特許 7020993 通信装置、分散アンテナシステム及び切り替え方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-07

(45)【発行日】2022-02-16

(54)【発明の名称】通信装置、分散アンテナシステム及び切り替え方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20220208BHJP

   H04J 3/00 20060101ALI20220208BHJP

【ＦＩ】

H04L27/26 420

H04J3/00 B

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2018093321

(22)【出願日】2018-05-14

(65)【公開番号】P2019201252

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2020-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【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】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯田 康隆

(72)【発明者】

【氏名】草間 克実

(72)【発明者】

【氏名】丹後 俊宏

(72)【発明者】

【氏名】本田 直大

【審査官】谷岡 佳彦

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５２５７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０４２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５１２０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７７５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５２５７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３１３５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０７８７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

Ｈ０４Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

時分割複信方式で送信する上位装置との間での信号の伝送動作を上り信号の伝送動作と下り信号の伝送動作との間で切り替える切り替え部と、
前記下り信号として前記上位装置からＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信する前記ＯＦＤＭ信号の立ち上がりを検出する立ち上がり検出部と、
前記ＯＦＤＭ信号からＯＦＤＭのガード時間を示すＣＰ（Cyclic Prefix）信号のシンボルを検出するシンボル検出部と、
前記立ち上がり検出部及び前記シンボル検出部の検出結果に基づいて前記切り替え部による前記伝送動作の切り替えタイミングを検出する切り替えタイミング検出部と、
を備え、
前記シンボル検出部は、
前記ＯＦＤＭ信号を規格化する規格化部と、
前記規格化部によって規格化された前記ＯＦＤＭ信号同士の相関値を計算する相関計算部と、
を備え、
前記切り替えタイミング検出部は、前記相関計算部が計算した前記相関値に基づいて前記切り替えタイミングを検出する、
通信装置。

【請求項2】

前記立ち上がり検出部は、前記ＯＦＤＭ信号の受信電力を計測する機能を有し、前記受信電力の立ち上がりを検出する、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記規格化部は、前記ＯＦＤＭ信号の信号値を、前記ＯＦＤＭ信号の振幅で除することにより前記ＯＦＤＭ信号を規格化する、
請求項１または２に記載の通信装置。

【請求項4】

前記規格化部は、ＯＦＤＭ信号の同相成分及び直交位相成分の各値と、前記ＯＦＤＭ信号の同相成分及び直交位相成分が規格化された各値との対応関係を示す対応情報に基づいて前記ＯＦＤＭ信号の規格化後の値を取得する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の通信装置。

【請求項5】

前記規格化部は、ＯＦＤＭ信号の位相と、前記ＯＦＤＭ信号の同相成分及び直交位相成分が規格化された各値との対応関係を示す対応情報に基づいて前記ＯＦＤＭ信号の規格化後の値を取得する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の通信装置。

【請求項6】

前記切り替えタイミング検出部は、前記立ち上がり検出部が前記ＯＦＤＭ信号の立ち上がりを検出したタイミングに応じて決定される所定の検出期間において前記相関値又は前記相関値の統計処理によって得られる値が最大値をとるタイミングを前記切り替えタイミングとして検出する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信装置。

【請求項7】

前記切り替えタイミング検出部は、前回の検出期間で検出された切り替えタイミングから、略１フレームの信号を受信するのに要する１フレーム時間が経過したタイミングに応じて決定される検出期間において前記最大値を検出する、
請求項６に記載の通信装置。

【請求項8】

前記切り替えタイミング検出部は、前回の検出期間で検出された切り替えタイミングから、略１サブフレームの信号を受信するのに要する１サブフレーム時間が経過したタイミングに応じて決定される検出期間において前記最大値を検出する、
請求項６に記載の通信装置。

【請求項9】

複数のアンテナをさらに備え、
前記切り替えタイミング検出部は、前記複数のアンテナのいずれかに関して検出された切り替えタイミングを、前記複数のアンテナごとに設けられた全ての切り替え部に通知し、
前記全ての切り替え部は、前記切り替えタイミング検出部が通知する同じ切り替えタイミングでそれぞれの前記伝送動作を切り替える、
請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置。

【請求項10】

複数のアンテナをさらに備え、
前記切り替えタイミング検出部は、前記複数のアンテナの各アンテナに関して前記切り替えタイミングを検出し、
前記各アンテナに関して検出された切り替えタイミングのずれを計算するタイミングずれ計算部をさらに備え、
前記タイミングずれ計算部は、計算された前記切り替えタイミングのずれの大きさが所定の閾値を超過した場合に通知する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置。

【請求項11】

複数のアンテナをさらに備え、
前記切り替えタイミング検出部は、前記複数のアンテナの各アンテナに関して前記切り替えタイミングを検出し、
前記各アンテナに関して検出された切り替えタイミングのずれを計算するタイミングずれ計算部をさらに備え、
前記タイミングずれ計算部は、計算された前記切り替えタイミングのずれの大きさが所定の閾値を超過した場合に、自装置における信号の送信を停止させる、
請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置。

【請求項12】

複数のアンテナをさらに備え、
前記切り替えタイミング検出部は、前記複数のアンテナの各アンテナに関して前記切り替えタイミングを検出し、
前記各アンテナに関して検出された切り替えタイミングのずれを計算するタイミングずれ計算部をさらに備え、
前記タイミングずれ計算部は、計算された前記切り替えタイミングのずれの大きさが所定の閾値を超過した場合に、前記ずれの大きさが前記閾値以下となるように前記切り替えタイミングを補正する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置。

【請求項13】

親局装置と、
前記親局装置と有線接続された１つ以上の子局装置と、
を備え、
前記親局装置は、請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置であって、基地局装置と通信し、
前記１つ以上の子局装置のそれぞれは、端末局装置と通信するためのアンテナを備える、
分散アンテナシステム。

【請求項14】

親局装置と、
前記親局装置と有線接続された１つ以上の子局装置と、
を備え、
前記親局装置は、基地局装置と通信し、
前記１つ以上の子局装置のそれぞれは、請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置であって、端末局装置と通信するアンテナを備える、
分散アンテナシステム。

【請求項15】

親局装置と、
前記親局装置と有線接続された１つ以上のハブ局装置と、
前記ハブ局装置と有線接続され、前記ハブ局装置を介して前記親局装置と通信する１つ以上の子局装置と、
を備え、
前記親局装置は、基地局装置と通信し、
前記１つ以上のハブ局装置のそれぞれは、請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置であり、
前記１つ以上の子局装置のそれぞれは、端末局装置と通信するアンテナを備える、
分散アンテナシステム。

