する。
【００３５】
図２には、上り受信信号ｅ１（＝Ｓ１）と上りＲＳＳＩ信号ｄ１（＝Ｒ１）との生成過程を示している。また、図３には、図２に示すシリアル信号の重み付け合算の過程を示している。尚、他の光張出し送受信装置３−２〜３−ｎも、上記の光張出し送受信装置３−１と同様に動作する。
【００３６】
これら図１〜図３を参照して本発明の一実施例による移動通信システム（＝携帯電話基地局システム）の動作について説明する。尚、以下の説明では、ベースバンドサーバ２に４台の光張出し送受信装置３−１〜３−４が接続されている場合について述べる。
【００３７】
光張出し送受信装置３−１は、サブエリア＃１内の各通話中の移動局４からの上り受信電波をアンテナ３１−１及び受信部３２−１にて受信処理した後にディジタル化し、上り受信信号ｅ１（＝Ｓ１）として光ファイバ２０１を通じてベースバンドサーバ２に送出する。また、光張出し送受信装置３−１の受信電界強度もディジタル化し、上りＲＳＳＩ信号ｄ１（＝Ｒ１）として光ファイバ２０１に重畳して送出する。
【００３８】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重アクセス）方式の特徴として、各移動局４からの上り受信信号は同じ受信電力となるようにＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能が働くため、上りＲＳＳＩ信号ｄ１はサブエリア＃１内の呼数に比例した値となる。
【００３９】
ベースバンドサーバ２の重み付け係数算出部２１は、光張出し送受信装置３−１から送られる上りＲＳＳＩ信号ｄ１（＝Ｒ１）から、重み付け係数２１１（＝Ｗ１）を算出する。平均化処理部２２は、各々の光ファイバ２０１で送られてくる上り受信信号ｅ１（＝Ｓ１）と重み付け係数算出部２１が生成した重み付け係数２１１（＝Ｗ１）とを乗算器２３−１で乗算し、加算除算処理器２４にて受信信号の総和を、
受信信号の総和＝Ｓ１・Ｗ１＋…＋Ｓａ・Ｗａ＋…＋Ｓｎ・Ｗｎ
という式から算出する。同時に、重み付け係数算出部２１は、重み付け係数の総和２１０を
重み付け係数の総和＝Ｗ１＋…＋Ｗｎ
という式から算出する。
【００４０】
次に、受信信号の総和を重み付け係数の総和で除算して、合成後の上り受信信号４０２（＝Ｓａｌｌ）を生成して、無線基地局装置１に送る。無線基地局装置１側から見れば、１台の光張出し送受信装置から送られる上り受信信号と同じ信号形式に見えるため、分散受信方式が達成できる。
【００４１】
図２を参照して上り受信信号ｅ１〜ｅ４の生成過程について説明する。図２では、光張出し送受信装置を４台配置する例を示している。
【００４２】
光張出し送受信装置３−１は、通話中の移動局がなく、上り受信電波はない。したがって、受信電界ａ１はない状態とする。光張出し送受信装置３−２は、通話中の移動局が１台あり、受信電界ａ２で受信しているものとする。光張出し送受信装置３−３は、通話中の移動局が２台あり、２台分である受信電界ａ３で受信しているものとする。光張出し送受信装置３−４は、通話中の移動局が４台あり、４台分の受信電界ａ４で受信しているものとする。
【００４３】
光張出し送受信装置３−４は、移動局４台分の信号の和を復調することになり、これを８ビットでＡ／Ｄ変換する。したがって、光張出し送受信装置３−４内の受信部３２−４の出力は、復調信号ｂ４に示すように、８ビット幅に各移動局からの上り受信信号３０４（＝Ｓ４−１）〜移動局からの上り受信信号３０７（＝Ｓ４−４）の４個の受信信号が積み重なった形となる。
【００４４】
光張出し送受信装置３−４は、これをシリアライザ３３−４でシリアル信号ｃ４に変換して、８ビット幅の上り受信信号ｅ４（＝Ｓ４）としてベースバンドサーバ２へ送る。また、シリアル信号ｃ４には、光張出し送受信装置３−４の上りＲＳＳＩ信号ｄ４（＝Ｒ４）が付加され、ここでは、４台分が受信されていることから「Ｒ４＝４」の値が入っている。
【００４５】
光張出し送受信装置３−２も同様に、１台分の移動局からの上り受信信号から、８ビット幅の上り受信信号ｅ２（＝Ｓ２）を生成する。光張出し送受信装置３−２では、通話中の移動局が１台であるので、上りＲＳＳＩ信号ｄ２（＝Ｒ２）を、「Ｒ２＝１」と設定する。光張出し送受信装置３−２は上り受信信号ｅ２と上りＲＳＳＩ信号ｄ２とを合成してシリアル信号ｃ２を生成し、ベースバンドサーバ２へ送る。
【００４６】
光張出し送受信装置３−３も同様に、２台分の移動局からの上り受信信号から、８ビット幅の上り受信信号ｃ３を生成する。光張出し送受信装置３−３では、通話中の移動局が２台であるので、上りＲＳＳＩ信号ｄ３（＝Ｒ３）を、「Ｒ３＝２」と設定する。光張出し送受信装置３−３は上り受信信号ｅ３と上りＲＳＳＩ信号ｄ３とを合成してシリアル信号ｃ３を生成し、ベースバンドサーバ２へ送る。
【００４７】
これらの動作を高速で繰り返すことで、それぞれの光張出し無線装置３−１〜３−４の復調信号が復元され、逆拡散処理を行うことで移動局機毎の上り受信信号が抽出される。上記の例では、説明を簡略化するために上り受信信号ｅ１〜ｅ４を８ビット幅としたが、求める精度に拠って、任意の値に設定することが可能である。
【００４８】
図３には、図２に示すシリアル信号の重み付け合算の詳細な構成を示している。まず、光張出し送受信装置３からの信号処理について説明する。図３において、光ファイバ２０４には、図２のシリアル信号ｃ４が流れているが、説明を簡単にするため、元の復調信号ｂ４との組み合わせで説明する。尚、平均化処理部２２は乗算器２３−１〜２３−４と加算除算処理器２４とで構成されている。
