特開 2023-140667 分散アンテナシステム、マスタユニット、リモートユニット、および運用制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023140667

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】分散アンテナシステム、マスタユニット、リモートユニット、および運用制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/0446 20230101AFI20230928BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

H04W72/04 131

H04W16/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022046623

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】大野 健一

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067EE06

5K067EE10

5K067EE72

(57)【要約】

【課題】インフラの共同利用に係る制約を解消し、運用の自由度を高めた分散アンテナシステムを提供すること。
【解決手段】 実施形態によれば、分散アンテナシステムは、マスタユニットと、第１の帯域と、第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットとを具備する。マスタユニットは、基地局接続部と、子局接続部と、検波部と、運用制御部とを備える。基地局接続部は、第１の帯域を割り当てられた第１の基地局と、第２の帯域を割り当てられた第２の基地局とに接続可能である。子局接続部は、リモートユニットに接続可能である。検波部は、第１の帯域のダウンリンク信号を検波する。運用制御部は、検波部の出力より第１の帯域のダウンリンク信号の消失を検出した期間において、第２の帯域における時分割多重パターンと第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスタユニットと、
第１の帯域と、前記第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットとを具備し、
前記マスタユニットは、
前記第１の帯域を割り当てられた第１の基地局と、前記第２の帯域を割り当てられた第２の基地局とに接続可能な基地局接続部と、
前記リモートユニットに接続可能な子局接続部と、
前記第１の帯域のダウンリンク信号を検波する検波部と、
前記検波部の出力より前記第１の帯域のダウンリンク信号の消失を検出した期間において、前記第２の帯域における時分割多重パターンと前記第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する運用制御部とを備える、分散アンテナシステム。

【請求項2】

前記マスタユニットは、
前記第１の帯域のダウンリンク信号の消失を前記第２の基地局に通知してその応答を受信する問い合わせ部をさらに備え、
前記運用制御部は、前記応答の結果に基づいて前記運用形態の切り替えの可否を決定する、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項3】

マスタユニットと、
第１の帯域と、前記第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットとを具備し、
前記リモートユニットは、
前記第１の帯域のアップリンク信号を検波する検波部を備え、
前記マスタユニットは、
前記第１の帯域を割り当てられた第１の基地局と、前記第２の帯域を割り当てられた第２の基地局とに接続可能な基地局接続部と、
前記リモートユニットに接続可能な子局接続部と、
前記検波部の出力より前記第１の帯域のアップリンク信号の消失を検出した期間において、前記第２の帯域における時分割多重パターンと前記第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する運用制御部とを備える、分散アンテナシステム。

【請求項4】

前記リモートユニットは、
前記検波部の出力より前記第１の帯域のアップリンク信号の消失を検出したことを前記マスタユニットに通知する通知部をさらに備え、
前記運用制御部は、前記リモートユニットからの通知に基づいて前記運用形態を許容する、請求項３に記載の分散アンテナシステム。

【請求項5】

前記マスタユニットは、
前記第１の帯域のアップリンク信号の消失を前記第２の基地局に通知してその応答を受信する問い合わせ部をさらに具備し、
前記運用制御部は、前記応答の結果に基づいて前記運用形態の切り替えの可否を決定する、請求項３または４のいずれかに記載の分散アンテナシステム。

【請求項6】

第１の帯域と、前記第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットに接続可能な子局接続部と、
前記第１の帯域を割り当てられた第１の基地局と、前記第２の帯域を割り当てられた第２の基地局とに接続可能な基地局接続部と、
前記第１の帯域のダウンリンク信号を検波する検波部と、
前記検波部の出力より前記第１の帯域のダウンリンク信号の消失を検出した期間において、前記第２の帯域における時分割多重パターンと前記第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する運用制御部とを具備する、マスタユニット。

【請求項7】

前記第１の帯域のダウンリンク信号の消失を前記第２の基地局に通知してその応答を受信する問い合わせ部をさらに備え、
前記運用制御部は、前記応答の結果に基づいて前記運用形態の切り替えの可否を決定する、請求項６に記載のマスタユニット。

【請求項8】

第１の帯域と、前記第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットに接続可能な子局接続部と、
前記第１の帯域を割り当てられた第１の基地局と、前記第２の帯域を割り当てられた第２の基地局とに接続可能な基地局接続部と、
前記第１の帯域のアップリンク信号の消失が検出された期間において、前記第２の帯域における時分割多重パターンと前記第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する運用制御部とを備える、マスタユニット。

【請求項9】

前記第１の帯域のアップリンク信号の消失を前記第１の基地局に通知してその応答を受信する問い合わせ部をさらに具備し、
前記運用制御部は、前記応答の結果に基づいて前記運用形態の切り替えの可否を決定する、請求項７に記載のマスタユニット。

【請求項10】

第１の帯域を割り当てられた第１の基地局と、第２の帯域を割り当てられた第２の基地局とに接続可能なマスタユニットに接続可能なインタフェースと、
前記第１の帯域と、前記第２の帯域とをカバー可能なアンテナと、
前記第１の帯域のアップリンク信号を検波する検波部と、
前記検波部の出力より前記第１の帯域のアップリンク信号の消失を検出したことを前記マスタユニットに通知する通知部とを具備する、リモートユニット。

