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特開2024-124361中継装置、無線中継システム、検出方法およびプログラム
(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】P2024124361
(43)【公開日】2024-09-12
(54)【発明の名称】中継装置、無線中継システム、検出方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H04W 16/26 20090101AFI20240905BHJP
H04J 3/08 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
H04W16/26
H04J3/08 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024026209
(22)【出願日】2024-02-26
(31)【優先権主張番号】P 2023032238
(32)【優先日】2023-03-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】日比野 勉
(72)【発明者】
【氏名】小出 健
(72)【発明者】
【氏名】松嶋 禎央
【テーマコード（参考）】
5K028
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K028AA01
5K028BB04
5K028CC02
5K028DD04
5K067CC04
5K067EE02
5K067EE06
5K067EE10
(57)【要約】
【課題】通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間とを精度よく検出する。
【解決手段】検出方法は、ＴＤＤ方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する場合に、基地局から送信されたＤＬ信号の強度に基づいて、ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成し、パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成し、ＤＬ信号が通信トラフィックを含まない場合に、パルス情報に基づいて、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定し、ＴＤＤ方式において予め定められている、無線フレームにおけるＤＬ期間、ＵＬ期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定されたフレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ＤＬ期間とＵＬ期間とを検出する。
【選択図】図３
【解決手段】検出方法は、ＴＤＤ方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する場合に、基地局から送信されたＤＬ信号の強度に基づいて、ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成し、パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成し、ＤＬ信号が通信トラフィックを含まない場合に、パルス情報に基づいて、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定し、ＴＤＤ方式において予め定められている、無線フレームにおけるＤＬ期間、ＵＬ期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定されたフレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ＤＬ期間とＵＬ期間とを検出する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムにおいて、時分割多重方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する中継装置であって、
前記基地局から送信されたダウンリンク信号の強度に基づいて、前記ダウンリンク信号に対応したパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成部と、
前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定部と、
前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報を記憶する記憶部と、
判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報と、前記フレーム構成情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出するタイミング検出部と、
を備える中継装置。
前記基地局から送信されたダウンリンク信号の強度に基づいて、前記ダウンリンク信号に対応したパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成部と、
前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定部と、
前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報を記憶する記憶部と、
判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報と、前記フレーム構成情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出するタイミング検出部と、
を備える中継装置。
【請求項2】
前記パルス情報は、パルス幅、および次のパルス成分までのパルス間隔をさらに含む
請求項１に記載の中継装置。
請求項１に記載の中継装置。
【請求項3】
前記パルス情報生成部は、前記パルス情報として、各パルス成分の情報をパルス成分の開始時刻の順に配列した第１データ配列を形成し、その後、前記第１データ配列を、最もパルス間隔が長いパルス成分が最後となるようにパルス成分の情報の順序を巡回シフトして第２データ配列を形成し、
前記第２データ配列として形成された前記パルス情報を前記フレーム先頭判定部に出力する
請求項１または２に記載の中継装置。
前記第２データ配列として形成された前記パルス情報を前記フレーム先頭判定部に出力する
請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項4】
前記所定時間は、前記中継装置において中継される無線通信信号のサブキャリア間隔に応じて設定される
請求項１または２に記載の中継装置。
請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項5】
前記所定時間は、
前記サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合および３０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合は４ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記サブキャリア間隔が２４０ｋＨｚの場合は８ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合および９６０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分である
請求項４に記載の中継装置。
前記サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合および３０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合は４ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記サブキャリア間隔が２４０ｋＨｚの場合は８ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合および９６０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分である
請求項４に記載の中継装置。
【請求項6】
前記所定時間は、前記パルス信号に含まれるパルス成分のうち時間的に先頭のパルス成分のパルス幅に応じて設定される
請求項２に記載の中継装置。
請求項２に記載の中継装置。
【請求項7】
前記先頭のパルス成分のパルス幅が２５０μｓを超え３２１μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記先頭のパルス成分のパルス幅が１２５μｓを超え１６１μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記先頭のパルス成分のパルス幅が１５．６μｓを超え７５．９μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合の４ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記先頭のパルス成分のパルス幅が７．８１μｓを超え１０．０μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記先頭のパルス成分のパルス幅が３．９１μｓを超え５．０２μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が９６０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分である
請求項６に記載の中継装置。
前記先頭のパルス成分のパルス幅が１２５μｓを超え１６１μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記先頭のパルス成分のパルス幅が１５．６μｓを超え７５．９μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合の４ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記先頭のパルス成分のパルス幅が７．８１μｓを超え１０．０μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、
前記先頭のパルス成分のパルス幅が３．９１μｓを超え５．０２μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が９６０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分である
請求項６に記載の中継装置。
【請求項8】
前記記憶部は、さらに前記基地局の動作バンドに関する動作バンド情報を記憶しており、前記所定時間は、サブキャリア間隔と前記動作バンド情報とに応じて設定される
請求項１または２に記載の中継装置。
請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項9】
前記記憶部は、さらに前記基地局の動作バンドに関する動作バンド情報を記憶しており、前記所定時間は、前記パルス情報と前記動作バンド情報とに応じて設定される
請求項１または２に記載の中継装置。
請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項10】
前記無線通信システムは第５世代移動通信システムである
請求項１に記載の中継装置。
請求項１に記載の中継装置。
【請求項11】
少なくとも一つの、請求項１または２に記載の中継装置と、
それぞれが、前記中継装置のそれぞれと通信を行う少なくとも一つの基地局と、
それぞれが、少なくとも一つの前記無線通信端末のそれぞれと通信する少なくとも一つの子局装置と、
前記中継装置のそれぞれからのダウンリンク信号を集約し、前記子局装置のそれぞれに対する集約ダウンリンク信号を生成して送信するとともに、前記子局装置のそれぞれからのアップリンク信号から、前記基地局のそれぞれに対する分配アップリンク信号を生成して送信する集約分配部と、
を備える
無線中継システム。
それぞれが、前記中継装置のそれぞれと通信を行う少なくとも一つの基地局と、
それぞれが、少なくとも一つの前記無線通信端末のそれぞれと通信する少なくとも一つの子局装置と、
前記中継装置のそれぞれからのダウンリンク信号を集約し、前記子局装置のそれぞれに対する集約ダウンリンク信号を生成して送信するとともに、前記子局装置のそれぞれからのアップリンク信号から、前記基地局のそれぞれに対する分配アップリンク信号を生成して送信する集約分配部と、
を備える
無線中継システム。
【請求項12】
前記集約分配部よりも前記基地局側における伝送の遅延時間に基づいて、ダウンリンク信号間のタイミングを調整する第１調整部を備える
請求項１１に記載の無線中継システム。
請求項１１に記載の無線中継システム。
【請求項13】
前記集約分配部よりも前記子局装置側における伝送の遅延時間に基づいて、ダウンリンク信号間のタイミングを調整する第２調整部を備える
請求項１１に記載の無線中継システム。
請求項１１に記載の無線中継システム。
【請求項14】
前記集約分配部よりも前記子局装置側における伝送の遅延時間に基づいて、アップリンク信号間のタイミングを調整する第３調整部を備える
請求項１１に記載の無線中継システム。
請求項１１に記載の無線中継システム。
【請求項15】
前記集約分配部よりも前記基地局側における伝送の遅延時間に基づいて、アップリンク信号間のタイミングを調整する第４調整部を備える
請求項１１に記載の無線中継システム。
請求項１１に記載の無線中継システム。
【請求項16】
無線通信システムにおいて時分割多重方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する場合に、前記基地局から送信されたダウンリンク信号の強度に基づいて、前記ダウンリンク信号に対応したパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、
前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成ステップと、
前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定ステップと、
前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出する検出ステップと、