【請求項16】

時分割複信方式で送信する上位装置との間での信号の伝送動作を上り信号の伝送動作と下り信号の伝送動作との間で切り替える切り替えステップと、
前記下り信号として前記上位装置からＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにおいて受信される前記ＯＦＤＭ信号の立ち上がりを検出する立ち上がり検出ステップと、
前記ＯＦＤＭ信号からＯＦＤＭのガード時間を示すＣＰ（Cyclic Prefix）信号のシンボルを検出するシンボル検出ステップと、
前記立ち上がり検出ステップ及び前記シンボル検出ステップにおける検出結果に基づいて前記切り替えステップにおける前記伝送動作の切り替えタイミングを検出する切り替えタイミング検出ステップと、
を有し、
前記シンボル検出ステップは、
前記ＯＦＤＭ信号を規格化する規格化ステップと、
前記規格化ステップにおいて規格化された前記ＯＦＤＭ信号同士の相関値を計算する相関計算ステップと、
をさらに有し、
前記切り替えタイミング検出ステップでは、前記相関計算ステップにおいて計算した前記相関値に基づいて前記切り替えタイミングを検出する、
切り替え方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、通信装置、分散アンテナシステム及び切り替え方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンやタブレット等の移動通信端末の普及による通信量の増加により、伝送速度を拡張する新たな伝送方式が求められている。その１つの方式として、従来のＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割複信）方式のＬＴＥ（Long Term Evolution）に加えて、ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）方式のＬＴＥが採用されている。ＦＤＤ方式は、アップリンク（以下「ＵＬ」という。）とダウンリンク（以下「ＤＬ」という。）で用いる周波数帯を別々に設ける複信方式である。ＦＤＤ方式は、ＵＬとＤＬとの伝送を独立して行うことで伝送速度の増加を図った方式である。しかしながら、周波数資源は有限であるため、新たにＦＤＤ方式用の広帯域を割り当てることは困難である。このため、同じ周波数帯を用いてＵＬとＤＬとを時間で分割するＴＤＤ方式のＬＴＥが採用されはじめている。ＴＤＤ方式はＦＤＤ方式と比較して半分の帯域で済むため、周波数資源の有効活用が図れる。

【0003】

一方、携帯電話基地局などの無線装置から送信された電波を電波の届かない複数の不感知帯に伝送する方法の一つとして、各不感知帯に基地局の子局を有線で引き込む分散アンテナシステム（ＤＡＳ：Distributed Antenna Systems）がある。ＤＡＳは、不感知帯を解消できるだけでなく、基地局の設置スペースを削減できるなどの効果を奏する。そのため、ビル内や地下街、トンネルなどの電波の届かない地帯で積極的に用いられている。

【0004】

ここで、ＴＤＤ方式のＬＴＥをＤＡＳに適用した場合、ＵＬとＤＬとで送受信を切り替える必要がある。ＤＡＳの送受信の切り替えタイミングと、ＴＤＤ方式のＬＴＥの切り替えタイミングとの間でずれが生じると、ＵＬとＤＬとが相互に干渉することになり通信品質が劣化する。この相互干渉により、基地局とユーザ端末との間の制御信号の送受信が阻害され、その結果ユーザ端末は通信不能となる。そのため、ＴＤＤ方式のＬＴＥでは、ＵＬとＤＬとが相互干渉することを防止するため、ＵＬとＤＬとの間にガード時間が設けられている。このガード時間中にＤＡＳの送受信の切り替えを実施すれば、ＵＬとＤＬとの相互干渉を防止することが可能である。

【0005】

ガード時間中にＤＡＳの送受信の切り替えを実施するためには、ＵＬ信号又はＤＬ信号の先頭を検出する必要がある。信号の先頭を正確に検出することができれば、ガード時間が短い信号であっても通信品質に影響を与えることなく伝送することが可能となる。従来、ＴＤＤ方式のＬＴＥにおけるConfiguration情報を基に推定されたＵＬとＤＬとの切り替えタイミングに基づいてＵＬ信号又はＤＬ信号の先頭を検出することが行われている。しかしながら、ＴＤＤ方式のＬＴＥにおいてConfiguration情報を取得するためには受信された無線信号を復号する必要があるため、ＤＡＳを構成する装置が複雑化してしまう。

【0006】

また、別の検出方法として、干渉源となり得るマクロ基地局に接続したユーザ端末の無線信号を検波器の出力を基に推定することでＵＬ信号の先頭を検出することが行われている。しかしながら、検波器の出力は一般に数マイクロ秒程度のばらつきを持つため、信号の先頭を高い精度で検出することが難しい。このように、従来は、ＵＬ信号又はＤＬ信号の先頭を、簡単な構成でかつ高精度に検出することが難しい場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１５－２３１１４４号公報

【文献】特開２０１６－１２７３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、時分割複信方式で伝送されるＵＬ信号（上り信号）とＤＬ信号（下り信号）との切り替わりをより簡易な構成でかつ精度よく検出することができる通信装置、分散アンテナシステム及び切り替え方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態の通信装置は、切り替え部と、受信部と、立ち上がり検出部と、シンボル検出部と、切り替えタイミング検出部と、を持つ。切り替え部は、時分割複信方式で送信する上位装置との間での信号の伝送動作を上り信号の伝送動作と下り信号の伝送動作との間で切り替える。受信部は、前記下り信号として前記上位装置からＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する。立ち上がり検出部は、前記受信部が受信する前記ＯＦＤＭ信号の立ち上がりを検出する。シンボル検出部は、前記ＯＦＤＭ信号からＯＦＤＭのガード時間を示すＣＰ（Cyclic Prefix）信号のシンボルを検出する。切り替えタイミング検出部は、前記立ち上がり検出部及び前記シンボル検出部の検出結果に基づいて前記切り替え部による前記伝送動作の切り替えタイミングを検出する。前記シンボル検出部は、前記ＯＦＤＭ信号を規格化する規格化部と、前記規格化部によって規格化された前記ＯＦＤＭ信号同士の相関値を計算する相関計算部と、を持つ。前記切り替えタイミング検出部は、前記相関計算部が計算した前記相関値に基づいて前記切り替えタイミングを検出する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態における分散アンテナシステムのシステム構成の具体例を示す図。