【請求項11】

マスタユニットと、第１の帯域と、前記第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットとを具備する分散アンテナシステムの運用制御方法において、
前記マスタユニットが、
前記第１の帯域のダウンリンク信号の消失を検出した期間において、前記第２の帯域における時分割多重パターンと前記第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する工程を具備する、運用制御方法。

【請求項12】

マスタユニットと、第１の帯域と、前記第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットとを具備する分散アンテナシステムの運用制御方法において、
前記マスタユニットが、
前記第１の帯域のアップリンク信号の消失を検出した期間において、前記第２の帯域における時分割多重パターンと前記第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する工程を具備する、運用制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明の実施形態は、分散アンテナシステム、マスタユニット、リモートユニット、および運用制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

５Ｇ（第五世代移動通信システム）の通信エリアは、次第に広がってきている。エリアの拡大に、光リピータ装置が一役買っている。ＤＡＳ（Distributed Antenna System）とも称して知られるこの装置は、基地局に接続されたマスタユニット（親局）と、光ファイバを介してマスタユニットに接続されるリモートユニット（子局）とを備える。

【0003】

ローカル５Ｇは、免許人が自ら所有するエリアで移動体通信サービスを提供できるという制度である。例えば、通信事業者のサービスエリアが既に展開されている場所にローカル５Ｇエリアを形成する場合、両者の周波数が隣接していると電波が干渉するおそれがある。ローカル５ＧではＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）方式の準同期運用、あるいは非同期運用が許されているからである。そこで、準同期運用／非同期運用の事業者が混在する場合、基地局どうしの離隔距離を長くとり、伝搬ロスを生じさせて干渉を防止するようにしていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１-１４５１５５号公報

【特許文献2】特開２００１-２４５４６号公報

【特許文献3】特開２０１６-２５３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

５Ｇの導入にあたり、インフラシェアリングが適用される。インフラシェアリングは、主にコストメリットのため、通信インフラを複数の事業者で共同で利用するという考え方である。ＤＡＳにおいても、一つのマスタユニットにそれぞれオーナーの異なる複数の基地局を収容することが検討されている。この技術をローカル５Ｇに適用すれば、通信事業者と免許人とで同じマスタユニットおよびリモートユニットを共用することが可能になる。この種のマスタユニットおよびリモートユニットを、事業者共用装置とも称する。

【0006】

しかし、マスタユニットに複数の基地局を収容する場合、複数の事業者の電波が一つの子局のアンテナから送受されることとなり、距離による干渉防止効果を期待できない。つまり、エア区間におけるダウンリンク（ＤＬ）とアップリンク（ＵＬ）の設定（時分割多重パターン、ＴＤＤパターン）が互いに異なる、準同期運用／非同期運用の事業者を混在させることが難しい。このような事情がインフラの共同利用についての足かせとなり、エリア拡大を阻む要因ともなっていた。電波干渉を防止し、ＴＤＤパターンの異なる事業者が共存できるようにして、多様なユースケースに対応できる技術が要望されている。

【0007】

そこで、目的は、インフラの共同利用に係る制約を解消し、運用の自由度を高めた分散アンテナシステム、マスタユニット、リモートユニット、および運用制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態によれば、分散アンテナシステムは、マスタユニットと、第１の帯域と、第１の帯域に隣接する第２の帯域とをカバー可能なアンテナを備えるリモートユニットとを具備する。マスタユニットは、基地局接続部と、子局接続部と、検波部と、運用制御部とを備える。基地局接続部は、第１の帯域を割り当てられた第１の基地局と、第２の帯域を割り当てられた第２の基地局とに接続可能である。子局接続部は、リモートユニットに接続可能である。検波部は、第１の帯域のダウンリンク信号を検波する。運用制御部は、検波部の出力より第１の帯域のダウンリンク信号の消失を検出した期間において、第２の帯域における時分割多重パターンと第１の帯域における時分割多重パターンとが異なる運用形態を許容する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る通信システムの一例を示す図である。

【図2】図２は、基地局への帯域割り当ての一例を示す図である

【図3】図３は、親局１００および子局２００の一例を示す機能ブロック図である。

【図4】図４は、同期運用でのＴＤＤパターンの一例を示す図である。

【図5】図５は、ＤＬスロット／ＵＬスロットにおけるスイッチの状態を説明するための図である。

【図6】図６は、親局１００の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、親局１００の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、変更されたＴＤＤパターンの一例を示す図である。

【図9】図９は、ＤＬ信号が消失した場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。

【図10】図１０は、帯域ＡのＤＬ信号が消失したことを示す図である。

【図11】図１１は、ＵＬ信号が消失した場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。

【図12】図１２は、帯域ＡのＵＬ信号が消失したことを示す図である。

【図13】図１３は、異なる親局に属する基地局間で同期／非同期運用の切り替えを行うことについて説明するためのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図面を参照して、一実施形態に係わる通信システムについて説明する。以下に説明する通信システムは、例えば分散アンテナシステム（DAS:Distributed Antenna System）であるが、ＯＲＡＮ（Open Radio Access Network）のｅＣＰＲＩに準拠したシステムにも適用可能である。