【００４９】
重み付け係数算出部２１は、シリアル信号ｃ４の上りＲＳＳＩ信号ｄ４から「Ｒ４」を読出し、乗算器２３−４に対して重み付け係数「Ｗ４＝Ｒ４＝４」として設定する。乗算器２３−４は、シリアル信号ｃ４の上り受信信号ｅ４（＝Ｓ４）に対し、重み付け係数「Ｗ４」を乗算する。乗算結果は、８ビット信号を４倍しており、１０ビット幅になり、重み付き上り受信信号として加算除算処理器３２へ送出する。
【００５０】
重み付け係数算出部２１は、上記と同様な方法で、各上りＲＳＳＩ信号ｄ１〜ｄ３から、「Ｗ１＝０」，「Ｗ２＝１」，「Ｗ３＝２」の値を生成し、対応する乗算器２３−１〜２３−３に設定する。乗算器２３−１〜２３−３は、上記と同様に、各上り受信信号ｅ１，ｅ２，ｅ３に重み付け係数２１１〜２１３を乗算して各重み付き上り受信信号を生成し、加算除算処理器３２に渡す。
【００５１】
また、重み付け係数算出部２１から加算除算処理器２４に対しては、重み付け係数「Ｗ１」〜「Ｗ４」の合計である重み付け係数の総和２１０（＝Ｗａｌｌ）を算出し、「Ｗａｌｌ＝７」の値を設定する。加算除算処理器３２は、各重み付き上り受信信号の和を算出し、「Ｗａｌｌ＝７」の値で除算する。結果として、生成される合成後のシリアル信号４０２となる。
【００５２】
上記の動作から、合成後のシリアル信号４０２に含まれる合成後の上り受信信号ｆは、
ｆ＝（Ｓ１・Ｗ１＋Ｓ２・Ｗ２＋Ｓ３・Ｗ３＋Ｓ４・Ｗ４）
／（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４）
＝（Ｓ２＋２×Ｓ３＋４×Ｓ４）／７
という式で生成される。これは、合成後の復調信号４０１で受信されたことと等価である。すなわち、合成後の上り受信信号ｆは、移動局からの７個の上り受信信号３０１〜３０７が移動局からの上り受信信号４０３〜４０９に変換されて合計した合成後の復調信号４０１が、シリアル信号ｃ１〜ｃ４と同じビット幅に収納された８ビットのシリアル信号となっている。
【００５３】
通話のない「Ｓ−１」は「Ｗ１＝０」となり、加算及び除算の対象には含まれない。合成後のシリアル信号４０２を無線基地局装置１側で読出すと、１台の光張出し送受信装置からの上り信号と同じに見え、４つのサブエリアで通話中の７台の移動局が、１台の光張出し送受信装置で受信しているように見え、分散受信を実現することができる。
【００５４】
説明を簡略化するために、上りＲＳＳＩ信号ｄ（＝Ｒａ）と重み付け係数（＝Ｗａ）との関係を、Ｗａ＝Ｒａとしたが、
Ｗａ＝Ａ×Ｒａ＋Ｂ（Ａ，Ｂは任意の数字）
という生成式に設定することが可能である。
【００５５】
下り信号は、従来の方式（上記の特許文献１参照）に示すように、無線基地局装置１からの下り信号をコピーして光張出し送受信装置３−１〜３−ｎに同じ信号を分配することで、分散送信を実現することができる。
【００５６】
このように、本実施例では、ベースバンドサーバ２で上り受信信号を合成する時に、上り受信信号に重み付け係数を乗算して合算した後、重み付け係数の総和で除算して合成することで、合成によるＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）劣化を最小限にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明が効果を発揮するのは、主に携帯電話の屋内サービス用システムである。屋内サービスでは、屋外エリアに比較してエリア内に在圏する移動局の数が少ない。また、壁や多数の小部屋等が原因で電波が届かず、多数の小エリアを必要とする。したがって、少ないトラフィックに対し、多数の小エリアでカバーすることになり、採算性の問題から、１台の無線基地局装置で複数のエリアをカバーする分散送受信方式が有効になる。
【００５８】
また、過疎地の屋外システムでは、エリア半径は大きくなるが、上記と同様に、少ないトラフィックに対し、多数の大エリアでカバーすれば、設備費用を軽減することができ、採算性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による上り受信信号の生成過程を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によるシリアル信号の平均化処理過程を示す図である。
【図４】従来の動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】従来の方式による上り受信信号の生成過程を示す図である。
【図６】従来の方式による重み付け合算の過程を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 無線基地局装置
２ ベースバンドサーバ
３−１〜３−ｎ 光張出し送受信装置
４ 移動局
２１ 重み付け係数算出部
２２ 平均化処理部
２３−１〜２３−４ 乗算器
２４ 加算除算処理器
３１−１〜３１−ｎ アンテナ
３２−１〜３２−４ 受信部
３３−１〜３３−４ シリアライザ
１００ 伝送路
２０１〜２０ｎ 光ファイバ
２１０ 重み付け係数の総和
２１１〜２１４ 重み付け係数
４０１ 合成後の復調信号
４０２ 合成後のシリアル信号
４０３〜４０９ 移動局からの上り受信信号
ａ１〜ａ４ 受信電界
ｂ１〜ｂ４ 復調信号
ｃ１〜ｃ４ シリアル信号
ｄ１〜ｄ４ 上りＲＳＳＩ信号
ｅ１〜ｅ４ 上り受信信号