【図2】第１の実施形態における分散アンテナシステムのシステム構成の具体例を示す図。

【図3】第１の実施形態における分散アンテナシステムのシステム構成の具体例を示す図。

【図4】第１の実施形態の子局装置３の機能構成の具体例を示す図。

【図5】第１の実施形態におけるシンボル検出部３４４の機能構成の具体例を示す図。

【図6】第１の実施形態における相関計算部４３によって計算される相関値の具体例を示す図。

【図7】第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５の機能構成の具体例を示す図。

【図8】第１の実施形態において決定される検出期間の具体例を示す図。

【図9】第１の実施形態における規格化部４１がＤＬ信号を規格化する処理の流れを示すフローチャート。

【図10】第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５がＵＬ信号の伝送をＤＬ信号の伝送に切り替えるタイミングを検出した結果の一例を示す図。

【図11】第２の実施形態におけるシンボル検出部３４４ａの機能構成の具体例を示す図。

【図12】第２の実施形態における対応情報の第１の具体例を示す図。

【図13】第２の実施形態における対応情報の第２の具体例を示す図。

【図14】第３の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５ｂの機能構成の具体例を示す図。

【図15】第３の実施形態における検出期間決定部５１ｂが前回の切り替えタイミングに基づいて検出期間を決定する方法の具体例を示す図。

【図16】第４の実施形態における子局装置３ｃの機能構成の具体例を示す図。

【図17】第５の実施形態における子局装置３ｅの機能構成の具体例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態の通信装置、分散アンテナシステム及び切り替え方法を、図面を参照して説明する。

【0012】

（第１の実施形態）
図１～図３は、第１の実施形態における分散アンテナシステムのシステム構成の具体例を示す図である。第１の実施形態における分散アンテナシステムは、基地局装置１に接続された１つの親局装置２と、親局装置２に直接的又は間接的に接続された複数の子局装置３とを備える。図１は、複数の子局装置３が直接的に親局装置２に接続された例を示す。図２は、複数の子局装置３の一部が直接的に親局装置２に接続され、他の子局装置３が、直接的に接続された子局装置３を介して間接的に親局装置２に接続された例を示す。図３は、複数の子局装置３が１つ以上のハブ局装置４を介して親局装置２に接続された例を示す。複数の子局装置３のそれぞれは図示しないユーザ端末と無線通信するためのアンテナ５を備える。

【0013】

図１～図３に示す分散アンテナシステム１００は、いずれも基地局装置１と親局装置２とを接続する伝送路６１と、複数の子局装置３を親局装置２に接続する２つの伝送路６２及び６３とを有する。以下では伝送路６１を第１伝送路と称し、伝送路６２を第２伝送路と称し、伝送路６３を第３伝送路と称する場合がある。なお、子局装置３が直接的又は間接的に親局装置２に接続されていれば、子局装置３やハブ局装置４の数や、親局装置２と子局装置３とハブ局装置４との接続関係は図１～３と異なってもよい。以下では、図３に示す構成の分散アンテナシステム１００の構成について説明する。

【0014】

図４は、第１の実施形態の子局装置３の機能構成の具体例を示すブロック図である。子局装置３は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。子局装置３は、プログラムの実行によって伝送路インタフェース３１、デマッパー３２、マッパー３３及び１以上の伝送部３４を備える装置として機能する。なお、子局装置３の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

【0015】

伝送路インタフェース３１は、基地局装置１から送信される信号を受信するとともに、基地局装置１宛ての信号を送信する。子局装置３と基地局装置１との間で送受信される信号はフレーム形式で伝送される。すなわち、伝送路インタフェース３１と基地局装置１との間で送受信される信号はデジタル信号である。以下、基地局装置１からユーザ端末に向かう通信の方向を「ダウンリンク（ＤＬ）」といい、ユーザ端末から基地局装置１に向かう通信の方向を「アップリンク（ＵＬ）」という。また、ダウンリンク方向に伝送される信号を「ＤＬ信号」といい、アップリンク方向に伝送される信号を「ＵＬ信号」という。基地局装置１から送信されたＤＬ信号は、第１伝送路６１、親局装置２、第２伝送路６２、ハブ局装置４、第３伝送路６３、子局装置３を順に経由してユーザ端末に伝送される。また、ユーザ端末から送信されたＵＬ信号は、子局装置３、第３伝送路６３、ハブ局装置４、第２伝送路６２、親局装置２、第１伝送路６１を順に経由して基地局装置１に伝送される。

【0016】

伝送路インタフェース３１は、基地局装置１の通信インタフェースと有線で接続される。伝送路インタフェース３１は、受信したＤＬ信号をデマッパー３２に出力するとともに、マッパー３３から出力されたＵＬ信号を基地局装置１に送信する。

【0017】

デマッパー３２は、ＤＬ信号を伝送するフレーム（以下「ＤＬフレーム」という。）のデマッピング処理を行う。このデマッピング処理により、デマッパー３２はＤＬフレームに格納されているＤＬ信号を取得し、取得したＤＬ信号を受信された順に連続するデジタル信号として各伝送部３４に出力する。

【0018】

マッパー３３は、各伝送部３４から出力されるＵＬ信号のマッピング処理を行う。各伝送部３４から出力されるＵＬ信号は連続するデジタル信号である。このマッピング処理により、マッパー３３はＵＬ信号を伝送するフレーム（以下「ＵＬフレーム」という。）を生成する。具体的には、各伝送部３４から出力されるＵＬ信号は、シンボル間のガード時間としてＣＰ（Cyclic Prefix）が付加されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号である。例えば、ＯＦＤＭ信号はＬＴＥや無線ＬＡＮ（Local Area Network）等で伝送される信号である。マッパー３３は、各伝送部３４から出力されるＵＬ信号が多重化されたＵＬフレームを生成する。マッパー３３は、生成したＵＬフレームを伝送路インタフェース３１に出力する。

【0019】

各伝送部３４は、それぞれユーザ端末と通信するアンテナ５を備え、デマッパー３２とアンテナ５との間でＤＬ信号をダウンリンク方向に伝送するとともに、マッパー３３とアンテナ５との間でＵＬ信号をアップリンク方向に伝送する。各伝送部３４は、ＵＬ信号の伝送とＤＬ信号の伝送とを交互に切り替えながら信号の伝送を行う。ここで、各伝送部３４は、以下のような構成を備えることにより、ＵＬ信号の伝送とＤＬ信号の伝送とを切り替えるタイミングを基地局装置１から送信されるＤＬ信号の受信状況に基づいて検出する。