【0011】

図１は、一実施形態に係わる通信システムの一例を示す図である。通信システムは、親局（ＭＵ：Master Unit）１００と、光ファイバを介してそれぞれ親局１００に接続される、複数の子局２００（２００－１～２００－ｎ）とを備える。ＤＡＳは、親局１００と子局（ＲＵ：Remote Unit）２００－１～２００－ｎとに注目した場合の呼称である。これは光リピータシステムとも称される。

【0012】

管理装置（ＥＭＳ：Element Management System）３００が、ネットワークＮＷ経由で親局１００に接続される。モバイル端末（ＵＥ：User Equipment）３（３ａ、３ｂ、…、３ｍ）は、無線チャンネルを介して子局２００－１～２００－ｎのいずれかに接続される。

【0013】

マスタユニットとしての親局１００は、基地局接続部１０１を介して基地局ＢＳ（ＢＳａ、ＢＳｂ、…、ＢＳｍ）に接続される。それぞれの基地局ＢＳは、例えば同軸ケーブルを介して基地局接続部１０１に接続される。すなわち基地局接続部１０１は、基地局（事業者）ごとのＲＦ（Radio Frequency）信号を入出力する、インタフェースである。実施形態では、基地局（Base station）ＢＳａが事業者Ａ社に、基地局ＢＳｂが事業者Ｂに、…、基地局ＢＳｍが事業者Ｍに、それぞれ運用されることを想定する。つまり親局１００は、事業者共用装置の一例である。

【0014】

親局１００は、中継装置としての役割も担う。すなわち親局１００は、各通信事業者のモバイル端末３ａ、３ｂ、…、３ｍと、それぞれの通信事業者の基地局ＢＳａ、ＢＳｂ、…、ＢＳｍとの間で授受される信号を中継する。

【0015】

基地局ＢＳａ、ＢＳｂ、…、ＢＳｍは、各通信事業者Ａ社、Ｂ社、…、Ｍ社がそれぞれ運営する例えば５Ｇ（5th Generation）やＬＴＥ（登録商標）（Long-Term Evolution）等のコアネットワークの、コア装置（図示しない）に収容される。コアネットワークは、基地局ＢＳａ、ＢＳｂ、…、ＢＳｍからモバイル端末３ａ、３ｂ、…、３ｍまでの間の無線アクセスネットワークを制御する。コア装置は、例えば、認証・セキュリティ管理、セッション管理、ポリシー制御、パケット転送等の処理を行う。

【0016】

モバイル端末３ａ、３ｂ、…、３ｍは、スマートフォン、タブレットあるいは携帯電話機などである。モバイル端末３ａ、３ｂ、…、３ｍは、それぞれ加入する通信事業者Ａ社、Ｂ社、…、Ｍ社に割り当てられた通信リソース（周波数帯域など）を用いて通信する。以下の説明では、サービスの加入先の通信事業者を示すために、モバイル端末３ａを「通信事業者Ａ社のモバイル端末」と称することがある。モバイル端末３ｂ、…、３ｍについても同様に、通信事業者Ｂ社、…、Ｍ社のモバイル端末と称することがある。

【0017】

親局１００は、モバイル端末３ａ、３ｂ、…、３ｍからＵＬで送信された無線信号を、子局２００－１～２００－ｎを介して収集し、対応する通信事業者の基地局ＢＳａ、ＢＳａ、…、ＢＳｍに送信する。子局２００－１～２００－ｎと光通信回線によって接続される場合、親局ＭＵは、「光リピータ」と称されることもある。親局１００は、リモートユニットとしての子局２００－１～２００－ｎに接続可能な子局接続部１０２を備える。子局接続部１０２は、子局２００－１～２００－ｎにそれぞれ接続される光ファイバを収容し、光信号を入出力するインタフェースである。

【0018】

子局２００－１～２００－ｎは、基地局ＢＳａ、ＢＳｂ、…、ＢＳｍからの、親局ＭＵを経由した無線信号をＤＬで送信する。子局２００－１～２００－ｎは、モバイル端末３ａ、３ｂ、…、３ｍのいずれとも無線通信が可能である。つまり子局２００－１～２００－ｎは、各通信事業者Ａ社、Ｂ社、…、Ｍ社に割り当てられた周波数帯域をカバーすることが可能である。

【0019】

管理装置３００は、親局１００からの情報に基づいて当該通信システムの各機器を制御したり、状態を監視する、サーバとしての機能を担う。管理装置３００は、クライアント端末ＣＬ－１～ＣＬ－ｌに通信システムの運用状況についての情報を提供したり、クライアント端末ＣＬ－１～ＣＬ－ｌからの要求や指示に従って、当該通信システムの制御、データの集計、表示データの生成などを行う。

【0020】

クライアント端末ＣＬ－１～ＣＬ－ｌは、例えばパーソナルコンピュータなどである。クライアント端末ＣＬ－１～ＣＬ－ｌは、オペレータからの指示を受け付けて、管理装置３００に指示を与えたり、管理装置３００から提供される情報を処理し、モニタなどを通じてオペレータに情報を提示する。