ｆ 合成後の上り受信信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信システム、ベースバンドサーバ及びそれらに用いる信号中継方法に関し、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重アクセス）方式を採用する移動通信システムにおいて基地局本体装置と張出し無線装置とから構成される無線基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ方式を採用する移動通信システムでは、無線基地局装置からの電波が届く範囲が通信エリアとなるため、トンネル内や地下等の無線基地局装置からの電波が届かない不感地帯では移動局を使用することができない。また、近年、移動通信システムでは、携帯電話機等の移動端末装置の普及に伴って無線基地局装置にて多数のユーザ宛のデータを処理する必要があるため、装置構成が複雑かつ大型化する傾向にある。そのため、無線基地局装置を、移動端末装置毎のベースバンド信号に対する処理を行う基地局本体装置と、無線周波数信号の電力増幅や変復調等を行うアンテナ装置を備えた張出し無線装置とに分離した構成が知られている。
【０００３】
張出し無線装置は、基地局本体装置と比較して小型であるため、地下鉄の構内や地下街等にも設置することが可能であり、上述した不感地帯をなくすためにも有効である。通常、無線基地局装置が管理する通信エリアは、複数のサービスエリアに分割されているため、張出し無線装置は基地局本体装置から離れた各サービスエリアに設置され、１台の基地局本体装置には同じ構成のｍ台（ｍは正の整数）の張出し無線装置がそれぞれ光伝送路（例えば、光ファイバ）を介して接続されている（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００４】
上記のＣＤＭＡ方式を採用する移動通信システムについて図４〜図６を参照して説明する。図４において、無線基地局装置５は伝送路５００を介してベースバンドサーバ６に接続され、ベースバンドサーバ６は光ファイバ６０１〜６０ｎ（ｎは正の整数）を介して各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎに接続されている。ベースバンドサーバ６は加算除算処理部６１を備えている。また、各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎはサービスエリア＃１〜３ｍ（ｍは正の整数）のサブエリア＃１〜＃ｎ内に設けられ、アンテナ７１−１〜７１−ｎを備えている。
【０００５】
図５において、無線基地局５はベースバンド処理部５１と、ＳｅｒＤｅｓ（Ｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ／Ｄｅｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ）部５２−１〜５２−ｍとを備えている。ベースバンドサーバ６は分配合成部６１−１〜６１−ｍと、Ｏ／Ｅ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ）変換部６３−１〜６３−ｍとを備えている。
【０００６】
光張出し送受信装置７−１はアンテナ７１−１と、Ｏ／Ｅ変換部７２−１と、ＳｅｒＤｅｓ部７３−１と、遅延補正部７４−１と、無線部７５−１とを備えており、他の光張出し送受信装置７−２〜７−ｎは上記の光張出し送受信装置７−１と同様の構成となっている。
【０００７】
各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎが受信した移動局４からの上り受信信号は、図５に示す無線部７５−１で復調処理が行われた後、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換され、ＳｅｒＤｅｓ部７３−１でシリアル信号に変換され、Ｏ／Ｅ変換部７２−１で光信号に変換されてベースバンドサーバ６に送られる。
【０００８】
ベースバンドサーバ６において、Ｏ／Ｅ変換部６３−１〜６３−ｍでは各光張出し送受信装置７−１〜７−ｎからの光信号を電気信号に戻し、分配合成部６２−１〜６２−ｍでｎ台の光張出し送受信装置７−１〜７−ｎの上り受信信号の合計を計算し、ｎで除算することで平均化処理を行い、無線基地局装置５のベースバンド処理部５１で逆拡散処理を行って、各移動局４からの上り受信信号を分離抽出している。この平均化処理の動作を図６に示す。
【０００９】
図５の分配合成部６２−１〜６２−ｍの上り信号を処理する機能は、図６の平均化処理部６４で実現されている。この場合、４台の光張出し送受信装置７−１〜７−４が接続されているとすると、復調信号７０１〜７０４によって、移動局４からの上り受信信号７１３〜移動局からの上り受信信号７１９の７個の信号の合計を計算し、接続されている光張出し送受信装置７−１〜７−４の台数である「４」で除算し、１本の合成後のシリアル信号７１２にまとめられる。
【００１０】
従来のシステムでは、上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号が付加されていないので、シリアル信号Ｅ２の中身は、合成後の上り復調信号７１１から生成されるシリアル信号のみとなっている。この動作によって、合成後の上り復調信号７１１は、
（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）／４