を備える検出方法。
前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成ステップと、
前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定ステップと、
前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出する検出ステップと、
を備える検出方法。
【請求項17】
無線通信システムにおいて時分割多重方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する場合に、前記基地局から送信されたダウンリンク信号の強度に基づいて、前記ダウンリンク信号に対応したパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、
前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成ステップと、
前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定ステップと、
前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出する検出ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成ステップと、
前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定ステップと、
前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出する検出ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、中継装置、無線中継システム、検出方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信においてダウンリンク（ＤＬ）信号とアップリンク（ＵＬ）信号とを多重する方式として、周波数分割多重（ＦＤＤ）と時分割多重（ＴＤＤ）がある。第４世代や第５世代の移動通信システムでは、ＤＬ信号とＵＬ信号とのリソース割り当ての自由度が高いＴＤＤ方式が用いられることが多い。ＴＤＤ方式を用いる場合、複数の無線基地局は、ＤＬ－ＵＬ間干渉を避けるため、ＤＬ期間とＵＬ期間とが同期するように動作する。
【0003】
ところで、無線基地局から離れた場所における電波不感地帯の存在を解消するため、無線中継装置の技術が開示されている。ＴＤＤ方式の無線中継装置は、周辺エリアの無線基地局とＤＬ期間とＵＬ期間とが同期していない場合、基地局間干渉や端末間干渉が発生する場合があるので、端末のユーザは通信の遅延を感じる場合がある。このためＴＤＤ方式の無線中継装置は、周辺エリアの無線基地局と、ＤＬ期間とＵＬ期間とが同期するように動作しなければならない。そこで、受信した無線信号からＤＬ期間とＵＬ期間とを正確に検出するための技術が開示されている（特許文献１）。
【0004】
また、第４世代や第５世代の移動通信システム向け無線中継装置が中継する無線信号はＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）－ＯＦＤＭ信号であり、通信トラフィック量に応じて信号強度が大きく変化する。信号強度が変動する場合でもＤＬ期間とＵＬ期間とを正確に検出するために、無線中継装置が受信した無線信号と、無線信号をＣＰ－ＯＦＤＭ信号の１シンボル分の長さだけ時間シフトした信号と、の所定区間における相似性を示す値に基づいて、ＤＬ期間とＵＬ期間とを検出する技術が開示されている（特許文献２，３）。より具体的には、相似性を示す値が「０」と「１」の間で頻繁に増減を繰り返す区間の始まりをＤＬ期間の先頭とし、フレーム構成情報に基づいてＤＬ期間とＵＬ期間とを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１６－０４６７７６号公報
【特許文献2】特開２０１９－１２９４４０号公報
【特許文献3】特開２０２１－１１４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、第４世代移動通信システムにおいて通信トラフィックがない場合、無線基地局が送信する無線信号は、ＲＳ、ＰＳＳ、ＳＳＳ、ＢＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨといった制御信号を含む。一方、第５世代移動通信システムで通信トラフィックがない場合、無線基地局が送信する無線信号は、ＰＳＳ、ＳＳＳ、ＢＣＨ、ＣＯＲＥＳＥＴ０といった制御信号を含む。無線中継装置においては、このように通信トラフィックがなく、無線信号に制御信号だけを含む期間においても、ＤＬ期間とＵＬ期間とを検出できることが好ましい。
【0007】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間とを精度よく検出できる中継装置、無線中継システム、検出方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、無線通信システムにおいて、時分割多重方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する中継装置であって、前記基地局から送信されたダウンリンク信号の強度に基づいて、前記ダウンリンク信号に対応したパルス信号を生成するパルス信号生成部と、前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻を含むパルス情報を生成するパルス情報生成部と、前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定部と、前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報を記憶する記憶部と、判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報と、前記フレーム構成情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出するタイミング検出部と、を備える中継装置である。
【0009】
前記パルス情報は、パルス幅、および次のパルス成分までのパルス間隔をさらに含んでもよい。
【0010】
前記パルス情報生成部は、前記パルス情報として、各パルス成分の情報をパルス成分の開始時刻の順に配列した第１データ配列を形成し、その後、前記第１データ配列を、最もパルス間隔が長いパルス成分が最後となるようにパルス成分の情報の順序を巡回シフトして第２データ配列を形成し、前記第２データ配列として形成された前記パルス情報を前記フレーム先頭判定部に出力してもよい。
【0011】
前記所定時間は、前記中継装置において中継される無線通信信号のサブキャリア間隔に応じて設定されてもよい。
【0012】
前記所定時間は、前記サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合および３０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分であり、前記サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合は４ＯＦＤＭシンボル分であり、前記サブキャリア間隔が２４０ｋＨｚの場合は８ＯＦＤＭシンボル分であり、前記サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合および９６０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分でもよい。
【0013】
前記所定時間は、前記パルス信号に含まれるパルス成分のうち時間的に先頭のパルス成分のパルス幅に応じて設定されてもよい。
【0014】
前記先頭のパルス成分のパルス幅が２５０μｓを超え３２１μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、前記先頭のパルス成分のパルス幅が１２５μｓを超え１６１μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、前記先頭のパルス成分のパルス幅が１５．６μｓを超え７５．９μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合の４ＯＦＤＭシンボル分であり、前記先頭のパルス成分のパルス幅が７．８１μｓを超え１０．０μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分であり、前記先頭のパルス成分のパルス幅が３．９１μｓを超え５．０２μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が９６０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分でもよい。
【0015】
前記記憶部は、さらに前記基地局の動作バンドに関する動作バンド情報を記憶しており、前記所定時間は、サブキャリア間隔と前記動作バンド情報とに応じて設定されてもよい。
【0016】
前記記憶部は、さらに前記基地局の動作バンドに関する動作バンド情報を記憶しており、前記所定時間は、前記パルス情報と前記動作バンド情報とに応じて設定されてもよい。
【0017】
前記無線通信システムは第５世代移動通信システムでもよい。
【0018】
本発明の一態様は、少なくとも一つの前記中継装置と、それぞれが、前記中継装置のそれぞれと通信を行う少なくとも一つの基地局と、それぞれが、少なくとも一つの前記無線通信端末のそれぞれと通信する少なくとも一つの子局装置と、前記中継装置のそれぞれからのダウンリンク信号を集約し、前記子局装置のそれぞれに対する集約ダウンリンク信号を生成して送信するとともに、前記子局装置のそれぞれからのアップリンク信号から、前記基地局のそれぞれに対する分配アップリンク信号を生成して送信する集約分配部と、を備える無線中継システムである。
【0019】
前記集約分配部よりも前記基地局側における伝送の遅延時間に基づいて、ダウンリンク信号間のタイミングを調整する第１調整部を備えてもよい。
【0020】
前記集約分配部よりも前記子局装置側における伝送の遅延時間に基づいて、ダウンリンク信号間のタイミングを調整する第２調整部を備えてもよい。
【0021】
前記集約分配部よりも前記子局装置側における伝送の遅延時間に基づいて、アップリンク信号間のタイミングを調整する第３調整部を備えてもよい。
【0022】
前記集約分配部よりも前記基地局側における伝送の遅延時間に基づいて、アップリンク信号間のタイミングを調整する第４調整部を備えてもよい。
【0023】
本発明の一態様は、無線通信システムにおいて時分割多重方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する場合に、前記基地局から送信されたダウンリンク信号の強度に基づいて、前記ダウンリンク信号に対応したパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成ステップと、前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定ステップと、前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出する検出ステップと、を備える検出方法である。
【0024】
本発明の一態様は、無線通信システムにおいて時分割多重方式による基地局と無線通信端末との間の通信を中継する場合に、前記基地局から送信されたダウンリンク信号の強度に基づいて、前記ダウンリンク信号に対応したパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、前記パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含むパルス情報を生成するパルス情報生成ステップと、前記ダウンリンク信号が通信トラフィックを含まない場合に、前記パルス情報に基づいて、前記パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定するフレーム先頭判定ステップと、前記時分割多重方式において予め定められている、無線フレームにおけるダウンリンク期間、アップリンク期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報と、判定された前記フレーム先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報とに基づいて、ダウンリンク期間とアップリンク期間とを検出する検出ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間を精度よく検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には適宜同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略している。
【0028】
（実施形態１）
［通信システムの構成］
図１は、実施形態１に係る中継装置を備えた無線中継システムの構成図である。この無線中継システム１０００は、たとえば第４世代や第５世代の移動通信システムである。中継装置１００は、無線中継システム１０００においてＴＤＤ方式による無線基地局２００と無線通信端末４００との間の通信を中継するものである。
［通信システムの構成］
図１は、実施形態１に係る中継装置を備えた無線中継システムの構成図である。この無線中継システム１０００は、たとえば第４世代や第５世代の移動通信システムである。中継装置１００は、無線中継システム１０００においてＴＤＤ方式による無線基地局２００と無線通信端末４００との間の通信を中継するものである。
【0029】
無線基地局２００の通信可能範囲は、建屋の外壁などの障害物３００により遮られており、電波不感地帯が発生しているとする。また、電波不感地帯に無線通信端末４００があるとする。この場合、中継装置１００は、屋外の無線基地局２００からの無線通信信号であるＤＬ信号を、屋外に設置された基地局側アンテナ１で受信する。中継装置１００は、受信したＤＬ信号に対して不要成分の除去や信号レベルの変換といった信号処理を行って中継ＤＬ信号を生成し、屋内などの電波不感地帯側に設置された端末側アンテナ２から送信する。電波不感地帯にある無線通信端末４００は、端末側アンテナ２から送信された中継ＤＬ信号を受信することで、無線基地局２００とのＤＬ通信を行うことができる。
【0030】