【0021】

図２は、基地局への帯域割り当ての一例を示す図である。実施形態において、Ａ社基地局ＢＳａに帯域Ａが割り当てられ、Ｂ社基地局ＢＳｂに帯域Ｂが割り当てられることを想定する。帯域Ａと帯域Ｂは、例えばＳｕｂ６帯において互いに隣接する。図２（ａ）に示されるように、帯域ＡのＤＬ信号（Ｄ）と帯域ＢのＤＬ信号とが同時に送信されると干渉の恐れがある。図２（ｂ）に示されるように、ＵＬ信号（Ｕ）においても同様である。実施形態では、干渉を防止するための技術について説明する。

【0022】

図３は、親局１００および子局２００の一例を示す機能ブロック図である。図３において、Ａ社基地局ＢＳａ、Ｂ社基地局ＢＳｂが親局１００に接続されていることが示されるが、同様に他の基地局も接続されてよい。

【0023】

親局１００は、分配器（ＨＹＢ）１１、カプラ（ＣＰＬ）１２、周波数変換部１３、検波部（ＤＥＴ）１４、アナログ／ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）１５、信号処理部１６、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）１７、スイッチ部（ＳＷ）１８、プロセッサ１９、および、基地局インタフェース（ＩＦ）２０を備える。

【0024】

プロセッサ１９は、各デバイスに対する制御やモニタリングを行う。基地局ＩＦ２０は、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などのインタフェースにより、基地局ＢＳａ、ＢＳｂ、…、ＢＳｍと通信するためのインタフェースである。

【0025】

子局２００は、検波部（ＤＥＴ）２１を備える信号処理部２２、ディジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）２３、周波数変換部２４、送信増幅器（ＴＰＡ）２５、サーキュレータ２６、アンテナ２７、スイッチ部（ＳＷ）２８、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２９、アナログ／ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０、および、プロセッサ３１を備える。

【0026】

各機能ブロックの動作を、ＤＬ信号に関する処理と、ＵＬ信号に関する処理とについて説明する。
＜親局１００のＤＬ処理＞
基地局ＢＳからの無線帯域のＤＬ信号は、分配器１１およびカプラ１２を通過し、周波数変換部１３に入力される。カプラ１２はＤＬ信号の一部を分岐し、検波部１４に入力する。検波部１４は、ＤＬ信号を検波して、検波出力をプロセッサ１９に通知する。
周波数変換部１３は、無線受信処理を行い、ＤＬ信号をダウンコンバートしてＩＦ（Intermediate Frequency）帯域に変換する。ＩＦ帯域に変換されたＤＬ信号は、ＡＤコンバータ１５でアナログからデジタル信号に変換され、信号処理部１６に送られる。信号処理部１６は、デジタル信号を、親局１００－子局２００間のＴＤＤ通信フォーマットに事業者ごとにマッピングし、各子局へ伝送する。

【0027】

＜親局１００のＵＬ処理＞
信号処理部１６は、親局１００－子局２００間の通信フォーマットに基づいて、ＲＵ２００からのＵＬ信号のスロットからデジタル信号を抽出する。そして、信号処理部１６は、抽出したデジタル信号を子局２００ごとに、事業者の単位で合成してＤＡコンバータ１７に送る。ＤＡコンバータ１７は、デジタル信号をアナログに変換し、周波数変換部１３に送る。周波数変換部１３は、アナログ信号をアップコンバートしてＵＬ信号を再生する。ＵＬ信号は、カプラ１２、スイッチ部１８、分配器１１を経由して、対応する基地局ＢＳに送信される。途中のカプラ１２においてＵＬ信号の一部が分岐され、検波部１４に入力される。
ここで、プロセッサ１９によりスイッチ部１８がオン／オフ制御される。これによりＤＬ／ＵＬの信号ルートは、ＴＤＤ信号のＤＬスロットタイミング、ＵＬスロットタイミングに合わせて切り替えられる。

【0028】

＜子局２００のＤＬ処理＞
親局１００からのＤＬ信号は、信号処理部２２に送られる。信号処理部２２は、親局１００－子局２００間の通信フォーマットに基づいて、ＤＬ信号のスロットからデジタル信号を抽出する。このデジタル信号は、ＤＡコンバータ２３でアナログ信号に変換されて、周波数変換部２４に送られる。周波数変換部２４は、アナログ信号をエア区間の送信帯域に合わせてアップコンバートし、ＤＬ信号に再生する。このＤＬ信号は送信増幅器２５で送信レベルに増幅され、サーキュレータ２６を介してアンテナ２７から放射される。

【0029】

＜子局２００のＵＬ処理＞
モバイル端末３からの無線帯域のＵＬ信号は、アンテナ２７からサーキュレータ２６、およびスイッチ部２８を介してＬＮＡ２９へ伝送される。スイッチ部２８は、ＴＤＤ信号におけるＤＬスロットタイミング、ＵＬスロットタイミングに合わせてＤＬ／ＵＬの信号ルートを切り替えるべく、プロセッサ１９によりオン／オフ制御される。
ＬＮＡ２９は、無線帯域のＵＬ信号を増幅して周波数変換部２４に送る。周波数変換部２４は、ＵＬ信号をＩＦ帯域にダウンコンバートし、ＡＤコンバータ３０に送る。ＡＤコンバータ３０はアナログのＩＦ信号をデジタル信号に変換し、信号処理部２２に送る。信号処理部２２は、デジタル信号を、親局１００－子局２００間のＴＤＤ通信フォーマットに事業者ごとにマッピングし、親局１００に伝送する。ここで、信号処理部２２の検波部２１により事業者毎のＵＬ信号が検波され、ＵＬ信号のレベルが検出される。