【0020】

各伝送部３４は、分配部３４１、ＤＡコンバータ３４２、立ち上がり検出部３４３、シンボル検出部３４４、切り替えタイミング検出部３４５、切り替え部３４６、アンテナインタフェース３４７及びＡＤコンバータ３４８を備える。

【0021】

分配部３４１は、入力信号をＤＡ（Digital to Analog）コンバータ３４２及び立ち上がり検出部３４３に分配する機能を有する。この機能により、デマッパー３２が出力するＤＬ信号がＤＡコンバータ３４２及びシンボル検出部３４４に分配される。ここで、デマッパー３２が出力するＤＬ信号はデジタル信号である。

【0022】

ＤＡコンバータ３４２は、分配部３４１が出力したＤＬ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。具体的には、ＤＡコンバータ３４２は、ＤＬ信号を無線通信帯域のアナログ信号（以下「無線信号」という。）に変換する。ＤＡコンバータ３４２は、無線信号に変換したＤＬ信号を切り替え部３４６に出力する。

【0023】

立ち上がり検出部３４３は、分配部３４１の出力信号を入力する。立ち上がり検出部３４３は、入力信号の立ち上がりを検出することにより、ＤＬ信号の出力開始を検出する。具体的には、立ち上がり検出部３４３は、入力信号の受信電力を計測する機能を有し、受信電力の立ち上がりを検出する。例えば、立ち上がり検出部３４３はデジタル検波器である。立ち上がり検出部３４３は、ＤＬ信号の出力開始を検出すると、その旨を通知する信号（以下「立ち上がり検出信号」という。）を切り替えタイミング検出部３４５に出力する。

【0024】

シンボル検出部３４４は、分配部３４１によって分配されたＤＬ信号のシンボルを検出する。シンボル検出部３４４は、異なるタイミングで検出されたシンボル信号同士の相関値を計算する。シンボル検出部３４４は、計算した相関値を示す信号（以下「相関値信号」という。）を切り替えタイミング検出部３４５に出力する。

【0025】

切り替えタイミング検出部３４５は、立ち上がり検出部３４３が出力する立ち上がり検出信号と、シンボル検出部３４４が出力する相関値信号とに基づいて、ＵＬ信号の伝送をＤＬ信号の伝送に切り替えるタイミングを検出する。切り替えタイミング検出部３４５は、検出した切り替えタイミングを通知する信号（以下「タイミング信号」という。）を切り替え部３４６に出力する。

【0026】

切り替え部３４６は、ＵＬ信号及びＤＬ信号の入出力機能を有する。切り替え部３４６は、ＵＬ信号の入出力とＤＬ信号の入出力とを交互に切り替えながら実行する。具体的には、切り替え部３４６は、ＤＬ信号の入出力を完了すると、自身の入出力動作をＵＬ信号の入出力に切り替える。また、切り替え部３４６は、切り替えタイミング検出部３４５が出力するタイミング信号に基づいて、自身の入出力動作をＵＬ信号の入出力からＤＬ信号の入出力に切り替える。切り替え部３４６は、ＵＬ信号の入出力動作を行っているときにはアンテナインタフェース３４７から出力されるＵＬ信号をＡＤ（Analog to Digital）コンバータ３４８に出力し、ＤＬ信号の入出力動作を行っているときにはＤＡコンバータ３４２から出力されるＤＬ信号をアンテナインタフェース３４７に出力する。

【0027】

アンテナインタフェース３４７は、アンテナ５に接続され、アンテナ５を介して受信される無線信号をＵＬ信号として切り替え部３４６に出力し、切り替え部３４６から出力されるＤＬ信号を、アンテナ５を介して無線送信する。ここで、アンテナインタフェース３４７から切り替え部３４６に出力されるＵＬ信号はアナログ信号である。

【0028】

ＡＤコンバータ３４８は、切り替え部３４６から出力されるＵＬ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ３４８は、デジタル信号に変換したＵＬ信号をマッパー３３に出力する。

【0029】

図５は、第１の実施形態におけるシンボル検出部３４４の機能構成の具体例を示すブロック図である。シンボル検出部３４４は、規格化部４１、記録部４２及び相関計算部４３を備える。

【0030】

規格化部４１は、分配部３４１が出力したデジタル信号を規格化する。ここでいう規格化とは、ＯＦＤＭ信号であるＤＬ信号の各成分をその振幅で除することにより、ＤＬ信号を振幅が１のＯＦＤＭ信号に変換することを意味する。規格化部４１は規格化したＤＬ信号（以下「規格化信号」という。）を記録部４２に出力する。

【0031】

記録部４２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を備え、規格化部４１が出力する規格化信号を記憶装置に記録する。記録された規格化信号を、以下「サンプリング信号」という。

【0032】

相関計算部４３は、記録部４２から複数のサンプリング信号を読み出し、読み出した各サンプリング信号の相関値を計算する。例えば相関値は、各信号値の積和演算や畳み込み積分計算などによって取得される。例えば、積和演算による相関値ｒは次の式（１）によって定義される。

【0033】

【数1】

【0034】

式（１）におけるＣＰは、一塊のＣＰ信号を受信するのに要する時間を「１ＣＰ時間」と定義した場合に、１ＣＰ時間のうちに相関計算部４３に入力されるサンプリング信号の数を表す。また、ｘ_ｋとｙ_ｋとは、１シンボルのＤＬ信号を受信するのに要する時間を「１シンボル時間」と定義した場合に、互いに１シンボル時間だけ隔てて相関計算部４３に入力されるサンプリング信号を表す。なお、１ＣＰ時間や１シンボル時間は対象とする通信プロトコルに応じて予め決定されている。例えば３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１では、１ＣＰ時間は数マイクロ秒～十数マイクロ秒に、１シンボル時間は数十マイクロ秒にそれぞれ定められている。相関計算部４３は、このように計算した相関値を示す相関値信号を切り替えタイミング検出部３４５に出力する。