また、中継装置１００は、無線通信端末４００からの無線通信信号であるＵＬ信号を端末側アンテナ２で受信する。中継装置１００は、受信したＵＬ信号に対して不要成分の除去や信号レベルの変換といった信号処理を行って中継ＵＬ信号を生成し、基地局側アンテナ１から送信する。無線基地局２００は、基地局側アンテナ１から送信された中継ＵＬ信号を受信することで、電波不感地帯にある無線通信端末４００とのＵＬ通信を行うことができる。
【0031】
なお、図１の例では無線基地局２００と中継装置１００とは無線インターフェースで接続されているが、同軸ＲＦケーブルなどの有線インターフェースで接続されてもよい。
【0032】
［無線中継装置の構成］
図２は、実施形態１に係る無線中継装置の構成図である。中継装置１００は、基地局側アンテナ１と、端末側アンテナ２と、方向性結合器３と、基地局側切替部４と、ＤＬ処理部５と、ＵＬ処理部６と、端末側切替部７と、信号処理部８と、タイミング検出部９と、記憶部１０と、を備えている。
図２は、実施形態１に係る無線中継装置の構成図である。中継装置１００は、基地局側アンテナ１と、端末側アンテナ２と、方向性結合器３と、基地局側切替部４と、ＤＬ処理部５と、ＵＬ処理部６と、端末側切替部７と、信号処理部８と、タイミング検出部９と、記憶部１０と、を備えている。
【0033】
基地局側アンテナ１は、無線基地局２００からの受信ＤＬ信号を受信する。方向性結合器３は、受信ＤＬ信号を分岐して、基地局側切替部４と信号処理部８とに出力する。基地局側切替部４は、タイミング検出部９からの基地局側タイミング信号によって、経路をＤＬ処理部５側かＵＬ処理部６側かに切り替える。端末側切替部７は、タイミング検出部９からの端末側タイミング信号によって、経路をＤＬ処理部５側かＵＬ処理部６側かに切り替える。
【0034】
ＤＬ処理部５は、基地局側切替部４および端末側切替部７によって経路がＤＬ処理部５側に切り替わっている場合、基地局側切替部４から入力された受信ＤＬ信号に対して不要成分の除去や信号レベルの変換といった信号処理を行って、中継ＤＬ信号を生成する。ＤＬ処理部５は中継ＤＬ信号を端末側切替部７に出力する。ＤＬ処理部５は、たとえばアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）とデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）とＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とを含んで構成されている。
【0035】
端末側切替部７は、中継ＤＬ信号を端末側アンテナ２に出力する。端末側アンテナ２は、中継ＤＬ信号を無線通信端末４００に出力する。
【0036】
一方、端末側アンテナ２は、無線通信端末４００からの受信ＵＬ信号を受信する。ＵＬ処理部６は、基地局側切替部４および端末側切替部７によって経路がＵＬ処理部６側に切り替わっている場合、端末側切替部７から入力された受信ＵＬ信号に対して不要成分の除去や信号レベルの変換といった信号処理を行って、中継ＵＬ信号を生成する。ＵＬ処理部６は中継ＵＬ信号を基地局側切替部４に出力する。ＵＬ処理部６は、たとえばアナログ／デジタル変換器とデジタル／アナログ変換器とＤＳＰとを含んで構成されている。
【0037】
基地局側切替部４は、中継ＵＬ信号を基地局側アンテナ１に出力する。基地局側アンテナ１は、中継ＵＬ信号を無線基地局２００に出力する。
【0038】
図３は、実施形態１に係る無線中継装置の構成の一部をより具体的に示す図である。以下では、信号処理部８、タイミング検出部９、記憶部１０について主に説明する。
【0039】
信号処理部８は、パルス信号生成部８ａと、電力検出部８ｂと、パルス情報生成部８ｃと、フレーム先頭判定部８ｄと、を備えている。
【0040】
パルス信号生成部８ａは、信号処理部８に入力された受信ＤＬ信号の強度に基づいて、受信ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成する。具体的には、信号処理部８に入力された受信ＤＬ信号の強度が所定の閾値を超えていればレベル「１」であり、所定の閾値を超えていなければレベル「０」であるようなパルス成分を含むパルス信号を生成する。このようなパルス信号を生成する方法としては、たとえば特許文献１に記載されているように、検波器で信号を検波し、検波した信号を平滑器で平滑化し、平滑化した信号が閾値を超えている場合はレベル「１」を、超えない場合はレベル「０」を出力するように構成する方法がある。ただし、パルス信号を生成する方法は、この方法に限らず、以降の処理に好適なパルス信号を生成できる手法であれば、任意の手法を用いてよい。
【0041】
電力検出部８ｂは、信号処理部８に入力された受信ＤＬ信号の電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含むか、通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むかを判定する。電力検出部８ｂは、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含むか通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むかの情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。たとえば、電力検出部８ｂは、入力された受信ＤＬ信号の電力が所定の閾値電力を超えている場合に受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含むと判定し、電力が所定の閾値電力を超えていない場合に受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むと判定する。この場合、入力された受信ＤＬ信号の電力の所定期間における平均値が所定の閾値電力を超えているか否かによって当該判定を行ってもよい。
【0042】
パルス情報生成部８ｃには、パルス信号生成部８ａが生成したパルス信号が入力される。パルス情報生成部８ｃは、入力されたパルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻、パルス幅、および次のパルス成分までのパルス間隔の情報を含むパルス情報を生成する。パルス情報生成部８ｃは、生成したパルス情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0043】
フレーム先頭判定部８ｄは、無線フレームのフレーム先頭を判定する。具体的には、フレーム先頭判定部８ｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含む場合に、パルス信号のパルス列先頭を無線フレームのフレーム先頭と判定する。また、フレーム先頭判定部８ｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まない場合に、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、無線中継システム１０００において予め定められた通信仕様とに基づいて、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。ここで、無線中継システム１０００において予め定められた通信仕様とは、たとえば中継におけるサブキャリア間隔や制御信号送信パターンである。サブキャリア間隔と制御信号送信パターンとの関係は、たとえば、３ＧＰＰ（登録商標） ＴＳ３８．２１３ ４．１節に定義されている。フレーム先頭判定部８ｄは、判定されたフレーム先頭の先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報をタイミング検出部９に出力する。
【0044】
記憶部１０は、ＴＤＤ方式において予め定められている、無線フレームにおけるＤＬ期間、ＵＬ期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報を記憶している。なお、各期間の割り当ては、無線フレームの先頭が基準とされている。
【0045】
タイミング検出部９は、フレーム先頭判定部８ｄから入力されたフレーム先頭情報と、記憶部１０から読み出したフレーム構成情報とに基づいて、ＤＬ期間とＵＬ期間とを検出する。さらに、タイミング検出部９は、検出の結果に基づいて、中継装置１００におけるＤＬ経路とＵＬ経路とを切り替えるタイミングを示すタイミング信号を生成し、基地局側タイミング信号および端末側タイミング信号として基地局側切替部４および端末側切替部７のそれぞれに出力する。ここで、基地局側タイミング信号と端末側タイミング信号とは、ＤＬ処理部５やＵＬ処理部６の処理にかかる遅延時間等を考慮して互いに異なる信号としてもよい。
【0046】
信号処理部８、タイミング検出部９、および記憶部１０は、たとえば、ＡＤＣ、ＤＡＣと、マイクロコンピュータとを含んで構成されている。マイクロコンピュータは、プロセッサとメモリとを備える。信号処理部８およびタイミング検出部９の機能部は、たとえばプロセッサがメモリから読み出したプログラムを実行することによってハードウェアとソフトウェアとが協働して実現される。
【0047】
プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰなどであり、演算処理を行う。メモリは、たとえば半導体メモリである。半導体メモリは、たとえばプロセッサが演算処理を行う際の作業スペースを提供したりプログラムやデータを記憶したりする。半導体メモリは、たとえば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌe Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などである。
【0048】
［無線中継装置の動作例１］
つぎに、具体的な受信ＤＬを用いて、中継装置１００が実施形態に係る検出方法を実施する際の動作例について説明する。図４は、動作例１における受信ＤＬ信号を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の拡大図である。図４に示す受信ＤＬ信号は、第５世代移動通信システムにおいて通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号であって、制御信号として、ＰＳＳ、ＳＳＳ、ＢＣＨの組（以下、ＳＳＢ）が４回送信される場合の受信ＤＬ信号である。なお、動作例１においては、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚであり、３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３ ４．１節によれば送信パターンはＣａｓｅ Ａと定義されている。
つぎに、具体的な受信ＤＬを用いて、中継装置１００が実施形態に係る検出方法を実施する際の動作例について説明する。図４は、動作例１における受信ＤＬ信号を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の拡大図である。図４に示す受信ＤＬ信号は、第５世代移動通信システムにおいて通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号であって、制御信号として、ＰＳＳ、ＳＳＳ、ＢＣＨの組（以下、ＳＳＢ）が４回送信される場合の受信ＤＬ信号である。なお、動作例１においては、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚであり、３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３ ４．１節によれば送信パターンはＣａｓｅ Ａと定義されている。
【0049】
図４の横軸は受信開始時刻からの経過時間であり、縦軸は受信強度である。また、図４は、受信開始時刻と無線フレーム先頭時刻とが一致していない場合を例示している。無線フレーム先頭時刻は破線で示しており、時刻０ｍｓで表される受信開始時刻より１ｍｓだけ遅い。なお、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚであるので、１ＯＦＤＭシンボルはおよそ０．０７１ｍｓである。したがって、１ｍｓは１４ＯＦＤＭシンボル分に相当する。
【0050】
パルス信号生成部８ａは、図４に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その強度に基づいて、受信ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成する（検出方法およびプログラムにおけるパルス信号生成ステップの一例）。図５は、動作例１においてパルス信号生成部８ａが生成するパルス信号を示す図である。図５の横軸は受信開始時刻からの経過時間であり、縦軸はパルス信号のレベルである。図５に示すように、パルス信号生成部８ａは、受信ＤＬ信号に含まれる４組のＳＳＢに応じたレベル「１」の強度の４つのパルス成分を含むパルス信号を生成して出力する。
【0051】
電力検出部８ｂは、図４に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むという情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0052】
パルス情報生成部８ｃは、パルス信号生成部８ａから入力されたパルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻、パルス幅、および次のパルス成分までのパルス間隔の情報を含むパルス情報を生成する（検出方法およびプログラムにおけるパルス情報生成ステップの一例）。動作例１の場合、パルス情報生成部８ｃは、まず表１で示されるようなパルス情報を生成する。パルス情報は、各パルス成分の情報を、パルス成分の開始時刻の順に配列した第１データ配列として形成されている。
【0053】
表１において、パルス番号１のパルス成分は時刻１．１４３ｍｓから開始し、時刻１．４２９ｍｓで終了するので、開始時刻は１．１４３ｍｓ、パルス幅は０．２８５ｍｓである。パルス番号２のパルス成分は時刻１．５７２ｍｓから開始しているので、パルス番号１のパルス成分のパルス間隔０．１４３ｍｓとなる。同様の手順でパルス番号２～４に関する情報を生成する。パルス番号４のパルス間隔は、パルス番号４のパルス終了時刻からパルス番号１のパルス開始時刻とする。ただし、パルスの周期は２０ｍｓとする。また、表１では、ＯＦＤＭシンボル単位での開始時刻、パルス幅、パルス間隔をカッコ内に併記している。
【0054】
【表1】
【0055】