という生成式で生成されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０１３７７８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１７３５２号公報
【特許文献３】特開２００５−３２３０７６号公報
【特許文献４】特開平１０−２００４８４号公報
【特許文献５】特開平１１−２８４６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来の平均化処理では、各光張出し送受信装置が受信中の呼数に関係なく、光張出し送受信装置の台数ｎで除算するため、平均化処理後の合成された上り受信信号の中で呼数の多い光張出し送受信装置の上り受信信号が小さくなってしまうという問題がある。
【００１３】
また、上述した従来の平均化処理では、呼のない光張出し送受信装置も平均化処理の対象に加えられるため、平均化処理後の合成された上り受信信号が規定のビット幅をフルに使用することができず、合成損以上に小さくなってしまうという問題がある。
【００１４】
いずれの場合も、従来の平均化処理では、ＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）の劣化を招き、逆拡散の過程で雑音の影響が大きくなり、システムの収容加入者数が減少してしまう。
【００１５】
上記の図４では、ベースバンドサーバ６が、ｎ本の光ファイバ４０１〜４０ｎ上の上り受信信号を合算し、光ファイバ４０１〜４０ｎの本数のｎで除算して平均化し、一つの上り受信信号に合成している。ｎ個のサブエリア＃１〜＃ｎにトラフィックが一様に分布すれば問題はないが、ｎ１個のサブエリアにトラフィックが集中し、残りｎ０個のエリアが無通話状態になった場合には、ＮＦ劣化が起こる。
【００１６】
通話がなく、合算平均化が必要ないｎ０個のサブエリアを演算対象に含めることで、通話中エリアの上り受信信号が（ｎ１＋ｎ０）で除算される。必要な信号は、ｎ１で除算すれば得られるため、ｎ１／（ｎ１＋ｎ０）のＮＦ劣化が起こる。
【００１７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、合成によるＮＦ劣化を最小限にすることができる移動通信システム、ベースバンドサーバ及びそれらに用いる信号中継方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による移動通信システムは、無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムであって、
前記ベースバンドサーバは、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを備えている。
【００１９】
本発明によるベースバンドサーバは、無線基地局装置に伝送路を介して接続され、前記無線基地局装置に接続する複数の光張出し送受信装置にそれぞれ光ファイバを介して接続されるベースバンドサーバであって、
前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを備えている。
【００２０】
本発明による信号中継方法は、無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムに用いる信号中継方法であって、
前記ベースバンドサーバが、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する処理と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する処理と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する処理とを実行している。
【００２１】
すなわち、本発明の移動通信システムは、無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバとベースバンドサーバとによって接続して構成される携帯電話基地局システムにおいて、各光張出し送受信装置の上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号から重み付け係数を算出する手段と、ベースバンドサーバで上り受信信号を合成する時に上り受信信号に重み付け係数を乗算して合算した後、重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを設けることで、上り受信信号の合成によるＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）劣化を最小限にすることを可能としている。
【００２２】
より具体的に説明すると、本発明の移動通信システムでは、ｎ本（ｎは正の整数）の光ファイバ上を流れる上り信号に対してベースバンドサーバで合算と平均化処理とを行い、一本の上り受信信号に合成して伝送路経由で無線基地局装置に送る。この時、光張出し送受信装置各々の上りＲＳＳＩ信号を基に重み付け係数算出部で生成される重み付け係数を平均化処理部にて乗算した後、それを合算して重み付け係数の総和で除算する。下り信号は、伝送路上を流れる下りの信号をベースバンドサーバでコピーして、ｎ本の光ファイバ上に同一信号を分配する。
【００２３】