【0035】

図６は、第１の実施形態における相関計算部４３によって計算される相関値の具体例を示す図である。図６の横軸は、相関計算部４３がサンプリング信号を時系列に入力する時刻を表し、横軸上から上向きに伸びる各矢印は、各時刻におけるサンプリング信号の入力を表す。ｘ_ｋ及びｙ_ｋはそれぞれ１ＣＰ時間のサンプリング信号を表す。すなわち、図６は、ｘ_ｋが相関計算部４３に入力された１シンボル時間後にｙ_ｋが入力されることを表している。式（１）は、このように１シンボル時間を隔てて入力されるサンプリング信号ｘ_ｋとｙ_ｋとの相関を計算する式である。上述したとおり、ＣＰ信号はシンボルの先頭にガード時間として付加される信号であり、一般にはシンボルの最後尾に位置する所定サイズの信号と同じ信号である。そのため、あるＣＰ信号の入力が開始された時点から１シンボル時間後に上記の相関値が最大値をとることになる。すなわち、このような相関値の最大値（以下「最大相関値」という。）を検出することにより、あるＣＰ信号が入力されてからおよそ１シンボル時間後に、そのＣＰ信号に後続するシンボルの入力を検出することができる。

【0036】

図７は、第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５の機能構成の具体例を示す図である。切り替えタイミング検出部３４５は、検出期間決定部５１、最大相関値検出部５２及びタイミング信号出力部５３を備える。

【0037】

検出期間決定部５１は、立ち上がり検出部３４３から出力される立ち上がり検出信号と、順次入力する相関値信号とに基づいて最大相関値を検出する処理（以下「最大値検出処理」という。）の実行タイミングを決定する。具体的には、検出期間決定部５１は、実行タイミングを定める基準となる時刻と、その時刻に対する時間幅とを決定する。以下では、この実行タイミングを示す期間を「検出期間」という。なお、検出期間決定部５１は、処理対象とする相関値信号の信頼性を高めるために、相関値信号に対して移動平均処理や、異常値を除外する処理などを実行する統計処理機能を有してもよい。

【0038】

最大相関値検出部５２は、検出期間決定部５１によって決定された検出期間において最大値検出処理を実行する。最大値検出処理の実行により、最大相関値検出部５２は、検出期間内に順次入力する相関値信号のうち最大相関値を示す相関値信号を検出する。最大相関値検出部５２は、最大相関値を示す相関値信号を検出したタイミングで、その旨をタイミング信号出力部５３に出力する。

【0039】

基本的には、検出期間内に順次入力する相関値信号が示す相関値は、単調増加するか、又は単調増加した後に単調減少すると考えられる。この場合、最大相関値検出部５２は、相関値が最大値をとったタイミングでタイミング信号出力部５３に通知すればよい。しかしながら、検出期間内に相関値が増減を繰り返すような場合には、最大相関値検出部５２は、相関値が所定の閾値を超えた最初のタイミングでタイミング信号出力部５３に通知するように構成されてもよい。

【0040】

タイミング信号出力部５３は、最大相関値検出部５２の通知に応じて、タイミング信号を切り替え部３４６に出力する。例えば、タイミング信号出力部５３は、切り替えタイミングを示すパルス信号を出力する。また、例えば、タイミング信号出力部５３は、受信信号の立ち上がりが検出されたタイミングからの経過時間に相当するクロック数で切り替えタイミングを示すタイミング信号を出力してもよい。

【0041】

図８は、第１の実施形態において決定される検出期間の具体例を示す図である。図８（Ａ）は、立ち上がり検出部３４３が出力する立ち上がり検出信号の具体例を示す。図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）は決定される検出期間の具体例を示す。図８（Ａ）は、時刻ｔ_０においてＤＬ信号の入力が検出されたことを表している。

【0042】

図８（Ｂ）は、検出期間が時刻ｔ_０から１シンボル時間経過した時刻ｔ_１の前後の２ＣＰ時間で表される期間として決定された例を示す。すなわち、１ＣＰ時間をＴ_ＣＰとすると、図８（Ｂ）の例では時刻ｔ_１－Ｔ_ＣＰからｔ_１＋Ｔ_ＣＰまでの期間が検出期間として決定される。上述のとおり、理論的にはＣＰ信号の入力が開始された時点から１シンボル時間後に最大相関値が検出されるが、実際の入力信号の立ち上がりにはばらつきがあるため、最大相関値の検出タイミングにも誤差が生じうる。そのため、検出期間に図８（Ｂ）に示すような幅を持たせることで、より確実にシンボルの入力を検出することができる。

【0043】

なお、時刻ｔ_１を基準とする検出期間の時間幅は必ずしも２ＣＰ時間である必要はない。例えば、検出期間の時間幅は、時刻ｔ_１の前後の１ＣＰ時間として決定されてもよい。また、時刻ｔ_１は必ずしも検出期間の中央である必要はない。また、検出期間の時間幅は、時刻ｔ_１以前の１ＣＰ時間として決定されてもよいし、時刻ｔ_１以後の１ＣＰ時間として決定されてもよい。

【0044】

図８（Ｃ）は、検出期間がＤＬ信号の入力が開始された時刻ｔ_１以後の１シンボル時間として決定された例を示す。この例では、切り替えタイミング検出部３４５は、あるＣＰ信号が入力されてから次のＣＰ信号が入力されるまでの１シンボル時間の間、最大値検出処理を実行し続けることになる。そのため、この場合、計算コストは高くなる一方で、より確実に切り替えタイミングを検出することができる。なお、この場合、検出期間の時間幅を１シンボル時間よりも多少長く設定することで、さらに確実に切り替えタイミングを検出することも可能である。

【0045】

図９は、第１の実施形態における規格化部４１がＤＬ信号を規格化する処理の流れを示すフローチャートである。まず、規格化部４１は、入力したＤＬ信号（デジタル信号）の振幅値を取得する（ステップＳ１０１）。例えば、振幅値は、ＤＬ信号（ＯＦＤＭ信号）の同相成分値（以下「Ｉ値」という。）と直交位相成分値（以下「Ｑ値」という。）との２乗和の平方根を計算することによって取得される。規格化部４１は、ＤＬ信号のＩ値を振幅値で除算する（ステップＳ１０２）とともに、ＤＬ信号のＱ値を振幅値で除算する（ステップＳ１０３）。規格化部４１は、各除算値を示す信号を規格化信号として出力する。