パルス情報生成部８ｃは、第１データ配列を、最もパルス間隔が長いパルス成分がパルス列の最後となるようにパルス成分の情報の順序を巡回シフトして、第２データ配列として形成されたパルス情報を生成する。動作例１では、表１の第１データ配列における最後のパルス成分であるパルス番号４のパルス成分のパルス間隔が最大であるため、第２データ配列としてのパルス情報は表１で示されるパルス情報と同じである。その後、パルス情報生成部８ｃは、生成したパルス情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0056】
動作例１においては、フレーム先頭判定部８ｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まないと判定している。この場合、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、予め定められた通信仕様とに基づいて、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する（検出方法およびプログラムにおけるフレーム先頭判定ステップの一例）。フレーム先頭判定部８ｄは、判定されたフレーム先頭の先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報をタイミング検出部９に出力する。
【0057】
動作例１の場合、通信仕様としては、ＳＳＢ送信パターンがＣａｓｅ Ａであるので、ＳＳＢは、ＯＦＤＭシンボル単位で無線フレーム先頭から２シンボル目、８シンボル目、１６シンボル目、２２シンボル目・・・に送信される。したがって、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分（パルス番号１のパルス成分）から２シンボル前、すなわち、０．１４３ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。すなわち、動作例１の場合、所定時間は中継される無線通信信号のサブキャリア間隔に応じて設定されており、具体的には２ＯＦＤＭシンボル分に設定されている。図４、５、表１によれば、パルス番号１のパルス成分から０．１４３ｍｓ前は、破線に示す無線フレーム先頭時刻であるから、フレーム先頭判定部８ｄの判定が実際の状況と合致している正しい判定であることが分かる。ここで、０．１４３ｍｓは所定時間の一例であり、サブキャリア間隔に応じて設定される値の一例である。
【0058】
タイミング検出部９は、フレーム先頭判定部８ｄから入力されたフレーム先頭情報と、記憶部１０から読み出したフレーム構成情報とに基づいて、ＤＬ期間とＵＬ期間とを検出する（検出方法およびプログラムにおける検出ステップの一例）。さらに、タイミング検出部９は、検出結果に基づいて、中継装置１００におけるＤＬ経路とＵＬ経路とを切り替えるタイミングを示すタイミング信号を生成し、基地局側タイミング信号および端末側タイミング信号として基地局側切替部４および端末側切替部７のそれぞれに出力する。
【0059】
以上の動作例１の説明から明らかなように、中継装置１００によれば、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間を精度よく検出できる。
【0060】
なお、サブキャリア間隔と送信パターンとの組み合わせは上記に限られない。たとえば、サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚ～９６０ｋＨｚの場合の送信パターンおよび所定時間は以下のように例示できる。
サブキャリア間隔［ｋＨｚ］ 送信パターン 所定時間［μｓ］
１２０ Ｃａｓｅ Ｄ ３５．７
２４０ Ｃａｓｅ Ｅ ３５．７
４８０ Ｃａｓｅ Ｆ ４．４６
９６０ Ｃａｓｅ Ｇ ２．２３
すなわち、所定時間は、サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合は４ＯＦＤＭシンボル分である。また、サブキャリア間隔が２４０ｋＨｚの場合は８ＯＦＤＭシンボル分である。さらにまた、サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分である。さらにまた、サブキャリア間隔が９６０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分である。
サブキャリア間隔［ｋＨｚ］ 送信パターン 所定時間［μｓ］
１２０ Ｃａｓｅ Ｄ ３５．７
２４０ Ｃａｓｅ Ｅ ３５．７
４８０ Ｃａｓｅ Ｆ ４．４６
９６０ Ｃａｓｅ Ｇ ２．２３
すなわち、所定時間は、サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合は４ＯＦＤＭシンボル分である。また、サブキャリア間隔が２４０ｋＨｚの場合は８ＯＦＤＭシンボル分である。さらにまた、サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分である。さらにまた、サブキャリア間隔が９６０ｋＨｚの場合は２ＯＦＤＭシンボル分である。
【0061】
［無線中継装置の動作例２］
図６は、動作例２における受信ＤＬ信号を示す図である。図６の横軸は受信開始時刻からの経過時間であり、縦軸は受信強度である。図６に示す受信ＤＬ信号は、動作例１と同じ信号であるが、受信開始時刻が異なる。無線フレーム先頭時刻は破線で示しており、時刻０ｍｓで表される受信開始時刻より１８．９２８ｍｓだけ遅い。なお、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚであるので、１８．９２８ｍｓは２６５ＯＦＤＭシンボル分に相当する。
図６は、動作例２における受信ＤＬ信号を示す図である。図６の横軸は受信開始時刻からの経過時間であり、縦軸は受信強度である。図６に示す受信ＤＬ信号は、動作例１と同じ信号であるが、受信開始時刻が異なる。無線フレーム先頭時刻は破線で示しており、時刻０ｍｓで表される受信開始時刻より１８．９２８ｍｓだけ遅い。なお、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚであるので、１８．９２８ｍｓは２６５ＯＦＤＭシンボル分に相当する。
【0062】
パルス信号生成部８ａは、図６に示す受信ＤＬ信号が入力されると、そのレベルに基づいて、受信ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成する。図７は、動作例２においてパルス信号生成部８ａが生成するパルス信号を示す図である。図７の横軸は受信開始時刻からの経過時間であり、縦軸はパルス信号のレベルである。
【0063】
電力検出部８ｂは、図６に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むという情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0064】
パルス情報生成部８ｃは、動作例２の場合、まず表２で示されるようなパルス情報を生成する。パルス情報は、各パルス成分の情報を、パルス成分の開始時刻の順に配列した第１データ配列として形成されている。ただし、パルスの周期は２０ｍｓとする。また、表２でも、ＯＦＤＭシンボル単位での開始時刻、パルス幅、パルス間隔をカッコ内に併記している。
【0065】
【表2】
【0066】
パルス情報生成部８ｃは、第１データ配列を、最もパルス間隔が長いパルス成分がパルス列の最後となるようにパルス成分の情報の順序を巡回シフトして、表３に示すような第２データ配列として形成されたパルス情報を生成する。動作例２では、表２の第１データ配列におけるパルス番号２のパルス成分のパルス間隔が最大であるため、表３で示される第２データ配列としてのパルス情報では、表２と比較して、パルス番号２のパルス成分がパルス番号４のパルス成分となるように巡回シフトされている。パルス情報生成部８ｃは、生成したパルス情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0067】
【表3】
【0068】
動作例２においても、フレーム先頭判定部８ｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まないと判定している。この場合、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、予め定められた通信仕様とに基づいて、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。フレーム先頭判定部８ｄは、判定されたフレーム先頭の先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報をタイミング検出部９に出力する。
【0069】
動作例２の場合も、通信仕様としては、ＳＳＢ送信パターンがＣａｓｅ Ａであるので、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分（パルス番号１のパルス成分）から２シンボル前、すなわち、０．１４３ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。図６、７、表３によれば、パルス番号１のパルス成分から０．１４３ｍｓ前は、破線に示す無線フレーム先頭時刻であるから、フレーム先頭判定部８ｄの判定が実際の状況と合致している正しい判定であることが分かる。
【0070】
タイミング検出部９の動作は動作例１の場合と同じなので説明を省略する。
【0071】
中継装置１００は、以上の動作例２の場合にも、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間を精度よく検出できる。
【0072】
［無線中継装置の動作例３］
図８は、動作例３における受信ＤＬ信号を示す図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の拡大図である。図８に示す受信ＤＬ信号は、第５世代移動通信システムにおいて通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号であって、制御信号としてＳＳＢが４回送信される場合の受信ＤＬ信号である。ただし、サブキャリア間隔は３０ｋＨｚである。このように、第５世代移動通信システムでは、第４世代移動通信システムとは異なりサブキャリア間隔が１５ｋＨｚ以外の場合がある。サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合、ＳＳＢ送信パターンにはＣａｓｅ ＢとＣａｓｅ Ｃの２種類があるが、動作例３はＣａｓｅ Ｃの場合である。また、動作例３では、受信開始時刻と無線フレーム先頭時刻とが一致しているとする。
図８は、動作例３における受信ＤＬ信号を示す図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の拡大図である。図８に示す受信ＤＬ信号は、第５世代移動通信システムにおいて通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号であって、制御信号としてＳＳＢが４回送信される場合の受信ＤＬ信号である。ただし、サブキャリア間隔は３０ｋＨｚである。このように、第５世代移動通信システムでは、第４世代移動通信システムとは異なりサブキャリア間隔が１５ｋＨｚ以外の場合がある。サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合、ＳＳＢ送信パターンにはＣａｓｅ ＢとＣａｓｅ Ｃの２種類があるが、動作例３はＣａｓｅ Ｃの場合である。また、動作例３では、受信開始時刻と無線フレーム先頭時刻とが一致しているとする。
【0073】
パルス信号生成部８ａは、図８に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その強度に基づいて、受信ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成する。図９は、動作例３においてパルス信号生成部８ａが生成するパルス信号を示す図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の拡大図である。
【0074】
電力検出部８ｂは、図８に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むという情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0075】
パルス情報生成部８ｃは、動作例３の場合、まず表４で示されるような第１データ配列として形成されたパルス情報を生成する。ただし、パルスの周期は２０ｍｓとする。また、表４でも、ＯＦＤＭシンボル単位での開始時刻、パルス幅、パルス間隔をカッコ内に併記している。サブキャリア間隔が３０ｋＨｚであるので、１ＯＦＤＭシンボルはおよそ０．０３６ｍｓである。
【0076】
【表4】
【0077】
動作例３では、最後のパルス成分であるパルス番号４のパルス成分のパルス間隔が最大である。動作例３では、第２データ配列は第１データ配列と同じである。パルス情報生成部８ｃは、第２データ配列として形成されたパルス情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0078】
動作例３においても、フレーム先頭判定部８ｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まないと判定している。この場合、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、予め定められた通信仕様とに基づいて、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。フレーム先頭判定部８ｄは、判定されたフレーム先頭の先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報をタイミング検出部９に出力する。
【0079】
動作例３の場合、通信仕様としては、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚでＳＳＢ送信パターンはＣａｓｅ Ｃであるので、ＳＳＢは、ＯＦＤＭシンボル単位で無線フレーム先頭から２シンボル目、８シンボル目、１６シンボル目、２２シンボル目・・・に送信される。したがって、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分（パルス番号１のパルス成分）から２シンボル前、すなわち、０．０７２ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。すなわち、動作例３の場合、所定時間はサブキャリア間隔に応じて設定されており、具体的には２ＯＦＤＭシンボル分に設定されている。図８、９、表４によれば、パルス番号１のパルス成分から０．０７２ｍｓ前は、受信開始時刻と一致している無線フレーム先頭時刻であるから、フレーム先頭判定部８ｄの判定が実際の状況と合致している正しい判定であることが分かる。