【0030】

ところで、親局１００のプロセッサ１９は、運用制御部１９ａと、問い合わせ部１９ｂとを備える。また、子局２００のプロセッサ３１は、通知部３１ａを備える。これらは、メモリ（図示せず）にエンベッドに書き込まれたプログラムをプロセッサ１９が実行することにより実現される、処理機能である。

【0031】

運用制御部１９ａは、検波部１４の検波出力から、例えば帯域ＡのＤＬ信号のレベルが既定の閾値以下となった場合に、帯域ＡのＤＬ信号の消失を検出する。そして運用制御部１９ａは、帯域ＡのＤＬ信号の消失を検出した期間において、帯域Ｂにおける非同期運用を許容する。非同期運用は、帯域Ｂ（Ａ）におけるＴＤＤパターンと帯域Ａ（Ｂ）におけるＴＤＤパターンとが異なる運用形態である。つまり運用制御部１９ａは、帯域ＡのＤＬ信号が消失する前にはＡ社のＴＤＤパターンに同期していたＢ社に、帯域ＡのＤＬ信号が消失した後には、ＴＤＤパターンの設定を自由に変更することを許可する。

【0032】

また運用制御部１９ａは、検波部２１の検波出力から、帯域ＡのＵＬ信号の消失を検出する。そして運用制御部１９ａは、帯域ＡのＵＬ信号の消失を検出した期間において、帯域Ｂにおける非同期運用を許容する。つまり運用制御部１９ａは、帯域ＡのＵＬ信号が消失する前にはＡ社のＴＤＤパターンに同期していたＢ社に、帯域ＡのＤＬ信号が消失した後には、ＴＤＤパターンの設定を自由に変更することを許可する。

【0033】

ここで、運用制御部１９ａは、子局２００からの通知により、帯域ＡのＵＬ信号の消失を検知する。すなわち子局２００の通知部３１ａは、検波部２１の出力から、例えば帯域ＡのＵＬ信号のレベルが既定の閾値以下となった場合に、帯域Ａのアップリンク信号の消失を検出したことを親局１００に通知する。

【0034】

また、運用制御部１９ａは、非同期運用を許容するか否かを基地局ＢＳに問い合わせたうえで決定する。すなわち問い合わせ部１９ｂは、帯域ＡのＤＬ信号の消失を検知すると、そのことをＢ社基地局ＢＳｂに通知して応答を受信する。運用制御部１９ａは、非同期運用を許容するか否かを、つまり運用形態の切り替えの可否を、この応答の結果に基づいて決定する。

【0035】

また、問い合わせ部１９ｂは、帯域ＡのＵＬ信号の消失を検知すると、そのことをＢ社基地局ＢＳｂに通知して応答を受信する。運用制御部１９ａは、非同期運用を許容するか否かを、つまり運用形態の切り替えの可否を、この応答の結果に基づいて決定する。

【0036】

図４は、同期運用でのＴＤＤパターンの一例を示す図である。同期運用において、Ａ社基地局ＢＳａに係わるフレームフォーマットと、Ｂ社基地局ＢＳｂに係わるフレームフォーマットは互いに同じである。図４に示されるＴＤＤパターンを、以下の説明ではＴＤＤパターン１と称する。
子局２００のスイッチ部２８は、ＵＬスロットに同期してＯＮされ、ＤＬスロットではＯＦＦされる。スイッチ部２８の制御を行うことで、ＤＬ区間中のアイソレーションを確保し、アップリンク信号の処理系への影響を軽減することができる。

【0037】

図５は、ＤＬスロット／ＵＬスロットにおけるスイッチの状態を説明するための図である。図５（ａ）に示されるように、フレーム＃０ではＡ社、Ｂ社ともにＤＬ区間である。この区間において、親局１００のスイッチ部１８ａ，１８ｂと、子局２００のスイッチ部２８はいずれもＯＦＦされる。これによりＤＬ信号が通過でき、ＵＬ信号は通過できないようになる。

【0038】

一方、図５（ｂ）に示されるように、フレーム＃２ではＡ社、Ｂ社ともにＵＬ区間である。この区間において、親局１００のスイッチ部１８ａ，１８ｂと、子局２００のスイッチ部２８はいずれもＯＮされる。これによりＵＬ信号が通過でき、ＤＬ信号は通過できないようになる。

【0039】

ところで、スイッチ部１８ａ，１８ｂ，２８のＯＦＦからＯＮへの切り替えは、フレーム＃１のガードピリオド（ＤＬとＵＬの切り替え時間）において実行することが決められている。このことは、事業者共用装置においては、複数の事業者間で同期が保たれていることが前提になることを意味する。つまり既存の技術においては、一般に、非同期運用が困難であった。