【0046】

図１０は、第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５がＵＬ信号の伝送をＤＬ信号の伝送に切り替えるタイミングを検出した結果の一例を示す図である。横軸は、ＤＬ信号の伝送とＵＬ信号の伝送とが３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１で規定されている間隔（１ミリ秒間隔）で切り替えられる場合に、切り替えタイミング検出部３４５が検出した切り替えタイミングと実際の切り替えタイミングとの誤差の大きさを表す。縦軸は、横軸が表す各誤差に対応する検出結果の度数を表す。なお、図１０において、負値の誤差は実際の切り替えタイミングよりも早いタイミングで切り替えタイミングが検出されたことを示している。これは、上述のとおり、ＣＰ信号の最大相関値が検出されるタイミングが、ＣＰ信号の入力が開始された時点から１シンボル時間後となることによるものであり、信号の雑音等の影響によっては最大相関値が１シンボル時間が経過するより前に検出される可能性があるためである。この結果、第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５は、１ミリ秒間隔の切り替えに対して、標準偏差で約２１ナノ秒の誤差で切り替えタイミングを検出することができた。この検出結果によれば、第１の実施形態における子局装置３は、ガード時間が短い信号でも通信品質に影響を与えることなく伝送することができる。

【0047】

従来、ＬＴＥのシンボルを復調してラジオフレームを検出することで、切り替えタイミングを高い精度で検出することが可能であったが、子局装置３の構成が複雑化してしまい、高い製造コストがかかっていた。また、従来、シンボル信号に畳み込み積分を行うことにより、シンボルの復調を行わずに切り替えタイミングを検出することが可能であったが、携帯電話のように振幅の変動が大きい信号を伝送する場合には切り替えタイミングを誤検出してしまう場合があった。

【0048】

これに対して、第１の実施形態の分散アンテナシステム１００では、子局装置３が１シンボル時間を隔てて入力されるＤＬ信号の相関性に基づいてＵＬ信号の伝送をＤＬ信号の伝送に切り替えるタイミングを検出する。このような切り替えタイミングの検出方法は、信号の規格化及び積和演算という簡易な処理で実現することができる。このような構成を備える第１の実施形態の分散アンテナシステム１００によれば、子局装置３の構成を複雑化することなくかつ高精度に、ＵＬ信号の伝送をＤＬ信号の伝送に切り替えることが可能になる。

【0049】

（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態におけるシンボル検出部３４４ａの機能構成の具体例を示すブロック図である。第２の実施形態の分散アンテナシステム１００は、子局装置３がシンボル検出部３４４に代えてシンボル検出部３４４ａを備える点で第１の実施形態の分散アンテナシステム１００と異なる。また、シンボル検出部３４４ａは、規格化部４１に代えて規格化部４１ａを備える点で第１の実施形態におけるシンボル検出部３４４と異なる。その他の構成は第１の実施形態の分散アンテナシステム１００と同様である。

【0050】

規格化部４１ａは、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を備え、サンプリング信号の値と、そのサンプリング信号を規格化して得られる規格化信号の値との対応関係を示す情報（以下「対応情報」という。）を予め記憶装置に記憶している。規格化部４１ａは、入力したサンプリング信号に対応する規格化信号を対応情報に基づいて生成し、生成した規格化信号を記憶装置に記録する。

【0051】

図１２は、第２の実施形態における対応情報の第１の具体例を示す図である。例えば、対応情報は、図１２に示す対応情報テーブルＴ１として記憶装置に記憶される。対応情報テーブルＴ１はサンプリング信号のＩ値及びＱ値の組み合わせごとに第１の対応情報レコードを有する。第１の対応情報レコードは、サンプリング信号のＩ値及びＱ値と、それに対応する規格化信号のＩ値及びＱ値とを持つ。規格化信号のＩ値及びＱ値は、サンプリング信号がとりうるＩ値及びＱ値の組み合わせごとに、第１の実施形態における規格化部４１と同様の方法で計算され、予め対応情報テーブルＴ１に登録される。この場合、例えば、Ｉ値が“１”でありＱ値が“２”であるサンプリング信号が入力された場合、規格化部４１ａはＩ値が“０．４４７”でありＱ値が“０．８９４”である規格化信号を生成し、記憶装置に記録する。

【0052】

なお、対応情報テーブルＴ１には、サンプリング信号がとりうるＩ値及びＱ値の組み合わせの全てに対応する対応情報レコードが登録されなくてもよい。この場合、規格化部４１ａは、入力したサンプリング信号に対応するレコードが存在しない場合には、それに最も近いサンプリング信号の値を持つレコードに基づいて規格化信号を生成してもよい。

【0053】

図１３は、第２の実施形態における対応情報の第２の具体例を示す図である。例えば、対応情報は、図１３に示す対応情報テーブルＴ２として記憶装置に記憶される。対応情報テーブルＴ２はサンプリング信号の位相情報ごとに第２の対応情報レコードを有する。第２の対応情報レコードは、サンプリング信号の位相情報と、それに対応する規格化信号のＩ値及びＱ値とを持つ。サンプリング信号の位相情報は、複素平面上におけるＩ値及びＱ値のなす位相（０以上π以下）を表す。例えば、位相情報はＱ値をＩ値で除することによって求められる。また、例えば、位相情報はＣＯＲＤＩＣ（Coordinate Rotation Digital Computer）アルゴリズムのような再起処理によって求められてもよい。

【0054】

位相情報は、サンプリング信号がとりうるＩ値及びＱ値の組み合わせごとに計算され、予め対応情報テーブルＴ２に登録される。また、規格化信号のＩ値及びＱ値は、サンプリング信号がとりうるＩ値及びＱ値の組み合わせごとに、第１の実施形態における規格化部４１と同様の方法で計算され、予め対応情報テーブルＴ２に登録される。この場合、規格化部４１ａは、入力されるサンプリング信号のＩ値及びＱ値に基づいて位相を計算し、計算した位相に対応する規格化信号のＩ値及びＱ値を対応情報テーブルＴ２から取得する。例えば、位相情報の値が“２．０００”であるサンプリング信号が入力された場合、規格化部４１ａはＩ値が“０．８９４”でありＱ値が“０．４４７”である規格化信号を生成し、記憶装置に記録する。

【0055】

なお、対応情報テーブルＴ２には、サンプリング信号がとりうる位相の全てに対応する対応情報レコードが登録されなくてもよい。この場合、規格化部４１ａは、入力したサンプリング信号の位相に対応するレコードが存在しない場合には、それに最も近い位相の値を持つレコードに基づいて規格化信号を生成してもよい。

【0056】

このように、第１の対応情報レコードがサンプリング信号のＩ値及びＱ値と、規格化信号のＩ値及びＱ値との４つの値を保持するのに対して、第２の対応情報レコードはサンプリング信号の位相情報と、規格化信号のＩ値及びＱ値との３つの値を保持する。そのため、対応情報を対応情報テーブルＴ２の態様で保持すれば、サンプリング信号の位相を計算するコストは増加するものの、対応情報の記憶領域を削減することができる。