【0080】
タイミング検出部９の動作は動作例１の場合と同じなので説明を省略する。
【0081】
中継装置１００は、以上の動作例３の場合にも、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間を精度よく検出できる。
【0082】
（実施形態１の変形例）
ところで、上記動作例１、２では、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚでＳＳＢ送信パターンがＣａｓｅ Ａという通信仕様が予め定まっている。このため、動作例１、２では、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分から２シンボル前である０．１４３ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定している。一方、動作例３では、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚでＳＳＢ送信パターンがＣａｓｅ Ｃという通信仕様が予め定まっている。このため、動作例３では、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分から２シンボル前である０．０７２ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定している。
ところで、上記動作例１、２では、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚでＳＳＢ送信パターンがＣａｓｅ Ａという通信仕様が予め定まっている。このため、動作例１、２では、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分から２シンボル前である０．１４３ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定している。一方、動作例３では、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚでＳＳＢ送信パターンがＣａｓｅ Ｃという通信仕様が予め定まっている。このため、動作例３では、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分から２シンボル前である０．０７２ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定している。
【0083】
これに対して、実施形態１に係る中継装置１００の変形例として、フレーム先頭判定部８ｄが、サブキャリア間隔を判定する機能を有していれば、無線中継システム１０００が、サブキャリア間隔が切り替わるようなシステムであっても、そのサブキャリア間隔に応じて無線フレーム先頭時刻を決定することができる。
【0084】
具体的には、ＳＳＢを構成するＯＦＤＭシンボル数はサブキャリア間隔が異なっても４シンボルで固定である（表１～表４の「パルス幅」参照）。そこで、フレーム先頭判定部８ｄにおいて、フレーム先頭時刻を判定する際の所定時間は、パルス信号に含まれるパルス成分のうち時間的に先頭のパルス成分のパルス幅に応じて設定されてもよい。たとえば、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス信号に含まれるパルス成分のうち時間的に先頭のパルス成分であるパルス番号１のパルス成分のパルス幅がサブキャリア間隔１５ｋＨｚの４シンボル分相当であるときはサブキャリア間隔が１５ｋＨｚと判定して所定時間を２シンボル分に設定され、サブキャリア間隔３０ｋＨｚの４シンボル分相当であるときはサブキャリア間隔が３０ｋＨｚと判定して所定時間が２シンボル分に設定されるように構成されてもよい。フレーム先頭判定部８ｄがこのように構成されていれば、サブキャリア間隔に応じて無線フレーム先頭時刻を決定することができる。
【0085】
また、たとえば、受信ＤＬ信号に雑音が含まれるなどの原因によって、パルス信号に含まれるパルス成分のうち時間的に先頭のパルス成分のパルス幅が、想定されるシンボル数分からずれる場合がある。この場合、たとえばパルス幅が、想定されるシンボル数分から－０．５シンボル分～０．５シンボル分程度にずれている場合であれば、そのパルス幅を想定されるシンボル数分に丸めて、これを所定時間に設定してもよい。すなわち、たとえば先頭のパルス成分のパルス幅が２５０μｓを超え３２１μｓを超えない場合、所定時間は、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分と設定されてもよい。またたとえば、先頭のパルス成分のパルス幅が１２５μｓを超え１６１μｓを超えない場合、所定時間は、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分と設定されてもよい。さらにたとえば、先頭のパルス成分のパルス幅が１５．６μｓを超え７５．９μｓを超えない場合、所定時間は、サブキャリア間隔が１２０ｋＨｚの場合の４ＯＦＤＭシンボル分と設定されてもよい。またさらにたとえば、先頭のパルス成分のパルス幅が７．８１μｓを超え１０．０μｓを超えない場合、所定時間は、サブキャリア間隔が４８０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分と設定されてもよい。またさらにたとえば、先頭のパルス成分のパルス幅が３．９１μｓを超え５．０２μｓを超えない場合、前記所定時間は、サブキャリア間隔が９６０ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル分と設定されてもよい。
【0086】
また、中継装置１００のさらなる変形例として、記憶部１０が、サブキャリア間隔などの通信仕様情報を予め記憶していてもよい。この場合、フレーム先頭判定部８ｄが、記憶部１０から通信仕様情報を読み出してサブキャリア間隔を取得し、取得したサブキャリア間隔に応じて無線フレーム先頭時刻を決定するように構成されていてもよい。
【0087】
以上の２つの変形例によれば、サブキャリア間隔の切り替わりに対応可能な無線中継装置を、比較的少ない量の演算処理の追加で実現することができる。
【0088】
（実施形態２）
つぎに、実施形態２に係る無線中継装置について説明する。実施形態２に係る無線中継装置は、図１に示す無線中継システム１０００において中継装置１００に置き替えて使用することができる。
つぎに、実施形態２に係る無線中継装置について説明する。実施形態２に係る無線中継装置は、図１に示す無線中継システム１０００において中継装置１００に置き替えて使用することができる。
【0089】
図１０は、実施形態２に係る無線中継装置の構成図である。実施形態２に係る中継装置１００Ａは、中継装置１００の構成における信号処理部８、記憶部１０を、信号処理部８Ａ、記憶部１０Ａに置き替えた構成を有する。
【0090】
図１１は、中継装置１００Ａの構成の一部をより具体的に示す図である。記憶部１０Ａは、ＴＤＤ方式において予め定められている、無線フレームにおけるＤＬ期間、ＵＬ期間、およびガード期間の割り当ての情報を示すフレーム構成情報を記憶している。また、記憶部１０Ａは、動作バンド情報を記憶している。動作バンド情報とは、無線基地局２００の動作バンドに関する情報である。３ＧＰＰ ＴＳ３８．１０４ Ｔａｂｌｅ５．４．３．３によれば、ＳＳＢ送信パターンの候補はこの動作バンドに応じて定まっている。
【0091】
信号処理部８Ａは、中継装置１００の信号処理部８の構成において、フレーム先頭判定部８ｄをフレーム先頭判定部８Ａｄに置き替えた構成を有する。フレーム先頭判定部８Ａｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まない場合に、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、記憶部１０Ａから読み出した動作バンド情報とに基づいて、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。この場合、所定時間は、たとえばサブキャリア間隔と動作バンド情報とに応じて設定される。
【0092】
［無線中継装置の動作例４］
つぎに、具体的な受信ＤＬを用いて、中継装置１００Ａの動作例について説明する。図１２は、動作例４における受信ＤＬ信号を示す図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の拡大図である。図１２に示す受信ＤＬ信号は、第５世代移動通信システムにおいて通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号であって、制御信号としてＳＳＢが１回送信される場合の受信ＤＬ信号である。なお、動作例４においては、サブキャリア間隔は３０ｋＨｚであり、送信パターンはＣａｓｅ Ｂである。また、動作例４では、受信開始時刻と無線フレーム先頭時刻とが一致しているとする。
つぎに、具体的な受信ＤＬを用いて、中継装置１００Ａの動作例について説明する。図１２は、動作例４における受信ＤＬ信号を示す図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の拡大図である。図１２に示す受信ＤＬ信号は、第５世代移動通信システムにおいて通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号であって、制御信号としてＳＳＢが１回送信される場合の受信ＤＬ信号である。なお、動作例４においては、サブキャリア間隔は３０ｋＨｚであり、送信パターンはＣａｓｅ Ｂである。また、動作例４では、受信開始時刻と無線フレーム先頭時刻とが一致しているとする。
【0093】
パルス信号生成部８ａは、図１２に示す受信ＤＬ信号が入力されると、そのレベルに基づいて、受信ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成する。図１３は、動作例４においてパルス信号生成部８ａが生成するパルス信号を示す図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の拡大図である。
【0094】
電力検出部８ｂは、図１２に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むという情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0095】
パルス情報生成部８ｃは、動作例４の場合、まず表５で示されるような第１データ配列として形成されたパルス情報を生成する。ただし、パルスの周期は２０ｍｓとする。また、表５でも、ＯＦＤＭシンボル単位での開始時刻、パルス幅、パルス間隔をカッコ内に併記している。サブキャリア間隔が３０ｋＨｚであるので、１ＯＦＤＭシンボルはおよそ０．０３６ｍｓである。
【0096】
【表5】
【0097】
動作例４では、第２データ配列は第１データ配列と同じである。パルス情報生成部８ｃは、第２データ配列として形成されたパルス情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0098】
動作例４においても、フレーム先頭判定部８ｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まないと判定している。この場合、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、判定したサブキャリア間隔と、記憶部１０Ａから読み出した動作バンド情報とに基づいて、ＳＳＢ送信パターンを判定するとともに、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。フレーム先頭判定部８ｄは、判定されたフレーム先頭の先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報をタイミング検出部９に出力する。
【0099】
上述したように、３ＧＰＰ ＴＳ３８．１０４ Ｔａｂｌｅ５．４．３．３によれば、ＳＳＢ送信パターンの候補は動作バンドに応じて定まっている。ここで、動作例４の場合は動作バンドがｎ５であるとする。この場合、フレーム先頭判定部８ｄは、動作バンド情報と、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚであることと、から、ＳＳＢ送信パターンはＣａｓｅ Ｂであると判定する。この場合、ＳＳＢは、ＯＦＤＭシンボル単位で無線フレーム先頭から４シンボル目、８シンボル目、１６シンボル目、２０シンボル目・・・に送信される。したがって、フレーム先頭判定部８ｄは、パルス列の先頭のパルス成分（パルス番号１のパルス成分）から４シンボル前、すなわち、０．１４３ｍｓ前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。図１１、１２、表５によれば、パルス番号１のパルス成分から０．１４３ｍｓ前は、受信開始時刻と一致している無線フレーム先頭時刻であるから、フレーム先頭判定部８ｄの判定が実際の状況と合致している正しい判定であることが分かる。
【0100】
タイミング検出部９の動作は動作例１の場合と同じなので説明を省略する。
【0101】
以上の動作例４の説明から明らかなように、中継装置１００Ａによれば、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間を精度よく検出できる。
【0102】
なお、ＳＳＢ送信パターンがＣａｓｅ Ｂであって、ＳＳＢが２回以上送信される場合、１番目のＳＳＢと２番目のＳＳＢとは時間的に連続して送信されるよう規定されている。たとえば、図１４は、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚでＣａｓｅ Ｂの場合に、ＳＳＢの送信回数が８回である場合を示すである。図１４（ａ）は受信ＤＬ信号を示し、図１４（ｂ）はパルス信号生成部が生成するパルス信号を示す。この場合、１番目と２番目のパルス成分、３番目と４番目のパルス成分、５番目と６番目のパルス成分、７番目と８番目のパルス成分が、それぞれ時間的に連続して送信される。パルス情報生成部８ｃが生成するパルス情報におけるパルス番号１のパルス成分のパルス幅は約０．２８６ｍｓである。図１４（ｂ）から分かるように、パルス信号は、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合に４個のＳＳＢが送信される場合と同様の波形となる。