【0040】

そこで、非同期運用を実現可能とする技術について以下に説明する。
（作用）
図６および図７は、親局１００の処理手順の一例を示すフローチャートである。図６において、親局１００は、ステップＳ１～ステップＳ３のループにおいて、何れかの基地局からのＤＬ信号の消失（ステップＳ１）、またはいずれかのＵＥからのＵＬ信号の消失（ステップＳ２）をモニタする。ＤＬ信号の消失、およびＵＬ信号の消失のいずれも検知しない限りにおいて、親局１００は、ＴＤＤパターンを基地局間で同期させる、同期運用を維持する（ステップＳ３）。ＤＬ信号の消失が検知されたか（ステップＳ１でＹｅｓ）か、ＵＬ信号の消失が検知されると（ステップＳ２でＹｅｓ）、処理手順は運用切り替え（ステップＳ４）に移行し、図７のステップＳ４１にジャンプする。

【0041】

図７において、親局１００は、非同期モードへの切り替えの可否を、関係する基地局に問い合わせる（ステップＳ４１）。例えばＡ社のＤＬ信号の消失を検知すると、親局１００はＢ社基地局ＢＳｂに基地局インタフェース２０経由でそのことを通知するとともに、非同期運用への切り替えの可否を問い合わせる。この問い合わせへの応答が、許可しない（ステップＳ４２でＮｏ）であれば、処理手順は呼び出し元にＲＥＴＵＲＮし、図６のステップＳ１からのループに戻る。

【0042】

問い合わせに対し許可応答（ＯＫ）を受信すると（ステップＳ４２でＹｅｓ）、親局１００は、当該基地局とさらに制御信号を授受して、ＴＤＤパターンを変更する（ステップＳ４３）。ここでは、例えば、上り帯域を多く確保したいというＵＥからの要望に応じてＵＬスロットを増加ささせるように、ＴＤＤパターンが変更される。この運用は、消失したＤＬ信号が再開するか（ステップＳ４４でＹｅｓ）、または消失したＵＬ信号が再開する（ステップＳ４５でＹｅｓ）まで継続される。
消失したＤＬ信号が再開、または消失したＵＬ信号が再開すると、親局１００は同期運用に戻す処理を行い、処理手運は図６のステップＳ１からのループに戻る。

【0043】

図８は、変更されたＴＤＤパターンの一例を示す図である。図８に示されるように、Ｂ社基地局ＢＳａは、Ａ社基地局ＢＳａに係わるＴＤＤパターン（ＴＤＤパターン１）とは全く異なるに係わるＴＤＤパターン（ＴＤＤパターン２とする）を設定することが可能になる。

【0044】

＜ＤＬ信号が消失した場合のシーケンスについて＞
図９は、ＤＬ信号が消失した場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。図９の最初の設定では、親局１００はＴＤＤパターン１の同期運用モードで運用されているとする。このとき、Ａ社基地局ＢＳａはモバイル端末（ＵＥ）３ａとＴＤＤパターン１で通信し、Ｂ社基地局ＢＳｂはモバイル端末（ＵＥ）３ｂとＴＤＤパターン１で通信している。

【0045】

この状態から、Ａ社基地局ＢＳａからの入力信号（ＤＬ）が無くなったとする。そうすると親局１００は、検波部１４の出力から、Ａ社のＤＬ信号の消失を検知（Ａ社停波確認）する。そして親局１００は、ＴＤＤパターン変更通知（Ａ社停止）をＢ社基地局ＢＳｂに送信し、Ａ社からの入力信号が無くなったことを通知する。この通知を受けたＢ社基地局ＢＳｂは、ＴＤＤパターンの変更が可能か否かを確認し、結果（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を含む応答を親局１００に返信する。親局１００とＢ社基地局ＢＳｂとのメッセージの授受は、基地局インタフェース２０を経由して行われる。

【0046】

ＴＤＤパターンの変更が可能であれば、Ｂ社基地局ＢＳｂは変更可能（Ｙｅｓ）応答を返信し、これを受けた親局１００は、帯域ＢにおけるＴＤＤパターンを、例えば図８のＴＤＤパターン２に変更する。これにより、Ｂ社基地局ＢＳｂとＢ社モバイル端末３ｂは、親局１００を介して、非同期のＴＤＤパターンである（ＴＤＤパターン２）で運用することが可能になる。

【0047】

図１０は、帯域ＡのＤＬ信号が消失したことを示す図である。図１０（ａ）に示されるように、スロット＃０（図８）におけるＡ社基地局ＢＳａからの入力信号（ＤＬ）が無くなると、図９のシーケンスを経て非同期運用に至る。この状態であっても、図１０（ｂ）に示されるように、スロット＃２、＃３のアップリンク信号は、子局２００から親局１００にまで到達している。ここで、ＴＤＤパターンの変更は、親局１００のスイッチ部１８ａ、１８ｂ、および子局２００のスイッチ部２８のＯＦＦ／ＯＮ切替タイミングを変更することで実現される。