このようにして、本発明の移動通信システムでは、１台の無線基地局装置にｎ台の光張出し送受信装置を接続可能としており、通話に使用されている上り受信信号のみが呼数に応じて重み付けされて平均化処理されるので、上り受信信号合成によるＮＦ劣化を最小にすることが可能となる。
【００２４】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重アクセス）方式では、ノイズが干渉として働くため、本発明の移動通信システムの収容加入者数を従来の方式より大きくとることが可能になるという特徴を持つ。
【００２５】
本発明の移動通信システムでは、任意の光ファイバに接続された光張出し送受信装置の上りＲＳＳＩ信号を重畳してベースバンドサーバに送る。本発明の移動通信システムでは、上りＲＳＳＩ信号（＝Ｒａ）を基に、重み付け係数算出部で生成される重み付け係数Ｗａを、平均化処理部で上り受信信号（＝Ｓａ）に乗算し、その総和を重み付け係数の総和で除算して上り受信信号を合成する。
【００２６】
すなわち、本発明の移動通信システムでは、ベースバンドサーバから無線基地局装置に送出する合成後の上り受信信号（＝Ｓａｌｌ）を、
Ｓａｌｌ＝（Ｓ１・Ｗ１＋…＋Ｓａ・Ｗａ＋…＋Ｓｎ・Ｗｎ）
／（Ｗ１＋…＋Ｗａ＋…＋Ｗｎ）
という計算式で生成する。
【００２７】
したがって、本発明の移動通信システムでは、各サブエリアにトラフィックの偏りが発生した場合にも、システムの性能を有効に引き出すことが可能となる。従来の方式では、単純平均であり、
Ｓａｌｌ＝（Ｓ１＋…＋Ｓｎ）／ｎ
という計算式で生成されることから、本発明のＷ１，・・・，Ｗａ，・・・，Ｗｎの全ての重み付け係数を「１」に設定したことと等価である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、合成によるＮＦ劣化を最小限にすることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図であり、図２は本発明の一実施例による上り受信信号の生成過程を示す図であり、図３は本発明の一実施例によるシリアル信号の平均化処理過程を示す図である。
【００３０】
図１において、本発明の一実施例による移動通信システムは、その一例として、携帯電話基地局システムを示している。つまり、本発明の一実施例による移動通信システムは、無線基地局装置１と、ベースバンドサーバ２と、光張出し送受信装置３−１〜３−ｎ（ｎは正の整数）とから構成されている。
【００３１】
ベースサーバ２は重み付け係数算出部２１と、平均化処理部２２とを備え、光ファイバ２０１〜２０ｎを介して光張出し送受信装置３−１〜３−ｎが接続されている。光張出し送受信装置３−１〜３−ｎはサービスエリア＃１〜＃ｍのサブエリア３１〜＃ｎ内に設けられており、アンテナ３１−１〜３１−ｎを備えている。
【００３２】
図２においては、光張出し送受信装置３−１〜３−４における上り受信信号の生成過程を示しており、光張出し送受信装置３−１〜３−４は受信部３２−１〜３２−４と、シリアライザ３３−１〜３３−４とを備えている。尚、図示していないが、ｎが５以上の場合の光張出し送受信装置も、上記と同様の構成とすることができる。
【００３３】
図３においては、ベースバンドサーバ２におけるシリアル信号の平均化処理過程を示している。ベースバンドサーバ２は、上記のように、重み付け係数算出部２１と、平均化処理部２２とを備えており、平均化処理部２２は乗算器２３−１〜２３−４と、加算除算処理部２４とを備えている。
【００３４】
光張出し送受信装置３−１は、サブエリア＃１内の各通話中の移動局４からの上り受信電波を受信処理した後にディジタル化し、図２に示す上り受信信号Ｃ１−２（＝Ｓ１）として光ファイバ２０１を通じてベースバンドサーバ２に送出する。また、光張出し送受信装置３−１の受信電界強度もディジタル化し、図２に示す上りＲＳＳＩ信号Ｃ１−１（＝Ｒ１）として、光ファイバ２０１に重畳して送出する。
【００３５】
図２には、上り受信信号ｅ１（＝Ｓ１）と上りＲＳＳＩ信号ｄ１（＝Ｒ１）との生成過程を示している。また、図３には、図２に示すシリアル信号の重み付け合算の過程を示している。尚、他の光張出し送受信装置３−２〜３−ｎも、上記の光張出し送受信装置３−１と同様に動作する。
【００３６】
これら図１〜図３を参照して本発明の一実施例による移動通信システム（＝携帯電話基地局システム）の動作について説明する。尚、以下の説明では、ベースバンドサーバ２に４台の光張出し送受信装置３−１〜３−４が接続されている場合について述べる。
【００３７】
光張出し送受信装置３−１は、サブエリア＃１内の各通話中の移動局４からの上り受信電波をアンテナ３１−１及び受信部３２−１にて受信処理した後にディジタル化し、上り受信信号ｅ１（＝Ｓ１）として光ファイバ２０１を通じてベースバンドサーバ２に送出する。また、光張出し送受信装置３−１の受信電界強度もディジタル化し、上りＲＳＳＩ信号ｄ１（＝Ｒ１）として光ファイバ２０１に重畳して送出する。
【００３８】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重アクセス）方式の特徴として、各移動局４からの上り受信信号は同じ受信電力となるようにＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能が働くため、上りＲＳＳＩ信号ｄ１はサブエリア＃１内の呼数に比例した値となる。
【００３９】