【0103】
この場合、フレーム先頭判定部８ｄはサブキャリア間隔が１５ｋＨｚであると判定し、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合の２ＯＦＤＭシンボル前すなわち０．１４３ｍｓ前をフレーム先頭時刻と判定してもよい。上述したように、１５ｋＨｚ間隔の場合の２ＯＦＤＭシンボルは３０ｋＨｚ間隔の場合の４ＯＦＤＭシンボルに相当する（すなわち、いずれの場合も０．１４３ｍｓ）。このように、フレーム先頭判定部８ｄがサブキャリア間隔の判定を仮に誤ったとしても、フレーム先頭時刻の判定を適切に行うことができる。
【0104】
（動作例５）
つぎに、通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号の別の例として、制御信号としてＳＳＢとともにＣＯＲＥＳＥＴ０が送信される場合についての中継装置１００Ａの動作例５を説明する。
つぎに、通信トラフィックがない期間の受信ＤＬ信号の別の例として、制御信号としてＳＳＢとともにＣＯＲＥＳＥＴ０が送信される場合についての中継装置１００Ａの動作例５を説明する。
【0105】
図１５は、動作例５における受信ＤＬ信号を示す図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の拡大図である。動作例５では、ＳＳＢのサブキャリア間隔は３０ｋＨｚで送信パターンはＣａｓｅＢ、ＳＳＢの送信回数は４回とする。また、ＣＯＲＥＳＥＴ０のサブキャリア間隔は３０ｋＨｚとし、ＣＯＲＥＳＥＴ０の送信パターンは３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３のＴａｂｌｅ１３－４のＩｎｄｅｘ１３およびＴａｂｌｅ１３－１１のＩｎｄｅｘ２に従う場合を示している。この場合、ＣＯＲＥＳＥＴ０はＳＳＢと同じ回数である４回送信される。また、図１５の場合、図１４の場合と同様に、ＳＳＢの１番目と２番目、３番目と４番目は、それぞれ時間的に連続して送信されている。
【0106】
パルス信号生成部８ａは、図１５に示す受信ＤＬ信号が入力されると、そのレベルに基づいて、受信ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成する。図１６は、動作例５においてパルス信号生成部８ａが生成するパルス信号を示す図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の拡大図である。
【0107】
電力検出部８ｂは、図１５に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むという情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0108】
パルス情報生成部８ｃは、動作例５の場合、まず表６で示されるような第１データ配列として形成されたパルス情報を生成する。ただし、パルスの周期は２０ｍｓとする。また、表６でも、ＯＦＤＭシンボル単位での開始時刻、パルス幅、パルス間隔をカッコ内に併記している。動作例５では、最後のパルス成分であるパルス番号６のパルス成分のパルス間隔が最大であるので、第２データ配列は第１データ配列と同じである。ただし、動作例５では、制御信号としてＣＯＲＥＳＥＴ０が送信されるので、パルス情報生成部８ｃは、パルス番号１のパルス成分の開始時刻が０ｍｓとなるように各パルス成分の時間シフトを行い、表７に示すような第３データ配列として形成されたパルス情報を生成する。パルス情報生成部８ｃは、第３データ配列として形成されたパルス情報をフレーム先頭判定部８Ａｄに出力する。
【0109】
【表6】
【表7】
【0110】
動作例５においても、フレーム先頭判定部８Ａｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まないと判定している。この場合、フレーム先頭判定部８Ａｄは、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、判定したサブキャリア間隔と、記憶部１０Ａから読み出した動作バンド情報とに基づいて、ＳＳＢ送信パターンを判定するとともに、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。これは、３ＧＰＰで規定されるＳＳＢとＣＯＲＥＳＥＴ０の取り得る送信パターンにおいて、パルス情報生成部８ｃが出力するパルス情報と動作バンド情報との組が決まると、パルス番号１のパルス成分の開始時刻と無線フレーム先頭時刻との時間差が一意に決まるためである。この場合、所定時間は、パルス情報と動作バンド情報とに応じて設定される。
【0111】
パルス情報と動作バンド情報と上述した時間差の情報との組の情報である組情報は、たとえば記憶部１０Ａにテーブルデータとして記憶されており、フレーム先頭判定部８Ａｄが記憶部１０Ａから組情報を読み出して、上述した時間差の特定に用いてもよい。また、組情報は、ツリー状のデータ構造を有していてもよい。このようなデータ構造は、上述したテーブルデータから、決定木分析などの手法を用いて作成することができる。この場合、フレーム先頭判定部８Ａｄは、記憶部１０Ａから組情報を読み出し、パルス情報にしたがって場合分けステップを順次行って、上述した時間差の特定に用いてもよい。
【0112】
ツリー状のデータ構造を有する組情報を用いて場合分けステップを行う場合について例示する。まず、フレーム先頭判定部８Ａｄは、動作バンド情報から、ＳＳＢの送信パターンがＣａｓｅＢの場合であると判定し、次の枝に分岐する。つづいて、フレーム先頭判定部８Ａｄは、パルス情報から、パルス番号２のパルス成分の開始時刻が８ＯＦＤＭシンボルより大きい場合であると判定し、次の枝に分岐する。つづいて、フレーム先頭判定部８Ａｄは、パルス情報から、パルス番号１のパルス幅が９ＯＦＤＭシンボル以下の場合であると判定し、次の枝に分岐する。つづいて、フレーム先頭判定部８Ａｄは、パルス情報から、パルス数が１０以下の場合であると判定する。フレーム先頭判定部８ｄは、以上の判定の結果、パルス番号１のパルス成分の開始時刻と無線フレーム先頭時刻との時刻差が、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合の４ＯＦＤＭシンボル分であると判定することができる。なお、この場合分けステップは例示であって、これに限定されるものではない。
【0113】
また、フレーム先頭判定部８Ａｄは、フレーム先頭時刻を判定する前に、表８に示すようなパルス情報に含まれる各数値を、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合の１ＯＦＤＭシンボル単位に丸める処理を行ってもよい。そして、組情報に含まれる各数値も、サブキャリア間隔が３０ｋＨｚの場合の１ＯＦＤＭシンボル単位に丸められていてもよい。このように、数値が丸められた組情報と数値を丸める処理を行ったパルス情報とから時間差の特定を行うことで、受信ＤＬ信号に雑音が含まれるなどの原因によって、パルス情報に含まれる数値に、想定される数値からのずれがあったとしても、時間差の特定処理における演算処理等の負荷が軽減される。なお、数値を丸める際に使用するサブキャリア間隔の値は、３０ｋＨｚに限らず、動作バンドにおいて使用されるサブキャリア間隔のうち最も高周波数の値を用いてもよい。ただし、このように数値の丸めは、必ずしも行わなくてもよい。
【0114】
その後、フレーム先頭判定部８Ａｄは、判定されたフレーム先頭の先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報をタイミング検出部９に出力する。
【0115】
タイミング検出部９の動作は動作例１の場合と同じなので説明を省略する。
【0116】
中継装置１００Ａは、以上の動作例５の場合にも、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間を精度よく検出できる。
【0117】
（動作例６）
図１７は、動作例６における受信ＤＬ信号を示す図である。動作例６では、ＳＳＢのサブキャリア間隔は３０ｋＨｚで送信パターンはＣａｓｅ Ｃ、ＳＳＢの送信回数は８回とする。また、ＣＯＲＥＳＥＴ０のサブキャリア間隔は１５ｋＨｚとし、ＣＯＲＥＳＥＴ０の送信パターンは３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３のＴａｂｌｅ１３－４のＩｎｄｅｘ１０およびＴａｂｌｅ１３－１１のＩｎｄｅｘ９に従う場合を示している。この場合、ＣＯＲＥＳＥＴ０はＳＳＢと同じ回数である８回送信される。
図１７は、動作例６における受信ＤＬ信号を示す図である。動作例６では、ＳＳＢのサブキャリア間隔は３０ｋＨｚで送信パターンはＣａｓｅ Ｃ、ＳＳＢの送信回数は８回とする。また、ＣＯＲＥＳＥＴ０のサブキャリア間隔は１５ｋＨｚとし、ＣＯＲＥＳＥＴ０の送信パターンは３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３のＴａｂｌｅ１３－４のＩｎｄｅｘ１０およびＴａｂｌｅ１３－１１のＩｎｄｅｘ９に従う場合を示している。この場合、ＣＯＲＥＳＥＴ０はＳＳＢと同じ回数である８回送信される。
【0118】
パルス信号生成部８ａは、図１７に示す受信ＤＬ信号が入力されると、そのレベルに基づいて、受信ＤＬ信号に対応したパルス信号を生成する。図１８は、動作例６においてパルス信号生成部８ａが生成するパルス信号を示す図である。
【0119】
電力検出部８ｂは、図１７に示す受信ＤＬ信号が入力されると、その電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まずに制御信号だけを含むという情報をフレーム先頭判定部８ｄに出力する。
【0120】
パルス情報生成部８ｃは、動作例６の場合、第１データ配列として形成されたパルス情報を生成する。ただし、パルスの周期は２０ｍｓとする。図１７、１８から分かるように動作例６では、第１データ配列における８番目のパルス成分のパルス間隔が最大である。また、動作例６では、制御信号としてＣＯＲＥＳＥＴ０が送信される。そこで、表８で示される第３データ配列としてのパルス情報は、第１データ配列と比較して、パルス番号８のパルス成分がパルス番号１６のパルス成分となるように巡回シフトされ、かつパルス番号１のパルス成分の開始時刻が０ｍｓとなるように各パルス成分の時間シフトがされている。パルス情報生成部８ｃは、生成したパルス情報をフレーム先頭判定部８Ａｄに出力する。
【0121】
【表8】
【0122】
動作例６においても、フレーム先頭判定部８Ａｄは、電力検出部８ｂから入力された情報に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含まないと判定している。この場合、フレーム先頭判定部８Ａｄは、パルス情報生成部８ｃから入力されたパルス情報と、判定したサブキャリア間隔と、記憶部１０Ａから読み出した動作バンド情報とに基づいて、ＳＳＢ送信パターンを判定するとともに、パルス信号のパルス列先頭から所定時間前を無線フレームのフレーム先頭時刻と判定する。この場合、フレーム先頭判定部８Ａｄはテーブルデータやツリー状のデータ構造を参照してフレーム先頭時刻を判定することができる。
【0123】
その後、フレーム先頭判定部８Ａｄは、判定されたフレーム先頭の先頭時刻の情報を含むフレーム先頭情報をタイミング検出部９に出力する。
【0124】
タイミング検出部９の動作は動作例１の場合と同じなので説明を省略する。
【0125】
中継装置１００Ａは、以上の動作例６の場合にも、通信トラフィックがない場合でもＤＬ期間とＵＬ期間を精度よく検出できる。
【0126】
（動作例７）
動作例７では、ＳＳＢのサブキャリア間隔は１２０ｋＨｚで送信パターンはＣａｓｅ Ｄ（ＦＲ２－１）、ＳＳＢの送信回数は３回とする。また、ＣＯＲＥＳＥＴ０のサブキャリア間隔は６０ｋＨｚとし、ＣＯＲＥＳＥＴ０の送信パターンは３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３のＴａｂｌｅ１３－７のＩｎｄｅｘ１０（ＣＯＲＥＳＥＴ０のシンボル数１）およびＴａｂｌｅ１３－１２のＩｎｄｅｘ２（開始２．５ｍｓ、間隔０．５ｍｓ）に従うとする。この場合、ＣＯＲＥＳＥＴ０はＳＳＢと同じ回数である３回送信される。
動作例７では、ＳＳＢのサブキャリア間隔は１２０ｋＨｚで送信パターンはＣａｓｅ Ｄ（ＦＲ２－１）、ＳＳＢの送信回数は３回とする。また、ＣＯＲＥＳＥＴ０のサブキャリア間隔は６０ｋＨｚとし、ＣＯＲＥＳＥＴ０の送信パターンは３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３のＴａｂｌｅ１３－７のＩｎｄｅｘ１０（ＣＯＲＥＳＥＴ０のシンボル数１）およびＴａｂｌｅ１３－１２のＩｎｄｅｘ２（開始２．５ｍｓ、間隔０．５ｍｓ）に従うとする。この場合、ＣＯＲＥＳＥＴ０はＳＳＢと同じ回数である３回送信される。
【0127】
パルス情報生成部８ｃは、表９のような第３データ配列として形成されたパルス情報を生成する。なお、数値の単位は２４０ｋＨｚのＯＦＤＭシンボルである。
【0128】
【表9】
【0129】
フレーム先頭判定部８Ａｄは記憶部１０Ａから組情報を読み出して、上述した時間差の特定に用いてもよい。
【0130】
ツリー状のデータ構造を有する組情報を用いて場合分けステップを行う場合について例示する。まず、フレーム先頭判定部８Ａｄは、２番目のパルスの開始時刻が１６以下かどうか判定する。表９の場合、１６以下であるので、次に２番目のパルスの開始時刻が２６以下かどうか判定する。表９の場合、２６以下であるので、次に７０番目のパルスの開始時刻が３６３６以下かどうか判定する。表９の場合、パルス数が５であるため、７０番目のパルスの開始時刻はゼロとして扱う。フレーム先頭判定部８Ａｄは、以上の判定の結果、パルス番号１のパルス成分の開始時刻と無線フレーム先頭時刻との時刻差が８ＯＦＤＭシンボル分であると判定することができる。
【0131】
この動作例７では、フレーム先頭判定部８Ａｄは、パルス情報が、パルス信号に含まれる各パルス成分の開始時刻の情報を含んでいれば、所定時間を判定することができる。
【0132】
（実施形態３）
［無線中継システムの構成］
図１９は、実施形態３に係る無線中継システムの構成図である。無線中継システム１０００Ｂは、親局装置としての複数の中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍと、複数の基地局２００－１～２００－Ｍと、集約分配局装置５００と、複数の子局装置６００－１～６００－Ｎと、を備えている。ここで、Ｍ、Ｎはそれぞれ２以上の整数である。ただし、中継装置、基地局、および子局装置は、複数に限られず、少なくとも一つであればよい。