【0048】

図９に戻って説明を続ける。非同期運用モードにおいて、Ａ社基地局ＢＳａがＴＤＤパターン１での送信を再開すると、親局１００の検波部１４が、Ａ社基地局ＢＳａからの入力信号（ＤＬ）を検出する。そうすると親局１００は、ただちに同期運用モードに復帰し、Ｂ社のＴＤＤパターンをＴＤＤパターン１に戻す。その際、親局１００は、ＴＤＤパターン変更通知（Ａ社再開）をＢ社基地局ＢＳｂに送信し、Ａ社からの入力信号が再開したことを通知する。この通知を受けたＢ社基地局ＢＳｂは、応答を返信し、ＴＤＤパターン１による同期運用を再開する。ここでも、ＴＤＤパターン１への変更は、スイッチ部１８ａ，１８ｂ，２８のＯＦＦ／ＯＮ切替タイミングを変更することで実現される。

【0049】

＜ＵＬ信号が消失した場合のシーケンスについて＞
図１１は、ＵＬ信号が消失した場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。図９と同様に、親局１００はＴＤＤパターン１の同期運用モードで運用され、Ａ社基地局ＢＳａはモバイル端末（ＵＥ）３ａとＴＤＤパターン１で通信し、Ｂ社基地局ＢＳｂはモバイル端末（ＵＥ）３ｂとＴＤＤパターン１で通信しているとする。

【0050】

この状態から、Ａ社モバイル端末３ａからの入力信号（ＵＬ）が無くなったとする。そうすると子局２００は、検波部２１の出力から、Ａ社のＵＬ信号の消失を検知（Ａ社ＵＬ信号なし）する。さらに子局２００は、Ａ社からのＵＬ信号が無くなったことを、親局１００にＵＬ状態通知（Ａ社無し）で通知する。

【0051】

これを受けた親局１００は、ＴＤＤパターン変更通知（Ａ社ＵＬ信号無し）をＢ社基地局ＢＳｂに送信し、Ａ社モバイル端末３ａからのＵＬ信号が無くなったことを通知する。この通知を受けたＢ社基地局ＢＳｂは、ＴＤＤパターンの変更が可能か否かを確認し、結果（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を含む応答を親局１００に返信する。親局１００とＢ社基地局ＢＳｂとのメッセージの授受は、基地局インタフェース２０を経由して行われる。

【0052】

ＴＤＤパターンの変更が可能であれば、Ｂ社基地局ＢＳｂは変更可能（Ｙｅｓ）応答を返信し、これを受けた親局１００は、帯域ＢにおけるＴＤＤパターンを例えばＴＤＤパターン２に変更する。これにより、Ｂ社基地局ＢＳｂとＢ社モバイル端末３ｂは、親局１００を介して、非同期のＴＤＤパターンである（ＴＤＤパターン２）で運用することが可能になる。

【0053】

図１２は、帯域ＡのＵＬ信号が消失したことを示す図である。スロット＃２（図８）におけるＡ社モバイル端末３ａからの入力信号（ＵＬ）が無くなると、図１１のシーケンスを経て非同期運用に至る。スロット＃２のアップリンク信号は、Ｂ社モバイル端末３ｂから子局２００、親局１００を経てＢ社基地局ＢＳｂにまで到達している。ここでも、ＴＤＤパターンの変更は、親局１００のスイッチ部１８ａ、１８ｂ、および子局２００のスイッチ部２８のＯＦＦ／ＯＮ切替タイミングを変更することで実現される。

【0054】

図１１に戻って説明を続ける。非同期運用モードにおいて、Ａ社モバイル端末３ａがＵＬ信号の送信を再開すると、子局２００の検波部２１が、Ａ社モバイル端末３ａからの入力信号（ＵＬ）を検出する。そうすると子局２００は、Ａ社からのＵＬ通信が再開したことをＵＬ状態通知（Ａ社再開）で親局１００に通知する。そうすると親局１００は、ただちに同期運用モードに復帰し、Ｂ社のＴＤＤパターンをＴＤＤパターン１に戻す。その際、親局１００は、ＴＤＤパターン変更通知（Ａ社再開）をＢ社基地局ＢＳｂに送信し、Ａ社からの入力信号が再開したことを通知する。この通知を受けたＢ社基地局ＢＳｂは、応答を返信し、ＴＤＤパターン１による同期運用を再開する。ここでも、ＴＤＤパターンの変更は、親局１００のスイッチ部１８ａ、１８ｂ、および子局２００のスイッチ部２８のＯＦＦ／ＯＮ切替タイミングを変更することで実現される。

【0055】

以上述べたように実施形態では、基地局ＢＳａ，ＢＳｂからのＤＬ信号を検出する検波部１４を親局１００に具備し、基地局ＢＳａからのＤＬ信号が消失した場合には、基地局ＢＳｂに係わる帯域Ｂの信号を、基地局ＢＳａが扱うＴＤＤパターンとは異なるパターンで運用するようにした。

【0056】

また、モバイル端末３からのＵＬ信号を検出する検波部２１を子局２００に具備し、モバイル端末３ａからのＵＬ信号が消失した場合には、そのことを子局２００から親局１００に通知する。この通知を受けた親局１００は、基地局ＢＳｂに係わる帯域Ｂの信号を、基地局ＢＳａが扱うＴＤＤパターンとは異なるパターンで運用するようにした。