ベースバンドサーバ２の重み付け係数算出部２１は、光張出し送受信装置３−１から送られる上りＲＳＳＩ信号ｄ１（＝Ｒ１）から、重み付け係数２１１（＝Ｗ１）を算出する。平均化処理部２２は、各々の光ファイバ２０１で送られてくる上り受信信号ｅ１（＝Ｓ１）と重み付け係数算出部２１が生成した重み付け係数２１１（＝Ｗ１）とを乗算器２３−１で乗算し、加算除算処理器２４にて受信信号の総和を、
受信信号の総和＝Ｓ１・Ｗ１＋…＋Ｓａ・Ｗａ＋…＋Ｓｎ・Ｗｎ
という式から算出する。同時に、重み付け係数算出部２１は、重み付け係数の総和２１０を
重み付け係数の総和＝Ｗ１＋…＋Ｗｎ
という式から算出する。
【００４０】
次に、受信信号の総和を重み付け係数の総和で除算して、合成後の上り受信信号４０２（＝Ｓａｌｌ）を生成して、無線基地局装置１に送る。無線基地局装置１側から見れば、１台の光張出し送受信装置から送られる上り受信信号と同じ信号形式に見えるため、分散受信方式が達成できる。
【００４１】
図２を参照して上り受信信号ｅ１〜ｅ４の生成過程について説明する。図２では、光張出し送受信装置を４台配置する例を示している。
【００４２】
光張出し送受信装置３−１は、通話中の移動局がなく、上り受信電波はない。したがって、受信電界ａ１はない状態とする。光張出し送受信装置３−２は、通話中の移動局が１台あり、受信電界ａ２で受信しているものとする。光張出し送受信装置３−３は、通話中の移動局が２台あり、２台分である受信電界ａ３で受信しているものとする。光張出し送受信装置３−４は、通話中の移動局が４台あり、４台分の受信電界ａ４で受信しているものとする。
【００４３】
光張出し送受信装置３−４は、移動局４台分の信号の和を復調することになり、これを８ビットでＡ／Ｄ変換する。したがって、光張出し送受信装置３−４内の受信部３２−４の出力は、復調信号ｂ４に示すように、８ビット幅に各移動局からの上り受信信号３０４（＝Ｓ４−１）〜移動局からの上り受信信号３０７（＝Ｓ４−４）の４個の受信信号が積み重なった形となる。
【００４４】
光張出し送受信装置３−４は、これをシリアライザ３３−４でシリアル信号ｃ４に変換して、８ビット幅の上り受信信号ｅ４（＝Ｓ４）としてベースバンドサーバ２へ送る。また、シリアル信号ｃ４には、光張出し送受信装置３−４の上りＲＳＳＩ信号ｄ４（＝Ｒ４）が付加され、ここでは、４台分が受信されていることから「Ｒ４＝４」の値が入っている。
【００４５】
光張出し送受信装置３−２も同様に、１台分の移動局からの上り受信信号から、８ビット幅の上り受信信号ｅ２（＝Ｓ２）を生成する。光張出し送受信装置３−２では、通話中の移動局が１台であるので、上りＲＳＳＩ信号ｄ２（＝Ｒ２）を、「Ｒ２＝１」と設定する。光張出し送受信装置３−２は上り受信信号ｅ２と上りＲＳＳＩ信号ｄ２とを合成してシリアル信号ｃ２を生成し、ベースバンドサーバ２へ送る。
【００４６】
光張出し送受信装置３−３も同様に、２台分の移動局からの上り受信信号から、８ビット幅の上り受信信号ｃ３を生成する。光張出し送受信装置３−３では、通話中の移動局が２台であるので、上りＲＳＳＩ信号ｄ３（＝Ｒ３）を、「Ｒ３＝２」と設定する。光張出し送受信装置３−３は上り受信信号ｅ３と上りＲＳＳＩ信号ｄ３とを合成してシリアル信号ｃ３を生成し、ベースバンドサーバ２へ送る。
【００４７】
これらの動作を高速で繰り返すことで、それぞれの光張出し無線装置３−１〜３−４の復調信号が復元され、逆拡散処理を行うことで移動局機毎の上り受信信号が抽出される。上記の例では、説明を簡略化するために上り受信信号ｅ１〜ｅ４を８ビット幅としたが、求める精度に拠って、任意の値に設定することが可能である。
【００４８】
図３には、図２に示すシリアル信号の重み付け合算の詳細な構成を示している。まず、光張出し送受信装置３からの信号処理について説明する。図３において、光ファイバ２０４には、図２のシリアル信号ｃ４が流れているが、説明を簡単にするため、元の復調信号ｂ４との組み合わせで説明する。尚、平均化処理部２２は乗算器２３−１〜２３−４と加算除算処理器２４とで構成されている。
【００４９】
重み付け係数算出部２１は、シリアル信号ｃ４の上りＲＳＳＩ信号ｄ４から「Ｒ４」を読出し、乗算器２３−４に対して重み付け係数「Ｗ４＝Ｒ４＝４」として設定する。乗算器２３−４は、シリアル信号ｃ４の上り受信信号ｅ４（＝Ｓ４）に対し、重み付け係数「Ｗ４」を乗算する。乗算結果は、８ビット信号を４倍しており、１０ビット幅になり、重み付き上り受信信号として加算除算処理器３２へ送出する。
【００５０】
重み付け係数算出部２１は、上記と同様な方法で、各上りＲＳＳＩ信号ｄ１〜ｄ３から、「Ｗ１＝０」，「Ｗ２＝１」，「Ｗ３＝２」の値を生成し、対応する乗算器２３−１〜２３−３に設定する。乗算器２３−１〜２３−３は、上記と同様に、各上り受信信号ｅ１，ｅ２，ｅ３に重み付け係数２１１〜２１３を乗算して各重み付き上り受信信号を生成し、加算除算処理器３２に渡す。
【００５１】
また、重み付け係数算出部２１から加算除算処理器２４に対しては、重み付け係数「Ｗ１」〜「Ｗ４」の合計である重み付け係数の総和２１０（＝Ｗａｌｌ）を算出し、「Ｗａｌｌ＝７」の値を設定する。加算除算処理器３２は、各重み付き上り受信信号の和を算出し、「Ｗａｌｌ＝７」の値で除算する。結果として、生成される合成後のシリアル信号４０２となる。
【００５２】
上記の動作から、合成後のシリアル信号４０２に含まれる合成後の上り受信信号ｆは、
ｆ＝（Ｓ１・Ｗ１＋Ｓ２・Ｗ２＋Ｓ３・Ｗ３＋Ｓ４・Ｗ４）
／（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４）
＝（Ｓ２＋２×Ｓ３＋４×Ｓ４）／７