［無線中継システムの構成］
図１９は、実施形態３に係る無線中継システムの構成図である。無線中継システム１０００Ｂは、親局装置としての複数の中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍと、複数の基地局２００－１～２００－Ｍと、集約分配局装置５００と、複数の子局装置６００－１～６００－Ｎと、を備えている。ここで、Ｍ、Ｎはそれぞれ２以上の整数である。ただし、中継装置、基地局、および子局装置は、複数に限られず、少なくとも一つであればよい。
【0133】
基地局２００－１～２００－Ｍと中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍと集約分配局装置５００とは、基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍで有線接続されている。基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍは通信ケーブルを備えている。ただし、基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍは有線接続に限らず、無線接続でもよい。
【0134】
集約分配局装置５００と子局装置６００－１～６００－Ｎとは、子局側伝送路８００－１～８００－Ｎで有線接続されている。子局側伝送路８００－１～８００－Ｎは通信ケーブルを備えている。また、子局装置６００－１～６００－Ｎは、それぞれ電波不感地帯９００－１～９００－Ｎのそれぞれに設置されている。
【0135】
基地局２００－１～２００－Ｍは、互いに異なる通信業者の基地局である。電波不感地帯９００－１～９００－Ｎのそれぞれに存在する無線通信端末４００－１～４００－Ｎは、それぞれ、子局装置６００－１～６００－Ｎのそれぞれを経由して、基地局２００－１～２００－Ｍのうち対応する通信事業者の基地局と通信を行う。中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍは、無線中継システム１０００ＢにおいてＴＤＤ方式による基地局２００－１～２００－Ｍと無線通信端末４００－１～４００－Ｎとの間の通信を中継するものである。
【0136】
無線中継システム１０００Ｂの機能について概説する。中継装置（親局装置）は、各基地局から入力された受信ＤＬ信号から伝送ＤＬ信号を生成して集約分配局装置に送信する。集約分配局装置は、各中継装置から入力された伝送ＤＬ信号を集約し、各子局装置に対する集約信号である集約ＤＬ信号を生成して各子局装置に送信する。子局装置は、集約ＤＬ信号から中継ＤＬ信号を生成して端末側アンテナから無線通信端末に送信する。また、子局装置は無線通信端末から受信した受信ＵＬ信号から伝送ＵＬ信号を生成して集約分配局装置へ送信する。集約分配局装置は、各子局装置から入力された伝送ＵＬ信号から、各基地局に対する分配信号である分配ＵＬ信号を生成して各中継装置へ送信する。各中継装置は、分配ＵＬ信号から伝送ＵＬ信号を生成して各基地局へ送信する。受信ＤＬ信号、伝送ＤＬ信号、集約ＤＬ信号、中継ＤＬ信号、受信ＵＬ信号、伝送ＵＬ信号、分配ＵＬ信号、および伝送ＵＬ信号は通信信号の一例である。
【0137】
【0138】
中継装置１００Ｂ－１は、図２に示す中継装置１００の構成において、端末側切替部７を削除し、伝送インターフェース部１１を追加した構成を有する。
【0139】
中継装置１００Ｂ－１の機能は中継装置１００の機能と同様である。ただし、中継装置１００Ｂ－１では、基地局２００－１からＤＬ信号として第１受信ＤＬ信号が入力される。
【0140】
中継装置１００Ｂ－１では、方向性結合器３の機能によって第１受信ＤＬ信号が信号処理部８に入力されると、中継装置１００と同様に信号処理部８、タイミング検出部９、および記憶部１０の機能によって、中継装置１００と同様の検出方法が実施され、第１基地局側タイミング信号が生成される。タイミング検出部９は、第１基地局側タイミング信号を基地局側切替部４および伝送インターフェース部１１に出力する。基地局側切替部４は、第１基地局側タイミング信号によって、経路をＤＬ処理部５側かＵＬ処理部６側かに切り替える。経路がＤＬ処理部５側に切り替わっている場合、ＤＬ処理部５は、入力された第１受信ＤＬ信号に対して不要成分の除去や信号レベルの変換といった信号処理を行って、第１伝送ＤＬ信号を生成し、伝送インターフェース部１１に出力する。
【0141】
伝送インターフェース部１１は、第１基地局側タイミング信号と第１伝送ＤＬ信号を多重して、集約分配局装置５００側の基地局側伝送路７００－１に出力する。また、伝送インターフェース部１１は、集約分配局装置５００側の基地局側伝送路７００－１で送信されてきた第１分配ＵＬ信号を抽出し、ＵＬ処理部６に出力する。ＵＬ処理部６は、第１分配ＵＬ信号に対して信号レベルの変換といった信号処理を行って第１中継ＵＬ信号を生成し、基地局側切替部４に出力する。基地局側切替部４の経路がＵＬ処理部６側に切り替わっている場合、第１中継ＵＬ信号は基地局側切替部４および方向性結合器３を経由して基地局２００－１側の基地局側伝送路７００－１に出力され、基地局２００－１に伝送される。
【0142】
中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍのうち中継装置１００Ｂ－１以外の中継装置も中継装置１００Ｂ－１と同様の構成および機能を備えている。ただし、ｉを２以上Ｍ以下の整数とすると、中継装置１００Ｂ－ｉには、基地局２００－ｉから第ｉ受信ＤＬ信号が入力され、タイミング検出部９は第ｉ基地局側タイミング信号を生成する。ＤＬ処理部５は第ｉ受信ＤＬ信号に対して信号処理を行って第ｉ伝送ＤＬ信号を生成し、伝送インターフェース部１１に出力する。伝送インターフェース部１１は、第ｉ基地局側タイミング信号と第ｉ伝送ＤＬ信号を多重して、集約分配局装置５００側の基地局側伝送路７００－ｉに出力する。また、伝送インターフェース部１１は、集約分配局装置５００側の基地局側伝送路７００－ｉで送信されてきた第ｉ分配ＵＬ信号を抽出し、ＵＬ処理部６に出力する。ＵＬ処理部６は、第ｉ分配ＵＬ信号に対して信号処理を行って第ｉ中継ＵＬ信号を生成する。基地局側切替部４の経路がＵＬ処理部６側に切り替わっている場合、第ｉ中継ＵＬ信号は基地局２００－ｉ側の基地局側伝送路７００－ｉに出力され、基地局２００－ｉに伝送される。
【0143】
【0144】
子局装置６００－１は、伝送インターフェース部２１と、ＤＬ処理部２２と、ＵＬ処理部２３と、端末側切替部２４と、端末側アンテナ２５と、を備えている。
【0145】
伝送インターフェース部２１は、集約分配局装置５００で生成されて子局側伝送路８００－１を伝送されてきた第１集約ＤＬ信号および第１端末側タイミング信号を抽出する。また、伝送インターフェース部２１は、子局側伝送路８００－１に第１伝送ＵＬ信号を出力する。
【0146】
ＤＬ処理部２２は、伝送インターフェース部２１から入力された第１集約ＤＬ信号に対して信号レベルの変換といった信号処理を行って第１中継ＤＬ信号を生成する。
【0147】
端末側切替部２４は、伝送インターフェース部２１から入力された第１端末側タイミング信号によって、経路をＤＬ処理部２２側かＵＬ処理部２３かに切り替える。端末側切替部２４の経路がＤＬ処理部２２側に切り替わっている場合、ＤＬ処理部２２は第１中継ＤＬ信号を端末側切替部２４に出力する。端末側切替部２４は第１中継ＤＬ信号を端末側アンテナ２５に出力する。端末側アンテナ２５は第１中継ＤＬ信号を無線通信端末４００－１に出力する。
【0148】
また、端末側アンテナ２５は、無線通信端末４００－１からの第１受信ＵＬ信号を受信する。端末側切替部２４の経路がＵＬ処理部２３側に切り替わっている場合、ＵＬ処理部２３は、第１受信ＵＬ信号に対して不要成分の除去や信号レベルの変換といった信号処理を行って第１伝送ＵＬ信号を生成する。ＵＬ処理部２３は第１伝送ＵＬ信号を伝送インターフェース部２１に出力する。
【0149】
子局装置６００－１～６００－Ｎのうち子局装置６００－１以外の子局装置も子局装置６００－１と同様の構成および機能を備えている。ただし、ｊを２以上Ｎ以下の整数とすると、子局装置６００－ｊには、集約分配局装置５００から第ｊ集約ＤＬ信号および第ｊ端末側タイミング信号が入力される。伝送インターフェース部２１は、子局側伝送路８００－ｊに第ｊ伝送ＵＬ信号を出力する。ＤＬ処理部２２は、第ｊ集約ＤＬ信号に対して信号処理を行って第ｊ中継ＤＬ信号を生成する。端末側切替部２４の経路がＤＬ処理部２２側に切り替わっている場合、ＤＬ処理部２２は第ｊ中継ＤＬ信号を端末側切替部２４に出力する。端末側切替部２４は第ｊ中継ＤＬ信号を端末側アンテナ２５に出力する。端末側アンテナ２５は第ｊ中継ＤＬ信号を無線通信端末４００－ｊに出力する。端末側アンテナ２５は、無線通信端末４００－ｊからの第ｊ受信ＵＬ信号を受信する。端末側切替部２４の経路がＵＬ処理部２３側に切り替わっている場合、ＵＬ処理部２３は、第ｊ受信ＵＬ信号に対して信号処理を行って第ｊ伝送ＵＬ信号を生成する。ＵＬ処理部２３は第ｊ伝送ＵＬ信号を伝送インターフェース部２１に出力する。
【0150】
［集約分配局装置の構成および機能］
図２２は、図１９における集約分配局装置の構成図である。集約分配局装置５００は、伝送インターフェース部３１、３６と、タイミング調整情報記憶部３２と、タイミング調整部３３と、ＤＬ処理部３４と、ＵＬ処理部３５と、を備えている。集約分配局装置は集約分配部の一例である。
図２２は、図１９における集約分配局装置の構成図である。集約分配局装置５００は、伝送インターフェース部３１、３６と、タイミング調整情報記憶部３２と、タイミング調整部３３と、ＤＬ処理部３４と、ＵＬ処理部３５と、を備えている。集約分配局装置は集約分配部の一例である。
【0151】
伝送インターフェース部３１は、中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍで生成されて基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍを伝送されてきた第１～第Ｍ基地局側タイミング信号および第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号を抽出して出力する。また、伝送インターフェース部３１は、ＵＬ処理部３５が生成した第１～第Ｍ分配ＵＬ信号のそれぞれを基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍのそれぞれに出力する。基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍのそれぞれは、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号のそれぞれを中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍのそれぞれに伝送する。
【0152】
タイミング調整情報記憶部３２は、タイミング調整情報を保持するとともに、タイミング調整情報をタイミング調整部３３、ＤＬ処理部３４、およびＵＬ処理部３５に出力する。ここで、タイミング調整情報とは、第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号が集約分配局装置５００へ到着するタイミング（遅延時間）の違いに関する情報と、第１～第Ｎ集約ＤＬ信号が子局装置６００－１～６００－Ｎへ到着するタイミングの違いに関する情報と、第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号が集約分配局装置５００へ到着するタイミングの違いに関する情報と、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号が中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍに到着するタイミングの違いに関する情報と、を含む。タイミング調整情報は、伝送の遅延時間に関する情報の一例である。
【0153】
タイミング調整情報記憶部３２が保持するタイミング調整情報は、無線中継システム１０００Ｂに対応した値をあらかじめ記憶しておいても良いし、集約分配局装置５００が算出した値を用いても良い。たとえば、第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号が集約分配局装置５００へ到着するタイミングの違いは、第１～第Ｍ基地局側タイミング信号を比較することで容易に算出できる。また、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号が中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍに到着するタイミングの違いに関する情報は、第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号が集約分配局装置５００へ到着するタイミングの違いに関する情報と同じとしてもよい。また、第１～第Ｎ集約ＤＬ信号が子局装置６００－１～６００－Ｎへ到着するタイミングの違いに関する情報は、第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号が集約分配局装置５００へ到着するタイミングの違いに関する情報と同じとしても良い。
【0154】
ここで、第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号は、集約分配局装置５００への到着のタイミング（遅延時間）が互いに異なり得る。遅延時間の違いは、たとえば基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍの伝送路長の違い等によって発生する。
【0155】
そこで、ＤＬ処理部３４は、伝送インターフェース部３１から入力された第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号のそれぞれに対して、タイミング調整情報記憶部３２から入力されたタイミング調整情報（図中、ＤＬタイミング調整情報）に基づくタイミング調整を行って、第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号のタイミングを一致させる。ここで、タイミング調整情報は、たとえば基地局２００－１～２００－Ｍ側における伝送の遅延時間の違いの情報を含んでいる。そして、ＤＬ処理部３４は、タイミングを一致させた第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号を各事業者に割り当てられた無線周波数に配置する集約を行い、第１～第Ｎ集約ＤＬ信号を生成する。これにより、ＤＬ処理部３４は、第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号の遅延時間の違いに関わらず、適正に第１～第Ｎ集約ＤＬ信号を生成することができる。