【0057】

このように、個別に帯域を割り当てられた事業者のＤＬ信号を検知し、不在であれば、非同期運用への切り替えを許容できるようにした。また、事業者ごとのＵＬ信号を検知し、不在であれば、非同期運用への切り替えを許容できるようにした。このことは、複数の事業者の基地局を収容する、事業者共用装置としての親局であるからこそ実現できる制御である。つまり、事業者ごとの帯域の使用状況を統一的にモニタすることができる、事業者共用装置ならではの機能である。

【0058】

このような機能により、子局２００においてアンテナ２７が複数の帯域を取り扱う環境下において、帯域間の干渉を防止することができる。そればかりか、非同期運用を可能とすることで、例えばアップリンク帯域を増大させたいというニーズにも柔軟に対応できるようになり、システムの可用性を高めることが可能になる。

【0059】

例えば、準同期／非同期で運用する事業者を、同じ親局１００に接続することが可能になる。これにより、例えば、ダウンリンク帯域が重要なサービスを展開する事業者と、アップリンク帯域が重要なサービスを展開する事業者とを、同じ親局１００に収容することができる。従って、事業者ごとにフレキシブルな通信サービスを提供することができるようになる。

【0060】

さらに、ダウンリンク信号に関しては、親局１００で他の事業者の信号状況を把握することができるので、状況に応じて、他の事業者に影響を与えずに自らのＴＤＤパターンを選択することが可能になる。つまり同じ系列で基地局を運用する親局は、他の系列に属する基地局に影響を与えることなく、自らのＴＤＤパターンを切り替えることが可能になる。

【0061】

ミリ波帯（２８．２～２８．３ＧＨｚ帯）でのローカル５Ｇは、他のローカル５Ｇおよび全国５Ｇとの間では、現在のところＴＤＤ方式の同期運用が前提とされている。実施形態によれば、ローカル５Ｇによる多様なユースケースを実現することが可能である。

【0062】

これらのことから実施形態によれば、インフラの共同利用に係る制約を解消することができ、これにより運用の自由度を高めた分散アンテナシステム、マスタユニット、リモートユニット、および運用制御方法を提供することが可能になる。

【0063】

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。例えば、伝送容量が十分であれば、親局－子局間を接続するリンクは光ファイバに限る必要は無い。また、基地局－親局間を接続するリンクは同軸ケーブルに限定する必要は無い。

【0064】

また、例えば実施形態では、Ａ社に係わるダウンリンク信号の消失、アップリンク信号の消失に際してＢ社のＴＤＤパターンを変更することを説明したが、Ａ社とＢ社とを入れ替えても同様の議論が成り立つ。もちろん、実施形態の親局（事業者共用装置）は、３社以上の複数の事業者を収容することも可能であり、同様に議論することができる。また、実施形態では非同期運用に関して議論したが、準同期運用の場合は、例えば分散アンテナシステムの出力を落とすことなどで同様に対処することが可能である。

【0065】

さらに、運営主体の異なる分散アンテナシステム同士で情報を授受し合うことにより、実施形態の技術を適用することが可能である。
図１３は、異なる親局に属する基地局間で同期／非同期運用の切り替えを行うことについて説明するためのブロック図である。図１３において、Ａ社基地局ＢＳａは親局１１０に接続され、Ｂ社基地局ＢＳｂは親局１２０に接続されているとする。このような形態では、親局１１０に、親局１２０と通信するための親局インタフェース（ＭＵ ＩＦ）１１１を備え、親局１２０に、親局１２０と通信するための親局インタフェース１２１を備え、互いで検知したＤＬ信号の消失、ＵＬ信号の消失を通知し合うようにすればよい。このように、親局間で情報を授受するインタフェース１１１，１２１を備えることで、異なる親局に収容されている基地局との関係でも上記と同様のシーケンスを実行することが可能である。

【0066】

さらには、運用形態の切り替えに係わる検知情報や制御信号を管理装置３００に集約し、管理装置３００が主体となって、ＴＤＤパターンの切り替え／復帰を制御することも可能である。

【0067】

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0068】

３…モバイル端末、１１…分配器、１２…カプラ、１３…周波数変換部、１４…検波部、１５…アナログ／ディジタルコンバータ、１６…信号処理部、１７…デジタル／アナログコンバータ、１８…スイッチ部、１８ａ…スイッチ部、１８ｂ…スイッチ部、１９…プロセッサ、１９ａ…運用制御部、１９ｂ…問い合わせ部、２０…基地局インタフェース、２１…検波部、２２…信号処理部、２３…ディジタル／アナログコンバータ、２４…周波数変換部、２５…送信増幅器、２６…サーキュレータ、２７…アンテナ、２８…スイッチ部、２９…低雑音増幅器、３０…アナログ／ディジタルコンバータ、３１…プロセッサ、３１ａ…通知部、１００…親局、１０１…基地局接続部、１０２…子局接続部、２００…子局、２００－１～２００－ｎ…子局、３００…管理装置、ＣＬ－１～ＣＬ－ｌ…クライアント端末。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】