という式で生成される。これは、合成後の復調信号４０１で受信されたことと等価である。すなわち、合成後の上り受信信号ｆは、移動局からの７個の上り受信信号３０１〜３０７が移動局からの上り受信信号４０３〜４０９に変換されて合計した合成後の復調信号４０１が、シリアル信号ｃ１〜ｃ４と同じビット幅に収納された８ビットのシリアル信号となっている。
【００５３】
通話のない「Ｓ−１」は「Ｗ１＝０」となり、加算及び除算の対象には含まれない。合成後のシリアル信号４０２を無線基地局装置１側で読出すと、１台の光張出し送受信装置からの上り信号と同じに見え、４つのサブエリアで通話中の７台の移動局が、１台の光張出し送受信装置で受信しているように見え、分散受信を実現することができる。
【００５４】
説明を簡略化するために、上りＲＳＳＩ信号ｄ（＝Ｒａ）と重み付け係数（＝Ｗａ）との関係を、Ｗａ＝Ｒａとしたが、
Ｗａ＝Ａ×Ｒａ＋Ｂ（Ａ，Ｂは任意の数字）
という生成式に設定することが可能である。
【００５５】
下り信号は、従来の方式（上記の特許文献１参照）に示すように、無線基地局装置１からの下り信号をコピーして光張出し送受信装置３−１〜３−ｎに同じ信号を分配することで、分散送信を実現することができる。
【００５６】
このように、本実施例では、ベースバンドサーバ２で上り受信信号を合成する時に、上り受信信号に重み付け係数を乗算して合算した後、重み付け係数の総和で除算して合成することで、合成によるＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）劣化を最小限にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明が効果を発揮するのは、主に携帯電話の屋内サービス用システムである。屋内サービスでは、屋外エリアに比較してエリア内に在圏する移動局の数が少ない。また、壁や多数の小部屋等が原因で電波が届かず、多数の小エリアを必要とする。したがって、少ないトラフィックに対し、多数の小エリアでカバーすることになり、採算性の問題から、１台の無線基地局装置で複数のエリアをカバーする分散送受信方式が有効になる。
【００５８】
また、過疎地の屋外システムでは、エリア半径は大きくなるが、上記と同様に、少ないトラフィックに対し、多数の大エリアでカバーすれば、設備費用を軽減することができ、採算性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による上り受信信号の生成過程を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によるシリアル信号の平均化処理過程を示す図である。
【図４】従来の動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】従来の方式による上り受信信号の生成過程を示す図である。
【図６】従来の方式による重み付け合算の過程を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 無線基地局装置
２ ベースバンドサーバ
３−１〜３−ｎ 光張出し送受信装置
４ 移動局
２１ 重み付け係数算出部
２２ 平均化処理部
２３−１〜２３−４ 乗算器
２４ 加算除算処理器
３１−１〜３１−ｎ アンテナ
３２−１〜３２−４ 受信部
３３−１〜３３−４ シリアライザ
１００ 伝送路
２０１〜２０ｎ 光ファイバ
２１０ 重み付け係数の総和
２１１〜２１４ 重み付け係数
４０１ 合成後の復調信号
４０２ 合成後のシリアル信号
４０３〜４０９ 移動局からの上り受信信号
ａ１〜ａ４ 受信電界
ｂ１〜ｂ４ 復調信号
ｃ１〜ｃ４ シリアル信号
ｄ１〜ｄ４ 上りＲＳＳＩ信号
ｅ１〜ｅ４ 上り受信信号
ｆ 合成後の上り受信信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムであって、
前記ベースバンドサーバは、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報は、前記受信電界強度をディジタル化した上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号にて通知することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記ベースバンドサーバは、前記無線基地局装置との間の伝送路上を流れる下りの信号を複製して前記複数の光張出し送受信装置との間の光ファイバ上に同一信号を分配することを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動通信システム。
【請求項４】
無線基地局装置に伝送路を介して接続され、前記無線基地局装置に接続する複数の光張出し送受信装置にそれぞれ光ファイバを介して接続されるベースバンドサーバであって、
前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを有することを特徴とするベースバンドサーバ。
【請求項５】
前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報は、前記受信電界強度をディジタル化した上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号にて通知されることを特徴とする請求項４記載のベースバンドサーバ。
【請求項６】