【0156】
すなわち、ＤＬ処理部３４は、集約分配局装置５００よりも基地局２００－１～２００－Ｍ側における伝送の遅延時間に基づいて、第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号間のタイミングを調整する第１調整部の一例である。第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号はタイミングを調整されるＤＬ信号の一例である。
【0157】
タイミング調整部３３は、伝送インターフェース部３１から出力された第１～第Ｍ基地局側タイミング信号を受け付ける。タイミング調整部３３は、タイミング調整情報記憶部３２からのタイミング調整情報（図中、タイミング信号調整情報）に基づいて、端末側タイミング信号１～Ｎを生成して出力する。タイミング調整部３３は、たとえば、ＡＤＣ、ＤＡＣと、マイクロコンピュータとを含んで構成されている。
【0158】
伝送インターフェース部３６は、タイミング調整部３３が生成した第１～第Ｎ端末側タイミング信号と、ＤＬ処理部３４が生成した第１～第Ｎ集約ＤＬ信号とを多重化し、子局側伝送路８００－１～８００－Ｎのそれぞれに出力する。
【0159】
第１～第Ｎ集約ＤＬ信号のそれぞれは、基地局２００－１～２００－Ｍからの第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号が集約された信号であって、伝送インターフェース部３６および子局側伝送路８００－１～８００－Ｎのそれぞれを介して子局装置６００－１～６００－Ｎのそれぞれに送信される。これにより、子局装置６００－１～６００－Ｎのそれぞれは、各基地局からの伝送ＤＬ信号が集約された集約ＤＬ信号を、中継ＤＬ信号として各電波不感帯の存在する無線通信端末に送信することができる。
【0160】
また、第１～第Ｎ中継ＤＬ信号は、子局装置６００－１～６００－Ｎの端末側アンテナ２５から出力されるタイミング（出力の遅延時間）が異なり得る。遅延時間の違いは、たとえば子局側伝送路８００－１～８００－Ｎの伝送路長の違い等によって発生する。
【0161】
そこで、ＤＬ処理部３４は、タイミング調整情報記憶部３２から入力されたタイミング調整情報に基づいて、子局装置６００－１～６００－Ｎのそれぞれで、第１～第Ｎ中継ＤＬ信号が端末側アンテナ２５から出力されるタイミングが一致するように、ＤＬ処理部３４から第１～第Ｎ集約ＤＬ信号を出力するタイミングを調整する。ここで、タイミング調整情報は、子局装置６００－１～６００－Ｎ側における伝送の遅延時間の違いの情報を含んでいる。これにより、子局装置６００－１～６００－Ｎで、第１～第Ｎ中継ＤＬ信号が端末側アンテナ２５から出力されるタイミングを一致させることができる。
【0162】
すなわち、ＤＬ処理部３４は、集約分配局装置５００よりも子局装置６００－１～６００－Ｎ側における伝送の遅延時間に基づいて、第１～第Ｎ集約ＤＬ信号間のタイミングを調整する第２調整部の一例である。第１～第Ｎ集約ＤＬ信号はタイミングを調整されるＤＬ信号の一例である。
【0163】
一方、伝送インターフェース部３６は、第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号を抽出してＵＬ処理部３５に出力する。
【0164】
上記と同様に、第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号は、集約分配局装置５００への到着のタイミング（遅延時間）が互いに異なり得る。
【0165】
そこで、ＵＬ処理部３５は、伝送インターフェース部３６から入力された第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号のそれぞれに対して、タイミング調整情報記憶部３２から入力されたタイミング調整情報（図中、ＵＬタイミング調整情報）に基づくタイミング調整を行って、第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号のタイミングを一致させる。ここで、タイミング調整情報は、たとえば子局装置６００－１～６００－Ｎ側における伝送の遅延時間の違いの情報を含んでいる。そして、ＵＬ処理部３５は、タイミングを一致させた第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号を各事業者に分配するための処理を行い、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号を生成する。これにより、ＵＬ処理部３５は、第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号の遅延時間の違いに関わらず、適正に第１～第Ｍ分配ＵＬ信号を生成することができる。
【0166】
すなわち、ＵＬ処理部３５は、集約分配局装置５００よりも子局装置６００－１～６００－Ｎ側における伝送の遅延時間に基づいて、第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号間のタイミングを調整する第３調整部の一例である。第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号はタイミングを調整されるＵＬ信号の一例である。
【0167】
また、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号は、基地局２００－１～２００－Ｍのそれぞれへの到着のタイミング（遅延時間）が互いに異なり得る。
【0168】
そこで、ＵＬ処理部３５は、タイミング調整情報記憶部３２から入力されたタイミング調整情報に基づいて、基地局２００－１～２００－Ｍのそれぞれへの到着のタイミングが一致するように、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号をＵＬ処理部３５から出力するタイミングを調整する。ここで、タイミング調整情報は、たとえば基地局２００－１～２００－Ｍ側における伝送の遅延時間の違いの情報を含んでいる。これにより、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号のそれぞれが基地局２００－１～２００－Ｍに到着するタイミングを一致させることができる。
【0169】
すなわち、ＵＬ処理部３５は、集約分配局装置５００よりも基地局２００－１～２００－Ｍ側における伝送の遅延時間に基づいて、第１～第Ｍ分配ＵＬ信号間のタイミングを調整する第４調整部の一例である。第１～第Ｍ分配ＵＬ信号はタイミングを調整されるＵＬ信号の一例である。
【0170】
また、タイミング調整部３３が生成する第１～第Ｎ端末側タイミング信号は、子局装置６００－１～６００－Ｎに送信されて、端末側切替部２４の経路の切り替えに用いられる。ここで、子局装置６００－１～６００－Ｎの全てにおける端末側切替部２４の経路の切り替えと、中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍの全てにおける基地局側切替部４の経路の切り替えとは同期している必要がある。
【0171】
そこで、タイミング調整部３３は、中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍと子局装置６００－１～６００－Ｎとの間の伝送の遅延時間に関する情報を含むタイミング調整情報（図中、タイミング信号調整情報）に基づいて、全ての基地局側切替部４および端末側切替部２４が同期するように、第１～第Ｎ端末側タイミング信号の出力のタイミングを調整する。これにより、全ての基地局側切替部４および端末側切替部２４が同期し、無線中継システム１０００Ｂが適正に動作する。
【0172】
以上のように構成された無線中継システム１０００Ｂでは、通信事業者ごとに通信トラフィック量が異なり、たとえばある通信業者では通信トラフィックがない時間帯でも、ＤＬ期間とＵＬ期間とを精度よく検出できる。そして、ＤＬ期間とＵＬ期間とを精度よく検出できることによって、通信事業者ごとの遅延時間の調整や、基地局側切替部４および端末側切替部２４の同期を適正に実施することができる。
【0173】
なお、無線中継システム１０００Ｂでは、集約分配局装置５００におけるＤＬ処理部３４が第１調整部として機能し、ＵＬ処理部３５が第４調整部として機能している。しかしながら、第１調整部や第４調整部は、集約分配局装置５００以外の装置が備えていてもよい。たとえば、第１調整部や第４調整部を、中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍが備えていてもよい。この場合、タイミング調整情報記憶部３２が保持するタイミング調整情報は、伝送インターフェース部３１から、中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍのそれぞれに伝送される。そして、たとえばＤＬ処理部５が第１調整部として機能する。この場合、タイミングを調整されるＤＬ信号は第１～第Ｍ伝送ＤＬ信号である。また、たとえばＵＬ処理部６が第４調整部として機能する。この場合、タイミングを調整されるＵＬ信号は第１～第Ｍ中継ＵＬ信号である。
【0174】
また、無線中継システム１０００Ｂでは、集約分配局装置５００におけるＤＬ処理部３４が第２調整部として機能し、ＵＬ処理部３５が第３調整部として機能している。しかしながら、第２調整部や第３調整部は、集約分配局装置５００以外の装置が備えていてもよい。たとえば、第２調整部や第３調整部を、子局装置６００－１～６００－Ｎが備えていてもよい。この場合、タイミング調整情報記憶部３２が保持するタイミング調整情報は、伝送インターフェース部３６から、子局装置６００－１～６００－Ｎのそれぞれに伝送される。そして、たとえばＤＬ処理部２２が第２調整部として機能する。この場合、タイミングを調整されるＤＬ信号は第１～第ｎ中継ＤＬ信号である。また、たとえばＵＬ処理部２３が第３調整部として機能する。この場合、タイミングを調整されるＵＬ信号は第１～第Ｎ伝送ＵＬ信号である。
【0175】
また、無線中継システム１０００Ｂでは、基地局２００－１～２００－Ｍ同士の距離が比較的遠距離である場合の構成を示している。これに対して、基地局２００－１～２００－Ｍ同士の距離が比較的近距離である場合は、中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍと集約分配局装置５００とを一体に構成してもよい。この場合、中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍにおける伝送インターフェース部１１、集約分配局装置５００における伝送インターフェース部３１、および基地局側伝送路７００－１～７００－Ｍのうち中継装置１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍと集約分配局装置５００とを接続している伝送路は省略してもよい。
【0176】
また、通信トラフィックがない場合に制御信号が送信される期間は、第４世代移動通信システムの場合は時間的にはＤＬ期間全体を占めている。しかしながら、第５世代移動通信システムで通信トラフィックがない場合に制御信号が送信される期間は、時間的にはＤＬ期間の一部を占めている場合が多い。そのため、上記実施形態に係る中継装置による検出方法が特に効果的である。
【0177】
また、上記実施形態に係る中継装置１００では、信号処理部８における電力検出部８ｂが、信号処理部８に入力された受信ＤＬ信号の電力に基づいて、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含むか含まないかを判定している。しかしながら、中継装置が受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含むか含まないかを判定する手段はこれに限られない。たとえば、動作例５のように記憶部がパルス情報と動作バンド情報と時間差の情報との組情報を記憶している場合は、フレーム先頭判定部が、記憶されている組情報の中に該当する組情報が無いと判定したときに、受信ＤＬ信号が通信トラフィックを含むと判定してもよい。
【0178】
また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0179】
１ ：基地局側アンテナ
２、２５ ：端末側アンテナ
３ ：方向性結合器
４ ：基地局側切替部
５、２２、３４：ＤＬ処理部
６、２３、３５：ＵＬ処理部
７、２４ ：端末側切替部
８、８Ａ ：信号処理部
８ａ ：パルス信号生成部
８ｂ ：電力検出部
８ｃ ：パルス情報生成部
８ｄ、８Ａｄ：フレーム先頭判定部
９ ：タイミング検出部
１０、１０Ａ：記憶部
１１、２１、３１、３６：伝送インターフェース部
３２ ：タイミング調整情報記憶部
３３ ：タイミング調整部
１００、１００Ａ、１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍ：中継装置
２００ ：無線基地局
２００－１～２００－Ｍ：基地局
３００ ：障害物
４００、４００－１～４００－Ｎ：無線通信端末
５００ ：集約分配局装置
６００－１～６００－Ｎ：子局装置
７００－１～７００－Ｍ：基地局側伝送路
８００－１～８００－Ｎ：子局側伝送路
９００－１～９００－Ｎ：電波不感地帯
１０００、１０００Ｂ：無線中継システム
２、２５ ：端末側アンテナ
３ ：方向性結合器
４ ：基地局側切替部
５、２２、３４：ＤＬ処理部
６、２３、３５：ＵＬ処理部
７、２４ ：端末側切替部
８、８Ａ ：信号処理部
８ａ ：パルス信号生成部
８ｂ ：電力検出部
８ｃ ：パルス情報生成部
８ｄ、８Ａｄ：フレーム先頭判定部
９ ：タイミング検出部
１０、１０Ａ：記憶部
１１、２１、３１、３６：伝送インターフェース部
３２ ：タイミング調整情報記憶部
３３ ：タイミング調整部
１００、１００Ａ、１００Ｂ－１～１００Ｂ－Ｍ：中継装置
２００ ：無線基地局
２００－１～２００－Ｍ：基地局
３００ ：障害物
４００、４００－１～４００－Ｎ：無線通信端末
５００ ：集約分配局装置
６００－１～６００－Ｎ：子局装置
７００－１～７００－Ｍ：基地局側伝送路
８００－１～８００－Ｎ：子局側伝送路
９００－１～９００－Ｎ：電波不感地帯
１０００、１０００Ｂ：無線中継システム
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】