【0057】

このように構成された第２の実施形態の分散アンテナシステム１００では、子局装置３が予め記憶されている対応情報に基づいて規格化信号を生成する。これにより、子局装置３は、サンプリング信号から規格化信号を計算する負荷を低減することができる。

【0058】

具体的には、子局装置３が第１の具体例に示す対応情報を予め記憶していることにより、規格化部４１ａは、入力したサンプリング信号の値を基に対応情報テーブルＴ１を検索するだけで規格化信号を生成することができる。また、子局装置３が第２の具体例に示す対応情報を予め記憶していることにより、規格化部４１ａは、入力したサンプリング信号の位相を計算し、計算した位相を基に対応情報テーブルＴ２を検索するだけで規格化信号を生成することができる。

【0059】

（第３の実施形態）
図１４は、第３の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５ｂの機能構成の具体例を示すブロック図である。第３の実施形態の分散アンテナシステム１００は、子局装置３が切り替えタイミング検出部３４５に代えて切り替えタイミング検出部３４５ｂを備える点で第１の実施形態の分散アンテナシステム１００と異なる。また、切り替えタイミング検出部３４５ｂは、検出期間決定部５１に代えて検出期間決定部５１ｂを備える点、切り替えタイミング記録部５４をさらに備える点で第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５と異なる。その他の構成は第１の実施形態の分散アンテナシステム１００と同様である。

【0060】

切り替えタイミング記録部５４は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を備え、タイミング信号出力部５３がタイミング信号を出力したタイミングを示す情報（以下「タイミング情報」という。）を記録する。例えば、タイミング信号がパルス信号として出力される場合、出力されたパルス信号と時間軸とを対応づけた情報がタイミング情報として記録される。

【0061】

検出期間決定部５１ｂは、立ち上がり検出部３４３から出力される立ち上がり検出信号と、シンボル検出部３４４から順次入力する相関値信号と、切り替えタイミング記録部５４に記録されているタイミング情報と、に基づいて検出期間を決定する。検出期間決定部５１ｂは、切り替えタイミング記録部５４に前回の切り替えタイミングを示すタイミング情報が記録されていない場合には、第１の実施形態における検出期間決定部５１と同様の方法で検出期間を決定する。

【0062】

一方、切り替えタイミング記録部５４に前回の切り替えタイミングを示すタイミング情報が記録されている場合には、検出期間決定部５１ｂは、タイミング情報が示す前回の切り替えタイミングに基づいて検出期間を決定する。

【0063】

図１５は、第３の実施形態における検出期間決定部５１ｂが前回の切り替えタイミングに基づいて検出期間を決定する方法の具体例を示す図である。図１５（Ａ）は、タイミング情報が示す前回の切り替えタイミングを示す。図１５（Ｂ）は決定される検出期間の具体例を示す。図１５（Ａ）は、前回の切り替えタイミングが時刻ｔ_２であったことを表している。図１５（Ｂ）は、検出期間が時刻ｔ_２から１フレーム時間と１シンボル時間との合計時間が経過した時刻ｔ_３の前後の２ＣＰ時間で表される期間として決定された例を示す。ここで、１フレーム時間は１フレームの信号を受信するのに要する時間であり、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１では１０ミリ秒と定義されている。図１５では、簡単のため１フレーム時間を短く記載している。

【0064】

また、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１では、ＤＬ信号の伝送とＵＬ信号の伝送とが１スロット時間ごとに切り替えられる。１スロット時間は１スロット（１フレームの２０分の１）の信号を受信するのに要する時間である。そのため、ＤＬ信号の伝送が開始されたタイミングから１フレーム時間の経過後にはＵＬ信号の伝送がＤＬ信号の伝送に切り替えられ、ＤＬ信号の入力が開始されると考えられる。そこで、前回の切り替えタイミングが記録されている場合には、前回の切り替えタイミングを基に、立ち上がり検出信号を用いずに検出期間を決定することができる。

【0065】

このように構成された第３の実施形態の分散アンテナシステム１００では、子局装置３が前回の切り替えタイミングに基づいて検出期間を決定することにより、入力信号の立ち上がりのばらつきによる切り替えタイミングの検出誤差を低減することができる。

【0066】

なお、検出期間決定部５１ｂは、前回の切り替えタイミングから１サブフレーム時間と１シンボル時間との合計時間が経過した時刻を基準として検出期間を決定してもよい。ここで、１サブフレーム時間は１サブフレームの信号を受信するのに要する時間であり、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１では１フレーム時間の１０分の１の時間と定義されている。そのため、ＤＬ信号の伝送が開始されたタイミングから１サブフレーム時間の経過後にもＵＬ信号の伝送がＤＬ信号の伝送に切り替えられ、ＤＬ信号の入力が開始されると考えられる。

【0067】

（第４の実施形態）
図１６は、第４の実施形態における子局装置３ｃの機能構成の具体例を示す図である。子局装置３ｃは、１以上の伝送部３４のうちの１つが立ち上がり検出部３４３、シンボル検出部３４４、切り替えタイミング検出部３４５ｃを備える点で第１の実施形態における子局装置３と異なる。ここでは、立ち上がり検出部３４３、シンボル検出部３４４、切り替えタイミング検出部３４５ｃを備える伝送部３４を第１伝送部３４ｃと記載し、それ以外の伝送部３４を第２伝送部３４ｄと記載して区別する。

【0068】

第１伝送部３４ｃは、切り替えタイミング検出部３４５に代えて切り替えタイミング検出部３４５ｃを備える点で第１の実施形態における伝送部３４と異なる。また、第２伝送部３４ｄは、分配部３４１、立ち上がり検出部３４３、シンボル検出部３４４及び切り替えタイミング検出部３４５を備えない点で第１の実施形態における伝送部３４と異なる。

【0069】

切り替えタイミング検出部３４５ｃは、第１の実施形態と同様の方法で切り替えタイミングを検出し、第１伝送部３４ｃ及び第２伝送部３４ｄの全ての切り替え部３４６にタイミング信号を出力する。第１伝送部３４ｃ及び第２伝送部３４ｄの全ての切り替え部３４６は、切り替えタイミング検出部３４５から出力されるタイミング信号に基づいて自身の伝送動作をＵＬ信号の伝送からＤＬ信号の伝送に切り替える。