前記無線基地局装置との間の伝送路上を流れる下りの信号を複製して前記複数の光張出し送受信装置との間の光ファイバ上に同一信号を分配することを特徴とする請求項１または請求項２記載のベースバンドサーバ。
【請求項７】
無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムに用いる信号中継方法であって、
前記ベースバンドサーバが、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する処理と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する処理と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する処理とを実行することを特徴とする信号中継方法。
【請求項８】
前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報が、前記受信電界強度をディジタル化した上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号にて通知されることを特徴とする請求項７記載の信号中継方法。
【請求項９】
前記ベースバンドサーバが、前記無線基地局装置との間の伝送路上を流れる下りの信号を複製して前記複数の光張出し送受信装置との間の光ファイバ上に同一信号を分配することを特徴とする請求項７または請求項８記載の信号中継方法。
【請求項１】
無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムであって、
前記ベースバンドサーバは、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報は、前記受信電界強度をディジタル化した上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号にて通知することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記ベースバンドサーバは、前記無線基地局装置との間の伝送路上を流れる下りの信号を複製して前記複数の光張出し送受信装置との間の光ファイバ上に同一信号を分配することを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動通信システム。
【請求項４】
無線基地局装置に伝送路を介して接続され、前記無線基地局装置に接続する複数の光張出し送受信装置にそれぞれ光ファイバを介して接続されるベースバンドサーバであって、
前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する手段と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する手段と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する手段とを有することを特徴とするベースバンドサーバ。
【請求項５】
前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報は、前記受信電界強度をディジタル化した上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号にて通知されることを特徴とする請求項４記載のベースバンドサーバ。
【請求項６】
前記無線基地局装置との間の伝送路上を流れる下りの信号を複製して前記複数の光張出し送受信装置との間の光ファイバ上に同一信号を分配することを特徴とする請求項１または請求項２記載のベースバンドサーバ。
【請求項７】
無線基地局装置と複数の光張出し送受信装置とを光ファイバ及びベースバンドサーバで接続して構成する移動通信システムに用いる信号中継方法であって、
前記ベースバンドサーバが、前記複数の光張出し送受信装置各々の受信電界強度を示す前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報を基に重み付け係数を算出する処理と、その重み付け係数を前記複数の光張出し送受信装置各々からの上り受信信号に乗算する処理と、その乗算結果を合算した後に前記重み付け係数の総和で除算して合成する処理とを実行することを特徴とする信号中継方法。
【請求項８】
前記複数の光張出し送受信装置各々からの情報が、前記受信電界強度をディジタル化した上りＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号にて通知されることを特徴とする請求項７記載の信号中継方法。
【請求項９】
前記ベースバンドサーバが、前記無線基地局装置との間の伝送路上を流れる下りの信号を複製して前記複数の光張出し送受信装置との間の光ファイバ上に同一信号を分配することを特徴とする請求項７または請求項８記載の信号中継方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−５０７５（Ｐ２００８−５０７５Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７０８１９（Ｐ２００６−１７０８１９）
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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