【0070】

このように構成された第４の実施形態の分散アンテナシステム１００では、子局装置３ｃは、１つ以上有する伝送部のうちの１つに切り替えタイミング検出部３４５ｃを備え、その切り替えタイミング検出部３４５ｃが子局装置３の有する全ての伝送部に切り替えタイミングを通知する。そのため、第４の実施形態における子局装置３ｃによれば、第１の実施形態における子局装置３よりも回路規模を削減することが可能になる。このような構成は、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で信号を伝送する子局装置に対して特に効果的である。

【0071】

（第５の実施形態）
図１７は、第５の実施形態における子局装置３ｅの機能構成の具体例を示す図である。子局装置３ｅは、切り替えタイミング検出部３４５に代えて切り替えタイミング検出部３４５ｅを備える点、タイミングずれ検出部３５をさらに備える点で第１の実施形態における子局装置３と異なる。

【0072】

切り替えタイミング検出部３４５ｅは、第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５が同じ伝送部３４の切り替え部３４６にタイミング信号を出力したのに対して、タイミングずれ検出部３５にタイミング信号を出力する点で第１の実施形態における切り替えタイミング検出部３４５と異なる。

【0073】

タイミングずれ検出部３５は、各伝送部３４の切り替えタイミング検出部３４５ｅから出力されるタイミング信号に基づいて、各タイミング信号のずれを検出する。例えば、タイミングずれ検出部３５は、各タイミング信号が示す切り替えタイミングのうち、最も早い切り替えタイミングと最も遅い切り替えタイミングとの差を検出する。タイミングずれ検出部３５は、検出した切り替えタイミングのずれの大きさが閾値以下である場合には、各タイミング信号をそれぞれに対応する切り替え部３４６に出力する。一方、タイミングずれ検出部３５は、検出した切り替えタイミングのずれの大きさが閾値を超過している場合には、何らかの異常が発生していると判定し、予め定められた所定の動作を行う。

【0074】

例えば、タイミングずれ検出部３５は、異常が発生していると判定した場合、その旨を示す通知を行う。この通知は、音声の出力であってもよいし、表示装置に対する情報の表示であってもよいし、システム管理者宛てのメール送信であってもよい。また、例えば、タイミングずれ検出部３５は、異常が発生していると判定した場合、アンテナ５による無線信号の送受信を停止させてもよい。また、例えば、タイミングずれ検出部３５は、タイミング信号のずれの大きさが閾値以下となるように一部又は全てのタイミング信号を補正して出力するように構成されてもよい。

【0075】

このように構成された第４の実施形態の分散アンテナシステム１００では、子局装置３ｅが、各伝送部で検出された切り替えタイミングのずれを計算し、そのずれの大きさに応じて所定の動作を行うタイミングずれ検出部３５を備える。このように構成された第４の実施形態の分散アンテナシステム１００よれば、より安定して動作する分散アンテナシステムを実現することができる。このような構成は、複数の通信キャリアを収容する分散アンテナシステムに対して特に効果的である。

【0076】

以下、上記の各実施形態の分散アンテナシステム１００の変形例について説明する。

【0077】

上記の各実施形態では、子局装置３がＤＬ信号とＵＬ信号との切り替わりを検出する場合における分散アンテナシステム１００の例を示したが、ＤＬ信号とＵＬ信号との切り替わりを検出する機能は必ずしも子局装置３に備えられる必要はない。一般に、親局装置１は、第３伝送路６３の伝送路インタフェース２１に代えて第１伝送路６１の伝送路インタフェースを備え、アンテナインタフェース３４７に代えて第２伝送路６２の伝送路インタフェースを備える点で子局装置３と異なる。また、ハブ局装置４は、第３伝送路の伝送路インタフェース２１に代えて第２伝送路６１の伝送路インタフェースを備え、アンテナインタフェース３４７に代えて第３伝送路の伝送路インタフェースを備える点で子局装置３と異なる。親局装置１及びハブ局装置４のそれ以外の構成は子局装置３と同様であるため、例えば、ＤＬ信号とＵＬ信号との切り替わりを検出する機能は親局装置１又はハブ局装置４に備えられてもよい。

【0078】

また、子局装置３が伝送路インタフェース３１からアナログ信号を入力する場合、立ち上がり検出部３４３はアナログ検波器を用いて構成されてもよい。

【0079】

また、上記の各実施形態では、ＤＬ信号の入力開始を検出する方法の一例として、ＯＦＤＭにおけるＣＰ信号を、連続して入力する信号の相関値に基づいて検出する方法を説明したが、フレームの前後に同一の信号を配置する通信方式であれば他の通信方式でも同様の方法でＤＬ信号の入力開始を検出することができる。

【0080】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、受信信号の立ち上がりを検出する立ち上がり検出部３４３と、受信信号から時分割複信方式におけるガード時間を示す信号のシンボルを検出するシンボル検出部３４４と、立ち上がり検出部３４３及びシンボル検出部３４４の検出結果に基づいて伝送動作の切り替えタイミングを検出する切り替えタイミング検出部３４５と、を持つことにより、時分割複信方式で伝送されるＵＬ信号とＤＬ信号との切り替わりをより簡易な構成でかつ精度よく検出することができる。

【0081】

なお、上記の実施形態における記録部４２はサンプリング部の一例である。また、伝送路インタフェース３１及びデマッパー３２は受信部の一例である。また、ユーザ端末は端末局装置の一例である。

【0082】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

【符号の説明】

【0083】

１００…分散アンテナシステム、１…基地局装置、２…親局装置、３，３ｃ，３ｅ…子局装置、３１…伝送路インタフェース、３２…デマッパー、３３…マッパー、３４，３４ｃ，３４ｄ…伝送部、３４１…分配部、３４２…ＤＡ（Digital to Analog）コンバータ、３４３…立ち上がり検出部、３４４，３４４ａ…シンボル検出部、４１，４１ａ…規格化部、４２…記録部、４３…相関計算部、３４５，３４５ｂ，３４５ｃ，３４５ｅ…切り替えタイミング検出部、５１，５１ｂ…検出期間決定部、５２…最大相関値検出部、５３…タイミング信号出力部、５４…切り替えタイミング記録部、３４６…切り替え部、３４７…アンテナインタフェース、３４８…ＡＤ（Analog to Digital）コンバータ、３５…タイミングずれ検出部、４…ハブ局装置、５…アンテナ、６１…第１伝送路、６２…第２伝送路、６３…第３伝送路

【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】